工程測(cè)量?jī)x器在深基坑施工中的應(yīng)用

張玉象

（中鐵十九局集團(tuán)軌道交通有限公司，北京 101300）

0 引言

當(dāng)前相關(guān)人員對(duì)于深基坑的研究還不夠全面，在一些計(jì)算方法上的研究還存在欠缺，不利于保障施工質(zhì)量。因此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)工程測(cè)量工作進(jìn)行全面研究，通過分析和探索深基坑測(cè)量施工的特點(diǎn)以及使用測(cè)量?jī)x器的基本原則，確定在深基坑施工過程中選擇工程測(cè)量?jī)x器的方案，有效保障施工工程的質(zhì)量，提高施工效率。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)通過不斷探索與創(chuàng)新深基坑施工的計(jì)算方法，保證測(cè)量精確性。

1 深基坑工程測(cè)量施工特點(diǎn)

1.1 時(shí)效性

工程測(cè)量的時(shí)效性對(duì)于一般情況下的測(cè)量沒有太大影響，深基坑的測(cè)量是配合開挖和降水工程而進(jìn)行的，因此對(duì)于深基坑的測(cè)量具有時(shí)效性。如果不能夠及時(shí)對(duì)它進(jìn)行測(cè)量，那么測(cè)量的結(jié)果就會(huì)隨著時(shí)間而變化，影響工程質(zhì)量。可能幾小時(shí)之內(nèi)，它的測(cè)量結(jié)果就會(huì)較之前出現(xiàn)的情況出現(xiàn)較大偏差，因此在對(duì)深基坑進(jìn)行測(cè)量過程中，應(yīng)采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，對(duì)于深基坑隨著時(shí)間的變化，有精確地掌控。一般情況下，一些工程只需每天測(cè)量一次，對(duì)于深基坑的測(cè)量，屬于快數(shù)據(jù)變化階段，需要每時(shí)每刻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止變化的數(shù)據(jù)對(duì)于施工過程產(chǎn)生影響。因此由于深基坑在測(cè)量過程中有著實(shí)效性的特點(diǎn)，給測(cè)量的方法和儀器提出更高要求，需要具備速度較快的數(shù)據(jù)采集、能夠適應(yīng)惡劣天氣和夜晚等施工條件以及能夠全天實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到深基坑工程測(cè)量時(shí)效性的特點(diǎn)，通過利用精密的儀器對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，保證工程的質(zhì)量與效率。

1.2 精確度高

對(duì)于一般的建筑測(cè)量，它們可以有幾毫米的誤差。如1 個(gè)高60 m 的建筑物，它可以有2.5 mm 的誤差值，而對(duì)于深基坑工程，所需要的測(cè)量精確度比大多數(shù)的建筑測(cè)量要求都高。對(duì)于深基坑施工過程來說，它的環(huán)境變形速度以及頻率較大，每天僅能達(dá)到0.1 mm 的誤差值，一般的儀器根本不能達(dá)到這種精確度要求。總體來說，為了更好地完成整個(gè)工程，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到深基坑工程精確度高的特點(diǎn)，確保工程測(cè)量結(jié)果的精確性。

2 選擇測(cè)量?jī)x器的基本原則

對(duì)于施工人員來說，選擇測(cè)量?jī)x器時(shí)，需要考慮很多方面。一般都會(huì)從技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)角度出發(fā)，確保測(cè)量?jī)x器的特點(diǎn)與精確度符合深基坑工程的測(cè)量要求。如根據(jù)測(cè)量范圍、穩(wěn)定性、誤差值、靈敏度等因素選擇測(cè)量?jī)x器。從技術(shù)型角度選擇測(cè)量?jī)x器，它所能允許的最大誤差值是所測(cè)量對(duì)象規(guī)定范圍的1/3～1/5。因此在選擇測(cè)量?jī)x器時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇測(cè)量值距上限相差較小并且可以完全對(duì)測(cè)量值進(jìn)行覆蓋的儀器。同時(shí)選擇測(cè)量?jī)x器的靈敏度時(shí)，需要選擇靈敏度不高而且不能及時(shí)恢復(fù)到原來平衡時(shí)所保持狀態(tài)的儀器，保證對(duì)敏感度的精確把控。因?yàn)槿绻恍y(cè)量?jī)x器的敏感度不高，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差，進(jìn)而影響整個(gè)工程的質(zhì)量與效率。而且使用測(cè)量?jī)x器的過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)注意測(cè)量?jī)x器的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)測(cè)量?jī)x器的特性跟隨著時(shí)間的變化而不斷變化，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。在平時(shí)測(cè)量過程中，施工人員對(duì)于測(cè)量?jī)x器的可靠性要求較高，但是對(duì)于一些極為特殊的工程則可能在這些方面不做過多要求。選擇測(cè)量?jī)x器時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)注重測(cè)量?jī)x器額定操作條件之間與極限操作條件之間的差異，盡量選擇一些系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的測(cè)量?jī)x器，方便儀器的安裝與維護(hù)，同時(shí)也促進(jìn)工程測(cè)量工作的有序進(jìn)行，有效保障施工工程的質(zhì)量與效率。

