不同地质条件下基坑监测范围探析

不同地质条件下基坑监测范围探析

胡侃

陆诚工程技术有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要：通过对现有国家和各地地方标准的调查，可以看出，在普通基坑工程中，其周围环境是1-3倍的，而在软弱地基中，则是4-5倍的。基坑是一种具有代表性的工程，它的稳定性与其所处的地质环境密切相关。目前，国内外学者在未考虑周边建筑自重作用的情况下，针对软、砂土、土岩复合土层等不同地质情况，开展了深基坑围岩后地面变形分析，并结合实际工程，对基坑围岩后地面变形进行了定量评价。基坑工程具有很强的地域性，在不同的地质情况下，其监测范围也不尽相同。

关键词：不同地质；基坑监测；范围

引言

在周围环境复杂、施工场地受限的情况下，如何保证其自身的安全与稳定，是目前深基坑设计与施工的重点与难点。深基坑围岩的监测是确保其稳定的关键，对围岩周围环境的动态变化、地下水动态变化、土层孔隙水压变化等进行全面的监测，是围岩围岩最优的围岩防护措施，也是围岩防护工程的重要组成部分。同时，随着计算机技术的迅速发展，数值模拟在深基坑工程中得到了越来越多的应用，为深基坑工程的研究与设计提供了有力的技术支持。

1基坑工程监测的特点

1.1影响监测精度因素众多

在基坑施工的早期，由于围护结构、开挖和周围环境的影响，会产生一定的横向压力，从而引起流沙、管涌，甚至发生倾覆。因为基坑的挖掘往往会对周围的房屋设施、各种管道管线、道路干道等造成一定的影响，因此，基坑的监测工作变得更为艰巨，难度也随之增大；在对基坑进行监测的过程中，环境因素对监测的准确性有很大的影响，比如振动，温湿度，风，雾，遮光等。

1.2基坑工程对变形监测要求严格

与一般建（构）筑物的变形监测相比，基坑工程的变形监测具有更高的精度。并且，基坑的监测工作从桩基施工到基坑回填完成，涉及到全过程，且其精度有望达到精密水准测量精度以上的水平。为了确保各监测点的准确性，必须对基坑进行等精度的监控。

2监测系统组成及原理

该系统由数据采集、分析和发布三部分组成。⑴资料收集系统包括两个主要部件：自动收集盒和自动全站仪。自动全站仪是基于测量机器人，可以实现对基坑横向、纵向位移的自动观测，并可以根据实际情况，在该观测室内安装全站仪和控制计算机。本系统采用了与全站仪配套的软件，实现了对测量结果的控制。该系统主要由三个部分组成：监测点的设置、监测点的初测和周期性的复测。数控采集箱自动采集系统通过软件对锚索的水平位移、周边道路及地表沉降、支撑轴向力、锚索应力、深层水平位移、地下水位、周边建筑物沉降等数据进行采集，并将采集的数据实时传输到数据库中，实现同步监测。⑵将采集到的矿坑自动监控资料，经整理、归类、统计，建立矿坑自动监控资料处理体系。该软件将所有收集到的数据进行分类，利用自己的软件分析系统来消除粗差，对基准点的稳定性进行分析，并对测量数据的平差进行计算，并将计算结果通过无线蓝牙上传到相应的数据库中。⑶结果发布系统主要包括：数据查询，统计分析，录像管理，预警预测等功能。数据查询模块能够对数据库中的相关数据进行查询，并对监控数据进行统计分析，在数据变动超出警戒值的情况下，预警预报模块会在电脑页面上发布警报信息。在此基础上，本项目还将对工程中设置的各种摄像机进行全面的管理，实现对工程中各种情况的实时监测。

3特殊性岩土条件下的基坑监测范围

3.1软土

随着现代施工技术和技术的不断进步， PECK对基坑支护方式的研究也越来越多，如钢板桩等柔性支护方式在上海的应用也越来越广泛，但目前仍存在着一些问题，如地下连续墙、钻孔灌注桩、 SMW等。根据推荐的沉降量分布曲线，最大沉降量集中在0-1倍基坑深度区间，1-4倍基坑深度区间为沉降量的过渡区。根据该图可以看出，本文提出的沉降量分配曲线更适合上海地区地面沉降量的计算。

