PAGEPAGE1分析深基坑工程監測要求及技術內容摘要：本文結合筆者多年從事深基坑監測工作的理論，簡述了深基坑工程監測的工作內容，重點說明支護構造監測和四周環境監測的方法,提出基坑監測工作要求，對深基坑工程監測技術做一個小結。本文關鍵詞語：深基坑,監測內容,監測方法,工作要求隨著我們國家城市建設高峰的到來，高層建筑、市政道路、立交橋地鐵工程、市政污水排放工程、地下商業街、人防工程等越來越多，這些工程建設均要開挖深基坑，基坑的面積和深度向大而深方向發展。在以往深基坑施工經過中，曾發生過不少質量事故和事故隱患，致使支護系統毀壞，基坑滑坡坍塌，鄰近建筑物開裂毀壞，基坑四周道路開裂坍塌，地下管線嚴重變形，止水帷幕破裂造成嚴重滲漏，以至工程報廢或發生重大人身傷亡事故。鑒于基坑事故造成的嚴重后果，在深基坑工程中監測技術和動態信息化施工技術已得到推廣。1、深基坑工程監測內容深基坑工程的監測包含支護構造監測和四周環境監測兩個方面內容。支護構造需監測擋土墻墻頂的位移、傾斜、主鋼筋應力、土壓力、孔隙水壓力、壓頂梁、腰梁及內支撐軸力、應變、立柱的沉降與隆起、錨桿的錨固力等。四周環境需監測開挖影響范圍內的建筑物、地下管線和土體的沉降、傾斜、水平位移，以及土體內的水位等。在深基坑工程監測項目中，支護構造水平位移、鄰近建筑物及地下管線的沉降是必不可少的內容，其余項目可根據基坑工程安全等級、場地地質條件及四周環境狀態作出合理的選擇。2、支護構造監測根據前期開挖中監測到各類支護構造的應力、變形數據，與設計中支護構造受力和變形進行比較，對原設計進行評價，判定基坑在當前開挖工況下的安全狀態，并通過分析，預測下一步工況下支護構造變形和穩定狀態，為優化設計提供可靠的信息，并對后續開挖及支護方案提出建議，對施工經過中可能發生的險情報警，確保基坑工程的安全。2.1墻頂位移監測擋土墻樁墻頂位移常用經緯儀和全站儀監測。其原理為：應用水平角全圓方向觀測法，測出各點水平角度，然后計算出各點水平位移。其特點為測試簡單，費用低，數據量適用。在樁墻頂冠梁上布置測點，其位置和數量根據基坑側壁安全等級及四周建筑物和地下管線可能受影響的水平而定。對于主要基坑，一般沿地下連續墻或樁頂每隔10～15m布置一個測點。在現場建立的半永久性測站要求妥善保衛，基準點設在便于觀測，不受施工影響的場地，基準點宜做成深埋式。基坑開挖期間，每隔2～3d監測一次，位移速率到達5～10mm/d時，天天監測1～2次。2.2傾斜監測支護構造沿基坑深度方向傾斜常用測斜儀監測，可以采取全站儀觀測。在樁身或地下連續墻中埋設測斜管，測斜管底端插入樁墻底下面，使用測斜儀由底到頂逐段測量管的斜率，進而得到整個樁身水平位移曲線。固定式測斜儀是將測頭固定埋設在構造物內部的固定點上;活動式測斜儀先埋設帶導槽的測斜管，間隔一定時間將測頭放入管內沿導槽滑動測定斜度變化，計算水平位移。2.3支護構造應力監測用鋼筋應力計或混凝土應變計沿樁身鋼筋、冠梁和腰梁中較大應力斷面處監測主鋼筋應力或混凝土應變，對監測應力和設計值進行比較，判定樁身、冠梁、腰梁內應力能否跨越設計值。2.4支撐構造應力監測對于鋼支撐，在支撐施加預應力前，將鋼筋應力計焊接在鋼管外壁。對于混凝土支撐，在鋼筋籠綁扎時，將鋼筋計焊接在主鋼筋上，隨基坑開挖，量測支撐軸力的變化。2.5錨桿錨固力監測為保證錨桿張拉時到達設計的預應力值，必需進行超張拉，通過在錨頭位置安裝錨固力傳感器，測定錨桿鎖定時的錨固力及開挖經過中錨固力的變化，進而確定錨桿能否處于正常工作狀況、能否到達極限毀壞狀況。測力計有電阻應變計式，也有鋼弦式，一般采取鋼弦式測力計。2.6土壓力測試擋土樁側土壓力采取沿擋土樁側壁土體中埋設土壓力傳感器進行測試。采取鋼弦式或電阻應變式壓力盒。在埋設自動側土壓力盒時，其敏感膜應對準樁后，應施加較大的初壓力，否則可能測不到自動土壓力變化的全經過，以至測不到數據。