信息化监测技术在深基坑施工中的应用

信息化监测技术在深基坑施工中的应用摘要：信息化监测技术是以数字化监测为基础，在数字化监测的基础上向信息服务进行技术拓展。如何建立适应深基坑的工程监测系统，指导深基坑施工，并减少施工风险，已成为时下深基坑施工的发展趋势。结合工程实例对深基坑信息化监测技术指导深基坑施工的监测方法进行了阐述。关键词：深基坑；信息化；监测；技术随着经济的发展，推动我国城市化的进程不断加快，进而促进建筑行业不断的发展，建筑行业对于基础工程建设的要求也不断提高。随着建筑高度的增加，基坑的深度也不断增加，更加重视深基坑工程的施工质量。但是一些建筑施工单位为了缩减建筑成本，通常忽视深基坑施工中的监测工作。因此，在建筑工程的施工中，需要提高建筑单位对深基坑监测技术的重视。基坑监测是深基坑观测的主要手段，主要是对位移、沉降等方面进行观测，目的在于提高深基坑施工的安全和质量。新形势下基坑监测技术的重要意义建筑基坑是建筑施工的基础，起着承载建筑的重要作用。新形势下，建筑行业在发掘土地资源的过程中，不断加深基坑的深度，使得建筑基坑的建设施工难度加大，同时也对建筑周边的环境造成了一定的影响。为了确保建筑本身的安全性、稳定性以及保护周边环境，基坑监测技术由此得到了进一步加强。基坑监测技术的主要工作是检查和监控建筑基坑和周边环境，保证基坑的建设施工进度和在整个施工过程中的施工质量。该技术对于基坑施工的监测从施工前就已开始，通过详细了解建筑工程所在位置范围的地质条件，基坑监测技术以真实的施工规划数据承担起了为基坑施工提供指导的任务。相关数据中包括施工区域地质土体的分析数据和负荷数据等，这为基坑的施工排除了诸多不确定因素，使得后期施工的开展具有更明确的施工方向。在施工的过程中，基坑监测技术通过对施工具体情况的实时监测，收集、分析基坑施工的各项数据，从而得到基坑强度的相关结果，为工程施工进行成本控制提供科学依据。在施工的过程中，基坑监测技术还可为相关技术、施工人员提供基坑的具体情况，如地下管道和线路的分布等，为避免基坑施工破坏地下设施提供重要参考。另外，基坑监测技术还可预测施工过程中可能发生的风险、事故，并提醒设计施工部门及时调整施工方案，从而有效避免相关问题的发生，保障基坑施工的安全性。信息化监测技术2.1监测内容及方法现场监测主要针对周围环境、支护结构和基坑自身的变形。监测的主要内容及方法如下：2.1.1坡顶建筑物变形监测该项主要监测基坑两侧建筑物及道路的沉降等。测点选在建筑物基础墙角、人行道路等处。每幢建筑物测点不少于4个，沿基坑两侧近似每隔25m设置；测点使用电锤埋设，当埋设不便时采用红漆标记。采用全站仪按三等水准要求测量。2.1.2基坑支护后岩土水平位移监测与边坡顶主要建筑物相对应，采用测斜仪监测。监测时，将测斜仪探头轻轻滑入预埋的测斜管底部，自下而上每隔50cm向上拉线读数，测定测斜仪与垂直线之间的倾角变化，即可得出不同深度部位的水平位移。钻机成孔的直径110mm以上，校准测斜管方位时，测斜管内的十字槽的一边应垂直压顶梁。测斜管按图图1测斜管埋设方式钻机成孔的直径110mm以上，校准测斜管方位时，测斜管内的十字槽的一边应垂直压顶梁。2.1.3坡顶水平位移与垂直位移监测主要在基坑边坡支护结构顶部布置测点，监测坡顶的水平位移和垂直位移。测点布置在基坑边坡支护结构顶部，沿基坑两测近似每隔25m设置，测点预埋于支护结构顶部。采用全站仪按三等水准要求测量。对于竖向监测可以采用采用几何水准和液体静力水准等方法。使用回弹监测指标监测基坑回弹的区域，以及利用几何水准并且配合传递高程的辅助设备进行监测。