摘要：深基坑工程的施工过程主要包括开挖土方、支护结构施工以及降排水处理等施工内容，而深基坑支护结构的安全稳定则是保证施工安全的重要基础，因此必须加强变形监测工作。施工单位应在变形监测中积极应用信息化以及数字化的技术手段，加大在深基坑变形监测方面的研究力度，充分了解深基坑支护结构变形的基本机理。同时监测人员还应不断总结实践经验，根据深基坑变形监测数据来分析其客观规律，以便准确掌握深基坑支护结构的受力变形情况，并为及时采取有效的防控措施提供数据参考，从而确保深基坑施工以及周边建筑的安全。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对深基坑变形监测及变形机理与规律分析提出了一些建议，仅供参考。
关键词：深基坑变形监测；变形机理；规律分析
引言
深基坑变形监测要求的不断提高与我国经济的快速发展密切相关。随着越来越多的高层建筑出现在城市中，深基坑监测的重要基础技术也需要提高自身的技术含量和可靠性。因此，只有在实践中不断探索和总结，才能安全可靠地开发深基坑变形监测技术，促进中国现代城市建设的发展。
1、深基坑变形监测技术与监测内容
1.1变形监测技术的概述及作用
变形监测技术是在工程建设过程中对具有变形性质的结构进行实时监测的技术。通过不同时间采集大量数据，对采集到的变形监测数据进行第一时间对比，确定这些变形结构的空间位置变化和自身变形情况，及时发现问题并分析原因，并根据不断变化及时制定相应的“t”形结构施工方案和预防措施，避免施工事故的发生。在变形监测技术有助于施工规划的同时，第一手的现场数据和结构变形监测过程中获得的数据，可以为相关科研人员提供工程建设规划设计、结构施工和全面管理的经验和研究案例，进一步研究建筑结构或构筑物的变形机理，对已有的建筑结构变形检测理论体系、实例经验、计算公式及相关的数值变化规律进行验证、反映和总结，以便及时更新理论体系，更准确地预测变形，更好地促进现代城市建设。
1.2监测内容
深基坑监测的主要内容与工程的总体规模、场地地质条件、周边环境条件和深基坑施工方法等直接或间接相关。主要包括：深基坑周围土体沉降、深基坑底部隆起、支护结构水平位移、深基坑围护收敛、深层土体的不均匀沉降和水平位移。但在具体施工条件下，要及时结合相关标准和实时监测数据，正确编制施工方案，后期还要进行实时施工监测，及时更新施工数据。基坑支护结构的有效施工在基坑开挖中起着重要的作用。在深基坑监测中，有必要对深基坑支护结构进行监测，防止支护结构的水平位移或倾角，影响深基坑的监测质量。因此，在施工过程中，有必要对基坑开挖支护结构进行有针对性的监测，并根据基坑支护结构的标准，随时对监测数据进行比较，如果支护结构存在偏差，为了避免支护结构的水平位移，延缓工期，有必要对影响因素进行反馈和研究，尽早解决问题。另一方面，要注意对深基坑周围环境的监测。深基坑开挖时，会影响基坑周围环境，形成深基坑周围土体的沉降。如果监测不到位，不仅会影响深基坑本身的施工进度，而且会对建筑物造成破坏，影响城市居民的日常生活。
2、深基坑不同变形类型的基本机理
2.1坑底土体隆起变形
在基坑开挖过程中，坑底的土体由于上部土体开挖，竖向的土压力进行了卸载产生回弹，并且坑底吸水土体体积膨胀，在结构外侧的土地向内部移动，这三者共同作用下，坑底的土体产生隆起变形。隆起的形式主要与开挖的深度和大小有关，根据工作经验，当基坑开挖深度较深时，若基坑面积较小，则底部中间隆起较为突出，两边较低；若基坑面积较大，基坑底部较宽，则会产生两边隆起量大，而中间隆起量较少。
2.2挡土墙及周边地表变形
