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基坑变形监测大全11篇

时间:2022-06-18 04:41:57
基坑变形监测篇(1)

根据我国社会主义现代化城市改建的具体目标,结合建筑物高空和地下两个方向的空间延伸水准,以及深基坑工程在具体细节规划环节中的高水平应用效益,进行深刻的内容编排和技术引导。于此同时,关于实际深基坑工程控制过程中的安全事故问题仍旧存在,尽管可以在临时性操作规程下,进行基坑结构的监测,但关于实际工程现代化安全效益的重要意识,还没有贯彻到每个操作技术人员内心。具体的信息技术控制范围,结构环节的实时性监测手段,已经受到社会大众和工程技术主体的强烈认同。有效的管理基坑变形问题,防止其对周围建筑物和公共设施的稳定效果造成影响,是目前本工程开展一系列工作的中心任务,在一定高效的技术监测手段作用下,就必须根据开挖工程后期的变形规律以及成因进行细致比对,确保实际贯彻的改善手段得到有效的回报。

一、某地基坑结构系统,变形监测方案的设置前提内容分析

在某地建设16层高的建筑时,需要建设两层地下停车库,并且其结构主要是钢筋混凝土框架结构模式,并且结合具体的基桩控制原理,针对局部地质复杂条件现象,进行基坑周边市政道路的安全影响效应进行规划。在基坑开挖深度范围内部,关于坑底下卧地层,主要是有中砂层、风化砂砾岩等深厚形式的透水层结构组成,因此涉及到支护结构的止水控制效果有着较为严格的要求。在基坑周边使用的市政道路,必须针对监测活动内容的科学整合效应,进行重点安排;在具体组织结构内的主干道位置产生的结构变形影响效果最为严重。为了保证施工空间的具体节约,并且保证地下设施和周边建筑物的整体安全水准,全面控制基底结构的反弹效应,就需要深究地下水控制手段在支护结构的制约标准,进行有效的支护手段创新改建。关于具体该地的基坑现状,已经高于符合锚喷墙支护方案的标准深度要求,因此在设计基坑支护手段方案时,就必须运用单搅拌桩搭接咬合方式进行止水处理,并满足具体结构支护方式在钻孔灌注桩的结构效应下有所完善。这种支护手段的特征是,整体形式结构的刚度较大,具有较好的挡土效果,材质作用下的抗弯折素质很高,并且满足空间内部的止水标准,能够积极有效的控制自身的变形现象,整体的施工时间也比较合理。这种基坑控制手段的综合作用,主要是为了满足周边建筑事物的安全稳定效果,并且深度安排地下管道的实际走向,促进基坑位置的安全效益,避免任何安全事故的发生,同时配合预应力锚索装置、钢绞线等工具材料进行建筑腰梁和冠梁的追加,为后期的安全效能监测技术的落实,其可以提供实际施工过程中,必要的监测控制范围,技术基础所需的便利条件。

二、基坑监测方案的具体制定

(一)基坑监测的主要原理内容

为保证整个基坑施工的安全效益,结合周边建筑物和道路设施的综合安全稳定标准,落实全天候、全面的系统监测控制手段,在准确掌握结构内部土体性质和受力变形规格的基础上,满足具体的机械处理实施标准,进行安全稳定追加效果的满足。关于具体基坑顶部结构的沉降标准监测,主要是在地表沉降位置进行观测点的合理设置,连同周边位置进行总数12个追加,检测仪器则是根据测微器和水准仪的综合标准进行系统划分。

在对深基坑工程展开变形监测的时候,主要包括两个内容:一是,坡顶水平位移监测。通常情况下,均是利用set510k全站仪进行监测的,在实际观测过程中,进行三角架的垂球对中操作,保证监测结果的准确。二是,沉降监测。在进行基础沉降观测的时候,一定要严格根据《工程测量规范》的相关技术要求执行,在监测的时候,一定要在固定的线路上、利用同一台设备,安排专门人员在同一位置进行监测,尽可能减小监测误差。

(二)关于基坑结构监测结果的研究

针对实际结构位置的监测结果数据,进行一定规格的整理、编排处理,并结合实际沉降效果、水平位移标准的具体关系效应进行曲线图分布的设计,内部关于深度效应和时间作用的综合水准也要有所体现。每三天需要对具体的绘制图形进行观测,并将结果进行准确记录,确保深入讨论研究活动的实效价值意义,对于变形现象的具体规模以及稳定标准进行深度衡量,使得后期的具体补救措施和手段得以全面落实。

