应用激光位移计的基坑变形监测新技术

刘子武

摘 要：该文基于笔者从事基坑变形监测的相关研究，以激光位移计这一新技术手段在深基坑变形监测中的应用为研究对象，以江苏某车站工程为背景，详细探讨了监测的方法和监测数据的处理分析，结果表明，通过激光位移计能快速准确获取基坑的变形监测数据并进行对比分析反馈，了解基坑变形情况和发展趋势，可为基坑的安全施工提供参考和建议。

关键词：基坑 变形监测 激光位移计 深基坑

中图分类号：TB21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（c）-0061-02

近年来，城市建设规模空前宏大，而轨道交通的车站或部分区间以明挖工法为主，利用大量的围护桩作为基坑支护结构之一，大部分车站基坑属深基坑，在施工过程中，基坑变形监测主要以围护桩变形监测为主，通过围护桩的变形监测数据分析，可以判断目前基坑施工的安全情况，如何快速、高精度地获得变形监测数据至关重要，该文利用激光位移计进行基坑变形监测，并配合高精度激光对准装置，该装置具有快速、精度高、施工干扰少等特点，通过变形监测的数据对比分析为深基坑安全施工提供技术支撑。

1 工程概况

江苏某车站基坑主体总长140 m，为地下三层双柱三跨框架结构，标准宽度21.6 m，基坑深度约为24.39 m，基坑共设计四道钢支撑（钢支撑采用609，t=16 mm钢管支撑，标准段水平间距为3 m）。采用明挖顺筑法施工，基坑围护结构采用1 200钻孔（旋挖）桩，基坑安全等级为一级，主要支护形式为：旋挖桩+钢支撑+桩间喷锚。该车站位于岷江水系Ⅲ级阶，场地土主要由第四系全新统人工填土层（Q4ml），第四系中下更新统冰水沉积层（Q1+2fgl）及白垩系上统灌口组（K2g）基岩组成。该车站位置，主要地层为填土、粘性土及泥岩层，其中粘性土为不透水层。车站范围存在的特殊岩土为人工填筑土、膨胀土、膨胀岩、风化岩。

2 某深基坑变形监测对比分析

2.1 激光位移计

利用激光位移计量测基坑工程内两点之间位移变化（俗称净空收敛量测），量测结果可以评价岩土工程围岩稳定程度，为工程安全提供可靠信息。

激光位移计是利用激光测距原理（无尺），并配合高精度激光对准装置，满足快速量测、精度高、施工干扰少的特点。它由激光测距模块、高精度对准装置和目标靶3部分组成，其中激光测距模块为核心部件，防止量测时抖动问题，需要配置线控量测按钮；高精度对准装置需满足水平角和竖直角微调功能，以便激光对准目标靶中心点；目标靶需标明刻线，以便每次照准（如图1、2所示）。

2.2 监测分析

下面以激光位移计在江苏某车站基坑应用为例，对变形监测数据进行对比分析。针对车站的情况编制了专项监测方案，明确了对桩顶水平位移（收敛）监测采用激光位移计。

（1）测点埋设。（2）测试情况。

①桩体水平位移（测斜）测试情况。桩体水平位移（测斜）测试数据表明，CX5号桩顶部（1 m）位置向基坑内累计变化6.49 mm，CX6号桩顶部（1 m）位置向基坑内累计变化7.66 mm。②桩顶水平位移（收敛）测 试情况。桩顶水平位移（收敛）测试数据表明，与CX5号和CX6号桩体测斜对应位置的ZD5桩顶水平位移（收敛）向基坑内累计变化13.17 mm）。③支撑轴力测试数据。支撑轴力测试数据表明，与CX5号、CX6号桩体测斜和ZD5桩顶收敛对应第一道钢支撑轴力计ZC-1-5的轴力基本维持在600 kN左右（如图3所示）。

（3）测试分析。测试情况表明，基坑在开挖状态下有一定的变形。

2.3 建议

（1）利用激光位移计进行桩顶水平位移（收敛）监测可行，且受施工干扰小，工作效率有很大提高，可以为施工快速决策提供依据。（2）建议基坑及时支护、快速封闭，监测单位加密测试频率，随着开挖的进度，密切关注基坑的变形，及时分析和反馈，根据监测结果动态调整支护参数和施工工序。

3 结语

深基坑属地下工程，施工风险较大，监测数据的分析反馈很重要，通过激光位移计快速准确获取基坑的变形监测数据并进行对比分析反馈，了解基坑变形情况和发展趋势，可为基坑的安全施工提供参考和建议。

参考文献

[1] 余子华.深基坑工程实践与研究[M].北京：中国水利水电出版社，2009.

[2] 曾宪明.土钉支护设计与施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3] 林宗元.岩土工程治理手册[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2013.