关于岩土工程基坑监测方法技术应用分析

汪梦骐 郑磊 李超

摘要：在岩土工程中施工中，基坑施工是其中非常重要的一个环节，基坑施工的质量对岩土工程的施工质量有着非常重要的影响。在基坑施工的过程中，基坑的支护结构很可能会发生水平位移或者垂直沉降位移，为了防止这些位移情况的出现，对基坑施工进行监测具有重要的意义。

关键词：岩土工程；基坑监测技术；应用

基坑岩土工程监测目的 在岩土工程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、地下构筑物的受 力状态和力学机理、施工条件以及外界其它因素的复杂性，岩土工程迄今为 止还是一门不完善的科学技术，很难单纯从理论上预测工程中可能遇到的问 题，而且理论预测值还不能全面而准确的反应工程的各种变化。

一、监测内容

（一）基坑巡视检查

基坑工程整个施工期内，配合监理、施工单位进行基坑内外巡视检查。

围护结构：围护结构成型质量；围护结构及挡土、止水结构有无开裂、渗漏；坡顶土体有无裂缝、沉陷及滑移；基坑有无涌土。

施工工况：开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；基坑开挖分段长度、分层厚度及支撑设置是否与设计要求一致；场地地表水、地下水排放状况是否正常；基坑周边地面有无超载。

周边环境：周边管道有無破损、泄漏情况；周边建（构）筑有无新增裂缝出现；周边道路（地面）有无裂缝、沉陷；邻近环境变化情况。监测设施：基准点、监测点完好状况；监测元件的完好及保护情况；有无影响观测工作的障碍物。

（二）仪器监测

1.基坑坡顶沉降观测

按基坑支护平面图沿基坑周边布设沉降监测点，基坑顶部的沉降监测按三等水准测量的规程进行沉降观测，精确读数 0.1mm，估读至 0.01mm，保证闭合差不超过 0.6■ mm（N为测站数）。根据监测点布点要求及围护结构特点，基坑顶水平位移与沉降监测点同一点号采用同一监测点，在维护桩施工过程中预埋。

2.深部水平位移监测（测斜）

深部水平位移监测是为了掌握基坑开挖对基坑深部土体及围护结构的水平位移影响情况。基坑开挖时由于应力释放等原因，周边的土体必然会发生变形。如果侧向位移变形过大或变形速率过大，将对围护结构安全造成影响，甚至危及附近建筑物等。根据监测所采集数据，必要时采取措施，或调整施工方案，以确保其安全。仪器读数至±0.01mm。

3.坡顶水平位移观测

按基坑支护总平图沿基坑周边布设水平位移监测点，水平位移监测采用 J2 级经纬仪以三角形小角度法或直准法测定，现场基准点在监测前利用 2”级全站仪或 J2 级经纬仪将其引测至现场房屋顶或不受基坑施工影响的范围以外，如采用三角形小角法进行水平位移观测，应测量基准点至对应观测点的精确距离。

各坑顶位移监测点在埋设好后，应在其表面划上“十”字形标志。监测读数及计算结果精确至 0.1mm。采用三角形小角法测量水平位移时，水平位移 （ΔS） 的计算公式为：ΔS=Δi×S/206265（Δi 为角度变化值，单位为 s；S 为观测基准点至观测点的水平距离，单位为 mm）。

4.基坑周边建筑物沉降观测

按临边建筑物实际情况布设沉降监测点，临边建筑物沉降监测按三等水准测量的规程进行沉降观测，精确读数0.1mm，估读至 0.01mm，保证闭合差不超过 0.6mm■（N 为测站数）。

5.地下水位观测

按基坑支护总平图布设水位观测孔，每个埋设水位观测管 13m 布置，外包一层 20 目尼龙网，用通用铁丝绑扎，最后用 2～5mm砂粒、滤料填实。

二、监测点的布置、观测频率及预警指标

基坑开挖施工前，对所有可测的监测项目进行两次观测，作为初始值。在距离基坑 3 倍开挖深度以外有桩基础的建筑物上或稳固位置，选择 3 个基准点，基准点根据现场情况确定。监测设施均应做明显标记。监测点是监测工作的重要标志，需要现场各方的共同保护，保证数据的连续性并能够及时准确地获得数据，以确保施工过程的顺利进行。

（一）监测频率

基坑开挖前应进行不少于 2 次初测。基坑开挖过程中，当基坑开挖深度≤5m 时，每二天观测一次；当基坑开挖深度>5m 时，每天观测一次；地下室底板浇捣完毕后 7d 内每一天观测两次，7～14d 内每三天观测一次，14～28d 内每五天观测一次，28d 以后每十天观测一次；施工到±0.00 且地下室外回填完毕、周边场地沉降稳定，再观测一次即告结束。观测频率应根据观测结果进行适当的调整，即观测结果较为稳定时，减少观测次数；当观测结果显示变形较大或遇暴雨异常情况时，应加密观测次数，并将结果及时通知业主、设计单位及有关各方以采取适当措施。

（二）监控预警指标

若出现以下情况时，应及时提出预警：

（1） 监测报警指标：基坑坡顶水平位移预警值为 40mm或变化速率连续 3d 大于 2mm/d；基坑坡顶竖向位移的预警值为 40mm 或变化速率连续 3d 大于 2mm/d；深层水平位移的预警值为 30mm或变化速率连续 3d 大于 2mm/d。

（2）当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并应对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施：

监测数据超过监测报警值的累计值；基坑围护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流砂、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等；基坑围护结构体系出现过大变化、压屈、断裂、松弛的迹象；周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝；根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。

三、前期准备阶段

根据测试项目订购 PVC高精度测斜管、沉降（水平位移）标志点、制作水平位移及垂直沉降观测点的标记和基准测量点。

测试仪器、设备的现场埋设、安装阶段深部水平位移（测斜管）：测斜管埋设采用 100 型地质钻机成孔的埋设方法，埋设深度为 10m。埋设时测斜管的一对管槽应与可能出现的最大水平位移方向平行。从观测管自下而上进行观测，每 0.5m 为一个测点，每次观测读数力求准确。

四、结语

岩土工程深基坑的施工过程中，会对周围的环境以及岩土工程的基坑项 目产生重要的影响，在这种情况下，对深基坑的监测工作就显得相当必要了。 而现在有关岩土工程深基坑的监测技术有很多。

参考文献：

[1]王远清 . 论岩土工程施工与现场监测 [J]. 中华民居（下旬刊），2013， 01：239-240.

[2]张建全.北京某深基坑工程施工监测与成果分析[J].工程勘察，2010（02）.

[3]胡正华，金瓯，陈成振 . 软黏土地区深基坑施工监测研究 [J]. 铁道建筑， 2011（07）.

（作者单位：南京先科岩土工程检测有限公司）