基坑水平位移监测方法的探讨

基坑水平位移监测方法的探讨

李景翔

身份证号码：450325198706071251

摘要：本文研究基坑水平位移监测方法。列举几种常用的基坑水平位移监测方法，对比其优缺点，包括斜面拉线法、钢尺直接测量法、经纬仪测直线法、坐标法、土压力盒、测斜仪等。期望本文能够为相关工作者带来一定的参考作用。

关键词：基坑；水平位移；监测方法。

一、斜面拉线法

开挖基坑、完成护坡喷锚后，施工人员可在护坡顶面、斜面拐点位置设置第一个监测点A，在坡底、靠近底部300cm的部位设置第二个监测点B，再在完成喷锚的护壁底部，在距离底部300cm的部位设置第三个监测点C，用小线绷紧，使A、B、C三点保持在同一条直线上，且测点顶面高也保持在同一直线上，之后依次设置D、E、F等不同的监测点，直至基槽开挖底部，此时，所有监测点位置与顶面高处于同一条直线上。

图 1斜面拉线法

需要注意的是，如上所有监测点的位置都应高出护坡面15cm。设置监测点后，施工人员可结合施工监测方案的要求，设置护坡位移线点（条）数，并在每一位移观测线的对应位置设置沉降观测点，确保每一观测点深入地下深度不低于80cm。之后，施工人员可依据各施工环节的实际特点，对侧壁、边坡顶部沉降点实施观测，直至完成深基坑施工。

相较于其他几种基坑水平位移监测方法，此种监测方法的优势是操作简单、无需用到过多精密仪器。若基坑面积较小，施工人员应不吝使用此种方法进行监测。对于深度较深、面积较大的深基坑，不推荐使用此种监测方法，因其精度较为有限，难以保证数据的准确性[1]。

二、钢尺直接测量法

此种方法在操作上较为简单，取得的数据也十分直观，有较为突出的优势。在完成深基坑开挖第一步后，顶面、边坡护壁建造完成，此时施工人员可在边坡顶面对应两侧设置监测点。一般来讲监测点的埋深不应低于80cm，否则稳定性易受到影响。

图 2钢尺直接测量法

施工人员应在监测点的顶面画上十字线（在木桩上钉上小钉子，去掉钉帽，以提升测量精度。施工人员应在监测桩附近设置醒目标志，避免其他施工作业影响监测工作的顺利进行），在测量时，施工人员会用到钢尺与拉力计两种工具，应将钢尺的一端放在位于基坑一侧的测量桩上的A点处，固定好钢尺后，在其端头挂上拉力计，放在对面坑壁的测量桩上，作为监测点A‘。每次测量中，施工人员需使用同一个拉力计，以同样大小的拉力进行测量，得出二桩之间的距离。此外，也可将此桩运用到沉降观测中。

此种水平位移监测方法具有简单、方便、快捷的优势，若基坑、基槽较窄，如电缆隧道基坑，施工人员应不吝采用此种监测方法。但这一方法也具有缺陷，具体如下：若基坑过宽，钢尺中部下垂较为明显，加之风力等因素也会影响测量数据的大小，为监测带来误差[2]；若位移误差较小，地面无裂缝时，施工人员很难判断出是边坡的哪一面发生了位移。

三、经纬仪测直线法

图 3经纬仪测直线法

在完成基坑开挖第一步、形成护坡后，施工人员可在基槽的每一侧设置AB、CD、EF、GH等几条直线，且确保各监测点远离基坑边缘，避免其受到基坑沉降、平面位移的影响。施工人员应在基坑的坑壁上设置位移沉降桩号1、2、3...将各边的各点保持在同一直线上。

进行初次测量时，施工人员可将位移记录为0mm，进行每一次监测时，都应将仪器架设在远离基坑的A、C、E、G上，前视对应的B、D、F、H点。如，可将仪器设置在A点，前视B点，锁紧水平制动螺旋后，用卷尺20cm刻度线对准观测桩的十字基准线，且与视线保持垂直。之后施工人员应依次观测放置在1~7点上的尺子并做好记录，如此便可取得平面位移数据。

