建筑工程項目深基坑工程監測措施

張德之

(山東華邦建設集團有限公司，山東 濰坊 262500)

由于城市土地資源的限制，建筑工程一直在積極開發地下空間，建筑工程的地下施工內容也越來越多，因此深基坑施工的安全性廣受關注。此外由于當前的科技水平提升，對于深基坑這項復雜的施工技術的監管成效也大為改善，在眾多監測設備的支持下，可以對基坑變形情況、支護結構位移變化、地下水位變化，周圍環境的沉降度進行準確的監測，并以此為依據來調整施工方案，加強施工管理，防范施工風險。為此深基坑監測工作也是必不可少的一項施工任務，只有以科學的技術手段進行全面的監測，獲得準確的監測結果，才能起到施工預警作用，為深基坑施工保駕護航。

1 建筑工程項目深基坑工程監測的必要性分析

1.1 深基坑施工的風險性

首先，要分析深基坑施工的特點，由于深基坑施工位于基底標高和基礎平面以下，受地下地質和水文條件的影響，深基坑施工具有明顯的區域性，不同地區的地下土層結構不同，水位及其變化也有差異，且當前大部分建筑工程的深基坑開挖工程量較大，越向下，面對的巖土也愈加豐富，涉及的巖土區范圍也比較大。其次具有綜合性，由于深度加大，對土方開挖、基坑支護、排水降水等專業施工的要求更高，各專業需要保持高度的協調性，同時在施工設計中，也需綜合考慮巖土工程、測量工程、排水工程等多方面的規范，需要合理融會貫通才能制定科學的深基坑施工及監測方案。最后其不穩定特征也較為突出，因為深基坑在施工過程中面臨的風險因素較多，地下水位上升、土體壓力增加會增加施工風險，影響施工正常開展。此外，在開挖過程中，由于基坑底部土體會產生向上為主的位移，進而造成土體位移過大，作為臨時結構的支護體系面對的壓力會加大，很有可能會失穩造成坍塌事故，也有可能造成附近地面不均勻沉降，進而降低建構物的安全性。因此深基坑工程是一項較為危險的工作，要想保證整個工程的安全性與可靠性，必須考慮如何基于事實來制定完善的防范措施來降低深基坑工程施工風險，而這就涉及到下文繼續介紹的深基坑監測技術。

1.2 深基坑監測技術特點

(1)動態性強 深基坑監測是一個持續的過程，得到的監測數據有具體的時間點，且與施工進度保持一致，因此監測較為及時，且數據較為全面，時效性強，可以作為后續施工的重要參考依據，可以根據數據變化來分析深基坑施工狀況，從而進行動態化的施工管理，確保施工決策的科學性，進而降低深基坑工程施工風險。

(2)精度高 首先用于深基坑監測的裝備多屬于精密儀器，且儀器經過了嚴格校正，可以保障監測數據的精確性。其次監測精度要求較高，為了降低數據誤差，對于同一監測內容，需要監測多個點位，且需要多次的數據對比，通過對動態變化的數據進行計算分析得到最后的監測結果，確保其能夠切實反映出各項因施工造成的變化。

1.3 深基坑監測技術應用價值

1.3.1 保障支護結構的穩定性

深基坑施工隨著開挖深度加深，在土體壓力的作用下有坍塌的風險，為此需要根據地質勘查信息制定完善的防護方案，以保障施工現場人和物的安全，因此，基坑支護通常和基坑開挖施工會同時進行。而對于深基坑工程來說，可選的支護技術種類較多，但只有合理選擇，正確應用才能真正提高基坑的承載力。因此需要對基坑支護結構進行監測，以了解支護結構的有效性，在出現變形等問題時及時加固或聯合使用其他支護方式，以提高支護效果，避免前期施工資源浪費[1]。

1.3.2 實現施工安全管理目標

任何工程都應把生產安全放在第一位，這是政府和社會監管機構提出的硬性要求，也是施工管理時需拼盡全力達成的目標。而深基坑工程風險系數較高，施工過程中的變化性大，存在多種安全隱患，出現事故時往往傷亡、損失慘重，因此必須要通過各種手段來降低工程風險。深基坑監測是其中一種但也卻非常有效的手段，通過合理運用各種監測設備，科學布置監測點位，可以全面收集基坑、支護結構、周圍環境等會影響施工安全的各項因素的變化情況。監測數據經傳遞、分析后，可以對照預警值來評估當下施工的安全性，以便施工安全管理人員提前做好應對，快速疏散人員，加強現場安全防護，及時消除基坑施工中的隱患，降低事故的影響力，大大提高基坑施工的安全性。

