基坑监测技术及其应用研究

李先助俞晓飞

(1.象山县测绘设计院,浙江象山 315700;2.宁波新新测绘设计研究有限公司,浙江宁波 315100)

基坑监测技术及其应用研究

李先助1俞晓飞2

(1.象山县测绘设计院,浙江象山 315700;2.宁波新新测绘设计研究有限公司,浙江宁波 315100)

近年来,我国社会经济快速发展,城市化建设也得到了长足发展。为了充分利用土地资源,实现资源的优化配置,基坑监测技术的应用越来越广泛,所以基坑安全也成为建筑施工中的重点问题。基坑监测技术可以对基坑施工技术和地质环境进行有效勘测,便于基坑施工,尤其是深基坑施工过程中,更离不开基坑监测技术的支撑。文章将针对基坑监测技术及其应用进行简要分析,希望对基坑监测技术的发展和建筑施工起到积极作用。

基坑监测 技术 应用

在城市化建设过程中，土地资源越来越紧张，地价不断上升。为了充分利用土地资源，基坑监测技术的应用越来越广泛，这无疑会增加基坑施工的安全隐患。此外，我国越来越多的城市开始向“地下”发展，地铁、地下商场、地下排水管道等施工都是基坑施工的一部分。所以在基坑施工过程中必须加强基坑监测，对施工的具体情况和地质环境进行详细地勘测，为安全施工提供必要的技术支持。

1 基坑监测概述

1.1 基坑监测的目的及原则

1.1.1 基坑监测的目的

首先，监测分析基坑工程周围土体和邻近构筑物的变化，使其符合规范和设计要求，防止发生安全事故；第二，掌握支护体系的受力和变形状态，并对其安全稳定性进行评价；第三，根据工程勘察和设计文件制定的监测方案，可以有效的监测基坑周围土体的变化情况，对于可能发生事故的部位及时的采取有效的措施，防止给施工带来更多的不便；第四，通过现场监测信息反馈和施工中的地质调查，及时调整支护参数和采取相应的工程措施，优化施工工艺，达到施工安全、经济合理、施工快捷的目的，并为今后类似工程提供借鉴；第五，监测的数据可以对施工方案进行进一步的论证和优化，在保证质量安全的前提下缩短施工工期，降低工程的造价，同时也会积累更多的经验，为将来的施工带来更多的便利。

1.1.2 基坑监测的原则

系统性原则：根据国家相关规范和设计的要求，监测汇总出来的数据可以有效的对工程的各种施工工序做出验证，从而对比选择最优的施工方法，有利于各工序之间的衔接和配合；

可靠性原则：主要采用比较完善的监测手段和方法，同时根据工程设计文件和要求，编制合理的监测方案。监测所用的设备必须符合国家相关标准。此外，监测点应采取有效的保护措施；

与设计相结合原则：基坑监测应该根据监测方案对工程设计相关文件进行验证，对不合理的设计要求通知设计院进行修改，以便使设计文件更加的完善；

突出重点、兼顾全局的原则：现场的监测既要重视关键工序、关键部位的监测，同时也不应该忽视其他部位的监测，既要突出重点也要兼顾全局；

与施工相结合原则：监测工作应该与施工工作相结合，应充分利用施工间歇时间进行监测作业。既可调高工作效率，又不会影响正常的工期；

经济合理性原则：选择的监测设备应该能够满足工程精度的需要，在质量满足国家标准和设计要求的前提下，选用经济合理的产品。不得盲目追求价钱便宜，忽视工程的监测质量。

1.2 基坑监测的意义

基坑监测主要指的是对建筑基坑及其周边环境进行监控与检查，监测的时间主要以基坑施工过程及建筑工期为限。进行基坑施工前，必须利用基坑监测技术对施工条件和地质条件进行详细地了解，为基坑施工提供必要的技术指导，同时也为基坑施工提供数据信息支持。基坑监测对其施工起到非常重要的作用，主要表现在以下几方面。第一，施工之前通过地质勘察信息监测，可以对工程施工进行指导。第二，施工过程中通过监测到的数据及时了解基坑施工的施工强度，为工程施工成本控制提供有力依据。第三，通过对基坑进行监测，施工技术人员可以清楚地了解基坑情况，了解地下管道、各类线路等周边建构物在开挖过程中的位移情况，这样可以减少施工过程中建构筑物等造成影响。第四，在基坑施工过程中，应用基坑监测技术可以对施工风险进行预测，一旦发现异常情况可以及时调整施工方案，避免事故发生，提高施工的安全性。

2 基坑监测主要技术

基坑监测技术手段主要通过使用专业的基坑监测设备实施监测，并有专业的监测人员实施操作。基坑监测对监测设备的要求很高，尤其是精度要求非常高，必须满足基坑工作的基本要求，同时保证设备的稳定性。对于基坑监测来说，必须综合运用多种监测技术，同时结合数据信息传输系统，将各个监测数据传输到砖家监控系统和只能监控系统，有计算机进行统一分析。

3 基坑监测技术研究

3.1 地表沉降监测

地表沉降监测是在监测点埋设测点，并用高精度测量仪器对地表的沉降进行监测。沉降数据的记录与基坑施工紧密相连，同时，地表的沉降与施工的开挖程度也有直接关系。所以，施工开挖之后必须及时记录好地表沉降数据，电脑通过分析计算呈现出的变化曲线和变化图标，便于技术人员参考，以便后续工作的顺利开展。