3 工程測(cè)量?jī)x器的具體使用

3.1 深層沉降儀的使用

在施工過程中，深層沉降儀具有較多用處，它有一種磁性材料制造的探頭，具有較高敏感度，同時(shí)它還帶有刻度的標(biāo)尺導(dǎo)線，方便測(cè)量。在施工過程中，當(dāng)探頭遇到同樣具有磁性材料構(gòu)成的圓環(huán)時(shí)，就會(huì)通過提示音的方式來提醒施工人員，此時(shí)施工人員只要根據(jù)帶有刻度的標(biāo)尺導(dǎo)線上的刻度以及標(biāo)高精確確定磁性圓環(huán)所在位置。工作人員只要對(duì)不同時(shí)期的土層隆起的情況，進(jìn)行合理分析，來確定土層隆起或是沉降情況的最終結(jié)果。同時(shí)對(duì)于探礦工程來說，它的主要工作是測(cè)量深口層和進(jìn)口標(biāo)高，而且井口標(biāo)高的測(cè)量需要其他方法進(jìn)行觀測(cè)就可以。同時(shí)對(duì)于深處沉降儀的使用一般經(jīng)過以下兩大流程。

（1）安裝磁性沉降標(biāo)。施工人員應(yīng)當(dāng)在施工的場(chǎng)地上預(yù)留鉆孔的位置，然后根據(jù)不同的觀測(cè)點(diǎn)，結(jié)合鉆孔上的各個(gè)結(jié)構(gòu)的不同分布，以及施工現(xiàn)場(chǎng)土壓力的實(shí)際情況，通過綜合分析，來確定各個(gè)鉆孔沉降標(biāo)和深尺寸在鉆孔中的具體位置。在這之后，施工工作人員就可以用PVC 塑料來構(gòu)造工作通道，即構(gòu)建導(dǎo)管。同時(shí)在導(dǎo)管的兩端設(shè)置頂蓋與頂封。當(dāng)施工人員開始將第一個(gè)圓環(huán)放在指定位置時(shí)，就可以將端部放進(jìn)鉆孔里。而且在安裝過程中，需要對(duì)圓環(huán)進(jìn)行小心安裝，因?yàn)閳A環(huán)內(nèi)部有一次性設(shè)備卡爪，它在安裝之后并不能夠重新使用。同時(shí)對(duì)于固定探頭到導(dǎo)管和鉆孔口，應(yīng)當(dāng)用砂石填充兩者之間空隙，并用鋼筋混泥土制作出鉆孔口保護(hù)圈。

（2）測(cè)量磁性沉降標(biāo)。為保障各磁性沉降標(biāo)的測(cè)量結(jié)果一一對(duì)應(yīng)，施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)孔位進(jìn)行一一編號(hào)，而且還應(yīng)當(dāng)將孔位進(jìn)行醒目的標(biāo)注，同時(shí)對(duì)孔口進(jìn)行嚴(yán)密保護(hù)。在施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)深基坑工作的實(shí)際進(jìn)度，不斷對(duì)孔口的標(biāo)高進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保證每一次的調(diào)整都可以測(cè)量出各個(gè)孔口標(biāo)高和圓環(huán)的位置，方便相關(guān)工作人員測(cè)量，促進(jìn)測(cè)量工作有序進(jìn)行。

3.2 測(cè)斜儀的使用

測(cè)斜儀是一種能夠精確測(cè)量圍護(hù)結(jié)構(gòu)和土層內(nèi)部水平位移的儀器，它在深基坑工程中的使用，具有較大用處，它不僅可以測(cè)量單向位移同時(shí)可以測(cè)量雙向位移。在得到測(cè)量結(jié)果后，相關(guān)工作人員就可以通過計(jì)算得出兩個(gè)方位的矢量和，進(jìn)而計(jì)算出最大位移的方向和位置。同時(shí)在測(cè)斜儀使用過程中，需要完成以下兩項(xiàng)工作。

（1）埋設(shè)測(cè)斜管。對(duì)于施工的相關(guān)人員來說，在施工場(chǎng)地需要事先對(duì)埋設(shè)測(cè)斜管的位置進(jìn)行鉆孔，通過確定管鉆孔的深度，作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。然后施工人員需要對(duì)測(cè)斜儀底部安裝底蓋，讓它能夠進(jìn)行合理組裝。在安裝測(cè)斜管過程中，相關(guān)工作人員需要對(duì)鉆孔內(nèi)部的導(dǎo)槽進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，讓它始終與坑壁保持者平行和垂直兩種狀態(tài)。同時(shí)在測(cè)斜管安裝完成后，工作人員需要對(duì)測(cè)斜管的內(nèi)部進(jìn)行一個(gè)清洗過程，并且在測(cè)斜管內(nèi)部放置探頭模型，通過讓它在導(dǎo)槽上進(jìn)行自由滑行，判斷導(dǎo)槽是否存在堵塞情況。然后施工人員就可以對(duì)測(cè)斜管管口的坐標(biāo)和高程進(jìn)行精確測(cè)量，并且經(jīng)過醒目標(biāo)注，保證測(cè)量結(jié)果的一一對(duì)應(yīng)，同時(shí)對(duì)管口實(shí)行嚴(yán)密保護(hù)。

