深基坑施工中的基坑监测技术

鲍海凤

摘要：在我国城市建设发展过程中，随着地价的逐渐增加。由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性，基坑开挖过程中的不确定性较大，因而对施工的影响也越来越大。基于此，本文对新形势下基坑监测技术的重要意义以及深基坑施工中的基坑监测技术的措施进行了分析。

关键词：基坑监测；深基坑；施工；技术

在社会经济与科技飞速进步的背景下，各类基础工程建设项目也在不断扩张。由于受到原始地质环境和施工技术的影响，在施工过程中要加强关注对地基基坑的建设和监测，这样有利于维护工程建设质量与建设安全性。基坑监测技术在目前的建筑工程项目中应用较多，不仅可以实现不同方向上的基坑变形监测，还可以对地质结构进行检测，并通过与其他技术的结合，发挥监测技术在建工项目中的重要价值。

1 新形势下基坑监测技术的重要意义

建筑基坑是建筑施工的基础，起着承载建筑的重要作用。新形势下，建筑行业在发掘土地资源的过程中，不断加深基坑的深度，使得建筑基坑的建设施工难度加大，同时也对建筑周边的环境造成了一定的影响。为了确保建筑本身的安全性、稳定性以及保护周边环境，基坑监测技术由此得到了进一步加强。基坑监测技术的主要工作是检查和监控建筑基坑和周边环境，保证基坑的建设施工进度和在整个施工过程中的施工质量。该技术对于基坑施工的监测从施工前就已开始，通过详细了解建筑工程所在位置范围的地质条件，基坑监测技术以真实的施工规划数据承担起了为基坑施工提供指导的任务。相关数据中包括施工区域地质土体的分析数据和负荷数据等，这为基坑的施工排除了诸多不确定因素，使得后期施工的开展具有更明确的施工方向。在施工的过程中，基坑监测技术通过对施工具体情况的实时监测，收集、分析基坑施工的各项数据，从而得到基坑强度的相关结果，为工程施工进行成本控制提供科学依据。在施工的过程中，基坑监测技术还可为相关技术、施工人员提供基坑的具体情况，如地下管道和线路的分布等，为避免基坑施工破坏地下设施提供重要参考。另外，基坑监测技术还可预测施工过程中可能发生的风险、事故，并提醒设计施工部门及时调整施工方案，从而有效避免相关问题的发生，保障基坑施工的安全性。

2 深基坑施工中的基坑监测技术的措施

2.1 水平位移的监测

水平位移监测点一般设在边坡顶部，并可沿着基坑周围布置，应设在周围的中心和阳角。各监测点间的横向间距应小于20米。同时，为了确保监测的效果，每边的监测点都要超过3个。对于某些特定部位的水平位移监测，可以采用视准线法、小角度法、投点法等多种监测手段。而一般的几个监测点的水平位移监测，根据其分布特点，可以采用前方交会法、后方交叉法、极坐标法等技术。在设置水平位移监测基准点时，必须设置一个必须对中的观测墩，采用比较精确的光学对中设备，将误差控制在0.5毫米以内。在对深基坑水平位移进行监测时，应确保与相关测量规范中的监测准确度相符。在满足成本预算的前提下，尽量增加准确率。同时，要设定有关参数的报警值，如采用小角度法时，在进行监测前，必须检查装置的竖向倾角，若倾角大于3，则应进行角度修正；而采用视标线法进行检测时，应确保监测点的定位误差小于20 mm；采用正面交会法进行监测时，其交会角度要控制在60到120度之间，同时要保证三点交会。

2.2 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。

2.3 应力监测技术

2.3.1振弦式传感器监测技术

基坑应力监测主要采用振弦式传感器监测技术，根据监测对象结构形式、材质与施工方法的不同，在结构表面或内部安装相应类型的振弦式应力或应变传感器。围护墙内力与混凝土支撑轴力通过在内部主筋上安装应力传感器进行监测；钢支撑轴力通过在端部安装轴力计或钢支撑表面安装应变计进行监测；立柱内力宜采用表面应变计进行监测；锚杆轴力一般通过在端部安装轴力计进行监测，也可在锚杆表面安装应力计或应变计。振弦式传感器监测技术具有精度高、成本低廉等优点，但也存在安装繁琐、损坏率高、测量结果受温度影响较大等不足。

2.3.2光纤光栅传感器监测技术

光纤光栅传感技术已广泛应用于电力、通讯等领域，近年来也被逐步引入基坑监测中，各种类型的光纤光栅传感器可满足基坑众多参数的监测需求。一些学者构建了光纤光栅传感器监测系统，对基坑应力、位移等变化情况进行监测，结果表明监测数据可准确反映现场情况，验证了光纤光栅传感器监测技术的可靠性。光纤光栅传感器监测范围广泛，且适合于全天候自动化监测，有着巨大的应用前景。

2.4 水位测量在深基坑施工中的应用

由于基坑开挖是对地面以下施工的工程，必然会面临地下水，水位监测正是对施工现场地下水位情况的监控措施。水位监测的工作重点主要是观测地下室开挖成形面的标高与降水井水位，目的是防止施工出现管涌和流砂事故。在施工过程中，地下室开挖成形面必须与降水进水位保持始终高出降水进水位0．5m以上的距离，并且还要在水位下降3d后确定土壤内的水分含量下降了才能进行开挖。如果实际情况与要求相反，当降水进水位在开挖面以上时，开挖面的土体会在过多水分的侵润下变成淤泥状，加大施工的难度。更严重的是，在失去了重压的情况下，地下水还会不断上涌，出现管涌和流砂，形成水土流失，从而影响到周边构筑物的安全。管涌和流砂事故的发生还会造成施工停止，影响正常的施工进度。因此，当基坑水位监测发现降水井水位过高时，应马上停止施工，采取增加降水井等措施控制水位。

2.5 土压力的监测

土压监测中，通常选择土体变化大的支护结构，并与深层水平位移、支护结构的内力监测点配套，以保证监测结果的一致性，便于后期的分析。在监测点的布置上，每个土层应至少有一处监测点，并尽可能地位于土壤的中心。目前，在深基坑工程中，通常采用土壤压力计进行土压监测。在实际使用中，要注意所选用的土壤压力表的测量范围要符合要求，一般土压计的量程都要选用超过设计压力的两倍。土压表的安装应在支撑结构施工前进行。首先，通过试验，确定土壤压力计的稳定性，然后再进行初步的测试，以便于后期的对比。而在支护结构、基坑开挖、后期的主体施工等方面，要根据施工的长短、难度，科学地设置监测频率，并对土压进行监测。在具体施工中采用钻孔方法时，应尽量使回填物与周边土质基本一致，并确保充填均匀、紧密。

3 结束语

基坑施工中常常应用到基坑监测技术，完成对基坑地质的详细了解，采取适当的措施，消弱地下地质对基坑施工的影响，增强基坑施工的安全性能。对于深基坑的监测主要包括对其水平、竖向的位移监测、对基坑裂缝的监测、对基坑土压力监测、对基坑孔隙水压力监测、对基坑地下水位的监测等，通过对上述内容的监测，可以了解到基坑施工个各项地质情况，实现了基坑施工的全方位监控，保证了基坑施工的安全，提高了其施工的效率和质量。

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