監測在基坑工程信息化施工中的作用

摘 要：現行的基坑圍護設計理論尚未完全成熟，為對基坑圍護體系及周邊環境安全進行有效監護，為信息化施工提供參數及驗證設計參數、積累工程經驗，應進行基坑監測。

關鍵詞：基坑監測 信息化 監理要點

中圖分類號：TU473.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0060-01

1 基坑監測的意義和目的

建設工程中的基坑開挖施工時，隨著土體應力的變化和臨空面的產生，基坑內外的土體將由原來的靜止土壓力狀態向被動和主動土壓力狀態轉變，應力狀態的改變引起圍護結構承受荷載并導致圍護結構和土體的變形。圍護結構的內力和變形中的任一量值超過容許的范圍，將造成基坑的失穩破壞或對周圍環境造成不利影響。

基坑工程設置于力學性質相當復雜的地層中，由于存在著“時空效應”，以及降雨、地面堆載和挖機撞擊等偶然因素的作用，使得現階段在基坑工程設計時，對結構內力計算以及結構和土體變形的預估與工程實際情況有較大的差異，并在相當程度上仍依靠經驗。

因此，在基坑施工過程中，只有對基坑圍護結構、基坑周圍的土體和相鄰的建（構）筑物進行全面、系統的監測，才能對基坑工程的安全性和對周圍環境的影響程度有全面動態的了解。通過監測及時發現安全隱患，在出現異常情況時及時反饋信息，并采取必要的工程應急措施，防止基坑事故發生，避免人身傷害和重大經濟損失。根據實測的動態監測數據及時調整施工工藝或修改設計參數以實現信息化施工。

基坑監測應達到的目的。

（1）對基坑圍護體系及周邊環境安全進行有效監護，在基坑圍護施筑與開挖過程中，必須在滿足圍護結構及被圍護土體的穩定性，避免破壞和極限狀態發生的同時，不產生由于圍護結構及被圍護土體的過大變形而引起鄰近建（構）筑物的傾斜或開裂，鄰近管線的滲漏等。基坑在破壞前，往往會在基坑側向的不同部位上出現較大的變形，或變形速率明顯增大。通過監測對基坑圍護體系及周邊環境安全進行有效監護；可以保證在基坑施工中，使基坑圍護體系及周邊環境安全始終處于受控狀態。

（2）為信息化施工提供參數，信息化施工是有效控制基坑工程安全、質量、工期、成本的重要手段?；颖O測即時反映出開挖產生的應力和變形狀況，及時為信息化施工提供第一手真實、準確、科學的數據。隨著自動化監測和遠程監控技術的發展和應用，信息化管理系統可以對當天工地現場實測數據進行處理、分析，并結合基坑圍護結構設計參數、地質條件、周圍環境以及當天施工工況等因素進行評判、預警、報警，提出風險預案和相應的工程措施，指導施工，確保工程安全、順利進行。

（3）驗證設計參數、積累工程經驗，現行的基坑圍護結構設計尚處于半理論半經驗的狀態，未完全成熟?；訃o的設計和施工，應該在充分借鑒現有成功經驗和吸取失敗教訓的基礎上，根據自身的特點，力求在技術方案中有所創新、更趨完善。對于某一基坑工程，在方案設計階段需要參考同類工程的圖紙和監測成果，在竣工完成后則為以后的基坑工程設計增添了一個工程實例?，F場監測不僅確保了本基坑工程的安全，在某種意義上也是一次1∶1的實體試驗，所取得的數據是結構和土層在工程施工過程中真實反應，是各種復雜因素影響和作用下基坑系統的綜合體現，以此來驗證設計參數、積累工程經驗，為優化設計提供了依據。

2 基坑監測工作基本要求

2.1 基坑監測應由建設方委托具備相應資質的第三方承擔

基坑圍護設計單位及相關單位應提出監測技術要求，監測單位監測前應在現場踏勘和收集相關資料基礎上，依據監測要求和相關標準、規范編制詳細的基坑監測方案，監測方案須在本單位審批的基礎上報委托方及相關單位認可后方可實施。監測方案設計時應充分考慮各項監測內容間監測結果的互相印證、互相檢驗，從而對監測結果有全面正確的把握。監測數據必須是可靠真實的，數據的可靠性由測試元件安裝或埋設的可靠性、監測儀器的精度、監測方法的可靠性以及監測人員的素質來保證。監測數據必須是及時的，監測數據需在現場及時計算處理，有疑問應及時復測。因為基坑開挖是一個動態的施工過程，只有保證及時監測、及時提供速報，才能有利于及時發現隱患，及時采取措施。埋設于結構中的監測元件應盡量減少對結構的正常受力的影響，埋設水土壓力監測元件、測斜管和分層沉降管時的回填土應注意與土介質的匹配。按照工程具體情況預先設定預警值和報警制度，預警值應包括變形或內力量值及其變化速率?；颖O測應整理完整的監測記錄表、數據報表、形象的圖表和曲線，監測結束后出具監測報告。

基坑工程監測技術是一門綜合性很強的技術，它以土力學、鋼筋混凝土力學及巖土工程設計理論和方法等學科為理論基礎，以儀器儀表、傳感器、計算機、測試技術等學科為技術支持，同時還融合了基坑工程施工工藝與工程實踐經驗。

3 基坑監測項目

基坑工程的現場監測應采用儀器監測與巡視檢查相結合的方法?；庸こ态F場監測的對象應包括：圍護結構、地下水狀況、基坑底部及周邊土體、周邊建筑、周邊管線及設施、周邊重要的道路和其他應監測的對象。

基坑工程的監測項目應與基坑工程設計、施工方案相匹配。應針對監測對象的關鍵部位，做到重點觀測、項目配套并形成有效的、完整的監測系統。

基坑監測具體項目為：水平位移、豎向位移（沉降）、傾斜、圍護體系內力、深層側向水平位移（測斜）、裂縫、地下水位、孔隙水壓力、土壓力、土體分層豎向位移、坑底隆起（回彈）等。

4 監理工作要點

（1）監理單位對建設方委托的第三方監測單位的資質、監測人員配備、儀器設備狀況等應進行復核審查。

（2）在審批監測方案時，審查的重點是監測項目、監測點布置、監測方法及精度等級、監測頻率和監測報警值。審查應注重方案的合理性，安全技術組織措施的具體性與全面性，國家強制性標準要求的符合性。

（3）在基坑工程監測實施過程中，采用旁站監理和巡視檢查等手段，檢查監測單位是否嚴格按照批準的方案和技術措施進行監測，發現問題，及時下達監理指令。

（4）認真、細致地解讀監測速報，匯同設計、施工各方將監測數據與設計值進行對比、分析，以判斷前步施工是否符合預期要求，確定和優化下步施工工藝和參數，以達到信息化施工的目的。

（5）當監測數據出現異?；虺霈F報警情況時，應督促施工單位及時采取糾偏措施，必要時應立即啟動應急預案。當發現糾偏措施未落實，應急預案沒有認真執行時，或施工中發現質量和安全隱患時，應當及時下達監理指令或暫停施工令，要求施工單位整改，確?；庸こ淌┕ぐ踩?、受控。

參考文獻

[1] 劉俊巖，應惠清，孔令偉，等.建筑基坑工程監測技術規范實施手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2010.