深基坑监测技术的应用

戴全

摘要：在复杂的深基坑工程中，通过全方位的监测，才能在保证施工区域内的各项地下设备正常运行的同时，预防安全事故的发生，保证深基坑工程的顺利进行。本文简单介绍了基坑监测技术在深基坑施工中的应用。

关键词：深基坑；检测技术；应用

中图分类号：C35文献标识码： A

引言

基坑监测是指在基坑支护结构以及周边的环境实施的安全检查和监测工作。由于地质条件、材料性质、荷载条件、施工条件等复杂因素的影响，很难单纯从理论上预测施工中围护结构与相邻环境的变形规律及受力范围，因此必须在施工之前必须做好系统、精确的监测工作；基坑开挖和支护结构施工期间进行现场变形监测，以保证工程的顺利进行。基坑监测的目的是监控基坑开挖及施工过程中基坑支护结构变形、地下水位升降等情况，提供及时准确的监测数据，为施工合理规划提出可靠的供参考的意见。

首先，依靠现场监测提供动态信息来对施工项目做出反馈性指导，并且通过所得到的监测数据实时反映基坑的施工强度，为合理安排施工成本提供可靠依据。其次，通过深基坑的监测系统，可以确切掌握施工的地下环境，以帮助施工人员了解施工过程中的地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑等所受的影响及其程度。最后，通过必要的深基坑监测技术，可以及时发现可能产生危险的施工内容，并为及时采取应急措施做好准备工作。

一、深基坑监测技术的主要方式和应用

（一） 深基坑监测技术的主要手段

深基坑监测技术的具体实施主要依靠各种专业设备来进行，监测设备必须满足观测精度和量程要求，具有良好的稳定性和可靠性。这项工作可以采用：拓普康MS05型全站仪（水平位移监测）、电子水准仪（竖向位移监测）、滑动型测斜仪（支护结构及土体深层水平位移）、SJ-92型钢尺水位计（水位监测）、VW-1型振弦读数仪（支撑轴力监测）等多种监测仪器和监测技术，通过专业监测软件将监测数据迅速提取、统计、分析，可以充分发挥现代化监测手段的优势作用。

（二）深基坑监测技术的主要应用

1、水平位移监测

对于像任意方向发生水平位移的基坑监测，可以采用极坐标或者前方交汇等方法；利用投点法或者小角度法可以进行基坑向某一水平方向进行位移的监测；（当基坑与基坑监测点的距离较远时，可以利用GPS测量的方法，实现对基坑的监测。对于基准点的埋设位置，应该尽量的避开低洼积水的地方。另外还要不断的提升监测设备的精度以及量程，保证监测结构的真实可靠。对于基坑竖向位移的监测，一般用到液体静力水准以及几何水准的方法进行监测，但是在进行监测过程中，需要注意的有几点：（1）为了保证监测结果的客观性，要修正传递高程的一些工具；（2）要在基坑的底部回弹区设置监测点；（3）进行检测时，要坚持客观的原则，保证监测结果的可靠性。

2、竖向位移监测和倾斜监测

竖向位移监测可以采用几何水准或液体静力水准等方法。对于坑底回弹区域宜采用设置回弹监测标，同时利用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测。用于传递高程的金属杆或钢尺等工具应该进行温度、尺长和拉力等项修正。在进行竖向位移监测过程中，应该特别注意测量精度，以确保监测结果的真实性和可靠性。

倾斜监测是为了测定建筑物顶部相对于底部的水平位移与高差，通过分别记录和计算监测对象的倾斜程度、方向和速率，根据不同的现场观测条件和要求，来评价建筑物倾斜水平。方法主要有投点法、水平角法、前方交会法、正垂线法、差异沉降法等等。在进行倾斜程度监测时，要严格根据各种方法的使用要求进行相关操作，特别注意对被监测对象倾斜程度的把握，由于倾斜监测对于建筑具有较大影响，所以这一监测工作应该严格按照要求执行。

3、深层水平位移监测

用于围护的墙体或者基坑周围土体的深层水平位移的监测工作应该采取在墙体或土体中预埋测斜管的方式，来监测各深度处的水平位移情况。通过这一方法可以快速监测出深层水平位移的情况，从而为深层施工提供具体的土体情况。在进行土体预埋测斜管时，应该对其预埋位置进行慎重选择，避免将测斜管预埋在有较大影响力和干扰源附近，以免影响监测结果。

4、裂缝监测

裂缝监测的主要内容包括裂缝数量、位置、走向、长度、宽度、深度，及可能发生的变化情况，对于一些处在主要施工位置和重要施工位置的裂缝应该进行全面监测，具体的监测行为根据施工的具体情况而定。裂缝监测根据不同的数据要求可以采用不同的测定方法。对于裂缝宽度的监测，可采用在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线等方式，使用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法；裂缝深度的监测，对于深度较小的，宜采用凿出法和单面接触超声波法，较深的裂缝宜采用超声波法监测。

5、土压力监测

土压力监测工作需要采用土压力计，可以采用埋入式或接触式两种形式。采用埋入式应该符合相关的监测要求：受力面与所需监测的压力方向应该保持垂直并紧贴被检测对象；埋设过程中应该增加土压力膜保护措施；做好完整的埋设记录。此外，进行土压力监测之后，要对土压力计进行妥善保管，仔细查看有无损坏，及时发现问题，以备下次监测过程中能够顺利进行工作。

6、孔隙水压力监测

孔隙水压力的监测需通过埋设钢弦式、应变式等孔隙水压力计，采用频率计或应变计测量。孔隙水压力计应该保证量程在被测压力范围内，精度不宜低于0.5%F·S，分辨率不宜低于 0.2%F·S。2.2.8 地下水位监测地下水位监测宜采用水位计进行测量。精密度不宜低于 10mm。根据不同的监测目的，把水位监测孔位设置在具有代表性的位置，能全面反映监测项目工程环境的地下水位分布。要每隔一段时间检查水位孔的工作可靠性，并注意对不同渗透性土层的适用性。

7、支撑轴力监测

采用钢筋混凝土材料制成的基坑支护结构，其内力和轴力通常是通过测定构件受力钢筋的应力，然后根据钢筋与混凝土共同工作、变形协调条件反算得到。钢筋应力一般通过在构件受力钢筋上串联钢筋应力传感器予以测定。通过VW-1型振弦式钢筋应力传感器测量每个钢筋计的导线，得到钢筋计的频率值。

三、基坑监测工作的意义

基坑监测就是指在施工过程中或者在建筑使用的期限内，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，以保证施工质量。所以，就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。

结语

通过对基坑的跟踪监测，使得工程能够安全顺利地进行，为基坑工程如期竣工起到了很好的“监护”作用，同时也为安全生产提供了保障。基坑工程监测成果是基坑工程设计的重要参考资料,是修正与完善基坑工程设计理论的重要法宝之一,具有重要的科学价值与实用价值。

参考文献：

[1]王永健.深基坑施工中监测技术研究[J].中华民居(下旬刊),2014,02:358.

[2]黄海波.基坑监测技术在深基坑中的应用探讨[J].科技创新与应用,2012,22:209.

[3]樊星国,陆晔.浅谈基坑监测在深基坑工程中的应用[J].山西青年,2013,14:217.