深基坑水平位移监测方法分析

深基坑水平位移监测方法分析

梁和安

江苏科泰岩土工程有限公司   225300

摘要：深基坑水平位移的过程中存在很多的风险，需要对其实时监控保证工程能够顺利完成。因此本文首先简单地介绍了深基坑工程，之后详细地分析水平位移监测方法。水平位移的监测方法常用的主要有四种，在文中分别讲述了这四种方法的使用方法，并且探讨了在施工过程中应该注意的地方，从而保证施工顺利。

关键词：深基坑；测小角法；变形监测

引言：当前高层建筑物和大型建筑物建设的时候，都需要开挖基坑，随着建筑的高度和容积的增大，基坑的深度和宽度也随之增大。在深基坑开挖的时候，要对周围的土地环境和施工情况进行严格的监测，避免因为施工导致土质受到影响，进而使周围的建筑物倾斜甚至是损坏的情况，从而保证深基坑挖掘的进度提升。

1.深基坑工程简介

深基坑是指在施工过程中，需要开挖5米以上或地质条件较复杂的深坑。深基坑开挖是一种非常危险的工程，其技术手段因区域、地质情况而异。而且由于深基坑的特性，需要施工团队具有很强的综合能力，才能够保证施工顺利。因此在深基坑施工的时候要实时进行监测，确保深基坑开挖时候的安全性。水平位移检测就是深基坑变形监测中的一种，是为了保证开发工作的顺利，也是为了保证整个工程的安全性。在深基坑进行水平位移的时候，不光深基坑自身会出现变形的情况，深基坑周围的建筑和土地也会受到影响而出现沉降或者是倾斜的情况。因此就需要严格地对水平位移过程进行监测，根据周围环境的实际情况，来选择一个更为适宜的监测方式。比如在城市中心进行深基坑施工的时候，周围的建筑物比较多，需要提高监测的准确度和时效性，增加观测点的密度，确保不会因为挖掘基坑而让周围的建筑物受到影响，甚至出现倒塌的现象，由此才能保证深基坑工程顺利进行。

2.水平位移监测方法

2.1全站仪坐标法

全站仪坐标法是当前使用最为广泛的方法，其包括新老两种类型的方法。一种是传统的极坐标法，另一种是从极坐标法进一步研究得出的自由设站法。以自由设站法为例，它主要是选择两个已知的坐标点作为后视点，然后根据两个坐标点的位置，计算出测站点的位置。而测站点的随意性能够让深基坑施工组有更多的适应能力。首先要确定基准点的坐标。基准点是基坑在水平位移时候的关键参考点。在布设基准点的时候，要严格按照相关的标准要求将其布设到不会受到基坑挖掘影响的范围之外，确保其足够的稳定且坚实，从而能够让标石可以在长时间保存，方便施工的时候进行观测。工作基点一般都在监测点附近，其主要是联测基准点，因此就需要定期地检测仪器位置，避免其受到变形区域的影响而产生位置的偏离，当发现位置出现变化的时候需要及时地将其矫正。与此同时还需要根据工作基点的坐标变化数据及时纠正监测点。监测点是自由设站法中主要实现监测深基坑的主要基点。监测点一般都是要围绕在深基坑的四周进行布设，而且根据监测点相关的规定要求，监测点之间的距离一般都是二十米[1]。如果深基坑变形区域有特殊容易发生变形的地方，需要根据实际情况增加监测点。

