浅谈深基坑监测技术

浅谈深基坑监测技术

周永彪

天津市津勘岩土工程股份有限公司天津300000

摘要：深基坑工程是岩土施工项目中的重点内容，支护结构的各项指标乃至整个基坑的结构参数等情况都需要进行实时的监控和监测，以确保其结构强度和承载能力符合施工安全规范，监测技术的水平和应用情况就至关重要，监测技术的应用也是实现安全管理水平提升的中重要举措，监测工作的策略规划和方案设计也需要大量准确的监测信息和数据作为重要的参考和依据，本文主要对深基坑施工中的监测技术的具体应用和结果进行分析阐述。

关键词：岩土工程；深基坑；监测技术

引言

深基坑工程是一项综合性很强的岩土工程，同时也是一个复杂的临时工程，既涉及到土力学中强度、稳定、变形等基本问题，又受到支护结构、施工、扰动等共同的影响。深基坑工程危险性大，安全系数相对较小，发生事故占工程事故的比例较高。究其缘由，影响基坑支护结构变形的因素很多，目前基坑工程设计理论还不能准确地计算其变形，因此，对基坑支护工程进行监测及预警十分重要。只有及时提供准确的监测数据，才能及时发现异常变形并预警，保证及时进行处理和修改施工方案，才能保证深基坑施工的安全。

1深基坑监测的必要性

所谓岩土工程深基坑监测工作，即为在岩土工程基坑使用及进行施工的环节，针对岩土工程实际情况，对其基坑和四周环境开展相应的监视、量测以及检测工作。近几年来，城市化进程不断加快，土地资源相当紧缺，城市地下交通呈现迅速发展趋势，在此过程中利用了大量的岩土工程地下空间，而在各类岩土工程安全事故中，有很大比例的深基坑坍塌事故，一旦出现基坑坍塌状况，便会导致相当严重后果，不但人员伤亡而且经济损失极大。因此，基坑工程自身的施工安全以及其对周围环境造成的影响越发受到人们的重视。而在现场进行深基坑监测，不但能够为基坑工程进一步优化设计和信息化作业等提供相应理据，而且还可以利用预警和监测，及时发现并解除一定安全隐患，确保基坑和周围环境的安全。

2岩土工程深基坑监测内容

2.1基坑支护位移监测

2.1.1支护结构顶部的水平位移和垂直沉降监测

基坑工程中最直接、最重要的观测内容就在于支护结构顶部的水平位移和垂直沉降监测，其主要目的在于找出基坑支护结构任意水平位移、垂直位移与固定参照点相应值的变化，构成变化曲线图。该固定参照点应设置在受深基坑工程施工影响较小的地方，距基坑2倍~3倍开挖深度的水平距离之外。

2.1.2支护结构倾斜位移监测

支护结构的深层挠曲变形观测，是通过支护结构倾斜位移来得以体现的，而这也是主要的控制深基坑位移的手段。通常埋设测斜装置以监测，测斜装置的构成包括了测斜管、测斜仪以及测读仪。在监测中，测斜管与支护结构长度应保持一致，并延伸至地表，材料通常为PVC测斜管。

2.2基坑支护结构体系应力监测

2.2.1支护结构体系内力监测

对支护结构体系内力进行监测，通常包括了支护结构、支撑结构的监测。其主要目的在于通过构件受力钢筋应力的测定，然后根据钢筋和混凝土共同工作以及变形协调条件反算得到。

2.2.2土压力的监测

土压力监测通常在围护结构迎土面埋设土压力计，为保证在浇混凝土时，避免混凝土不包裹土压力计，最好在围护结构的外面钻孔埋设土压力计。

2.3孔隙水压力监测

在深基坑支护结构的孔隙位置出的水压力环节的监测非常关键，其压力变化的情况需要开展实时的监测，才能确定其是否会发生沉降现象的可能性，也可以集中管控由于开挖作业引起的不良地质情况变化，以及地表受力出现隆起导致结构发生变形的问题，并可以有效的阻止沉井进一步出现下沉的状况发生，这些问题都可以采取对空隙出的水压监测和分析得出的结果来进行评估和判断，有效的防范可能出现的安全隐患和事故。

