摘要：当前城市化发展加速的背景下，，高层建筑、商业广场以及地下工程等建设不断加快建设步伐，在这些工程建设中势必会应用到深基坑技术。深基坑的承载力决定着施工的效果与施工安全，在深基坑支护是要时刻警惕深基坑出现变形情况，对深基坑支护的变形监测极为重要，是保证工程安全的关键环节。本文主要对深基坑工程变形监测进行探讨。
关键词：深基坑 变形监测
在城市建筑的不断发展下，各类高层建筑物拔地而起，相应的基坑开挖也在逐渐加深。作为一项复杂的且是动态变化的施工过程，深基开挖需要在保证科学、有效的监测基础上，合理利用各项检测仪器及方法不断了解其开挖过程中的变形特征，预报其变形情况。
1、深基坑变形种类与问题
1.1基坑底部变形
在进行深基坑开挖的过程中，如果基坑的宽度比较大，而且开发深度较深，则容易出现基坑底部塑性隆起问题，基坑底部中心位置会从中心开始塌陷，并从四周位置逐渐升高，出现中间大而四周小的情况。当开挖深度不大时，则在基坑中心位置发生隆起问题的几率更高，程度也相应更大。基坑底部变形会导致建筑工程项目的稳定性严重下降，缩短工程项目的使用寿命。
1.2墙体变形
如果基坑支护结构没有在建筑深基坑施工开始后建立好而且基坑开挖深度比较小，则容易出现墙体顶部偏移现象。在一般情况下，位移方式都是呈三角形状进行的，但如果基坑支护结构建立完成之后才发生墙体变形问题，则一般都是墙体向着基坑外侧出现一定的位移，这种现象被称之为墙体水平变形。在实际施工的过程中，土体本身的重量释放也会造成墙体产生竖向变形，表现为墙体的上升，而严重破坏整个基坑的安全性稳定性。
1.3地面沉降
地面沉降是所有基坑施工过程中必须考虑的问题，施工单位在施工之前必须要做好地基的考察与处理，保证地基强度能够满足高层建筑长期使用的要求。从实际调研情况来看，如果地基土质比较松软，且墙体入土深度较低，非常容易出现沉降现象，引起施工质量问题。但如果地基的土质比较硬，则容易发生地面位移，也会严重破坏建筑的稳定性。
1.4基坑损坏
深基坑的稳定是项目安全开展的前提，因此对于其要多加重视。而在实际操作中，由于涉及、施工上的纰漏，常常出现基坑损坏情况，破坏了深基坑的稳定。常见基坑损坏情况有：基坑内支护支撑不足；放坡设计过抖，造成雨水侵袭，是基坑土体强度与刚性下降，发生基坑土体滑落；对维护墙支撑不足，造成墙后地面变形，损害周边建筑与地下设施；维护墙自身强度低，承载力不足，造成支护架构破坏。
2、深基坑变形监测需掌握的资料
2.1 掌握深基坑的变形量
通常，在工程建设的过程中，需要做好现场实际勘察，这其中重要的一点就是对现场土质结构进行的勘探。从以往大量的深基坑施工事故中可以看出，现场监测不良是导致事故发生的重要原因。因此，在实际的深基坑监测中，需要及时根据现场情况做好监测，通过监测数据的观察及分析，合理分析深基坑受周围环境的影响情况及变形的发生、发展程度，为下一步的工程建设提供有利的规划实施基础。
2.2 提供深基坑实时的动态资料
一般在深基坑的开挖施工过程中，因工程施工是随时进行的，因而整个施工的过程具有诸多不确定性的因素。这就需要在深基坑的变形监测中，及时根据现场情况进行数据的监测，掌握动态的施工监测资料，确保数据的最新性。同时要做好与施工单位的沟通交流，以此方便施工单位更好地进行计划与控制。
2.3 有效发现及预报现场情况
当然，在整个深基坑施工过程中，有效发现及预报现场情况尤为重要。因为，监测作为一种手段来说，本身是服务于现场实际的安全与质量。通过专业技术人员对深基坑监测数据的分析，对于一些特殊部位的敏感数据进行判断，可以及时发现险情及危险程度，进而为整个施工管理及设计提供有效支持。
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3、深基坑变形监测的主要手段及方法
3.1监测目的与监测要求
根据深基坑支护工程施工要点，要及时测定施工过程中支护结构顶以及周边实体的变形情况，明确施工过程中支护结构的变化以及基坑的变形情况，合理判断支护结构和土体状态，及时改动设计数据，保证施工的安全性和科学性。按照基坑支护工程方案设计以及建筑基坑工程监测技术规范，确定监测的项目以及监测点的数量，做好监测点与基准点的布设与保护。监测点布置完毕之后，要布置明显的警示标志，避免监测点被破坏，在工程项目基坑开挖之前首先确定初始值，在基坑开挖之后每三天测量一次基坑数值，在开挖速度加快的阶段每天测定一次数值。测量频率还受到气候的影响，如果出现连续下一天或者不正常变形情况，也需要每天测量一次。如果出现报警值，则需要适当提高测量频度，每天测量两次或者三次。
