深基坑施工中的基坑监测技术

夏鹏1杨青2

中国一冶集团有限公司2（430080）

摘要：随着社会的发展，我国的工程建设规模越来越大，尤其是高层建筑越来越多，这就给深基坑的开挖带来了更高的要求，同时也是保证建筑物安全稳定的关键。深基坑施工是各种工程施工的重点，它的施工复杂性高，风险大，这就要求我们积极地对深基坑施工进行监测，并合理地使用各种监测技术，以减少深基坑施工的风险，提高工程的稳定性。

关键词：深基坑项目；施工建设；基坑监测技术；应用分析

1、新形势下基坑监测技术的重要意义

建筑物基坑是建筑物的地基，对建筑物的承载力有很大的影响。在新的情况下，随着工程界对土地资源的开发，基坑开挖越来越深，这增加了工程建设的难度，也给工程周围的环境带来了很大的影响。因此，为了保证建筑物自身的安全和稳定，保护周围的环境，基坑的监控技术也就随之而变得越来越重要。基坑监测技术的主要工作是对建筑基坑及其周围环境进行检测和监控，以确保基坑的建设施工进度以及在全过程中的施工质量。该技术在基坑施工之前就已经进行了监测，它通过对建设工程区域内的地质情况进行详细的了解，以实际的施工计划数据来为基坑施工提供指导。在相关数据中，包含了对施工区域地质土体的分析数据以及载荷数据等，这就为基坑的施工排除了许多不确定因素，从而让后期施工的开展有了更明确的施工方向。在施工的过程中，基坑监测技术可以通过对施工的具体情况进行实时监测，对基坑施工的各种数据进行收集、分析，进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。在施工时，基坑监测技术也可以为相关技术人员、施工人员提供基坑的详细信息，比如地下管道、线路的分布等，为防止基坑施工对地下设施造成破坏提供重要的参考。除此之外，基坑监测技术还可以对施工过程中可能出现的风险和事故进行预测，并提醒设计和施工部门及时调整施工方案，这样就可以有效地避免有关问题的发生，保证基坑施工的安全性。

2、基坑测量监测中的常见问题

2.1监测工作规划整体性太差

为了保证基坑施工的安全可靠，必须进行现场监测。该方法可有效地指导对原有设计方案的校核，并可在一定程度上对施工参数作适当的调整，从而达到改进设计的目的。但是，在目前的基坑监控工作中，仍然存在着监控计划不成体系、没有统一的分工、通讯通道的连接不稳定等问题。同时，该工程的施工工艺也十分复杂。在具体的工程实践中，经常要针对工程的实际情况，对工程的设计进行相应的调整。目前最大的问题是，建筑物单位往往耗能较大。在工程建设过程中，对基坑的设计进行了变更，而对监测方案的变更却鲜有关注。这就造成了目前在深坑监控中，监控计划与施工计划不一致，监控效果不明显。

2.2没有完整的软件监测系统

这一阶段的监控是根据人工观测到的水平、竖向位移、结构内力等多种因素来进行的。深基坑工程因其变化性强，技术因素多，需进行多项监控，因此，对其进行监控，需耗费大量的人力和物力。目前，尽管一些工程采用了机械计量，但是大部分都比较费时，而且整个监测工作对人员的要求也比较高。因此，为了节约费用，大部分的建设单位都采取了一种简易的监测方法。

2.3地下管线及设施的监测精度不够

基坑施工中，由于基坑周边的管道、结构等往往都在周边的人行天桥、水泥路面等地面以下，所以在基坑施工中很难设置观测点。但因测量点附近有介质、有管线等因素，导致测量结果不准确，特别是对于上层已硬化的水泥层，测量结果十分微弱。在测量点不存在显著的不正常现象时，往往会出现管线松动，甚至接头变得松散的现象。因此，对一些重要的地下管线，如高压输气、高压输水等，进行安全监控是一个很大的隐患。同时，如果发生渗漏，将对基坑的稳定构成威胁。

3、深基坑施工中的基坑监测技术的措施

3.1水平位移的监测

水平位移点通常位于边坡顶区，也可以沿基坑周边分布，位置宜选在周边正中或正中。每个监测点之间的水平距离不能超过20米。同时，为保证监测结果的准确性，每个侧应设置3个以上的监测点。针对某一具体位置，可利用视准线法、小角法和投影法进行检测。而对于常规的多个监测点进行水平位移监测，则可按其空间分布特征，应用前交叉法、后交叉法和极值坐标法进行。在定位过程中，首先要建立一个需要对中的观测台，然后利用较高精度的光学对中装置，使测量结果的偏差小于0.5mm。在监测深基坑的水平位移时，必须保证其精度符合有关测试规范中规定的要求。在费用预算范围内，尽可能提高精确度。同时，对相关参数也要设置一个警示值，例如，使用小角法时，在进行监视之前，一定要对设备的垂直倾角进行检测，如果倾斜角超过3，就应该对其进行角度校正；而在使用视标线法进行探测时，必须保证被探测点的位置偏差不超过20毫米；在使用前向交会法的情况下，应将交会角控制在60~120度，并确保三点交会角。

