深基坑工程监测技术研究

导语：深基坑工程监测技术研究一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

【摘要】随着地铁工程的大规模修建，深基坑基础广泛被应用，深基坑开挖与支护技术对整体工程安全性和稳定性意义重大。论文论述深基坑概念，概括自动化监测技术，分析基准点、监测点的布置与仪器的布设，给相关人员提供参考。

【关键词】深基坑；自动监测；基坑支护

1深基坑概述

基坑是指工程施工过程中，按照勘察设计图纸在基础设计位置向下开挖的地下空间，深基坑是指开挖深度超过5m，地下室超过3层，或深度虽未超过5m，但基坑周边地质复杂的工程。深基坑工程包括土方挖运、边坡支护、基坑排水等，是一项专业领域覆盖广、危险系数大、综合性强的工程[1]。由于深基坑支护结构都是临时结构，故危险系数大，在设计施工方案时应充分考虑在施工过程中支护结构稳定性的监察问题，更应设计切实有效的应急措施。基坑工程综合性强，所需要的专业人才不仅懂得结构力学、土力学、测量勘探，还需具备一定的计算机技术和施工技术知识。基坑工程具有环境效应，在深基坑开挖过程中必然对周围建筑物、地下水位和土体产生影响，因此，在制定施工方案时应充分考虑这一点。

2自动化监测概述

2.1自动监测原则。2.1.1及时反馈原则。对于基坑支护情况监测过程中出现的任何问题能够准确及时地向项目管理人员与施工员反馈，并根据实际情况及时采取有效措施。2.1.2测点相关性原则。在进行测点布置时，应尽量将测点布置在同一断面内，如若遇到不能布置在同一断面的情况，要尽量布置在相近断面上，以便各测点采集数据后的相关性分析结果更为准确。2.1.3经济性与技术性原则。在保证日常监测工作正常进行的情况下，尽量控制自动化监测设备的造价与维护投入，监测点的选取不应对周围环境造成影响，且同时满足施工和水文地质要求。2.1.4自动化原则。由于人工监测基坑支护容易出现纰漏，且肉眼和一般仪器监测不够准确，因此，需要一套完整且自动化高速运转的监测设备进行支护结构变形情况的监测。2.2自动监测原理。2.2.1数据收集层级。在数据收集及处理的过程中建立层级，由数据采集传感器将数据采集，并通过无线电信号传至数据收集器中，再利用计算机技术对采集的数据进行处理和分析。2.2.2数据预处理与传输层级。数据的预处理时常是在数据采集系统中进行的，数据采集系统将传感器采集的各种数据进行处理，使其转换为数字信号，再通过数据传输网络将数据传输至数据处理中心进行处理。2.2.3数据处理层级。庞大的数据处理工作是由数据处理与控制系统共同完成的，数据处理系统通过接收并分析由各级传感器采集的数据，对整个系统的运行进行控制，根据传感器反映的数据，针对整个数据库进行数据更新与管理。2.2.4结构安全评定层次。整个结构安全评定工作由安全评定系统根据数据处理系统的分析结果自动生成，对监测数据及结构进行分析，对比现收集数据及历史监测数据，进而对建筑物结构的安全性和稳定性进行分析，生成符合实际情况的结构安全报告。2.3自动化监测的目的。监测系统代替传统的人工监测，全天候进行自动监测基坑支护与建筑物基础情况。提高数据可靠度，并且能够及时提供监测报告，满足应用计算技术的高效施工要求。实时监测，实时对比安全数据，在监测指标不达标时，能准确地在第一时间发出警报，指引管理人员采取相应措施处理问题。

3基准点、监测点及设备布设

3.1基准点布设。在基坑周围布设不少于2个全站仪后视基准点，且布置在基坑边坡变形影响范围之外的区域，以免受到基坑支护位移和护坡变形的影响，且要求基准点周围视野开阔，土层牢靠使基准点不宜随意移动。基准点每月应定时测定1次位置与稳定性，保证采集数据的准确性和分析结果的合理性。3.2监测点布设。3.2.1土体位移监测。土体位移监测是对基坑开挖以及支护体系土体在纵向发生的位移量进行监测，并掌控土体与基坑变化方向的动态信息。测斜孔是将高强度的PVC测斜管打入土体内部，且保证测斜管长大于测斜孔深度。测斜管内使用便于测斜仪探头滑轮顺利下方的十字滑槽，必须与基坑的边线垂直。测斜管上下端端口必须用专用的盖子密封好，防止水和砂石进入管内，在整个测斜管打入完毕后，立即加入黄沙等材料，并夯实表面覆盖土体，以确保监测点的安全性与稳定性。3.2.2应力器的布设。围护墙外侧土层给予的纵向荷载是由基坑围护墙及其支撑体系共同承受，当实际支撑轴力与理论设计支护轴力不符时，极易造成整个基坑支护体系的失稳，造成不可弥补的灾难。为了实时监测基坑支护的轴力是否达标，需对支护体系设置监测点，进行轴力监测。将轴力监测点安装在混凝土支撑构件中时，利用应力测试器进行支护体系轴力的测定，将应力器安装在钢管支撑上时，在钢管外表面焊上应变计，且与支撑方向平行，保证焊接平整、无孔洞和间隙。3.2.3地面监测点的布设。在地面开孔并打入直径不小于22mm的螺纹钢筋，为防止路面沉降带给测点的影响，需将螺纹钢筋打入混凝土地面下，在螺纹钢筋周围填入细砂土并夯实。在打入地面的螺纹钢筋上安装微型棱镜，为便于全站仪观测，棱镜至少高于地面5mm，并正对监测仪器，采取一定的保护措施，防止被破坏。布设周边建筑物监测点时，要将监测点设置在角点、大转角，新旧建筑物、高低建筑物等视野宽阔的地方，对于圆形、多边形的建筑多沿纵横轴线进行监测点的对称布置[2]。3.3观测仪器的布设。对于全站仪布置时应有稳定的基础，浇筑全站仪基础前应先制作完毕带螺杆的钢筋笼，常使用长度为1m的8根螺杆与钢筋笼焊为一体，立杆底部与基础刚接，稳定相连，全站仪架在立杆顶部，在全站仪外建造保护箱以防止灰尘与水渍对全站仪的影响。

4结语

随着科学技术的不断发展，深基坑开挖与支护技术也愈加成熟，各类技术难点都已得到基本解决，但这些问题上依旧存在巨大的进步空间。在深基坑开挖支护施工中，运用自动化监测技术，全面控制基坑开挖、支护的效率和安全性，对于深基坑边坡开挖支护技术的提升具有十分重要的意义，因此，需要相关技术部门重视自动化监测技术的研究工作，施工企业也要不断学习先进的技术理念，切实提高工程施工效率和质量，提高工程的经济效益和社会价值。

【参考文献】

【1】李晓芳.深基坑支护施工技术的研究与应用[D].天津:天津大学,2015.

【2】王信阳.谈深基坑支护工程的施工控制要点[J].河南建材,2016(1):50-60.

作者:苏瑞明 单位:广州市建设工程质量安全检测中心