當(dang)前，基(ji)坑(keng)支(zhi)(zhi)護設計尚無成(cheng)熟(shu)的(de)(de)方法用以(yi)計算基(ji)坑(keng)周圍(wei)的(de)(de)土(tu)體(ti)變形，施工中(zhong)通過準確及(ji)時(shi)的(de)(de)監(jian)測，可以(yi)指導基(ji)坑(keng)開挖和支(zhi)(zhi)護，有利于及(ji)時(shi)采(cai)取(qu)應急(ji)措施，避免或減輕破壞(huai)性的(de)(de)后(hou)果(guo)。 

基(ji)(ji)坑支(zhi)(zhi)(zhi)護(hu)監測(ce)(ce)(ce)一(yi)般需(xu)要進行下(xia)列(lie)項目的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)：（1）監控點(dian)高程和平(ping)面位(wei)(wei)移的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)；（2）支(zhi)(zhi)(zhi)護(hu)結構(gou)(gou)和被支(zhi)(zhi)(zhi)護(hu)土體的(de)(de)側向位(wei)(wei)移測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)；（3）基(ji)(ji)坑坑底隆起測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)；（4）支(zhi)(zhi)(zhi)護(hu)結構(gou)(gou)內外土壓(ya)力(li)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)；（5）支(zhi)(zhi)(zhi)護(hu)結構(gou)(gou)內外孔隙水(shui)壓(ya)力(li)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)；（6）支(zhi)(zhi)(zhi)護(hu)結構(gou)(gou)的(de)(de)內力(li)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)；（7）地下(xia)水(shui)位(wei)(wei)變化(hua)的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)；（8）鄰近基(ji)(ji)坑的(de)(de)建筑物(wu)和管(guan)線(xian)變形測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)等。

1．深基(ji)坑施工監(jian)測的(de)特(te)點

1.1時效性

普(pu)通(tong)工程測量(liang)一般(ban)沒有(you)明顯的時(shi)間(jian)效應。基(ji)坑(keng)監測通(tong)常(chang)是(shi)配合降水和開挖過程，有(you)鮮明的時(shi)間(jian)性。測量(liang)結果是(shi)動(dong)態變(bian)化的，一天以(yi)前（甚至幾小時(shi)以(yi)前）的測量(liang)結果都會失去(qu)直接的意(yi)義，因此深基(ji)坑(keng)施(shi)工中監測需隨時(shi)進行，通(tong)常(chang)是(shi)1次/d，在測量(liang)對象變(bian)化快的關鍵時(shi)期(qi)，可能每天需進行數次。 

基坑監測(ce)的時效性要(yao)求對應的方(fang)法和設備(bei)具有采集數據快(kuai)、全天候(hou)工作(zuo)的能力，甚至適應夜(ye)晚或(huo)大(da)霧天氣等(deng)嚴酷的環(huan)境(jing)條件。

1.2高精度

普通工程測(ce)量(liang)中誤差限值通常(chang)在數毫米，例(li)如60m以(yi)下(xia)建(jian)筑(zhu)物(wu)在測(ce)站上測(ce)定的(de)高(gao)差中誤差限值為2.5mm，而(er)正常(chang)情況(kuang)下(xia)基坑施(shi)工中的(de)環境變(bian)形速率可能在0.1mm/d以(yi)下(xia)，要(yao)測(ce)到(dao)這(zhe)樣的(de)變(bian)形精度，普通測(ce)量(liang)方法(fa)和儀器部不能勝任，因此(ci)基坑施(shi)工中的(de)測(ce)量(liang)通常(chang)采用一些特殊的(de)高(gao)精度儀器。

