基坑工程是现代城市建设中深基础施工的关键环节,其安全、精准与高效的实施,高度依赖于一套严密、科学的控制测量体系。基坑工程控制测量不仅是施工放样的基础,更是保障工程结构安全、监测变形、预防风险的核心技术手段。它贯穿于基坑工程的设计、施工乃至后期监测的全过程,其精度与可靠性直接关系到工程成败与周边环境安全。
基坑工程控制测量主要包含两大核心任务:一是建立高精度的施工控制网,为基坑开挖、支护结构施工提供准确的平面与高程基准;二是实施全周期的变形监测,动态掌握基坑及周边土体、建(构)筑物的位移与沉降情况。
一、 施工控制网的建立与传递
施工控制网是基坑测量的“骨架”。通常在工程开工前,需依据设计图纸和现场条件,在基坑影响范围之外稳定区域布设高等级平面控制点和高程基准点。这些点构成首级控制网,需与城市坐标系和高程系统联测,确保其绝对位置的准确性。
随着基坑向下开挖,测量基准需逐级向下传递至坑底作业面。这一过程尤为关键,需采用联系三角形法、悬吊钢尺法、全站仪天顶测距法或静力水准仪等多种精密方法,将平面坐标和高程精确引测至坑内临时控制点或支护结构上,形成坑内次级控制网。每一次传递都必须进行多测回观测和平差计算,以严格控制误差累积,确保坑底结构物定位的毫米级精度。
二、 变形监测体系的构建与实施
变形监测是基坑工程的“生命线”。其目的在于实时监控基坑围护结构(如支护桩、地下连续墙)的水平位移与沉降、基坑周边地表沉降、深层土体水平位移(通过测斜仪)、支撑轴力、水位变化以及邻近建筑物、管线的变形。
监测工作需制定详细的方案,合理布设监测点,明确监测频率(通常随开挖深度和进度加密)。现代监测技术已广泛采用自动化、智能化手段,如自动全站仪机器人进行24小时不间断的位移监测,GNSS接收机进行连续三维变形监测,传感器网络实时采集应力、应变、水位数据,并通过物联网平台进行数据无线传输、处理与预警。一旦监测数据超过预设的报警阈值,系统能立即发出警报,为采取应急措施争取宝贵时间。
三、 测量精度管理与新技术应用
基坑工程环境复杂,震动、温差、施工干扰等因素都会影响测量精度。因此,必须采取严格的精度管理措施:选用经过检定的高精度仪器(如0.5秒级全站仪、精密数字水准仪);在最佳观测时段作业;强制对中装置减少对中误差;增加测回数提高可靠性;并采用严密的平差软件处理数据。
三维激光扫描、无人机倾斜摄影、合成孔径雷达干涉测量(InSAR)等新技术也开始应用于基坑工程。它们能快速获取基坑及周边环境的海量三维点云数据,进行整体变形分析和土方量计算,提供了更全面、直观的监测视角,与传统点式监测形成有力互补。
基坑工程控制测量是一项融合了传统测绘技术与现代信息科技的精密系统工程。它从空间基准上约束着工程的几何形态,从时间维度上守护着动态施工的安全。只有建立起从全局到局部、从静态到动态、从人工到智能的全方位、高精度测量控制体系,才能为基坑工程这“城市建设的深部手术”提供可靠的眼和尺,确保其平稳、顺利地进行,最终筑牢地上宏伟建筑的坚实基础。