3.2裂缝监测

裂缝监测的主要内容有：裂缝数量、位置、走向、长度、宽度、深度，以及可能出现的变化。对于一些位于主要施工位置和重要施工位置的裂缝，应该对其进行全方位的监测，具体的监测行为要视施工的具体情况而定。对于裂隙的监测，依据资料的不同需要，其检测方法也各不相同。对裂纹宽度的监控，可以通过在裂纹两边贴上石膏板，画一条平行线，用千分尺或游标卡尺来直接测量；在对裂隙深度进行监控时，建议对裂隙深度不大的情况下，采用钻孔或单侧接触的超声探伤方法，而对裂隙深度不大的情况下，建议使用超声探伤方法。

3.3应力监测技术

3.3.1振弦式传感器检测技术

基坑应力监测以振弦式传感器为主，依据被监测对象的结构形式、材料和施工方式，在其表层和内部设置与之相适应的振弦式应力或应变传感器。采用在内拉索上设置应力传感器的方法，实现了对墙体的内力和支座的轴力的监控；钢架支承的轴向力可采用在支承端装有轴向测量仪或在支承端装有应变片的方法；柱子的内力监测宜使用表面应变法；通常情况下，在锚杆的末端设置一个轴向测力仪，在锚杆的表面设置一个应力仪或一个应变仪。振弦传感技术虽然具有高精度和低成本的优势，但是其安装过程复杂，损坏率高，测试结果受温度的影响大。

3.3.2光纤光栅传感器监测技术

光纤光栅（FBG）传感技术在电力、通信等领域得到了广泛的应用，并在近几年逐渐应用到了基坑监测中。已有研究人员建立了基于光纤光栅传感器的基坑围岩应力、位移等变化的监测系统，其监测数据能够较好地反映基坑围岩的实际状况，从而证明了光纤光栅监测技术的可靠性。FBG传感器具有监控范围广、适用于全天候、自动监控等优点，具有广阔的应用前景。

3.4水位测量在深基坑施工中的应用

基坑在地下进行建设，不可避免地要接触到地下的地下水，而地下水位监测就是对地下水位进行监测的一种手段。为了避免在施工过程中发生管涌、流砂等事故，对基坑开挖成形面标高、降水井水位进行了监测。在施工时，地下室开挖成型面必须与降水进水位始终高出降水进水位0.5m以上，并且在水位下降3天后，确认土壤中的水分降低后才能进行开挖。若实际条件不符合要求，则若降雨入水超过基坑表面，基坑表面的土壤将因过多的水分浸润而变为泥质，增加了施工难度。更糟糕的是，由于没有重力的支撑，地下水位会持续上升，导致管涌、流沙等现象，对周围结构造成威胁。同时，由于管涌、流砂等原因，也可能导致工程停工，从而影响工程的正常进行。所以，在对基坑水位进行监测的过程中，一旦出现异常，就必须立即停挖，并通过增设降水井来控制水位。

3.5土压力的监测

为了确保监测结果的一致性，为便于后续分析，需要在支护结构中选取土质变异较大的支护结构，并将其与深部水平位移、支护结构内力监测相结合。在观测点的布设上，每一层都要至少设一个观测点，且观测点要尽量设在土壤中央。目前，在深基坑开挖过程中，一般都使用土压力仪来测量土的压力。在实际应用中，应注意选择合适的土质压力计，其量程应在设计压力的两倍以上。在支护结构完成之前，必须先安装测土压力计。首先，对土体压力仪的稳定性进行了实验研究，并在此基础上，对土体压力仪进行了初步检测，为以后的比较提供了依据。而在支护结构、基坑开挖、后期的主体施工等方面，要以施工的长短和难度为依据，科学地设定监测频率，并对土压进行监测。在实际工程中，当采取打孔的方式时，要尽可能保证回填土与周围土壤的性质相吻合，并保证回填土的充填均匀和密实。

4、基坑监测的注意事项

要求对测量结果进行实时改变。同时，为了满足基坑施工过程中对其进行实时监控的要求，对其进行了研究。

其次，对于基坑工程而言，监测手段就是一种比较手段，需要对仪器进行校准，以保证仪器在满足测量精度的同时，还需要保证仪器的稳定性。另外，应制定相同的检测流程，使用相同的检测设备，以减少人为因素的影响。

同时，考虑到工程成本的制约，一些建设单位也不太重视该项目。这样的做法，与基坑监测的终极目标是不一致的，所以，要提高相关人员的认识，及时发现并预测危险情况，与施工方保持良好的信息沟通与交流渠道，提供及时、有效、充足的监测数据，便于施工方及时采取安全补救措施，消除基坑的安全隐患，保障施工单位的安全作业。

结束语

基坑监测是基坑建设中常用的一种方法，它能充分掌握基坑的地质状况，并能有效地降低基坑的破坏程度，从而保证基坑建设的安全。在基坑监测中，要对基坑的水平位移、垂直位移、基坑裂缝监测、基坑压力监测、基坑压力监测、基坑水位监测等进行监测，通过对这些监测内容的监测，能够对基坑工程的各项地质情况进行全面地了解，进而实现对基坑工程的全方位监测，保证基坑工程的安全性，还可以提升工程的施工效率和质量。

参考文献

[1]周帅涛.深基坑施工中基坑监测技术的应用[J].江西建材，2022(12):95-96+99.

[2]蔡元盛.动态监测技术在深基坑施工中的应用[J].工程建设与设计，2022(06):103-106.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2022.03.233.

[3]刘贤刚.基坑监测技术在深基坑中的相关问题研究[J].房地产世界，2022(02):84-86.

[4]傅传刚.深基坑施工中变形监测技术应用[J].四川水泥，2020(06):149.

[5]赵睿.基坑监测技术在深基坑施工中的运用[J].门窗，2019(17):70.