3.2岩质

根据对泥质粉砂岩层基坑监测资料的分析，得出了土体表面最大沉降量出现在基坑开挖深度的0.1-0.5倍之间，其中0.5-1倍深是主要影响区，0.5-0.5-0.5倍深是次要影响区。

3.3碎石土

对于穿越含卵石地层的土体，基坑受力的主控范围为2倍深，其次为2-4倍深。在对该工程进行监测和分析的基础上，提出了一种基于细粒颗粒的土层对基坑周围环境的影响。当采用刚性大的内衬混凝土支护结构时，基坑受影响范围为基坑挖深的1.8倍左右。

4基坑监测环节中常见监测技术种类

4.13D激光监测技术

在3D激光监测技术的应用中，可以使用高速激光对监测对象进行扫描，获取监测对象的坐标信息，建立监测对象的三维模型。该技术基于激光测距的基本原理，能够实现对被监测目标的高密度、大范围、高精度的三维空间定位。与常规的监测方法相比，该方法可以明显提高监测的效率和准确性。采用三维激光监控技术，可以提高监控系统的工作效率，提高监控系统的工作效率。三维激光监控技术不需要与监控对象直接接触，监控环节也不需要采用反射棱镜等仪器。即使在恶劣的地质条件下，也可以客观准确地获得深基坑的各项数据信息，为后续安全管理及质量管理工作的实施提供了良好的条件。

4.2支护桩倾斜监测

支撑桩侧倾（深部水平位移）监测用导轮式定斜器或滑动式定斜器。基坑工程在开挖过程中产生了岩土扰动与卸载作用，引起了围岩应力的明显改变，同时岩土卸载作用与围岩变形共同作用，引起了围岩表面与周围建筑物的位移。基坑自动化深度水平位移监测是通过监测、整理和分析支护结构垂向分布的水平位移，从而对基坑支护结构的受力状态、周围是否存在软弱土层等进行判断，并能够指导设计和施工。在基坑周围范围中央开洞，事先在洞口埋下测斜钢管。在各监控井眼中，每3-4米布置一台导轮固定倾角计。

4.3光纤监测技术

光纤监控技术可以实现全天候的监控，它不但适用于深基坑的监控，还可以应用于其它工段的动态监控。在深基坑自动化监测的时候，这项技术可以实现基坑内外土体应力监测、支护结构应力变化监测及支护结构稳定性监测，还可以实现基坑内部地下水位变化监测、位移情况监测、形变沉降监测等。可以依据基坑所在地区的资料，对危险问题的细节进行判定。另外，在光纤监控的基础上，还可以建立一个三维的监控模型，使得监控信息更直观的呈现，为以后的数据处理提供了方便。将光纤监控技术引入到深基坑的监控中，可以有效地提高其监控的自动化程度。

4.4锚杆锚索应力监测

利用拉索法和拉索法对锚杆进行了应力监测。在深基坑内埋设大量的螺钉、锚索，用测强仪和测强仪对锚杆、锚索的轴向、拉力、拉力进行监测。对于锚杆、锚索，可以采用人工方式，也可以采用自动方式。自动化监控要求采用多路数据采集方式。拉力表和拉力表连接到多路数据采集器上。数据收集系统将采集到的数据通过收集系统上传至云端，实现对数据的实时在线监控。自动化监控的优势在于，它受到的环境因子的影响很小，而且采集的时间很短（一分钟只有一次），所以监控数据的准确性更高。

结束语

土壤情况下，最适宜的监测范围为4倍深，2倍深以下的沉降区为主要影响区；次要影响区为2-4倍深处的沉降区；在特殊岩土环境下，0-2倍挖深为主影响区，2-3.5倍挖深为次要影响区，3.5倍挖深以上为弱影响区。

参考文献

[1]孙泽信，段举举.某深基坑工程全自动化监测技术的应用[J].勘察科学技术，2022.

[2]张鸿斌.建筑基坑监测常见问题及纠正措施[J].能源技术与管理，2021.