关于基坑监测技术在深基坑中的应用研究

吴 友

(福建省建筑科学研究院， 福建 福州 350025)

0 前言

随着社会经济的不断发展，城市建筑高度也逐渐增加，基坑也随之加深，大量建构筑物项目都包含着深基坑工程，如地铁、地下排水、地下商城等等[1]。但深基坑工程也存在众多安全隐患，如何进行深基坑的安全监测也受到了相关人员的关注。需要对基坑的土质进行勘测，基坑监测技术就是基坑监测中的关键手段[2]。

1 基坑监测技术的关键作用

基坑监测是基坑工程中获取基坑基本情况的主要手段，指的就是对建筑基坑、周围环境在施工以及使用期间进行有效的监测工作。地下土质有许多种类型，承载条件也是大不相同，基坑施工存在着许多不确定因素，因此，施工之前及施工过程中进行基坑监测是非常必要的手段，进行了详细分析之后才能进行施工技术方案的设计，并在施工过程中进行情况的获取[3]。基坑监测工作首先是，可以通过对现场动态信息进行获取，根据数据对基坑支护结构及土体的各项位移及内力情况进行监测，以此为依据进行施工进度安排[4]。

2 关于深基坑监测技术

2.1 监测技术主要手段

深基坑监测需要多种设备来辅助进行，在选择监测设备时，首先要观察监测设备是否符合基坑变形的量程要求，并且检查仪器精度，确保设备足够稳定、可靠。监测基坑需要多种技术结合，例如变形监测技术、信号传输技术等，可以通过与多种工具（如监控专家系统、可视化监测软件、智能控制系统）的结合，实现实时监测和分析。

2.2 监测技术主要内容

（1）水平位移监测：特定的水平方向位移可以使用不同的方法进行监测，例如视准线法、投点法、小角度法；任意方向位移的测定可以利用前方交会法、自由设站法、极坐标法等；GPS测量法以及三角、边角、三边测量都可以从距离基坑较远的基准点进行引点测量。基准点应设置在基坑开挖深度至少 3倍以上的范围，以免受到施工的影响且需要稳定性较强，或者使用已经有的稳定点进行监测；不可将基准点埋设在环境差的地域。可以适当加大测回数，从而有效提高监测的精度。（2）竖向位移监测：可以使用几何水准、液体静力水准等多种方法进行竖向位移监测。坑底回弹的地方可以使用回弹监测标进行监测。在测量过程中应修正传递高程的金属杆或者钢尺等，然后配合几何水准进行监测。在监测过程中必须保证测量精度满足要求，从而保证测量结果的准确性。（3）深层土体水平位移监测：可以利用预埋测斜管的方式进行围护墙体、周边土体的深层水平位移监测，对各个深度的土体进行监测，深层土体水平位移监测可以利用该方法高速检出，更加准确地掌握土体变形的具体情况。在进行土体预埋测斜管之前，首先要进行预埋位置的选择，位置的选择会对监测结果产生严重影响[7]，需要认真加以考虑，保证安排在理论变形较大的的位置。（4）倾斜测量：为了测量建筑物顶部及底部之间的水平位移和高差，可以采用倾斜监测方法进行。详细将倾斜程度、速率以及方向记录下来，主要方法包括水平角法、投点法、正垂线法以及前方交会法等。（5）裂缝监测：裂缝监测也是监测内容中较为重要的一个部分，主要内容包括长度、宽度、位置、数量、走向、数量等等，在进行裂缝监测时要特别重要施工位置，保证监测点的全面覆盖，具体可以现场情况以及施工进度的需求进行确定。对于不同的监测要求可以使用不同的监测方法；利用贴石膏饼、划平行线等多种方法进行裂缝宽度的监测，然后利用游标卡尺以及千分尺进行测量，监测裂缝深度，若不是很深，可以使用单面接触超声波与凿出法监测，很深的裂缝则需要使用超声波了。（6）土压力监测：利用土压力计进行土压力监测进行，埋入式监测更加符合实际需求，受力面与压力方向应该保持垂直并且紧紧贴住监测对象；埋设过程中为避免土压力计被破坏，应做好压力膜保护措施，并且记录埋设信息。监测结束后也要对压力计进行保护，确保无损坏，若有损坏应及时解决或更换压力计，确保监测数据的准确率。（7）孔隙水压力监测：预埋应变式、钢弦式孔隙水压力测试仪可以进行孔隙水压力监测，测量方法主要有频率计或者应变计测量。（8）地下水位监测：地下水位监测所用的主要仪器就是水位计，为确保准确率必须保证水位计的精度，一般应在 10mm以内。根据实际情况选择水位监测孔的钻孔位置，使得监测结果更加全面。

