郭小凤
广东和协建设工程检测有限公司 广东东莞 523000
摘要：随着我国经济建设的稳定增长，基本建设工作也在平稳有序的进行中，人们生活质量的提升使得其对于居住环境及居住条件有了更高的要求，对于高层建筑的安全质量问题也及其的关注。在进行高层建筑的过程中，基础工程是十分重要的分部工程，其质量的好坏直接影响着高层建筑的质量，因此我们应该严格的把控基础工程建设的各个工序。基坑工程就是其中一项，本文将对于基坑工程变形监测方法进行分析研究，从而对基坑的稳定性作出判断，以保证整体工程的安全性。
关键词：基本建设；高层建筑工程；基坑变形；监测
引 言
最近的几年时间里，我国社会经济水平得到了显著的提升，有效的推动了我国城镇化发展的进程，再加上民众对高质量生活的渴望，使得大量的高层建筑应时而生。在这个趋势下，对深基坑工程施工技术提出了更高的要求。在实施高层建筑地基结构的过程中，为了保证施工的质量和工程结构的稳定性，需要针对基坑工程实施变形监测工作。
一 深基坑变形监测的概述
1.1定义
变形监测其实质是说借助专业的设备工具，对监测对象实施测量工作，判断结构内部空间在受到各种因素的影响的情况下出现的变形的特征。
1.2高层建筑基坑工程变形监测的目的和意义
在工程施工期间对工程结构及施工沿线周围重要的地下、地面建（构）筑物、重要管线、地面道路的变形实施监测，为建设方提供及时、可靠的信息用以评定结构工程在施工期间的安全性及施工对周边环境的影响，并对可能发生的危及环境安全的隐患或事故及时、准确的预报，以便及时采取有效措施，避免事故的发生。
保证基坑支护结构的稳定和安全、保护周围环境，基坑开挖过程中应该根据监测数据进行信息化施工，及时对开挖方案进行调整，优化设计，使支护结构的设计既安全可靠又经济合理。
对于滑坡而言，随着监测时间的变化，能够进一步研究导致滑坡的原因，为滑坡的预防提供支持；二是对于机械设备而言，变形监测能够有效保证设备运行的安全性、高效性和可靠性，还能够为新产品设计和产品质量优化提供技术支持；三是在地壳构造运动监测方面，对于近期地壳断裂带来的应力聚集、地壳水平运动和垂直运动等地球动力学现象、铁路工程、大型特种精密工程等具有深刻意义。
1.3监测计划
在实施基坑挖掘工作的时候，因为基坑内土体结构的载荷在逐渐的降低且基坑支护结构所受的侧压力逐渐增大，基坑内外土体和水源的压力无法达到平衡，极易引发基坑结构的变形情况，所以针对基坑实施的监测工作可以划分为三个不同情况（以安全等级为一级的基坑为例）：
1.3.1基坑土方开挖前
所有的监测项目在基坑土方开挖之前都需要进行变形监测点的原始数据测量，基坑施工影响前应连续观测3次的稳定值得的平均值作为监测项目初始值。
1.3.2基坑开挖过程中：
依据《建筑基坑工程监测技术标准》GB 50497-2019表7.0.3现场仪器监测的监测频率要求：
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1.3.3基坑底板浇筑后至回填：
依据《建筑基坑工程监测技术标准》GB 50497-2019表7.0.3现场仪器监测的监测频率要求：
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1.4 资料整理与信息反馈
在变形实施监测的过程中，务必要保证与设计单位人员保持良好的沟通联系，并且要结合施工现场监测数据，为支护工程施工工作的开展提供数据参考。
1.4.1采集数据（包括巡视记录），对数据进行初步分析，初步判断监测对象安全，如果情况可疑应通知业主，并做进行一步监测验证。
1.4.2数据录入计算机，进行数据处理。
1.4.3生成成果报告，这里主要指日报、周报、月报（全部监测工作结束后，生成最终报告）。
