摘要：近年来，城市空间的利用越来越大，基坑工程开挖规模、数量也日益增加，开挖深度大幅增加。由于基坑工程涉及到诸多的学科，受到大量因素的影响，进而在岩土基坑工程施工中，往往有着较高的事故发生率。在基坑工程施工前进行预测与分析，在施工中进行工程的监测能够有效的确保工程的精确度、准确度以及安全性，因此得到了业界的广泛关注。
关键词：岩土工程；深基坑；监测技术
引言
随着我国经济快速发展，地下空间的开发利用也越来得到重视，随之出现的深基坑引发的岩土工程事故也是频频见于报端。由于深基坑岩土工程的施工中存在极大的复杂性和不确定性，所以工程量测是深基坑施工中必不可少的手段。通过施工中准确及时的现场监测，可以指导深基坑岩土工程的开挖和支护，采取有效的应急措施，避免或减轻破坏，使损失达到最小。
一、深基坑岩土工程需监测的项目
深基坑岩土工程施工一般需进行下列项目的监测：（1）监控点高程和平面位移的监测；（2）基坑支护结构和被支护土体的侧向位移的监测；（3）基坑支护结构内外压力监测；（4）深基坑坑底隆起测量；（5）基坑地下水位变化的监测；（6）基坑支护结构的内力监测；（7）基坑支护结构内外孔隙水压力监测；（8）邻近基坑的建筑物和管线变形监测等。
二、深基坑岩土工程施工测量的特点
2.1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。
2.2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。
2.3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。
三、基坑检测的常用仪器
适应基坑监测测量中可采用了很多新型的测量仪器，根据基坑监测的内容和特点，工程中通常采用振弦式钢筋应力计、土压力盒、孔隙水压力计等。以下介绍磁性深层沉降仪和测斜仪设备。
3.1深层沉降仪
深层沉降仪是用来精确测量基坑范围内不同深度处各土层在施工过程中沉降或隆起数据的仪器。它由对磁性材料敏感的探头和带刻度标尺的导线组成。当探头遇到预埋在预定深度钻孔中的磁性材料圆环时，沉降仪上的蜂鸣器就会发出叫声。此时测量导线上标尺在孔口的刻度以及孔口的标高，即可获得磁性环所在位置的标高。通过对不同时期测量结果的对比与分析，可以确定各土层的沉降（或隆起）结果。深层沉降观测过程分为井口标高观测和场地土深层沉降观测两大部分。
3.2测斜仪
测斜仪是一种可以精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器，可以用来测量单向位移，也可以测量双向位移，再由两个方向的位移求出其矢量和，得到位移的最大值和方向。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆测斜管的埋设：
（1）在预定的测斜管埋设位置钻孔。根据基坑的开挖总深度，确定测斜管孔深，即假定基底标高以下某一位置处支护结构后的土体侧向位移为零，并以此作为侧向位移的基准。
（2）将测斜管底部装上底盖，逐节组装，并放大钻孔内。安装测斜管时，随时检查其内部的一对导槽，使其始终分别与坑壁走向垂直或平行。管内注入清水，沉管到孔底时，即向测斜管与孔壁之间的空隙内由下而上逐段用砂填实，固定测斜管。
（3）测量测斜管管口坐标及高程，做出醒目标志，以利保护管口。现场测量前务必按孔位布置图编制完整的钻孔列表，以与测量结果对应。
四、岩土工程深基坑主要监测内容与技术
4.1基坑支护位移监测
（1）支护结构倾斜位移监测
支护结构的深层挠曲变形观测，是通过支护结构倾斜位移来得以体现的，而这也是主要的控制深基坑位移的手段。通常埋设测斜装置以监测，测斜装置的构成包括了测斜管、测斜仪以及测读仪。在监测中，测斜管与支护结构长度应保持一致，并延伸至地表，材料通常为PVC测斜管。
（2）支护结构顶部的水平位移和垂直沉降监测
基坑工程中最直接、最重要的观测内容就在于支护结构顶部的水平位移和垂直沉降监测，其主要目的在于找出基坑支护结构任意水平位移、垂直位移与固定参照点相应值的变化，构成变化曲线图。该固定参照点应设置在受深基坑工程施工影响较小的地方，距基坑2倍～3倍开挖深度的水平距离之外。
4.2基坑支护结构体系应力监测
（1）支护结构体系内力监测
对支护结构体系内力进行监测，通常包括了支护结构、支撑结构的监测。其主要目的在于通过构件受力钢筋应力的测定，然后根据钢筋和混凝土共同工作以及变形协调条件反算得到。
（2）土压力的监测
土压力监测通常在围护结构迎土面埋设土压力计，为保证在浇混凝土时，避免混凝土不包裹土压力计，最好在围护结构的外面钻孔埋设土压力计。
4.3坑内土层监测
坑内土层监测指的是对基底垂直隆起的监测，通常使用的仪器为水准仪，由于与其他监测项目相比基底垂直隆起并不是主要的破坏形a式，因此不是各个过程都进行监测的，只在重要性建筑、土质较差的建筑物用进行监测。
4.4孔隙水压力监测
孔隙水压力的变化，是土层沉降的预兆，孔隙水压力监测在地表沉降方面，如对支护结构引起的基坑开挖、地表隆起与沉井下沉的控制中起着十分重要的作用，通常采用孔隙水压力计进行土体任意位置的孔隙水压力量测。
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。与普通工程测量不同，深基坑岩土工程中测量有着特有的监测目的与特点，测量方法与传统的测量也存在较大的差异。在岩土深基坑监测中，不仅要熟练掌握相关规范，同时要熟练操作仪器设备，高度重视误差的来源和减弱措施，进而确保获得准确的监测数据，提高基坑工程施工的整体水平。
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论文作者:赖志强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/27
标签：基坑论文; 测量论文; 位移论文; 结构论文; 深基坑论文; 孔隙论文; 水压论文; 《基层建设》2017年第21期论文;