林朱平+鄭漢欽+樓瑛+王明資+陳泳濱+李晨鳴

[摘要]二十一世紀(jì)以來，伴隨著城市化建設(shè)步伐的加快和科學(xué)技術(shù)實力的跨越式發(fā)展，基坑工程朝著更大更深的方向發(fā)展，由此，對基坑工程的施工安全和監(jiān)測技術(shù)提出了更高的挑戰(zhàn)，迫切需要一套更完善的信息化監(jiān)測體系來指導(dǎo)施工，提高施工過程中的安全性和可靠性。

[關(guān)鍵詞]信息化施工；深基坑工程；變形監(jiān)測

我國深基坑工程監(jiān)測起步較晚，直到1999年才召開了第一次專門的深基坑研究領(lǐng)域的會議，不僅理論研究相對落后于實踐，并且沒有豐富的工程實踐，而且在施工管理和經(jīng)驗上也很缺乏。

1監(jiān)測概述

深基坑工程監(jiān)測是為了確保在基坑施工過程中基坑工程主體和周圍環(huán)境的安全，通過對基坑本身內(nèi)部有關(guān)結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力以及基坑以外的環(huán)境保護(hù)對象變形參數(shù)的監(jiān)測，驗證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計和基坑開挖施工組織設(shè)計的正確性，并對基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性、可靠性和安全性進(jìn)行預(yù)測預(yù)報，及時掌握在施工中支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形以及環(huán)境的變化情況，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況，科學(xué)合理地調(diào)整施工步驟，從而實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計和信息化施工管理。此外，對基坑進(jìn)行全面監(jiān)測，獲得大量的數(shù)據(jù)，為以后同類基坑的設(shè)計和施工提供參考，驗證基坑的有關(guān)理論研究。

2監(jiān)測內(nèi)容

基坑監(jiān)測內(nèi)容主要由基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測、基坑變形監(jiān)測兩大部分組成。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測包括支撐體系應(yīng)力監(jiān)測、維護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測以及主體結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測等，通常使用鋼筋應(yīng)力計、應(yīng)變計以及頻率接受儀等相關(guān)儀器進(jìn)行監(jiān)測。在詳細(xì)了解地質(zhì)情況和基坑的維護(hù)設(shè)計方案后，選取具有代表性的位置，抓住關(guān)鍵部位，配套設(shè)置，以形成有效的監(jiān)測系統(tǒng)。一般包括圍護(hù)磚（墻）內(nèi)力監(jiān)測；支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測；土壓力和孔隙水壓力監(jiān)測。其中的基坑變形監(jiān)測以獲取定量數(shù)據(jù)的專業(yè)儀器測量或?qū)Ｓ脺y試元件監(jiān)測為主，以現(xiàn)場人工觀測為輔，是監(jiān)測設(shè)計的重要組成部分。其監(jiān)測的主要內(nèi)容包括樁（墻）頂及周邊環(huán)境監(jiān)測；樁（墻）體和深層土體水平位移監(jiān)測；坑底回彈和土體分層沉降。

3監(jiān)測頻率

基坑監(jiān)測應(yīng)貫穿于基坑工程的全部過程，從基坑開挖前的準(zhǔn)備工作到基坑工程土方回填完畢，甚至在有特殊要求的情況下需監(jiān)測至基坑變形穩(wěn)定或者趨于停止變形為止。在監(jiān)測過程中，基坑監(jiān)測的頻率并非是一成不變，而是基于工程概況，施工進(jìn)度、外部環(huán)境影響以及當(dāng)前監(jiān)測值的穩(wěn)定程度等影響方面，并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗綜合考慮而進(jìn)行適時調(diào)整。

4監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與分析

通過對深基坑的實時監(jiān)測，所獲得的大量數(shù)據(jù)，無法較為直觀的反映位移場和應(yīng)變場的變化情況，必須對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、分類，并編制成圖表等形式，使人們更加直接、具體、有效的獲取相關(guān)信息。在深基坑工程施工過程中，對各項監(jiān)測數(shù)據(jù)根據(jù)不同的性質(zhì)進(jìn)行不同程度的定量、定性分析。以基坑的現(xiàn)有狀況，預(yù)判可能出現(xiàn)的問題和發(fā)展趨勢，以達(dá)到安全施工的目的，同時為驗證和提高深基坑工程的設(shè)計理論和施工技術(shù)提供重要依據(jù)。監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析與整理雖然是數(shù)據(jù)的兩個不同處理過程，但是二者卻又相輔相成，不可分割。在數(shù)據(jù)整理過程中往往伴隨著數(shù)據(jù)的分析，而數(shù)據(jù)分析則需要依托數(shù)據(jù)整理的成果才得以進(jìn)行。

5監(jiān)測報警值

監(jiān)測報警值是為確保基坑工程的安全性而設(shè)定的各項監(jiān)測指標(biāo)的預(yù)估最大值。合理設(shè)定的監(jiān)測報警值應(yīng)包括基坑工程各監(jiān)測項目的累計變化量和變化速率值兩個控制量，是調(diào)整施工步序和優(yōu)化工程原本設(shè)計方案的重要依據(jù)，更是工程施工安全的重要保障。然而截止目前，我國尚未頒布有關(guān)于建設(shè)基坑工程確定監(jiān)測報警值的相關(guān)辦法和具體規(guī)定，在實際工程中主要參照設(shè)計預(yù)估值、現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范和規(guī)程的規(guī)定值以及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗類比值這三方面的數(shù)據(jù)。

6動態(tài)設(shè)計與信息化施工

由于巖土工程中存在復(fù)雜性和多變性，以現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)并不能全面反映出工程施工中各種復(fù)雜的變化情況，雖然在基坑的結(jié)構(gòu)設(shè)計工程中，最大程度進(jìn)行了詳盡的計算分析，但是設(shè)計和施工依然在不同程度存在著脫節(jié)現(xiàn)象。在這種情況下，就需要通過綜合性的實時監(jiān)測來反饋現(xiàn)場情況，根據(jù)實際情況，科學(xué)合理地調(diào)整設(shè)計參數(shù)，優(yōu)化施工方案，從而實現(xiàn)動態(tài)設(shè)計和信息化施工管理。

動態(tài)設(shè)計是指利用相關(guān)的現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理，借助反向分析等研究方法盡可能動態(tài)化地推導(dǎo)出模擬巖土體和深基坑結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息，設(shè)計方則基于這些信息，逐步、合理地修改、調(diào)整設(shè)計參數(shù)，優(yōu)化設(shè)計方案，在保證基坑工程安全的重要前提下，降低工程造價的這一過程。動態(tài)設(shè)計貫穿于基坑工程的全過程，有效利用各階段所反饋的施工信息，將設(shè)計和施工過程密切結(jié)合起來，在反復(fù)的設(shè)計修正和調(diào)整中達(dá)到完善設(shè)計方案，提升設(shè)計質(zhì)量的目的。

7結(jié)語

信息化施工是在施工過程中依托從現(xiàn)場實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)以及前期的各項勘測資料等大量信息，通過數(shù)據(jù)處理、分析并與前期數(shù)據(jù)的比對下，對原有的施工方案進(jìn)行調(diào)整，預(yù)測后續(xù)過程可能出現(xiàn)的新狀況，進(jìn)行施工組織設(shè)計再優(yōu)化，從而起到指導(dǎo)施工方案、保證施工安全，降低工程造價的顯著作用。endprint