广东有色工程勘察设计院510080
摘要：深基坑支护工程是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学.边坡稳定及深基坑支护施工测量、监测技术是当前城市高层、超高层建筑突显的技术难题。本文主要对深基坑（边坡）支护施工测量、监测方法进行分析。
关键词：基坑（边坡）;测量;监测
前言
随着建筑技术的不断进步，促使高层和超高层建(构)筑物在大、中城市拔地而起、比比皆是，而大型基坑、超深基坑的地基基础处理工作日见频繁。建筑基坑(边坡)的稳定，是建筑地基基础施工安全的重要环节，其安全与稳定直接影响到基坑本身及周边邻近建(构)筑物、道路和地下管线的正常营运。依据规范要求以及深基坑、超深基坑工程建设项目的特殊性，建筑结构主体的地下部分，在施工阶段须对基坑（边坡）支护系统和周边地理环境进行位移监测。因此，在施工过程中加强对基坑（边坡）进行位移跟踪监测，及时获得掌握支护系统及其周边环境在不同方向力量荷载作用下随时间的动态变化规律，应用监测所得到的信息指导监督施工，规范文明作业。是大型建设项目施工过程科学化、信息化、规范化、文明化，确保支护系统和周围地理环境安全的重要措施。
一、基坑（边坡）支护监测目的
1.1保证施工安全。
基坑开挖会不同程度地对周边环境产生一定的影响，通过及时、准确的现场监测结果判断基坑施工和周边环境的安全，并及时反馈施工，调整设计、施工参数，减少结构及周边环境的变形，保证工程及周边建筑物安全。
1.2预测施工引起的地表变形位移。
根据地表变形的发展趋势决定是否采取保护措施，并为确定经济、合理的保护措施提供依据。
1.3控制各项监测指标。
根据已有的经验及规范要求，检查施工中的各项监测指标是否超过允许范围，并及时分析上报，以便做出施工调整的依据。
1.4验证支护结构设计，指导施工。
结构设计中采用的设计原理与现场实测的结构受力、变形情况往往有一定的差异，施工中及时的监测信息反馈对于设计方案的完善和修正有很大的帮助。
1.5结合工程经验，提高设计、施工技术水平。
地下工程施工中结构及周边环境的受力、变形资料对于设计、施工总结经验有很大的帮助。
二、深基坑施工工程监测的特点
2.1时效性
普通工程测量一般没有明显的时间效应。使用普通的水准仪和全站仪已远不能满足施工监测的要求。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，因此深基坑施工中监测需随时进行，通常是1次/d，在测量对象变化快的关键时期，可能每天需进行数次。基坑监测的时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力，甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。
2.2商精度
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.lmm/d以下，要测到这样的变形精度，普通测量方法和仪器都不能胜任，因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。
2.3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轴不平行等项误差，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，而在基坑监测中，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。
三、基坑elf中的仪器
3.1全站仪
全站仪是指能自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。与传统的方法相比，省去了大量的中间人工操作环节，使劳动效率和经济效益明显提高，同时也避免了人工操作，记录等过程中差错率较高的缺陷。
3.1.1全站仪的工作特点：能同时测角、测距并自动记录测量数据；设有各种野外应用程序，能在测量现场得到归算结果；能实现数据流；
3.1.2全站仪的功能：角度测量、距离测量、坐标测量、点位放样及程序测量。
3.1.3全站仪在深基坑支护工程水平位移监测中的应用
全站仪是水平位移监测的主要测量仪器。使用全站仪直接测定基准点到位移点的水平距离，其工作方法：?直接法是直接用原始的重复观测值之差计算应变分量或它们的变化率；?位移法是用各测点坐标的平差值之差（位移值）计算应变分量。
其工作原理：首先，建立独立坐标系统，以基坑长边方向（南北方向）为独立坐标系x轴方向，设定基准点JZ1坐标，对三个基准点进行联测，确定基准点坐标。三个基准点的坐标值作为本位移监测工程的基本起算值。在基准点设置全站仪，用极坐标法测出各观测点坐标，求出观测点在基坑边线垂直方向的投影值。本次观测观测点在基坑边线垂直方向的投影值与上一次观测数据的差值，即为该点的本次位移量；本次观测观测点在基坑边线垂直方向的投影值与第一次观测数据的差值，即为该观测点的累计位移量。
3.2深层沉降仪
