中国地质大学（武汉） 湖北武汉 430074
摘要：在近些年来，城市空间利用的越来越大，基坑高层的开挖规模及其数量也在日益的增加，开挖深度的大幅度增加。因为基坑高层所涉及到诸多学科，受到了一些因素影响，使得在岩土工程的基坑施工中，时常存在着较高地事故发生率。在进行基坑工程的施工之前，需进行预测及分析，在施工中进行工程监测可以有效的保证工程施工精确度、安全性及其准确度，因此，得到了业界广泛关注。下面就对深基坑岩土工程施工中的监测技术处理进行分析，希望可供相关从业者的参考借鉴。
关键词：深基坑；岩土工程；监测技术
前言：在深基坑指数工程的施工过程中，深层搅拌桩的水泥掺量通常不足，这就在一定程度上影响到水泥土的支护强度，使得水泥土出现了裂缝。除此之外，在实际工程的施工中，偷工减料的现象也是不常见的，深基坑挖土设计中通常会对挖土城乡有所要求，进而减少了支护的变形等。因此，我们必须对其施工全过程进行有效的监测，进一步的保证工程建设的质量。
一、岩土工程深基坑监测的主要内容
1、基坑支护位移监测
（1）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。
（2）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、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。
3、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。
4、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。
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二、岩土工程深基坑监测技术的应用分析
1、案例工程的概况分析
某过江通道 N 线南岸工作井深基坑，工作井属于典型的盾构隧道上岸超深基坑，工作井的开挖深度为 29.60m。过江穿越场地地势平坦开阔，地面高程为6m～12.3m，相对高差较小，南岸设有防洪堤，地表平坦起伏较小，堤顶标高+10m左右。工作井场地上部属第四系松散沉积物，下部为白垩系基岩，自上而下土层为：①杂填土，②粉质粘土，③淤泥质粉质粘土，④粉质粘土夹粉砂，⑤粉细砂，⑥卵砾石，⑦中等风化砂岩。其中基坑开挖层为淤泥质粉质粘土。工程场地含水层为粉质粘土、淤泥质粉质粘土，地下水属于孔隙潜水并富有水性透水性差。上层潜水水位位于天然地面下 0.20m～1.00m，承压水水位埋深 56.00m～60.65m，抗浮设计水位为天然地面下 0.00m，应注意场地的地表水与地下水对混凝土与钢筋均具有微腐蚀性。
2、相关设计
（1）支护与连续墙施工
工作井净空 20m×20m，平面外轮廓24.8m×24.8m，底板埋深 29.60m。工程场地地面标高与施工场坪标高分别为+7.50m与+7.20m。工作井围护结构为Φ1200mm的地下连续墙，深度为 61m，采用支撑系统，7 层围檩，均采用钢筋混凝土结构。
地下连续墙设计深度为61m，为确保槽壁稳定，防止坍塌，提高地基土承载力，在开挖前用水泥搅拌桩进行地基土加固。加固深度地下 15m范围。地下连续墙施工控制的基准为导墙，因此在加固完成达到设计强度后，对导墙施工，结构为现浇钢筋混凝土，做成“┐┌”形，净宽比地下连续墙厚度稍宽，混凝土强度等级为C25，导墙顶比地面高出至少10cm。地下连续墙为嵌岩设计，采用顺槽法成槽开挖，泥浆液面保持在地下水位以上 0.5m。布设钢筋笼，并在钢筋笼上设置钢筋接驳器，根据监测方案设计在钢筋笼上安装基坑监测元件，准确安装所有的预埋件。地连墙混凝土强度等级C35，抗渗等级为 P10、P8。
（2）监测
工作井基坑开挖深度为 29.60m，属于深基坑。监测内容包括土体与围护结构侧向变形监测；围护结构内力监测；周边地表竖向位移检测；围护结构侧向土压力监测；支撑轴力监测；立柱沉降监测；空隙水压力监测；地下水位监测；周边建筑物变形等。
三、监测技术与结果
1、土体及地下连续墙侧向变形监测
地下连续墙墙后土体中埋设土体侧向变形监测管。在地下连续墙钢筋笼入槽前预安装在钢筋笼上，连续墙体内埋设围护结构变形监测管，测斜管每隔15m～20m布设。测斜管采用为PVC 管，直径为70mm，在管内设互相垂直的两对导槽，其中互成 180°的一对导槽对准基坑内侧，此方向为后续监测时需要测量的位移方向，以及土体与地下连续墙水平位移的主要方向。深层水平位移测量采用侧斜仪，测斜仪的系统精度应不低于0.25mm/m，分辨率应不低于 0.02mm/500mm，系统精度±7mm/30m。由分析结果可知，地下连续墙变形与开挖深度相关：地下连续墙变形随着开挖深度越大增大；开挖深度增大，最大水平位移点下移，且开挖前期最大水平位移点下移较快，深开挖阶段最大位移点区域相对稳定。墙后土体变形规律与地下连续墙变形规律高度一致，且变形速率一致，不同开挖深度，土体最大位移深度、地下连续墙最大位移位置大致位于20m处。
2、围护结构内力监测
自上而下每个监测断面每隔 5m布设一处测点，每处测点布设迎土面与背土面两个钢筋计，各断面测点≥ 3 处，布设 6 个钢筋计。钢筋计量程应为设计值的1.2倍，精度≥ 0.5%F?S，分辨率≥0.2%F?S。本工程连续墙弯矩最大点随着开挖深度的增加而逐渐下移，全部土方开挖完成，弯矩最大值在深度30m附近。而钢筋最大拉应力>30MPa，受拉侧混凝土拉应力设计值，一旦截面开裂，钢筋暴露腐蚀，连续墙承载力将下降。
3、支撑轴力监测
支撑轴力监测通常采用钢筋应变计或混凝土应变计，可将应变计可埋设在结构内部或者安装在结构表面。为确保测试精度，方便保护测点，测试断面通常埋设四只钢筋计，安装在支撑四角受力钢筋上。钢筋计量程宜为设计值的1.2 倍，精度≥0.5%F?S，分辨率≥0.2%F?S。支撑轴力监测工作中发生应变计失效情况，这是因为超出量程，导致轴力计算结果不准；而且应变计布设位置部分不合理，应变值极小，实际支撑轴力无法测得。所以在条件允许的情况下，应对混凝土应变计补充布置，进而供数据处理的复核校对。
结束语：
总而言之，深基坑岩土工程工程施工中的监测技术与普通工程有所不同，深基坑岩土工程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。
参考文献：
[1]齐术京.王长龙.深基坑岩土工程施工中的监测技术的处理[J].科技信息，2011（06）：351-352.
[2]蒋宿平.基坑监测技术的研究与应用[D].中南大学，2010.
论文作者:周晓宇
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/27
标签：基坑论文; 位移论文; 钢筋论文; 结构论文; 深基坑论文; 深度论文; 地下论文; 《基层建设》2016年9期论文;