竖向位移的监测中需要注意测量的精度，确保监测结果的准确性。二是水平位移的监测。水平位移的监测主要是指围护的墙体以及深基坑周围土体的深层的水平位移，通常采用在墙体或者土体预埋测斜管的方法进行监测各个深度的水平位移，测斜管需要依据地质的具体情况埋在容易引起坍塌的部位，并且平行于基坑围护结构设置。围护桩的测斜管需要在围护桩灌注混凝土的时候放入，而深基坑的周围土体测斜管需要先利用钻机钻孔，对管子灌注黄砂并且在管口设置井框保护。测斜管的埋藏需要注意十字槽必须和基坑的边保持垂直。对于深基坑的位移需要重力式的加速式的测斜仪器进行观察，由底部向上推算出不同深度的水平变形量。采用测斜管可以监测出深层水平位移的情况，能够为深层的施工提供具体的土体的情况。在预埋测斜管时需要注意选择对测斜管影响力小的地方。2.1.4抗滑桩应力监测采用振弦式读数仪监测。钢筋应力计埋于抗滑桩在地下车道标高处的背面，每隔25m左右取1桩。钢筋计埋设：扎好钢筋笼后，在埋设位置处用绑扎法连接上钢筋计；钢筋计缆线用细塑料管保护，置于钢筋间并用绑扎线固定，引至桩顶并置于黑铁管中加以保护。2.4.5倾斜监测为确定建筑物顶部和底部的高差和水平位移情况，在基坑监测技术中专门采用了倾斜监测控制相关技术。倾斜监测的工作主要是结合施工现场的具体条件和要求，通过记录和计算监测对象的倾斜程度、方向和速率等相关数据，分析评估出监测建筑的倾斜水平。在倾斜监测中，常用的方法有前方交会法、差异沉降法、水平角法、正垂线法、投点法等，不管是采用哪种方法，在监测时都需要严格按照相关的操作规定开展工作，这样才能获取最准确的数据，保证建筑施工的有效进行。2.1.6裂缝监测在基坑施工中，裂缝的出现不可避免，为保证工程的整体质量，相关监测中建立了专门的裂缝监测内容，主要对裂缝产生的数量、位置、长度、宽度、深度、走向等进行监测，并随时观察其变化走向，对一些位置正处于重要施工部位的裂缝更需重点监测，具体监测方案根据具体情况而定。针对不同的监测数据，可以采取不同的办法，比如监测裂缝深度时，较浅的裂缝可用凿出法或单面接触超声波法测出，如遇较深的裂缝则可采用超声波法；监测裂缝宽度时，可先在裂缝两侧标出平行线，再采用千分尺或游标卡尺等工具进行直接测量。2.2监测周期在基坑开挖施工前做好周围建筑物测点的设置并取得原始数据，基坑开挖前埋设好相应的监测设备仪器，并取得原始数据。基坑支护施工完成后结束施工监测工作。随后进入竣工后2年监测期。（1） 基坑开挖位置前后50m的建筑物沉降和边坡岩土水平位移监测，在基坑开挖期间每天观测1次（约15天），支护期间隔3~5天1次（约15天），支护后1月内每周1次，随后1个月1次。（2） 基坑支护前后50m的支护结构变形、内力，及地下水位监测支护后1月内每隔3~5天1次（约15天），随后1个月1次。（3） 爆破振动监测，每次爆破时进行监测。（4） 当测试项目的数据到达警戒值附近或数据波动起伏较大时，则加密观测次数，必要时进行不间断的连续观测。（5） 竣工后监测期不少于2年，建成后第一年后可一月监测一次，第二年后如果边坡稳定、无异常，可将监测间隔适当延长，但不大于1年。建筑基坑监测实例3.1工程概况背景项目位于广州某区，总建筑面积为665586m2，由1栋主塔楼、1栋办公楼、1栋公寓和商业裙房组成。其中主塔楼地上125层，地下5层，采用核心筒+巨型柱+外伸臂桁架+腰桁架结构；副楼包括1栋办公楼、1栋公寓和商业裙房，地下4层；办公楼高170m、39层，为框架-核心筒结构；公寓高100m、31层，为框架-剪力墙结构；商业裙房高40m，8层。