基坑監測在深基坑工程中的實踐應用

陳林　陸繼才　呂春宏

【摘要】：隨著建筑技術的不斷進步，對施工過程中的各個部位的監測也越來越科學，在保證工程質量的同時還可以減省工程強度。現場監測作為及時發現工程中可能發生危險的先兆，判斷工程的安全性，防止工程破壞事故的發生，確保實際基坑施工安全可靠進行的必要和有效手段，已成為工程建設管理部門強制指令措施，本文主要對基坑監測在深基坑工程中的實踐應用進行分析。

【關鍵詞】：基坑監測、深基坑、實踐應用

一、前言

近年來，在我國經濟的迅猛發展下，建筑行業作為關乎國計民生的重要組成部分也得到了迅猛發展，建筑用地日趨緊張，開發和利用地下空間已經是絕大部分開發商的選擇，然而這樣就必須對深基坑規模和深度的不斷拓展，所以，工程建設中要嚴格做好深基坑施工過程中的監測工作，保證施工安全和工程質量。

二、基坑監測工作的意義

基坑監測就是指在施工工程中或者教師使用的期限內，對深基坑的安全和質量進行監測的工作。對于復雜的工程和環境要求嚴格的項目來說，很難借助以往的施工經驗或者理論來進行合理的監測。現場監測的好處就是可以根據現場的具體情況來做好監測的準備，以便保證施工質量。所以，首先應該根據現場監測的數據來了解深基坑的設計強度，從而設計出合理的施工方案；其次可以在現場監測的過程中了解即將施工的區域內的地下設施，盡量減少對其的影響；最后通過合理的使用現場監測技術也可以在危險發生之前發出危險預警并且得出危險的影響程度，以便施工人員可以做好安全防護和安全補救措施，以便將損失降到最低水平。

三、基坑監測中存在的常見問題

1、土層開挖和邊坡支護不配套

常見支護施工滯后于土方施工很長一段時間，而不得不采取二次回填或搭設架子來完成支護施工。一般來說，土方開挖技術含量相對較低，工序簡單，組織管理容易。而擋土支護的技術含量高，工序較多且復雜，施工組織和管理都較土方開挖復雜。所以在施工過程中，大型工程均是由專業施工隊來分別完成土方和擋土支護工作，而且絕大部分都是兩個平行的合同。這樣在施工過程中協調管理的難度大，土方施工單位搶進度，拖工期，開挖順序較亂，特別是雨期施工，甚至不顧擋土支護施工所需工作面，留給支護施工的操作面幾乎是無法操作，時間上也無法完成支護工作，以致使支護施工滯后于土方施工。

2、邊坡修理達不到設計、規范要求

超挖及欠挖現象的存在。通常情況下，在對深基礎進行開挖時，都采用機械開挖以及人工修坡的方法，也就是對擋土支護的混凝土進行初噴施工。在實際開挖的過程中，由于施工管理人員的管理不當，對技術交底不夠充分，分層分段進行開挖時出現高度不一，以及機械施工人員的操作不當等因素，造成機械開挖以后，邊坡表面平整度及順直度都不能達到標準。

四、基坑監測在深基坑工程中的實踐應用

1、基坑監測內容

（1）坑外土體側向位移監測

可在基坑外側距地墻外邊緣一定距離的位置（隨工程情況而定） 鉆孔埋設測斜管， 管徑為70mm， 長度超過墻深5m， 埋設的主要目的是監測地墻底部的變形。下管后用中砂密實，孔頂附近再填充泥球， 以防止地表水的滲入， 其與圍護墻體側向位移監測相同。

（2）圍護墻體側向位移監測

在地墻鋼筋籠及鉆孔灌注樁制作過程中埋入測斜管， 長度同墻（樁） 深， 測斜管管徑為70mm。測斜管內壁有二組互成90b的縱向導槽，導槽控制了測試方位。測試時， 測斜儀探頭沿導槽緩緩沉至孔底， 經過一段時間恒溫后， 自下而上以一定間隔，逐段測出對應方向上的位移。同時用光學儀器測量管頂位移作為控制值。經過平差計算可得各深度的側向位移值。

