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【摘 要】文章基于笔者丰富的工作经验,在对基坑监测的原理、方法、手段等内客作了分析和讨论，为实际监测工作提供理论依据。以供交流。
【关键词】基坑支护；监测技术；研究
Application of monitoring in deep foundation pit
Yang Xing-lin, Li Liang-liang
(Shandong Zhengyuan Construction Engineering Co.，Ltd Ji'nan Shandong 250001)
【Abstract】Based on the rich work experience, in the foundation of monitoring of principles, methods, means interior makes an analysis and discussion guest for practical monitoring, providing theoretical basis. For communication.
【Key words】Foundation pit bracing;Monitoring technology;Research
1. 前言
近年来，随着我国经济建设的飞速发展，基坑工程越来越成为人们关注的焦点，尤其是深基坑的开挖支护已成为岩土工程中的重要研究课题。本文就深基坑支护过程中的监测技术的应用问题谈一下自己的看法，希望对大家能有所帮助。
2. 基坑监测概念
基坑开挖安全监测是结合基坑工程的实际情况，在基坑施工开挖过程中，为保证基坑围护结构处于安全工作状态及对周围邻近建筑物、道路及地下管线等的影响得到有效控制而采取的重要技术手段，对合理安排施工流程，进行动态信息化施工具有重要意义。基坑开挖工程往往在繁华的市区进行，场地周围建筑物和地下管线密集，基坑开挖所引起的土体变形将直接影响这些建筑物和管线的正常使用。当地基变形过大时甚至会造成邻近结构和设施的破坏。同时，过大变形又会使周围管线内的地表水渗漏，可能加剧土体变形。因此，在深基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围上体和相邻建筑物进行综合、系统的监测，才能对工程情况有全面的了解，确保工程的顺利进行。所谓基坑变形监测是指在基坑开挖施工过程中，借助仪器设备和其他一些手段对围护结构，周围环境(构筑物、道路、地下管线等)的应力、位移、倾斜、沉降、开裂及对地下水位的动态变化、上层孔隙水压力变化等进行综合检测。根据前段开挖期间监测到上体变位动态等各种行为表现，提取大量的岩土信息，及时比较勘察、设计所预期的性状与监测结果的差别，对原设计成果进行评价，并判断现行施工方案的合理性。通过反分析方法计算和修正岩土力学参数，预测下阶段施工过程中可能出现的新动态，为优化和合理组织施工提供可靠信息，对后期开挖方案与开挖步骤提出建议，对施工过程中可能出现的险情进行及时预报。当有异常情况时，立即采取必要的工程措施，将问题消灭于萌芽状态，以确保工程安全。对基坑工程在地下施工过程中实施现场监测主要有以下几个目的和作用。
2.1 提供围护结构和基坑总体及局部的稳定和安全状况，在预先确定结构破坏报警值的情况下预先报警。以尽量避免减少可能将来的损失。
2.2 将监测数据与理论计算值进行比较，验证基坑围护设计计算的准确性，并判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施工参数，做好信息化施工。
2.3 根据监测数据反推设计参数以优化设计，并总结工程经验，为完善设计提供依据。
3. 总体监测方案的设计
基坑围护总体监测方案的确定必须满足以下原则：
3.1 监测内容满足工程需要并符合工程特点。
3.2 满足围护设计提出的基本要求。
3.3 满足市政单位提出的对地下管网的要求。
3.4 测试方法得当并且提供准确及时、基坑工程和现场监测对象应包括围护结构、地基上体、地下水、周围坏境等几个环节。
4. 基坑监测设备
基坑工程的测试项目主要分为：土的原位测试、变形观测和应力观测等。随着科学技术的发展，测试设备和观测技术也不断更新发展。基坑监测时所用仪器主要以下几点。
