深基坑開挖邊坡穩定性監測實施技術

施昌盛

摘要：通過對深基坑開挖邊坡的穩定性進行監測，就可以在施工階段有效控制深基坑開挖邊坡出現的各種變形情況，將一切危險因素排除在外，提前制定切實有效的應對措施，確保施工人員的生命安全，營造安全可靠的施工環境，提高施工質量與效率。本文針對深基坑開挖邊坡穩定性監測實施技術進行了詳細分析。

關鍵詞：深基坑；開挖邊坡；穩定性；監測技術

引言：

本文以大源渡二線船閘的施工過程為例，進行了詳細的研究分析。大源渡二線船閘等級為二級船閘，船閘的主體結構有效尺寸為 。主體建筑物施工位于原一線船閘右側的中州臺地，施工圍堰為基坑開挖后自然形成，基坑邊坡開挖按照每五米的深度分為臺階形式，坡比為1：1：5，臺階的寬度為兩米。

一、變形監測網布置技術要求

在深基坑開挖過程中進行邊坡穩定性監測時，第一步需要通過平面控制網的建立。深基坑邊坡變形觀測的主要目的就是為了確定檢測點的位移數據信息，因此通過相對獨立的坐標系統建立就可以進行實時監測。平面控制網在布設時需要按照兩級進行分別依次布設，包括基準點和工作基點，進而組成監測基準網，對對檢測點的位移數據信息進行監測。基準點在選擇過程中，需要在變形影響區域之外，選取一個穩固牢靠的位置，一般情況下采用設計單位移交的設計控制點。（一）基準點以及工作基點布設

本文研究的工程項目基坑開挖形狀接近于矩形，設計單位一共移交了七個基準控制點，在基坑開挖處，分別在兩條長邊上加密了兩個工作基點，兩個工作基點之間的連線與矩形基坑的中軸線呈平行位置。值選址和埋設方式內都進行了加固，目的是為了確保基點的穩固可靠性。在每次觀測之前，還對基準點以及工作基點的穩固可靠性進行了檢驗，在每一個月都會對所有的基準點和工作基點進行一次閉合線路聯測。

（二）基坑觀測點的布設

基坑邊坡監測點直接埋設在坡腳、馬道以及基坑邊坡的頂部，并且設立警示牌，做好保護措施。點位之間的距離在九十米之內，具體的施工情況如下圖所示。

二、變形監測實施技術

（一）水平位移監測

由于本文所研究的基坑開挖類型接近于矩形，基坑邊坡位移發生的方向主要是垂直矩形中軸線向內，然后以平行于矩形基坑中軸線的一邊作為基準線，建立獨立的坐標系。這樣就可以利用矩形基坑的優勢，采用小角法進行位移監測。

如下圖所示，沿著基坑直線邊建立一條工作基線，然后測量固定方向，測站與監測點方向之間的小角度變化，從而得出測站與監測點之間的水平距離，然后計算出監測點為位移數據，用 表示。

在上述公式中， 代表角度變化量；p代表換算單位，一般情況下，P的取值為206 265；S代表工作基點到監測點之間的水平距離。

采用小角法進行監測時，需要將相關儀器設備架設在基坑外部，與監測點與測點之間的位置不能太遠，工作基線方向與工作基點距離監測點之間的夾角不能大于五度，還要與基坑邊保持大致平行。測小角法一般情況下出現誤差的原因主要是由測角引起。在實際監測中，只需對邊長進行一次初始測量，就可以獲得較為準確的數據，有效降低了工作量。

（二）垂直位移監測

垂直位移監測采用水準測量方法，將工作基點與監測點之間聯測成一條水準閉合的線路。在本文的工程項目監測中，監測對象基坑坡邊屬于變形比較敏感的水工建筑物，因此對于變形監測的精準度標準要求就比較高，垂直位移水準聯測網需要按照國家二等水準觀測要求進行監測。其具體的操作流程如下：在水準觀測之前，首先要對相關儀器設備進行精準校正，然后利用水準儀i角進行檢驗，將檢驗數據記錄下來。其次在觀測過程中，需要采用中絲讀數法進行往返觀測，對于奇數站的觀測順序為：后-前-前-后；對于偶數站的觀測順序為：前-后-后-前。最后在水準觀測過程中要盡量減少系統誤差，在觀測過程中觀測人員都需要遵守相應的規章制度。

三、變形監測頻率控制要求

（一）基坑開挖過程中的觀測

在基坑開挖過程中的觀測頻率為：從原地面向下開挖五米的范圍內，采用一周一次的觀測頻率；從原地面向下開挖五米后，到基坑底部和船閘板底板施工期間，采用三天一次的觀測頻率；待閘底板施工結束后，采用一周一次的觀測頻率。如果在開挖過程中出現任何異常情況，都需要進行觀測頻率的適當增加。

（二）混凝土澆筑過程中的觀測

在混凝土澆筑過程中的觀測頻率為：從底板處混凝土澆筑開始，在每一次的混凝土澆筑之前，都要對沉降和位移進行觀測，采用一周兩次的觀測頻率。各個觀測點除了定期進行觀測之外，還要當其承載負荷力發生變化時進行嚴密觀測。當出現沉降與位移的速率較大時，還要進行觀測頻率的適當增加。

（三）填土過程中的觀測

在填土過程中的觀測頻率為：從回填土填筑開始，當填土高度小于三米時，采用一周一次的觀測頻率；當填土高度大于三米時，采用三天一次的觀測頻率。在每一次填土的前后或者遇到大雨之后，都要進行補充觀測。

（四）防汛時期的觀測

在防汛時期，需要由測量工程師組織專門的技術人員對于各防汛區域內的堤壩定期進行沉降和位移的檢測，觀測頻率需要保持在每天一次，還要高度重視基坑主體部位的觀測，一旦發現任何異常情況就要及時上報并做好記錄工作。

四、監測數據成果統計分析

為了確保基坑的安全施工，就需要嚴格遵循相應的設計方案以及規范要求，展開觀測工作，并且做好記錄、分析。

（一）邊坡監測警戒值

需要按照工程項目的設計方案等要求，設置基坑邊坡監測警戒值。在整個施工期間，為了能夠及時、準確的獲取監測信息，并做好反饋工作，還需要通過反饋表的制定，與相關技術人員進行溝通交流，進而制定切實有效的施工方案。

（二）變形數據處理分析

在變形數據處理分析過程中，首先需要將每次平差處理后的觀測數據按照觀測時間對應填入統計表格中，然后還要通過統計分析表的制作，將監測點的變形情況形象直觀展現出來，最后通過位移累計變量-時間曲線以及沉降累計變量-時間曲線圖的繪制，將其結果呈現出來。

結語

綜上所述，在深基坑開挖邊坡穩定性監測技術實施之前，首先要對工作基點坐標的限差值進行核對，然后排除一切影響監測結果的因素，最后將數據記錄并進行處理分析。

（作者單位：浙江山川有色勘察設計有限公司）