张悦
安徽濠梁生态建设有限公司 安徽滁州 239000
摘要：近年来，岩土工程施工与现场监测问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了岩土工程施工特点以及岩土工程施工技术应用情况，并结合相关实践经验，分别从泥石流监测等多个角度与方面，就岩土工程的现场监测问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：岩土工程；施工；现场；监测
1岩土工程施工特点
1.1施工技术的依赖性
若要推动岩土施工技术的飞速发展，应将理论知识与施工的施工技术相结合，岩土工程中的科学技术发展是针对岩土工程施工中的专项技术难题的攻克而获取到的，会进一步推动科学技术的发展。例如：在施工期间，通过对喷射注浆工序的解决过程，从中成功的研究出高压射流技术。
1.2施工技术的区域性
岩土施工受到区域性的影响，不同的区域，岩土的土层是不相同的，性质也不相同。岩土的土质直接影响到施工中的抗剪强度、参数设计、施工技术等诸多因素。施工的区域不同使用的施工方法与技术就不同。例如：我国的华东华南地区的土壤特点以砖红壤为主，在进行处理的过程中，要使用年粘性土技术。华北地区是以黄土高原为主，在进行处理的过程中，要使用疏松黄土技术。在我国的西南东南地区要侧重于对岩土成的处理。
1.3施工技术的隐蔽性
岩土工程的隐蔽性施工包括：锚杆、桩基、地基等的处理，在施工结束以后，它们以隐蔽的方式进行运用。在运用的过程中出现的问题是不容易发现的，很难对其作出正确的判断与处理，即便处理以后，也很难找到发生问题的原因。因此，要及时的对带有隐蔽性的工程进行严格地检测活动。
2岩土工程的现场监测
2.1支护结构的内力及变形的监测
2.1.1监测内容及项目
（1）位移-支撑系统（圈梁角点水平位移、中间位置水平位移、立柱的沉降）、墙体（水平位移、沉降）。（2）内力-支撑系统（圈梁弯矩、支撑轴力）、墙体弯矩（围护结构体）。
2.1.2监测的目的和作用
（1）验证设计计算的准确性；（2）反推设计计算参数或计算结果修正系数；（3）提供围护结构体总体及局部的稳定、安全情况，在预先确定结构破坏报警值的情况下预先报警。
2.1.3监测方法
（1）圈梁弯矩测定法
在圈梁受弯两侧至少各埋设钢筋应力计或应变计2只（共4只），测定不同施工阶段的钢筋应力（R1～4）或钢筋应变（E1～4），钢筋应力计或应变计埋设要规范，事先要测定初读数。
（2）位移测量
位移测量的主要设备为高精度的经纬仪、水准仪和测斜仪，由于基坑围护结构体的变形一般较小，通常设计中计算最大位移控制小于3cm，所以基坑围护工程位移监测的测量仪器精度要求较高，普通仪器可能测出伪数据，除对测量仪器精度的要求之外，控制测量结果的精度关键还在于位移测量控制点的确定。
2.2周边建（构）筑物及地下管线沉降位移监测
依据本工程的特点和以往的经验，由于工程条件较为复杂，尤其是得需要穿越地面建筑物以及众多的地下管线，对于地面的沉降控制的要求是比较高的；顶管出洞的时候就得穿越土体的加固区，对掘进机的机头的切削能力有一定的要求。
2.2.1预测方法
目前在顶管在穿越地下管线的时候，通常使用PECK法进行预测。
PECK法的地面沉降值的计算公式为
式中：指的是沉降量；指的是管道中心线处的最大沉降量；Vi是土体损失；X则是距离管道中线的距离；i则是沉降槽的宽度系数；Z指的是隧道中心线到地面的距离；φ则是土体的内摩擦角。
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2.2.2预测沉降的实用意义
（1）对于地面沉降最大值的一个控制；
（2）对于地面建筑保护范围的确定
