摘要：基坑监测主要是用于监测基坑的安全性，由于岩土工程目前还未趋于一种完善的学科，因此在基坑设计和施工完成后，土方开挖前就需要开始对基坑进行动态的监测，确保基坑的监测数据在第一时间报送至相关参建单位的手里，掌握基坑的安全性，便于施工单位及时的采取措施，有效的控制变形。本文针对基坑监测的元件，分析各项监测项目对于基坑监测的作用以及相互之间的关系，便于指导施工和提高监测与施工的协调性。
关键词：基坑监测;基坑施工;监测元件;控制变形;指导施工
1 基坑监测的基本概述
随着工程建设的发展，地下工程的空间利用成为工程师门一个开拓的重要的方向，基坑工程是地下工程的一个重要的方面。在基坑工程设计与施工过程中，基坑施工和土方开挖过程中的安全性尤其重要。由于地下岩土层分布、荷载分类、所使用材料的力学性质、施工技术和工艺水平以及其它因素的复杂性，岩土工程迄今为止还是一门不完善的科学技术，理论计算的边界条件和实际施工中的条件还是有一些出入的，而且理论预测值还不能全面而准确的反应基坑工程变形和应力变化。所以，在理论分析指导下进行现场监测是十分必要的。本文针对常见的几个监测项目阐述监测项目之间的相互作用进行有效的分析并复核，实行“信息化”施工方面起到重要的的作用。
2 基坑监测项目
2.1概述
基坑监测是对工程施工质量及其安全性用相对精确之数值解释表达的一种定量方法和有效手段，主要监测项目有深层水平位移、地表及周边建筑物沉降、支撑轴力监测、地下水位监测等。本文就以典型的支护桩加混凝土支撑为案例就监测项目之间的配合进行分析。
2.2 土体深层水平位移
土体深层水平位移监测
土体深层水平位移监测点埋设：土体测斜点埋设采用机械成孔，成孔后将测斜管分段进行有效的连接装入孔中，并在测斜管中注入清水将测斜管内壁洗净，再用滤料将测斜管与孔壁间空隙填实。这样处理的目的是为了能够使测斜管与周边土体充分接触，起到能够与周围土体共同变形的作用。测斜管保持垂直，滑槽要有一组垂直于基坑面。
量测方法与原理：图1为测斜仪量测的原理图，图中探头下滑动轮作用点相对于上滑动轮作用点的水平偏差可以通过仪器测得的倾角计算得到，计算公式为：
式中——第i量测段的相对水平偏差增量值;
——第i量测段的垂直长度;
——第i量测段的相对倾角增量值。
将每段间隔取为常数，则水平偏差总量与水平位移仅为的函数，同时计入管端水平位移量值，可得：;监测精度：0.01mm。
2.3 地表沉降观测
周边地表沉降观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行，观测完成后形成原始电子观测数据，通过软件传输至计算机，检查合格后使用平差软件进行平差，得出各点高程值。通过沉降监测点各期高程值计算各期阶段沉降和变形速率以及累计沉降量等数据，通过周边地表的沉降运用岩土工程的知识进行变形分析，若有变形超出报警值及时反映给参建单位，并采取有效的控制变形的措施，尽量维持原状土的物理力学性质，减少塑性变形。
变化量值计算公式：
式中，dHi—本期变化量;dH—累积变化量;
Hi—本期数值;
Hi-1—上期数值;H0—初始数值。
2.4 支撑轴力监测
支撑轴力的监测采用钢筋应力计预埋在设计的位置上，在测量过程中每次读取频率参数通过公式计算出支撑梁的受力情况。判断支撑体系的安全状况。量测方法：将轴力计频率仪连接在安装在支撑结构端部的轴力计引出线上，直接用频率仪量测出支撑轴力。施工开挖过程中，每天进行一次量测。当围护结构支撑轴力突然增大時，上报相关单位并加密量测次数。
数据计算原理
砼支撑钢筋计计算公式为：
式中：
Es——钢筋弹性模量
Ec——砼筋弹性模量
