基坑监测技术在深基坑施工中的应用

黎耀平 熊锋 陈俞霖

摘要：本论文首先对深基坑施工中进行基坑监测的意义进行了说明，然后分析了深基坑监测技术的内容，最后论文详细阐述了基坑监测在深基坑施工中的应用。

关键词：基坑监测;深基坑施工;应用

一、前言

随着深基坑施工水平的不断提高，在工程中对基坑监测的要求也日益渐高。因此，积极采用科学的基坑监测方法，不断完善施基坑监测在深基坑施工中的应用就成为当前一项十分紧迫的问题。

二、深基坑施工中进行基坑监测的意义

对于基坑的监测，主要指的是对建筑基坑以及其周边的环境进行检查和监控，监测的时间为基坑施工过程以及建筑施工期限内。

通过基坑监测技术，施工人员可以了解基坑地下的情况，包括地下管道、线路等的分布情况，在进行基坑施工过程中，就能避免基坑施工对其他路政设施造成影响;在深基坑施工的过程中，通过基坑监测技术，可以对施工可能发生的风险进行预测，及時的进行调整就能避免事故的发生，提高基坑施工的安全。

三、深基坑监测技术的内容

1、水平位移监测

通过视准线法、小角度法、投点法等方法可以对特定方向上的水平位移进行测定;通过前方交会法、自由设站法、极坐标法等方法可以对任意方向的监测点的水平位移进行测定;当基准点距离基坑较远时，可以采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线相结合的综合测量方法。水平位移监测基准点应埋设在基坑开挖深度3倍范围以外且不受施工影响的稳定性较强的区域，也可以利用已有的比较稳定的控制点进行监测，避免将基准点埋设在低洼积水、湿陷、冻胀、胀缩等地域的影响范围之内。为了提高监测精度，应当适当增加测回数。在测角操作时仪器要减少对中照准误差和调焦误差的影响，气泡要严格居中，并选择在良好的观测条件下进行。

2、竖向位移监测

竖向位移监测可以采用几何水准或液体静力水准等方法。对于坑底回弹区域宜采用设置回弹监测标，同时利用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测。用于传递高程的金属杆或钢尺等工具应该进行温度、尺长和拉力等项修正。在进行竖向位移监测过程中，应该特别注意测量精度，以确保监测结果的真实性和可靠性。

3、深层水平位移监测

用于围护的墙体或者基坑周围土体的深层水平位移的监测工作应该采取在墙体或土体中预埋测斜管的方式，来监测各深度处的水平位移情况。通过这一方法可以快速监测出深层水平位移的情况，从而为深层施工提供具体的土体情况。在进行土体预埋测斜管时，应该对其预埋位置进行慎重选择，避免将测斜管预埋在有较大影响力和干扰源附近，以免影响监测结果。

4、倾斜监测

倾斜监测是为了测定建筑物顶部相对于底部的水平位移与高差，通过分别记录和计算监测对象的倾斜程度、方向和速率，根据不同的现场观测条件和要求，来评价建筑物倾斜水平。方法主要有投点法、水平角法、前方交会法、正垂线法、差异沉降法等等。在进行倾斜程度监测时，要严格根据各种方法的使用要求进行相关操作，特别注意对被监测对象倾斜程度的把握，由于倾斜监测对于建筑具有较大影响，所以这一监测工作应该严格按照要求执行。

5、裂缝监测

裂缝监测的主要内容包括裂缝数量、位置、走向、长度、宽度、深度，及可能发生的变化情况，对于一些处在主要施工位置和重要施工位置的裂缝应该进行全面监测，具体的监测行为根据施工的具体情况而定。裂缝监测根据不同的数据要求可以采用不同的测定方法。对于裂缝宽度的监测，可采用在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线等方式，使用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法;裂缝深度的监测，对于深度较小的，宜采用凿出法和单面接触超声波法，较深的裂缝宜采用超声波法监测。