（2）測(cè)量土體的水平位移。施工人員進(jìn)行連接測(cè)讀儀的探頭和電纜的工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)檢查電池的充電情況以及密封情況，同時(shí)應(yīng)當(dāng)使用原裝的扳手連接螺母，更好地促進(jìn)兩者之間的連接。在進(jìn)行實(shí)際施工過程中，需要將探頭放置在測(cè)斜管的內(nèi)部位置，并將滾輪卡在導(dǎo)槽上，通過慢慢下降使其到達(dá)距離鉆孔底部大概0.5 m 的位置。在這個(gè)過程中，還應(yīng)當(dāng)注意不要直接將探頭快速下降到測(cè)斜管底部，防止探頭在這一過程中出現(xiàn)損傷。而且當(dāng)這項(xiàng)測(cè)量工作完成后，需要將探頭旋轉(zhuǎn)180°，再次插入到導(dǎo)槽內(nèi)部。在相同位置再次進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而得到導(dǎo)槽準(zhǔn)確的水平位置。而且在一般施工情況下，每隔3 d 應(yīng)當(dāng)觀測(cè)一次，同時(shí)還需要以深基坑降水之前的側(cè)向位移作為標(biāo)準(zhǔn)，一旦深基坑的側(cè)向位移明顯增加，就需要相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行多次觀測(cè)。

3.3 水位計(jì)的使用

深基坑工程開始之前，需要開展相應(yīng)基礎(chǔ)工作，如降低地下水位。但是在降低地下水位的過程中，很容易出現(xiàn)地下水位向深基坑內(nèi)滲漏的情況，而且還有可能因地下水的流動(dòng)出現(xiàn)塌方。因此為保證深基坑施工安全，需要對(duì)水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。而且對(duì)于水位監(jiān)測(cè)管的埋設(shè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)資料，在滲水強(qiáng)與含水量大的地方進(jìn)行埋設(shè)，同時(shí)應(yīng)當(dāng)緊靠深基坑的外壁。對(duì)于灌注樁頂部冠梁與水平位移的監(jiān)測(cè)，應(yīng)當(dāng)在5～8 m 設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)地面用混凝土進(jìn)行防護(hù)，每?jī)扇爝M(jìn)行一次監(jiān)測(cè)。當(dāng)水平位移明顯增加時(shí)，就應(yīng)當(dāng)調(diào)整觀測(cè)的時(shí)間間隔，可以每天觀測(cè)一到兩次。觀測(cè)地下水位，應(yīng)當(dāng)在降水井四周都布置觀測(cè)井，并且在觀測(cè)井內(nèi)安裝水位計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位情況。并且設(shè)定相應(yīng)預(yù)警值，一旦水位達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，通過報(bào)警向施工人員進(jìn)行提醒，施工人員采取相應(yīng)的措施予以解決。對(duì)于鄰近建筑物和道路水平位移、沉降的監(jiān)測(cè)，應(yīng)當(dāng)在外墻與鄰近道路點(diǎn)設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)控制在距離深基坑2.5～3 倍距離。水平位移的觀測(cè)點(diǎn)可以控制在稍后位置，同時(shí)通過運(yùn)用小角度法進(jìn)行觀測(cè)，確保測(cè)量結(jié)果的精確性。使用水位計(jì)可有效地幫助施工人員對(duì)于水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止水位出現(xiàn)變化，對(duì)深基坑產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而影響到工程的測(cè)量工作以及工程的質(zhì)量和效率。因此相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)善于利用這些測(cè)量?jī)x器，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，促進(jìn)工作有效展開。

4 結(jié)束語

當(dāng)前工程質(zhì)量一直是人們關(guān)注的問題，這也對(duì)施工人員提出更高要求，他們需要不斷地進(jìn)行方法、技術(shù)的全面研究，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，保障工程的質(zhì)量與效率。對(duì)于深基坑工程，相關(guān)工作人員可以通過使用深層沉降儀、測(cè)斜儀以及水位計(jì)，來完成精確測(cè)量工作。選擇儀器時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際使用情況以及從技術(shù)型和經(jīng)濟(jì)型的角度進(jìn)行選擇，確保測(cè)量?jī)x器能夠符合測(cè)量對(duì)象的要求。