1.4.4如果处理计算过程中发现监测数值过大，达到报警值，即电话迅速通知各方，停止施工，并及时提交书面报警联系单，由业主、专家组、设计等决定采取措施，直到可以施工为止。
1.4.5如果监测数值过大，达到了控制值，那么立即紧急通知各方，停止施工，并启动业主相关的抢险预案，监测单位并积极配合业主抢险。直到措施得当，危险解除，可以施工为止。
1.4.6生成监测成果报告后（全部监测工作结束后，生成最终报告）。成果报告和相关主要数据、图表一并上传至成果发布平台，业主、设计等各方均可以进行实时查询监测成果，与此同时成果报告以书面形式另报送给各相关方。
当数据分析确认为预警状态时，一方面增加监测频率及现场跟踪巡视，另一方面由施工单位第一时间采取口头汇报、电话汇报、短信汇报或网络形式等快捷方式将预警信息快速上报至监理、第三方监测、业主、设计等有关单位以确认报警等级，并立即填写报警联系单和报警书面数据信息，12小时内将书面文件送抵相关单位。有关单位进行讨论后落实处理方案，由施工单位根据处理方案采取对应措施，监测单位跟踪监测，根据监控情况确认工程达到安全的状态后，取消预警状态。
二 深基坑各变形监测项目的实施方法
2.1 基坑水平位移监测
对高层建筑的基坑进行水平位移监测时，基坑监测水平位移控制点的选择必须严格按照要求：基坑外稳定区域、通视情况好处布设3个基准点，组成本基坑水平位移监测控制网，通过方向观测法检核各工作基点的稳定性。观测时，首先利用基准点检核工作基点的稳定性，再在工作基点上设站，进行水平位移监测点的观测。有效地获取变形监测数据和信息。
2.2 基坑支护结构、周边道路、立柱、周边建筑物等竖向位移监测
对高层建筑的基坑进行竖向位移监测时，基准点应处于变形影响范围以外，保持长期稳定的位置，数量不少于3个，基准点距离基坑应大于4倍的基坑开挖深度（宜大于5倍基坑开挖深度）且不小于50m，如有涉及降承压水头工程时，基准点设置位置宜在100m以外。可选择布置在基础较深且沉降稳定的建(构)筑物上，也可另行设置稳固的基准点。对于基坑竖向位移监测沉降量的观测，需要根据沉降监测信息，基坑监测的起算点和工作基点之间的部分结合起来，形成水准闭合线路。采用水准仪及配套水准标尺，按二等水准测量精度要求，采用几何水准测量方法进行垂直位移监测。所有采用水准测量的监测项目（如围护墙顶竖向位移、立柱桩竖向位移、地表竖向位移、建筑物竖向位移等），其垂直位移监测点应与测区附近的基准点、工作基点共同组成变形监测网，采用闭（附）合水准路线进行观测。
2.3深层水平位移监测
采用测斜装置（测斜仪、测斜管和数字式测读仪）进行监测。测试时，将测斜仪插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓慢下至孔底。待探头放入测斜管底5分钟左右，使探头温度接近管内温度之后，从孔底开始自下而上沿导槽全长每隔0.5m用测读仪测读一次。测斜观测分正测和反测，每次测量时，先将探头稳定在某一位置上进行正测（每个测斜仪的导轮架上都标有一个正方向），然后将探头旋转180度插入同一导槽再进行反测。测斜观测时每0.5m标记一定要卡在拉线上的相同位置，每次读数要等候电压值稳定才能读数，以确保读数准确性；每次测量时注意仪器探头和电缆线的密封性，以防探头数据传输部分进水。
深层水平位移内业计算方法：采用管口为起算点，围护墙体水平位移采用由上向下叠加推算各点的位移值。
初始值在工程前期观测3次取平均值，日常监测值与初始值的差为其累计水平位移量，本次值与前次值的差值为本次位移量。
2.4基坑周边地下水位监测
地下水位观测设备采用电测水位仪，观测精度为0.5cm，其工作原理是在已埋设好的水管中放入水位计测头，当测头接触到地下水时，报警器发出报警信号，此时读取与测头连接的标尺刻度，此读数为水位与固定测定的垂直距离，再通过固定测点的标高及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标高。