四、基坑监测在深基坑施工中的应用

1、基坑位移监测在深基坑施工中的应用

基坑位移是监测基坑变形最直接的方式和手段。土方开挖过程中，基坑侧壁会在主动土压力的作用下向着基坑缓缓移动，一般来说，当土方开挖见底时，第二天基坑边坡的变形最大。基坑边坡的变形危害与刚性支撑与柔性支撑有关，对于刚性支撑的悬臂桩而言，每日位移量达到3mm，累计位移量达到30mm时就会达到报警值，就要对基坑进行抢险处理;对柔性支撑的一级放坡而言，每日位移量达3mm，累计位移达80mm时才达报警值。

对施工而言，尤其需要关注悬臂桩的位移值，悬臂桩的主要受力构件为桩，当持续变形过大时很容易造成桩身脆断，土体发生突变，会造成极大安全事故。因此，当桩身日位移量达报警值时需提高警惕，连续两到三天日位移量达报警值时必须采取应急措施，避免造成严重后果。对于放坡开挖而言，同样也需关注基坑的日位移量，基坑的位移量过大同样也会造成边坡滑移，引发安全事故。

2、基坑沉降观测在深基坑施工中的应用

基坑沉降观测主要是检测基坑施工是否对周边环境造成影响，当沉降值达到每日位移量达到3mm，累计位移量达到30mm时就会达到报警值。基坑边坡发生沉降很大原因是由于基坑水平位移造成;而基坑临近构筑物发生沉降的主要原因则是水土流失造成。基坑沉降观测点主要布置在边坡沿线和基坑周边重要构筑物上。当基坑边坡日沉降量过大时，需及时停止边坡施工，采取回填反压措施;而当周边重要构筑物日沉降量过大时需立即停止降水措施，采用井点回灌措施和高压注浆、双液注浆措施。

3、水位测量在深基坑施工中的应用

水位监测是基坑开挖的必要措施，其对防止管涌和流砂有积极作用。观测的重点是比较地下室开挖成型面标高与降水井水位（静止水位）。地下室开挖成型面要始终高于降水井水位0.5m以上，且当水位降下后需等待三日后土壤内毛细水分下降后方可开挖。当地下水位高于开挖面时会造成两个影响，第一，会导致开挖面的土体软化，呈淤泥状;第二，也是最严重的一点，将导致水位因失去上部重压不断上涌，形成管涌和流砂，造成周边土壤的水土流失，极大破坏周边的构筑物环境。另外，开挖也将由于坑内不断涌水而中断，导致工期延误。当发现降水井水位居高不下时需立即停止开挖，及时联系设计对基坑的降水井进行复核，尽快增加降水井，形成闭合降水圈。

4、含砂率检测在深基坑施工过程中的应用

含砂率检测主要是检测降水过程中水中的含沙量，其检测的主要目的是测定降水过程对周边环境的影响。含砂率的测量通常和降水井水量的测量结合起来应用，通常在降水井的水管上安装水表，用每日的降水量乘以每日的含砂率即为当天降水排出的砂土。

5、应力应变监测在深基坑施工过程中的应用

应力应变监测主要通过预埋在内支撑中的应力应变片完成，主要目的是测量外部环境变化对内支撑造成的影响。当土方施工采取不对称开挖，不对称回填，或因结构施工影响破坏内支撑时均会对内支撑的应力应变造成影响。为了保证结构的受力安全，便采用了监测的形式随时掌控应力应变的信息。当应力应变达到报警值时需立即停止施工，通知设计，由设计提出修改意见对内支撑采取补强措施，避免造成更大的安全隐患。

五、结束语

基坑监测作为深基坑施工管理的核心工作之一。对深基坑施工方面具有十分重要的作用。我们必须将科学的基坑监测管理融合到深基坑施工工作中，才能对为基坑监测工作打下结实的基础。

参考文献：

[1]黄海波.基坑监测技术在深基坑中的应用探讨[J].科技创新与应用，2012

[2]樊星国，陆晔.浅谈基坑监测在深基坑施工中的应用[J].科技论坛，2013