摘要：在基坑開挖的過程中，基坑土體應(yīng)力狀態(tài)的改變將導(dǎo)致基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移和變形。而為了確�；�坑設(shè)計(jì)、施工的可靠性，必須進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測�，F(xiàn)場監(jiān)測作為確�；�坑工程施工安全可靠進(jìn)行的必要手段, 對改進(jìn)和提高設(shè)計(jì)水平等具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。本文針對深基坑監(jiān)測技術(shù)對其應(yīng)用及可能遇到的問題進(jìn)行了初步的分析。

　　關(guān)鍵詞：深基坑,   監(jiān)測,   實(shí)時預(yù)警,   沉降,  監(jiān)測計(jì)算

　　Abstract: In the process of foundation pit excavation, the foundation pit of the stress state of soils change will lead to pit supporting structure produce displacement and deformation. And in order to ensure the reliability of the design and construction of foundation pit, must be field monitoring. Field monitoring as a foundation pit engineering construction to ensure safe and reliable means necessary, to improve the level and improve the design is of great realistic significance. This paper,in view of the deep foundation pit monitoring technology, is for its application and possible problems on the primary analysis.

　　Key Words: deep foundation pit, monitoring, real-time warning, settlement, monitoring calculation

　　中圖分類號：    TV551.4        文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A                     文章編號：

　　引言：

　　伴隨著城市的迅猛發(fā)展，深基坑問題逐漸成了設(shè)計(jì)和施工的重要問題之一�，F(xiàn)代城市建設(shè)中，普遍存在場地狹小，地質(zhì)條件復(fù)雜，基坑開挖深度大等。由于地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工環(huán)境的復(fù)雜性，往往難從以往的經(jīng)驗(yàn)中得到借鑒，也難以從理論上找到定量分析、預(yù)測的方法，因此在施工過程中引發(fā)的土體性狀、環(huán)境、鄰近建筑物、地下設(shè)施變化的監(jiān)測已成了工程建設(shè)必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　現(xiàn)場監(jiān)測作為確�；�坑工程施工安全可靠進(jìn)行的必要和有效手段，對于驗(yàn)證原設(shè)計(jì)方案、局部調(diào)整施工參數(shù)以及改進(jìn)和提高設(shè)計(jì)水平等具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

　　1.深基坑監(jiān)測方案的制作

　　一般來講, 深基坑監(jiān)測方案是根據(jù)實(shí)際情況選擇深基坑監(jiān)測技術(shù)和被選監(jiān)測技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用步驟，應(yīng)該包含以下主要內(nèi)容：( 1 ) 工程概況；( 2) 監(jiān)測目的及內(nèi)容；( 3) 監(jiān)測方法, 如元件埋設(shè)、監(jiān)測儀器、測試頻率；( 5) 監(jiān)測總結(jié)報(bào)告提交等。監(jiān)測方案的制訂必須要以場地地質(zhì)條件、周圍環(huán) 境以及主體建筑物地下結(jié)構(gòu)的詳細(xì)基礎(chǔ)之上, 同時還需要與工程建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位以及管線各主管部門和道路監(jiān)察部門充分地協(xié)商。

　　2.基坑施工監(jiān)測的主要內(nèi)容及技術(shù)方法

　　基坑支護(hù)工程的破壞形式是多種多樣的，但其主要表現(xiàn)形式為強(qiáng)度和位移破壞，其中又以位移值超過預(yù)定值為重要組成部分，基坑的監(jiān)測也以位移監(jiān)測為主要目的。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場監(jiān)測根據(jù)所測試的位置不同大致可以分為基坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)測試和周圍環(huán)境測試( 包括周圍管線等地下設(shè)施、周圍建筑物以及土層。對基坑周圍環(huán)境監(jiān)測主要進(jìn)行應(yīng)變、應(yīng)力檢測以及地下水位監(jiān)測 ) 兩大部分。

