基坑監測技術的分析與應用

高 明 張 勝 曾 威

麗水市測繪中心

基坑監測技術的分析與應用

高 明 張 勝 曾 威

麗水市測繪中心

確保工程建設協調進行、確保工程質量的關鍵是基坑的有效監測。基坑工程的監控測量控制工作要做好，對施工基坑工程前期及施工期間的諸多環境設施、清晰明確的監控測量施工參數和記錄使用工作，是施工單位必須做到和做好的工程施工內容。施工單位要按照基坑監測技術應用期間的信息采集成果，對當前基坑工程的施工狀態進行有效的判斷，采取相關的施工策略，有效的提升和控制基坑工程的施工質量。

基坑監測；內容；方法；應用

前言

施工工程最基本的工作之一是基坑監測，其內容包括地下水狀況、施工狀況、周圍建筑、自然環境、地下設施、四周道路、支護結構等。要做好基坑監測工作，且科學合理，才能為工程建設提供最堅實可靠的保證。

1 深基坑監測的意義

城市建設的不斷發展，越來越深的基坑施工的開挖深度，從最初的5～7m發展到目前最深已達20多米。由于地下土體性質、荷載條件、施工環境的復雜性，對在施工過程中引發的土體性狀、環境、鄰近建筑物、地下設施變化的監測已成了工程建設必不可少的重要環節。

對于復雜的大中型工程或環境要求嚴格的項目，往往難從以往的經驗中得到借鑒，也難以從理論上找到定量分析、預測的方法，這就必定要依賴于施工過程中的現場監測。①靠現場監測數據來了解基坑的設計強度，為今后降低工程成本指標提供設計依據。②可及時了解施工環境——地下土層、地下管線、地下設施、地面建筑在施工過程中所受的影響及影響程度。③可及時發現和預報險情的發生及險情的發展程度，為及時采取安全補救措施充當耳目。

2 基坑監測內容與方法

2.1 地層及支護情況觀察

對地面開挖后，工作技術人員要對地質進行肉眼觀察，并做好記錄。開挖過程中，如果沒有水文或是地質的變化，則每隔10m進行一次觀察數據的監測記錄；如果遇到水文或是地質等變化，則需根據地質狀況及時進行數據記錄；如果出現滲漏地下水中含有泥沙的現象，則要及時報告相關部門進行解決；如果出現施工支護結構裂縫等異常現象，則要立即報警，然后進行數據處理。將當天所有監測到的數據錄入計算機管理系統中，以方便快捷地得出分析數據，更好地進行監測。

2.2 邊坡土體頂部的水平位移監測

采用土體水平位移測斜孔和水平觀測孔的監測方法，利用高精度經緯儀進行量測，量測精度為±1mm。將水平位移測量的數據存入電腦管理系統，電腦系統可繪制出位移變化的曲線。根據數據分析結果，可判斷基坑開挖后對地表變形的影響。

2.3 地表沉降監測

在地表埋設測點，用精密水準儀進行地表沉降的量測。沉降數據的記錄是與開挖工作緊密相連的，其變化也受開挖程度影響。因此，開挖后需要及時將沉降數據存入電腦監測管理系統，由電腦反映變化曲線、制作變化圖表，以更好地進行開挖工作。

2.4 支護結構變形監測

利用圍護結構水平位移測斜孔，在基坑開挖時跟蹤量測，用測斜儀、水準儀、水準尺、收斂儀等進行量測。基坑開挖會引起支護結構的變化，需及時將數據進行統計，錄入計算機進行分析，實行數據處理統一管理，以便出現位移過大情況時可以及時采取措施，保證施工安全。

2.5 鋼支撐軸力監測

采用軸力計或應變儀和應變測計進行量測。測點布置選在最長的斜支撐及典型斷面的支撐中部，一般采用上、下或上、中、下對稱設置，為了設置以及觀測方便，也可設置在支撐邊緣，具體視工程實情而定。軸力監測值存入計算機監測管理系統，綜合分析鋼支撐的受力情況，并由此確定是否調整鋼支撐的參數。

2.6 地下水位監測

水位管管口高程用水準儀測得，管口頂部到管內的水位高差用鋼尺水位計測出，由此計算水位與自然地面相對標高。在觀測管埋設穩定后和基坑開挖前，對各孔水位高程的初始值做兩次測定，取平均值作為初始值；日常監測值與初始值的差值為累計變化量；本次與前次測得之值的差值為本次變化量。

3 基坑監測中存在的常見問題

3.1 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。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。

3.2 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。

3.3 成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達不到設計要求

深基坑支護所用土釘或錨桿鉆孔的鉆桿成孔孔深少則5～6m，深則10多米，甚至20多米，鉆孔所穿過的土層質量也各不相同，鉆孔時如果不認真研究土體情況，往往造成出渣不盡，殘渣沉積而影響注漿，有的甚至成孔困難、孔洞坍塌，無法插筋和注漿。再者注漿時配料隨意性大、注漿管不插到位、注漿壓力不夠等而造成注漿長度不足、充盈度不夠，而使土釘或錨桿的抗拔力達不到設計要求，影響工程質量，甚至要做再次處理。

結語：

基坑的有效監測是保證工程各方協調的關鍵。近年來，我國發生了很多由于基坑監測測量失誤而引發嚴重后果的工程事故，不僅造成經濟上的重大損失，也導致人員的無辜傷亡。進行基坑監測，必須做好監測前的準備工作，對被監測項目提出科學合理的策略，并根據實際情況選用適合的監測儀器；監測過程中，要嚴格按照相關的規定章程進行，提高責任意識；相關建設行政管理部門也要加大對基坑監測的監理工作。只有各個責任方相互配合、相互監督，才能提高基坑監測測量的準確度和精確度，提高基坑監測的質量，從而為接下來的工程建設提供良好的施工環境。

[1]何暉，鄒升偉，李棟棟.基坑監測中兩種監測手段相結合的應用及精度分析[J].甘肅科學學報.2015(03).

[2]于開芹.深基坑施工監測技術及其在工程中的應用[J].建筑技術開發.2015(09).