论岩土工程施工与现场监测

王建业++张德林

摘 要：岩土工程是一门结合了很多理论的工作，也是建筑施工过程中非常重要的一部分，对岩土工程施工进行监测对于整个施工顺利进行意义重大。笔者从3个方面进行论述，主体探讨了3种监测的内容、项目和方法，对今后岩土工程的施工和现场监测工作都有积极的推动作用。

关键词：岩土工程；现场；监测；结构

中图分类号：TU413 文献标识码：A

岩土工程就是以土力学、岩体力学和工程地质学的理论和方法为指导，研究各种土建工程中所包含的岩土体的利用、整治及改造问题所开展的一系列系统的工作。对岩土工程的施工和现场监测进行研究有利于岩土工程的健康发展，笔者通过大量的实践总结出了岩土工程监测的一些方法。本文将从3个方面进行论述，分别是：基坑围护工程监测、滑坡与崩塌灾害监测、泥石流监测。

一、重视基坑围护工程监测

基坑围护工程监测是一项内容丰富的工作，包括3个主要方面，一是基坑围护结构体、二是基坑内外土体系统、三是基坑内外水力系统，下面就从这3个方面出发，从监测内容、监测项目和监测方法上进行论述。

（一）基坑的围护结构体

1.监测内容

在对基坑围护结构体进行监测的时候，需要关注两个方面，第一是位移-支撑系统和墙体。具体包括圈梁角点的水平位移、中间位置的水平位移，还有立柱的沉降情况以及墙体的水平位移与沉降；第二是内力-支撑系统和墙体弯矩。具体涉及圈梁弯矩和支撑的轴力以及围护结构体。

2.监测意义

通过对上述内容的监测，能够起到以下几点作用，对于岩土工程施工来说意义非凡。首先，可以对设计计算的准确程度进行验证；其次，能够借助监测结果反推设计计算的参数和结果，进而对一些关键的系数进行调整；再次，监测结果可以体现围护结构体总体和局部稳定、安全的情况，进而能够对结构破坏报警前提前采取一些措施。

3.监测方法

对基坑围护工程的监测主要有两种方法，圈梁弯矩测定法和位移测量法。

（1）圈梁弯矩测定法

圈梁弯矩测定法是一种非常普遍的对基坑围护工程进行监测的方法，就是在圈梁受弯的两边埋设两只钢筋应力计或者应变计，一共4支，用来测定不同施工阶段的钢筋应力和钢筋应变。对于两种仪器的埋设一定要符合规范，并且提前设定好初读数。

（2）位移测量法

由于基坑围护结构体的变形通常较小，所以在进行位移监测的时候对仪器的精度要求很高，在进行位移测量的时候需要使用的设备也要具有较高的精度，比如经纬仪、水准仪与测斜仪。为了保证位移测量的准确性，除了要选用精准的仪器外，还要注重位移测量控制点的选择。

（二）基坑内外土体系统

1.监测内容

在对基坑内外土体进行系统的监测过程中一定要对围护墙体的外侧和围护墙体的内侧进行主动力和被动力的监测，还要对坑外土体的水平位移等进行监测。

2.监测点的布置

要想顺利而准确地开展监测工作，就要准备地定位监测点，下面将从4个监测内容出发分别对监测点的布置进行说明。

（1）土压力监测点的布置

在探讨土压力监测点的排布时要从两种情况出发，第一种情况是平面，第二种情况是剖面。第一种情况下，监测点位于中间，因为该位置的压力发展变化比较大；第二种情况下，监测点要设置在接触面上，这样才可以直观地体现出围护结构体的受力情况。

