深基坑水平位移監(jiān)測(cè)方法與精度淺析

1、    深基坑水平位移監(jiān)測(cè)方法與精度淺析    王利用【摘要】近年來，隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得深基坑工程受到越來越多的重視和關(guān)注。在深基坑變形監(jiān)測(cè)中，水平位移監(jiān)測(cè)是最能反應(yīng)基坑變形的有效手段。一方面，通過水平位移可以準(zhǔn)確判斷深基坑的穩(wěn)定性；另一方面，有助于制定切實(shí)可行的施工方案，保證施工質(zhì)量及安全。本文就深基坑水平位移監(jiān)測(cè)方法與精度作出相關(guān)研究和分析，并提出若干意見，以供參考?！娟P(guān)鍵詞】深基坑；水平位移；監(jiān)測(cè)方法；精度隨著現(xiàn)代建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，使得深基坑工程逐年增加，其主要目的是在建筑施工過程中達(dá)到抗震、抗風(fēng)等要求1。雖然最近幾年深基坑工程的實(shí)施質(zhì)

2、量有了一定的提高，但由于各種因素的影響，仍然存在一系列的問題，如基坑支護(hù)變化等，如果基坑質(zhì)量得不到穩(wěn)定，不僅會(huì)影響施工人員的人身安全，還會(huì)阻礙工程的順利實(shí)施。同時(shí)，由于深基坑工程技術(shù)較為復(fù)雜，這便需要施工人員在施工過程中必須準(zhǔn)確了解基坑周邊情況，以防出現(xiàn)變形或位移現(xiàn)象。鑒于此，在深基坑變形監(jiān)測(cè)中，實(shí)施正確的水平位移監(jiān)測(cè)方法具有重要的意義。1. 探討當(dāng)前深基坑水平位移的監(jiān)測(cè)方法1.1坐標(biāo)法坐標(biāo)法在深基坑水平位移監(jiān)測(cè)方法中是重要的組成部分之一，其主要根據(jù)基坑周邊情況，并根據(jù)實(shí)際判斷設(shè)定點(diǎn)位，同時(shí)在每個(gè)點(diǎn)位上方劃以十字基準(zhǔn)線2。一方面，在設(shè)置點(diǎn)位是并不需要太高的要求，只需要對(duì)點(diǎn)位進(jìn)行埋深和防護(hù)，不必

3、處于同一條直線。另一方面，為了保證基坑的位移不影響點(diǎn)位，在施工現(xiàn)場遠(yuǎn)離基坑的位置處設(shè)置可通視點(diǎn)a和b。其中a點(diǎn)需靠近基坑，并且對(duì)基坑周邊的每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)均做到通視；b點(diǎn)則與a點(diǎn)相反，需遠(yuǎn)離基坑，期間利用全站儀在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)每個(gè)點(diǎn)位的坐標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，以及對(duì)比各個(gè)坐標(biāo)數(shù)據(jù)后，便能得出點(diǎn)位的位移情況。據(jù)目前來看，坐標(biāo)法具有一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在設(shè)置點(diǎn)位過程中簡單方便，且利于觀測(cè)，適用于多種基坑工程，另外還能通過不同儀器最大限度地提高精確度。而缺點(diǎn)主要因?yàn)樵O(shè)置點(diǎn)位時(shí)各點(diǎn)距離較遠(yuǎn)，并且互相孤立，因而不適用于相鄰監(jiān)測(cè)樁的位移。1.2測(cè)小角法測(cè)小角法也成為小角度法，其與軸線法的內(nèi)容較為相似，即于基坑每一直線

4、邊都會(huì)建立一條軸線。眾所周知，測(cè)小角法因原理簡單且工作量小的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在基坑水平位移監(jiān)測(cè)中，但若在其每個(gè)測(cè)量環(huán)節(jié)中存在不確定因素，則會(huì)使得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)失去真實(shí)性，甚至還會(huì)引發(fā)基坑坍塌等安全事故3。根據(jù)小角法工作原理可知，其建立的每一條軸線即為固定方向，并通過測(cè)軸線即小角度測(cè)得距離d，進(jìn)而可以計(jì)算出軸線與位移點(diǎn)之間的距離，計(jì)算公式為d=d？。1.3經(jīng)緯儀測(cè)直線法在深基坑開挖過程中，完成護(hù)坡操作后，在基槽的四面設(shè)置幾條直線，如圖1所示。但在設(shè)置直線時(shí)，設(shè)置的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)盡可能地與基坑的邊側(cè)保持一定的距離，以免因距離太近受到基坑平面位移或沉降影響4。同時(shí)，設(shè)置特定的沉降樁號(hào)并標(biāo)記好數(shù)字，以此使得樁點(diǎn)均在