在埋設被動側土壓力盒時，其敏感膜面應對準樁前，不宜施加較大的初壓力，否則后期土壓力值超量程。2.7土體孔隙水壓力測試孔隙水壓力計，是監測地下土體應力和水壓力變化的手段。土體孔隙水壓力采取振弦式孔隙水壓力計測試，用數字式鋼弦頻率接收儀測讀數據。3、四周環境監測基坑開挖經過中，可能對鄰近建筑物、鄰近道路和地下管線造成一定影響，導致下沉或失穩。需要通過監測來判定和分析，以便采用相應對策。通過監測基坑四周土體邊坡的水平、垂直位移變化、地下水位變化以及裂縫觀察等手段，分析判定基坑能否穩定安全，防備各類風險和事故發生。3.1鄰近建筑物的沉降觀測在深基坑開挖經過中，為了把握鄰近建筑物的沉降情況，應進行沉降觀測。在被觀測建筑物的首層柱上設置測點，在開挖影響范圍外的建筑物柱上埋設基準點或通過鉆孔至基巖內設置深埋式基準點。采取精致細密水準儀，測出觀測點的高程，再計算沉降量。3.2鄰近道路和地下管線的沉降觀測鄰近道路和地下管線的沉降觀測方法也是采取精致細密水準儀觀測。測點布置應根據管線的材料、管節的長度、接頭的方式而定。3.3邊坡土體的位移和沉降觀測邊坡土體位移采取測斜儀監測。在土體中埋設測斜管，在土體深層部分埋設分層沉降標。通過對土體位移和沉降監測，可及時把握基坑邊坡的穩定性，當邊坡潛在滑裂面出現險情預兆時應及時作出報警。3.4地下水位測試基坑在開挖前必需降低地下水位，但在降低地下水位后有可能引起坑外地下水位向坑內滲漏，地下水的流動是引起塌方的重要因素，所以地下水位的監測是保證基坑安全的主要內容。3.5裂縫觀察經歷體驗表示清楚，天天進行肉眼巡視觀察是非常主要的，巡視內容包含支護樁墻、支撐梁、冠梁、腰梁構造及鄰近地面、道路、建筑物的裂縫、沉陷發生和發展情況，裂縫的快速增加和縱深發展往往是事故發生的預兆。一旦發生裂縫，應在裂縫兩側作出標記，定期量測裂縫的寬度。4、基坑監測工作要求根據多年的基坑監測工程理論，為確保基坑監測的真實性、數據的合理性、分析的科學性、結論的有效性，對基坑監測工作施行提出下面幾點工作要求：1)基坑監測工作測量精度要求高，測量人員必需對相關規范純熟把握，正確使用儀器進行純熟測量操作。2)基坑圍護設計單位及相關單位應在作業前提出監測技術要求，指點基坑監測單位開展工作。3)監測單位監測前應在現場踏勘和采集相關資料基礎上，根據委托方和相關單位提出的監測要求和規范編制基坑監測方案，監測方案須上報委托方及相關單位批準后方可施行。4)基坑工程在開挖和支撐施工經過中的力學效應是從各個側面同時展示出來的，因而監測方案設計時應充足考慮各項監測內容間監測結果的相互印證、相互檢驗，進而對監測結果有全面正確的把握。5)監測點布設應合理，能埋的測點應在工程開工前埋設完成，應盡量減少對構造的正常受力的影響,在工程正式開工前，各項靜態初始值應測取完畢。6)監測數據的可靠性取決于測試元件安裝或埋設的可靠性、監測儀器的精度以及監測人員的素質。監測數據真實性要求所有數據必需以原始記錄為根據，原始記錄任何人不得更改、刪除。7)監測數據需在現場及時計算處理，計算有問題可及時復測，盡量做到當天報表當天出。由于基坑開挖是一個動態的施工經過，只要保證及時監測，能力有利于及時發現隱患，及時采用辦法。8)對主要監測項目，應根據工程詳細情況預先設定預警值和報警制度，預警值應包含變形或內力量值及其變化速率。9)監測數據必需填寫在為該項目專門設計的表格上。工程結束后，應對監測數據，尤其是對報警值的出現進行分析，繪制曲線圖，并編寫工作報告。5、結束語在深基坑的施工經過中，為了對基坑工程的安全性和對四周環境的影響有全面的了解，需要對基坑開挖到下一個施工工況時的受力和變形的數值和趨勢進行預測，確保基坑支護構造和相鄰建筑物的安全。在出現異常情況時及時反應，并采用需要的工程應急辦法，以至調整施工工藝或修改設計參數，同時積累工作經歷體驗，為提升基坑工程設計和施工的整體水平提供根據。因而，在施工經過中對基坑支護構造、基坑四周