基于基坑远程监测的测点优化布置

摘要：为解决目前基坑工程中测点布置出现的主要问题，对测点优化布置做出了较为详细的阐述，其中主要有基于施工方案的测点优化布置、基于监测项目及数据的相互协调与互补性的测点优化布置、基于地质条件及结构形式变化的测点优化布置、在施工过程中的测点优化、测点的概念性优化.

关键词：基坑监测；测点布置；优化布置 ；互补性 ；协调印证

Abstract: Inorder to solving key problems of arrangement of measuring points in foundation pit project,thepaper make a more detailed description about arrangement of measuring points, for main factors : construction schemes, coordination or complementarity between monitoring project and date, geological condition,structural style.

Key words :monitoring of foundation trence; The Optimal Arrangement of Measuring Points; coordination; complementarity.

中图分类号：TV551.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

基坑监测既是检验设计预期和适用性的重要手段，又能信息化指导施工，有利于保证支护结构、周边环境等在施工过程中的安全，又能提前预警，避免重大事故的发生.测点的合理布置和监测数据的相互协调是影响基坑监测是否成功的最直接因素，测点布置不合理会导致测点不能真实全面反映基坑及周边环境变的化情况，各项监测数据之间相互独立不能协调印证，使工程人员无法准确地判断基坑变化情况，进而监测出来的数据就不能为日后对基坑进行综合分析、总结和修订相关规范提供科学的数据支持.本文通过对目前基坑监测出现的一些问题，基于规范和远程监控的要求，对测点优化布置提出几点建议.

1 确定监测部位

深基坑工程监测内容主要包括围护结构和支撑体系的内力与变形及周围地层和相邻环境的变化.具体内容是根据基坑等级和支护结构形式，按现行规范《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497—2009和地方规范的要求确定.

2 测点优化布置

在基坑工程中，对各项监测内容的测点布置虽有明确的规定，按规范布置测点基本上可以达到控制要求，但是由于基坑工程监测是一个动态的过程，难免会出现一些没有考虑到的因素，使测点布设经常出现以下几种情况：容易出现险情的地方没有布置测点；测点成活率不高，人为损坏严重；测点布设在对施工变化不明显的区域，这样的测点既浪费资金又对信息化施工起不到明显作用，反而会增加基坑风险隐患；各监测项目的测点布置没有互补性，形不成一个能够反映实际状况的监测系统，由于监测数据的独立，缺乏互补性及参考性，而使工程技术人员无法做出准确的判断，也会使远程监控效果降低.

2.1基于施工方案的测点优化布置

施工方案的不同对基坑内力与变形的影响不同，在优化监测点时应该首先考虑施工方案的影响.

2.1.1 基于施工现场平面布置图的测点优化布置在优化测点布置时，首先要根据施工现场平面布置图进行优化布置，我们应尽量减少在材料运输、堆放、人员通道和作业密集区内埋设测点，当基坑周边荷载布置不均匀，外荷载较大的地方（塔吊基座处、钢筋堆放处等）及动荷载作用处（空压机停放处、土方运输车或混凝土运输车、泵车载重停放处等），应适当增加以监测位移为主的测点.

2.1.2 基于施工方法的测点优化布置在同一基坑中往往盖挖逆作法施工对支护结构及周边环境影响要比顺做法施工对其影响小；不同的挖土顺序对同一基坑的支护结构的变形及周边环境的影响也是不同的，基坑开挖次序以及局部挖深会使围护体系最大变形位置发生变化，而围护体系侧向最大变形处往往也是支撑轴力、围护墙内力、深层土移等测点的布置处.采用盖挖逆作法施工时，要对承担上部结构的立柱加强监测.

2.2 基于监测项目及数据的相互协调与互补性的测点优化布置

现在有好多测点布置没有做到项目及数据之间的协调互补，监测到的数据不能相互联系起来，这就使技术人员无法通过监测到的数据对基坑现状做出准确的判断，从而增加了基坑工程的安全风险.为了使监测出来的数据可以相互验证，便于对监测项目综合分析，测点优化时应考虑以下内容：

在平面上：挡土结构深层水平位移（竖向水平位移）测点的顶部应与基坑几何水平变形测点一致；挡土结构内力测点宜与挡土结构侧向土压力测点、挡土结构深层水平位移测点相匹配；支撑轴力测点与立柱竖向位移测点相匹配；坑底回弹测点与立柱竖向位移测点相匹配；土体深层位移测点与周边环境测点相匹配等.

在竖直方向上：围护墙内力测点要与围护墙土压力测点相匹配.

2.3 基于地质条件及结构形式变化的测点优化布置

在测点优化布置时，一定要考虑土质条件和支护结构变化的区域.根据概率随机组合原理，监测点要在以下区域重点布设：支护结构不变，地质条件改变的区域；支护结构改变，地质条件不变的区域；支护结构和地质条件都改变的区域.

2.4 在施工过程中的测点优化

测点的优化不但要在测点布设初期进行优化，而且还要在监测过程中进行优化.在监测过程中，同类测点中，如果两个或多个测点的变化过程完全相关，即可以考虑停止对变化小的监测点进行监测，在空间上，如果某个测点所测出的结果或其所反映的变化趋势能够被其相邻两个或多个监测点所反映的变化趋势代替或是包含在内等，这个测点就可以停止监测.然而现在国家规定基坑监测必须由第三方进行，而监测公司的监测费用是根据监测项目、测点数目和监测频率确定的，如果在施工过程中停止某些点的监测，这将直接影响监测公司的利益，另外在确定某些点是否继续监测，这就需要较强的专业技术和丰富的工程经验.这一点需要广大工程技术人员的共同努力才能实现.

2.5 测点的概念性优化

测点的概念性优化是指根据本地区类似工程的测点布置情况及其所监测出数据反映的情况和类似工程监测过程出现的问题，对拟建的基坑工程进行测点优化布置.例如，通过对相邻工程的基坑开挖对周边建筑物的影响分析，可以判断出建筑物的水平位移方向时，可以仅观测其竖向位移；通过经验分析得出此工程对临近建筑物影响不大时，在建筑物监测点布置时就可以在具有代表性的地方布设几点，基本能反映基坑开挖和降水对建筑物影响的情况即可.在测点的概念性优化布置中，需要解决两个难题，第一，需要大量的工程实例，然而目前各个建设单位资料几乎是不共享的，这就要求建设主管部门建立一个数据库，把本地区的工程资料进行共享，如果工程都使用远程监控，这一愿望就有条件实现.第二，是否能够合理应用相关经验，这需要工程技术人员较高的技术水平.这种概念设计不但可以应用在基坑监测点优化设计中，而且还可以用到工程地质勘察中，例如，已知拟建建筑物四周地质情况，就可以不进行地质勘查.

3 结束语

在满足基坑监测要求的前提下，监测点的优化可以充分利用有限资源和资金对基坑实施监控；可以使监测数据达到相互依托、相互印证；也可以使工程技术人员能够做出更科学、更准确的判断，有利于指导施工；它也可以为工程日后综合分析提供数据保证；有利于提高远程监控系统的运用和共享平台的建立.基坑监测点的优化布置尚需大量工程的运用，为以后基坑信息化施工总结出定量的技术经济指标.

参考文献

[1]杜云,赵俊.基于重要风险源的深基坑监测测点优化布置[J].广东土木与建筑，2011（7）.

[2]JGJ 120-90建筑基坑支护技术规程[S].

[3]GB 50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].

[4]JGJ/T8-2007建筑变形测量规程[S].

作者简介：张凤辉（1989—），男，研究生，主要从事建筑施工方面的研究，天津市西青区，天津城市建设学院