阜阳市测绘院有限责任公司
摘要：经济的发展，促进建筑工程项目逐渐增多。建筑项目越来越多，基坑工程也有所增多。因基坑工程的工期比较长、施工的场地较狭小及受到自然环境的影响比较大，使得基坑施工的条件比较差，为确保基坑工程稳定安全进行，对基坑的结构变化及时了解,并对其安全加以预报,基坑变形观测数据处理系统设计非常有必要。本文就基坑变形观测数据处理系统设计展开探讨。
关键词：基坑变形；观测数据；处理系统
引言
当代社会，建筑物施工事故的频繁发生促使国家和人民对工程建设标准的设立更加规范，基坑作为建筑物的基础性工程其要求更为严格，在此基础上发展起来的基坑变形监测技术也越来越成熟。
1基坑变形监测研究意义
基坑工程的施工和维护受许多因素的影响，容易出现变形和沉降现象，当基坑变形程度超过设计允许值时会阻碍工程正常施工，甚至出现基坑坍塌，造成经济损失，给施工人员的生命安全造成威胁。科技的发展和建设行业进步的一个表现就是基坑工程深度不断增长，复杂程度不断提高，这使得基坑变形监测工作面临着很大的挑战。绝大多数的城市建设和管理部门都必须实施深基坑工程变形监测，而基坑变形监测也逐渐被甲方认可，乙方采用。深基坑变形监测能及时掌握基坑工程地质构造的稳定性，保证施工安全。深基坑变形监测能及时发现基坑施工中存在的不稳定因素，以便能采取有效的补救措施，确保基坑施工的安全性。同时，基坑变形监测还能对基坑周围的构筑物进行分析，并确定基坑施工配套设施是否被正常使用，保证施工的顺利进行。此外，分析基坑变形监测所得数据可以使施工单位对施工现场周边环境的变形情况有一个可靠的了解，保障施工安全。目前，深基坑工程设计理论仍然不成熟，需要不断完善。基坑变形监测可以将基坑施工时的变形情况及土体的剪力产生过程很好的反映给工作人员，验证基坑施工是否符合工程设计，还可以为施工步骤和施工工艺的确定和选择提供参考依据，如周围建筑物的变化形式。
2监测原则
在变形监测过程中，应贯彻下述几个基本原则：（1）可靠性原则。可靠性原则不仅是对深基坑工程的可靠性加以监测，在监测过程中，还要保障监测系统的可靠性，随着工程信息化程度的逐渐加深，对施工技术的应用提出了更高的要求，因此，首先要保障监测仪器的稳定，在选择监测方法时，要设置好监测点，同时注重对系统工程测式仪器的监管。（2）多层次原则。选择监测仪器时，要尽量选择机测式仪器，减少电测式仪器的应用，主要是考虑当前电测式仪器在复杂地质环境下难以保障仪器的可靠性。此外，监测系统应使用多种仪器和监测方式对深基坑形变进行监测，并保障监测点有效覆盖整个施工区域。（3）经济性原则。尽管深基坑监测对保障施工安全和工程质量有重要的意义，但整体而言，在工程造价有限的情况下，应尽量选择构架简单、施工技术成熟的监测方案，既能可以效节约成本，还能在确保监测数据有效性的前提下提升监测效率。
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3基坑变形监测技术的发展
在20世纪60年代末，美国和奥斯陆的大型基坑中大量使用传统的监测仪器对地基变形进行多方面的监测，这些监测仪器广受好评，在预防塌方事故方面发挥了重要的作用。到20世纪90年代，西方的一些发达国家已经使用更加先进的监测仪器进行基坑变形监测，如利用计算机实现对基坑变形监测数据的无人化采集。与此同时，中国的基坑变形监测技术才处于起步阶段。经过几十年的研究分析，中国的基坑变形监测技术取得了重大的发展和进步。
4基坑变形监测数据处理的模块
（1）水准网数据的计算。水准网数据的计算可检查水准网的观测数据与计算平差及监测数据的入库。对水准网的限差加以设置,导进原始的数据之后开展数据的查验与网平差的计算,获取监测点高程值,并且根据监测的项目对数据加以分类，在监测的数据库当中保存。土体分层的沉降与深部水位的监测点为获取孔口的高程,根据监测的周期与观测的日期及监测点的点号和附注数据的结构及孔口的高程来储存数据,便于计算下一阶段数据。（2）边角网的数据计算。边角网的数据计算能以全站仪的导线网、边角网来解决数据与平差及监测的数据输进库内，其系统设计包括一般测量仪器数据的变换接口,能径直导进观测数据。采取导线网或是边角网的观测方式,假设数据处理的限制差,对观测的数据加以查验。数据经查验合格之后,再由系统的数据库当中对监测的基点文档加以应用,开展数据解决与网平差的计算,获取各监测点的位置。按照监测点的点名对数据加以分类,根据监测的工程在数据库当中存储监测点的观测数据。（3）频率水位与分层。在此模块,可处理与入库频率仪、水位仪与分层的沉降仪所观测的数据。频率仪是用来对钢支撑与钢腰梁数据加以采集,沉降仪与水位仪是用来对土体分层的沉降与深部水位监测点的数据加以收集。
5监测点布置及观测
在深基坑工程施工过程中，支护体系、基坑开挖、地下水系统都会因各种人工或客观原因导致基坑土体变形，因此，对基坑形变的监测也要从这3个方向入手。本文以某市深基坑工程为例，对深基坑工程常见变形监测方案进行实例分析，并指出其监测点布局特点和布置方案。监测项目包括：（1）水平应力监测和围护结构监测；（2）深基坑附近建筑沉降情况监测；（3）土体侧向变形情况监测。本基坑东西长60m，南北长35m，设计开挖深度8.3m，开挖线外围已进行排桩支护，基坑北面紧临有2层和7层砖混结构建筑。如图1所示，基坑排桩顶部每间隔15~20m布设1个监测点，建筑物主要角点布设监测点，监测点点位埋设可安置棱镜的强制对中装置，对基坑顶部点进行水平位移和垂直位移监测，对基坑附近建筑物进行沉降位移监测。水平位移监测采用双测站极坐标法，分别在基准点J3和J4处设站，两点互为后视观测监测点；垂直位移监测采用水准测量，以基准点BM1为起和闭点，构成闭合水准线路，每次水准测量都与其余2个基准点联测，以检核其稳定性。零期的水平位移监点和垂直位移监测点连续进行2次独立测量，当相应2次观测数据的较差均不大于极限误差时，取其算术平均值作为该项目变形监测点的初始值。在监测点布置中，为了将深基坑变形监测工作更加完善，需要注重对监测点位置设计分析，设立的监测点均应在能反映监测体变形特征的位置上，以体现整个监测中的监测点设置的科学性。
结语
伴随基坑工程的不断增多,施工单位对基坑变形监测的关键性越来越注重,其内容也逐渐增多,处理与分析监测数据的工作不断的加多，所以,我们需对基坑变形监测数据处理的系统不断强化研究与开发，保证工程顺利的开展。
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论文作者:张海龙
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
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