探讨基于工程测量下的基坑变形观测技术

罗飞

【摘 要】随着高层建筑高度增加，对深基坑施工提出更高要求，做好深基坑变形观测具有现实意义。只有把握基坑变形观测技术要点，才能为保证建筑质量夯实基础。有鉴于此，文章中详细分析基坑变形观测技术，分析技术应用要点，以供参考。

【关键词】工程测量；基坑变形；观测技术

引言：

近些年我国城市化建设快速发展，城建基础设施建设技术得到大幅度提升，深基坑规模也在逐渐扩大。为了确保深基坑的稳定性以确保上部结构施工安全，必须做好变形监测工作，打好建筑“基础”。本文主要分析工程测量下的基坑变形观测技术。

一、基坑变形观测概述

（一）基坑支护工程

随着城市现代化建设快速发展，城市土地资源变得紧张，促使建筑向着高层及超高层、地下发展，出现越来越多的地下工程。地下室施工中深基坑支护就是必不可少的一部分，借助深基坑支护工程提高建筑稳定性与安全性。全面分析深基坑支护工程特点显著。（1）地域性。我国地域广阔，不同地区地理性质差别极大，造成深基坑支护工程存在明显的地域性特点；（2）复杂性。深基坑支护工程施工质量与建筑质量存在紧密联系，施工工序与工艺较为复杂，实际施工与结构设计存在一定出入，造成施工复杂性增加。

（二）施工监测特点

（1） 时效性。大部分深基坑施工并未有严格时间限制，但深基坑监测工作需要不间断监测，才能达成监控目的。在一些环境恶劣的地方，要保证设备处于正常工作状态；（2）提高设备观测精度。部分深基坑变形不明显，如果观测精度不足，难以发现这些问题。因此实际监测时必须保证观测精度，将误差控制在允许范围内；（3）大部分监测结果并没有关注某一刻對应的变形值，需要得到相应变形差值，为了保证观测结果的准确性，必须保证技术人员专业素质。

二、基坑变形观测技术的应用

（一）工程概况

工程场地地形较为平坦，经过分析属山前冲洪积倾斜平原地貌单元，整体的地势呈现出南高北低的形态特征。通过对水位的探测，该位置属于第四系孔隙水，通过分析，发现局部会存在一定的上层滞水，根据工程要求，基底应该在地下水位以下。对地下水的成分进行检测后，发现地下水对混凝土和钢筋存在轻微的腐蚀性。土质属于中软场地土，具有轻微的湿陷性。

（二）基坑支护设计

基坑支护设计时充分考虑各方面因素，详细计算各项参数，确保设计方案的可行性与合理性，为后期施工奠定基础。

1.基坑设计。通过对工程周边地质水文条件的分析，并合理对周围的管道、电缆情况进行合理规划，结合现有的施工技术和成本控制条件，决定使用复合支护体系保证深基坑的安全性。具体需要建立“钢管桩+预应力锚杆+土钉墙”计算模型，并且按照二级基坑进行设计。

2.理论计算。钢管桩是复合支护体系中的重要结构，更是土钉墙支护中的超前支护手段，因此在进行理论计算时，应该首先对钢管桩进行计算。在计算过程中不考虑对周围边坡的加固作用，直接按照土钉墙理论完成计算。经过对基坑周围建筑物以及管道附加荷载等多种因素的综合考虑，假定建筑物荷载取值20KPa/层，管线荷载取值为20KPa。相关的参数计算如下：

第一，根据钢管桩150mm直径，0.75m的间距，决定钢管的直径为125mm，钢管壁的厚度为4.5mm，并合理设置漏浆孔，在冠梁使用槽钢对钢管进行连接，为保证结构稳定性，使用螺栓进行有效连接；

第二，使用三道土钉完成矩形布置，并将水平间距控制在1.5m，垂直间距控制在1.2-1.5m。杆体材料均选择钢材结构，合理控制注浆强度。基坑的部分区域存在杂填土较厚的地层，为保证成孔的有效性，可以使用焊接好的钢管通过击入方式代替原有方式。土钉在水平垂直方向都要有钢筋连接，保证结构稳定性；

