论文部分内容阅读
【摘 要】 城市的发展加剧了用地紧张的局面，建筑朝向两端方向发展。地下空间的充分利用离不开深基坑技术，对于基坑变形监测是施工安全的重要保证。本文根据笔者工作实践并结合实际工程案例，对深基坑工程监测的意义、监测原则、操作要点及注意事项进行了分析和探讨。
【关键词】 变形；监测；技术；深基坑；施工
1 深基坑工程监测的意义
由于深基坑工程的实施对建筑工程周边环境和水文地质的要求很高，很难从以往的基坑建造经验中得到有效的借鉴，同时理论上的分析、预测对多变的地下环境也不适用。因此，在深基坑工程实施中必须要有专业人员时刻做好监测工作，保证基坑实施过程中工作人员的安全和深基坑的质量问题等。首先，深基坑土方开挖时，专业人员要适时记录开挖过程中所遇到的问题，计算监测数据并及时按设计要求预测基坑开挖承受的最大强度，为降低工程成本提供有利的数据参考；其次，要严格按照设计要求进行基坑开挖，对地下土层、地下管线、设施以及周围建筑在开挖中所受影响降到最低，保证周围建筑及人民的安全；最后，工程施工过程中要及时预测险情发生、发展的情况，以便能及时采取安全补救措施。因此，深基坑施工过程中监测技术的应用不仅能取得大量测试数据，使工程能安全、稳定的进行，同时还能对工程进行经验总结，节省工程成本，保证施工方的根本利益。
2 深基坑施工中基坑监测技术的监测原则
在深基坑施工中普遍采用基坑监测技术，深基坑的施工前需要制定合理的施工监测方案，施工中需要遵循深基坑监测技术的原则，确保施工工程的安全顺利进行。在深基坑的施工中使用深基坑监测技术，可以利用监测的数据指导现场施工，可以促使施工组织信息化，还可以对现场的监测数据和设计数据相比较，发现问题及时的采取补救措施，能够防止支护结构破坏事故的发生，另外利用监测数据可以优化深基坑的结构，促使节约建筑工程施工成本。在深基坑的施工中使用基坑监测技术需要遵循的具体原则如下：多次检测的原则。基坑的变形量是基坑围护结构需要控制的指标，也是突发事件的征兆，而变形量是基坑施工中围护结构和土体相互作用的反映，因此，变形量作为监测中重要的监测量，需要重点观察；可靠性原则是基坑监测技术的重要原则，需要利用可靠的监测仪器和技术，并且需要保护好监测点；重点监测关键区域的原则。不同的部分采用不同的支护手段，稳定性也不相同，对于稳定性差的地区需要重点监测；方便实用原则，为了确保监测结果的准确，减少施工和监测系统之间的相互影响，监测系统的安装和使用需要做到方便实用。
3 实例分析
某住院综合楼基坑由于地层中主要为卵石层和强风化层，使得施工进度滞后，拟建场地地下水系丰富，基坑长时间暴露造成裂隙水不断从基坑壁渗漏。虽经施工方的封堵，但不能确定地下水走向和受水泵房长时间抽水影响，基坑支护桩桩顶部分水平位移监测点在2012年2月14日第61期监测开始出现较大的位移量，且不同程度地超出预警值。基坑工程经过冬春交季的冻融影响，基坑支护结构部分存在失稳隐患。
针对上述突发情况，建设单位组织基坑设计单位、基坑支护设计单位、勘察单位和监测单位等开展专家座谈，采取在支护四周注浆止水和注浆加固的方案。通过在基坑四周钢管桩外1～2m区域进行整体钻孔，注入超细水泥水玻璃双液浆。一方面，通过浆体凝固止水，封堵地下水，防止其继续流入基坑，减小因地下水冻融对支护结构稳定性造成影响；另一方面，对支护结构外部土体进行凝固，填充支护结构外部土体空隙，避免应土体空洞而造成支护体失稳。
但在注浆施工期间，通过监测，发现基坑支护桩桩顶水平位移监测点仍然出现突发性的变大，且变化量严重超出预警值。由于基坑支护桩桩顶部分水平位移监测点在注浆期间仍然出现较大的位移量，而SWZ10号水平位移监测点离邻近6层建筑仅2m，为保证建筑和支护体安全，选取即将注浆施工的SWZ10号监测点以及邻近的SWZ9号监测点进行动态监测，一方面反映基坑四周钻孔注浆施工对支护桩影响情况，另一方面保证建筑和支护体在注浆施工期间的安全。
