岩土工程中深基坑检测技术的应用探究

雷波 李德兵

湖北建夷检验检测中心有限公司 湖北宜昌 443000

1 深基坑检测的特点和内容

1.1 检测特点

（1）时效性。对于基坑的检测往往具有明显的时效性。测量结果以动态形式呈现，一天前（或几个小时前）的测量结果将失去意义。所以，深基坑工程的检测工作需要实时监控。当测量对象处于变化多样的时期，需要每天进行多次观测。（2）高精度。一般使用高精度的仪器进行基坑检测。（3）准确性。基坑工程实施过程中的检测往往只需要相对变化量的测量，而不是绝对的测量值。坑检测需要尽可能地准确，使用相同的仪器，在同一位置，由同一方案中的同一观察员检测[1]。

1.2 检测内容

检测内容是由项目规模、工程施工方法、地质环境条件决定的。施工过程应符合设计规范，根据实际施工情况委派其他机构对工程施工情况检测。应在实际施工之前制定检测方案，并通过总监理工程师审查。检测点按照批准的方案布置，检测并及时提交检测数据。

2 岩土工程中深基坑变形机理及检测

基坑变形机理及检测过程中，需要使用到以下几种设备：第一，水准仪，水准仪主要是应用在基坑结构沉降检测等方面，包含有基坑周边地表、地下管线以及建筑物等的沉降检测，另外，还需要利用水准仪确定地下水位观测孔、分层沉降管等；第二，全站仪。全站仪主要应用在地下管线和周边建筑物的水平位移等方面，同时还能够实现对不同支撑水平位置和结构顶面的测量。在开展施工检测活动时全站仪和水准仪使用频率最高，在实际测量中，必须要设置好测量控制点，避免将其设置在变形区域或者位移区域；第三，测斜仪。根据不同的工作原理，测斜仪可分为差动电容式测斜仪、伺服加速度式测斜仪等不同类型，伺服加速度式测斜仪因为其测量精度高，当前应用较为广泛；第四，钢筋计。钢筋计在实际应用中可将基坑围护结构顺着深度方向的应力换算为弯矩，包含有结构轴力以及平面弯矩等内容。

3 岩土工程中深基坑检测技术的应用

一般情况下，为深基坑(含车站、出入口、通道)开挖深度1.5倍的边缘两侧范围的地面、地下周边建(构)筑物、地下管线及道路变形等。车站深基坑围护结构桩(墙)顶水平位移及竖向位移、基坑周边地表沉降、支撑轴力、立柱内力、倾斜及竖向位移等。基坑周边地表沉降点分布在与基坑四周，与基坑周边平行，根据现场情况布设两排或三排监测点，其中第一排监控量测点与基坑边的距离不大于2m；每排监测点的距离为3m-8m。垂直于基坑边线的监测点，应选择在具有代表性的地方，基坑两边的监测点总数应该不小于10个，采用电子水准仪进行观测。

图1(a)的那样，深入挖掘基础坑前，周边的坚定基础坑构建物中聚酯反射的照片张贴，距离远的就可以安装小型棱镜反射的照片代替，然后全站仪站，新设的自由是数适当的位置，三维反射的照片的观测平差，三维的严格无接触变形三维检测测定网。

图1

无接触变形检测技术有以下三种应用：

3.1 采用自由设站法测量三维检测网点的三维坐标

图1(b)，变形检测的位置张贴聚酯反射板，所定的位置上设置了全空间站以后，部分或全部的三维测量检测网，网分并同期检测和检测分的全局仪得到坐标系中的三维坐标。根据地下管线图和管道两接头之间局部倾斜值的控制标准沿管道铺设方向每15m-30m的位置布设一个管线沉降监测点，采用电子水准仪进行观测。测斜孔布设在基坑两侧的对称位置，每20m一孔，由于阳角位置的变形会相对较大，所以在每个阳角的地方同样布设测斜孔。此外还要求每个测斜管的底高程等于围护桩的底高程，采用测斜仪进行观测。支撑轴力监测点布设在支撑的端部或中部，采用轴力计进行监测。建筑物沉降监测点沿建筑物外墙布设，共完成沉降观测7次。监测过程中，建(构)筑物沉降累计变化最大值为-16.86mm，发作在点JGC-1-05处；建(构)筑物阶段沉降变化速率最大值为-0.55mm/d，点号为JGC-2-06。

3.2 检测基坑周边和坑壁的水平位移

基坑壁多数受到施工的妨碍，在不能直接观测的位置，与全站仪、铅直仪、钢尺组合，如图1所示可进行变形检测。

图2 检测基坑坑壁变形

在孔壁一侧的平台架设全局仪，观测四个到六个三维验点，

然后利用边、角的后方的交会原理或者三维坐标的变换方法，求全局仪三轴交点的坐标;保持一切局仪的基座位置不动，移开全站仪式，然后在基座上安置光学式的铅直仪，此时，竖直直仪的线相同地通过整体局仪的三轴交点。

3.3 检测坑壁收敛

当基坑的宽度小时，如图3所示，通过收敛计可以直接测量A、D这两个点的相对收敛度，该收敛计具有与孔的两侧相同的高度。虽然集散地本身读取精度很高，但受设备配置等影响，重复测定精度仅在0.3-0.5mm之间。基坑的宽度大的话收敛计不能测定，不过，这个情况用全局不接触的测量能解决。

总之，建筑物施工需要一定的基础，而基础需要在一个相对安全、稳定的环境下施工，由此便有了基坑工程。基坑工程是指进行土方支护结构的建设、地下水的管控、信息化建设和环境保护，以确保地下结构施工过程中地下开挖形成的监控检测的安全、稳定。深基坑工程施工过程中，应确保其支护结构和周边环境体系受施工影响程度在可控制的范围，制定详细的检测方案并严格、灵活按其执行是必要的手段之一，从而及时掌握支护结构和周边环境体系变形情况，保证基坑施工安全。

图3 收敛计测量原理