深基坑中基坑监测技术的应用

深基坑中基坑监测技术的应用

陈柏宇

广东省建设工程质量安全检测总站有限公司  510500

摘要：目前，尽管已经取得了许多研究成果，但仍存在不确定性，对特殊工程地质条件下既有铁路路基深基坑施工的变形演化过程和安全性评价进行系统研究较少。因此，本文针对某地铁附近深基坑，根据周围环境和地层条件，分析了开挖和支护过程对相邻地铁路基变形和安全的影响。根据现场测量结果，分析了地铁路基和基坑在开挖过程中的变形响应。最后，对设计和施工提出了一些建议，为类似条件下的基坑工程提供了宝贵的经验和参考。

关键词：基坑监测技术；深基坑；基坑变形

引言

在基坑工程开挖过程中,自身支护结构及周边影响区范围内的地表、建筑等均会发生变形，大致可分为基坑侧壁支护结构的变形、基坑底部隆起及基坑外周边地层移动3类。土体在未受到开挖扰动时已达到平衡状态，开挖卸荷破坏原有土体结构，引起坑底土体产生以向上为主的位移，即坑底土体隆起；同时基坑开挖会引起支护结构内外两侧产生压差，导致支护结构产生水平向位移，进而引起基坑外侧土体的位移。随着开挖深度增加，基坑内外的土面高差不断增大，开挖到一定深度，坑外或坑底土体抗剪强度不能抵抗不断增大的剪应力时，就会引发基坑失稳破坏。基坑支护结构作为基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施，极大降底了基坑失稳破坏风险及对周边环境的影响，保障了结构施工安全。

1基坑监测环节中自动化监测技术的应用意义

在基坑监测环节中，自动化监测技术由互联网技术、大数据技术等现代技术衍生而来，可将不同种类的传感器设置在施⼯现场指定位置，持续完成监测数据信息采集及分析，由专业技术人员对监测数据加以处理，随后判断基坑施⼯环节中结构受力情况及变化趋势。在基坑施⼯环节中，自动化监测技术的应用已受到了施⼯单位的广泛认可。自动化监测技术的应用可降低施⼯环节人力物力投入，解决传统基坑开挖环节中人⼯监测存在的不足，利用自动化监测设备提高监测⼯作效率，实现数据持续采集及传输。技术人员还可根据监测数据变化特征，作出基坑施⼯风险预判。自动化监测技术具有四点优势。1）即时性在应用自动化监测技术实施基坑作业监测时，作业过程中存在异常现象能够被及时发现，施⼯人员及管理人员可立刻作出反应，采取针对性措施。2）连续性在传统基坑监测时，监测人员交接班会导致监测中断，应用自动化监测技术可实现全方位无死角动态监测，即使出现恶劣天气及极端天气，也能够保障监测⼯作正常推进。3）准确性自动化监测设备精度更高，运行过程更加安全稳定，可实现监测数据表格生成及数据传输，还可准确反映岩土结构变化趋势，数据更加准确可靠。4）延展性自动化监测技术不仅可实现基坑形变情况监测，还可应用压力计及雨量计完成多方位监测，通过这种方式可建设立体完善的基坑监测体系。

2基坑监测的主要方法

2.1水平位移监测

基坑水平位移监测包含了很多方面，它是对支护结构、支撑体系等展开全面的检测，可以采用交会法、极坐标法等方法来对基坑进行水平位移监测，如果在监测的过程中，对监测体的水平位移有较高的要求，就必须要用更高精度的仪器来进行两次以上的监测，这不但给监测工作带来了更大的难度，同时在测量的过程中，还会有更多的误差积累，使得计算过程变得更加麻烦。在对形状为线性的基坑进行监测时，可以采用小角度的方法进行监测，不麻烦，易于操作，但对测站点的要求较高，需要维持通视，若设置较多，观测的费用也会相应提高。GPS定位方法在监测中具有较高的精度，且能在任何时候对其进行实时监测，但对场地要求较高。为了确保检测结果能够精确地反映被测物体的位移量，必须将被测物体的位移量等固定好后才能进行检测。

