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深基坑支护工程施工现场监测技术

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：张宁忠桑卫国刁建菲

[导读] 摘要：近年来，随着城市建设的逐步深入，各个城市建筑逐渐向纵向空间发展，而建筑基坑工程也随之向大和深方向发展，目前最深的已超过20m。由于各地地下土体状态及施工周围环境的复杂性，基坑开挖及支护工程施工具有许多不确定因素。

        北京城建勘测设计研究院有限责任公司北京市 100101
        摘要：近年来，随着城市建设的逐步深入，各个城市建筑逐渐向纵向空间发展，而建筑基坑工程也随之向大和深方向发展，目前最深的已超过20m。由于各地地下土体状态及施工周围环境的复杂性，基坑开挖及支护工程施工具有许多不确定因素。对于在深基坑支护工程中引发的土体状态、周围环境、邻近建筑物、地下设施变化，现场监测已成了必不可少的重要环节。基于此，本文主要对深基坑支护工程施工现场监测方面的内容进行了简单地探讨，以供相关人员参考。
        关键词：深基坑；支护工程；施工；现场监测
        1、现阶段建筑深基坑工程的特点
        （1）深基坑支护技术广泛应用于建筑工程中，是工程建设必不可少的分部工程。以房屋建筑工程为例，部分高层建筑为提高建筑物的使用空间，会对建筑物地下进行开挖。由此可见，深基坑技术具有较强的实践意义。（2）深基坑工程涉及诸多施工技术，属于综合性工程，施工前需要对施工地点周边的水文、地质环境进行仔细勘察，根据建筑工程建设需求确定深基坑开挖深度等。（3）深基坑支护施工过程中，需要安全管理人员全面考虑深基坑深度对支护体系的要求，并制定管理细则，避免隐蔽性问题引发安全事故，同时要加强对施工人员的监督。
        2、建筑深基坑施工监测的必要性分析
        经济改革的浪潮中，新城镇扩建以高层建筑为主要改造形式，已成为现代城市的特色建筑。施工中，基坑施工安全是决定建筑安全的重要因素，其对人员的综合素养有着极高的要求，必须重视全面把控，进行科学规划，加强现场监管，进而为工程质量提供全方位保障。综合我国现阶段的主要问题，管线改造工程难度相对较大，由于新城镇中，市政管线大多分布较密，加之周边已有建筑的影响，如果发生问题，就会带来不可估量的损失。此外，在具体操作中还存在诸多不可控因素，所以，这些问题如果解决不慎就会给使用安全埋下重重隐患。源于这些问题，现场相关技术监管人员要加强现场施工管理工作，制定周密严谨的监管计划，进一步加强对整个基坑的防护结构稳定性，四周土体位移以及市政管线的管理工作。总之，高层建筑的深基坑监测技术的运用是确保深基坑施工质量以及安全的重要环节。
        3、深基坑支护工程施工现场监测技术应用
        3.1、基坑变形监测技术
        认识掌握基坑的结构特征，选择科学的监测技术可以进一步推动高层建筑的顺利实施，能够为建筑工程的顺利开展提供正确的指导方案。综合以往建筑施工案例，在基坑施工中的变形监测对于相关操作人员的综合素养要求较高，除了具备专业的技能外，还要具有高度的责任心，能够综合多方因素做出准确的操作和指导分析。例如，在施工中常用到水准检测仪器等相关检测设备来获取检测信息，进一步了解基坑的实际情况。基坑施工监测过程中要切合实际，根据工程需求完成测量控制，降低施工风险。从过去的应用结果来看，基坑施工中的变形监测技术的应用，对于掌控结构变形和基坑沉降等问题都有了较为显著的改善，因此备受施工企业欢迎并得到了广泛应用。
        3.2、对深基坑进行位移监测
        （1）水平位移监测，地基在水平方向上受到力的影响较多，如地震和地下水系的冲击等都有可能对地基在水平方向上的稳定性造成影响。目前基坑施工中常用到的监测技术有交会法和测回法等，这两种方法都需要在全站仪的辅助下完成信息收集。全站仪功能是十分强大的，在进行操作中要注意仪器精度，最好在处于同一水平面的三点完成监测。交会测量主要是监测过程中寻找三个点的交会处，并将其定为参考基准。以后每次获取信息都要以此为参照进行比差，进而获取水平面的位移值。测绘测量则是以墙壁监测为主，在全站仪的辅助下操作，进而得到基坑模型。
        （2）垂直位移监测，地基在垂直方向上发生的位移即沉降问题，会破坏整个建筑体的承重，一旦发现位移值超出误差值范围，必须立即进行修复，否则会给工程带来巨大安全隐患。在监测技术的实际操作中，在施工地点找到适宜的建筑进行检测，它们能够反映出正确的位移变化。进行垂直位移监测时，可以使用一些光测量手段，主要操作是将光源照射到基坑中的固定部位并做好标识，注意光束应和基坑面保持水平。