1.3等精度

基坑施工中(zhong)的(de)監測(ce)(ce)通(tong)常只要求測(ce)(ce)得相對變化(hua)值，而(er)不(bu)要求測(ce)(ce)量(liang)絕(jue)對值。例(li)如，普通(tong)測(ce)(ce)量(liang)要求將建(jian)筑物在地面定(ding)位(wei)(wei)，這是一(yi)個絕(jue)對量(liang)坐(zuo)標(biao)及高(gao)程的(de)測(ce)(ce)量(liang)，而(er)在基坑邊壁變形測(ce)(ce)量(liang)中(zhong)，只要求測(ce)(ce)定(ding)邊壁相對于原來(lai)基準位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)的(de)位(wei)(wei)移即可(ke)，而(er)邊壁原來(lai)的(de)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)（坐(zuo)標(biao)及高(gao)程）可(ke)能完(wan)全不(bu)需要知道。 

由(you)于這個(ge)鮮(xian)明的(de)(de)特(te)點，使(shi)得深基坑施(shi)工監測有其自身規律。例如，普通水(shui)準測量要(yao)求(qiu)前后(hou)(hou)(hou)視距相(xiang)等(deng)，以(yi)清除(chu)地球曲率、大氣折光(guang)、水(shui)準儀視準軸(zhou)與水(shui)準管軸(zhou)不(bu)平行等(deng)項誤(wu)差(cha)，但在(zai)(zai)(zai)基坑監測中，受環境條件(jian)的(de)(de)限(xian)制，前后(hou)(hou)(hou)視距可(ke)能根本無法相(xiang)等(deng)。這樣(yang)的(de)(de)測量結(jie)果在(zai)(zai)(zai)普通測量中是不(bu)允許的(de)(de)，而在(zai)(zai)(zai)基坑監測中，只(zhi)要(yao)每次測量位置保持一致，即使(shi)前后(hou)(hou)(hou)視距相(xiang)差(cha)懸殊(shu)，結(jie)果仍(reng)然是完全(quan)可(ke)用的(de)(de)。 

因此，基(ji)坑監(jian)測(ce)要求盡可(ke)能做到等精(jing)度(du)。使用相(xiang)同(tong)(tong)的儀器，在相(xiang)同(tong)(tong)的位置上，由同(tong)(tong)一(yi)(yi)觀(guan)測(ce)者按同(tong)(tong)一(yi)(yi)方案施測(ce)。

2．基坑測量中的(de)儀器

適應(ying)基坑(keng)監測的上述內容(rong)和特(te)點，具體測量(liang)中采用了(le)很多(duo)新型的測量(liang)儀(yi)器(qi)，本文結合(he)作者在河南參與(yu)的工程實例，介紹(shao)磁性深層(ceng)沉降儀(yi)和測斜儀(yi)等設備。這(zhe)些新的設備及(ji)其技術特(te)點是傳(chuan)統的工程測量(liang)不能涵蓋(gai)的。

2.1深層沉降儀

深層沉(chen)降儀是用來精確測量基坑范圍內不(bu)同深度處(chu)各(ge)土(tu)層在施工過程中沉(chen)降或隆起數(shu)據的(de)(de)儀器(qi)。它由對(dui)(dui)磁性材(cai)料敏感的(de)(de)探頭(tou)和帶刻(ke)度標(biao)尺(chi)的(de)(de)導線組成。當(dang)探頭(tou)遇到預埋在預定深度鉆孔中的(de)(de)磁性材(cai)料圓環時(shi)(shi)，沉(chen)降儀上的(de)(de)蜂鳴器(qi)就會發出叫聲。此時(shi)(shi)測量導線上標(biao)尺(chi)在孔口的(de)(de)刻(ke)度以及孔口的(de)(de)標(biao)高，即可(ke)獲得磁性環所(suo)在位置(zhi)的(de)(de)標(biao)高。通過對(dui)(dui)不(bu)同時(shi)(shi)期(qi)測量結果的(de)(de)對(dui)(dui)比與(yu)分析，可(ke)以確定各(ge)土(tu)層的(de)(de)沉(chen)降（或隆起）結果。 

