广东省重工建筑设计院有限公司 510043
摘要：监测技术作为深基坑岩土施工的重点与核心，其能够有效地保证深基坑岩土工程施工顺利进行。因此，对岩土工程深基坑进行监测具有重要的现实意义。本文主要探究了岩土工程深基坑监测的特点以及岩土工程深基坑监测技术的应用，以供参考。
关键词：岩土工程；深基坑；监测技术
引言：
随着我国社会经济的迅猛发展，经济建设对建筑开发提出了更新更高的要求，为了满足这种多样化的建筑需求，就必须在工程施工的过程中建立深基坑，以此为基础才能够保证开发建设项目的顺利进行，但是由于地质环境的复杂多样，水文条件多变，加大了深基坑的建设开发难度，随着深基坑的建设质量要求日益增加，我们必须对其施工进行高效的管理，为了达到这一目的就需要采取更为科学更为全面的监测技术，以监测技术为基础，促进深基坑岩土施工的高效进行。
一、岩土工程深基坑监测的特点
1、时效特性
基坑检测与普通工程测量不同，有明显的时间效应。基坑的施工测量通常要紧密配合降水和开挖，有鲜明的时间性。测量的结果是随时间动态变化的，实时数据相比较一天以前（甚至几小时以前）的测量结果都不同，因此深基坑施工中监测需随时进行，通常是1次/d，在测量对象变化快的关键时期（例如夏天雨季），可能每天需进行数次。基坑监测的时效特性要求具备应急方案和采集数据快、全天候工作能力的设备，以及适应夜晚、大雾、大风天气等严酷的环境条件。
2、高精度特性
一般施工测量中误差通常控制在数毫米，例如建筑物高度在60m以下时测站上测定的高差误差限值为2.5mm，然而正常基坑施工中的要求环境变形速率在0.1mm/d以下。如果在这样的变形精度下，常用的测量方法和仪器都不能胜任，因此基坑施工中的测量要使用区别于普通测量采用一些特殊的高精度仪器。
3、等精度特性
基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值，而不要求测量绝对值。由于这个鲜明的特点，使得深基坑施工监测有其自身规律。例如，一般水准测量要求前后视距相等，以清除大气折光、地球曲率、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差。但在基坑监测中，受环境条件的限制，前后视距可能根本无法相等。这样的测量结果在普通测量中是不允许的，而在基坑监测中，只要每次测量位置保持一致，即使前后视距相差悬殊，结果仍然是完全可用的。因此，基坑监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器，在相同的位置上，由同一观测者按同一方案施测。
二、岩土工程深基坑监测技术的应用
1、工程概况
某过江通道 N 线南岸工作井深基坑，工作井属于典型的盾构隧道上岸超深基坑，工作井的开挖深度为 29.60m。过江穿越场地地势平坦开阔，地面高程为6m～12.3m，相对高差较小，南岸设有防洪堤，地表平坦起伏较小，堤顶标高+10m左右。工作井场地上部属第四系松散沉积物，下部为白垩系基岩，自上而下土层为：①杂填土，②粉质粘土，③淤泥质粉质粘土，④粉质粘土夹粉砂，⑤粉细砂，⑥卵砾石，⑦中等风化砂岩。其中基坑开挖层为淤泥质粉质粘土。工程场地含水层为粉质粘土、淤泥质粉质粘土，地下水属于孔隙潜水并富有水性透水性差。上层潜水水位位于天然地面下 0.20m～1.00m，承压水水位埋深 56.00m～60.65m，抗浮设计水位为天然地面下 0.00m，应注意场地的地表水与地下水对混凝土与钢筋均具有微腐蚀性。
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2、监测技术与结果