4.1 水准仪和经纬仪：主要用于测量支护墙顶和周围环境的沉降和变位。
4.2 测斜仪：主要用于测量墙顶和土体的水平位移。
4.3 深层沉降标：测量土体位移的变化，用于判断墙体的稳定状态。
4.4 土压力盒：用于量测墙后土体的压力状态(主动、被动和静止)、大小及变化情况，以检验设计计算的准确程度和判断墙体的位移情况。
4.5 孔隙水压力计：用于观测坑外土体的孔隙水压力的变化情况，以判断土体的松密和移动。
4.6 水位计：用于量测坑外土体地下水位的变化情况，以检验降水效果。
5. 基坑监测的主要内容
5.1 围护结构的监测。
围护结构的监测主要有围护结构完整性及强度监测、围护结构顶部水平位移监测、围护结构倾斜临测、围护结构沉降监测、围护结构应力监测、支撑结构受力监测等内容。
5.1.1 围护结构完整性及强度监测；以灌注桩为支护结构时，可用低应变动测法对桩身缩颁、离析、夹泥、断裂等缺陷程度和缺陷部位以及桩身强度进行检测；以旋喷桩，水泥搅拌桩为支护结构时，可用低应变法或轻便触探法检测桩身强度和均匀性；对于地下连续墙，可用超声检测仪分段对墙体混凝土缺陷分布、均匀性和墙体混凝土强度进行非破损检测。对于有缺陷的桩，根据检测结果确定它们对围护结构稳定性的影响程度以及采取必要处理措施。
5.1.2 围护结构沉降监测：用精密水准仪按常规方法对围护结构关键部位进行沉降监测。
5.1.3 围护结构应力监测：围护结构应力监测就是用钢筋应力计对桩身钢筋和锁口梁钢筋中较大应力断面处应力进行监测，以防止围护结构的结构性破坏。
5.1.4 支撑结构受力监测：支撑结构受力监测就是对锚杆和钢筋混凝土及钢筋内支撑受力状况进行监测。对锚杆，施工前应进行锚杆现场张拉试验，以求得锚杆容许拉力。施工过程中用锚杆测力计监测锚杆实际受力情况。对钢管支撑，可用压应力传感器或应变计等监测其受力状态变化。
5.2 周围环境监测。
周围环境监测主要有：邻近建筑物沉降、倾斜和裂缝发生时间及发展过程的监测，邻近建筑物、道路、地下管线等设施变形监测，桩侧土压力监测，基坑底部隆起监测等，具体监测方法如下。
5.2.1 邻近建筑物沉降、倾斜和裂缝发生时间及发展过程的监测；观测点布置应根据建筑物体积、结构、工程地质条件、开挖方案等因素综合考虑。一般应在建筑物角点、中点及周边设置，每栋建筑物观测点不少于8个。观测方法和观测精度类同一般建筑物沉降观测。对建筑物观测裂缝应统一编号，每条裂缝至少布设两组观测标志，裂缝宽度数据应精确到0.1mm，一组在裂缝最宽处，另一组在裂缝末段进行测绘。对裂缝观测日期、部位、长度、宽度进行详细记录。裂缝观测标志可用油漆平行性标志或用建筑胶粘贴金属片标志，也可采用在主要裂缝部位粘贴骑缝石膏条的简单方法进行观测。
5.2.2 邻近建筑物、道路、地下管线等设施变形监测；基坑开挖过程中，应同时对邻近道路、管线等设施进行水平位移和沉降观测。基坑开挖时水平方向影响范围为1.5～2倍开挖深度，因此用于水平位移及沉降的控制点一般应设置在基坑边2.5～3.0倍开挖距离以外，水平位移控制点后方向可更远一些。由于水平方向位移观测一般只有单一方向位移，因此不必建立统一控制网，而只要建立独自方向观测线即可。
5.2.3 桩侧上压力监测；桩侧上压力是围护结构设计计算中的重要参数。对开挖过程中桩侧上压力监测，可以掌握桩侧上压力发展过程，对设计中可能存在的问题及时解决。桩侧土压力可采用钢弦式和电阻应变式压力盒。
6. 结束语
监测控制是基坑工程中不可或缺的必要组成部分。在基坑施工中，对各监测项目的控制是一项十分严肃的工作，它不仅可以检验保证基坑工程设计计算的可靠性，同时也能确定施工组织和流程是否合理，也是保证周围环境安全的主要依据。在实际项目中，应根据基坑自身的特点、监测目的、周边要求，结合施工经验制定监测项目等级，按不同的变形标准进行监测。
参考文献
［1］建筑地基基础设计规范. GB50007-2002.中华人民共和国国家标准, 2002,4.
［2］ 建筑基坑支护技术规程. JGJ120-99.中华人民共和国行业标准,1999,9.
［3］ 《建筑基坑监测技术规范》（GB50497-2009）.
［4］ 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）.
［5］ 《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》（JGJ6-99）.
