浅谈岩土工程深基坑监测技术戴明

浅谈岩土工程深基坑监测技术戴明

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1.江苏省地质调查研究院2.江苏省地质勘查技术院（江苏省南京市）210018

摘要：近年来，城市空间的利用越来越大，基坑工程开挖规模、数量也日益增加，开挖深度大幅增加。由于基坑工程涉及到诸多的学科，受到大量因素的影响，进而在岩土基坑工程施工中，往往有着较高的事故发生率。在基坑工程施工前进行预测与分析，在施工中进行工程的监测能够有效的确保工程的精确度、准确度以及安全性，因此得到了业界广泛的关注。同时，由于基坑工程周边环境复杂，具有密集的建筑物、管线，以及较高的环境保护要求，因此基坑支护结构的设计与施工开始重视对变形的控制。

关键词：岩土工程；深基坑；监测技术

1前言

经济的不断发展为建筑提出了加速建设和高质量建设的实际要求，当前岩土工程得到了数量上、层次上的较大提高，在实现建设目标的同时，也为发展提供着各种基础性支持。由于岩土地基的特殊性，在进行较大体量和自重的建筑工程中一般都设计成深基坑的形式，以此来实现建筑物的稳定。本文就岩土工程深基坑支护的技术进行了具体分析。

2岩土工程深基坑主要监测内容与技术

2.1水平位移监测

对于向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，保证监测结果的真实可靠。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

2.5土压力监测

挡土桩侧土压力采用沿挡土桩侧壁土体中埋设土压力传感器进行测试。采用钢弦式或电阻应变式压力盒。在埋设主动侧土压力盒时，其敏感膜应对准桩后，应施加较大的初压力，否则可能测不到主动土压力变化的全过程，甚至测不到数据。在埋设被动侧土压力盒时，其敏感膜面应对准桩前，不宜施加较大的初压力，否则后期土压力值超量程。

2.6孔隙水压力监测

孔隙水压力计也是常用的测量仪器，因为深层基坑的操作特点，往往要深入地下，而地下水分布的不规律性和极易被破坏的特性使得在施工过程中要高度关注其水压变化，以防止开挖失误造成无法挽回的后果。水压力计有两种，一种是子弹头那种，很大，钻孔埋设在淤泥里面，还有一种圆柱型的，直径3cm，这种是放在水位管里面用的，测出水压反算水位，一般自动化监测水位用这种，替代钢尺水位计。区别的来说，两种水位计，一个测静态水，一个测动态水。

2.7地下水位监测

地下水位监测技术主要是用电极传感器进行深基坑的监测。地下水位的变化对深基坑支护结构的稳定性具有重要的影响，这主要是由于外界强降水所导致的地下水位的上升，使支护结构产生的土压力迅速增加，导致支护结构的破坏。由地下水位观察结果可知如果地下水位明显下降，则可能是因为深基坑的开挖面发生了严重的渗透或者是开挖面底部发生了严重的渗流。

2.8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。

2.9周围环境监测

2.9.1邻近建筑物沉降和倾斜监测。观测点布置根据建筑物体积、结构、工程地质条件、开挖方案等因素综合考虑，一般在建筑物角点、中点及周边设置，每栋建筑物观测点不少于4个。观测方法和观测精度与一般沉降观测相同。

2.9.2邻近建筑物裂缝监测。对观测裂缝统一编号，每条裂缝至少布设两组（两侧各一个标志为一组）观测标志，裂缝宽度数据应精确至0.1mm，一组在裂缝最宽处，另一组在裂缝末端进行测绘。对裂缝观测日期、部位、长度、宽度进行详细记录。裂缝观测标志可用油漆平行性标志或用建筑胶粘贴金属片标志，也可采用在主要裂缝部位粘贴骑缝石膏条的简单方法进行观测。

2.9.3邻近道路、管线变形监测。基坑开挖过程中，同时对邻近道路、管线等设施进行水平位移和沉降观测。基坑开挖时，受开挖影响较大范围约为1倍基坑开挖深度，受影响范围约为3倍开挖深度，因此用于水平位移及沉降的控制点一般设置在基坑边3倍开挖距离以外，水平位移控制点可更远一些。

2.10其它

表层土体沉降、水平位移以及深层土体分层沉降和水平位移监测、桩侧土压力监测、坑底隆起监测、土层孔隙水压力测试、地下水位测试等。

3结束语

综上所述，基于我国人口基数大而人均土地面积小需要不断加大城市空间利用率的实际国情，深基坑岩土工程在未来很长的一段时间中仍然会是建筑建造的重要工程。而由其所产生的高事故发生频率必须得到有效抑制，社会各方要高度重视深基坑岩土工程施工过程中的监测，不断完善监测机制和技术，施工人员要熟练掌握相关操作规范，正视监测技术，力求精确监测数据获得，以保障深基坑岩土工程得以顺利安全实施，减小灾害事故发生频次。

参考文献：

[1]马天亮.岩土工程深基坑支护施工中存在问题及改进措施[J].建材与装饰，2018，（03）：13.

[2]付海军.地铁深基坑支护结构变形监测分析及应用[J].建筑知识.2017，（16）：156-158.

[3]高会涛.对基坑监测在深基坑工程中的应用探讨[J].建筑工程技术与设计.2017，（6）：1182.

[4]刘冬寿.岩土工程中深基坑检测技术的应用探究[J].建筑工程技术与设计.2017，（13）：410.