浅谈深基坑监测现状及新技术应用

浅谈深基坑监测现状及新技术应用

黄艳仝胜楠

河南新绘检测技术服务有限公司河南郑州450000

摘要：随着我国经济的快速发展，公路工程建设项目不断增多，而在公路建设过程当中深基坑技术的应用也非常广泛。该技术方式在利用中具有便捷、安全、经济、耐用等优势，然而随着应用范围的不断扩展，其缺点也逐渐暴露出来，因此探究公路建设过程中对深基坑技术方案进行优化具有十分重要的意义。

关键词：深基坑；监测现状；应用

1引言

在当前城市建设中，建筑已逐渐向纵向空间方向发展，基坑工程越来越多的向大深方向发展。因为基坑工程本身的复杂性和基坑设计中假设的工况模型还不能完全反映施工时的集体状况，所以需要通过基坑监测到的各种变形数据信息，为设计和施工单位优化下一步的施工参数提供相关的参考，以达到信息化安全施工，将信息及时反馈给有关单位，判断支护结构及周边环境安全状态，指导施工，当出现异常时，及时报警，并及时采取必要措施，以确保施工正常进行。

2基坑监测现状与不足

基坑监测技术主要是通过设定监测项目的控制值，超过控制值时及时通报相关单位采取应对措施，监测工作起到了保障基坑施工和周边环境安全的重要作用。采用的技术方法主要是利用近景摄影测量监测深基坑支护结构位移的新技术、基于人工神经网络的建筑物沉降预测、ＲBF神经网络在深基坑监测预测中的运用、非固定站二次基准差分法基坑监测技术、城市基坑工程施工控制及其环境监测和深基坑工程监测与控制等。通过大量阅读相关监测报告以及笔者的实际测量经验，发现大多数基坑监测仅仅只是采集监测数据，进行简单分析，判断测量值是否达到预警值却并没有将监测数据与基坑施工环境和周边环境结合分析。例如，施工工地基坑是否出现下沉、基坑隆起、开裂等肉眼可观测现象，施工工地周边环境是否出现较大变化，如道路沉降、房屋沉降等，从而导致了基坑监测没有达到实际作用，基坑事故屡见不鲜。（1）基坑监测方面的高素质高技术人才储备不足；（2）监测工作未合理制定和规划，导致监测工作失去其预测性；（3）缺乏数据分析软件和预测软件，许多时候都是人工对数据进行处理分析来进行预测导致易出现误差和问题。

3基坑监测

3.1基坑监测内容

3.1.1竖向的位移监测

在监测过程中对于竖向监测内容可以利用液体的静力水准监测方法或几何水准的检测方法，对于工程当中的基坑回弹部位实施监测时可以利用回弹的相关监测指标进行有效的监测，同时可以辅助以几何水准的监测方式，并且利用能够高程传递的相关辅助性设备对该区域进行监测。

3.1.2水平的位移监测

水平的位移监测主要是针对工程中所围护的墙体进行的监测，和针对深基坑周边深层区域中土体发生的水平位移进行的监测，监测的方式通常是采取提前在墙体当中或土体当中预埋测斜管，进而对处于不同深度的水平位移进行有效的监测的方式。预埋测斜管时尽量选取容易发生坍塌的区域，因此要对工程施工的地理环境和地质条件进行分析，同时测斜管应与深基坑的围护基本结构走向保持一致。当为围护桩实施混凝土灌注时，可以预埋测斜管，而预埋位置处于深基坑周边时，则需要提前利用钻机进行钻孔，在管子内部填注黄沙，同时应在管口的位置设置井框来保护测斜管。

3.1.3地下水位的监测

在进行深基坑的施工过程中需要有效地降低施工区域当中的地下水位，若不能对低下水位进行有效的控制则可能引发坑基周边的水渗入到深基坑的底部，若渗水量过大则会导致深基坑的坍塌，因此在施工的过程中必须对深基坑的地下水位进行有效的、实时的监测，以降低风险隐患。设置地下水位的观测井时，首先应运用钻井机打孔，打孔直径为110mm，打孔成功之后可以放置PVC管，并且为PVC管外部铺设尼龙网，对于孔壁与管子形成的空隙可以利用碎石进行填充。