深(shen)(shen)層(ceng)沉降(jiang)觀(guan)測(ce)(ce)過程分為(wei)井(jing)(jing)口(kou)標高(gao)觀(guan)測(ce)(ce)和場地土深(shen)(shen)層(ceng)沉降(jiang)觀(guan)測(ce)(ce)兩大部分。井(jing)(jing)口(kou)標高(gao)觀(guan)測(ce)(ce)按常規光學水(shui)準(zhun)觀(guan)測(ce)(ce)方法進行。以下介紹(shao)作者(zhe)在工程實際中使用(yong)的加拿大RockTest公司(si)產R-4型(xing)磁性沉降(jiang)儀，其(qi)刻(ke)度(du)(du)劃分為(wei)1mm，讀數分辨精度(du)(du)為(wei)0.5mm。

2.1.1磁性沉(chen)降標的安裝

（1）用鉆機在(zai)場地(di)中(zhong)預定位(wei)(wei)置鉆孔(kong)（實(shi)際布設(she)孔(kong)位(wei)(wei)時要注意避(bi)開墻柱軸(zhou)線）。根據各個測點的(de)(de)(de)不同觀測目的(de)(de)(de)，考慮到上部結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)重量(liang)分布及結(jie)構(gou)(gou)形式以及實(shi)際土壓力影響深度(du)，綜合(he)取定各孔(kong)深尺寸及沉(chen)降標在(zai)孔(kong)中(zhong)的(de)(de)(de)埋(mai)設(she)位(wei)(wei)置。 

（2）用(yong)PVC塑料管作為磁(ci)(ci)性(xing)探頭(tou)的通道 （稱為導管），導管兩端設有底(di)蓋和頂封(feng)。將(jiang)第(di)一個磁(ci)(ci)性(xing)圓(yuan)環(huan)(huan)安(an)裝在塑料管的端部，放入鉆(zhan)孔中。待端部抵達孔底(di)時，將(jiang)磁(ci)(ci)性(xing)圓(yuan)環(huan)(huan)上(shang)的卡爪彈開；由于卡爪打開后(hou)無(wu)法收回，故這種(zhong)磁(ci)(ci)性(xing)環(huan)(huan)是一次(ci)性(xing)的，不能重復使用(yong)，安(an)裝時必(bi)須格外小心。 

（3）將需(xu)安裝(zhuang)的(de)磁性圓環套在塑料管(guan)上，依次(ci)放大孔(kong)中預定深度。確認磁性環位置(zhi)正確后，彈(dan)開卡爪。測量點(dian)位要綜合考(kao)慮基底壓(ya)力影響深度曲線和地質(zhi)勘探報告(gao)中有關土層(ceng)的(de)分布情況。 

（4）固(gu)定探(tan)頭(tou)導管(guan)，將導管(guan)與鉆孔(kong)之間的(de)空(kong)隙用砂(sha)填實。 

（5）固(gu)定孔口，制作鋼(gang)筋混凝(ning)土孔口保護圈。 

（6）測量孔(kong)口標高(gao)3次(ci)(ci)，以平均值作為(wei)(wei)孔(kong)口穩定標高(gao)。測量各(ge)磁性圓環的初始位置（標高(gao)）3次(ci)(ci)，以平均值作為(wei)(wei)各(ge)環所在位置的穩定標高(gao)。

2.1.2磁性(xing)沉降(jiang)標(biao)的測量

（1）在深層沉降標孔(kong)口(kou)做出醒目標志，嚴密保護孔(kong)口(kou)。將孔(kong)位統(tong)一編號，以(yi)與測量結果對對應。 

（2）根據基坑施(shi)工(gong)進度，隨時調(diao)整孔口(kou)標(biao)(biao)高(gao)。每次調(diao)整孔口(kou)標(biao)(biao)高(gao)前后(hou)，均須(xu)分別測量孔口(kou)標(biao)(biao)高(gao)和各(ge)磁性環的位置(zhi)。 

