王博
中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070
摘要：明挖基坑在地下管廊施工中较为常见。深基坑安全管理也成为了施工管理中的重要因素。在深基坑的支护方式中采用围护桩的形式较为常用，其中测斜仪对基坑围护桩深层水平位移的监测较为直接，更能为基坑安全提供直接的多断面的深层水平位移数据。因此，施工监测数据及时、准确的反应围护结构，用其成果修正设计，指导施工，并为以后工程作技术储备。本文就针对滑动式测斜仪在深基坑围护桩中监测技术分析。
关键词：地铁车站；地下管廊；明挖基坑；监控量测；技术分析
1工程概况
本工程位于河北石家庄正定新区安济路与顺平大街交叉点，施工桩号K3+190-K3+570，约380m； 依据规范及设计要求，支护根据基坑宽度及深度采用如下支护方式：
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2围护桩变形监测
根据本工程的设计文件及规范，在无异常和事故征兆的情况下，开挖后现场监测频率按下表确定：
基坑工程监测频率
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②施工到室外回填完毕、监测数据达到规定要求提交停测报告后，再监测1次即告结束。
2.1测斜管埋设及要求
测斜管埋设可采用两种方法：绑扎埋设、钻孔埋设。通常情况下采用绑扎埋设，当埋设的测斜管无法正常使用时，需要采取钻孔埋设的方法。
1、捆绑埋设
通过直接绑扎或设置抱箍将测斜管固定在围护结构桩体的钢筋笼上，钢筋笼入孔(或槽)后浇筑混凝土。测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.0米，测斜管与钢筋笼的固定必须十分稳定，以防浇筑混凝土时，测斜管与钢筋笼相脱落。
2、钻孔埋设
首先在围护桩上钻孔，孔径略大于测斜管外径，一般测斜管是外径Φ76，钻孔内径Φ110的孔比较合适，孔深一般要求穿出结构体3～8m比较合适，硬质基底取小值，软质基底取大值，然后将在地面连接好的测斜管放入孔内。
3、埋设要求
（1）管底宜与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）；
（2）测斜管与围护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5m；
（3）测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封；
（4）测斜管绑扎时应调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即平行于位移方向）；
（5）封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直；
（6）做好清晰的标示和可靠的保护措施。
2.2观测方法及要求
1、观测方法
（1）用模拟探头检查测斜导管导槽质量，是否有卡探头的现象；
（2）使测斜仪测读仪处于工作状态，将探头导轮插入测斜导管导槽内，缓慢地下放至管底稳定一段时间（建议超过5分钟），然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将探头旋转180°插入同一对导槽内，用上述方法再观测一次，深点深度同第一次相同；
(3）每一深度的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应及时补测。
2、观测要求
（1）测斜导管应在测试前5天装设完毕，在3～5天内用测斜仪对同一测斜管作2～3次重复测量，判明处于稳定状态后，以3次测量的算术平均值作为侧向位移计算的基准值；
（2）测斜探头放入测斜导管底应等候5分钟，以便探头适应管内温度，观测时应注意仪器探头和电缆线的密封性，以防探头数据传输部分进水。测斜观测时每0.5m标记一定要卡在相同位置，每次读数一定要等候电压值稳定才能读数，确保读数准确性。
2.3数据处理及分析
工程结构或土体深层水平位移的监测宜采用在结构内或土体内预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处的水平位移的方法。测斜装置包含三部分：测斜仪（如下图）、测斜导管和测读仪。
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图4.4-5测斜仪构造示意图
活动式测斜仪及其导轮是沿测斜导管的导槽沉降或提升，测斜探头内加速度计传感器可以敏感的测出导管在每一深度处的倾斜角度，其结果是输出一个电压信号，在读数仪的面板上显示出来，测斜仪测出的电压信号是以测斜导管导槽为方向基准，在某深度处，测斜仪上下导轮标准间距L上的倾斜角的正弦函数，该函数可换算成水平位移。
如右图所示，加速度计敏感轴在水平面内时，矢量g在敏感轴上的投影为零，加速度计输出为零，当加速度计敏感轴与水平面存在一个倾角时（等同于加速度计敏感轴与垂直基准线的夹角记为），加速度计输出一个电压信号。
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当把这些水平位移偏量累积起来，从测孔底部始绘成曲线，结果就是初次观测与后来的任一次观测之间的水平偏移变化曲线，代表此观测期间土体发生的变形，即水平位移，从这个偏移曲线上很容易看出在某个深度正在发生偏移。
计算时，必须设定好基准点，基准点可以设在测斜管顶部或底部。
围护桩底未进入基岩故可以将管顶作为基准点，每次量测前必须测定管顶坐标以修正基准点。
2.4 监测结果分析
监测数据的整理分析反馈的方法和内容通常包括监测资料的采集、整理、分析、反馈及评判决策等方面。
1数据采集
通过现场监测取得的数据和与之相关的其它资料的搜集、记录等。本监测项目采用的仪器如收敛仪需人工读数、记录，然后将实测数据输入计算机；
2）数据整理
每次观测后应立即对原始观测数据进行校核和整理，包括原始观测值的检验、物理量的计算、填表制图，异常值的剔除、初步分析和整编等，并将检验过的数据输入计算机的数据库管理系统。
3）数据分析
采用比较法、作图法和数学、物理模型，分析各监测物理量值大小、变化规律、发展趋势，以便对工程的安全状态和应采取的措施进行评估决策决策。
4）预报和反馈
为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，每次监测必须有监测结果，及时上报监测周报表，并按期向有关单位提交监测月报，同时附上相应的测点位移时态曲线图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。监测数据一般是随时间和空间变化的，一般称为时间效应和空间效应。
结束语
在深基坑施工过程中，全面对基坑桩体及围护桩变形监测（测斜）监测，能够对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。更好的促进施工技术的发展，来保障施工能够安全顺利进行。
参考文献
【1】关宝数、国兆林等.隧道及地下工程【M】.西南交通大学出版社，2000
【2】杨松林、王梦恕.城市地铁安全施工第三方检测的研究与实施【J】.中国安全科学学报，2004,14（10）
作者简介：王博，男，1984年11月出生，中建二局三公司基础设施分公司石家庄正定综合管廊总承包项目测量队长