此种方法更多适用于对宽度较大的基坑的测量，且基坑周围也相对平直，空间较为宽阔，便于施工人员设置各个监测点。该方法的优点是操作简便，可较直观地呈现各点的位移情况，缺陷是精度要求高，若基坑不规则，施工人员还需设置更多的监测点位，施工过程中保存点位的难度较大，因此建议施工者在延长线上设置备用点。

四、坐标法

施工人员应在基坑周边设置多个监测点，并在各个点位上标注好十字基准线。一般来讲，点位设置方面，只需要施工人员控制好点位的埋深，并做好防护措施，不必严格要求各点位保持在同一条直线上。施工人员应在施工现场中，不影响施工作业且尽可能远离基坑的位置设置观测点A与B，A相较于B更靠近基坑，且能够通视基坑的各个观测点，是仪器架设点；B点离基坑尽可能远，最好大于A点到基坑沉降观测点任意一点的距离，目的是保证后视足够，以控制测量过程中出现的误差。施工人员应使用全站仪等设备，在规定好的时间观测各个点位的具体坐标，在比对坐标数据的基础上，判断平面位移情况。

此种水平位移监测方法的优势是对点位的设置比较简单，同时适用范围也较宽广，规则或不规则的基坑皆适用此种方法，施工人员可兼用不同的仪器，取得更为准确的监测结果[3]。此种方法的缺陷是各个点之间相对独立，且不一定有关系，因此施工人员很难监测相邻检测桩的位移情况。

五、土压力盒

喷锚护坡后，施工人员可将土压力传感器，依照监测方案的要求设置在相应的部位，具体操作遵循如下流程：首先，将传感器装设在准备好的尼龙或帆布挂帘上，之后将尼龙或帆布平铺在钢筋表面，与钢筋笼固定在一起。此种监测方法的优势是可较为准确地测出边坡位移数据，缺点在于用到的材料过多，工作量也过大，对材料的大面积铺设极有可能为量测档段或核体的摩擦效应带来影响，进而影响结构受力。

六、测斜仪

实际工作中，施工人员通常需将测斜管安装在穿过不稳定土层，到达下部稳定土层的垂直钻孔内，如安装在边坡为混凝土桩的护坡的桩内。施工人员可使用数字垂直活动测斜仪探头，控制好电缆、滑轮装置与读数仪，读出变形数据。第一次观测中，施工人员可建立起测斜管位移的初始断面，方便在后续的监测工作中，判断当地面发生运动时，断面的位移情况。观测时，施工人员可操作测斜管底部向着顶部移动，在0.5m间距处暂停，进行倾斜测量。可利用二支受力平衡的伺服加速度计，测量得出探头的倾斜度，用一支加速度计测量测斜管凹槽纵向位置的倾斜度，再用另一支加速度计测量垂直于测轮平面的倾斜度。可将倾斜度转换为侧向位移数据，对比一开始取得的观测数据，分析地层位移情况。施工人员可通过绘制偏移变化量，得出一个分辨率高的位移断面图，利用断面图更好地确定地面运动位移的大小、深度、方向与速率。此种监测方法较适用于面积较小、边坡有垂直护桩的基坑，有利于将测斜管控制在一个相对稳定的状态，从而更好地反映出边坡的位移情况。

结语

深基坑属于具有临时性特点的高危工程，实际施工中，施工人员应坚持观测边坡的位移情况，从而准确地判断基坑的稳定性，采取合理措施，规避安全事故的发生。为提升水平位移监测质量，施工人员应强化对各种监测技术的研究，明确各种监测技术的优缺点，结合基坑的实际情况，选择合适的监测技术，将仪器观测与目测调查结合在一起，获得准确的监测数据，判断基坑稳定性，为后续施工作业的顺利开展提供数据支持，将工程安全隐患控制在最小范围内，保障施工质量安全。

参考文献

[1]骆焕成,秦海超. 深基坑水平位移监测方法研究与工程实践[C]//.第十三届全国边坡工程技术大会论文集.[出版者不详],2021:278-283.DOI:10.26914/c.cnkihy.2021.020757.

[2]陈聪.浅谈建筑基坑水平位移和沉降监测[J].房地产世界,2021(13):7-10.

[3]郭林云,徐泮林,何士伟.基坑水平位移监测方法提高精度的研究[J].测绘与空间地理信息,2021,44(03):179-182.