浅议深基坑工程的监控量测

王宇胡文奎付垚

摘要：本文通过作者的工程实践把握和讨论了深基坑工程监控量测的目的意义、内容、技术措施、信息反馈内容标准及程序、监控的关键点等解决基坑支护问题的监控技术措施。

关键词：深基坑；监控；量测

随着社会科技的长足发展，施工工法的与时俱进，人们对深基坑施工的安全要求逐步提高，监控量测在诸多安全保障措施中显得尤为重要。其通过对基坑支护状态及基坑周围土体变化情况进行全面系统的数据分析，来为基坑提供重要的安全保障，保证基坑顺利施工。

一、深基坑监控量测的目的和意义

1.1监测深基坑施工中的周围构筑物以及地下管线的沉降情况，保证基坑开挖施工影响范围内的构筑物及地下管线的安全；

1.2了解施工过程中基坑支护结构的受力动态变化以及基坑开挖引起周边土体变形的大小，准确掌握基坑开挖过程中可能产生失稳的薄弱环节；

1.3收集相应工程数据，以便为今后的工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验，并与计算结果进行比较，完善计算理论。

二、监控量测的内容及频率

深基坑监测一般分为必测和应测。必测项目有：桩顶水平位移、土体测向位移、桩体变形、土压力、支撑轴力、支撑竖向位移、地下水位、建筑物沉降倾斜、支撑立柱沉降、基底沉降或回弹、地面沉降、重要管线沉降等。应侧项目有：孔隙水压力、桩内钢筋应力应变、钢架内钢筋应力应变等。监测频率一般按施工条件及施工进度而定，一般不超过规范要求，必要情况进行加密监测。

三、深基坑监控量测的预警管理

根据安全风险管理体系的要求，负责施工安全为主，实施监测、巡视等现场工作，针对不同风险源及风险等级，建立不同的风险评估体系，提供预警建议，并开展监控信息汇总整理、反馈及现场控制指导等咨询服务工作。根据现场巡视信息及监测数据及时分析，综合评定，必要时发送预警信息，同时加密观测频率及加大巡视力度。现场监测成果按黄色、橙色和红色三级预警进行管理和控制。

四、深基坑监控量测的数据分析

监控量测工作进行一段时间或者施工进行一个阶段后，需要对量测结果进行总结分析，将原始数据通过一定方法，如按大小排序，用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来，进行数据的数字特征值计算，离群数据的取舍。寻找一种能够较好反映数据变化规律和趋势的函数关系式，对下一阶段的监测数据进行预测，以预测该测点可能出现的最大位移值和应力值，预测结构和建筑物的安全状况，评价施工方法，确定工程措施。

五、深基坑监控量测的应急措施

5.1深基坑施工时，如发生突发情况，现场监测人员应及时采取监测应急措施，具体包括：地面沉降速率及累计沉降值超过监测标准；桩体位移速率或位移量突变、地面或围护结构出现较大的裂缝；受影响范围构筑物相对倾斜值及倾斜变化速率超过监测标准；以及其它工程突发情况。

5.2针对突发情况，现场监测组应及时采取应急措施如下：第一时间告知施工、监理、业主等相关单位，采取相应的施工措施；根据现场监测数据，加密重点部位的监测频率；紧急情况下进行观测前，必须采取有效措施保护好观测人员和设备的安全。

六、深基坑监控量测方案

6.1监控量测点的选择原则

监测点的选择要求其能够全面反映出监测对象的全部动态，类型和数量等。监测点的选择需要综合考虑深基坑工程的性质、地质条件和设计要求、施工特点等因素。例如，当监测点是为了结合施工而设计的测点时，则要把监测点设计在最先施工的地方；而为了要验证设计数据而监测时，则要使监测点放在最不利的位置和断面上。

6.2深基坑监测的方法

（1）水平位移观测

监测点沿着深基坑的每一条直线边建立一条轴线，并且在直线边上布设水平的位移点，轴线上不需要监测距，也不需要测角，只是需要把轴线用全站仪投射到位移点旁边来即可量取到位移点偏移轴线的距离。通过多次的偏距对比可以发现水平位移量。在深基坑开挖前选取两次的观测数值的平均值作为初始值，在施工过程后的观测值与初始值之间差则为累计位移量。

