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摘要：基坑施工是建筑工程的基础，直接对建筑施工的质量和安全产生了直接的影响。基坑变形监测技术不光是对建筑基坑工程质量的根本保证，也保证了建筑工程质量。监测方法的正确性与合理性，直接影响到监测效率，而监测效率的提升会大大提高紧急情况发生后的处理速度，这对于基坑安全及施工人员的人身安全而言，显得尤为重要。本文针对基坑变形概述，基坑监测的现状以及基坑监测技术的研究与应用进行了分析。
关键词：基坑监测；监测技术；技术应用
引言
随着科学技术的发展和人均土地面积的减少，各类建筑结构、高层建筑等地下工程越来越多，同时建筑密度也越来越大，城市拥堵日益严重，地下空间的合理开发利用已成为世界研究的热点，在各种建筑变形监测方法的综合应用下，结合建筑基坑监测的事故，可以发现在基坑工程事故和有害因素监测息息相关，在基坑工程中的关键环节进行实时有效的监控工作，研究建筑基坑变形监测的方法势在必行。
一、基坑变形概述
1、墙体变形
基坑围护墙主要有重力式围护挡墙、地下连续墙、排桩支护挡墙、加筋水泥土墙等形式。（1）墙体水平变形。无论是对于柔性墙体还是刚性墙体形式，在基坑较浅且支撑还未设置时，都是墙顶向基坑方向水平位移最大，分布形态为三角形分布。随着基坑下挖深度的进一步加大，对于刚性墙体而言，其水平位移趋势基本不变，而一般设置了支撑的柔性墙体，其腹部表现为向基坑内突出。（2）墙体竖向变位。由于基坑开挖土体释放自重应力，致使土层下降、墙体上升，给地表沉降、墙体及基坑的稳定性都会带来极大的破坏，特别是对于已经饱和且非常软弱地层中的基坑工程具有更大的危害性。因清孔不净导致围护墙底面有沉渣时，围护墙在开挖过程中会发生下沉现象。
2、地表沉降
地表沉降是在基坑工程施工影响下，由于松散地层因固结现象而产生压缩，从而造成地表土层标高有所降低的一种局部工程地质现象，又称为地面下沉或地陷。实践表明，基坑施工过程中，当墙体的入土深度不大且地层软弱时，墙底处水平位移较大，墙体旁地表沉降较大。当墙体的墙底在刚性地层内或者入土较深时，墙体会出现与梁相似的变位现象，地表沉降的最大值是在距离墙体较远的位置上，而不是在墙体旁边。
3、基坑底部的隆起
基坑开挖时底部往往会产生隆起现象。（1）正常隆起现象。通常情况下，基坑的开挖卸载会造成基坑底部隆起，这种隆起属于正常隆起，既有弹性部分又有塑性部分。（2）非正常隆起现象。当基坑围护结构插入不深时会造成坑底隆起。如坑底存在承压水层，当承压水水头压力超过上覆隔水层重量时，坑底就会出现过大隆起。这两种隆起是非正常隆起现象，也是基坑失稳的先兆，因此在基坑施工中应重点避免。
二、基坑监测的现状
在基坑开挖建设周期内，采用一定的测量仪器和手段采集基坑支护结构、地下水位和周边建筑的相关数据的过程为基坑监测。深基坑施工为一级安全等级，依照《建筑基坑工程监测技术规范》的相关技术指标，其水平位移测量中误差小于1.5mm，垂直位移测量中误差小于0.5mm，数据采集的中误差小于等于1/10的形变允许值。从影响深基坑形变的因素分析，主要包含支护类型、参数结构、工程开挖深度、地表荷载、施工方式、周边环境、深基坑所在的水文地质环境等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前部分基坑在开挖建设期间的监测中存在未采用第三方监测机构，而是由施工单位自行承担监测任务的情况，因此，受施工单位技术条件和仪器配置的限制，难以探测到相应的基坑安全隐患，甚至出现了因过度关注施工进度而忽视基坑监测的问题。
三、基坑监测技术的研究与应用
1、基坑变形监测及预警技术和手段