第三，使用一道锚杆结构，长度控制在12m左右，自由端的长度控制在5m左右，水平间距为1.5米，杆体材料为钢筋结构，控制好注浆强度不低于M15，预加力为70KN，并在腰梁处设置一根25b槽钢，承压板材料结构采用钢板。

（三）沉降观测

1.明确观测路线。首先要找准变形观测点的实际位置，主要是依照变形观测点的埋设要求和图纸设计上变形观测点的分布图来确定。之后，在变形观测点和控制点之间建立一条固定的观测路线，同时为确保每一次的观测都是在同一条线路上进行的，还应在假设一起的站点和转点间设立标记桩，以此来固定线路。

2.选择观测方法。依据实测方案及观测周期规定，应该在稳固观测点后开始变形监测的首次观测，同期观测两次后决定每个观测点首次坐标或高程。选择高精度测量仪器、观测方法及措施，根据要求开展外业观测。一般可以采取常规会准测量或光电测距三角高程测量。

3.具体观测分析。（1）对设备磁性沉降标尺进行安装。在实际的具体操作阶段，为保证标尺能够顺利安装，应与施工现场的实际情况相结合，采取因地制宜的方法，钻取不同尺寸和深度的钻孔，同时，在钻孔时要尽可能的降低人工钻孔对于深基坑稳定性的影响，确保标尺安装和后续操作能够稳定、顺利推进；（2）在选取磁性连接探头的阶段，应注重度探头材质的遴选，由于探头在具体工作阶段要深入到孔径内部，因此，为了保证探测结果的准确性和探头的质量，应尽量选取材质为PVC材料的设备，且在导管两侧应该配置必要的底盖和封顶。考虑到连接导管在一次安装后，无法继续回收利用，导管属于一次性使用产品，这就更应提高对设备安装质量的重视程度。此外，除了应该重视标尺安装和探头材质选取外，在具体使用磁性沉降标尺的阶段，应该先测量具体的磁性圆环初始位置，为了降低测量误差，应该至少观测三次以上，并计算三次观测的平均值，通过上述方式最大程度保证了观测值与实际真实变形值的一致性。（3）在利用磁性沉降标尺作为具体的检测工具时，要本着科学严谨的测量态度，具体操作不住如下：首先为避免标尺在测量过程中被压弯或者损坏，应对沉降井口采取必要的保护措施，清理好孔径位置和周边的杂物，确保空位观测得到的结果与实际变形结果相对应，有效避免混淆问题的产生。同时，如果被监测的基坑出现严重的负荷问题，这时应特别注意磁性损失等情况的发生，并不断检测标尺的磁性。

4.观测注意事项

严格按测量规范的要求施测；水准基点使用时应作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为变形分析的参考点；每次观测前，对所使用的仪器和设备应进行检验校正，并保留检验记录；水准测量中，前、后视观测宜使用同一水准尺；各次观测必须按照固定的观测路线进行，使用同一台仪器和设备以及固定观测员；观测时要避免阳光直射，且各次观测环境基本一致；随时观测，随时检核计算，观测要一次完成，中途不中断；在雨季前后要联测，检查水准点的高程是否有变动。只有详细做好各类细节工作，才能保证观测结果的真实有效，为保证建筑工程质量夯实基础。

三、结语

综上所述，现代高层建筑对深基坑稳定性与沉降能力提出更高的要求，给施工提出更多挑战，只有提高深基坑观测能力与观测质量，才能保证深基坑施工的稳定性。希望通过本文论述，可以为同类研究提供一定经验借鉴与参考，促进深基坑施工质量的提升。

【参考文献】

[1]郑勤华，刘放.高层建筑深层位移监测数据分析[J].江西煤炭科技.2014（03）：23.

[2]赵志峰.位移监测数据岩土体变形阶段判别[J].武汉理工大学学报.2009（23）：72.

[3]王晓睿.工程测量中GPS测绘新技术的应用[J].中国房地产业.2015（08）：113.

[4]李木子.数字化测绘技术及其在工程测量应用[J].企业管理与科技.2010（08）：45.

[5]郑磊.圆形塔体施工过程中倾斜位移监测新方法及效用研究[J].北京测绘.2013（04）：114-115.endprint