采用电测水位计测量水位管管口至管内水面的深度值，采用水准测量实测管口高程，本次水位测试值与上次水位测试值之差为本次水位变化量，与初始值之差为水位累计变化量。
2.5支撑轴力
2.5.1量测方法
分别采用钢筋应力计和轴力计对钢筋混凝土支撑和钢支撑的内力进行监测。测量支撑内力时，先将钢筋应力计或轴力计安装埋设到混凝土支撑或钢支撑上，然后采用与钢筋应力计、轴力计配套的智能数据采集仪采集数据。在进行支撑内力测量时，首先确定初始频率。对于钢筋应力计来说，当混凝土支撑的混凝土强度达到设计值标准，支撑尚未悬空受力时，传感器的频率测试值为初始频率；对于轴力计来说，安装前传感器不受力状态下的频率测试值为初始频率。在基坑施工过程进行测量时，振弦式频率接收仪传感器的频率作为本次频率测试值。
2.5.2、量测原理：
a）钢筋应力计量测混凝土支撑内力
当钢筋计受轴向力作用时，引起弹性钢弦的张力变化，改变了钢弦的振动频率，通过频率仪测的钢弦的频率变化，即可测出钢筋所受作用力大小。
b）轴力计量测钢支撑内力
轴力计量测原理和钢筋应力计量测原理相同，但轴力计是安装在钢支撑的活动端，直接量测钢支撑的轴力，即量测数据为钢支撑轴力。
2.6测点保护及损坏补救措施
2.6.1、 施工过程中，如果测点被人为破坏，能迅速恢复的，必须在2小时以内恢复；对于不能恢复的测点，首先按原布设方案重新埋设，对于不能按原方案重设的按规范的要求改移重设。
2.6.2、结构内预埋测点时，应按要求进行预埋测管的连接及元器件的导线敷设，导线引出处及测管顶部作好明显标志，并对所埋位置进行详细记录；
2.6.3、在易对预埋元器件产生破坏的工作过程中如桩（墙）顶破除施工时，需根据埋设位置向相关责任人提前进行交底，同时现场采取相应措施处理好预埋元器件位置的施工，确保元器件不受破坏。
2.6.4、 对于地面或地层中测点（孔、管），应在地面设置醒目的测点保护墩，同时挂设测点标识牌，防止施工破坏。
2.6.5、 预埋应力测点如结构内力、水土压力等在安装时就应在测点处采取包扎等保护措施，避免在结构安装过程中对监测元器件的损坏，同时在安装完成后应集中将测量电缆编号后引至地表固定，并进行显著标记，确保导线在土建施工中不被破坏。如导线破损或断裂，应及时采用同型号导线对接后引出，确保预埋元器件安全及监测工作的顺利进行。
2.6.6、除在施工中严格执行以上各项保护措施外，需同施工人员及现场监理加强沟通，加强对现场工作人员的思想认识教育，将监测点保护工作贯彻到第一线，确保整个工程在施工过程中始终处于安全可控状态。
三 深基坑监测中现场巡视的意义和目的
在对基坑支护工程施工实施监测过程中，主要的工作形式有安全监测、巡视、平行检验等，而巡视检查是最基本、最常用也是最为有效的手段之一。巡视，就是施工监测人员对正在施工的部位现场巡视，安全检查，对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施在现场进行的定期或不定期的检查活动并对施工监测起监督检查。巡视检查工作及时、到位、认真，不仅能及时发现和解决问题，而且对安全监测、平行检验等起到重要的补充、完善、辅助作用，在取得第一手资料的同时，为监测数据变化的原因取得重要的依据。
结束语
工程施工难度随基坑开挖深度的增加而逐步增大，在此过程中应重视现场巡视与监测数据结合来分析整个基坑的变形情况。监测高层建筑基坑变形能有效地防止外部因素对工程施工质量和安全的威胁。为此，应明确基坑变形监测的目标和原则，促进监测工作的规范化实施，降低工程施工风险系数。
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