（2）坑外土体的水平位移监测点的布置

监测点的设置规则与土压力监测点的设置原则大同小异，通常允许用围护墙体的位移进行代替，能够让工作人员更加便捷地进行土压力和变形关系的分析。

（3）坑外土体沉降监测点的布置

坑外土体沉降监测点适合布置在基坑周围中间部位，同时要和基坑开挖面保持垂直，需要注意最外面的监测点和基坑开挖面的距离要大于围护墙体的入土深度。

（4）坑内土体的隆起监测点的布置

一定要结合基坑的形状以及基坑的面积对监测点进行合理地排布，一般不要超过5个点。

3.监测方法

通常，在对位移进行监测的过程与方法等同于围护结构体。在进行土压力的监测时常常使用两种类型的仪器，一是电磁式的，二是钢弦式的。不管是什么类型的仪器在使用的时候都要注重仪器位置的选定和对电路系统的保护。

（三）基坑内外水力系统

1.监测项目

对基坑内外水力系统的监测包括以下几个内容：基坑外水位、基坑内水位、坑外孔隙水压力和深层降低承压含水层水位。

2.监测方法

在对基坑内外水力系统进行监测的时候使用的方法要根据具体的监测项目决定。一般情况下，对水位进行观测的时候要结合施工规程进行，对水位监测要使用电测法进行，在对孔隙水压力进行监测的时候需要埋设孔隙水压力仪器。

二、加强滑坡与崩塌灾害监测

（一）监测目的

滑坡监测能够让人们对滑坡体的演变过程更加了解，在观测到有崩塌迹象的信息时有敏感性，只有这样人们才能更加准确地分析和评价滑坡现象，才能对滑坡进行良好地预测和防御，让监测与预报工作更加合理、科学。

（二）监测内容

笔者发现，对滑坡及崩塌灾害进行监测要涉及以下几点：变形监测、相关因素监测、宏观前兆监测。

1.变形监测

首先对变形监测的内容进行分析，既包含位移监测和倾斜监测，又包括与之相关的其他物理量的监测。下面分别论述以下这3个监测内容。第一点，位移监测就是对地表的位移和地下的位移进行监测；第二点，倾斜监测是对地面与地下的倾斜情况进行监测；第三点，其他物理量的监测设计应力、推力、低声和地温等等。

2.相关因素监测

与滑坡和崩塌灾害相关的因素包括地表水动态和地下水动态两个方面。首先，地表水动态。其次，地下水动态。

3.宏观前兆监测

宏观前兆监测的内容涉及宏观形变和宏观地声两个方面。第一，宏观形变是对破坏前出现的一些表面裂痕或者局部坍塌进行监测；第二，宏观地声就是对变形破坏前要发出的声音进行监听，确定发声的位置。

（三）检测方法

由于滑坡与崩塌灾害监测工作的内容比较复杂，所以实施监测的时候方法不是单一的，而是要结合具体的监测内容选择恰当的方法，要结合具体的情况具体分析，选择方法的时候要坚持少而精的原则开展。

三、启动泥石流监测

（一）监测内容

在对泥石流进行监测的时候同样要先明确监测的内容：形成条件的监测、运动特征的监测以及流体特征的监测。第一，形成条件的监测就是对物质来源和气象水文条件的监测；第二，运动特征的监测就是对动态要素和动力要素的监测；第三，对流体特征的监测主要涉及物质的组成部分与物质的相关性质的监测。

（二）监测方法

泥石流是由一些固体物质形成的，通常这些物质的性质与特征决定了其稳定情况。对这些物质进行监测可以很好地控制泥石流。比如固体物质的结构属于松散物质，就要密切关注其稳定情况，在一些恶劣天气要特别关注。同时，气象和水文条件也是不容忽视的一个方面，他们都将影响固体物质的存在状态，对泥石流的形成起到非常重要的作用。

结语

综上所述，建筑施工中必然涉及岩土工程施工，在此过程中进行科学的监控非常必要。本文从3个方面进行探讨，对岩土工程的监测内容和方法等进行分析研究，对岩土工程的施工和监测工作具有非常重要的指引作用。

参考文献

[1]刘志祥，李夕兵.充填体变形的混沌时序重构与神经网络预测[J].矿冶工程，2005，25（1）：16-19.

[2]李夕兵，刘志祥.基于重构相空间充填體变形规律的灰色预测研究[J].安全与环境学报，2004，4（6）：54-57.