（1）人工巡视检查。即安排专人负责基坑工程本身及周边的巡视与检查。这种方法一般应用于三级基坑施工或者作为一、二级基坑施工的辅助监测手段，其不足之处是效率低、预警不及时。（2）使用设备进行人工检测。比如，表面位移监测可以用GPS或静力水准仪，深部位移监测可以用固定式测斜仪或多点位移计，地下水位监测可以用渗压计，周边建筑物变形监测可用GPS、固定式测斜盒、静力水准仪、裂缝计等，采集设备有便携式读数仪、自动采集仪等。（3）智能自动监测与预警。建立基坑监测预警系统，可对监测数据自动采集、实时传输、存储分析与共享，通过数据分析，形成各类变化曲线和图形，并建立信息管理平台。同时，运用信息化、自动化、智能化、数据库等先进技术，基坑安全状态直观可视化、预警等级化、报警自动化、监管闭环化等功能，实现有效的数据自动分析。系统可设定预警值和报警值，当监测数据指标达到阀值时，就可触动报警，从而实现自动预警和报警。（4）远程监测与预警。随着信息技术、网络技术和智能技术的快速发展，监测和预警技术也有了较大提升。物联网应用技术的运用，可有效提高基坑变形监测与预警监控效能，使基坑施工监管人员能实施远程监测，以便实时掌握基坑变形趋势，为调整基坑施工方案、防止质量和安全事故发生提供有效支撑作用。
2、水平位移监测
基坑水平位移监测包括支护结构、支撑体系、周边建筑物等。交会法、小角法、活动规牌法、全站仪法、定位法等都是其进行水平位移监测的重要的方法。交会法可以解决不规则形状的基坑水平位移监测的问题，但由于变形观测点位移的变化，需要至少设置仪器两次，这不仅增加了观测的数量，而且增加了测量误差，且计算复杂。小角度的方法适用于形状比较规则的基坑，检测方法简单，易于计算，但是要求站点必须是开放的，站点的数量太高，观测成本很高。活动规牌法领域可以得到变形计算结果，不需要在行业内，但除了测小角法的缺点还要求活动规牌上较高的读数尺。定位法具有不可见性、监测精度高、全天候监测等优点，但需要更多的空间。水平位移监测是在监测点的布设监测点，建立平面控制网络的合理精度，采用电子全站仪坐标测量、多个测量、水平位移幅值和方向的对比分析，根据累积变形值判断水平位移的发展趋势。
3、竖向的位移监测
在监测过程中对于竖向监测内容可以利用液体的静力水准监测方法或几何水准的检测方法，对于工程当中的基坑回弹部位实施监测时可以利用回弹的相关监测指标进行有效的监测，同时可以辅助以几何水准的监测方式，并且利用能够高程传递的相关辅助性设备对该区域进行监测。在对竖向位移的工程内容进行监测时，特别要注意把握测量的精度，尽可能提高测量的精准性，保证监测结果的可利用性。
4、孔隙与土压力的监测
对孔隙与土压力进行监测时，可以使用压力计对土体内部的压力以及水的压力实施监测，在设置安装深基坑周边的围护设施时必须同时安装土体压力测量计，安装过程中同样需要利用钻孔机打孔。安装空隙压力测量计时应利用钻机进行钻孔，在安装的过程中，判断孔的深度，并据此安装不同型号的压力计，同时利用较为干燥的黏土对压力计进行保护与隔离。根据力学相关原理可知，在选取压力计安装位置的过程中尽量选取深基坑周边，其围护桩侧面受力点的位置，这样才能确保对于深基坑周边维护设施结构受力状况进行有效的监测。
结束语
综上所述，在基坑施工过程中对测量技术进行合理运用极其重要。作为安全保障的关键环节，基坑监测工作要在确保精度的情况下，与时间赛跑。合理的运用测量方法能在危机情况发生的时候，做出迅速而准确的判断，为人身安全和施工安全做出突出的贡献。
参考文献：
[1]周二众，刘星，青舟，等.深基坑监测预警系统的研究与实现[J].地下空间与工程学报，2013，9（1）：204～210.
[2]黄恩子.深基坑施工新技术在建筑工程中的应用剖析[J].江西建材，2015，4（22）：88.
论文作者:唐元龙
论文发表刊物:《基层建设》2016年27期
论文发表时间:2017/1/9
标签：基坑论文; 位移论文; 墙体论文; 水平论文; 地表论文; 测量论文; 技术论文; 《基层建设》2016年27期论文;