5、同一條直線上。在經(jīng)緯儀測(cè)直線法中，初次測(cè)量時(shí)位移記錄應(yīng)為0，之后每一次監(jiān)控測(cè)量時(shí)則注意儀器的架設(shè)位置和距離，即遠(yuǎn)離基坑aceg等各點(diǎn)。如儀器在a點(diǎn)，前視則為b點(diǎn)。該類方法較適用于寬的基坑，并且其周圍空間不能太小，以免影響觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置。通過經(jīng)緯儀測(cè)直線法，不僅具有操作簡單，快速檢測(cè)出各點(diǎn)的位移情況，還能提高檢測(cè)的精確度。1.4前方交會(huì)法前方交會(huì)法在基坑監(jiān)測(cè)中是一種常用的監(jiān)測(cè)方法，其需要與基坑保持一定的距離，并在確定穩(wěn)定地段之后設(shè)置交會(huì)基線，或者為了保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)，還可設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的工作基點(diǎn)，如圖2所示。從而以此為基準(zhǔn)，通過使用前方交會(huì)法測(cè)出各個(gè)測(cè)點(diǎn)的位移量。2.淺析深基坑水平位移監(jiān)測(cè)精

6、度在基坑周邊的管線、基坑圍護(hù)墻的頂部和相鄰建筑水平位移監(jiān)測(cè)精度上，通常需要根據(jù)真實(shí)、可靠的水平位移量來確定其精度。其中基坑及其周邊環(huán)境水平位移精度具有相應(yīng)的要求，主要體現(xiàn)在：控制監(jiān)測(cè)的坐標(biāo)誤差，即小于或等于0.3；控制水平位移警報(bào)值，即小于20等。另外，在正式明確深基坑水平位移的監(jiān)測(cè)精度過程中，需要考慮以下幾個(gè)因素：第一，確定監(jiān)測(cè)精度時(shí)應(yīng)考慮并滿足位移變化速率，并且還應(yīng)對(duì)報(bào)警累計(jì)值進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測(cè)，盡量達(dá)到監(jiān)測(cè)要求；第二，應(yīng)保證監(jiān)測(cè)精度與實(shí)際測(cè)量范圍具有統(tǒng)一性和整體性；第三，在監(jiān)測(cè)成本得到一定的控制后，應(yīng)當(dāng)適度調(diào)高監(jiān)測(cè)精度的標(biāo)準(zhǔn)。然而，在基坑實(shí)際施工當(dāng)中，除了以上幾個(gè)因素之外，還存在許多不確定因素

7、，比如監(jiān)測(cè)人員專業(yè)技能和水平高低不一。因此，若想提高監(jiān)測(cè)精度的水平，施工單位應(yīng)當(dāng)合理增加資金投入，使用高精度的儀器，從而保證監(jiān)測(cè)的質(zhì)量，進(jìn)一步保障基坑工程的施工質(zhì)量。比如在使用前方交會(huì)監(jiān)測(cè)法中，如圖3所示。前方交會(huì)法指的是通過a、b兩點(diǎn)觀察、這兩個(gè)角，得出p點(diǎn)坐標(biāo)，并且根據(jù)已知點(diǎn)坐標(biāo)得出定點(diǎn)坐標(biāo)。其又分為邊角前方交會(huì)法、測(cè)角前方交會(huì)法及測(cè)邊前方交會(huì)法。以上3種方法中，又使用著不同的觀測(cè)儀器，其中邊角前交會(huì)法使用的是精密全站儀、測(cè)角前交會(huì)法使用的是精密經(jīng)緯儀、測(cè)邊前方交會(huì)法使用的是光電測(cè)距儀?？偠灾?，前方交會(huì)法的精度誤差不僅受到圖形上或交會(huì)角上的影響，同時(shí)還來自外界因素的各種影響。結(jié)語綜上所述，隨著城市現(xiàn)代化發(fā)展步伐的逐漸加快，應(yīng)當(dāng)更加重視深基坑的變形監(jiān)測(cè)。在基坑水平位移監(jiān)測(cè)中，具有小角法、前方交會(huì)法多種監(jiān)測(cè)方法，為了提高監(jiān)測(cè)質(zhì)量，施工單位應(yīng)當(dāng)詳細(xì)檢驗(yàn)所使用的觀測(cè)儀器，以此保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性。另外，不管使用何種監(jiān)測(cè)方法，都應(yīng)提高其精度要求，從而為工程施工提供有力地參考依據(jù)，進(jìn)一保障施工安全和施工質(zhì)量。參考文獻(xiàn)：1李盛斌.沈陽地鐵深基坑水平位移模擬研究j.低溫建筑技術(shù)，2013（05）：114-116.2何暉，李棟棟，張少衛(wèi).基于小角法監(jiān)測(cè)城市深基坑水平位移及精度分析j.山西建筑，2014，40（27）：60-62.3黃志偉