（3）地墻墻側土壓力監測

基坑開挖施工中， 由于坑內土體卸載， 導致墻體內外土壓力失衡。對坑底以下地墻迎坑面一側土壓力的變化進行監測， 可以有依據地控制開挖速率， 以達到施工安全。安裝時， 預先將縫有土應力計的帆布掛簾平鋪在鋼筋籠表面并與鋼筋籠綁扎固定， 掛簾隨鋼筋籠吊入槽內， 由于混凝土在掛簾的內側， 利用流態混凝土的側向擠壓力將掛簾連同土應力計壓向土層， 并迫使土應力計與土層垂直表面密貼。

（4）支撐軸力監測

當鋼弦式測力儀器受力后，同時引發儀器內的鋼弦松緊程度變化。測讀儀通過測讀鋼弦振動頻率的變化來反映鋼弦的松緊程度。當鋼弦受力拉伸以后，頻率就越高；反之就越低。通過事先的標定系數來計算測點處的應力。一般每組2只鋼筋計。支撐梁扎好鋼筋后，在設計要求的位置處上、下對稱各截去一段約50cm長的鋼筋，然后在截去鋼筋的位置上將鋼筋計焊接上，焊接長度要滿足規范要求；也可在設計要求的位置采用綁扎法將鋼筋計固定，綁扎長度要滿足規范要求。 鋼筋計電纜線用細塑料管保護，并固定在鋼筋上，然后將各線頭引出置于施工不易碰撞處。

（5）地下水位觀測

水位管采用外徑為Φ55mm的塑料管，測孔用Φ130mm鉆機成孔，并用濾水PVC管護壁。鉆機成孔，成孔過程中記錄地層、初見水位及靜止水位，當使用泥漿鉆成孔，必須洗井。成孔到預定深度后，下水位管，底部2m為過濾器。在孔內填濾料至孔口1m處，然后用粘土將剩余空段填滿。觀測孔口保護：孔口高出地面0.1m左右，并加井蓋。

2、運用GPS技術進行基坑變形監測

深基坑開挖過程中，由于坑內卸荷致使周圍結構因內外壓力差值產生位移，造成外側土體變形，導致災害事故的發生。目前對土體位移的實時監測是有效預防基坑變形造成危害的有效技術手段。GPS技術融合了網絡、計算機、數據處理、數據分析等多種現代技術，可以自動、實時采集、分析、處理基坑變形數據，實現對測點的三維位移同時測定，在建筑基坑變形、地質災害監測等領域具有很強的實用性。

GPS 技術應用于深基坑監測同時也存在一定的局限性，最新的基于GPS技術的綜合監測系統在科研人員的努力下，不斷克服目前的局限。最新的GPS綜合系統有基于GPS技術的深基坑變形集成監測系統、深基坑變形監測數據的可視化系統、以3S技術為基礎的實時在線分析系統等，這些綜合監測系統以單一的GPS監測為技術基礎，提高了GPS技術的適應性、可靠性和高效性，更加完善的應用于基坑變形監測中，促進深基坑監測工作的進步。

五、結束語

綜上所述，本文主要對基坑監測在深基坑工程中的實踐應用進行了具體的分析，在現在建筑業急劇膨脹的時候，建筑工程的質量問題也有待提高，對深基坑工程中的基坑進行監測正是工程質量和施工安全的重要保證。由于深基坑部位的施工， 施工既危險，又較困難，這些都是客觀因素。但是可以在施工時發揮人的主觀能動性來減小難度，比如做好深基坑處理前的準備工作，根據具體的深基坑情況，來確定合適的處理方案和運用處理技術，這樣就可以減少安全事故的發生，從而保證深基坑工程的順利進行。

參考文獻：

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