郭鸣扬
北京高新市政工程科技有限公司 北京市100000
摘要：现代城市的发展和经济水平的不断提升，国内建筑水平也在逐步的适应新的社会发展，近年来，地下商贸中心、城市地铁等大型深基坑开挖工程作为典型施工技术逐步增多，一定程度上提升了土地资源的利用率。为了确保施工过程中基坑和施工人员的安全，应加强对基坑的监测，因此，有必要将变形监测技术运用到施工中，展开基坑支护结构的实时监测，包括深基坑的水平、垂直位移、土体测斜以及地下水位等多个方面的监测，确保施工顺利进行。
关键词：市政基坑工程；变形监测；数据
我国正大力发展城市建设，许多大中城市相当重视对地下空间的开发，地下工程规模也变得越来越大。基坑工程存在较大的风险性，必须按照相关规定进行信息化施工，这样才能保证基坑的安全。开挖基坑过程中，地质条件极为复杂，对施工技术提出了较高要求，而且开挖环境也在不断变化。
一、概述
深基坑工程属于建筑工程体系当中的基础性工程，在岩土工程学当中一直被作为经典课题进行研究分析，对建筑行业有着十分重要的作用和影响。变形监测技术是对在工程施工过程中具有易变形性质结构体的实时监测技术，通过不同时间大量数据的采集，将获取的变形监测数据第一时间进行对比，来确定这些易变形结构体的空间位置变化以及自身的形变，及时地找出问题、分析原因，并且及时地根据不断变形的结构体制定相应的施工规划和防止措施，避免施工事故的发生。在变形监测技术帮助到施工规划的同时，其在对结构体变形监测过程中获取的第一手现场资料和数据，可以为相关科学研究者提供工程施工规划设计、结构建设以及整体管理的经验和研究案例，进一步对施工建筑物或结构的变形机理进行研究，对以往已经成立的建筑结构变形理论、案例经验、计算公式以及相关数值变化规律等等变形检测理论体系进行验证、反思和总结，从而及时地更新理论体系，更加准确地进行变形预报，促进现代化城市更好地建设。
二、基坑变形监测的目的
1、为信息化施工提供依据。通过监测可以了解岩土层、支护结构有无发生形变，周边建筑及施工设施是否完好无损。通过比较监测数据、设计值之间的异同点，可知前步施工能不能达到预期要求，以此确定出接下来的施工参数，确保施工实现信息化。
2、为更好保护周边建筑及设施提供依据。通过现场监测基坑附近的建筑、道路以及管线，针对基坑工程状况，提出正确的环保方案，分析相关问题，以此提高施工现场的安全性。
3、为优化设计提供依据。基坑工程监测能够验证设计的合理性，进行设计计算时，若没有将外界因素考虑在内，通过分析现场监测结果，可对工程做适当修改。可见，不管是动态设计还是优化设计，都离不开基坑工程监测这一环节。地下工程按信息化设计，现场监控量测是监视围岩稳定、判断隧道支护衬砌设计是否合理安全、施工方法是否正确的重要手段，通过监控量测，达到以下目的：
（1）将监测数据与预测值相比较，判断前一步施工工艺和支护参数是否符合预期要求，以确定和调整下一步施工。通过对数据的分析，可以提前预判事故和险情，防患于未然，确保施工安全和地表建筑物、地下管线的安全。
（2）将现场测量的数据、信息及时反馈，以修改和完善设计，使设计达到优质安全、经济合理。
（3）将现场测量的数据与理论预测值比较，用反分析法进行分析计算，使设计更符合实际，以便指导今后的工程建设。
（4）通过对测量数据进行比较，及时发现竖井周边风险源的真实变形趋势，从而采取相应措施，避免隐患的发生，减少人身财产的损失。
（5）预见事故和险情，防患于未然。
三、市政工程基坑变形监测方法
1、监测基准点的建立。
通过对现场进行实际踏勘，可知基准点是否稳定，观测能否达到精度要求。将基准点设置在远离基坑的土体中，且土体必须足够稳定，具体可结合现场的实际情况。