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经过反复测量获取不同时间段的位置信息，将这些数据进行比差，进而得到垂直位移信息。借助光源对垂直位移测量，精确度高，但是也存在一定弊端，如果基坑中面不平或出现阻挡物体就会影响结果。因此，还要进一步研究，寻找更加适宜的方法，进一步提升检测数据的准确性。具体操作环节，必须严格按照工艺流程要求执行，确保精确度符合检测需求，同时要注意以下几个标准，必须严格遵守：1）检测工作者需在指定的位置。2）检测工艺必须有固定的线路。3）不要更换检测仪器。4）检测时的环境不要出现过大变化。
        （3）对深基坑进行水位监测，目前较为常用的还有水位监测技术，这种监测技术不受流沙等因素干扰。在具体工作重要注意以下两方面：一方面，需合理安排检测孔的具体部位，另一方面要选择合适的位置安装水位探测器。待整道工序完工后，二者一旦接触就会产生警报。一旦水位超出标准范围，基坑内的湿度值持续增加，底部淤泥堆积，更有甚者出现泥沙拥堵等问题，给施工环境带来极大的破坏。如果不及时改善，持续作用下，严重影响工程的顺利开展。所以，一旦发现水位非正常增长，必须立即停工整改。
        4、深基坑支护工程施工现场监测过程控制要求
        4.1、监测过程要求
        在基坑施工监测过程中，监测单位的每一次监测均应采用同一方法进行，具体要求如下：①固定监测人员；②同一监测项目使用同一监测仪器和设备；③同一监测项目采用相同的观测路线和观测方法；④同一监测项目在基本相同的环境和条件下监测。
        4.2、对监测仪器的维护保养
        测斜仪、水准仪、全站仪为精密仪器，应轻拿轻放，测斜仪由专人负责，用后要及时擦洗。
        4.3、巡视检查
        在基坑施工及监测过程中，监测单位应安排专人对基坑进行巡视检查，以目测为主，并做好巡视检查情况记录。巡视检查时，若发现基坑底部或周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象，或其他可能影响安全的征兆，如发生涌土、隆起、陷落、地表裂缝等异常和危险情况，需及时通知委托方及其他相关单位。巡视人员应及时整理检查记录，并结合仪器监测数据进行综合分析。
        4.4、监测数据分析和处理
        监测单位每次实测数据之后，应24h内出具简报，并由监测人员签字盖章后报送委托方或委托方指定的人员签收。若发现数据异常，应立即再次现场监测，以核实监测结果。若超过报警值，第一时间口头通知委托方，并在规定时间将简报报送委托方或委托方指定的人员签收。现场测试人员必须在现场直接将外业观测值和记事项目记录到观测记录表中。任何观测原始记录均不得涂改、伪造和转抄，并由测试、记录人员签字。在现场监测中，监测单位应对整个基坑支护工程项目的监测质量负责。其中，现场测试人员应对基坑的监测数据真实性负责，分析人员应对监测报告的可靠性负责。整个监测项目的监测记录、当日监测报表、阶段性报告和监测总结报告所提供的数据、图表，均应客观、真实、准确、及时。
        结束语
        总而言之，深基坑开挖及支护工工程施工中，监测单位根据现场监测情况，及时提供准确的监测数据给委托方，并在变形量超过预警指标时及时预警，满足了信息化施工要求，有效地指导了基坑支护工程的施工，对工程施工的顺利进行起到应有的作用。
        参考文献：
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        [3]蔡振杰.深基坑工程桩锚支护技术应用及监测分析[J].四川水泥，2020（12）：197-198.
        [4]储晓芳，李大华，孟源，罗睿，贺瑞，孟俊霞.临河区域深基坑工程变形监测与模拟研究[J].建筑技术，2020，51（11）：1319-1322.