建筑基坑常规变形监测技术问题分析

建筑基坑常规变形监测技术问题分析

谢海程

建材广州地质工程勘察院东莞勘察部广东东莞523000

摘要：随着城市建设步伐的加快，建筑工程的基坑面积越来越大，复杂的机械活动、工程活动对地下岩层造成了严重的影响，加之基坑施工本身的特殊性，使得建筑基坑发生变形，甚至是严重安全事故的可能性越来越大。因此，必须采用科学的监测技术对基坑变形进行实时监测，确保建筑基坑施工的准确性和安全性，提升建筑质量。

关键词：建筑基坑；基坑常规变形；变形监测技术；技术分析；技术应用

建筑基坑变形是一个非常严重的问题。普通的基坑变形，会对基坑的承载能力造成影响，导致建筑上部结构施工不稳定；而严重的基坑变形，则会对周围的建筑、地下管线工程等造成损害，引发严重的安全事故，带来财产损失。因此，在进行建筑基坑施工时，必须要对基坑的变化情况有所掌握，采用基坑变形监测技术，实施测控基坑变形问题。在下文当中，笔者将对建筑基坑常规变形监测技术问题进行分析，提出常见的几种监测技术和技术应用方法。

一、建筑基坑常规变形监测技术分析

（一）竖向位移监测技术分析

所谓竖向位移监测技术就是对基坑的竖向位移问题进行监测分析。竖向位移监测技术的主要仪器为精密电子水准仪以及条形码铟钢水准尺。其变形检测原理为：依据对应的水准测量等级的规范要求实施监测并获得首次高程作为初始值，后续实施每次监测与其初始值高程对比的高差值即为竖向位移量或沉降量。，分析基坑是否存在竖向位移。其具体使用方式为：在基坑内选中监测点，使用检测仪器对监测点进行检测，获得不同的高程值，对所得高程值的变化进行分析计算，而后将相应的数据输入计算机系统中，进行数据处理，就能够得出基坑的沉降值。该监测技术是一种较为简单的操作办法，所得数据的准确度高，作业效率也比较大。在基坑变形监测中使用较为频繁。

（二）建筑基坑水平位移监测技术分析

1、小角法监测技术。小角法采用的是精密的经纬仪，操作方法为：使用经纬仪测量基准线视线方向与测站点至观测点视线方向之间的角度，测量并计算观测点与基准线之前的相对偏离值，使用公式计算基坑的水平位移值数。小角法监测技术操作起来也比较简单，适用于形状较为规则的建筑基坑变形监测。其缺陷在于：监测点多，成本高，而且对监测场地有所要求，需要在比较开阔的场地进行监测，要求基坑必须与基准点保持一定的距离，避免基坑变形对基准线造成影响。

2、“极坐标法”监测技术。“极坐标法”监测技术的主要仪器为全站仪，其操作方法为：选取一个固定的监测点，在监测点安装全站仪，选中一个后视点，准确测量每一个监测点的水平坐标，对比每次测量与首次测量的数据，所得数值即为水平位移变化值。全站仪法监测技术不论是操作还是计算，都比较简单，而且对场地没有太高的要求，环境适应性比较强；其缺陷在于成本高，尤其是全站仪的购买价格非常高，所以该技术的使用还不是非常广泛，此种监测技术不仅测算与观测都较为便捷，而且有效的弥补了测小角法的不足，的确是一种最佳的办法，但是前些年精度全站仪的价格比较昂贵。再者，市面上精度最高的全站仪还无法满足高精度监测基坑变形的要求，所以使用不是非常普遍。近年来，随着科学技术的发展，该方法逐渐被普及到了基坑变形检测中。

3、活动觇牌法监测技术。该技术的主要仪器为活动觇牌。其操作方法为：使用符合要求的活动觇牌直接测量监测点和基准面的相对偏离值。其该仪器的测量精度一般为1毫米，采用游标尺可以将精度控制在0.01mm左右。该方法的优势在于：监测非常直接，没有繁琐的计算过程。其缺陷在于：对设备精度的要求非常高，设备采购成本很高，因此监测成本也比较高，且对监测场地有条件要求，同样需要基坑与基准点保持一定的距离。