通过对周围没有注浆施工的SWZ9号水平位移监测点和周围正在注浆施工的SWZ10号水平位移监测点进行观测，并对观测数据进行计算、分析。SWZ9号监测点在整个观测过程中位移量较小，几乎没有变化；SWZ10号监测点从注浆开始一段时间内位移量较小，随着注浆的进行位移量逐步变大，注浆结束后位移量变小至基本稳定。从整个监测期间监测数据分析，基坑四周进行转孔注浆止水加固施工作业，使得基坑4周水平位移监测点出现很大的位移量，严重超出预警值。但在注浆加固周期结束后，各水平位移监测点变化趋势立即停止，整个基坑支护在趋于稳定。通过定期对基坑支护结构顶部水平位移监测点进行观测，准确掌握基坑支护结构的变化情况，为施工单位的施工提供可靠地监测数据以判断前步施工是否符合预期要求，确定和优化下一步施工工艺和参数，使得观测成果成为施工工程技术人员做出正确判断的依据，根据监测结果分析对施工方案及时加以调整和补充，随时掌握基坑支护结构及周围建筑的状态，对支护结构出现的各种情况及时采取相应的技术措施，有效地保证基坑及周围建筑的安全。
4 深基坑监测工作中的一些注意事项
首先，深基坑围护的重要性。深基坑施工过程中一定要有围护结构，用来挡水、挡土及阻隔与施工无关的人员。因此，护围结构必须安全有效，确保施工环境的安全稳定。一般深基坑的护围采用现场浇灌地下连续墙结构进行围护，并用混凝土搅拌桩在基坑外侧进行防水。深基坑开挖时必须将地下水抽出，然后按基坑设计方法，在中间配上钢管结构的水平支撑进行加固。
其次，深基坑监测要有时效性。基坑监测过程应该按照施工规范和设计要求严格执行。在基坑监测点设置好两天后，进行原始值的多次测量；基坑开挖后，监测频率要根据施工速度的变化随时进行调整，如发现基坑开挖过程中有异常情况产生应加强监测，保证基坑开挖的顺利进行；工程设计人员应该对每个监测点都设置一个预警值和报警值，方便现场监测人员进行危險系数的读取，如达到预警值时及时对监测点进行标注，达到报警值时及时命令施工人员停止施工，并向设计人员反映情况，做出相关的安全措施。 再次，针对基坑位移的监测。基坑位移监测一般采用偏角法，在施工范围外2-3m内进行3个监测点的建设，以便施工中共同进行位移测试。位移监测需要定向进行，因此要对监测点进行一定的保护。首次位移监测时，要注意各个监测点距离的测量，计算出各个监测点的秒差，并做好记录，方便以后位移量的计算。然后，要做好磁性沉降标的监测。磁性沉降标的测量时必须根据沉降标孔口的严密保护，并将孔口按同一顺序进行编号，与测量结果对应；同时，根据施工设计要求，对孔口进行适时的调整，从而提高施工质量和施工进度。最后，要注意斜测移的使用。在进行较大的深基坑工程时一般采用传感器为双测头结构的斜测移，它不仅可同时测量两个方向的斜测量，而且精度高，方便深基坑准确的按照设计要求建造。另外，要注意在连接读测仪器的电缆和探头时，必须根据工程规范使用原装扳手，避免因连接问题早成读测仪器出现错误；测量时注意探头插入斜测管时，要将滚轮卡在据孔底0.5m的导槽上，认真记录测量数据，对出现差值较大。
5 结论
（1）基坑支护结构是临时性的设施，且基坑暴露时间越长，危险性相对增加，施工单位应从地勘开始，严格分析地质条件，制订切实可行的施工计划，并保证严格按照施工进度安排有序施工；（2）实时、准确基坑监测，能有效掌握基坑支护结构的变形特征，指导施工作业。在面对基坑过冬而发生的地下水冻融等突发情况，通过监测数据信息化指导施工作业，有效保证基坑工程的安全；（3）在处理深大基坑时，由于施工期长，施工单位应注意排水，降低地下水位；对于地下水较活跃的深基坑，更需做好良好的止水帷幕工作；（4）虽然基坑施工期间大部分水平位移监测点位移值超过设计值及规范规定的报警值，但通过严密的监测，采取合理有效的加固等措施，不仅确保了基坑支护结构自身稳定，且对周边环境造成较小影响，保证了周边建筑的安全。
参考文献：
[1]张冬笑.低应变反射波法在桩基检测中的应用[J].山西建筑，2010，36（6）：118-119.
[2]陳梅.深基坑施工中监测技术的设计，[J].山西建筑，2009，35（04）：137-140.
[3]乔高勇，杨小冬.简析深基坑施工监测方案.[J].工程质量，2010，23（10）：145-150.
[4]林明博.浅析深基坑施工监测技术，[J].中国新技术新产品，2012，24（12）：101-105.
