深基坑综合监测技

深基坑综合监测技

在深基坑监测中充分利用全站仪水准仪等几何变形监测设备和锚索力计轴力计等力学监测设备得到监测数据，通过对数据进行综合分析的方法得出符合实际情况的结论指导施工，防止事故的发生。

标签：基坑监测 几何变形 力学变化

1引言

深基坑监测技术是集岩土、测绘、力学、计算机信息科学等诸多学科为一体的综合性监测技术，是监测人员经验与智慧的结晶。在施工过程中采用高精度的监测设备进行监测固然重要，但建立严谨的综合监测体系以先进的理论进行分析研究也不可忽视。从几何变形与力学变化多方面相互验证基坑开挖过程中研究边坡的各种指标变化情况，能够及时发现问题、防止事故的发生，保证基坑开挖工作的顺利实施。笔者根据近些年的监测经验从以下几方面进行介绍，与大家进行探讨共同促进监测工作的发展。

1.1静力水准与常规水准的联合监测

静力水准与常规水准测量各有其优缺点，具体见下表：

1.2深层土水平位移、土压力与锚索应力联合监测

深层土水平位移监测作为非表面变形监测，使用的测斜仪是一种可以精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器，可以用来测量单向位移，也可以测量双向位移，再由两个方向的位移求出其矢量和，得到位移的最大值和方向。深层土水平位移监测主要目的是监测深层土体内部的水平方向位移情况，这种位移现象往往发生在地表变形之前，及时取得深层土体的变形数据，定量的做出结论，对于预警有着重要的作用。

锚索应力与土压力监测属于力学监测的范畴。目前有振弦式与光纤光栅式两种传感器，振弦式传感器是利用“一根张紧钢弦的谐振频率与钢弦的应变或张力成正比”的原理进行测量的，其输出的是频率信号不受导线电阻、温度等外界因素的影响，具有非常稳定的性能。另外，由于其具有价格上的优势目前在监测领域使用较为广泛；光纤光栅式传感器的发明在20世纪90年代，是利用一种光纤无源器件（FBG）及光放大器（OA）实现光脉冲信号传输，尽管光纤式传感器具有可靠性好、精度高、抗电磁等多种优点，但因为其价格高昂，目前仅在一些大型项目中使用。

上述两种监测手段目前在基坑监测领域均有使用，常常通过几何监测结果与力学监测结果的综合分析，互相进行验证，得出更有说服力的切合实际的结论指导施工。

1.3地面沉降测量与分层沉降监测联合监测

地面沉降主要是利用高精度的水准仪测量布设于基坑周边一定范围内的地表沉降监测点的高程值来计算基坑开挖过程中周边土体的下沉量；而分层沉降监测属于一种非表面变形监测，主要是使用分层沉降仪监测埋设于各土层的磁环位置监测不同土层在开挖过程中竖向位移情况，通过与地面沉降点的沉降监测进行综合分析可以确定基坑边坡的土体竖向位移情况。

2案例分析

“京石客专石家庄站站房工程监测”项目地处京广铁路西侧8米、民心河东侧15米，基坑长度200米、宽度100米、开挖深度达到了29米，施工难度较大，为保证整个项目施工过程中边坡安全，监测工作作为重要的环节被甲方高度重视，经过多方论证运用上述监测手段进行联合监测，发现了多起事故隐患，保证了基坑开挖作业的顺利进行。

首先，因施工期间京广铁路照常运营，为避免监测人员进入铁路防护网测量造成人身伤害，采用了静力水准代替常规水准，仅保留少量几个水准点作为验证点，这样不但实现了24小时实时自动监测，又保证了数据的可靠性和准确性，达到了预期的监测目的。

图1中DT01--DT12点为动态监测点，采用静力水准仪实时监测；TL01-1--TL01-12点为常规水准监测点，采用二等水准每周监测一次。通过对两种作业方法的监测数据对比发现，在沉降曲线上二者走向较为一致，以点DT06为例，至观测结束时DT06的累计沉降量为8.6mm与动态监测点TL01-6的8.7mm沉降差也基本保持相同。由此可见在条件允许的情况下采用静力水准进行沉降监测不失为一种比较可靠地作业手段。

其次，为及时掌握边坡深部土体变形情况，除了布设一定数量的锚索力计监测基坑周围土体的受力变化情况外，还在基坑周边布置了20个深度为35米的测斜管来监测深层土侧向变形情况，通过物理与几何监测的数据综合分析指导施工，收到了良好的效果。

CX03与MS3-5为埋设于同一断面的深层土测斜管和锚索力计，从上面两图可以看出12月11日测得的深层图变化量最大时MS3-5锚索力计拉力最大，分析后得到以下结论：此时深部土层向基坑内侧发生位移，而锚索拉力同时变大，两则的曲线变化相互验证了该坡体部位的变化情况，从而保证了监测数据的正确性。

3监测工作应该注意事项

目前，深基坑监测在基础建设中的重要性日益凸显，基坑设计者依据地质勘探资料和室内土工试验参数，再用经典力学理论来推算设计指标，造成复杂的地

下环境被理想化和模式化，再加上投资者为减少费用盲目的减少监测内容和次数来降低自己的投资支出，这就给监测方带来了巨大地压力，但作为监测方我们必须注意以下几点：

首先，提高自己的安全意识，利用自己的监测经验，与设施工方密切合作、與设计方及时沟通，充分分析基坑地质状况与周边的潜在威胁因素，提出自己监测方案，对于规范规定的必要的监测项目坚决不能省。

其次，监测精度对于监测工作重要性固然重要，但盲目追求高精度必然会带来多方面不必要的浪费，我们应多了解行业发展、多利用高科技的监测方法，选用合适的设备达到监测目的即可；

再有，在综合数据分析时要慎之又慎，通过多种监测方法相互验证，有理有据得出结论否则不但耽误施工进度，而且会造成人力物力上的巨大损失。