（3）每(mei)次基坑有較大的荷(he)載變(bian)化前后，亦須測(ce)量磁性(xing)環位置。

2.2測斜儀

測(ce)斜(xie)儀(yi)是一種可以(yi)(yi)精(jing)確地測(ce)量(liang)(liang)沿(yan)鉛(qian)垂方向(xiang)土層或(huo)圍護結構(gou)內部(bu)水平位移(yi)的(de)(de)工程測(ce)量(liang)(liang)儀(yi)器，可以(yi)(yi)用來測(ce)量(liang)(liang)單向(xiang)位移(yi)，也可以(yi)(yi)測(ce)量(liang)(liang)雙向(xiang)位移(yi)，再由兩個方向(xiang)的(de)(de)位移(yi)求(qiu)出其矢量(liang)(liang)和，得到位移(yi)的(de)(de)最(zui)大值(zhi)和方向(xiang)。本文介(jie)紹加(jia)拿大RockTest公司產RT-20MU型測(ce)斜(xie)儀(yi)，其儀(yi)器標稱精(jing)度(du)為±6mm/25m，探頭(tou)精(jing)度(du)為±0.1mm/0.5m。

2.2.1測(ce)斜管的埋設

（1）在預定的測(ce)斜管(guan)埋設(she)位置(zhi)(zhi)鉆孔(kong)。根據基坑(keng)的開挖(wa)總深(shen)度，確定測(ce)斜管(guan)孔(kong)深(shen)，即(ji)假定基底標高以下某一位置(zhi)(zhi)處(chu)支護(hu)結構后的土體側向位移為(wei)(wei)零，并以此作為(wei)(wei)側向位移的基準。 

（2）將測(ce)斜管(guan)底(di)(di)部裝(zhuang)上底(di)(di)蓋，逐節組(zu)裝(zhuang)，并放大鉆孔(kong)內(nei)。安裝(zhuang)測(ce)斜管(guan)時(shi)，隨時(shi)檢查其(qi)內(nei)部的(de)一對導(dao)槽(cao)，使其(qi)始終分(fen)別(bie)與(yu)(yu)坑壁走(zou)向垂直或(huo)平行(xing)。管(guan)內(nei)注(zhu)入清水(shui)，沉(chen)管(guan)到孔(kong)底(di)(di)時(shi)，即向測(ce)斜管(guan)與(yu)(yu)孔(kong)壁之間的(de)空隙內(nei)由(you)下(xia)而上逐段用砂(sha)填(tian)實，固定測(ce)斜管(guan)。 

（3）測(ce)斜(xie)管(guan)固定完畢后，用清水將測(ce)斜(xie)管(guan)內沖洗干(gan)凈(jing)，將探(tan)頭(tou)模型放入測(ce)斜(xie)管(guan)內，沿導槽上下滑(hua)行一遍，以檢查導槽是(shi)否暢(chang)通無阻(zu)，滾(gun)輪是(shi)否有(you)滑(hua)出導槽的現象。由于測(ce)斜(xie)儀的探(tan)頭(tou)十分昂貴，在未確認測(ce)斜(xie)管(guan)導槽暢(chang)通時(shi)，不允(yun)許放入探(tan)頭(tou)。 

（4）測量(liang)測斜管(guan)管(guan)口(kou)坐標及高(gao)程(cheng)，做出醒目(mu)標志，以(yi)利保護管(guan)口(kou)。現場測量(liang)前務必按孔(kong)位布(bu)置圖編制(zhi)完(wan)整的鉆孔(kong)列(lie)表(biao)，以(yi)與測量(liang)結果對應(ying)。

