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城市深基坑变形监测的实施

发表时间：2020/8/7 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张国江

[导读] 摘要：近年来，随着我国城市化建设水平的逐步提升，实际建筑规模也在不断扩增，高层建筑数量越来越多，为了维护该类建筑的稳定性，深基坑变形监测显得尤为重要。

        上海新地海洋工程技术有限公司上海虹口 200083
        摘要：近年来，随着我国城市化建设水平的逐步提升，实际建筑规模也在不断扩增，高层建筑数量越来越多，为了维护该类建筑的稳定性，深基坑变形监测显得尤为重要。本文根据多个工程的监测经验，对城市建筑区深基坑变形原因进行了总结，从监测点布置、监测数据处理、变形测量、测量结果的检核四方面，论述了城市深基坑变形监测的实施方法。
        关键词：深基坑；变形监测；测量结果
        近年来，我国城市人口数量不断攀升，城市土地面积越来越紧张，再加上建筑物之间密集程度较高，深基坑施工时，不仅要对基坑本体进行监测，还需对基坑周侧密集的建筑物及管线等环境进行监测。基坑环境变形与基坑围护结构变形密切相关，控制好围护结构的水平位移可避免围护外土体的大量损失，从而有效减小周边环境的变形，因此基坑本体及周边环境的监测均较为重要。
        1.城市建筑区深基坑变形原因
        基坑作为城市建筑群之中的基础工程内容，想要让建筑物处于良好的稳定状态，基坑稳定属于是基础条件。基坑建设人员应满足具体的强度和变形需求，此时，想要更好的支撑上层建筑，强度需要维持在较高状态，其次就是确立良好的施工条件，这一点也是施工方需要重点考察的问题之一。
        1.1因向下挖掘引起坑底隆起
        一般来说，土体本身始终处于塑性平衡状态，当进行上层土体挖掘工作时，下层土体也会因为卸荷作用，引发塑性回弹变形问题；围护结构的侧向位移亦是引起坑底隆起的重要因素，过大的侧向位移会加剧坑底隆起；坑内土体遇雨水天气会产生膨胀问题，出现明显变形，该种变形具备不可逆特点，可能会引发深基坑坑底隆起情况。
        1.2围护墙的侧向位移
        深基坑坑内土方开挖后，坑内外形成荷载差，在外侧水土荷载作用下，围护结构产生向坑内的位移，该位移在坑内不施加外部荷载的条件不可逆。当围护结构发生较大的位移后，施工方应提升监控力度，将围护墙侧向位移控制在合理范围内，避免对基坑本体及周边环境产生安全隐患。土体中存在很多应力平衡点，使其处于有效的静止状态。当施工方开始执行深基坑挖掘操作的时候，如果沿着水平方向进行，四周垂直方向的土地应力平衡会遭受严重破坏。另外，在挖掘过程中，深基坑内侧底部也会出现被动土压力。在这些压力的作用下，深基坑围护墙在挖掘前期便形成了明显的位移变形情况，而且具备不可逆特征，让墙体在挖掘前后出现很多数据差。另外，由于维护结构变形过大问题存在，容易让墙体在深基坑内水平方向出现位移，进而对整个深基坑建设产生影响。
        2.城市深基坑变形监测的原则
        首先是合规原则，在实际监测工作执行过程中，工作人员应保证应用的监测方法、监测频率和监测一起均与实际规定设计要求相符，只有这样，才能让最终得到的监测数据保持可靠性特点，否则，一旦数据存在偏差，将会对后续工作产生极大影响，无法及时为其提供准确数据，影响主体工程建设。其次是充分原则，在实际监测内容设计过程中，应确保监测点设计与施工过程中的基本要求保持一致，并将周边环境和基坑实际情况反映出来，避免出现监测盲点，进而引发不必要的损失。从这里也可以看出，整个城市深基坑变形监测工作的执行，还要满足充分和全面的原则，避免出现更多问题。
        3.城市深基坑变形监测的实施方法
        3.1监测点的布置
        在实际监测点布置过程中，工作人员需要根据现场实际情况进行，如果布设效果好，不仅能够做到全面和及时监测，还能将更好的经济性特点呈现出来。

