建筑深基坑监测技术探讨

建筑深基坑监测技术探讨

周国华

江苏国兴建设项目管理有限公司 江苏 泰兴 225400

摘要：我国建筑行业发展至今，其建设技术和建设规模已经遥遥领先其他发展中国家，赶超发达国家水平，改善我国民生，近年来，我国建筑行业进入了蓬勃发展的阶段，各种规模、类型的建筑工程项目日渐兴起，土地资源越发紧张使得建筑基坑深度越来越深，深基坑施工作业中的技术难题和安全风险增加。为提高建筑深基坑施工质量、确保施工安全，工程企业在深基坑施工作业中，应加强深基坑监测技术的应用，尤其是对临水建筑物而言，深基坑施工面临着更大的困难。

关键词：建筑深基坑；监测技术

引言

我国经济建设最近几年发展迅速，加速我国各行业的发展进程，其中建筑行业的发展尤为迅速和突出，深基坑监测被广泛应用于城市工程防御建设过程中，监测技术已有新的研究并且被应用于深基坑检测中，需进行深刻的探究其是否可以准确应用在深基坑检测的过程中。

1监测目的

通过将监测数据与预测值作比较，判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时实现对下一步的施工工艺和施工进度控制，切实实现信息化施工。及时发现围护施工过程中的环境变形发展趋势，及时反馈信息，达到有效控制施工对建（构）筑物、道路、管线影响的目的。通过监测及时调整支护系统的受力均衡问题，使得整个基坑开挖过程能始终处于安全、可控的范畴内。通过监测及早发现基坑安全稳定的问题，并提请施工单位进行及时、有效的预防措施工作，防止基坑失稳现象。将现场监测结果反馈设计、施工、监理单位，使施工达到优质安全、经济合理、快捷的目的。

2工程概况

泰兴市TX2019-15号地块二期邻里中心，本工程设2层地下室，±0.00相当于绝对高程5.30m（黄海高程系统）；整平前场地第一次开挖标高为－2.70m，场地施工前整平至设计标高，基坑开挖深度-9.30m、-10.30m、-11.20m。基坑支护采用放坡+单排SMW工法桩+两道环形钢筋砼梁支撑进行支护，采用的桩长分别为17m，同时采用三轴水泥搅拌桩进行止水，本工程基坑支护结构安全等级为一级。

3建筑深基坑监测技术分析

3.1信息采集系统

信息化采集系统包括采集芯片、传感器、发射器组成。采集芯片负责收集施工现场的监测数据，采样时间间隔根据实际需要设置，可以同时采集现场图像、支撑轴力、应变、土压力和孔压等数据；再由传感器对测量数据进行换算，直接输出监测物理量利用GPRS无线网络发射器进行数据传输，完成对传感器数据的采集和监控。发射器通过GPRS接入信息化监测云平台，软件可设置上线报警命令，手机短信报警能够时时掌控。通过该系统可以收集连续的基坑监测数据，通过数据分析，可以研究基坑支护结构的变形规律，预测可能发生的变形，减少基坑事故的发生。

3.2水文地质条件

1.松散层孔隙潜水：赋存于①-1杂填土层中，高压缩性低强度土，土质性质差 ②粉砂夹粘土、③粉砂土、④细砂土⑤粉砂⑥粉细砂。场地钻孔初见水位埋深约-2.50m左右。

3.3开挖原则

1.土方开挖应严格按照“分层、分段、分块、对称、限时”五个要点进行，并遵循“水平分区分段、竖向分层、先撑后挖、严禁超挖、及时封底”的原则，确保在保证安全质量的前提下快速进行开挖施工。2.基坑开挖前施作降水井及减压井，在基坑开挖前开始降水，基坑开挖必须在冠梁、砼支撑达到设计强度、基坑降水完成后方可进行。3.基坑开挖时，其纵横向边坡放坡应根据地质、环境条件采取安全坡度。每步开挖所暴露的部分围护结构宽度宜控制在3-6m，严禁一次开挖到底。4.纵向放坡开挖时，应在开挖面坡顶外设置截水沟，以防止地表水冲刷坡面以及基坑外水流流入坑内，导致边坡不稳。5.基坑开挖须确保无水作业。在基坑开挖过程中，及时根据开挖情况设置基坑内排水沟和集水井，并及时通过水泵将集水井内的集水抽排出基坑，防止基坑积水。6.开挖过程中若出现降雨预兆，应及时对边坡采用防雨布进行覆盖，防止雨水冲刷土体造成边坡坍塌或土体流失，同时应撤出基坑内施工人员，并保证基坑内排水泵正常运行。7.基坑开挖至满足内支撑安装条件后，应及时进行内支撑的架设，内支撑必须设置牢固的支托和连接，防止因围护结构变形和施工撞击而发生支撑脱落的情况。8.基坑开挖至基坑底后，应保留基坑底设计标高以上15-30cm厚土层，由人工挖除整平，防止对坑底原状土层扰动，同时可防止基坑超挖。

3.4深基坑无线实时监测系统的运行原理

深基坑无线实时监测系统由密集分布于工程操作区域内的微型传感器节点构成，以无线信息交互的形式，构建了一个自跳、自组织的网络中枢。从运行原理上来看，深基坑无线实时监测系统中的传感器可将应力、位移、水位监测与相应监测点直接相连；系统的数据库则能及时调整、更新存储。根据深基坑无线实时监测系统实际运行范围，适量的路由器可组建成基干网，为传感器、云平台之间的信息交互提供支持。由路由器组建的基干网可覆盖全部传感器，并通信线路的自我修复、自维护；云平台与连接的传感器开展数据交互并将监测数值进行量化处理，为监测点监测数据分析、预警状态指示提供依据。进而将相关信息传输给终端，由终端进行数据统计、分析，允许访问权限内的用户远程登录查询监测情况、报警状况。

3.5土体深层水平位移监测

在土方开挖第一阶段，开挖土层为淤泥质土层，由于其较差的抗剪性能和工程特性，无法抵抗坑外土体压力，导致坑外土体迅速产生向坑内的水平位移变形，变形最大深度处于开挖面位置，但围护墙顶由于受环形支撑梁的约束作用，未产生明显位移变形;随着土方逐步向下开挖，深层水平位移最大值的位置逐步下移，最大位移均出现在10mm，但位移速率已逐步收敛，该阶段深层位移曲线呈“橄榄形”特点;地下结构施工完成后，在拆除第一道支撑梁的过程中，由于冠梁处水平位移失去了支撑梁的约束作用，应力得到释放，顶部水平位移急剧增大，待支撑梁拆除后，应力又重新恢复平衡，整个支护结构又迅速趋于稳定状态。在整个基坑施工过程中，土体深层水平位移累计值和速率均未超过设计要求报警值，满足规范及设计要求，结果表明:该支护方案对支护结构垂直水平位移的抑制也取得了非常好的效果。

结语

基坑监测是保证基坑安全施工的重要手段。基坑支护施工需严格按照设计文件执行，保证支护结构的成型质量；基坑土方开挖需严格按照论证的开挖方案进行，以确保基坑施工的安全有序进行。

参考文献

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[3]李衍航,谢晓沐,林希贤.建筑深基坑复合支护体系监测控制分析[J].广东土木与建筑,2019,26(9):39-42.