2.2.2土體(ti)水平(ping)位移測量

（1）連(lian)接(jie)探(tan)頭(tou)和(he)測讀儀(yi)(yi)。當(dang)連(lian)接(jie)測讀儀(yi)(yi)的電(dian)纜(lan)和(he)探(tan)頭(tou)時，要(yao)使用(yong)原(yuan)裝(zhuang)扳手(shou)將(jiang)螺母接(jie)上。檢查密(mi)封裝(zhuang)置、電(dian)池充電(dian)情況(kuang)（電(dian)壓）及(ji)儀(yi)(yi)器(qi)是否能正常讀數(shu)。當(dang)測斜(xie)儀(yi)(yi)電(dian)壓不(bu)足時必須立即充電(dian)，以免損(sun)傷儀(yi)(yi)器(qi)。 

（2）將(jiang)探(tan)頭(tou)插(cha)入測(ce)(ce)(ce)斜(xie)管(guan)，使滾輪卡在導(dao)槽(cao)上，緩慢下至孔底以上0.5m處。注意不(bu)要把探(tan)頭(tou)降到套管(guan)的(de)底部(bu)，以免損傷探(tan)頭(tou)。測(ce)(ce)(ce)量(liang)自下而上地沿導(dao)槽(cao)全長每(mei)隔0.5m測(ce)(ce)(ce)讀(du)一次。為提高測(ce)(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)的(de)可靠度，每(mei)一測(ce)(ce)(ce)量(liang)步(bu)驟中均需一定的(de)時間延遲，以確(que)保讀(du)數(shu)(shu)系統與(yu)環境溫度及其(qi)他條件平穩（穩定的(de)特(te)征是讀(du)數(shu)(shu)不(bu)再(zai)變(bian)化）。若對(dui)測(ce)(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)有懷疑可重測(ce)(ce)(ce)，重測(ce)(ce)(ce)的(de)結(jie)果(guo)將(jiang)覆蓋相(xiang)應的(de)數(shu)(shu)據。 

（3）測量(liang)(liang)完(wan)畢后(hou)，將探(tan)頭旋轉180°，插入同一對(dui)導槽(cao)，按(an)以上方(fang)法(fa)重復測量(liang)(liang)，前后(hou)兩(liang)次測量(liang)(liang)時的各測點應在同一位置上；在這種情(qing)況(kuang)下，兩(liang)次測量(liang)(liang)同一測點的讀數(shu)絕對(dui)值之差應小于10%，且符號(hao)相反，否則應重測本(ben)組數(shu)據。 ;

（4）用同(tong)樣的(de)(de)方法和程序，可以測量另(ling)一對導槽的(de)(de)水平位移。 

（5）側向(xiang)位移的(de)初始值(zhi)應取基坑降水之前，連(lian)續3次測量無明顯差異之讀數的(de)平均(jun)值(zhi)。 

（6）觀測間(jian)隔時間(jian)通常取定(ding)為3d。當側向位移的絕對值或水平位移速率有明(ming)顯(xian)加大時，必須(xu)加密觀測次數。 

（7）RT-20MU型(xing)測(ce)斜儀(yi)配有(you)RS-232接口，可以與(yu)微機相連，將系統(tong)設置與(yu)測(ce)量數據在微機與(yu)測(ce)斜儀(yi)之間傳輸。RockTest公司還(huan)開發有(you)Acculog-X2000軟件(jian)系統(tong)，可以自動解釋測(ce)量數據，完成(cheng)分析(xi)與(yu)繪圖(tu)輸出等內業工作。

3．討論

深基(ji)坑施(shi)工(gong)中測(ce)量(liang)(liang)的(de)目(mu)的(de)和(he)特點與(yu)普(pu)通工(gong)程測(ce)量(liang)(liang)遇然不同，其(qi)測(ce)量(liang)(liang)的(de)方(fang)法和(he)設備與(yu)傳統的(de)測(ce)量(liang)(liang)也(ye)完(wan)全(quan)不同。其(qi)中重要的(de)測(ce)量(liang)(liang)設備除(chu)深層沉降儀與(yu)測(ce)斜儀外，還(huan)有(you)振弦式鋼筋應力計、土壓力盒、孔(kong)隙(xi)水壓力計等，分別適用于不同的(de)專門需求。