建筑工程项目深基坑工程监测措施

张德之

(山东华邦建设集团有限公司，山东 潍坊 262500)

由于城市土地资源的限制，建筑工程一直在积极开发地下空间，建筑工程的地下施工内容也越来越多，因此深基坑施工的安全性广受关注。此外由于当前的科技水平提升，对于深基坑这项复杂的施工技术的监管成效也大为改善，在众多监测设备的支持下，可以对基坑变形情况、支护结构位移变化、地下水位变化，周围环境的沉降度进行准确的监测，并以此为依据来调整施工方案，加强施工管理，防范施工风险。为此深基坑监测工作也是必不可少的一项施工任务，只有以科学的技术手段进行全面的监测，获得准确的监测结果，才能起到施工预警作用，为深基坑施工保驾护航。

1.1 深基坑施工的风险性

首先，要分析深基坑施工的特点，由于深基坑施工位于基底标高和基础平面以下，受地下地质和水文条件的影响，深基坑施工具有明显的区域性，不同地区的地下土层结构不同，水位及其变化也有差异，且当前大部分建筑工程的深基坑开挖工程量较大，越向下，面对的岩土也愈加丰富，涉及的岩土区范围也比较大。其次具有综合性，由于深度加大，对土方开挖、基坑支护、排水降水等专业施工的要求更高，各专业需要保持高度的协调性，同时在施工设计中，也需综合考虑岩土工程、测量工程、排水工程等多方面的规范，需要合理融会贯通才能制定科学的深基坑施工及监测方案。最后其不稳定特征也较为突出，因为深基坑在施工过程中面临的风险因素较多，地下水位上升、土体压力增加会增加施工风险，影响施工正常开展。此外，在开挖过程中，由于基坑底部土体会产生向上为主的位移，进而造成土体位移过大，作为临时结构的支护体系面对的压力会加大，很有可能会失稳造成坍塌事故，也有可能造成附近地面不均匀沉降，进而降低建构物的安全性。因此深基坑工程是一项较为危险的工作，要想保证整个工程的安全性与可靠性，必须考虑如何基于事实来制定完善的防范措施来降低深基坑工程施工风险，而这就涉及到下文继续介绍的深基坑监测技术。

1.2 深基坑监测技术特点

(1)动态性强 深基坑监测是一个持续的过程，得到的监测数据有具体的时间点，且与施工进度保持一致，因此监测较为及时，且数据较为全面，时效性强，可以作为后续施工的重要参考依据，可以根据数据变化来分析深基坑施工状况，从而进行动态化的施工管理，确保施工决策的科学性，进而降低深基坑工程施工风险。

(2)精度高 首先用于深基坑监测的装备多属于精密仪器，且仪器经过了严格校正，可以保障监测数据的精确性。其次监测精度要求较高，为了降低数据误差，对于同一监测内容，需要监测多个点位，且需要多次的数据对比，通过对动态变化的数据进行计算分析得到最后的监测结果，确保其能够切实反映出各项因施工造成的变化。

1.3 深基坑监测技术应用价值

1.3.1 保障支护结构的稳定性

深基坑施工随着开挖深度加深，在土体压力的作用下有坍塌的风险，为此需要根据地质勘查信息制定完善的防护方案，以保障施工现场人和物的安全，因此，基坑支护通常和基坑开挖施工会同时进行。而对于深基坑工程来说，可选的支护技术种类较多，但只有合理选择，正确应用才能真正提高基坑的承载力。因此需要对基坑支护结构进行监测，以了解支护结构的有效性，在出现变形等问题时及时加固或联合使用其他支护方式，以提高支护效果，避免前期施工资源浪费[1]。

1.3.2 实现施工安全管理目标

任何工程都应把生产安全放在第一位，这是政府和社会监管机构提出的硬性要求，也是施工管理时需拼尽全力达成的目标。而深基坑工程风险系数较高，施工过程中的变化性大，存在多种安全隐患，出现事故时往往伤亡、损失惨重，因此必须要通过各种手段来降低工程风险。深基坑监测是其中一种但也却非常有效的手段，通过合理运用各种监测设备，科学布置监测点位，可以全面收集基坑、支护结构、周围环境等会影响施工安全的各项因素的变化情况。监测数据经传递、分析后，可以对照预警值来评估当下施工的安全性，以便施工安全管理人员提前做好应对，快速疏散人员，加强现场安全防护，及时消除基坑施工中的隐患，降低事故的影响力，大大提高基坑施工的安全性。

