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摘要：煤矿建筑区由于长期开采，部分地区出现地表崩塌现象，同时与潘基改革工程一起确保煤矿建筑区基坑建设安全是决定整个工程质量的基础和确保建筑施工的必要环节。煤矿建设区基坑监测可动态识别导致基坑变形的因素，从而防止深基坑的土体崩塌、矿区道路沉降加速以及周围建筑物损坏。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对煤矿建筑区深基坑变形监测探究提出了一些建议，仅供参考。
关键词：煤矿建筑区；深基坑变形监测；探究
引言
在进行地铁基坑开挖作业时，必须做好对基坑工程的监测工作，由此实现信息化施工。以监测数据为指导，有效的控制基坑支护变形，为整个地铁工程的施工创设出稳定的环境。
1、变形监测技术的概述及作用
变形监测技术是对在工程施工过程中具有易变形性质结构体的实时监测技术，通过不同时间大量数据的采集，将获取的变形监测数据第一时间进行对比，来确定这些易变形结构体的空间位置变化以及自身的形变，及时地找出问题、分析原因，并且及时地根据不断变形的结构体制定相应的施工规划和防止措施，避免施工事故的发生。在变形监测技术帮助到施工规划的同时，其在对结构体变形监测过程中获取的第一手现场资料和数据，可以为相关科学研究者提供工程施工规划设计、结构建设以及整体管理的经验和研究案例，进一步对施工建筑物或结构的变形机理进行研究，对以往已经成立的建筑结构变形理论、案例经验、计算公式以及相关数值变化规律等等变形检测理论体系进行验证、反思和总结，从而及时地更新理论体系，更加准确地进行变形预报，促进现代化城市更好地建设。以目前的深基坑监测技术，所得的监测数据还存在许多的误差，由于现在的深基坑监测过程多是由具体的监测人员来监测，因此多多少少都会存在一定的监测误差，加以建筑施工的总体规划滞后，对于监测的各项数据不能及时地进行分析和总结，这就造成了工程建设过程中不能实施的掌握存在的安全隐患和施工风险。
2、建筑区深基坑变形监测现状
场地影响分析（1）现场稳定性以及适宜性。按照地质勘察实际报告我们可以了解到，新建建筑场地没有崩塌以及滑坡等问题，周围没有复杂的水文、构造条件，并且没有断层通过该地。（2）新建工程施工对周边相邻建构筑物造成的影响。通过进一步对现场进行勘查，可知场地附近有众多建筑物，以重要高层建筑为主，该地和地下车库边线距离比较近，因此开挖地下车库会对附近的建筑以及管线等带来不良后果造，所以施工者于平场开挖工作之前，应当利用切合实际的手段支护基坑边坡，保护附近的管线。（3）地下水及地表水对建筑物造成的影响新建施工场地的地貌是剥蚀浅丘，该施工场地并不具备充足的地下水资源，并且雨季杂填土中非常容易出现滞水的问题，因此工作人员应当重视排水工作。
3、煤矿建筑区深基坑变形监测主要方法
3.1陷落柱的布点与探测监控
结合矿井的水文地质资料，分析陷落柱的水文地质特征，合理的安排测点并进行井下钻探验证过程。布置好测点后，监测监控探测仪利用不接地回线向采掘空间周围的煤岩体中发射和接收信号，并增大瞬变电磁法的顺层或垂直勘探深度。钻孔探测不但要合理分析水文地质资料，在施工过程中也要按相关规程的钻孔要求严格执行。就该煤矿而言，井田内陷落柱的控制以三维地震解释为主，井下钻探为辅，共探明陷落柱18个。按控制程度划分，控制程度可靠的陷落柱8个，控制程度较可靠的陷落柱7个，控制程度较差的3个。经矿井生产勘探验证，目前本区域陷落柱具有一定的导水性，对开采有一定影响。基于此我们也可得出，该地区基底奥灰岩溶溶孔、溶洞发育比较强烈。