对于支护结构的顶部沉降效果的研究,由于支护结构在顶部沉降值效应并不是十分明显。对于具体降水引起的地下水位变化的情况有着较为灵敏的沉降反应。必要的结构施工标准针对基坑内的干燥效果有着严格的要求,可以展现止水帷幕措施的优良效果,并且满足具体沉降效果降低的实际方案目标。根据不同结构位置的专属曲线形状的相似程度,以及斜率变化的具体标准位置,实现沉降速率减小现象的指定,即便是基坑开挖后的沉降量依然较大,但整体的变形趋势要素处于较为平稳的状态下,这将造成后期稳定速率的控制效率作用有着积极的拓展效能。对待开挖工序后的变形问题没有进行具体即时的收敛处理,这主要是由于开挖工程前后,内部土压力随时间变化的规律形势比较明显,尽管开挖完成,对地板位置尚未进行及时的建筑处理,暴露时间较长,这段期间内的土体流变性表现状况较为凸显。并且这种现象发展过程相对缓慢一些,关于内力的增加以及实质变形问题等存在正比关系,因此在基坑开挖完成之后,需要结合底板装置进行尽早的浇筑,保证地下室施工细节的全面贯彻和链接。

(三)基坑支护结构顶部水平位移结果的分析和研究

关于具体支护结构的水平位移现象将直接导致周边围护结构的破坏,造成整体稳定性因素的失调,并且影响地下管线布置工作内容的具体设计标准落实。

根据实际水平位移条件问题的细致监测工作对工程的影响效果,分别针对顶部水平监测位置进行提取,并且结合实际获得的数据资料进行信息整合。通过相关数据图分布标准,以及必备资料进行观察分析,由于整个土体结构下的基坑周边土体水平位移分布现象并不十分均匀,结合基坑位置不断的开挖处理工序,以及周边土体水平位移的规模联系效应,进行水平位移曲线的平缓现象以及位段提取,使得在开挖过程中的土体受扰动现象标准得到具体整理。根据开挖工作完成后的支护结构两侧受力情况进行分析,整体稳定效果相对比较稳定,位移逐渐稳定增长现象十分明显,在整体时间不断延长,变形速率逐渐上升的过程中,涉及土体流动效应的表现效果日益明显,这是深度贯彻基坑开挖工程细节位置变形状况监测工作的主要贡献。

总结:

施工过程中,在具体支护结构稳定以及土体沉降量的标准控制作用下,涉及底板位置的建筑以及变形影响问题进行细致的分析,保证基坑施工环节中安全、稳定、经济效益的获取,促进周边建筑物整体标准效果的达成,保证现代化控制施工监测科技手段的长期改革和发展。

参考文献:

基坑变形监测篇(2)

中图分类号:TU71文献标识码: A 文章编号:

随着我国经济高速发展,高层建筑大量涌现,深基坑工程越来越多,地下室建筑工程深基坑在开挖和暴露期间的安全,对确保整个工程顺利施工和邻近建筑物,及市政设施的正常使用和安全至关重要。为确保基坑开挖、基础和地下室结构施工及周边建筑物和市政设施的安全,必须对地块基坑的支护结构及周边的建筑物、道路灯进行沉降、水平位移、倾斜、裂缝等监测,作为监理方必须加强对基坑施工监测的监理,掌握施工信息,把握好施工节奏,及时采取措施确保支护结构的安全。

1.监测内容及精度要求

1.1 监测内容

深基坑支护坡顶的位移和沉降监测;临近建筑物的倾斜和沉降监测;裂缝监测;地下水位监测;巡视检查等。

1.2合适精度指标的确定

深基坑工程有关技术规范一般将基坑顶部的侧位与开挖深度之比超过千分之四,作为施工监测中的报警值。因此,可根据深基坑的最终开挖深度计算出基坑顶部的侧向位移报警值。根据国际测量工作者协会(FIC)于1981年第十六届大会上提出的方法,为监视边坡安全可取变形量(报警值)的1/5作为变形监测水平位移量测的精度指标.结合《建筑变形测量规程》和工程实际,一般可按变形测量等级“二级”作为精度控制指标,即:位移观测点坐标中误差≤3.0mm;沉降观测点测站高差中误差≤0.5mm.可完全满足深基坑工程变形监测工作的需要。