2.2测小角法

测小角法建立的基准点要在基坑能够影响到的范围之外。布置监测点时，需要确保监测点位置与基准点的位置相连能够呈现出一条直线。在实际操作的过程中，要选择一个零点，即在监测点和基准点的连线上，选择一个一百米以外但是不超过两百米的坐标作为零点。由此就可以使用经纬仪来对不同时间段内前两者与零方向之间形成的角度的变化程度，从而根据其变化值来测算深基坑在水平方向位移的情况。测小角法相对来说更加简单方便，但是其需要的空间比较大，很多时候在开挖基坑的时候并不具备足够的空间，从而导致监测结果的准确性受到影响。因此就需要根据基坑附近的实际情况来调整监测的方案。比如，在受到基坑影响的范围外面选取一个或者是两个边作为基准边，再在基坑附近选择几个进行监测工作的基点，进而架设一个导线，来辅助基准点和监测点能够更为准确地确定。这样就可以建立一个坐标系，并将已经知道准确数据的基准点作为基础点来计算工作基点的位置数据。此外还能够在此基础上，计算观测点的位置数据，从而得出变化的信息，由此再根据得出的监测结果来及时采取措施防范潜在的隐患。综上所述，测小角法可以通过灵活变化的方式来提高其实用性，进而更简单地对深基坑施工工作进行监测。

2.3单站改正法

前文提到过，测小角法操作的方法十分地简单，其计算的方法也比较方便，但是其局限性比较大，如果空间不够就没有办法保证观测结果的准确性，甚至还会出现很大的偏差。如果既想保证其精准度，还需要提高其适用性，减少在工作中的内外工作量，就需要将测小角法进行合理的修改，将观测点设战法融合其中，从而研究出一个更好的监测方法，也就是单站改正法。单站改正方法是对测量设备进行一次修正，以求出多个观测点的运动数值。该方法可以有效地解决传统方法中难以建立一个合理的站点的问题。测小角度法有多种观测手段，即分段观测法，又称简化单站修正法。例如，在监测的时候，可以在墙上选取两个标志点，通过测量基础点与两个标志点形成的夹角变化情况来计算出基础点是否发生位移，进而计算出基础点横向位移的多少。再通过基础点和一个标志点与观测点之间形成的夹角的测量，从而得出观测点横向位移的情况，以及标准的观测点位置信息。由此将测小角法升级成单站改正法，让深基坑在进行水平位移的时候更加地安全，减少深基坑对周围环境的影响，进而提高挖掘深坑和周围建筑的安全性，确保工程能够顺利地进行，此外还能够提高挖深基坑工程的质量。

2.4视准线法

视准线法主要通过将两个固定点连接，将其连接的线作为检测的时候实现的基准线，通过测量观测点与基准线距离的数据来测算深基坑监测点偏离的情况，以及其标准的数据，从而更加准确及时地调整监测点的位置以及修正深基坑工程水平位移的情况。视准线法的原理十分的简单，在实际使用的过程中也会更加地有效果，其消耗的成本也比较少。当前视准线法已经被广泛地使用在深基坑工程之中。但是这种方法也存在一定的问题，主要是其视线比较长，距离过长就导致其存在更大的误差，进而其精准度不能够得到保证，此外还会受到外界条件的影响，导致变形值的测量结果范围受到限制，不能够超出监测系统的要求。因此在实际使用的时候需要严格控制误差问题，提高监测时方法的规范性和系统性，严格地按照相关标准来进行操作[2]。其中对基准线位置影响最大的就是读数照准的误差，这是因为准线太长，距离太远就导致监测人员没有办法准确地看清楚目标，目标距离越远越模糊，没有办法精准地读取数据。而且在天气不佳光照不好的时候，读数照准的精确度也会受到影响。因此在选取此方法的时候要控制好准线的距离，以及测量的时候的天气或者其他影响因素，从而使检测数据能够更加地准确，进而更加保证深基坑工程的质量。

结论：综上所述，深基坑工程的安全十分地重要，需要通过选取更加适合环境情况的监测方法来保障工程安全。但是不同的监测方法都有不同的优缺点，通过上文的分析可以得出，全站仪坐标法相比较来说的实用性更强，能够更为广泛地应用在各种环境中，更为准确地测量出变化值，并且由此推测出深基坑的位移量。

参考文献：

[1]李淑青. 某深基坑工程现场监测分析[J]. 建材技术与应用,2020,(06):19-21.

[2]李淑青. 某深基坑工程现场监测分析[J]. 建材技术与应用,2020,(06):19-21.