虽然目前无突水事故发生，但不可否认陷落柱突水的可能性与危险性，故应该作为重点预防对象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于进行布点监测的陷落柱而言，根据其探明的平面形态以及轴向半径尺寸进行设置。就整个该煤矿采区而言，位置测点设置如下：上部依据上覆岩层的重力等效载荷，四周边界设定根据水平约束。下部测点作全约束处理。陷落柱类型为柱体和围岩裂隙带共同导水，根据实际情况，周围监测仪器压力设定为4MPa，掘进后的巷道边界检测装置压力设置为零。为便于分析巷道掘进对陷落柱的围岩塑性区破坏、渗流场和位移场的影响变化规律，现设定5个观测点（A，B，C，D，E）分别位于陷落柱顶部、内部与底部。
3.2多点位移计测试
利用巷道顶板离层指示器，可以测量每个测量点离巷道顶板不同深度的顶板离层量和位置。然而，由一个测量点测量的结果只能指示测量点本身和附近巷道顶板的脱离情况。为了监测整个巷道顶板的离层情况，必须在巷道中每隔一定的距离设置一个测量点。这些测点在被监测巷道中形成一条监测线，定期监测这些测点可以达到监测整个巷道顶板的目的。顶板离层的日常观察主要依靠顶板离层的“临界值”来判断是否存在冒顶的风险。每条巷道都应有两个顶板离层危险临界值，即锚杆锚固范围内外顶板离层危险临界值不同。在实际测量中，常用的方法是直接以此处的顶板离层量为临界值来预测巷道发生顶板坍塌现象时的危险性。如果观测巷道中没有顶板垮落现象，也没有经验参数可以比较，可以根据经验将较小的间距预设为准临界值，并在观测过程中逐步修正。如果屋顶间距的实际值没有达到预设值，并且在观察期间屋顶没有危险，预设值将继续用作临界值。如果观测过程中实际顶板间距达到或超过预设临界值，但巷道顶板无危险迹象，则可适当增加预设临界值，然后继续观测和校正。现有观测结果可作为未来类似巷道观测的准临界值，即未来在类似巷道中进行观测时，本次观测无冒顶危险时的最大脱层量可作为临界值。当观察到的巷道顶板分层量小于该值时，无需进行校正。如果该值大于该值，但屋顶完好无损且没有危险迹象，则临界值可增加到观察到的分层量。
3.3基坑外地表沉降监测
伴随着基坑开挖工作的持续进行，极其容易对基坑外侧的土体造成影响，即在应力场的变化下会引发沉降等现象，而不同深度所产生的影响也不尽相同，通常来说，以3倍基坑开挖深度表现得最为明显。要求任何一个开挖段都需要设置一组测量断面，且在垂直基坑方向2倍开挖深度范围内所设置的观测点数量应达到5个。关于断面的设置规则，以50m为间距进行，其需要与墙体的测斜孔一一对应，各个断面点的间距应控制在5m，在5个点的共同作用下形成了一个完整的断面。
3.4深基坑变形监测可以与BIM技术相结合
通过BIM的三维成像技术，利用传感器采集到的相关数据，以此来将基坑的形状、支护结构的形变预测和周围环境的变化通过5D动画直观地展现出来，可以更加及时有效地发现存在的安全隐患，并及时地制定相应的措施避免造成施工事故。
结束语
对于深基坑变形监测要求的不断提高跟现今我国经济迅速发展有着密不可分的联系，当在城市当中越来越多的高层建筑出现时，深基坑监测这一重要的基础性技术也要相应的增强其自身的技术含量和可靠性，因此只有在实践当中不断地摸索和总结，才能够研发出安全可靠、预测准确的深基坑变形监测技术，推动我国现代化城市建设的发展。
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论文作者:靳征
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/16
标签：顶板论文; 巷道论文; 基坑论文; 临界值论文; 煤矿论文; 深基坑论文; 测量论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;