基坑变形监测方法研究

基坑变形监测方法研究

马海僭

昆明新网测绘有限公司 云南 安宁 650300

摘要：深基坑开挖施工过程中采用哪种方法进行水平位移监测是基坑施工监测的重要问题之一。在本文中，以某工程为例，将详细介绍基坑水平位移监测的方法，并进一步说明它们的优点和缺点。不同的方法在实际应用中，可以根据每种方法的局限性将两种或多种方法结合起来以监控水平位移，从而确保监测结果的准确性和可靠性，为实际工程中基坑变形监测方法提供了可靠的基础。

关键词：基坑变形；监测方法；研究

如今，中国的科学技术水平不断提高，工程基础设施的建设水平也有了质的飞跃，深基坑工程的施工监测可以为深基坑的开挖施工提供管理基础，结合某城市基坑监测实例，分析了工程概况和基坑工程监测内容，分析了基坑外地表沉降，围护墙侧向变形情况。围护墙顶部变形，支撑轴力，坑外潜水水位，承压水位的垂直位移的监测数据，并为基坑变形监测提供了基本的数据条件，研究结果可以提供类似的基坑工程参考。

1. 依托工程概况

随着城市建设的进步和高层大楼的迅速增加，基坑的开挖越来越深入。高层大楼基坑的深度约为20m，单个基坑的深度约为30m。由于地面的性质，负荷条件和施工环境的复杂性，基坑的施工不可避免地会影响地面，环境，邻近建筑物和地下设施的特性。对于地质条件复杂的基坑，通常很难根据先前的经验或理论分析来更准确地预测变形。在施工过程中，深基坑的安全性已成为基础施工的重中之重。粗心大意不仅威胁基坑本身的安全，而且还会损坏附近的建筑物，道路，桥梁，各种管道，地下设施等，给社会造成巨大损失。因此，做好深基坑工程的变形监测尤为重要。在某大型建筑的深基坑工程中，周围道路下方有许多市政管线，包括多条污水管线，电力管线，天然气管线和供水管线。采用地下连续墙用作基坑的支撑结构，第一个支撑是混凝土支撑，端井是5道钢支撑，标准截面是4个钢支撑。建筑物中心线的基坑深度约为18.5m，端井的基坑深度约为23.4m。格构柱将安装在基坑中，灌注桩将安装在柱下，该站点的地形类型属于潮坪地带。该地点的地质条件是，从上到下依次是：（1）填土1层，（2）3层灰色沙质粉砂，（4）灰色淤泥质粘土层，（5）1层灰色粘土，（5 ）3层灰色粉质粘土，（5）4层灰绿色粉质粘土，1-2层草黄-灰色砂质粘土、2层草黄色-灰色粉质细砂、2-T层粘土灰色粉质粘土和粉砂。根据该地区的区域资料，某些地区的地下水主要由浅层粘性土层地下水，浅粉质土壤层微积水，深粉质土壤和沙质土壤层积水组成。影响该基坑施工的地下水包括上层潜水，微承压水和承压水。

2. 基坑变形监测方法

1. 坑外地表沉降剖面监测

地表沉降曲线将坑外的地面监测点设置在基坑开挖深度的两倍之内，每组沉降曲线都是从基坑围墙的外部计算出来的，并以2m，5m。5m，10m和10m的间隔进行设置3- 5个垂直位移监测点。二十组地表沉降曲线位于主基坑外部，编号为DB1-i至DB20-i（i=1、2、3、4、5），总共68个地表沉降点。

（二）围栏墙顶部的变形监测

在主基坑的上表面，有40个垂直水平位移监控点，编号为Q1至Q40，点距约18 m。测量点直接嵌入新铸的钢钉中，顶环梁的长度为8厘米。

（三）监测围栏墙的侧向变形

一条具有与钢筋笼一样深的导槽的PVC塑料管嵌入连续的地下墙中，以监视外壳结构的横向变形。在主基坑周围，共有40个测斜仪孔，编号为P01至P40，孔之间的距离约为18m。