[5]裘宝华，张文健，裘洪明，张荣灿，章国荣.超大深基坑施工监测技术，[J].施工技术，2006，35（06）：76-80.
【关键词】 变形；监测；技术；深基坑；施工
1 深基坑工程监测的意义
由于深基坑工程的实施对建筑工程周边环境和水文地质的要求很高，很难从以往的基坑建造经验中得到有效的借鉴，同时理论上的分析、预测对多变的地下环境也不适用。因此，在深基坑工程实施中必须要有专业人员时刻做好监测工作，保证基坑实施过程中工作人员的安全和深基坑的质量问题等。首先，深基坑土方开挖时，专业人员要适时记录开挖过程中所遇到的问题，计算监测数据并及时按设计要求预测基坑开挖承受的最大强度，为降低工程成本提供有利的数据参考；其次，要严格按照设计要求进行基坑开挖，对地下土层、地下管线、设施以及周围建筑在开挖中所受影响降到最低，保证周围建筑及人民的安全；最后，工程施工过程中要及时预测险情发生、发展的情况，以便能及时采取安全补救措施。因此，深基坑施工过程中监测技术的应用不仅能取得大量测试数据，使工程能安全、稳定的进行，同时还能对工程进行经验总结，节省工程成本，保证施工方的根本利益。
2 深基坑施工中基坑监测技术的监测原则
在深基坑施工中普遍采用基坑监测技术，深基坑的施工前需要制定合理的施工监测方案，施工中需要遵循深基坑监测技术的原则，确保施工工程的安全顺利进行。在深基坑的施工中使用深基坑监测技术，可以利用监测的数据指导现场施工，可以促使施工组织信息化，还可以对现场的监测数据和设计数据相比较，发现问题及时的采取补救措施，能够防止支护结构破坏事故的发生，另外利用监测数据可以优化深基坑的结构，促使节约建筑工程施工成本。在深基坑的施工中使用基坑监测技术需要遵循的具体原则如下：多次检测的原则。基坑的变形量是基坑围护结构需要控制的指标，也是突发事件的征兆，而变形量是基坑施工中围护结构和土体相互作用的反映，因此，变形量作为监测中重要的监测量，需要重点观察；可靠性原则是基坑监测技术的重要原则，需要利用可靠的监测仪器和技术，并且需要保护好监测点；重点监测关键区域的原则。不同的部分采用不同的支护手段，稳定性也不相同，对于稳定性差的地区需要重点监测；方便实用原则，为了确保监测结果的准确，减少施工和监测系统之间的相互影响，监测系统的安装和使用需要做到方便实用。
3 实例分析
某住院综合楼基坑由于地层中主要为卵石层和强风化层，使得施工进度滞后，拟建场地地下水系丰富，基坑长时间暴露造成裂隙水不断从基坑壁渗漏。虽经施工方的封堵，但不能确定地下水走向和受水泵房长时间抽水影响，基坑支护桩桩顶部分水平位移监测点在2012年2月14日第61期监测开始出现较大的位移量，且不同程度地超出预警值。基坑工程经过冬春交季的冻融影响，基坑支护结构部分存在失稳隐患。
针对上述突发情况，建设单位组织基坑设计单位、基坑支护设计单位、勘察单位和监测单位等开展专家座谈，采取在支护四周注浆止水和注浆加固的方案。通过在基坑四周钢管桩外1～2m区域进行整体钻孔，注入超细水泥水玻璃双液浆。一方面，通过浆体凝固止水，封堵地下水，防止其继续流入基坑，减小因地下水冻融对支护结构稳定性造成影响；另一方面，对支护结构外部土体进行凝固，填充支护结构外部土体空隙，避免应土体空洞而造成支护体失稳。
但在注浆施工期间，通过监测，发现基坑支护桩桩顶水平位移监测点仍然出现突发性的变大，且变化量严重超出预警值。由于基坑支护桩桩顶部分水平位移监测点在注浆期间仍然出现较大的位移量，而SWZ10号水平位移监测点离邻近6层建筑仅2m，为保证建筑和支护体安全，选取即将注浆施工的SWZ10号监测点以及邻近的SWZ9号监测点进行动态监测，一方面反映基坑四周钻孔注浆施工对支护桩影响情况，另一方面保证建筑和支护体在注浆施工期间的安全。