　　2.1地層及支護(hù)情況觀察

　　坑內(nèi)土層監(jiān)測主要是指基底垂直隆起的監(jiān)測, 一般使用的儀器為水準(zhǔn)儀。但由于基底垂直隆起相對其他并不是主要的破壞形式, 因而不必要對每個工程都進(jìn)行監(jiān)測, 只對重要性建筑以及土質(zhì)較差的建筑物進(jìn)行監(jiān)測。同時，基坑支護(hù)位移控制是整個監(jiān)測系統(tǒng)的重中之重。支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的水平位移和垂直沉降是基坑工程中最直接、最重要的觀測內(nèi)容。主要是為了找出基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上任一點(diǎn)的水平位移和垂直位移與固定參照點(diǎn)的相應(yīng)值之間的變化，構(gòu)成變形曲線。

　　觀察方法：固定參照點(diǎn)應(yīng)選擇不受深基坑工程施工影響的點(diǎn), 盡量設(shè)置在距離基坑2-3倍開挖深度的水平距離之外。每次開挖后技術(shù)人員對工作面地層進(jìn)行肉眼觀察，并記錄結(jié)果。如果水文、地質(zhì)情況沒有變化，每10m做一次觀測記錄；如果水文，地質(zhì)情況有變化，包括水位、水量、水質(zhì)、地層性質(zhì)、厚度等，根據(jù)地質(zhì)情況變化及時記錄。若滲漏的地下水中含有泥砂，立即報(bào)警。對已施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行觀察和記錄描述，如發(fā)現(xiàn)異常立即報(bào)警。利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移測斜孔，用測斜儀、水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺、收斂儀等量測，在基坑開挖時跟蹤量測。

　　數(shù)據(jù)處理：監(jiān)測基坑開挖引起的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變化情況，監(jiān)測值存入計(jì)算機(jī)監(jiān)測管理系統(tǒng)繪制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形曲線圖統(tǒng)一管理。當(dāng)某段土體位移過大時，查明原因采用加強(qiáng)措施，加強(qiáng)錨桿、支撐和改良、加固地層等措施，保證施工安全。并將所有的記錄當(dāng)天存入計(jì)算機(jī)監(jiān)測管理系統(tǒng)，統(tǒng)一管理。

　　2.2監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)要求

　　（1）監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)要遵循合理、經(jīng)濟(jì)、有效的原則。工程中根據(jù)工程的需要和基地的實(shí)際情況而定。在確定測點(diǎn)的布設(shè)前，必須了解工程基地的地質(zhì)情況和基坑的圍護(hù)設(shè)計(jì)方案，再根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和理論的預(yù)測來考慮測點(diǎn)的布設(shè)范圍和密度。而且基坑在開挖前必然降低地下水位，可能引起坑外地下水位向坑內(nèi)滲漏，地下水的流動是引起塌方的主要因素，因此地下水位的監(jiān)測是保證基坑安全的重要內(nèi)容；水位監(jiān)測管的埋設(shè)應(yīng)根據(jù)地下水文資料，在含水量大和滲水性強(qiáng)的地方，同時也可以用降水井進(jìn)行監(jiān)測。

　�。�2） 測斜管應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，埋設(shè)在那些比較容易引起塌方的部位，一般按平行于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以 30m的間距布設(shè)；圍護(hù)樁體測斜管應(yīng)在圍護(hù)樁體澆灌混凝土?xí)r放入；地下土體測斜管的埋設(shè)須用鉆機(jī)鉆孔，放入管后再用黃砂填實(shí)孔壁，用混凝土封固地表管口，并在管口加帽或設(shè)井框保護(hù)。測斜管的埋設(shè)要注意十字槽須與基坑邊垂直。

　�。�3） 監(jiān)測點(diǎn)能埋的測點(diǎn)應(yīng)在工程開工前埋設(shè)完畢，有一定的穩(wěn)定期，在工程正式開工前，各項(xiàng)靜態(tài)初始值應(yīng)測取完畢。沉降、位移的測點(diǎn)應(yīng)直接安裝在被監(jiān)測的物體上，只有道路地下管線若無條件開挖樣洞設(shè)點(diǎn)，則可安裝鋼筋延長至地面作為觀測點(diǎn)使用。待測點(diǎn)完全穩(wěn)定后，方可開始測量。

　　2. 3基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)體系應(yīng)力監(jiān)測

　　對支護(hù)結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力進(jìn)行監(jiān)測, 包括對支護(hù)結(jié)構(gòu)以及支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測。支 護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的測量主要是通過測定構(gòu)件受力鋼筋的應(yīng)力，再根據(jù)鋼筋和混凝土共同工作以及變形協(xié)調(diào)條件反算得到。鋼筋的應(yīng)力一般通過在受力鋼筋中串聯(lián)連 接鋼筋的應(yīng)力傳感器( 鋼筋計(jì))得到。鋼筋計(jì)的主要作用為: 1) 可用于測 量基坑