3、交会法监测技术。交会法监测技术操作过程比较复杂，需要安装两次仪器，对两个基准点和监测点形成的三角形边角进行测量，由此得到监测点的水平位移数值。该方法一般用于监测不规则的基坑变形。由于需要多次安装仪器和测量，因此，使得监测数据的准确性受损，加之操作复杂，计算量比较大，所以，该技术的使用率比较低，选用该方法时最好依据基坑的现场情况，一一确定并排除上述技术无法使用之后，再使用此项技术。

二、建筑基坑常规变形检测技术的应用方法分析

（一）仪器准备

在进行变形检测之前，根据监测技术的选择，准备好相关的检测仪器，比如全站仪或者水准仪等等，严格控制监测仪器的精度，选择测量精度较高的仪器，同时对仪器进行校验，调整相关参数至标准值，一般来说，针对坑壁位移一般选择经纬仪进行测量，而对于建筑物沉降，一般使用精度为0.1mm的全站仪。配置GPS设备，GPS设备是建筑基坑变形检测的必备仪器，现代GPS能够直观反映基坑的三维位移情况，辅助基坑变形检测。配置侧协议，以便对围护结构、灌注桩等建筑构件进行变形检测，进一步提升基坑变形监测的准确性；配置齐全监测所用的其它仪器，例如轴力计、水压力计等。

（二）变形监测系统的布置

1、布置原则。必须保证所有的监测和设备能够保持全天连续运作，以便在任何时间对基坑变形进行检测，设备的数据采集必须要全面且快速；保持技术与设备的环境适应性，避免雷雨等恶劣天气对仪器的运转造成影响；除了采用仪器进行测量之外，也要进行巡视观测，避免仪器监测出现死角，进一步核实仪器监测结果；人员、设备、位置之间保持基本一致，提升变形监测的准确性；应当在基坑土体内部或者地表、受影响建筑物内部设置监测点，使监测网的建设更加完善；在保证精度与工程需求得到基本满足的基础上，尽量降低技术费用。

2、监测点的设计和布设。准确的设计和布设监测点是提升基坑变形监测准确性的基本要求，监测点布设不准确、不科学，所得的监测值就不可能正确。监测点的设计和布设需要考虑建筑基坑周围及其自身的情况而定，比如周围的地质情况、基坑形状特点等等；科学设计支护结构中圈梁关键变形区域的监测点，准确监测环梁的水平位移情况和竖向位移情况。另外，科学设计和布设基坑内部的监测点，必须保障对基坑支护结构的变形情况达到实时监测的要求。安装必要的监控设备，避免外界因素对设备的装置造成干扰，重点对基坑支护结构中常易发生变形的部件实时监测，有效掌控结构的变形情况。

（三）数据处理

1、数据预处理。基坑变形监测逃离不了被设备因素、人为因素以及其它客观因素的存在而影响，因此，所获得数据的准确性并不是非常精确。在获得监测数据之后，需要采用一定的方法对数据进行预处理，通过计算平均值或者其它方法，排除外界因素的干扰，提升所得数据的准确性。

2、准确分析处理监测数据。将基坑累计位移方位和位移量、本次位移方位和位移量、累计沉降量、本次观测高程与坐标、本次沉降的平均速度、本次沉降量以及最高沉降速度的相关数据录入到计算机系统中，采用计算软件得出相应的数值。在此基础之上，绘制平面位移曲线和沉降曲线，人工对所得数据进行二次校验，最后将正确的数据编制成报告。

结束语：

现代研发的变形监测技术有效的解决了建筑基坑常规变形问题，通过仪器检测，可以提早发现建筑基坑的一些常规变形问题，有效提升了基坑的建设质量，同时也大大的降低了基坑施工的危险性，保障了施工人员的人身安全。

参考文献：

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