3 基坑监测的意义和要点

基坑监测是一项较为复杂的工作，需要多方协作才可有效进行，在基坑监测工作中，有以下要点是需要注意的：

首先应进行施工组织技术的设置，监测的主要目的与内容、方式等均应明确清楚；方案的制定应结合施工以及周边环境的特点，详细掌握基坑具体信息。施工开始前必须与建筑单位等相关单位进行沟通，施工的过程中仍然要根据施工具体情况进行方案修改，完善方案。在施工过程中应对基坑进行实时监测，实时掌握基坑信息，监测结果可能会受到多种因素改变，因此不仅要进行监测，还应依据预定的频率，监测对象可能会随着天气、环境等各种外界因素的影响发生改变，所以必须增加监测的频率，结合多种监测结果进行分析。

基坑监测需要多次、实时地进行，监测方法与设备也要根据天气、环境等条件进行调整。基坑监测结论应是将多种监测结果进行结合分析的数据总结。监测设备还必须稳定可靠，量程以及精度也需要满足监测的需要。在监测的过程中相同的监测项目必须采用一样的观测方法以及路线，仪器设备也要用同一套，此外，观测人员也要固定，避免人为因素的影响。在实际工作中，许多地区为了减少建筑成本，常常不进行基坑监测。因此，应提高相关人员对于基坑监测的重视程度。基坑监测前要保证监测人员人员的专业水平，挑选经验丰富的人员组成监测小组，作业人员之间要保持合作默契，若要对周围环境进行监测，监测人员应该预先与相关单位以及施工人员进行沟通，避免对监测工作的影响。

深基坑的监测工作主要是通过专业人员与设备的配合进行的，设备一定要保证量程可以满足工程的需求，精度也一定要精准，确定无损害的情况，稳定性要好；基坑监测的工作较为复杂，需要多种监测设备共同进行，通过多种多样监测技术与传输系统进行结合，可以将监测的数据实时发送到在线监控系统以及智能信息处理系统当中去，由专业人员进行详细的统计以及分析，从而做出有效的监测报告。

4 结语

基坑施工项目经常需要用到基坑监测技术来对基坑施工情况进行了解，以便提前采取适当的防护措施，减少变形对基坑的施工造成的影响，还可以避免可能发生的安全隐患，增加基坑施工的安全性，进行更加全面的监测，对施工过程中的深基坑进行监测，可以了解地下基坑的具体情况，实时把握基坑的信息，实现全方位的监控，保证施工人员可以在安全的环境下进行施工，施工的效率以及在质量也可以得到提高。同时可以适当的对坑监测的重要性进行宣传，让相关人员以及单位了解基坑监测的重要性，减少基坑施工隐患，让城市建设更加安全快速，促进市场经济不断发展。

[1]丁祖华. 监测技术在深基坑施工中的应用[J]. 中国铁路, 2015(3):85-88.

[2]王新亭. 基坑监测技术在深基坑施工中的应用[J]. 科技展望,2015(14):133-134.

[3]顾传胜.深基坑变形监测体系分析及其在工程中的应用[J]. 江西建材,2015(4):102-102.

[4]方樊飞, 李达, 王维玉,等. 光纤传感器在深基坑监测中的应用[J]. 华北地震科学, 2015, 33(s1):48-51.