（2）土体侧向变形的量测

利用测斜仪进行检测，假设深基坑内侧位移为正，滑轮高端为正方向与深基坑垂直，逐渐使其下放至管底，自下而上每0.5m为一测段，依次测量偏角值并记录下来。然后将探头旋转180°，在进行测量，通过两次测量数据的叠加推算出各个点的位置值。

（3）沉降监测：

沉降监测点布设：在基坑外相对稳定且不受施工影响的地点埋设基点3个，利用这3个基点相互检核其稳定性；支撑立柱沉降监测点设置：在支撑立柱的顶部焊接符合要求的钢制加工件；周边建（构）筑物沉降监测点设置：在建筑物或构筑物的拐角处，离地面20㎝，且避开雨水管、窗台线、电路开关等有碍设标与观测的障碍物，并应视立尺需要离开墙（柱）面一定距离；周边土体沉降监测点：沉降观测点应埋设原状土层中，加设保护装置，沉降观测点稳定后，方可进行初始观测和一般观测。

（4）测斜监测

测斜方法有两点。第一：测斜观测分为正测与反测，观测时先进行正测，然后进行反测。一般每0.5米读数一次，测斜探头放入测斜管底部应等候5分钟待探头适应管内水温后读数，应注意仪器探头和电缆线的密封性，防止进水。第二：测斜观测时每0.5米标记读数点一定要卡在相同的位置，电压值稳定后才能读数，确保读数的准确性。

（5）轴力监测

轴力监测的设置：对设置内支撑的基坑工程，一般选择部分典型支撑进行轴力监测，以掌握支撑系统的受力情况；钢筋混凝土支撑其内力和轴力通常是测定构件受力钢筋的应力然后根据钢筋与混凝土的共同受力状态下变形协调条件计算得到，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，钢弦式，电阻应变式传感器。钢筋计在使用前必须进行率定。

七、深基坑监控量测的风险预警

7.1深基坑施工时，如果判断可能出现预警状态时，在上报信息资料的同时，应及时组织分析，加强监测、巡视，进行先期风险；

7.2当监控管理中心综合判定综合预警等级后，各相关监控实施及管理单位根据不同的综合预警级别分别组织不同级领导响应。黄色综合预警时，应及时上报副经理和总工，监测组和施工单位应加强监测频率，加强对地面和建筑物沉降动态的观察，尤其应加强对预警点附近的雨污水管和有压管线的检查和处理。项目部加强组织分析，项目技术负责人主持并组织风险处理；橙色综合预警时，应及时上报副经理、总工和项目经理，除应继续加强上述监测，观察，检查和处理外，应根据预警状态的特点，进一步完善针对该状态的预警方案，同时应对施工方案，开挖进度，支护参数，工艺方法等作检查和完善，在获得设计和建设单位同意后执行；红色综合预警时，应及时上报副经理、总工和项目经理，除应立即向上级单位报警外，还应立即采取补强措施，并经设计、施工、监理和建设单位分析和认定后，改变施工程序或设计参数，必要时应立即停止开挖，进行施工处理。项目部组织专家论证，启动应急预案。

7.3在风险处理结束后，对预警提出消警建议报告，并根据预警级别的不同报不同层级的监控或管理单位审核。黄色消警建议报告书面报监理单位审查后实施消警；橙色消警建议报告书面报监理单位初审和监控管理分中心复审后实施消警；红色消警建议报告书面报监理单位初审、监控管理分中心复审和监控单位终审后，由监控管理中心组织评估和实施消警，并在信息平台上发布。其中对特级风险工程红色预警的消警，应上报公司技术委员会组织研究决定。

八、结束语

深基坑工程复杂，综合程度高，在我国目前的施工过程中依旧存在很多问题，这不是一个部门能够解决的。当今我国限于技术水平，还很难在一开始设计阶段就能精确的预测，因此需要在施工过程中不断的加强监测来发现其问题。通过借助现场的监控来对设计和施工方案进行不断的调整优化以及合理性检验，以便保障整个深基坑工程的质量安全。当然，要实现深基坑工程的安全可靠施工，需要多个部门加强合作。

参考文献：

[1]张冬晓.建筑基坑监测及预测预报系统研究[D].中南大学，2005.

[2]李志强.深基坑支护施工及监测分析[D].西南交通大学，2007.