淺議市政工程人工挖孔樁監測監控措施

劉小華

摘要：市政工程人工挖孔樁施工、作業空間窄小、作業環境復雜、施工機具簡單，但種類繁多;施工時存在危險源比較多，所以必須做好施工過程中的監測監控。

關鍵詞：市政工程、人工挖孔樁、監測監控;

1、監測目的及監測內容

（1）監測目的：現場監測所得數據與設計值（或預警值）進行比較，如果超過某個限值則立即采取措施，防止護壁、周邊發生較大變形與明顯損傷、孔中有害氣體損傷作業人員;

（2）監測內容：根據孔樁開挖的深度、支護結構的特點、所處的周邊環境條件及設計要求，孔樁開挖監測項目設置以下幾項：水平位移監測、沉降監測、地下水動態監測、護壁及支撐監測、有毒有害氣體檢測。

2、監測方法

（1）監測方法

①各觀測點的水平位移采用測線支距法及坐標法;

②沉降監測采用測距三角高程測量;

③護壁及支撐監測采用游標卡尺或觀察;

④地下水動態監測采用鋼尺測量;

⑤地表監測采用游標卡尺或鋼尺量測的方法進行作業;

⑥有毒有害氣體監測采用空氣檢測儀檢測。

（2）監測周期

護壁及支撐監測、地下水動態監測、地表裂縫監測、有毒有害氣體檢測每班監測一次，水平位移監測、沉降監測每周觀測一次。施工期或竣工后，遇特殊情況應增加觀測次數，如大雨后、綿雨期、自然條件急劇變化情況下。

（3）監測的等級

變形測量等級按三級精度執行，即：沉降觀測時觀測點測站高差中誤差≤1.5mm，平面位移觀測時觀測點坐標中誤差≤10mm。用于監測變形觀測點所需的基準點按二級精度執行，即：沉降觀測時觀測點測站高差中誤差≤0.5mm，平面位移觀測時觀測點坐標中誤差≤3mm。

3、監測監控措施

（1）監測基準網施測

導線觀測計算：觀測使用II級全站儀（測角精度2″，測距精度2mm+2ppm.D），測前對儀器進行檢驗（要求有關數據資料齊全，符合要求方可提交使用）。觀測需待所有埋設的水泥樁穩固后才能進行，否則將直接影響以后的變形點觀測質量。

水平角觀測：觀測方向三個以內不歸零（方向觀測法，四測回）;方向少于三個時應按左、右角各觀測兩測回;左、右角閉合差不應大于4″，導線方位角閉合差不大于4√n（n為測站數）。

距離測量：每一測站應測量一次氣象元素，氣溫讀取0.2℃，氣壓讀0.5mm/Hg，將改正值置入儀器自動更正。距離施測四測回（一測回是指照準目標讀取四次的過程）;垂直角施測四測回;距離、垂直角均應往返施測。

計算：經檢驗各項觀測值限差均符合要求后（測距應經加、乘常數改正后，用經兩差改正后的垂直角進行傾斜改正后的距離參與計算），對導線進行嚴密的平差。

（2）高程測量

高程以幾何水準測量法進行，使用N3等同精度水準儀配鋁合金水準標尺，按二級精度施測。觀測資料經檢查，各項限差符合要求后進行嚴密平差計算（計算前應對高差作尺長改正和正高改正），平面及高程成果資料需要經專職人員檢查驗收后，方可提交使用。

（3）變形觀測點施測

①觀測點平面位移量監測

使用經鑒定后的全站儀（精度與導線儀器同），以測線支距法和坐標法進行作業。在基準點上或工作基點上設置儀器對各變形觀測點進行觀測。

測距要求：一測回讀數較差≤3mm、單程測回較差≤4mm，垂直角互差及指標差之差不大于15″，測距應經加、乘常數改正后，用經兩差改正后的垂直角進行傾斜改正后的距離參與計算。

