基坑支护及主体建筑变形监测技术研究

基坑支护及主体建筑变形监测技术研究

李星佑

广东省环境地质勘查院 广东广州 510000

摘要：随着时间的推移目前我国经济的发展的突飞猛进，现代建筑事业的发展也获得了成功，新工程管理和关键性优先项目建设不断增加，以更加安全的形式进一步发展尤为重要。基坑支护及建筑物变形的监测是确保建筑安全的基本标准要求，是我国建设健康发展的可靠保证。

关键词：基坑支护及主体；建筑变形监测；技术

引言

基坑的开挖造成了边坡水流失稳、土体重力下降、土体荷载升高、坑洼或土体软化，支护桩壁强度不足或刚度不足，导致主坑附近建筑物或道路损毁、管道破裂、主坑塌陷等，就这些意外所进行的研究显示，大部分涉及在基坑内工作的意外，都与这类因素有关，作为不利条件的控制，对其进行监测是这些坑内工作的重要内容。选择技术监测方法，实施监测方案，监测数据的处理和分析能够及早发现问题，并通过各种技术和手段及时处理，确保建筑安全。

1.基坑支护及主体建筑变形监测技术概述

基坑监测是在施工运行期间对施工坑及其周围环境进行检查和控制。主要设施包括：配套设施、适宜的自然环境、施工条件、地下水状况、工作面及周边土壤，位于地下管道和地下设施周围的周边设施（构筑物）、重要的周边道路和其他受监测的设施。建筑物的变形控制是为了获得变形体在时间和空间上的特性。在实践中，建筑物变形监测具有科学的现实意义，在合理解释变形机理的基础上，通过理论验证具有科学的意义，对方法论和理论的变形做出正确的预测；检验各种建筑物和地质构造的稳定性，以及发现后及时正确地解决问题，具有现实意义。

2.基坑支护与主体建筑变形监测现状

目前在基坑变形监测过程中，须周期性对周边环境进行观测，及时发现隐患，并根据监测成果相应地及时调整施工速率及采取相应的措施，确保道路、市政管线及建（构）筑物的正常使用。为此，必须通过建立一个严密的、科学的、 合理的监测控制系统来保障基坑工程在整个施工期间的安全。 通过监测工作，可以达到及时发现不稳定因素、验证设计、指导施工以及保障业主及相关社会利益的目的。  

而在建筑物变形监测过程中，其主要目的一方面是及时观察建筑物的具体变形特征，另一方面，促进对监测信息的及时和有效分析，并制定适当的解决办法，通过变形观测机制可以发展出正确的变形预测方法及其理论。一般来说，应变控制可分为外部应变控制和内部应变控制两部分。外部形变监测技术趋于成熟、通用、准确，及时监测建筑物变形空间中三维几何的变化，可以为及时处理整个变形提供有用的信息。随着新型测量仪器的不断应用，变形控制可以实现测量的完全自动化。由于超测量智能机器人与GPS接收器的有效集成，适合变形监测，大大降低了监测工作量，提高了监测效率，有效提高了变形控制能力。而内部变形控制还包括应力、土压力、过滤压力、温度的控制，变质信息的远程控制和遥测也在远处进行，在监测和预测建筑物变化的过程中，必须采用建筑物内部和外部监测方法。同时，有必要对变形数据进行跟踪分析，并根据详细的监测信息采取实施措施。

3.基坑常规变形监测技术

3.1交会法

交会法是指利用选定三角形的边角来转变变形观测点的位移，由移位观察点和2个支撑点构建。交会方法能够解决好把控主坑整体水平位移在不规则形状下的许多难题。弊端是，要明确变形观测所位移的变动量，起码必须两台设备，这不光提高了探测频率，并且提升了测量误差；此外，交会法计算更为复杂。

3.2活动觇牌法

移动觇牌法是指使用带读数设备的精密移动觇牌直接测量观察点相对于基准面的偏差值。分格尺在靶标上的最小分格值为1mm，游标尺可直接读取0.1mm~0.01mm。变形结果可使用移动觇牌法在现场获得，无需内部计算。然而，移动觇牌法不仅存在小角度测量法的缺点，而且需要特殊的瞄准设备和工具，对移动觇牌上的读数尺要求较高，成本相对较高。
3.3全站仪法

全站仪法的设备有着极高的精准度，可以选择一个相对固定点被作为后视角，选定变形观测点水平面中的地标，再将校准结果与首次测得结果开展比较，可以获得水平位移的变动值.目前全站仪法已广泛应用于基坑监测，其成本相对较低。不过，高分辨率的电子仪器费用较高，并且就精确度无法完全满足深基坑部分水平位移监测的需要。

3.4GPS监测系统

GPS操作方法有着无须站间采访过程、检测精度高、24小时不间断实时监控的长处，并且还能够提供实时监控点移动的全息数据信息。弊端是受地表或建筑群直接影响较为明显，对场地提出要求比较高，纵向位移灵敏度不足。仅能得到变形体上方单个零散点的位移相关信息。这类方法各有利弊。在具体操作流程中，应参照基坑形状和堆场的详细情况选择合理的实时监控方式。

4.主体建筑变形监测技术要点

4.1观测精度确定

建筑物的变形可以直接反映建筑物和地基变形的具体情况。同时，它也是测试测量结果的标准之一。观测进度对观测结果有决定性影响，观测方法、观测工具和观测结构是影响观测结果的间接因素。因此，在实际监测工作中必须有效地确定观测精度。变形监测的精度因建筑物而异，同一建筑物内不同位置对观测精度的要求也不同。建筑物变形观测精度的分类取决于以下几个方面：第一，以高层建筑的最小变形为依据；其次，以地基的容许变形值为依据；第三，以高层建筑阶段的平均变形为基础；第四，以特殊的固定价值为基础；第五，以预期变形量和变形速度为基础。

4.2布设观测点

建筑物变形监测点包括控制点和控制点。基准点可以分解为稳定的控制点和工作基准，不同的控制点在监测过程中发挥各自的作用。在放置起始点时，必须首先考虑稳定性，根据所使用的技术在地基坚实的基础上或在变形的影响之外安装的但在施工条件下没有受到干扰的。为了在具体行动中提高起点的稳定性，还应增加控制点与控制点之间的基点数量，并在出发点周围安装额外的防护垫，方便检查和尽早恢复。

4.3观测内容及观测周期的确定

采用水准测量法或流体静力水准测量法对沉降物进行了广泛的观测.在建筑结构沉降观测中应优先选择高分辨率水平，并根据有关国家技术要求开展检测相关活动。同时，还应注意到，专业工作人员必须遵循预先安排的时间和路线，使用选定的工具仔细观察。为了进一步确保建筑物的安全和质量，我们必须仔细观察和分析裂缝，并采取有针对性的措施，随着时间的推移进行处理。对于大量裂纹的观察，为了避免观察工作中的混乱，技术人员应相应地对裂纹进行标记和编号。接下来，仔细观察并按完成的顺序记录裂缝的位置、宽度和长度。

结语

现阶段随着我国城市化的快速发展，建筑形态日趋多样化。由此产生的施工问题越来越多，因此，建筑工程变形监测相关技术是建设安全中的灵魂，可以更有效确保当地居民财产安全。因此，有必要提升专家和财力来监测建设项目的变形，积极探索和引进高科技的新科技技术手段来监测和管理安全、设计和质量控制。为保证建设项目的稳定，必须运用现代综合关键技术，全面推进，促进我国测绘监测事业健康有序稳步发展。

参考文献

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