［文章编号］1006-7619（2011）03-08-174
［作者简介］ 杨兴林（1981-），男，学历：本科，毕业于长春工程学院岩土工程专业，工作单位：山东正元建设工程有限责任公司，主要从事岩土工程技术工作。
谢孔金（1974-），男，学历：硕士，毕业于南京大学地球科学系，职称：高级工程师，国家注册土木工程师（岩土），国家注册安全工程师，国家注册二级建造师，山东正元建设工程有限责任公司岩土工程处总工程师。
【关键词】基坑支护；监测技术；研究
Application of monitoring in deep foundation pit
Yang Xing-lin, Li Liang-liang
(Shandong Zhengyuan Construction Engineering Co.，Ltd Ji'nan Shandong 250001)
【Abstract】Based on the rich work experience, in the foundation of monitoring of principles, methods, means interior makes an analysis and discussion guest for practical monitoring, providing theoretical basis. For communication.
【Key words】Foundation pit bracing;Monitoring technology;Research
1. 前言
近年来，随着我国经济建设的飞速发展，基坑工程越来越成为人们关注的焦点，尤其是深基坑的开挖支护已成为岩土工程中的重要研究课题。本文就深基坑支护过程中的监测技术的应用问题谈一下自己的看法，希望对大家能有所帮助。
2. 基坑监测概念
基坑开挖安全监测是结合基坑工程的实际情况，在基坑施工开挖过程中，为保证基坑围护结构处于安全工作状态及对周围邻近建筑物、道路及地下管线等的影响得到有效控制而采取的重要技术手段，对合理安排施工流程，进行动态信息化施工具有重要意义。基坑开挖工程往往在繁华的市区进行，场地周围建筑物和地下管线密集，基坑开挖所引起的土体变形将直接影响这些建筑物和管线的正常使用。当地基变形过大时甚至会造成邻近结构和设施的破坏。同时，过大变形又会使周围管线内的地表水渗漏，可能加剧土体变形。因此，在深基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围上体和相邻建筑物进行综合、系统的监测，才能对工程情况有全面的了解，确保工程的顺利进行。所谓基坑变形监测是指在基坑开挖施工过程中，借助仪器设备和其他一些手段对围护结构，周围环境(构筑物、道路、地下管线等)的应力、位移、倾斜、沉降、开裂及对地下水位的动态变化、上层孔隙水压力变化等进行综合检测。根据前段开挖期间监测到上体变位动态等各种行为表现，提取大量的岩土信息，及时比较勘察、设计所预期的性状与监测结果的差别，对原设计成果进行评价，并判断现行施工方案的合理性。通过反分析方法计算和修正岩土力学参数，预测下阶段施工过程中可能出现的新动态，为优化和合理组织施工提供可靠信息，对后期开挖方案与开挖步骤提出建议，对施工过程中可能出现的险情进行及时预报。当有异常情况时，立即采取必要的工程措施，将问题消灭于萌芽状态，以确保工程安全。对基坑工程在地下施工过程中实施现场监测主要有以下几个目的和作用。
2.1 提供围护结构和基坑总体及局部的稳定和安全状况，在预先确定结构破坏报警值的情况下预先报警。以尽量避免减少可能将来的损失。
2.2 将监测数据与理论计算值进行比较，验证基坑围护设计计算的准确性，并判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施工参数，做好信息化施工。
2.3 根据监测数据反推设计参数以优化设计，并总结工程经验，为完善设计提供依据。
3. 总体监测方案的设计
基坑围护总体监测方案的确定必须满足以下原则：
3.1 监测内容满足工程需要并符合工程特点。
3.2 满足围护设计提出的基本要求。
3.3 满足市政单位提出的对地下管网的要求。
3.4 测试方法得当并且提供准确及时、基坑工程和现场监测对象应包括围护结构、地基上体、地下水、周围坏境等几个环节。
4. 基坑监测设备
基坑工程的测试项目主要分为：土的原位测试、变形观测和应力观测等。随着科学技术的发展，测试设备和观测技术也不断更新发展。基坑监测时所用仪器主要以下几点。
4.1 水准仪和经纬仪：主要用于测量支护墙顶和周围环境的沉降和变位。
4.2 测斜仪：主要用于测量墙顶和土体的水平位移。