　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)沿深度方向的應(yīng)力并換算為彎矩; 2) 基坑支撐結(jié)構(gòu)的軸力、平面彎矩; 3) 結(jié)構(gòu)底板所受彎矩。

　　2. 4孔隙水壓力監(jiān)測

　　孔隙水壓力的量測在控制由支護(hù)結(jié)構(gòu)引 起的地表隆起、基坑開挖或沉井下沉等導(dǎo)致的地表沉降方面起著十分重要的作用。由于飽和粘土受荷時，首先產(chǎn)生 的是孔隙水壓力的增加或減小，隨后才是固體顆粒的固結(jié)變形，所以孔隙水壓力 的變化是土層沉降的預(yù)兆。孔隙水壓力計(jì)可量測土體中任意位置的孔隙水壓力大小。目前，國內(nèi)外所使用的孔隙水壓力計(jì)的種類較多，電阻片式、差動式、雙管液壓式及水管式等。常用的孔隙水壓力探頭一般分為鋼弦 式、電阻式和氣動式三種，探頭的埋設(shè)通常采用鉆孔法。

　　2.5地下水位監(jiān)測

　　地下水位監(jiān)測方法：（1）地下水位孔布設(shè)。在基坑內(nèi)外側(cè)土體中, 采用鉆機(jī)鉆孔, 將PVC 水位管埋入孔中, 孔壁四周用黃砂填充。降水前測得各水位孔孔口高程及各孔水位面到孔口高度, 再計(jì)算出各水位孔水位標(biāo)高; 埋設(shè)結(jié)束后約兩天測其初始值, 初始水位為連續(xù)兩次均值。本次水位觀測值減去初始值即為水位累計(jì)變化量, 本次水位觀測值減去前次觀測值即為本次水位變化量。監(jiān)測過程中要定期檢測孔口標(biāo)高。監(jiān)測精度不低于10mm。（2）監(jiān)測注意事項(xiàng)。將PVC水位管埋入孔中, 孔壁四周用黃砂填充, 保證水位管的穩(wěn)定; 當(dāng)基坑及周邊大量積水、 長時間連續(xù)降雨時應(yīng)提高對監(jiān)測頻率。

　　監(jiān)測成果及分析：監(jiān)測頻率及控制基準(zhǔn)為施工過程中每隔1天測 1 次, 累計(jì) 變化量≤1000mm , 變化速率≤500mm / d。水位管管口高程可用水準(zhǔn)儀測得，管口頂部到管內(nèi)的水位高差由鋼尺水位計(jì)測出，由此計(jì)算水位與自然地面相對標(biāo)高.各孔水位高程的初始值在觀測管埋設(shè)穩(wěn)定后并在基坑開挖前作兩次測定，取平均值作為其初始值。日常監(jiān)測值與初始值的差值為其累計(jì)變化量，本次與前次測得之值的差值為其本次變化量。

　　3、結(jié)語

　　根據(jù)深基坑工程的特點(diǎn), 監(jiān)測技術(shù)是保證施工安全重要的手段。但由于現(xiàn)有監(jiān)測方法還存在著一些缺陷，只能做到定點(diǎn)、定時對深基坑工程進(jìn)行監(jiān)測，而不能滿足其動態(tài)、連續(xù)監(jiān)測過程，同時基坑向著大深度、大面積方向發(fā)展，周邊環(huán)境更加復(fù)雜，深基坑開挖與支護(hù)的難度愈來愈大。在綜合深基坑主要失效形式以及傳統(tǒng)監(jiān)測方法，并吸收其他工程的監(jiān)測方法的基礎(chǔ)上，如何有效提高單樁承載力，降低沉降，減少中柱樁, 做到一柱一樁, 使上部結(jié)構(gòu)施工速度可以放開限制, 從而加快進(jìn)度，縮短總工期，為進(jìn)一步開拓深基坑監(jiān)測領(lǐng)域打下基礎(chǔ)，這將成為今后深基坑監(jiān)測技術(shù)主要的研究方向。

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