3.2监测方法
3.2.1 水平位移监测
水平位移监测是目前应用较为广泛的深基坑监测技术。其主要是利用现代化的观测仪器及监测设备，对深基坑内部的测量点进行的水平方向上位移的计量、观测。通过这一技术手段，可以有效了解深基坑开挖过程中的荷载、岩土变形等是否处于正常状态。
在测量方法上可以通过基准点的设置，针对于特定的方向，采用视准线法、小角度法、投点法等进行水平位移的测量。针对于测定监测点，也可以根据任意方向的水平位移，采用自由设站法或者极坐标法等。当然，以上的深基坑监测是在保证基准点在可控范围内的测量。当基准点较远，超出测量范围，可以利用GPS定位测量法或利用几何学原理（如三边、三角、边角测量等），通过结合测量基准线，最终实现可控状态下的综合测量。笔者在这里需要强调一下，利用水平位移监测需做好基准点的埋设，通常，基准点的设置应保证不受正常施工过程的影响，因为基准点一旦发生变动，其整个测量结果也需要根据基准点的重新调整而发生调整。正常情况下，基准点应设置在基坑开挖深度3倍范围以外，并严格按照测量规范、测量规程执行。若施工中具有较为稳定的施工控制点，同样可以加以利用。此外，测量基准点同样需要远离低洼、积水等。日常中，对于观测要求精度较高的，还可以采用微变形测量雷达技术，以实现自动化全天候实时监测。
3.2.2 竖向位移监测
竖向位移监测同水平位移监测技术一样，都需要根据基准点设置进行操作。根据竖向位移监测，需要针对于深基坑的具体情况设置有效的观测点及永久性的固定水准点。在整个施工过程中，需要定期或者按照施工进度计划进行观测及记录，这一过程需持续至工程竣工。同时，通过观察这些沉降数据，可以为深基坑在回填前及回填中的整体稳定性做出有效评估，这对于防止建筑物施工过程中的不均匀沉降、防止深基处带来的建筑主体及功能破坏具有重要意义。
竖向位移监测可以采用水准仪，在测量时，可以采用闭合的线路，或者也可以采用往返测量法进行测量。在观测前，首先设置好基准点，观测点则可以选择在深基坑周围的路面或者是基坑附近建筑物上。例如，基准点的实际标高为±0.5m，则可以在基准点及观测点选择好后，测量出观测点处的初始标高并做好观测时间、观测读数的记录。在后期的观察中，通过读取相应的实际观测数据与初始数据进行对比分析，确定深基坑的沉降变化。在进行竖向位移监测时，同样需要遵循一定的技术要求，应该针对于基准点进行多次测量，同时，基准点需要与观测点形成闭合的线路，在出现无法闭合的情况时，需要采取往返测量的方法。
3.3数据的分析与处理
在深基坑支护工程监测过程中采用专业的表格进行数据的记录，并保存相应的原始资料，按照要求进行计算、分析与复核，并整理成正式的记录报告。明确不同的采集方法以及不同原理仪器设备的使用误差，及时处理和反馈每次的监测数据，对比测量过程中产生的偶然误差和系统误差，根据监测内容和监测数据的不同，采用科学的数据处理方法进行数据处理，从而可以准确反映基坑支护结构以及周围建筑物的受力状态和变形状态，以预测高层建筑未来的变化情况，为后续工程建设提供专业准确的数据支持。
4、结语
关于深基坑的变形监测同样还有很多方法，在这里主要阐述了水平位移监测、竖向位移监测这两种技术手段。具体的监测中，我们应当明确深基坑变形监测需掌握的资料，利用好水平位移监测及竖向位移监测，使其发挥出良好的效用及应用价值。
参考文献：
[1]蔡梅.广州某综合楼基坑变形监测及数值模拟分析[J].广东土木与建筑，2018，25（12）：37—41+61.
[2]宋云发.深基坑变形监测的常见方法及应用[J].工程建设与设计，2018（20）：70—71.
论文作者:王广新
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
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