基坑的挡土墙及周边变形与基坑开挖深度和基坑支护结构有关，主要产生水平位移和竖向位移。浅基坑开挖时，基坑挡土墙的沉降呈“倒三角形”水平位移形式，未支护挡土墙顶部的最大位移向内倾斜。如果深基坑开挖，挡土墙和周围土体在维护结构的左右两侧呈现整体刚性的向内位移。产生位移的主要原因是清除了内部土，使侧原土压力被清除，挡土墙承受全部或大部分侧向被动土压力，从而产生向内移动变形。一般来说，挡土墙和周围土体的水平位移是产生的，因此基坑支护时，必须对侧墙进行支护。与水平位移相比，挡土墙和周围土体的竖向位移相对较小，但如果不能及时监测，则会对挡土墙本身的稳定性、地表沉降和基坑的安全造成极大的危害。主要原因是基坑开挖导致土地自重减少和向上运动现象。采用地下连续墙或钻孔灌注桩技术支护基坑时，可能会出现支护沉陷，危及工程安全。基坑工程除了自身的安全外，还对周围环境有很大的影响。挡土墙后的周围地表会产生一定的沉降，引起附近建筑物、交通及管道的变形。因此，有必要对沉降进行科学监测，及时有效地预测沉降规模和范围，采取必要的措施减少或避免沉降带来的危害。国内外学者采用多种方法对地表沉降进行观测和分析，并采用模型模拟、有限元分析、数据拟合等方法对沉降规律进行分析和预测。根据实际工作经验，地表沉降规律主要有两类。一是当基坑不深时，在相对薄弱的地层上会出现三角形分布沉降，在挡土墙底部会出现较大的水平位移，在基坑周边附近会发生较为剧烈的沉降；当挡墙插入深度较大或地层坚硬时，地层沉降呈抛物线分布，最大沉降值远离挡墙。
2.3工程降水引起的沉降
在基坑开挖过程中，坑底的土体由于上部土体开挖，竖向的土压力进行了卸载产生回弹，并且坑底吸水土体体积膨胀，在结构外侧的土地向内部移动，这三者共同作用下，坑底的土体产生隆起变形。隆起的形式主要与开挖的深度和大小有关，根据工作经验，当基坑开挖深度较深时，若基坑面积较小，则底部中间隆起较为突出，两边较低；若基坑面积较大，基坑底部较宽，则会产生两边隆起量大，而中间隆起量较少。
3、深基坑变形规律
3.1深基坑开挖阶段变形规律
首先在深基坑工程的开挖施工过程中，相关的地下管线设施会出现比较明显的沉降变形，且其基坑和管线设施之间的距离将直接关系到沉降量的大小。随着二者间距的增加，所产生的沉降也愈加明显。同时管线设施所在区域的水文地质条件以及环境因素也会对沉降量产生较大的影响。而深基坑围护结构的位移变形则与开挖的深度密切相关，当开挖深度在0.5~1m时，位移变形量达到最大值。而深基坑围护结构的支撑轴力一般会随着开挖深度的加大而增加，并在开挖深度为0.5~1m左右时达到最大值。当开挖深度进一步增加时，支承轴力的增幅将缩小，并直至保持在一个相对稳定的数值水平上。
3.2深基坑地下结构施工阶段变形规律
当深基坑工程进入地下结构施工阶段后，虽然相关管线设施仍会在基础底板到完成顶板施工过程中产生明显的沉降，不过其沉降量小于开挖阶段。当完成地下结构的封顶施工后，其沉降变化幅度不断缩小，并最终达到一个相对稳定的状态。同时深基坑工程的围护墙顶则在此期间保持平缓的变化趋势，围护墙体在此阶段会产生相对平缓的水平位移变形，并逐步达到稳定状态。此外，在深基坑施工过程中如果能够采取有效的止水措施，就不会造成地下水位的明显变化。
结束语
综上所述，深基坑工程在中国城市建设中占有重要地位，而深基坑工程中，进行有效的变形监测及变形机理与规律分析对于对工程有着重大影响。深基坑支护结构如果严重变形，将给建筑工程和人民的生活带来许多不利影响。因此，应加强对深基坑变形机理的研究，采取合理的措施，使支护设计达到最佳效果，进而推动我市的建设。
参考文献
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