2.1 工程项目简介

该工程位于山东省青州市，是一栋18层高的住宅建筑工程项目，地下有两层，因此涉及到深基坑工程。本工程土方工程开挖采用机械开挖，且采用分层开挖方式，第一层开挖深度就达到2m，整个开挖过程的风险性较高，尤其本围护工程大部分区域分布在淤泥中，该土层土性极易产生流土，因此开挖基坑时应注意边坡稳定，设置安全可靠的围护体系，并根据勘察报告提供的参数进行放坡。此外该工程质量要求较高，还需全力保障施工安全，达到安全文明施工要求。综上所述，对于难度较大，危险系数较高的基坑施工，还应开展深基坑监测工作，以完善施工方案和安全应急方案。

2.2 深基坑监测内容

根据深基坑开挖施工特点和支护结构设计情况，监测内容主要有支护结构和被支护土体的测向位移[2]、支护结构内外土压力、基坑坑底隆起情况、基坑内外水位、临近建筑及地下管线监测等，不同的监测对象所采取的监测方式和要求各不相同(详见下表1)。

表1 深基坑监测内容说明

2.3 深基坑监测要求

为了使深基坑监测及时高效的进行，在基坑开挖前就应通过综合分析施工资料、地质勘查报告等有用信息制定合适的监测方案，确定监测项目、方法、要求等，明确监测点的布置，以能满足监测要求为准，如土体侧向位移需布置至少4个点位。此外还要确定监测频次、时间间隔和调整标准，以合理加密观测次数，提高监测结果的准确性。最后必须对监测过程、监测内容进行完整的记录，严格按照监测任务书实施，确保观测及时，监测报告完善，如此才能有效指导施工。

2.4 明确监测项目的报警值

获得可靠的数据并认真分析后，需要对照报警值来确认当下的施工风险，对后续施工影响进行合理预测，以采取相应措施，促使施工顺利进行。因此报警值在深基坑监测中非常重要，在监测工作开始前就应结合有关规范要求、实际施工情况、工程安全等要素对监测的项目设定报警值(详见下表2)，以松弛有度的报警标准保障施工进度，也能维护支护结构、基坑和周边环境的安全性[3]。

表2 监测报警值说明

3.1 提升深基坑监测技术水平

深基坑监测的内容和过程比较复杂，为了对基坑施工全过程进行全面的监测，确保长时间连续性监测的有效性，也为了及时得到准确的监测数据，减少人为因素产生的不利影响，在这个信息化、自动化技术广泛应用的时代，可以构建完善的自动化监测系统(参见下图1)，利用先进的传感器、互联网来收集监测数据，并传输至数据处理中心，借助数据处理系统得出准确清楚的监测结果，并自动生成结构安全评定报告。这种自动化深基坑监测方式可以连续实时作业，不受天气影响，采用的监测仪器精度高并且性能可靠，数据非常准确，不仅可以用于深基坑监测，还可执行雨量计和压力计等其他方面的监测任务，并且能及时反馈异常信息，从而对基坑施工全过程进行全方位的监管[4]。

图1 基坑自动化监测系统

3.2 优化深基坑监测方案

深基坑监测内容较多，且要求连续、准确。为了提高监测效率，也为了提升监测数据的精确性，深基坑监测团队不仅要掌握相关的监测技术和规范要求，更要因地制宜，通过对现场的实地调查，在掌握建筑工程基坑施工方案，熟悉施工周围环境、地下管线布设等的前提下，由技术小组和专家人员讨论确定符合当下工程施工特点的监测技术方案。更要在实际施工中，结合周围环境变化、施工计划变化等进行调整，以确保监测结果与实际情况具有可对比性，从而可以切实掌握影响基坑施工质量和安全的相关因素，提前做好相应的防范措施。

综上所述，在建筑工程项目开展过程中，基坑施工作为比较基础的内容，由于施工较为专业，工作量大，施工周期长，施工中的不稳定性因素较多，基坑施工面临着较大的风险。为了降低基坑施工风险，维护现场和施工人员的生命安全，给后续施工创建一个良好的环境，除了要合理选择支护技术，还需完善基坑监测方案，提高基坑监测技术水平，进而可以全面掌握基坑施工中的变化情况、支护结构承载性能、地下水位变化、周边建构筑受到的影响，并以此指导施工活动进行和施工管理工作开展，尽可能消除基坑支护施工的所有安全隐患，实现有效的风险管理，确保施工安全。

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