江阴市城乡规划设计院有限公司 江苏无锡 214400
摘要：本文论述了基坑监测技术及发展现状，分析其在高层建筑深基坑监测中的应用。旨在为深基坑开挖及系统化监测提供一些参考。
关键词：基坑监测技术；现状；应用；监测仪器；变形监测
引言
随着城市化进程的推进，大城市土地资源越来越紧张，能分给城市建筑用地的土地数量越来越少。而与此相对的是城市人口的不断增加和城市的建设与扩张。因此，未来建筑基坑的开挖深度还会加深。基坑监测技术是基坑施工现场管理的重要手段之一。它的优势在于通过对施工现场的监测来及时的了解问题，为施工方案及设计方案提供信息补充，来确保方案修改的可靠性。在深基坑快速发展的大背景下，研究建筑基坑监测技术的现状及应用对提升深基坑监测技术水平和施工安全有着非常重要的意义。
一、基坑监测技术
（一）基坑工程定义
建筑物基础工程或其他地下工程施工中所进行的基坑开挖、降水、支护和土体加工及监测的综合性工程。基坑监测指采用监测仪器、监测方法等对基坑工程进行系统监测的技术。
（二）监测的内容与方法
1.监测内容
基坑监测的内容如下：（1）支护结构水平位移；（2）周围建筑物统一地下管线的变形；（3）地下水位；（4）桩、墙内力；（5）锚杆拉力；（6）支撑轴力；（7）立柱变形；（8）土体分层竖向位移；（9）支护结构界面上侧压力。根据基坑侧壁、基坑安全等级的重要性系数，不同安全等级结构的发生变形后的破坏程度不同。此外，基坑一级、二级、三级安全等级结构的监测点的布置及监测方法也不同。在布置监测点时，应该更具基坑侧壁的安全等级、基坑安全等级而定。安全等级重要系数高的监测点的数量多，采用的监测仪器和设备自动化程度要求也更高。
2.监测方法及测试手段
基坑工程不同位置的监测方法各部相同。其中对土压力测试常用预埋传感器的方法实现监测。常用方法有挂布法、顶入法、弹入法、钻孔法等。对桩墙深层挠曲的是常用斜侧装置的斜侧法实现。常用斜侧的装置由测斜管、测斜仪、数字式测度仪组成。对支撑轴力与桩墙内力测试采用钢弦式或电阻式传感器测定构建受力钢筋的应力来实现。对土体分层沉降的测试通过预埋带磁环的分层沉降管后采用电磁感应探头实现监测。对相邻建筑物的变形采用沉降观测、裂缝观测、测斜观测等方法实现。在基层项目工程监测实践中，一般要求采用多种手段、多种项目相结合的方式，通过布置多道测试防线来提升监测的准确性。
（三）监测点布置原则
监测点布置应遵循元件埋设、监测仪器、测试频率等多种方法相结合的原则。对监测成果应按日上报并总结分析结果。监测方案的布置还必须遵循经济性原则，充分考虑监测方案及方法所用的技术费、人工费、材料费，来合理的控制施工成本。
二、基坑监测技术发展现状
目前，基坑监测技术已经广泛应用到建筑工程深基坑施工管理中。虽然监测技术的应用性已经非常广泛，但不同建筑项目工程中采用的监测技术及仪器不同，人员技术水平也各有差异。此外，不同建筑项目工程地质情况不同，基坑监测技术要求也不同，监测技术的应用情况也是存在较大的差异。就基坑监测技术应用的行业情况来看，基坑监测技术在从传统的观测监测向自动化、智能化转变。近几年，不少深基坑项目工程中引入了近景摄影测量监测技术来检测支护结构的位移与变形，采用了机遇人工神经网络、RBF神经网络等智能技术，通过对深基坑项目工程的系统化监测来预测建筑物沉降及深基坑施工中的风险。此外，还引入了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与环境监测技术、深基坑工程系统监测技术等。以上基坑监测技术的应用表明国内基坑监测已经成功的应用到信息化手段，通过监测信息的反馈来预测基坑风险。基于监测信息反馈预测基坑施工风险的方法，能有效的对基坑施工中的风险进行预警，为施工方案的调整提供更加精准的决策依据。这种基于监测信息数据结果分析的手段，对于优化设计和可靠使用有着及其重要的应用价值。