2.2应力监测

在基坑开挖过程中，各种土体所受的压力是不断变化的。根据基坑的受力特点，在水压较大时，有针对性地布设监测点，实现对水压数据的精确读出，使得各向受力均能维持在垂直度上，防止水压力过大。在深基坑支护体系中，必须实时监控各受力部件的内力，并对其进行分析，一旦发现有异常情况，就必须采取相应的措施来确保其应力稳定，以防止各受力部件发生安全事故。应力仪现在已经被广泛地用于监测，与此同时，在选择监测点的时候，要进行科学的设计，精确的计算，在安装元件的时候，要注意应力仪的安装方式、安装位置、温度、防水等方面的控制，因此，操作者要根据实际安装的需要，对应力仪的安装进行有针对性的控制，确保传感器的存活率，以及测量的误差。

2.3竖向位移监测

在对竖向位移监测方面，主要是针对支护以及支撑体系等方面来做好变形监测，其主要监测方法为几何水准法、液体静力水准法。首先，在监测点的布设上，需要先根据实际情况来做好高程参考控制网的建立工作，主要采用三角高程测量法来做好测量工作，尽可能保证监测频率、监测点等方面达到一致。其次，在针对坑底反弹阶段进行高程监测阶段，该方法的优势也比较明显，即数据准确度高、操作简单，极大程度上使得整体工作效率大大提升，监测准确性也能得到极大保障。

3基坑监测技术的应用

3.1沉降监测点的布设和测量

沉降监测点的布设：首先要确定观测场地，主要对观测点位的稳定性和易于观测两个因素进行考虑，然后再根据建筑物设计的轴线进行布点，选择主要受力体确定相应的观测点位。在本次施工中，沿基坑周边进行了基坑支护顶沉降监测点的布设，在基坑周边的中部、阳角处均设置监测点，并根据基坑支护设计及现场情况来设计监测点之间的距离，每边监测点的数目都大于3个，采用钢筋水泥进行浇筑。沉降监测点的测量：在沉降监测点布置完成以后，就可以开展监测点的测量工作。在本次工程中基准点与沉降监测点之间构成了沉降监测网，选择基准点为起始点，对每个沉降监测点进行测量，最后与基准点形成闭环。

3.2城市建筑基坑变形监测数据分析

为了获得更加可信的数据，并对其进行评价，常常需要对基坑监测资料进行多点观测。获取基坑开挖过程中的观测资料，并与已有观测资料相比较，分析外部因素对基坑开挖变形幅度及建筑物整体稳定性的影响。工程中，在基坑变形位置布设大量的监测点，组成一个数据变换体系，在对比过程中，某些异常值会产生较大的偏差。这一点，可以通过试验来验证。为了进行资料分析，必须对基坑的变形情况进行适当的养护，在查找出错误资料后，要对其进行周期改变或永久改变，以防止出现工程事故。为此，要对基坑变形进行监控，确保整体数据精准度符合要求。

3.3城市建筑基坑变形监测遵循原则

在城市建设中，作为国家重大基础设施的一部分，为保证建筑项目的安全进行，基坑变形监测应严格遵守如下原则。第一，在进行基坑变形监测时，应坚持时间和频率的合理性；大家都知道，在许多基坑的开挖之前，都是需要排水的。

结束语

深基坑工程变形监测技术是保障深基坑工程安全和质量的重要手段。深基坑工程变形监测技术的应用有助于施工单位及时掌握基坑变形情况，对工程的安全施工和质量控制具有重要意义。因此，在深基坑工程的变形监测过程中，需要采用多种监测手段，如人工监测和测量、自动化仪器设备监测等，并对监测数据进行处理和分析，提取有用的信息。未来，深基坑工程变形监测技术将继续得到广泛的应用和发展，为深基坑工程的安全施工和质量控制提供更加可靠的技术支持。

参考文献

[1]闫小红，赵党辉.关于基坑工程变形监测关键控制点技术分析研究［J］.科技风，2021（25）：113-115.

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[3]张俊丽.地铁深基坑施工变形监测研究［J］.住宅与房地产，2021（22）：237-238.