大型深基坑变形监测技术与应用研究.docx

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大型深基坑变形监测技术与应用研究

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摘要：作为系统性工程，大型深基坑由于施工过程中，受地下水、周边工程地质条件因素制约，极易发生裂隙、塌方等不稳定状况，给基础与周边建筑的稳定性带来不利影响，因此针对大型深基坑开挖与回填时，均应开展基坑水平与垂直位移监测、周边建筑沉降，根据工程地质情况，适宜性的开展深层土地位移监测和地下水位监测，部分超大型或危险系数较高的基坑支护工程，还需开展应力监测。鉴于此，本文对大型深基坑变形监测技术与应用进行了分析，以供参考。

关键词：大型深基坑；变形；监测技术；应用

引言

近些年我国的建筑行业获得十分迅猛的发展，从某种程度来讲，建筑业的发展能够大力推动城市化的发展，而基坑则是建筑物施工的重要基础。在基坑的开挖过程中，不仅需要依据周边环境制作科学的施工与应急方案，还应针对可能出现的变形情况做好监测工作。

1基坑变形特性分析

（1）最大侧向位移与开挖深度的关系(见图1)。根据工程实测结果进行分析后发现，板桩支护结构的侧移，在没有支撑的情况下，可以对基坑开挖的深度和位置移动情况等进行确定，图1对侧移与基坑深度之间的关系进行了梳理。

图1最大侧向位移与开挖深度的关系

从图1可以看出，侧移的范围会受到数据离散性的影响。当开挖深度比较浅时，围护结构可选择的数量比较多，只有少数会使用连续性围护结构，其中灌注桩的变形情况相对比较不明显。在深度逐渐提高时，围护结构以及地下连续墙，会因为深度的变化，降低侧移的数据离散性，其数值相对也会更加稳定。说明变形会受到深度的影响，通过采取有效的措施对变形情况进行控制，变形情况有所改善。同时，图1中绝大多数的基坑侧移都与实际要求之间出现偏差，所以基坑变形控制标准并没有统一、固定。

2)最大侧向位移位置与开挖深度的关系(见图2)。土体的性质会直接影响围护体的结构，基坑开挖在不同阶段围护体位置都会发生不同程度的变化，与开挖深度有紧密的联系。从图2中可以看出在挖到基坑底部附近时会发生围护体的最大侧向变形，与相关数据中要求的深度相符合，同时当基坑的开挖深度比较深时，在基坑底部位置会发生最大范围的变形。随着开挖深度的不断变深，发生变形的测点数目也会逐渐增加，主要就是因为其受到土层性质的影响，当开挖深度逐渐增大时，围护体的最大侧向变形也会更加严重，普遍将在挖至坑底位置发生。

图2最大侧移埋深与开挖深度的关系

2大型深基坑监测的基本方法

针对大型深基坑建设各个时期的监测工作，根据工程性质，为便于监督现场基坑是否存在开裂、坍塌等情况，应确定固定人员进行巡视，针对现场巡视情况开展日常统计与上报；若巡视监督中发现特殊情况，如部分基坑处产生裂缝，应采用千分尺进行量算记录，并根据其变化情况，判断基坑边坡的稳定性，若基坑发生失稳趋势，应迅速上报并召开工程会审，以采取高压注浆、部分回填或改善降水等策略，以维护基坑的稳定安全。

同时大型深基坑在施工时，由于邻近构筑物、道路或相应的管线分布，因其建设环境与施工过程较为繁琐，相应的基坑监测内容也相对复杂。除包含常规的基坑边坡位移监测、地下水位监测，为研究基坑周边土地从下至上的形变规律，通常还采用测斜管开展深层土体位移的测定工作。基坑变形监测应坚持“三定原则”，即固定观测人员、固定观测方法与固定观测环境等，尽量保证监测的等精度周期性观测，提升监测数据的可比较性。

3大型深基坑常规变形所应用的相关监测技术

3.1水平位移监测

关于基坑的水平位移监测其主要使用的方法如下。（1）小角法。这一种方法主要指的是使用精密经纬仪把监测站的监测视线方向到基准线方向之间所夹的小角精密地测量出来，从而可以准确测算观测偏离基准线的相关数值，再依据有关公式计算水平位移的实际变化情况。使用小角法进行监测十分利于计算，这种方法主要适用于测量形状相对规整的基坑。可该技术的局限也不能忽视：①需要借助较多的测量点；②监测成本相对较高；③对监测场地有一定要求，应该力求开阔，除此之外基坑和基准点二者间要留有一定间距，避免基坑变形对基准线造成影响。（2）活动觇牌法。该方法主要指采用尖端的读数设备所拥有的活动觇牌，直接测量出监测点和基准面之间的偏离参数。对其相应的分划尺而言，最小数值为1mm，使用游标尺能将数值精确到0.01mm[2]。而且该方法能够马上获得水平位移的实际变形结果，不必通过内业的计算。可是活动觇牌技术也有其不足的地方：①必须使用专门的照准器械与设备；②包括小角法的相关缺陷；③在读数尺方面也有相对严苛的要求。

3.2垂直位移监测

通常情况下，在进行基垂直位移时，主要使用水准尺配合精密水准仪，之后再依据相关的等级测量标准要求开展测量工作。在每一时间段测量相同的基坑变形监测点，能够得到许多组的高程数值，在此基础