3.2 支护结构变性监测

支护结构主要指的是通过利用围护结构水平位移测斜孔，在基坑开挖之后进行实时跟踪测量，技术人员需要充分运用水准仪、水准尺、频率仪和测斜仪对支护结构进行监测。基坑施工极有可能引起支护结构发生变化，所以需要施工人员将收集到的数据进行技术输入电脑管理系统，做出数据分析，对数据进行统一处理，一旦出现位移过大的情况便可以采取措施，全力保障施工安全。

3.3 地下水位监测

地下水位监测主要使用水准仪进行监测，水管管口顶部到管内的水位高度用水位仪测得水位数据，技术人员依照该测量数据计算当时水位与自然地表的相对标高。在基坑施工之前，观测管设稳定以后，对所有水位高度初始值做出两次测量，取平均值作为初始值，由此获得的测量数据相对更准确。将施工日常监测值和初始值的差作为累计变化量，将本次检测值和上一次检测值只差作为本次的变化值。以此类推，技术人员必须以极大地耐心和细心来完成此项工作，只有这样才能保证基坑施工顺利开展。

3.4 边坡土体顶部水平位移监测

在基坑施工过程中，土体水平位移测斜孔和水平观测孔是比较常用的监测方法，两种方法主要是利用精度较高的经纬仪进行测量，其测量的精度保持在1mm的误差内。获得测量数据之后要及时将水平位移测量的数据输入电脑管理系统，此时系统会自动回执位移变化的曲线图。工作人员依照电脑数据分析的结果便可以判断基坑开挖之后对地表变性的影响程度，以此来决定后续工程施工方向。

3.5 支撑轴力监测

支撑轴力的监测可以采用应变仪测计和应变仪进行测量。主要方法是将监测点选择在最长的斜支撑，或典型断面支撑的终端，通常情况下采用上、下或者左、右的对称设置。为了保证设置点便于观测，也可以将设置点选择在支撑边缘，最终选择哪种方法还要根据施工现场的情况确定。获得轴力监测数据时候同样要将监测值及时输入计算机管理系统，通过软件综合分析支撑结构的受力情况，并由此决定是否适度采取后续措施。

3.6 底层及支护情况观察

开始施工之后，施工人员对地面开挖，施工人员要用观察法对施工地质进行观察，同时做好记录。开挖过程中，如果基坑没有地质变化或水文变化，工作人员需要每隔10m进行观察一次监测记录；如果施工过程中遇到地质或水文的变化，则要根据地质变化情况进行数据记录；如果地质出现渗水，或者其中出现泥沙现象，则要向设计等有关单位进行报告，采取有效措施进行解决；如果施工现场支护结构出现裂缝，要立即发出警报，并进行后续数据的处理，将当天所有监测记录输入计算机管理系统，以便后续监测工作的顺利进行。

4 结语

基坑监测技术是建筑基坑施工过程中最常见的技术之一，基坑监测技术完成对基坑地质和施工情况的了解和记录，针对施工过程中遇到的各类问题及时采取措施，有效降低地质变化对施工过程的影响，增强了基坑施工的安全性。基坑监测保证各方面施工协调发展，近年来，我国出现了很多因为基坑监测失误造成的重大施工事故，也造成很多施工人员伤亡。所以说，基坑监测需要做好准备工作，对被监测项目进行科学合理的筹划，并根据施工实际情况选择适当的监测仪器。在监测过程中，施工技术人员必须严格实行相关的规章制度，提高安全责任意识。相关监管部门也要加大对基坑监测的监督工作。只有各个部门相互监督、相互配合才能更好地完成基坑监测工作，提高基坑监测的准确性，最大限度提高基坑监测的质量，保证后续施工工作可以顺利开展。

[1]黄海波.基坑监测技术在深基坑中的应用探讨[J].科技创新与应用,2012(22).

[2]林明博.浅析深基坑施工监测技术[J].中国新技术新产品,2011 (12).

[3]王俊杰.监测技术在深基坑施工中的应用[J].山西建筑,2011(10).

[4]乔高勇,杨小冬.简析深基坑施工监测方案[J].工程质量,2010 (10).

[5]张冬美.低应变反射波法在桩基检测中的应用[J].山西建筑,2010 (06).

[6]陈梅.深基坑施工中监测技术的设计[J].山西建筑,2009(04).

[7]裘宝华,张文健,裘洪明,张荣灿,章国荣.超大深基坑施工监测技术[J].施工技术,2006(06).

[8]洪琪.高层建筑深基坑工程中的常见问题分析及质量控制措施[J].安徽建筑,2014(03).

[9]刘金,熊爱华,陈 暠 ,赵晓敏.深大基坑中的预应力锚索施工技术[J].建筑施工,2013(08).

[10]付江缺.全站仪数据处理中的Maltlab方法及拓展性思考[J].测绘与空间地理信息,2013(04).

[11]廖益民.试论理论分析指导下的现场基坑监测[J].黑龙江科技信息,2007(02).

[12]周莹.基坑监测项目管理信息系统综述[J].测绘通报,2008(05).