【基坑工程】基坑监测与信息化施工

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1、第29章基坑监测与信息化施工29.1概述众所周知，基坑工程是一门实践性很强的学科。由于岩土体性质的复杂多变性及各种计算模型的局限性，很多基坑工程的理论计算结果与实测数据往往有较大差异。鉴于上述情况，在工程设计阶段就准确无误地预测基坑支护结构和周围土体在施工过程中的变化是不现实的，施工过程中如果出现异常，且这种变化又没有被及时发现并任其发展，后果将不堪设想。据统计多起国内外重大基坑工程事故在发生前监测数据都有不同程度的异常反映，但均未得到充分重视而导致了严重的后果。近年来，基坑工程信息化施工受到了越来越广泛的重视。为保证工程安全顺利地进行，在基坑开挖及结构构筑期间开展

2、严密的施工监测是很有必要的，因为监测数据可以称为工程的“体温表”，不论是安全还是隐患状态都会在数据上有所反映。从某种意义上施工监测也可以说是一次1：1的岩土工程原型试验，所取得的数据是基坑支护结构和周围地层在施工过程中的真实反映，是各种复杂因素影响下的综合体现。与其它客观实物一样，基坑工程在空间上是三维的，在时间上是发展的，缺少现场实测和数据分析，对于认识和把握其客观规律几乎是不可能的。值得一提的是，近年来我国各城市地区相继编写并颁布实施了各种基坑设计、施工规范和标准，其中都特别强调了基坑监测与信息化施工的重要性，甚至有些城市专门颁布了基坑工程监测规范，如《上海市基

3、坑工程施工监测规程》等。国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》也于近期颁布，其中明确规定“开挖深度超过5m、或开挖深度未超过5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程均应实施基坑工程监测”。经过多年的努力，我国大部分地区开展的城市基坑工程监测工作，已经不仅仅成为各建设主管部门的强制性指令，同时也成为工程参建各方诸如建设、施工、监理和设计等单位自觉执行的一项重要工作。如前所述，近年来我国基坑工程监测技术取得了迅速的发展，受重视程度也得到了充分的提高，但与工程实际要求相比还存在较大的差距，问题主要表现在以下几个方面：1、现场数据分析水平有待提高现场监测目的是及时掌握基坑

4、支护结构和相邻环境的变形和受力特征，并预测下一步发展趋势。但由于现场监测人员水平的参差不齐以及对实测数据的敏感性差异，往往使基坑监测工作事倍功半。目前大部分现场监测的模式停留在“测点埋设—数据测试—数据简单处理—提交数据报表”阶段，监测人员很少对所测得的数据及其变化规律进行分析，更谈不上预测下一步发展趋势及指导施工。与大型水电工程相比，一般城市基坑工程由于施工持续时间相对较短、投资规模相对较小，设计人员很少常驻现场。由于现场监测人员更熟悉整个工程施工和监测情况，现实要求监测人员也要具有一定的计算分析水平，充分了解设计意图，并能够根据实测结果及时提出设计修改和施工方案

5、调整意见，这就对监测人员提出了更高的素质要求，而目前国内大多数监测人员还达不到这样的水平。现场监测是岩土工程学科一个非常重要的组成部分，是联系设计和施工的纽带，是信息化施工得以实施的关键环节，也是多学科、多专业的交叉点。从事基坑监测工作需要掌握工程测量、土力学、基坑施工、工程地质与水文地质、概率统计、数据库、软件编程等相关的知识；所以需要广大监测人员付出更多的辛勤劳动，努力提高自身水平，才能把基坑监测工作做得更深入、更有效、更务实。2、现场监测数据的可靠性和真实性的问题在实际基坑监测过程中，数据的可靠性和真实性是我国基坑工程界目前面临的一个非常严肃的问题。某种意义上

6、来说“失真”的监测数据非但不会起到指导施工的作用，甚至会“误导”施工起到相反的效果。例如某基坑周边道路已经明显开裂，现场监测数据反映路面沉降尚不到1cm，由于数据误导，各方麻痹大意，最终导致该工程发生严重事故，事后调查该现场监测工作极不正规，甚至存在篡改、乱编数据现象。据笔者的实际监测经验，基坑监测的误差主要来源于以下两个方面：一是现场监测设备和测试元件是否满足实际工程监测的精度、稳定性和耐久性要求。目前有些国内的传感器和测量仪器难以满足实际工程的精度和稳定性要求，有些测试数据的精度距实际工程需求竟然相差1～2个数量级，误差本身已经超过了实测数据变化量；国外虽有较高

7、精度的元件，但是价格昂贵，不适应我国国情。同时基坑施工现场条件一般都比较恶劣，大部分监测设备和传感器都要经受施工周期内的风吹日晒和尘土影响，仪器设备的磨损和破坏也是必不可少的现象。另外工程现场条件，尤其是城市基坑现场施工场地往往十分狭小，可供监测使用的场地就更有限，测点和基准点遭受破坏的现象也屡见不鲜。所以在基坑监测过程中应该尽量采用经过鉴定的、满足精度的、性能稳定后的仪器，监测过程中应定期校正和标定，注意对测点的保护，以满足保证施工安全的基本要求。二是是现场数据采集和处理过程是否满足监测技术要求。在实际监测过程中，由于监测项目多、监测工作量大、监测人员的个体差