（四）支撑轴力监测

支撑的轴向力是通过将钢筋应变仪连接到混凝土支架上来测量的。压力计安装在左侧和右侧。用轴向力计监控钢支架的轴向力以测试轴，支撑物的压力附着在支撑物的固定端上。在主基坑中，第一混凝土支座和第二至第五钢支座基本上是10个轴，编号为Zi-1至Zi-10（i = 1、2、3），位于测力点区域支撑层），在端轴的第六支撑上布置了轴向力测量点，总共有10套混凝土支撑轴向力测量点，20个钢筋应力仪和41个轴向力仪。

5. 坑外潜水、承压水水位监测

首先，观察坑外的潜水水位。潜水高度观测孔位于基坑周围2m以内，每个孔的深度约为8m。在主基坑的外部，以约50m的距离布置有16个孔SW1至SW16，用于观察基坑外部的地下水位。其次，观察坑外承压水水位。四个CY1至CY4的承压水位观测孔位于主基坑外侧5 m，孔的深度约为48 m，两个承压水位观测孔分别为端井和标准剖面地基。

5. 立柱桩垂直位移监测

在观测基坑开挖过程中，以观察基坑开挖期间立柱的垂直位移变化，以了解基坑支护系统的稳定性，并了解基坑结构对立柱的影响。主体基坑中的立桩上方总共安装了30个垂直位移监控点，编号L1至L30。

三、各种水平位移监测方法的优缺点

（一）轴线法与测小角度法

轴线法施工方法操作简便，方便，成本低廉，在基坑等级要求不高时广泛使用。小角度法类似于轴线法，该方法相对易于观察和计算，但是需要相对开放的位置，并且参考点必须与基坑相距一定距离，以避免基坑变形。要求基坑的同时需要基坑形状相对规则。否则，测站点的数量将显着增加，并且观测成本将增加。

2. 单站改正法

单站改正方法是用于小角度测量的一种特殊方法。与小角度测量方法相比，此方法可在监视点处设置测站，从而使观察范围翻倍，小角度测量方法可如下解决小角度测量距离。但是，由于必须每次观察测量点的角度的变化，因此修改测量点给国内外工业带来了沉重的负担。另外，该方法需要在进行观测之前在监视点上安装强制居中观测墩，这在一定程度上难以定位。

3. 极坐标法

极坐标方法可以灵活地适应站点的安装。只要能够设置和测量已知点的坐标和回溯方向，极坐标方法就可以有效地避开障碍物，并顺利收集监视数据。另外，极坐标可以一次测量多个方向的监测点，大大提高了工作效率。以前，极坐标法要求仪器具有更高的精度，从而限制了它的应用范围并且不被使用。由于精密设备的普及，越来越多地使用这种方法。

四、结论及建议

该基坑工程的监测工作于2015年3月18日开始，从围护结构工程的前场测试的初始值开始，直到地下结构完全由±0.000建造，并且监测数据基本稳定。该项目的基坑围护结构经受了大范围的降水，大范围的开挖，支撑拆除和其他外力试验。科学的施工过程和周密的监控方法，成功保护了周围的建筑物，地下管线和支撑结构。项目的正常运行是围护结构项目的设计，施工和监控计划表明该监测方案是成功。总结该项目的施工监测，可以得出以下结论：首先，由于在工程围护结构和桩基施工过程中土壤流失的影响，对周围环境的影响较大。监测是管道的正常运行，及时反映周围土壤的变形规律。其次，在基坑施工过程中，围护结构整体变形较大，通过实时跟踪监测，指导施工，以确保围护结构及周围建筑物的安全。第三，基坑开挖时，要尽可能加快开挖速度，合理管理开挖顺序。在挖掘到各层的支撑部分时，必须迅速采取诸如支撑部分的措施，这对于有效控制外壳结构的变形非常有用。第四，如果在基坑开挖阶段和基坑开挖完成后没有倒底板，则必须适当考虑恶劣的天气，例如大雨。此时，围护体处于最不利的应力状态，任何不利因素（例如喷砂嘴）都会对围护体的安全运行产生重大影响。第五，在基坑施工过程中，将加强和改善围护墙及周围环境的变形观测，并监测周围水域，及时提供反馈信息和施工指导。钻孔和基坑建设，以确保该项目的安全和顺利完成。因此，施工监控是确保项目施工安全，减少经济损失并验证围护结构设计准确性的重要而强大的工具。

参考文献：

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[3]黄仁海.浅议基坑监测方法研究及基坑变形特性[J].四川建材,2020,46(01):85-86.