基坑工程监测目的及特点.doc

基坑工程监测的目的及特点1、 基坑工程监测的目的（1） 为施工开展提供提供及时的反馈信息开挖施工总是从点到面，从前到后，将局部和前期的开挖效应与观测结果加以分析并与预估值比较，验证原开挖施工方案正确性，或根据分析结果调整施工参数，必要时，采取附加工程措施，以此达到信息化施工的目的，使得监测数据和成果成为现场施工管理和技术人员判别工程是否安全的依据，成为工程决策机构必不可少的“眼睛”和“瞭望塔”。今年来，这种预警预报式的信息化施工方法已经成为工程法规，通过政府管理部门指令性推行实施，避免了不少可能发生的工程事故，保护了人民的生命财产。（2） 作为设计与施工的重要补充手段基坑工程设计和施工方案是设计人员通过对实体进行物理抽象，采取数学分析手段开展定量化预测计算，并借鉴长期工程实践经验制定出来的，在很大程度上揭示和反应了实际真实状况。然而，实践是检验真理的唯一标准，只有在方案实施过程中才能获得最终的结论，其中现场监测是获得上述验证的重要和可靠手段，设计计算中未曾计入的各种复杂因素，都可以通过对现场监测结果分析加以局部修改和完善。将施工监测和信息反馈看作设计的一部分，前期设计和后期设计互为补充，相得益彰。（3） 作为施工开挖方案修改的依据根据工程实际施工的结果来判断和鉴别原设计是否安全和适当，必要时还需对原开挖方案和支护结构进行局部的调整和修改，例如，改变挖土顺序，减少日出土量，或采取地基与结构加固措施等。为了选择和制定出最佳的修改和加固方案，既保证安全又经济合理，对于设计人员来说，施工监测数据则是至关重要的定量化依据。只有通过对监测数据的透彻分析，准确预估结构及其相邻介质的变形趋势，才能以最小的代价获得最大的成效。在采用监测数据预测基坑围护和相邻土层变形与受力规律方面，反演理论的应用取得了较大的成功，其做法是将结构和土层的量测位移作为输入，按所假设的弹性或弹塑性模型反算或校正材料参数和作用荷载，进而推算出相应条件下结构和相邻介质的最终结果予以输出。根据反演分析概念编制成计算机分析程序，装入现场监测数据储存作用的微机，则可在输入监测数据的瞬时，即可获得理论预测结果，在基坑工程中具有重要的应用价值。（4） 积累经验以提高基坑工程的设计和施工水平鉴于在地质条件、施工工艺、几何形状、开挖深度、围护和支撑类型等方面所存在的差异，基坑围护的设计和施工，应该在充分借鉴现有成功经验和吸取失败教训的基础上，配合和计入自身的特点和要素，力求在技术方面中有所拓展，有所创新。对于某一个特定基坑工程而言，在方案阶段，需要参考同类工程的图纸和监测成果，在竣工阶段，则为后续工程的建设又增添了一个工程实例。正是在各个工程监测工作的基础上，有关基坑工程的数据库才得以逐渐丰富和扩大。从完整的意义说，广大工程技术人员不辞劳苦，所从事的现场监测不仅为确保本工程项目的安全可靠，而且为该领域的学科和技术发展作出了贡献。在基坑工程的技术发展过程中，监测工作及其监测成果起到了十分重要的作用。在通常使用的力学分析、数值计算、室内试验模拟等工程技术手段中，客观事物，即地下结构和相邻土层，总是在不同程度上作些近似或简化处理，为突出主要因素，忽略了其他次要因素，这样做对于不同问题求解是必需和适合的，但在真实刻画自然界客观事物的变化规律方面，不可避免地掺入了人为假定的因素。在这方面，现场监测技术显示了极大的优势，每一个基坑工程的施筑，从某种意义上说，都是一次1:1的实体试验，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中的真实反映，是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合体现。与其他客观事物的发生和发展一样，基坑工程在空间中存在，在实践上发展，缺少现场观测和分析，对于认识和把握客观事物的发展规律几乎是不可能的。2、 基坑工程监测特点（1） 时效性普通工程测量一般没有明显的时间效应。基坑监测通常是配合降水和开挖过程，有鲜明的时间性。测量结果是动态变化的，一天以前（甚至几小时以前）的测量结果都会失去直接的意义，因此，深基坑施工过程中监测需随时进行，通常是17天1次，在测量对象变化快的关键时期，可能每天需要进行数次。基坑监测的时效性决定了基坑监测的频率，它要求基坑监测必须具有足够高的频率，观测必须是及时的，应能及时捕捉到监测项目的重要发展变化过程，以便对设计与施工进行动态控制，纠正设计与施工中的偏差，保证基坑及周围环境的安全。（2） 高精度普通工程测量中误差限值通常在数毫米，例如60m以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为2.5mm，而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mm/d以下，要测到这样的变形精度，普通测量方法和仪器不能胜任，因此，基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。（3） 等精度基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值，而不是要求测量绝对值。例如，普通测量要求将建筑物在地面定位，这是一个绝对量坐标及高程的测量，而在基坑边壁变形测量中，只要求测定边壁相对于原来基准位置的位移即可，而边壁原来的位置（坐标及高程）可能完全不需要知道。由于这个鲜明的特点，使得深基坑施工监测有其自身规律。例如，普通水准测量要求前后视距相等，以清除地球曲率、大气折光、水准仪视准轴与水准管不平行等项误差，但在基坑监测中，受环境条件的限制，前后视距可能根本无法相等。这样的测量结果在普通测量中是不允许的，而在基坑测量中，只要每次测量位置保持一致，即使前后视距相差悬殊，结果仍然是完全可用的。因此，基坑监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器，在相同的位置上，由同一观测者按同一方案施测。参考文献：1 夏才初，李永盛. 地下工程测试理论与监测技术M. 上海：同济大学出版社，19992 宋建学，张杰晓. 深基坑施工中的工程测量. 施工技术. 2002，33（2）：138-139