岩土深基坑工程监测技术与设备的具体应用研究

王卿义

【摘要】岩土深基坑工程施工期间存在多项干扰因素，应合理运用监测技术及设备，动态掌握岩土深基坑工程施工状况，以便落实相应的工程措施和安全措施，为建设高质量的岩土深基坑工程项目保驾护航。鉴于此，本文以岩土深基坑工程施工监测的主要特征和重要作用为研究切入点，进一步深入研究岩土深基坑工程中监测内容及技术设备的具体应用，希望给工程监测技术人员的实践操作提供一些参考意见。

【关键词】岩土深基坑工程;监测技术;具体应用           【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.073

岩土深基坑工程作为现代工程建设的基础环节，在施工期间往往伴随大量的安全隐患。做好岩土深基坑工程监测工作，实时掌握岩土深基坑工程施工状况，以此采取可行措施来保障岩土深基坑工程施工顺利进行，是当前施工单位重点研究的课题。因此，在岩土深基坑工程施工中，应结合工程特点来合理选择监测技术及设备，全面、动态掌握岩土深基坑工程施工情况，据此采取严格有效的控制措施，为高质高效、安全建设岩土深基坑工程项目保驾护航。

1、岩土深基坑工程施工监测的主要特征及重要作用分析

1.1主要特征

施工监测是岩土深基坑工程施工安全、高质量进行的重要保障。因此，在岩土深基坑工程施工监测中，应实时掌握工程建设的具体情况，以便相关施工技术人员落实相应的保障措施。正因如此，岩土深基坑工程施工监测具有时效性高、精度高的显著特征，具体如下：

（1）时效性高。岩土深基坑工程施工监测目的在于实时掌握深基坑施工状况，且要根据施工作业的持续推进，动态掌握最新的监测结果，才能为后续的施工作业决策提供可靠的信息支撑，继而有效提高施工决策的合理性和科学性，为后续岩土深基坑工程施工安全、高質量进行夯实基础[1]。因此，岩土深基坑工程施工监测应具备较高的时效性，若监测信息滞后，为无法为后续岩土深基坑工程施工决策提供可靠信息支持，可能会因为决策错误而增加工程施工安全事故发生概率。

（2）精度高。岩土深基坑工程施工监测应具备较高的精度，确保各项监测结果可以准确、全面反映岩土深基坑工程施工状况。在实践中，为确保岩土深基坑工程施工监测质量，可以从选择合适的监测技术、配备高精度的监测设备两方面入手，为岩土深基坑工程施工决策提供时效性强的高精度信息，以此确保岩土深基坑工程施工安全、高效进行[2]。

1.2重要作用

岩土深基坑工程施工环境复杂，且工序相对繁琐，难以确保施工安全、施工质量等。因此，在岩土深基坑工程施工中，应做好深基坑的全面检查工作，实时掌握岩土深基坑工程的安全性和质量水平。而深基坑的全面监测工作指的正是深基坑监测。但岩土深基坑工程都具有显著的特性，使得具体的监测工作若采取传统模式进行作业，可能出现监测技术模式适用性不足的问题，从而会直接影响监测结果的有效性和可靠性，这样不仅会浪费大量资源，还可能导致岩土深基坑工程施工决策错误，最终影响岩土深基坑工程施工安全、高质量进行[3]。在复杂的岩土深基坑工程中，施工监测工作需要根据深基坑实际情况，选择合适的监测技术和设备，为高质高效开展施工监测工作提供支持。在此基础上，相关技术工作人员应以深基坑工程项目施工目标为导向，编制科学地施工方案，且要在施工中加强现场监测，以便动态掌握深基坑的实际情况，据此采取科学合理的控制措施，以此最大限度降低干扰因素对施工作业的负面影响，确保岩土深基坑工程施工安全进行[4]。除此之外，在岩土深基坑工程施工中，应充分发挥监测技术及设备的应用价值，创建高效的深基坑作业危险预警系统，在综合分析的基础上评估风险等级，以便现场技术人员及时地采取控制措施，减少工程现场安全隐患，为高质量、安全进行深基坑作业提供支持。

2、岩土深基坑工程监测内容及监测技术设备的具体应用分析

2.1深基坑支护位移监测

深基坑集支护位移监测是十分关键的监测内容之一，与深基坑施工安全密切相关。在深基坑支护位移监测中，具体做好土体水平位移、水平位移和垂直沉降监测工作，具体如下：

（1）土体水平位移。以支护结构为基础，充分考虑支护效果、安全等各项指标，施工期间做好各项指标的监测工作，具体是根据深基坑支护结构的实际情况，编制科学合理的土体位移监测方案，在此过程中，要求各工作人员规范落实相应的监测工作，才能掌握准确的土体位移情况，以便及时采取控制措施，确保深基坑支护工作质量，为深基坑安全作业提供支持[5]。

（2）水平位移和垂直沉降监测。此项监测工作以支护结构顶部为落脚点，目的是借助监测工作来了解支护结构顶部实际情况与设计的差异性，在此基础上，编制位移、沉降变化曲线图，为深基坑支护稳定性评估提供信息支持，便于相关人员及时地发现其中的安全隐患，继而可以及时地采取控制措施，为深基坑安全作业提供保障。