2 建筑工程項目深基坑工程監測措施的案例分析

2.1 工程項目簡介

該工程位于山東省青州市，是一棟18層高的住宅建筑工程項目，地下有兩層，因此涉及到深基坑工程。本工程土方工程開挖采用機械開挖，且采用分層開挖方式，第一層開挖深度就達到2m，整個開挖過程的風險性較高，尤其本圍護工程大部分區域分布在淤泥中，該土層土性極易產生流土，因此開挖基坑時應注意邊坡穩定，設置安全可靠的圍護體系，并根據勘察報告提供的參數進行放坡。此外該工程質量要求較高，還需全力保障施工安全，達到安全文明施工要求。綜上所述，對于難度較大，危險系數較高的基坑施工，還應開展深基坑監測工作，以完善施工方案和安全應急方案。

2.2 深基坑監測內容

根據深基坑開挖施工特點和支護結構設計情況，監測內容主要有支護結構和被支護土體的測向位移[2]、支護結構內外土壓力、基坑坑底隆起情況、基坑內外水位、臨近建筑及地下管線監測等，不同的監測對象所采取的監測方式和要求各不相同(詳見下表1)。

表1 深基坑監測內容說明

2.3 深基坑監測要求

為了使深基坑監測及時高效的進行，在基坑開挖前就應通過綜合分析施工資料、地質勘查報告等有用信息制定合適的監測方案，確定監測項目、方法、要求等，明確監測點的布置，以能滿足監測要求為準，如土體側向位移需布置至少4個點位。此外還要確定監測頻次、時間間隔和調整標準，以合理加密觀測次數，提高監測結果的準確性。最后必須對監測過程、監測內容進行完整的記錄，嚴格按照監測任務書實施，確保觀測及時，監測報告完善，如此才能有效指導施工。

2.4 明確監測項目的報警值

獲得可靠的數據并認真分析后，需要對照報警值來確認當下的施工風險，對后續施工影響進行合理預測，以采取相應措施，促使施工順利進行。因此報警值在深基坑監測中非常重要，在監測工作開始前就應結合有關規范要求、實際施工情況、工程安全等要素對監測的項目設定報警值(詳見下表2)，以松弛有度的報警標準保障施工進度，也能維護支護結構、基坑和周邊環境的安全性[3]。

表2 監測報警值說明

3 完善建筑工程項目深基坑工程監測措施的建議

3.1 提升深基坑監測技術水平

深基坑監測的內容和過程比較復雜，為了對基坑施工全過程進行全面的監測，確保長時間連續性監測的有效性，也為了及時得到準確的監測數據，減少人為因素產生的不利影響，在這個信息化、自動化技術廣泛應用的時代，可以構建完善的自動化監測系統(參見下圖1)，利用先進的傳感器、互聯網來收集監測數據，并傳輸至數據處理中心，借助數據處理系統得出準確清楚的監測結果，并自動生成結構安全評定報告。這種自動化深基坑監測方式可以連續實時作業，不受天氣影響，采用的監測儀器精度高并且性能可靠，數據非常準確，不僅可以用于深基坑監測，還可執行雨量計和壓力計等其他方面的監測任務，并且能及時反饋異常信息，從而對基坑施工全過程進行全方位的監管[4]。

圖1 基坑自動化監測系統

3.2 優化深基坑監測方案

深基坑監測內容較多，且要求連續、準確。為了提高監測效率，也為了提升監測數據的精確性，深基坑監測團隊不僅要掌握相關的監測技術和規范要求，更要因地制宜，通過對現場的實地調查，在掌握建筑工程基坑施工方案，熟悉施工周圍環境、地下管線布設等的前提下，由技術小組和專家人員討論確定符合當下工程施工特點的監測技術方案。更要在實際施工中，結合周圍環境變化、施工計劃變化等進行調整，以確保監測結果與實際情況具有可對比性，從而可以切實掌握影響基坑施工質量和安全的相關因素，提前做好相應的防范措施。

4 結 語

綜上所述，在建筑工程項目開展過程中，基坑施工作為比較基礎的內容，由于施工較為專業，工作量大，施工周期長，施工中的不穩定性因素較多，基坑施工面臨著較大的風險。為了降低基坑施工風險，維護現場和施工人員的生命安全，給后續施工創建一個良好的環境，除了要合理選擇支護技術，還需完善基坑監測方案，提高基坑監測技術水平，進而可以全面掌握基坑施工中的變化情況、支護結構承載性能、地下水位變化、周邊建構筑受到的影響，并以此指導施工活動進行和施工管理工作開展，盡可能消除基坑支護施工的所有安全隱患，實現有效的風險管理，確保施工安全。