三、基坑监测技术的应用
（一）工程概况
某地旧城项目改造中，地下室底板埋置深度约为13.00m，采用筏板基础。基坑支护结构采用地下连续墙与预应力锚索组合支护的手段。基坑设计安全系数等级为1级设防。
（二）监测内容
该项目中基坑监测的内容如下：（1）基坑支护结构顶部水平位移；（2）基坑支护结构顶部沉降；（3）基坑支护结构的测斜及应力监测；（4）基坑外侧地下水位监测；（5）基坑周边建筑物及道路监测。
（三）监测过程
1.监测点布置
根据基坑1级防护的要求，施工现场共设置三个永久性基准点。在地下连续墙上共设置28个观测点，每个观测点的间距为15米。用于监测基坑承建及支护结构顶部水平位移。在东西位置分别设立一个测斜点，南北位置分别设立两个测斜点。基坑开挖之前在土体中预埋了四个垂直的斜侧管。在地下连续墙钢筋笼的纵向主筋的断面共设置了18个应力监测点。每个断面分别为6个。
2.观测频率
地下连续墙施工完成后进行两次初值观测，之后每周作为一个观测周期，共进行15个周期的系统化监测。监测内容包括支护结构的水平位移量、支护结构的倾斜量、钢筋应力、地下水位、沉降量等。在发生雨天等对基坑支护结构不利的天气时，要将观测周期调整为3天，来增加观测频率。
3.监测结果统计分析与处理
3.1监测结果统计
3.1.1钢筋应力最大值为31.6MPa，约为允许应力值的10%。
3.1.2号孔距测斜孔顶1米的位置发生了最大位移，位移量为43.34mm。该位置的位移已经超出设计的限值40mm。此外，地下连续墙位置出现多出渗水，渗水程度严重。基坑外围结构发生轻微开裂，意味着基坑结构存在变形风险。
3.2监测结果分析
经分析，该项目基坑如果继续开挖，可能面临着基坑变形、塌落等风险。根据监测系统综合监测的结果，考虑到地下水渗漏及基坑蓄水能力不足的问题，提出以下建议：（1）对渗水地下连续墙的内侧采用土方回填到第三排腰梁顶部。同时在外侧采用现浇混凝土设置止水桩，减轻挡土墙的侧向压力，预防基坑周边建筑物变形的问题。（2）对基坑才采取蓄水的方法预防基坑地下水位下降。（3）增加基坑工程监测的频率，随时分析基坑异常问题，并采取有效措施解决异常问题。
（五）应用效果
通过在基坑工程中有效的应用多样化的监测仪器及监测方法，引入智能监测系统，及时发现了可能影响基坑周边建筑物的风险因素。通过采取有效措施干预，预防了基坑及周边建筑物变形的问题。基坑监测技术的应用促进了该旧城改造项目有序的改造，为科学合理的施工提供了决策依据。
四、结语
综上所述，基坑监测技术重在选择可靠的监测仪器与方法，合理的布置监测点，构建全方面自动化基坑监测系统，来采集基坑数据。监测人员再利用监测数据分析深基坑的风险和问题时，还应融合水文、地质、周边环境等综合分析，并在全面了解深基坑面临的风险因素的基础上设置深基坑加固方案，来提高深基坑施工的可靠性。
参考文献：
[1]覃睿,唐光暹,周永泉.基坑监测技术的现状及应用[J].工程质量,2008(15):18-20+13.
[2]朱纪伟.高层住宅建筑深基坑监测技术分析[J].科技风,2020(20):122.
[3]罗磊.基坑监测技术的研究与应用[J].山西建筑,2013(19):65+128.
[4]李东.深基坑监测、变形监测技术的应用研究[J].居舍,2019(19):167+136.