4.3 深层沉降标：测量土体位移的变化，用于判断墙体的稳定状态。
4.4 土压力盒：用于量测墙后土体的压力状态(主动、被动和静止)、大小及变化情况，以检验设计计算的准确程度和判断墙体的位移情况。
4.5 孔隙水压力计：用于观测坑外土体的孔隙水压力的变化情况，以判断土体的松密和移动。
4.6 水位计：用于量测坑外土体地下水位的变化情况，以检验降水效果。
5. 基坑监测的主要内容
5.1 围护结构的监测。
围护结构的监测主要有围护结构完整性及强度监测、围护结构顶部水平位移监测、围护结构倾斜临测、围护结构沉降监测、围护结构应力监测、支撑结构受力监测等内容。
5.1.1 围护结构完整性及强度监测；以灌注桩为支护结构时，可用低应变动测法对桩身缩颁、离析、夹泥、断裂等缺陷程度和缺陷部位以及桩身强度进行检测；以旋喷桩，水泥搅拌桩为支护结构时，可用低应变法或轻便触探法检测桩身强度和均匀性；对于地下连续墙，可用超声检测仪分段对墙体混凝土缺陷分布、均匀性和墙体混凝土强度进行非破损检测。对于有缺陷的桩，根据检测结果确定它们对围护结构稳定性的影响程度以及采取必要处理措施。
5.1.2 围护结构沉降监测：用精密水准仪按常规方法对围护结构关键部位进行沉降监测。
5.1.3 围护结构应力监测：围护结构应力监测就是用钢筋应力计对桩身钢筋和锁口梁钢筋中较大应力断面处应力进行监测，以防止围护结构的结构性破坏。
5.1.4 支撑结构受力监测：支撑结构受力监测就是对锚杆和钢筋混凝土及钢筋内支撑受力状况进行监测。对锚杆，施工前应进行锚杆现场张拉试验，以求得锚杆容许拉力。施工过程中用锚杆测力计监测锚杆实际受力情况。对钢管支撑，可用压应力传感器或应变计等监测其受力状态变化。
5.2 周围环境监测。
周围环境监测主要有：邻近建筑物沉降、倾斜和裂缝发生时间及发展过程的监测，邻近建筑物、道路、地下管线等设施变形监测，桩侧土压力监测，基坑底部隆起监测等，具体监测方法如下。
5.2.1 邻近建筑物沉降、倾斜和裂缝发生时间及发展过程的监测；观测点布置应根据建筑物体积、结构、工程地质条件、开挖方案等因素综合考虑。一般应在建筑物角点、中点及周边设置，每栋建筑物观测点不少于8个。观测方法和观测精度类同一般建筑物沉降观测。对建筑物观测裂缝应统一编号，每条裂缝至少布设两组观测标志，裂缝宽度数据应精确到0.1mm，一组在裂缝最宽处，另一组在裂缝末段进行测绘。对裂缝观测日期、部位、长度、宽度进行详细记录。裂缝观测标志可用油漆平行性标志或用建筑胶粘贴金属片标志，也可采用在主要裂缝部位粘贴骑缝石膏条的简单方法进行观测。
5.2.2 邻近建筑物、道路、地下管线等设施变形监测；基坑开挖过程中，应同时对邻近道路、管线等设施进行水平位移和沉降观测。基坑开挖时水平方向影响范围为1.5～2倍开挖深度，因此用于水平位移及沉降的控制点一般应设置在基坑边2.5～3.0倍开挖距离以外，水平位移控制点后方向可更远一些。由于水平方向位移观测一般只有单一方向位移，因此不必建立统一控制网，而只要建立独自方向观测线即可。
5.2.3 桩侧上压力监测；桩侧上压力是围护结构设计计算中的重要参数。对开挖过程中桩侧上压力监测，可以掌握桩侧上压力发展过程，对设计中可能存在的问题及时解决。桩侧土压力可采用钢弦式和电阻应变式压力盒。
6. 结束语
监测控制是基坑工程中不可或缺的必要组成部分。在基坑施工中，对各监测项目的控制是一项十分严肃的工作，它不仅可以检验保证基坑工程设计计算的可靠性，同时也能确定施工组织和流程是否合理，也是保证周围环境安全的主要依据。在实际项目中，应根据基坑自身的特点、监测目的、周边要求，结合施工经验制定监测项目等级，按不同的变形标准进行监测。
参考文献
［1］建筑地基基础设计规范. GB50007-2002.中华人民共和国国家标准, 2002,4.
［2］ 建筑基坑支护技术规程. JGJ120-99.中华人民共和国行业标准,1999,9.
［3］ 《建筑基坑监测技术规范》（GB50497-2009）.
［4］ 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）.
［5］ 《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》（JGJ6-99）.
［文章编号］1006-7619（2011）03-08-174
［作者简介］ 杨兴林（1981-），男，学历：本科，毕业于长春工程学院岩土工程专业，工作单位：山东正元建设工程有限责任公司，主要从事岩土工程技术工作。
谢孔金（1974-），男，学历：硕士，毕业于南京大学地球科学系，职称：高级工程师，国家注册土木工程师（岩土），国家注册安全工程师，国家注册二级建造师，山东正元建设工程有限责任公司岩土工程处总工程师。