深层沉降仪是用来精确测量基坑范围内不同深度处各土层在施工过程中沉降或隆起数据的仪器。它由对磁性材料敏感的探头和带刻度标尺的导线组成。当探头遇到预埋在预定深度钻孔中的磁性材料圆环时，沉降仪上的蜂鸣器就会发出叫声。此时测量导线上标尺在孔口的刻度以及孔口的标高，即可获得磁性环所在位置的标高。通过对不同时期测量结果的对比与分析，可以确定各土层的沉降(或隆起)结果。深层沉降观测过程分为井口标高观测和场地土深层沉降观测两大部分。井口标高观测按常规光学水准观测方法进行。
3.2.1磁性沉降标的安装：
①用钻机在场地中预定位置钻孔(实际布设孔位时要注意避开墙柱轴线)。根据各个测点的不同观测目的，考虑到上部结构的重量分布、结构形式以及实际土压力影响深度，综合取定各孔深尺寸及沉降标在孔中的埋设位置。
②用PVC塑料管作为磁性探头的通道(称为导管)，导管两端设有底盖和顶封。将第一个磁性圆环安装在塑料管的端部，放人钻孔中。待端部抵达孔底时，将磁性圆环上的卡爪弹开;由于卡爪打开后无法收回，故这种磁性环是一次性的，不能重复使用，安装时必须格外小心。
③将需安装的磁性圆环套在塑料管上，依次放人孔中预定深度。确认磁性环位置正确后，弹开卡爪。测量点位要综合考虑基底压力影响深度曲线和地质勘探报告中有关土层的分布情况。
④固定探头导管，将导管与钻孔之间的空隙用砂填实。
⑤固定孔口，制作钢筋混凝土孔口保护圈。
⑥测量孔口标高3次，以平均值作为孔口稳定标高。测量各磁性圆环的初始位置(标高))3次，以平均值作为各环所在位置的稳定标高。
3.2.2磁性沉降标的测量：
①在深层沉降标孔口做出醒目标志，严密保护孔口。将孔位统一编号，以与测量结果对应。
②根据基坑施工进度，随时调整孔口标高。每次调整孔口标高前后，均须分别测量孔口标高和各磁性环的位置。
③每次基坑有较大的荷载变化前后，亦须测量磁性环位置。
3.3测斜仪
测斜仪是一种可以精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器，可以用来测量单向位移，也可以测量双向位移，再由两个方向的位移求出其矢量和，得到位移的最大值和方向。测斜仪的工作原理是：探头插人带有凹槽的塑料测斜管内，侧f管的变形。测斜仪的探头沿着埋设在土城岩石或结构物的塑料管的轴向来测t水平位移的变化。测斜管壁上有已刻好的凹槽，两个在平面上相互正交垂直的凹棺平行于轴向，探头在该凹槽内滑动，如果现场的两个凹槽发生方向上的变化，则探头可测得位移的变化，精度可达1/1000mm。
3.3.1测斜管的埋设：
①在预定的测斜管埋设位置钻孔。根据基坑的开挖总深度，确定测斜管孔深，即假定基底标高以下某一位置处支护结构后的土体侧向位移为零，并以此作为侧向位移的基准。
②将测斜管底部装上底盖，逐节组装，并放人钻孔内。安装测斜管时，随时检查其内部的一对导槽，使其始终分别与坑壁走向垂直或平行。管内注人清水，沉管到孔底时，即向测斜管与孔壁之间的空隙内由下而上逐段用砂填实，固定测斜管。
③测斜管固定完毕后，用清水将测斜管内冲洗干净，将探头模型放人测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，以检查导槽是否畅通无阻，滚轮是否有滑出导槽的现象。由于测斜仪的探头十分昂贵，在未确认测斜管导槽畅通时，不允许放人探头。
④测量测斜管管口坐标及高程，做出醒目标志，以利保护管口。现场测量前务必按孔位布置图编制完整的钻孔列表，以与测量结果对应。
3.3.2土体水平位移测量：
①连接探头和测读仪。当连接测读仪的电缆和探头时，要使用原装扳手将螺母接上。检查密封装置、电池充电情况(电压)及仪器是否能正常读数。当测斜仪电压不足时必须立即充电，以免损伤仪器。
②将探头插人测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓慢下至孔底以上0.5m处。注意不要把探头降到套管的底部，以免损伤探头。测量自下而上地沿导槽全长每隔0.5m测读一次。为提高测量结果的可靠度，每一测量步骤中均需一定的时间延迟，以确保读数系统与环境温度及其他条件平稳(稳定的特征是读数不再变化)。若对测量结果有怀疑可重测，重测的结果将覆盖相应的数据。
③测量完毕后，将探头旋转}}of插人同一对导槽，按以上方法重复测量，前后两次测量时的各测点应在同一位置上;在这种情况下，两次测量同一测点的读数绝对值之差应小于10%，且符号相反，否则应重测本组数据。
④用同样的方法和程序，可以测量另一对导槽的水平位移。
⑤侧向位移的初始值应取基坑降水之前，连续3次测量无明显差异之读数的平均值。
结语
总而言之，根据施工中测量的目的和特点，选择合适的测量方法和设备。其中重要的测量设备除全站仪、深层沉降仪与测斜仪外，还有振弦式钢筋应力计、土压力盒、孔隙水压力计等，分别适用于不同的专门需求。通过各地工程实践，在基坑支护监测理论与技术上都有了进一步的发展，取得了可喜的成绩。
参考文献
[1]张晶，浅谈工程测量技术在建筑工程中的运用［J］．四川水泥，2014（1）
[2]黄泽建，TCA2003全站仪在基坑水平位移监测中的应用［J］．徐州建筑职业技术学院学报，2007（1）