2.4坑内土层监测

基坑底部的土层结构是否会随着施工作业的进一步推进而出现某些危险的因素和问题，这是坑内和底部监测工作的重点，主要检查基坑底层位置的土层是否出现了隆起等情况，一般会采用水准设备仪器来作为监测的测量工具。

3岩土工程深基坑监测技术应用

岩土工程施工中所采用的监测技术具备的实用性功能较多，能够对多种关键的施工环节和支护型结构展开准确而全面的实时监测，比如在支护结构施工中所采取的连续墙施工模式，要确立其墙体的高度指标，也就是其在基坑内部所处的深度，并防范可能出现的塌陷或者墙壁开裂等事故现象，可以采取搅拌桩的处理方式来进行加固，以起到强化墙体承载力和支撑力的重要作用。所使用的混凝土等材料要检测其性能指标，开展严格的监测管理工作，确保其性能指标符合设计要求和施工规范。在工作期间要根据监测工作的规定来设置监测设备及其元件所处的位置，确定其应用模式，通过采集各处信息来进行数据处理，为基坑施工提供相应应对方案的信息支持。

4深基坑监测问题的对应举措

4.1管涌及流砂举措

①大型机械开挖及机械行驶要避免将排水管道损坏，一旦出现破裂要立即修复；②在施工时应当利用深井或井点对基坑进行有效降水，将止水桩设计得更为合理，让其切合挡土桩设计，保持紧密结合，以增强支护刚度和发挥帷幕墙的作用；③桩嵌入基坑底深度要准确算出，让土颗粒的浸水密度比桩侧上渗动水压力大，当挡土桩间出现间隙，应在背面设旋喷止水桩挡水，防止发生流水缺口，导致水土流失情况，涌入基坑；④挡土桩宜穿透基坑底部粉细砂层，在施工开始前要增强地质勘察，将土质情况了解清楚。

4.2位移举措

①当经监测出现位移时，应在位移较大部位卸荷和补桩，或在该部位进行水泥压浆加固土层；②基坑开挖前应进行降水，以减少桩侧土压力和水流入基坑，使桩产生位移，施工时，应加强管理，避免在支护结构上大量堆载、停放挖土机械及运输汽车；③锚杆施工必须保证锚杆能深入到可靠锚固层内，基坑开挖前应将整个支护系统包括土层锚杆、桩顶圈梁等施工完成，挡土桩应达到强度，以保证支护结构强度和整体刚度，减少变形；④灌注桩与阻水旋喷桩间应当结合严密，让其形成封闭止水幕，防止桩后土壤在动水压力作用下过多流入基坑，及严格计算入土深度和支护结构挡土桩截面，避免漏算桩顶地面堆土、运输车辆、堆放材料、行驶机械等附加荷载。

4.3塌方问题举措

（1）在基坑支护验收时，应将下列资料充分准备好。①设计变更通知、重大问题处理文件和技术洽商记录；②边坡和周围岩土工程物变形监测报告、锚杆抗拔试验报告、混凝土强度试验报告、砂浆试块抗压强度试验报告以及原材料出厂合格证、复验报告；③边坡工程与周围岩土工程物位置关系图、施工记录和竣工图等。

（2）重视对重要的基坑工程进行必要的监测，监测内容主要有以下几点：①渗漏、冒水、冲刷、管涌；②地下水位以及基坑周边的地面变形；③支护结构的变形以及邻近工程和地下设施的变形等。

（3）做好相关预防措施。①开挖基坑前应首先采取相关降水方式，将地下水降至开挖基底0.5m以下；②土层锚杆应当深入至厚实土层里，并灌浆密实；再者，应当避免随挖随支护，尤其要强调按照设计要求程序施工，不能任意在支护结构上增加支护设计未考虑的诸多施工荷载或者随意改变支护结构的受力状态；③应当将挡土桩设计得拥有充分的强度和刚度，同时利用顶部圈梁将其连成一个整体。

结语

与普通工程测量不同，深基坑岩土工程中测量有独特的监测目的与特点，测量方法与传统的测量也存在较大的差异。在岩土深基坑监测中，不仅要熟练掌握相关规范，同时要熟练操作仪器设备，高度重视误差的来源和减弱措施，进而确保获得准确的监测数据，提高基坑工程施工的整体水平。

参考文献

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