通过对周围没有注浆施工的SWZ9号水平位移监测点和周围正在注浆施工的SWZ10号水平位移监测点进行观测，并对观测数据进行计算、分析。SWZ9号监测点在整个观测过程中位移量较小，几乎没有变化；SWZ10号监测点从注浆开始一段时间内位移量较小，随着注浆的进行位移量逐步变大，注浆结束后位移量变小至基本稳定。从整个监测期间监测数据分析，基坑四周进行转孔注浆止水加固施工作业，使得基坑4周水平位移监测点出现很大的位移量，严重超出预警值。但在注浆加固周期结束后，各水平位移监测点变化趋势立即停止，整个基坑支护在趋于稳定。通过定期对基坑支护结构顶部水平位移监测点进行观测，准确掌握基坑支护结构的变化情况，为施工单位的施工提供可靠地监测数据以判断前步施工是否符合预期要求，确定和优化下一步施工工艺和参数，使得观测成果成为施工工程技术人员做出正确判断的依据，根据监测结果分析对施工方案及时加以调整和补充，随时掌握基坑支护结构及周围建筑的状态，对支护结构出现的各种情况及时采取相应的技术措施，有效地保证基坑及周围建筑的安全。
4 深基坑监测工作中的一些注意事项
首先，深基坑围护的重要性。深基坑施工过程中一定要有围护结构，用来挡水、挡土及阻隔与施工无关的人员。因此，护围结构必须安全有效，确保施工环境的安全稳定。一般深基坑的护围采用现场浇灌地下连续墙结构进行围护，并用混凝土搅拌桩在基坑外侧进行防水。深基坑开挖时必须将地下水抽出，然后按基坑设计方法，在中间配上钢管结构的水平支撑进行加固。
其次，深基坑监测要有时效性。基坑监测过程应该按照施工规范和设计要求严格执行。在基坑监测点设置好两天后，进行原始值的多次测量；基坑开挖后，监测频率要根据施工速度的变化随时进行调整，如发现基坑开挖过程中有异常情况产生应加强监测，保证基坑开挖的顺利进行；工程设计人员应该对每个监测点都设置一个预警值和报警值，方便现场监测人员进行危險系数的读取，如达到预警值时及时对监测点进行标注，达到报警值时及时命令施工人员停止施工，并向设计人员反映情况，做出相关的安全措施。 再次，针对基坑位移的监测。基坑位移监测一般采用偏角法，在施工范围外2-3m内进行3个监测点的建设，以便施工中共同进行位移测试。位移监测需要定向进行，因此要对监测点进行一定的保护。首次位移监测时，要注意各个监测点距离的测量，计算出各个监测点的秒差，并做好记录，方便以后位移量的计算。然后，要做好磁性沉降标的监测。磁性沉降标的测量时必须根据沉降标孔口的严密保护，并将孔口按同一顺序进行编号，与测量结果对应；同时，根据施工设计要求，对孔口进行适时的调整，从而提高施工质量和施工进度。最后，要注意斜测移的使用。在进行较大的深基坑工程时一般采用传感器为双测头结构的斜测移，它不仅可同时测量两个方向的斜测量，而且精度高，方便深基坑准确的按照设计要求建造。另外，要注意在连接读测仪器的电缆和探头时，必须根据工程规范使用原装扳手，避免因连接问题早成读测仪器出现错误；测量时注意探头插入斜测管时，要将滚轮卡在据孔底0.5m的导槽上，认真记录测量数据，对出现差值较大。
5 结论
（1）基坑支护结构是临时性的设施，且基坑暴露时间越长，危险性相对增加，施工单位应从地勘开始，严格分析地质条件，制订切实可行的施工计划，并保证严格按照施工进度安排有序施工；（2）实时、准确基坑监测，能有效掌握基坑支护结构的变形特征，指导施工作业。在面对基坑过冬而发生的地下水冻融等突发情况，通过监测数据信息化指导施工作业，有效保证基坑工程的安全；（3）在处理深大基坑时，由于施工期长，施工单位应注意排水，降低地下水位；对于地下水较活跃的深基坑，更需做好良好的止水帷幕工作；（4）虽然基坑施工期间大部分水平位移监测点位移值超过设计值及规范规定的报警值，但通过严密的监测，采取合理有效的加固等措施，不仅确保了基坑支护结构自身稳定，且对周边环境造成较小影响，保证了周边建筑的安全。
参考文献：
[1]张冬笑.低应变反射波法在桩基检测中的应用[J].山西建筑，2010，36（6）：118-119.
[2]陳梅.深基坑施工中监测技术的设计，[J].山西建筑，2009，35（04）：137-140.
[3]乔高勇，杨小冬.简析深基坑施工监测方案.[J].工程质量，2010，23（10）：145-150.
[4]林明博.浅析深基坑施工监测技术，[J].中国新技术新产品，2012，24（12）：101-105.
[5]裘宝华，张文健，裘洪明，张荣灿，章国荣.超大深基坑施工监测技术，[J].施工技术，2006，35（06）：76-80.