3.2基坑工程特点本项目基坑长294m，宽122m，基坑面积36000m2，土方开挖总量90万m3o基坑支护设计为地下连续墙+钢筋混凝土内支撑形式，内部设置2道纵向临时隔断，将整个大基坑一分为三：I区、H区、B区，内支撑也相应分为3个独立区，I区共有5道混凝土支撑及①95m的圆环支撑H、B区共有4道混凝土支撑，基坑平面布置如图2。图2基坑平面布置3.3土层、水文情况（a） 场地概况，本项目场地自然地面绝对标高23.9m，室内±0.00m相当于绝对标高24.4m。（b） 土层情况，施工场地主要地质情况由上至下为：杂填土，埋深0〜5.6m；粉质黏土夹粉土、淤泥质粉质黏土、粉砂夹粉质黏土，埋深2.8〜14.7m；细砂，埋深12.4〜32.9m；粉质黏土、含砾中细砂，埋深30〜52.6m；强风化砂质泥岩、强风化细砂岩，埋深45.4〜53.0m；中风化砂质泥岩、中风化细砂岩，埋深39.0〜58.4m；微风化砂质泥岩、微风化细砂岩，埋深为41.0〜60.4m。3.4基坑监测第三方监测单位按监测方案从2017年10月14日开始对基坑进行监测，测试后，监测工程师及时录入当次监测数据，监测数据填写在专用的表格上，监测的内容记录：初始值、本次变化量、累计变化量，用图表方式定量标示，并分析当次监测数据。将监测结果和评价及时向委托方及相关单位作信息反馈。深基坑施工中基坑监测技术的注意事项基坑监测技术是一项需要对方协助的工程，在施工前需要确定检测项目，制定系统的监测方案，对于监测点、监测方法以及监测报警结果等，都需要进行详细的规划和设计，并且需要对施工的环境、周围的环境以及主体建筑物的地下结构进行详细的了解，最后还要做好各个单位的协商和沟通，相关部门需要加强对深基坑施工的监督和管理，确保施工的顺利进行。在具体的施工中需要依据具体的施工情况对于深基坑的施工工程进行调整，以便适应环境。深基坑工程的监测具有实时性，监测的结果也是随时变化的，因此需要加强对深基坑监测工作的管理工作，对于受到影响的监测工程需要提高监测的频度，并且对于监测的结果及时的进行采集，提高监监测数据的准确性。深基坑的监测技术是通过对监测结果进行累计分析的检测方法，监测仪器必须在观测精度以及良好稳定的性能环境下，才能够确保监测结果的准确。在深基坑的监测施工中需要确保在同一个项目的监测中，使用相同的观测路线，同样的监测仪器，并且使用固定的个观测人员，这样才能够确保监测结果的精度。在深基坑的监测过程中，如果监测人员发现问题，需要及时的向施工单位汇报，发挥深基坑监测工作的预报险情，减少安全隐患的作用。监测人员要确保和施工单位信息沟通的顺畅，能够为施工单位提供有效的监测数据，确保深基坑工程施工的安全。基坑监测在深基坑施工中的应用5.1水位测量在深基坑施工中的应用由于基坑开挖是对地面以下施工的工程，必然会面临地下水，水位监测正是对施工现场地下水位情况的监控措施。水位监测的工作重点主要是观测地下室开挖成形面的标高与降水井水位，目的是防止施工出现管涌和流砂事故。在施工过程中，地下室开挖成形面必须与降水进水位保持始终高出降水进水位0.5m以上的距离，并且还要在水位下降3d后确定土壤内的水分含量下降了才能进行开挖。如果实际情况与要求相反，当降水进水位在开挖面以上时，开挖面的土体会在过多水分的侵润下变成淤泥状，加大施工的难度。5.2应力一应变监测在深基坑施工过程中的应用外部环境变化也会对基坑的内支撑造成影响，比如当土方施工采用的是不对称开挖时，由于不对称的开挖和回填会对结构施工中的内支撑应力一应变产生影响。应力一应变监测就是针对这一情况的监测技术，它通过预埋在内支撑中的应力一应变片进行相应的监测工作，收集内支撑在施工过程中的应力一应变信息，当内支撑的应力一应变情况达到报