2.2深基坑支护结构应力监测

在深基坑监测中，支护结构应力监测是一项关键性工作，具体包括内力、土压力、孔隙水压力和坑内土层等监测内容。首先，内力监测，具体监测对象包括两部分，分别是支护结构、支撑结构，目的通过此方面的监测来实施了解构件受力钢筋的应力情况，继而科学评价支护结构内部受力情况，确保支护结构的稳定性[6]。其次，土压力监测，在实践中，具体是以土压力计为核心装置，将其埋设在维护结构的迎土面，随后借助此装置进行土压力监测。但需要注意的是在混凝土浇筑过程中，可能会出现材料包裹土压力计的现象，使得土压力计难以正常使用。针对这种现象，相关工作人员应在围护结构的周围进行钻孔处理，随后在钻孔位置处设置土压力计。再者，孔隙水压力监测。相关工作人员借助于合理手段，了解孔隙的水压力情况，继而通过分析可以明确深基坑支护结构的实际情况，同时辅以孔隙水压力的分布研究，即可准确判断出深基坑是否存在沉降风险，便于及时地予以措施控制不良地质，进而可以确保深基坑支护结构的稳定性和安全性。最后，坑内土层监测。随着岩土深基坑工程施工作业的持续推进，坑内产生的干扰影响程度不断提高，可能对深基坑内的土层造成负面影响，如坑内地层松弛，从而影响深基坑支护结构的稳定性。因此，在深基坑监测中，需要做好坑内土层监测工作，以此掌握坑内土层状况，为深基坑施工决策提供依据。

2.3自动化监测技术设备的应用

自动化监测技术设备的使用可以实现深基坑支护和基础状况的全天候自动化监测，具有数据精度高、监测结果报告时效性高等优势。同时，自动化监测技术设备的应用支持实时监测、数据实时对比等，一旦发现监测数据与标准数据存在出入，可以及时地发出预警信号，便于相关技术工作人员采取可行控制措施来解决问题。

（1）围护桩顶沉降监测。在深基坑施工作业期间，往往会伴随大量土方的挖掘作业，使得坑内外是压力失去平衡，从而因为水土压力作用而导致围护桩出现位移现象。因此，围护桩顶位移监测是至关重要的一项监测工作。在实践中，为确保监测质量，往往会选择晶硅式静力水准仪，其应用原理是借助于各个监测点之间的压力值变化来计算出沉降量。该装置在实践中的应用，具有显著优势，如精度高、体积小、量程范围广等。不仅如此，在全密封结构中，晶硅式静力水准仪可以埋设在地下，并正常使用。关于晶硅式静力水准仪设备的具体技术指标，具体如下：量程覆盖面的半径在0.2到250厘米之间;传感器精度为0.5毫米;分辨率为0.001毫米;在无故障情况下可以持续工作5万小时以上，且设备系统稳定性高高;设备使用对环境条件要求低，环境温度在零下30摄氏度到零上80摄氏度之间，设备都可以正常工作。

（2）地下水位监测。在深基坑作业之前，往往需要借助于人工方式降低地下水位，而排水操作往往会消除土体内孔隙水压力，使得有效应力大幅度增加，进而导致土体受压而发生显著的沉降现象。同时，土层有效应力会随着基坑水位的变化而增加，从而可能引起土体沉降，此刻则会导致周围一定范围内的地面出现下沉问题，甚至会导致邻近建筑物地基出现不均匀沉降。因此，地下水位变化是深基坑监测中的核心内容之一。在地下水位变化监测中，考虑监测业务需求，选用监测设备以数字传感器为主。首先，具体技术指标如下：量程覆盖面的半徑在0到60米之间;传感器精度为0.1厘米;分辨率为0.01毫米;设备使用对环境条件要求低，环境温度在零下20摄氏度到零上80摄氏度之间，设备都可以正常工作。其次，监测方法，具体是在已经埋设水位管中，垂直放入数字化传感器，直到传感器前端没入地下水面1.5米以下，自动记录读书后，读出初次读数，随后通过两读数相减，即可获得地下水位相对于管口的深度。但是需要注意的是在此监测作业中，需要合理地埋设测点，才能确保地下水位监测结果的可靠性和有效性。

结语：

综上所述，岩土深基坑工程施工条件苛刻，且施工环境复杂多变，使得其施工期间容易受到诸多干扰因素的负面影响。针对此现象，为确保岩土深基坑工程施工安全、高质量进行，需要借助于有效监测工作掌握岩土深基坑工程施工现场的实际状况，为相关工作人员施工决策提供可靠依据。基于此，相关监测工作人员需要深刻认识岩土深基坑工程监测工作的重要性，结合深基坑实际情况，合理地选择检测技术及设备，以此掌握深基坑的实际施工情况，为合理地调整施工方案，确保深基坑施工安全进行保驾护航。

参考文献：

[1]李衍航，谢晓沐，林希贤.建筑深基坑复合支护体系监测控制分析[J].广东土木与建筑，2019，26（09）：39-42.

[2]马维.岩土工程勘察中矿井深基坑检测技术改进研究[J].世界有色金属，2019，（14）：219+222.

[3]李跃民.某深基坑边坡喷锚支护监测在岩土工程中的应用分析[J].福建建材，2019，（03）：48-49+16.

[4]郭兴.深基坑工程监测数据处理与分析系统应用探析[J].城市建设理论研究（电子版），2019，（04）：60-61.

[5]庹惠斌，邢海青.复杂环境下深基坑工程监测工作研究[J].建设监理，2018，（12）：20-23+83.

[6]曾涛.岩土监测在深基坑工程中的作用[J].住宅与房地产，2018，（08）：216.