基坑工程变形监测方案设计与分析

刘赟 饶建东

江西省核工业地质局二六三大队 江西吉安 343000

在传统的建筑基坑施工过程中，由于受到测量技术水平方面的限制，没有高精度的监测仪器设备，进而造成了基坑变形监测工作无法高质量开展，经常会出现基坑施工安全隐患。当前随着各种监测技术和预报方法的不断涌现，在针对大型建筑体的基坑监测工作中，以GPS和摄影测量技术为主的相关监测技术的应用，大大提高了基坑变形测量工作的整体质量和效果[1]。

1 基坑变形监测及预报理论与监测范围

1.1 理论研究

在一些高层建筑工程施工当中，由于地下基础结构的稳定性不足，导致建筑上部主体结构产生位移问题，直接造成了建筑体结构的稳定性下降，对人们的生命财产安全造成威胁。为了有效避免此类事故的发生，在建筑工程施工中需要充分做好变形监测工作，同时还需要对其进行预报。基坑作为建筑地下的基础构成部分是建筑工程施工的首要环节，由于基坑施工需要在地下环境开展，受到地质条件因素的影响，经常会存在基坑稳定性不足情况。因此，在基坑施工中需要实时做好变形监测工作，有效防止基坑出现严重的破坏问题。

基坑工程施工具有风险较大、结构复杂以及约束条件较多等特性，对于一些大型建筑集中结构来讲，必须充分做好基坑的施工监测工作，充分保证基坑始终处于一种安全稳定的状态，以此来保证后续建筑工程的整体施工质量。因此，在建筑工程建设初期需要提出科学有效的基坑监测工作方案，通过基坑变形观测工作，有效保证基坑工程的整体质量和可靠性，为后续建筑工程的主体施工打下良好的基础。

1.2 基坑监测和预防工作范围

在基坑变形监测工作中，包含基坑主体监测、基坑外围结构水平位移监测、地基分层沉降监测、基坑回弹量监测以及基坑内部积水高度观测等多项工作。其中基坑的水平位移和竖直方向位移观测工作是整个监测工作中的重点环节。

基坑变形监测工作中需要设置一个可靠的控制网，提高监测点的观测准确度，以有效保证观测数据的精确性，为后续的基坑调整工作打下良好的基础。在各种监测项目正式开始实施之前，需要对基坑的规模大小、工程概况以及周围环境等进行有效确认，有效确定当前基坑的等级以及精度大小。基坑周围稳定区域的监测点选择，需要根据当前基坑等级和监测点的点位误差来进行推算，主要监测工作目标是通过监测误差点来进行推算，有效保证监测点位的设置可靠性和科学性。

2 基坑变形监测及预报方法

2.1 监测精度

在基坑变形监测工作中，监测点位的精确度主要取决于建筑基坑的工程概况，监测工作中所使用的仪器设备、监测方法、监测目标、监测工程等级等、允许变形量的大小等多方面因素。

2.2 监测周期

在基坑的变形监测周期范围内，需要充分考虑到单位时间范围内监测变形量的大小、观测精度大小以及变形特点等各种影响因素。基坑变形监测工作在首次观测工作中，需要保证连续两次以上重复性观测，并将多次观测所得到的参数数据取平均值来作为观测的初始数据。对于在同一个周期范围内的观测工作，需要在较短的时间范围内完成，不同观测周期需要使用相同的观测仪器设备和观测方法路线。当变形观测量较大的情况下，需要适当缩短监测周期，当行形变量较小的情况下或者整个观测量趋于平稳时，可以适当地增加检测周期。

正常情况下，在建筑基坑开发的初期环节变形体的变形速率较快，此时需要有效降低观测周期以及加大观测工作的频率。在经过一段时间之后基坑会逐渐趋于稳定状态，此时可以适当地增加监测工作周期，但是需要保证周期性观测工作，对于等级较高的变形观测工作来讲，需要保证观测人员固定并且需要选择最佳的观测工作时间。

2.3 预报方法

基坑变形监测工作的最终目标，是对观测所得到的各种数据采用有效的方法检查是否符合预报工作的基本要求，有效分析各个监测点位的监测数据特点，检查工程整体的施工质量以及相关的预报工作信息，做出更加全面和精确的监测预报工作方案。随着监测技术的不断发展，在基坑变形监测工作中所得到的监测数据也越来越精确，人们针对基坑观测数据的特点探索和研究深度越来越深，并且有效形成了以回归分析法、有线元分析法以及人工神经网络等更加先进和科学的预报工作方法。大型的建筑体变形监测工作属于一个长期且连续性的工作，每一期的监测数据量相对较大，同时监测内容相对比较复杂。在数据处理工作中，需要以具体的观测时间来作为自变量变形监测量来作为因变量，有效对比二者之间所产生的变化对应关系，根据变形数据的实际特点，通过使用回归分析法对基坑进行有效预报和处理，建立有效的数据分析结构模型，从中找寻监测数据的最佳拟合计算方程，以此使整个监测预报的预测值更加精确[2]。

2.4 具体案例分析

以某处新建建筑工程12层的建筑工程施工为例，有效结合该建筑工程周围的环境条件状况，根据建筑基坑工程监测技术规范，有效得出该基坑的水平位量大小需要控制在60mm，但是由于该工程的结构局部变形量相对较多，因此直接将整体变形量进行科学布局即可进行有效分配。

根据相关规范工作要求中的工作标准，监测点的水平位移误差量需要小于1.5mm，监测点内的高层误差量需要小于0.5mm。通过监测点的精确度规范标准，可以有效反推出监测控制网所设置的二级短信网络，从该项规范要求中可以看出，基坑的竖向位移量需要控制在42mm，设置二级监测控制网络导线和水准控制网络，有效保证监测数据的准确性。在检验计算网络中所得到的测量精度指标和点位误差量大小必须要符合检测规范工作要求，当符合检测工作要求的前提下，需要使用该控制网络进行进一步观测，并且需要使用SPSS软件对观测所收集到的数据进行进一步处理，同时生成相应的回归方程，从中选择出最佳的拟合方程，对建筑基坑的变形趋势来进行有效预报，从中可以得到更加科学和全面等变形量监测数据报告[3]。

3 结语

随着我国建筑产业的发展规模不断扩大，在后续的建筑基坑施工过程中，会对多种变形监测技术进行综合应用，有效提高基坑变形监测工作的整体精度和效率，实现快速布网和观测作业，不断提高基坑施工的整体安全性和稳定性。