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为了做到合理布设，在确定方案前，工作人员应做到地质及基坑防护方案的详细了解，之后将现实和理论结合在一起，做到监测点的合理布设，这其中主要涉及到的内容有密度和范围。当布设设计得到明确之后，工作人员还会在开工之前，将所有埋设点设计好，并读取静态初始值，避免其稳定性受到影响。需要注意的是，检测物中的测点应尽可能处于直接接触状态，如位移、沉降测点等等。对于无法直接接触的挖测点，工作人员可以执行模拟监测操作，如在人行道上埋设水泥桩等等。在基坑开始挖掘之前，地下水位便已经处于降低状态，增加了渗漏问题的出现几率。因此，在地下水位监测时，应该以基坑安全为首要条件。从以往工作过程中也能够看出，地下水测管埋设应根据实际水文资料进行，选择水量大、渗水强的地方，距离基坑边的最佳间距范围在20到30m之间。
        3.2监测数据的有效处理
        通过对观测频率数据的有效收集和整理，当每次监测工作结束之后，工作人员均要与上次数据结果进行对比，看其差值是否处于合理范围之内，一旦出现异常数据，应明确其与标准数据之间的差距大小，以此来判断其偏离程度。当观测点之间产生联系，形成一个整体之后，工作人员还要进行组合差值比较工作。当差值判断不明确的时候，还应该与统计检核手段相结合，强化检验效率。如果所有数据均能得到妥善保存，并做好数据的长期分析工作，能够帮助工作人员明确具体问题所在，制定异常情况的防护策略。另外，站在监测频率角度来说，工作人员首先要做的就是明确周边环境和实际工程阶段。如果监测值处于稳定状态，工作人员可以适当降低监测频率，如果数值不稳定，监测频率需得到提升。
        3.3变形测量
        相比之下，城市深基坑施工场地有限，如果应用通视执行测量操作，实际测量效果极为有限。因此，在支护桩监测点监测以及房屋监测点等测量时，可以选择极坐标法完成测量工作，最终得到改正后的数值。反观沉降监测点，属于是按照二等水准相关要求执行测量操作，让测量结果误差不能超过±1.3，平差计算之后，实际误差也要保持在±0.2之间。
        3.4测量结果的校验
        由于基坑施工场地有限，导致基准网点极容易受到影响，进而引发水平位移和破坏性问题出现。更为重要的是，在检测过程中，经常出现几次不同程度的补点破坏，此时，工作人员应及时开展修复操作，将基准网点作为起始数据。当工作点恢复后，工作人员还要对最大测角中误差和最大坐标闭合差进行监测，确保监测结果与相关要求保持一致。为了强化测量结果校验的准确性，人们可以根据四等平面要求，开展极坐标法测量的基坑支护桩监测点计算工作，利用全转仪和极坐标法明确支护桩监测点的具体情况，看监测点之间的直线距离是否处于合理状态之下。另外，对于高程监测点的研究，主要以二等水准测量手段应用为主，对3个一等高程基准网点进行联动监测，之后借助于数学平差法执行全面的计算操作，明确剩余高程基准网点平差数据，并与已知数据进行比较，看具体误差是否处于合理范围内。
        4.结论
        综上所述，随着我国基础建筑内容的不断发展和完善，深基坑建设的重要性也逐步突显出来，其中，深基坑变形问题属于是基建领域中的难点内容，如何做好深基坑后期监测操作，相关企业应重点关注。为此，企业在执行深基坑变形监测工作时，可以借助于互联网技术执行动态监测操作，为后续工作的执行创造有利条件。
        参考文献
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