（1）土体及地下连续墙侧向变形监测。地下连续墙墙后土体中埋设土体侧向变形监测管。在地下连续墙钢筋笼入槽前预安装在钢筋笼上，连续墙体内埋设围护结构变形监测管，测斜管每隔15m～20m布设。测斜管采用为PVC 管，直径为70mm，在管内设互相垂直的两对导槽，其中互成 180°的一对导槽对准基坑内侧，此方向为后续监测时需要测量的位移方向，以及土体与地下连续墙水平位移的主要方向。深层水平位移测量采用侧斜仪，测斜仪的系统精度应不低于0.25mm/m，分辨率应不低于 0.02mm/500mm，系统精度±7mm/30m。由分析结果可知，地下连续墙变形与开挖深度相关：地下连续墙变形随着开挖深度越大增大；开挖深度增大，最大水平位移点下移，且开挖前期最大水平位移点下移较快，深开挖阶段最大位移点区域相对稳定。墙后土体变形规律与地下连续墙变形规律高度一致，且变形速率一致，不同开挖深度，土体最大位移深度、地下连续墙最大位移位置大致位于20m处。
（2）墙顶水平位移、竖向位移监测。每处水平位移和竖向位移监测共用1个测点，测点间距为 10m～15m，测点布置根据支护方式进行。在压顶梁浇灌时，在压顶梁内嵌入φ12mm螺纹钢作为墙顶位移测点，为方便水平位移观测，在测点钢筋端头加锯十字丝。水平位移监测只测定垂直于基坑边方向的位移，监测采用视准轴线法、小角法等施测，基准点和工作基点设置在基坑施工影响范围外，施测前应校核基准点和工作基点的稳定性。竖向位移监测采用精密水准测量方法，初始高程通过基点和附近水准点联测取得。为保证测量精度，测量不宜超时，一旦超时，应重新测读后视点。全站仪读数最小至 0.1mm，点位相对中误差1mm。竖向位移监测测量精度按国家二等水准要求进行。高程控制测量及首次沉降观测采用往返测或单程双测站观测方式进行，采用单程观测进行后续观测。每测站视线长度≤ 50m，前后视距差≤ 2.0m，视线高度≥ 0.3m。本工程中，地下连续墙深度为 60m，而实际墙后土体埋设测斜管埋设深度仅为 44m。根据限元分析在 44m～60m 区间土体水平位移并不为0，全部土方开挖完成时，44m处位移量高达 10mm。因此为确保监测数据的准确性，墙后土体测斜管埋置深度应达到地下连续墙深度。
（3）围护结构内力监测。自上而下每个监测断面每隔 5m布设一处测点，每处测点布设迎土面与背土面两个钢筋计，各断面测点≥ 3 处，布设 6 个钢筋计。钢筋计量程应为设计值的1.2倍，精度≥ 0.5%F?S，分辨率≥0.2%F?S。本工程连续墙弯矩最大点随着开挖深度的增加而逐渐下移，全部土方开挖完成，弯矩最大值在深度30m附近。而钢筋最大拉应力>30MPa，受拉侧混凝土拉应力设计值，一旦截面开裂，钢筋暴露腐蚀，连续墙承载力将下降。
（4）支撑轴力监测。支撑轴力监测通常采用钢筋应变计或混凝土应变计，可将应变计可埋设在结构内部或者安装在结构表面。为确保测试精度，方便保护测点，测试断面通常埋设四只钢筋计，安装在支撑四角受力钢筋上。钢筋计量程宜为设计值的1.2 倍，精度≥0.5%F?S，分辨率≥0.2%F?S。支撑轴力监测工作中发生应变计失效情况，这是因为超出量程，导致轴力计算结果不准；而且应变计布设位置部分不合理，应变值极小，实际支撑轴力无法测得。所以在条件允许的情况下，应对混凝土应变计补充布置，进而供数据处理的复核校对。
三、结束语
深基坑岩土施工建设过程中的测量技术有着十分重大的现实意义。通过合理的测量技术，能够保证工程建设的科学性与准确性，而这一目标的实现，需要测量方案的科学设计、精密仪器的引进，同时也要对相关的技术人员进行培养，提升工作人员的整体素质与水平，从而提升我国建筑事业的发展水平，促进其健康发展。
参考文献：
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[4]魏晓权.岩土工程测量在深基坑施工中的意义及技术处理[J].广东科技，2014.（10）.
论文作者:鲍灶成
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/5
标签：位移论文; 测量论文; 基坑论文; 深基坑论文; 钢筋论文; 深度论文; 精度论文; 《基层建设》2016年11期论文;