在顶管穿越地下管线之前，得预先的安排一段模拟段以及一段调试段来布设一定数量的监测点，在顶管通过的时候，依据其监测点上的沉降数据对于顶管掘进速度、配比、注浆量以及工仓压力等等来及时的进行调整。调试段布设在模拟段之前，那么在这段的时间里，依据其检测点来测得的沉降数据，一边调整、一边掘进各项施工的参数，使得地面的隆起与沉降以得到基本的控制在其允许的方位之内。模拟段设在紧靠特殊地段之前大约30m之处，之后再按照调试段得出的参数来进行规范式的操作，并做调整，之后再进一步的减小沉降量。模拟段施工在满足要求的时候，才可以进行正式穿越的施工。
2.2.3监控测量的测点布置
纵向：设置4～6个排测点，测点排距3～5m。横向：管道中心线以及两侧各布置2个测点，两侧第一个测点离中心线2.5～3.5m，第二个测点离第一个测点3～3.5m，同时测点要全部布设在沉降影响范围内。对于在穿越地下管线的监控测量的测点就可以依据以上的原则和具体的特殊情况来进行布设。
监控测量的时间是：在顶管机头所在位置的前后3排的测点，每半个小时就测一次，在其他的测点得每小时测一次。
3传感技术在岩土工程安全监测中的具体应用
为详细分析光纤传感器技术在岩土工程安全监测中应用的布设方案，本文以大型水电工程冶勒水电站为例，运用分布式光纤传感器技术来监测基座沿坝轴线方向存在的裂缝位置与宽度，以监测基座在施工期蓄水期及运行期的变形工作状态，从而及时修护裂缝、渗漏，具体而言，光纤传感在混凝土基座捏的布置范围为坝0+130.00～0+340.00，将两条连续分布的折线形光纤传感器回路布置在心墙基座内，形成4条布设在成型钢筋下方的传感光路组成的监测空间，各个光路由3种以折线形水平和垂直分布的传感光纤构成，光缆沿监测廊道、灌浆廊道分段分层由左向右，引入右岸廊道内的监测室。上层光纤水平布置于基座顶面高程以下30cm处，先用光纤形状的Ф6.5钢筋固定在顶面下第二层Ф36的受力钢筋上，在完成全部钢筋的绑扎焊接后，而后在Ф6.5钢筋上进行传感光纤绑扎，下层上游侧面光纤以立式方式布置在一期混凝土防渗墙凿除段顶缝面上的一层钢筋上，在受力钢筋上将冷弯成型的Ф6.5钢筋并排焊接，在焊接完成全部钢筋后，在Ф6.5钢筋上进行光纤绑扎，下游侧光纤以立式方式在最外层受力钢筋外侧焊接Ф6.5钢筋，而后在Ф6.5钢筋上完成光纤绑扎。
完成上述布设后，将进行模板的架立，光纤埋设时应确保安全与稳定性，混凝土入仓时、端槽入仓应避免与光纤的冲突，为预防已布设光纤的损坏，振捣器须与光纤距离20cm之上，光纤盘在每浇筑仓末端由堵头模板内引出后放置在保护钢箱内，完成光纤布设后以通导仪来检测其光纤通导状况，存在断点的，应以光纤熔接机予以及时修补。在混凝土防渗墙基座内光纤是以折线形构型布置的，其折线波长、高、夹角分别为135cm，50cm，10.69°，光纤曲率半径≥60cm，光纤露头以大于5mm壁厚的橡胶管予以保护，同时，要尽力保证光纤的完整性，尽量不留接头，最终将所有终端盒联接后通过传输光纤引入监测室。完成布设后，根据实际检测，左岸、河槽段、右岸三测区传感光纤运行良好，可以支撑基座所有关键部位渗漏及裂缝的监测，成活率达到52%，与常规监测技术相比具有应用优势性。
4结束语
通过对岩土工程施工与现场监测问题的研究，我们可以发现，该项工作良好效果的取得，有赖于对其多项影響因素与关键环节的充分掌控，有关人员应该从岩土工程施工的客观实际出发，研究制定最为符合实际的现场监测实施策略。
参考文献：
[1]刘志祥，李夕兵.充填体变形的混沌时序重构与神经网络预测[J].矿冶工程.2016（10）：60-62.
[2]李夕兵，刘志祥.基于重构相空间充填體变形规律的灰色预测研究[J].安全与环境学报.2017（01）：115-116.
论文作者:张悦
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/19
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