——钢筋的截面积
——单根钢筋测力感应器计算出的轴力值
——应变传感器的任一时刻的观测值（Hz）;
——应变传感器初始观测值;
——应变传感器的标定系数;
钢筋砼支撑轴力测试为4个测点，故支撑轴力为：
式中：
—钢筋砼支撑轴力值（KN）
—钢筋砼支撑某监测点受力值（KN）
2.5 地下水位观测
地下水位观测
地下水位监测的目的是了解围护结构的止水效果，地下水位的报警值通常使按照当地常年正常水位的变化值确定，在基坑降水的过程中如果超出这个值也就使说止水帷幕的止水效果存在问题，在土方开挖后就会存在渗漏的情况，基坑外的地下水穿过止水帷幕而进入基坑这是一个非常危险的情况。容易造成周边地表沉降而引起支护结构变形，因此地下水位监测尤其重要。
3 监测项目的配合和分析
由于基坑监测是多种监测项目配合，因此在理解其量测原理的基础上，对于现场采集的数据进行一定的分析。地表沉降采用电子水准仪监测，其精度和准确度都能满足要求，在实际观测过程中观测人员的操作水平较高的情况下能准确的反映地表沉降的情况。土体深层水平位移在前期测斜管埋设的过程中控制好成孔的深度，同时填料应密实，保证测斜管与周围的土体共同变形，在量测的过程中固定人员、固定仪器，土体深层水平位移的量测应对操作人员的要求较高，这样才能保证每次每一个监测点数据的采集点在同一位置，在位移对比的过程中提高准确性。同时仪器本身需要正向读数和反向读数，这很有利于监测人员在原始数据采集的过程中复核自己采集数据的准确性，如果存在有问题的地方可以及时复测。土体深层水平位移形成的曲线能较完整的反正坑外土体位移的真实情况，有利于掌握坑外土层的变形位置。支撑轴力是以预埋在支撑梁中的钢筋计量测后进行应力换算，对于监测支撑的安全性起很大的作用，然而通常其量测的引线只有两根，既没有考虑到温度的修正也没有考虑到混凝土的收缩与徐变，因此对其量测应控制在每一天的同一时间段，其量测数据的换算结果具有较大的参考性。在观测过程中发现异常首先分析变形观测的数据是否正确，然后分析变形产生的原因。通常监测元件基本埋设在同一断面上，对于桩加支撑的基坑，土体深层位移常伴随着地表的沉降，而由于坑外主动土压力作用在支护结构上也会引起支撑的压力变大，因此支撑轴力也会变化，这样进行分析有利于检验自己自己的数据是否有疑问的地方，有疑问后及时进行复测，在基坑产生变形的时候也要观察止水帷幕的止水情况，结合水位观测数据，总之多中监测项目综合进行分析产生变形的原因，能有针对性的采取措施。在土体发生弹性变形的时候有效的控制变形，避免发生塑性变形和产生滑动剪切破坏。真正做到信息化管理，指导施工，也有利于设计对于基坑进行反分析，控制基坑变形，保证基坑施工的安全。
4 结 论
基坑监测在土方开挖的过程中的安全起到非常关键的作用。由于岩土工程是还未趋于完善的科学，在设计验算的过程中的计算公式的边界条件的限制，现场施工的一些条件达不到理论计算的条件，因此在施工过程中的复核也很重要。在基坑监测过程中对监测人员的理论和操作水平有一定的要求，建议在监测过程中：
技术人员应对各监测项目的原理和操作方法熟练至每一个细节，在操作过程中也很快的判断自己观测的数据的准确性。
在精通监测项目原理的基础上知晓各监测项目的缺陷和产生误差的原因。
在出现变形时，对各监测项目的数据能够运用岩土工程的知识进行综合分析，找处变形产生的原因，及时反馈给各参建单位，并提供有效的处理建议。
基坑工程监测项目需要经验的积累和总结，在实际施工过程中真正意义上做到指导施工，保证基坑的安全性。
参考文献
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