2、基坑顶水平位移、沉降
（1）测点布设。在基坑顶面设置几个观测点，保证其间距在10m 至 15m 之间。点位取决于基础标志，根据基坑设计、监测等要求来确定测点数，同一测点相当于水平位移，也可用于沉降观测。
（2）观测方法。全站仪主要用于对基坑顶位移进行测定；精密水准仪、铟钢水准尺可观测各点是否发生沉降。观测过程中，水准路线必须固定好，尽可能不更换仪器以及观测人员。
3、支护结构、土体侧向变形
（1）测点布设。钻孔一般选在埋设了测斜管的地方，测斜管需结合实际的地质情况，最好埋设在塌方部位，保证与基坑围护结构平行，间距一般为 20m 至 30m；（2）测斜方法。测量期间，测斜仪探头一般放置在测斜管底，按照自下而上的顺序进行测量，由此对导槽进行测读。以下是具体步骤：①还未开挖基坑时，经过三次测量得出的读数，取其平均值，由此确定出初始值；②测量过程中，探头下降必须达到测斜管的底端，直到探头、测斜管保持相同的温度，当显示仪呈现出稳定的读数后，才能开始测量；③进行测量时，将探头提升到电缆标记位置，正确读数并将其记录下来；④提升探头再标记下一个电缆，重复这一过程，直至管顶。读数过程中，探头必须保持平衡，可预留 3s 至 5s 的时间，静置探头再进行读数；⑤取出测斜管内的探头，使其进行 180 度旋转，按以上步骤进行多次测量。
4、支撑轴力
（1）测点布设。开挖基坑时，由于支护结构内力发生改变，可将应变计安装在结构内部，也可在表面安装一个应力计，以便用于量测。选择容易受力的部位，或选择比较典型的断面，将压力机装在断面位置，取出它们的平均值。一般来说，钢筋应力计主要用于测量混凝土支撑，当然混凝土应变计也经常使用；量测钢结构支撑通常采用的是轴力计。
（2）测量方法。频率仪可对振动频率进行测量，利用电缆向频率测定仪传输频率信号，读取频率值，随着深度的逐渐增大，其水平位移值会逐渐减小。最大的土体位移值在1.5 m 处，W07 的最大水平位移为 13.44 mm，E07 的最大水平位移为 28.39 mm。就相关的分析表明，这主要是因为两边倒支护方案有所差异造成的，但是都能够满足土地位移变化规律的要求。当深度达到 13 m 之后，其土体的位移值偏小，并逐渐接近于0，甚至在个别时段，当达到 10 m 左右深度时，就接近0，这表明本基坑变形影响的深度不大，施工对于周边的建筑物以及道路也不会造成太大的影响。
四、市政工程基坑变形监测数据
1、监测数据的预处理。外界环境及测量仪器，包括操作人员等，都可能会影响观测数据的准确性，导致数据出现误差，因此处理数据时，观察数据可用平均值表示，标准误差也可反映出数据是否出现波动，以及数据的分散状况，当然可疑数据标准误差：
2、监测数据处理和分析。平差软件可用于平差解算监测数据，根据此次观测所得成果，可知观测的坐标、位移量，包括高程、位移方位以及不同的沉降速度，还包括具体沉降量等。利用软件可整理相关数据，并绘出沉降、平面位移这两种曲线。想要取得正确的结果，可采用人工方式来检查结果并进行反复校核。直到确认结果无误后，才能对数据报告进行编写。
对于深基坑变形监测要求的不断提高跟现今我国经济迅速发展有着密不可分的联系，当在城市当中越来越多的高层建筑出现时，深基坑监测这一重要的基础性技术也要相应的增强其自身的技术含量和可靠性，因此只有在实践当中不断地摸索和总结，才能够研发出安全可靠、预测准确的深基坑变形监测技术，推动我国现代化城市建设的发展。
参考文献：
[1] 王正晓，刘保信，张晓春. 深基坑变形监测浅析 [J]. 测绘通报，2019（6）.
[2] 刘 沛.自动化全站仪在高层建筑基坑变形监测中的应用 [J]. 测绘与空间地理信息，2019（3）.