②觀測點沉降位移測量

以水準基準點與觀測點組成附合或閉合三級水準路線進行觀測（各項限差要求按三級標準）。

作業過程中應定時對高程基準點的穩定性進行檢測（檢測限差≤4.5√n，n為測站數）。觀測成果經檢查各項限差符合要求后（高差應加入尺長、正高改正后）進行計算。

以上基準點、觀測點及各項計算數據取值0.1m，最后成果取1mm。

（4）地下水動態監測

人工挖孔樁在地下水位之上，地下水動態監測主要是監測地下水滲水量的多少，特別是雨期地表水下滲匯集可能引起涌水。

（5）地表變形拉裂縫觀測點的建立及實施

在地表變形拉裂縫穩固處設置對應的便于量測的標樁。

地表變形拉裂縫的量測：采用游標卡尺直接量測，精度0.2mm;較寬時可采用經檢驗后的鋼尺量測，精度0.2mm。每次量測時寬度要求記錄，繪出裂縫的位置、形態和尺寸并注明日期。

（6）鄰近建筑物沉降變形監測

在平場工作施工前，沿鄰近建筑物每隔15m設置一個沉降觀測點，各監測點用紅漆涂抹，提醒現場各方注意保護。

（7）樁頂、邊坡沉降監測

在樁頂中心設位移、沉降監測點，周邊設置的道路、構建筑物的監測點與之相對應。

采用全站儀三角高程觀測沉降，采用測斜儀觀測樁頂及邊坡位移，測量時可通過預埋的具有固定導槽的專用導管間接測量。

在建網完成后，連續觀測兩次。觀測周期與降雨期相關，旱季間隔長，雨季間隔短。

（8）有毒有害氣體監測

當挖孔深度超過5m時，必須進行有毒有害氣體的檢測，每次作業前進行檢測一次，以防施工作業人員中毒。

（9）護壁及支撐監測

每次作業前均應觀察護壁有無變形開裂，澆筑護壁砼時應觀測護壁的支撐有無變形。

（10）沉降觀測

樁基施工將對基坑和四周建筑物造成影響，為隨時掌握情況，需要在基坑四周設置觀測點，開挖前埋點，埋點后五天進行第一次觀測，十天后進行第二次觀測，兩次觀測結果不應有較明顯差別，取兩次觀測的平均值為第一次的觀測值，以后每天進行一次觀測，直至樁基施工完成。

4、監測數據的整理及分析

（1）監測數據的整理

在對觀測數據整理時，以各觀測點的零周期觀測值為初始值，以后的每次觀測值對初始值及上次觀測值之差，求得觀測點從開始監測至此次監測期間內總的變形量和觀測點每次的變形量。

（2）監測數據的分析及上報

根據整理后的觀測數據，以觀測點相鄰兩次觀測值之差與最大誤差（取中誤差的兩倍）進行比較，如觀測值之差小于最大誤差則可認為觀測點在這一周期內沒有變動或變動不顯著。但要注意，即使每相鄰周期觀測值之差很小，當利用回歸方程發現有異常觀測值和呈現一定趨勢時，也應視觀測點有變形。在整個監測過程中，要定期向主管部門提交工作報告，報告中要以文字和數據通報監測情況，也可建議下期的工作安排。

（3）險情預警標準

在每次監測結束對觀測點進行數據整理計算，當監測期間內總的變形量和階段突變量發展到一定數值時，應及時向建設、監理單位進行通報。其累計總變形量和階段突變量的標準可初定如下：在監測過程中，當發現邊坡上所觀測的監測點均發生位移，同時有1/3的監測點位移總量超過45mm-50mm時，提出監測預警預報;而在一段時間中（可定于5天范圍內），邊坡的變形突然加劇，邊坡上所觀測的監測點均發生位移，同時有1/3的監測點位移總量超過20mm時，必須立即提出緊急預警預報;當護壁出現開裂、支撐系統出現變形時，必須立即提出緊急預警預報;空氣檢測如發現有毒有害氣體應立即提出緊急預警預報;地下水監測中發現涌水量突然增大，應立即提出緊急預警預報。

5、提交成果資料

監測工作結束后，提交下列成果資料：控制點與觀測點平面布置圖、標示、標志規格及埋設圖儀器檢查資料觀測記錄手簿;平差計算、成果質量評定資料及測量成果表變形過程、變形分布圖表、變形分析成果資料、觀測成果分析說明資料;技術報告（含各種應有的精度統計）。

6、結束語

市政工程人工挖孔樁施工存在危險源比較多，施工時必須保證監測監控及時、準確、高效，發現危險源及時處理和排除，以保證人工挖孔樁施工的安全。