基坑监测在深基坑工程中的实践应用

陈林　陆继才　吕春宏

【摘要】：随着建筑技术的不断进步，对施工过程中的各个部位的监测也越来越科学，在保证工程质量的同时还可以减省工程强度。现场监测作为及时发现工程中可能发生危险的先兆，判断工程的安全性，防止工程破坏事故的发生，确保实际基坑施工安全可靠进行的必要和有效手段，已成为工程建设管理部门强制指令措施，本文主要对基坑监测在深基坑工程中的实践应用进行分析。

【关键词】：基坑监测、深基坑、实践应用

一、前言

近年来，在我国经济的迅猛发展下，建筑行业作为关乎国计民生的重要组成部分也得到了迅猛发展，建筑用地日趋紧张，开发和利用地下空间已经是绝大部分开发商的选择，然而这样就必须对深基坑规模和深度的不断拓展，所以，工程建设中要严格做好深基坑施工过程中的监测工作，保证施工安全和工程质量。

二、基坑监测工作的意义

基坑监测就是指在施工工程中或者教师使用的期限内，对深基坑的安全和质量进行监测的工作。对于复杂的工程和环境要求严格的项目来说，很难借助以往的施工经验或者理论来进行合理的监测。现场监测的好处就是可以根据现场的具体情况来做好监测的准备，以便保证施工质量。所以，首先应该根据现场监测的数据来了解深基坑的设计强度，从而设计出合理的施工方案；其次可以在现场监测的过程中了解即将施工的区域内的地下设施，尽量减少对其的影响；最后通过合理的使用现场监测技术也可以在危险发生之前发出危险预警并且得出危险的影响程度，以便施工人员可以做好安全防护和安全补救措施，以便将损失降到最低水平。

三、基坑监测中存在的常见问题

1、土层开挖和边坡支护不配套

常见支护施工滞后于土方施工很长一段时间，而不得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工。一般来说，土方开挖技术含量相对较低，工序简单，组织管理容易。而挡土支护的技术含量高，工序较多且复杂，施工组织和管理都较土方开挖复杂。所以在施工过程中，大型工程均是由专业施工队来分别完成土方和挡土支护工作，而且绝大部分都是两个平行的合同。这样在施工过程中协调管理的难度大，土方施工单位抢进度，拖工期，开挖顺序较乱，特别是雨期施工，甚至不顾挡土支护施工所需工作面，留给支护施工的操作面几乎是无法操作，时间上也无法完成支护工作，以致使支护施工滞后于土方施工。

2、边坡修理达不到设计、规范要求

超挖及欠挖现象的存在。通常情况下，在对深基础进行开挖时，都采用机械开挖以及人工修坡的方法，也就是对挡土支护的混凝土进行初喷施工。在实际开挖的过程中，由于施工管理人员的管理不当，对技术交底不够充分，分层分段进行开挖时出现高度不一，以及机械施工人员的操作不当等因素，造成机械开挖以后，边坡表面平整度及顺直度都不能达到标准。

四、基坑监测在深基坑工程中的实践应用

1、基坑监测内容

（1）坑外土体侧向位移监测

可在基坑外侧距地墙外边缘一定距离的位置（随工程情况而定） 钻孔埋设测斜管， 管径为70mm， 长度超过墙深5m， 埋设的主要目的是监测地墙底部的变形。下管后用中砂密实，孔顶附近再填充泥球， 以防止地表水的渗入， 其与围护墙体侧向位移监测相同。

（2）围护墙体侧向位移监测

在地墙钢筋笼及钻孔灌注桩制作过程中埋入测斜管， 长度同墙（桩） 深， 测斜管管径为70mm。测斜管内壁有二组互成90b的纵向导槽，导槽控制了测试方位。测试时， 测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔底， 经过一段时间恒温后， 自下而上以一定间隔，逐段测出对应方向上的位移。同时用光学仪器测量管顶位移作为控制值。经过平差计算可得各深度的侧向位移值。

（3）地墙墙侧土压力监测

基坑开挖施工中， 由于坑内土体卸载， 导致墙体内外土压力失衡。对坑底以下地墙迎坑面一侧土压力的变化进行监测， 可以有依据地控制开挖速率， 以达到施工安全。安装时， 预先将缝有土应力计的帆布挂帘平铺在钢筋笼表面并与钢筋笼绑扎固定， 挂帘随钢筋笼吊入槽内， 由于混凝土在挂帘的内侧， 利用流态混凝土的侧向挤压力将挂帘连同土应力计压向土层， 并迫使土应力计与土层垂直表面密贴。

（4）支撑轴力监测

当钢弦式测力仪器受力后，同时引发仪器内的钢弦松紧程度变化。测读仪通过测读钢弦振动频率的变化来反映钢弦的松紧程度。当钢弦受力拉伸以后，频率就越高；反之就越低。通过事先的标定系数来计算测点处的应力。一般每组2只钢筋计。支撑梁扎好钢筋后，在设计要求的位置处上、下对称各截去一段约50cm长的钢筋，然后在截去钢筋的位置上将钢筋计焊接上，焊接长度要满足规范要求；也可在设计要求的位置采用绑扎法将钢筋计固定，绑扎长度要满足规范要求。 钢筋计电缆线用细塑料管保护，并固定在钢筋上，然后将各线头引出置于施工不易碰撞处。

（5）地下水位观测

水位管采用外径为Φ55mm的塑料管，测孔用Φ130mm钻机成孔，并用滤水PVC管护壁。钻机成孔，成孔过程中记录地层、初见水位及静止水位，当使用泥浆钻成孔，必须洗井。成孔到预定深度后，下水位管，底部2m为过滤器。在孔内填滤料至孔口1m处，然后用粘土将剩余空段填满。观测孔口保护：孔口高出地面0.1m左右，并加井盖。

2、运用GPS技术进行基坑变形监测

深基坑开挖过程中，由于坑内卸荷致使周围结构因内外压力差值产生位移，造成外侧土体变形，导致灾害事故的发生。目前对土体位移的实时监测是有效预防基坑变形造成危害的有效技术手段。GPS技术融合了网络、计算机、数据处理、数据分析等多种现代技术，可以自动、实时采集、分析、处理基坑变形数据，实现对测点的三维位移同时测定，在建筑基坑变形、地质灾害监测等领域具有很强的实用性。

GPS 技术应用于深基坑监测同时也存在一定的局限性，最新的基于GPS技术的综合监测系统在科研人员的努力下，不断克服目前的局限。最新的GPS综合系统有基于GPS技术的深基坑变形集成监测系统、深基坑变形监测数据的可视化系统、以3S技术为基础的实时在线分析系统等，这些综合监测系统以单一的GPS监测为技术基础，提高了GPS技术的适应性、可靠性和高效性，更加完善的应用于基坑变形监测中，促进深基坑监测工作的进步。

五、结束語

综上所述，本文主要对基坑监测在深基坑工程中的实践应用进行了具体的分析，在现在建筑业急剧膨胀的时候，建筑工程的质量问题也有待提高，对深基坑工程中的基坑进行监测正是工程质量和施工安全的重要保证。由于深基坑部位的施工， 施工既危险，又较困难，这些都是客观因素。但是可以在施工时发挥人的主观能动性来减小难度，比如做好深基坑处理前的准备工作，根据具体的深基坑情况，来确定合适的处理方案和运用处理技术，这样就可以减少安全事故的发生，从而保证深基坑工程的顺利进行。

参考文献：

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