3.1.4孔隙与土压力的监测

对孔隙与土压力进行监测时，可以使用压力计对土体内部的压力以及水的压力实施监测，在设置安装深基坑周边的围护设施时必须同时安装土体压力测量计，安装过程中同样需要利用钻孔机打孔。安装空隙压力测量计时应利用钻机进行钻孔，在安装的过程中，判断孔的深度，并据此安装不同型号的压力计，同时利用较为干燥的黏土对压力计进行保护与隔离。根据力学相关原理可知，在选取压力计安装位置的过程中尽量选取深基坑周边，其围护桩侧面受力点的位置，这样才能确保对于深基坑周边维护设施结构受力状况进行有效的监测。

3.2周边环境监测

3.2.1邻近建筑物沉降监测也称周边环境监测，一般使用精密水准仪，监测方法沉降观测采用二等闭合导线水准测量，在远离施工影响范围内的稳定地段设置BM1与BM2两个基准点，基准点相互近期校测和联测，各观测点的观测值均以高程进行换算。在基桩施工开始前对各观测点进行初次观测（二次），并取二次观测平均值为该点初始值，其后各观测点前后观测值之间及与初始值之间进行对比计算，得到本次变形值、累计变形值与变形量曲线。

3.2.2道路管线监测主要是对基坑周边的道路和管线进行水平和竖直位移（即沉降）监测，方法与常规水平位移和沉降测量相同，需要注意的是水平位移和沉降测量的控制点设置于距离基坑2.5～3倍位置。

3.3（坡）顶水平位移监测

坡顶水平位移是围护结构变形最直观的体现，一般使用全站仪，通过小角度法、视准线法等可以对特定方向上的水平位移进行测定；也可以采用极坐标法、前方交会法等对任意方向上的水平位移进行测定。需要注意水平位移基准点应该设置于基坑开挖深度2.5～3倍范围且不受施工影响的稳定区域。

3.4墙（坡）深层水平位移监测

墙（坡）深层水平位移监测主要是针对基坑土体在不同深度处的水平位移进行监测。主要方式为根据支护结构和受力特性以及基坑周边环境等情况，在基坑墙（坡）的关键位置预埋设测斜管，并在基坑开挖后定期使用测斜仪测量取值，计算基坑不同深度处的水平位移，处理数据得到相关深度处的倾斜情况和时间变化曲线。

4基坑监测展望

4.1信息化施工

信息化施工就是指充分利用基坑开挖所监测到的岩土及结构体变形和结构变化等大量信息，通过与勘察、设计的比较与分析，在判断前段设计与施工合理性基础上，反馈分析与修正岩土力学参数，预测后续工程可能出现新行为与新动态，进行施工设计与施工组织再优化，以指导后续开挖方案、方法、施工，排除险情，实现最佳工程。

4.2自动化监测

自动化监测技术能够实现全天候无人值守，自动化程度高，节省人力物力，对施工影响小。我国自动化监测技术研究起步较晚，但是发展迅速，通过将计算机控制技术、微波通讯技术、GPRS、卫星通讯技术、无线传感器技术等交叉应用研发了GPS一机多天线边坡远程自动化变形监测系统、滑坡自动化监测系统等在实际工程中得到了运用和证明。自动化监测技术未来可能会向集成化、自动化、智能化的方向不断发展。

4.3设备先进化

设备先进化是指随着科学技术的不断发展，基坑监测的仪器也会变的多样化，同时测量精度也会不断提高。随着电脑软件的不断发展，基坑监测的数据处理软件也会不断更新。

5结语

通过对基坑的跟踪监测，使得工程能够安全顺利地进行，为基坑工程如期竣工起到了很好的“监护”作用，同时也为安全生产提供了保障。基坑工程监测成果是基坑工程设计的重要参考资料，是修正与完善基坑工程设计理论的重要法宝之一，具有重要的科学价值与实用价值。

参考文献：

[1]黄海波.基坑监测技术在深基坑中的应用探讨[J].科技创新与应用，2012，22：209.

[2]樊星国，陆晔.浅谈基坑监测在深基坑工程中的应用[J].山西青年，2013，14：217.