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深基坑监测中的测斜技术应用
作者：王玉娟
来源：《建材发展导向》2015年第03期
摘 要：测斜技术对于深基坑监测具有重要作用。测斜监测能够对挡土墙板以及排桩形变后形状予以量测；对深度不同的桩体或土体所发生的位移进行计算，并对土体失稳现象或者预兆做出有效监测。
关键词：深基坑；测斜技术；监测；应用
随着当前城市化进程的逐步推进，基坑开挖深度也变得越来越深，不少基坑开挖区域处于地面设施较为密集或者已建建筑较为集中的区域，在施工工艺、地下土体性质以及荷载条件等各类因素制约下有较大几率发生临近建筑物形变以及基坑塌方等严重问题，由此导致诸多安全隐患。所以我们在基坑开挖过程中应通过先进的观测设备与技术进行高精度监测，为基坑工程施工提供科学指导，确保基坑施工安全，为人民群众生命财产安全提供有效保障。
测斜监测能够对挡土墙板以及排桩形变后形状予以量测；对深度不同的桩体或土体所发生的位移进行计算，对土体失稳现象或者预兆做出有效监测，并对坑边距离变化下垂直剖面位移规律做出总结。而在不断发展的测量技术支持下，以往手工记录模式的测斜仪逐步过渡至全数字化模式，同时其测量精度也日益提升。笔者基于测斜仪工作原理，分别探讨了布设测斜管、埋设测斜管以及测斜数据处理三个方面，希望有所指导和帮助。 1 测斜仪工作原理
在式1中，ΔXi代表第i量测段相对水平偏差增量值；Δφi代表第i量测段相对倾角增量值；而Li则代表第i量测段垂直长度。每段间隔Li均设为常数，那么水平位移X以及水平偏差总量可作为Δφi的计算函数，计入X0（管端水平位移量值）后如下式2所示：
遵照图2中a部分所示，测斜仪沿该方向旋转时倾斜向基坑内则读数为负值，倾斜向基坑外则读数为正值；b部分所示方向下，倾向内侧则测读数值为正，倾向外侧则为负值。此种情况下前者可定义为正向，而后者则可定义为负向。显而易见，基坑周边土体位移方向通常是向坑内，内倾导管不同分段位移数值累加，并且不断增大；外倾导管不同分段位移数值也随之累加，所以两种情况下位移数值均为正值。 2 测斜技术在深基坑中的应用 2.1 布设测斜管
（1）合理选取布设测斜管位置是基坑开挖过程中的关键点，其直接影响了整个监测效果，同时对基坑变形情况是否能够得到反映具有决定性影响。而基坑周边情况以及支护结构是
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布设测斜管所取位置的决定性因素，测斜管应取关键位置以及基坑边线中部布设，并且应在围护结构桩墙外侧土体或者墙体内部埋设，围护结构基部入土深度即为测斜管埋置深度，而土体内部所埋设的测斜管入土深度应保持稳定。（2）应对结构变化区域进行重点监视，若实际情况允许，则可在结构体内部埋设测斜管，例如支护桩。对于含水量相对较低以及土质结构较好的区域可通过此方法进行测斜管的埋设。（3）应对土体变化区域展开重点监视，在埋设测斜管时应通过地质钻机成孔作业。对于地下水含量较为丰富，或者早期存在回填土的情况则可将测斜管埋置在土体中，以便于对土体变化展开密切监测。 2.2 埋设测斜管
埋设测斜管是深基坑施工中的关键环节，测斜管的放置必须稳定而准确，这样所得读数可对基坑形变做出准确反映，才是真正有效的数据。埋设测斜管包括如下几种方式：（1）选择基坑围护结构内部埋设的测斜管应与钢筋笼相互绑扎，然后同步置入成槽或者孔内，建筑混凝土将其与桩墙或者外侧相互固定。（2）选择在土体中埋设的测斜管，应首先通过地质钻机成孔，然后连接测斜管各分段并置入孔内。 2.3 测斜数据处理
（1）误差分析与剔除。测斜仪处理系统收录数据后通常不会检核内精度，直接取其平均数录进数据库；测斜仪在作业过程中难以避免地会出现数据跳动，而任意点位调动则造成连锁反应，对多点数据质量造成影响。所以应通过内精度检核来解决此类问题，即基于正反测所得数据求和，利用数学模型进行粗差筛选，然后拟合已有数据加以修正。（2）海量数据分析。海量数据分析具有极为重要的作用，现代建设项目中多涉及特大型边坡、大坝以及基坑工程，此类工程具有较高的监测频率以及较长的监测周期，因此处理系统应提供海量数据分析功能。（3）预警。在现阶段常见的各类测斜仪中，预警模块是一个普遍缺失的模块。在工程施工中，测斜数据具有极为重要的指导意义，其对于土体/结构深层变化有明确反映。而测斜仪处理系统绘制图形以及所提供数据无法清晰显示当前监测点位“状态”表现，所以应在系统中加设预警模块用于预警参数编制以及预警色带的绘制，通过点、线、面综合方式对结构形变趋势予以直观反映。 3 结语
当前，立体交通、地下大型构筑物、人防工程以及超高层建筑中深基坑作业极为常见，一部分建设工程基坑深度已达40m。施工过程中应密切监测深基坑开挖作业，通过巡视检查、仪器精确量测来了解基坑变形量、所承受内力值，为基坑开挖以及支护作业提供必要的指导与控制。笔者首先分析了测斜仪的基本原理，然后就测斜管的布设与埋设、测斜数据处理三个方面展开论述，旨在为深基坑作业提供一定指导和帮助，保障施工安全。 参考文献
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[1] 黄银银，曹雪山.南京地铁车站明挖深基坑监测成果分析[J].建筑技术，2013，44（5）. [2] 林增楠.建筑工程深基坑监测常见问题分析及对策[J].建材与装饰，2014（29）.
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