深基坑开挖边坡稳定性监测实施技术

施昌盛

摘要：通过对深基坑开挖边坡的稳定性进行监测，就可以在施工阶段有效控制深基坑开挖边坡出现的各种变形情况，将一切危险因素排除在外，提前制定切实有效的应对措施，确保施工人员的生命安全，营造安全可靠的施工环境，提高施工质量与效率。本文针对深基坑开挖边坡稳定性监测实施技术进行了详细分析。

关键词：深基坑；开挖边坡；稳定性；监测技术

引言：

本文以大源渡二线船闸的施工过程为例，进行了详细的研究分析。大源渡二线船闸等级为二级船闸，船闸的主体结构有效尺寸为 。主体建筑物施工位于原一线船闸右侧的中州台地，施工围堰为基坑开挖后自然形成，基坑边坡开挖按照每五米的深度分为台阶形式，坡比为1：1：5，台阶的宽度为两米。

一、变形监测网布置技术要求

在深基坑开挖过程中进行边坡稳定性监测时，第一步需要通过平面控制网的建立。深基坑边坡变形观测的主要目的就是为了确定检测点的位移数据信息，因此通过相对独立的坐标系统建立就可以进行实时监测。平面控制网在布设时需要按照两级进行分别依次布设，包括基准点和工作基点，进而组成监测基准网，对对检测点的位移数据信息进行监测。基准点在选择过程中，需要在变形影响区域之外，选取一个稳固牢靠的位置，一般情况下采用设计单位移交的设计控制点。（一）基准点以及工作基点布设

本文研究的工程项目基坑开挖形状接近于矩形，设计单位一共移交了七个基准控制点，在基坑开挖处，分别在两条长边上加密了两个工作基点，两个工作基点之间的连线与矩形基坑的中轴线呈平行位置。值选址和埋设方式内都进行了加固，目的是为了确保基点的稳固可靠性。在每次观测之前，还对基准点以及工作基点的稳固可靠性进行了检验，在每一个月都会对所有的基准点和工作基点进行一次闭合线路联测。

（二）基坑观测点的布设

基坑边坡监测点直接埋设在坡脚、马道以及基坑边坡的顶部，并且设立警示牌，做好保护措施。点位之间的距离在九十米之内，具体的施工情况如下图所示。

二、变形监测实施技术

（一）水平位移监测

由于本文所研究的基坑开挖类型接近于矩形，基坑边坡位移发生的方向主要是垂直矩形中轴线向内，然后以平行于矩形基坑中轴线的一边作为基准线，建立独立的坐标系。这样就可以利用矩形基坑的优势，采用小角法进行位移监测。

如下图所示，沿着基坑直线边建立一条工作基线，然后测量固定方向，测站与监测点方向之间的小角度变化，从而得出测站与监测点之间的水平距离，然后计算出监测点为位移数据，用 表示。

在上述公式中， 代表角度变化量；p代表换算单位，一般情况下，P的取值为206 265；S代表工作基点到监测点之间的水平距离。

采用小角法进行监测时，需要将相关仪器设备架设在基坑外部，与监测点与测点之间的位置不能太远，工作基线方向与工作基点距离监测点之间的夹角不能大于五度，还要与基坑边保持大致平行。测小角法一般情况下出现误差的原因主要是由测角引起。在实际监测中，只需对边长进行一次初始测量，就可以获得较为准确的数据，有效降低了工作量。

（二）垂直位移监测

垂直位移监测采用水准测量方法，将工作基点与监测点之间联测成一条水准闭合的线路。在本文的工程项目监测中，监测对象基坑坡边属于变形比较敏感的水工建筑物，因此对于变形监测的精准度标准要求就比较高，垂直位移水准联测网需要按照国家二等水准观测要求进行监测。其具体的操作流程如下：在水准观测之前，首先要对相关仪器设备进行精准校正，然后利用水准仪i角进行检验，将检验数据记录下来。其次在观测过程中，需要采用中丝读数法进行往返观测，对于奇数站的观测顺序为：后-前-前-后；对于偶数站的观测顺序为：前-后-后-前。最后在水准观测过程中要尽量减少系统误差，在观测过程中观测人员都需要遵守相应的规章制度。

三、變形监测频率控制要求

（一）基坑开挖过程中的观测

在基坑开挖过程中的观测频率为：从原地面向下开挖五米的范围内，采用一周一次的观测频率；从原地面向下开挖五米后，到基坑底部和船闸板底板施工期间，采用三天一次的观测频率；待闸底板施工结束后，采用一周一次的观测频率。如果在开挖过程中出现任何异常情况，都需要进行观测频率的适当增加。

（二）混凝土浇筑过程中的观测

在混凝土浇筑过程中的观测频率为：从底板处混凝土浇筑开始，在每一次的混凝土浇筑之前，都要对沉降和位移进行观测，采用一周两次的观测频率。各个观测点除了定期进行观测之外，还要当其承载负荷力发生变化时进行严密观测。当出现沉降与位移的速率较大时，还要进行观测频率的适当增加。

（三）填土过程中的观测

在填土过程中的观测频率为：从回填土填筑开始，当填土高度小于三米时，采用一周一次的观测频率；当填土高度大于三米时，采用三天一次的观测频率。在每一次填土的前后或者遇到大雨之后，都要进行补充观测。

（四）防汛时期的观测

在防汛时期，需要由测量工程师组织专门的技术人员对于各防汛区域内的堤坝定期进行沉降和位移的检测，观测频率需要保持在每天一次，还要高度重视基坑主体部位的观测，一旦发现任何异常情况就要及时上报并做好记录工作。

四、监测数据成果统计分析

为了确保基坑的安全施工，就需要严格遵循相应的设计方案以及规范要求，展开观测工作，并且做好记录、分析。

（一）边坡监测警戒值

需要按照工程项目的设计方案等要求，设置基坑边坡监测警戒值。在整个施工期间，为了能够及时、准确的获取监测信息，并做好反馈工作，还需要通过反馈表的制定，与相关技术人员进行沟通交流，进而制定切实有效的施工方案。

（二）变形数据处理分析

在变形数据处理分析过程中，首先需要将每次平差处理后的观测数据按照观测时间对应填入统计表格中，然后还要通过统计分析表的制作，将监测点的变形情况形象直观展现出来，最后通过位移累计变量-时间曲线以及沉降累计变量-时间曲线图的绘制，将其结果呈现出来。

结语

综上所述，在深基坑开挖边坡稳定性监测技术实施之前，首先要对工作基点坐标的限差值进行核对，然后排除一切影响监测结果的因素，最后将数据记录并进行处理分析。

（作者单位：浙江山川有色勘察设计有限公司）