2 原理及方法

水平位移采用1)12002测距仪(或相当精度的全站仪),按测边交会网法测定各测点的位移量值。

沉降采用leica N A2水准仪(或精度相当的自动安平水准仪)按几何水准测量法规定,观测限差一般按《国家一、二等水准测量规范》中二等水准测量的要求。临近建筑物(群)倾斜监测是通过设立在建筑物顶部的水平位移监测点,一般采用wili)T3经纬仪测角交会的方法来实现。

裂缝监测采用固定特制复位量测标志,用千分卡尺进行精密量测

地下水位监测根据工程施工地域(如离江、河、湖、海的距离)、地下水位、周边水域水位等因素,采用机钻孔加保护管,在孔内进行量测。

巡视检查在施工期对邻近建筑物(群)、地下室及雨季等显得格外重要。

3、基坑开挖的施工技术要求。

3.1 测量放线基点保护、准确度经专业测量员复测,监理复核。除保证放坡尺寸、基坑排水位置、支护结构位置以外,必须保证槽底满足基础结构施工作业的要求。

3.2水泥土搅拌桩施工优先采用三轴搅拌桩机,保证水泥土的整体性:重点控制钻杆垂直度、移机接头搭接咬合的位置准确度、隔夜超时接头部位的附加搅拌桩强度,保证搭接部位延桩身上下搭接咬合严密,杜绝出现分岔及搭接咬合不实现象:严格水泥用量和水灰比,保证分段压浆量及桩身密实。

3.3泥浆护壁钻孔灌注排桩应严格按照工程桩的控制标准进行施工,一般采用原土造浆即可,泥浆密度根据实际护壁、钻孔及清孔效果等进行现场调控,由于支护结构排桩以受水平力为主,钢筋笼制作及沉笼接笼质量必须严格控制,除施工管理人员自查质量外,监理人员现场进行质量验收,包括桩身混凝土强度等级、混凝土水下灌注、灌注量充盈系数等,监理可能出现缩颈、胀肚等情况。

3.4地下连续墙施工,采用履带式全液压转斗成槽机,效率高、精度高,施工方便;导墙精度控制,导墙轴线偏差限10mm以内,导墙净宽度偏差限5mm以内,以保证地下连续墙偏位不超过土30mm;护壁泥浆一般采用膨润土制备的泥浆,新拌制的泥浆应静停稳定后使用,切削成槽、钢筋笼制作吊装接笼、水下灌注混凝土连续性等均进行严格控制;特别是槽段搭接接头处理至关重要,除采取合理的接头形式外,已成形混凝土侧壁清刷、槽底靠近接头处和槽底其他部位的沉渣和清渣应到位,保证地下连续墙接头部位密实。

3.5其他支护结构,冠梁、腰梁、内撑、格构柱、土钉等一律按照永久性结构施工质量标准进行施工。

3.6基坑内土体降水施工。在基槽开挖前先降水一周左右,在槽内地下水位降到施工方案要求的深度后,可批准开槽。通常采用大口井降水,大口井井距视需降水土层排水渗透系数不同,可在井距10m左右调节,降水井深入槽底的深度视具体计算的水头高度而定,降水井最底部的沉泥砂预留量宜2m左右,降水井应及时清井,保证效率,降水必须连续进行,均衡保持。

3.7挖土方必须执行施工方案,严格按照方案确定的挖方顺序开挖,分层开挖厚度1m为宜,达到分步荷、均匀受力、减小变形的目的,槽底人工清槽平槽底,严禁机械超挖人工虚填。杜绝随意开挖,一挖到底、不降水、不护坡、坡顶超重堆载、临边行走重载车等不安全行为。

4基坑变形与观测控制

4.1按照变形观测设计要求,编制专项的深基坑施工变形测量专项方案。

4.2随施工进度及时进行各项变形项目观测,初始阶段每天观测不得少于2次,必要时应增加观测密度,及时准确提供变形值,供有关单位技术人员进行数据分析、决策时使用。

4.3施工单位观测降水数据,准确记录,供有关单位技术人员进行数据分析、决策及采取措施时使用。

4.4当有关变形数据突变、超过正常值、达到报警值,应立即报告设计单位,采取应急安全措施。

5、基坑工程施工方案的监理审查要点

5.1. 在地下水位较高的基坑工程中,应采取降水措施,为土方开挖提供一个良好的工作条件,同时,也为城市道路交通创造一个文明的环境条件。

5.2. 当基础底面低于地下水位时,应采取降水或排水措施,使地下水位降至设计底面标高以下500mm,以满足施工需要。

5.3. 地下降水方案应根据土质情况、开挖深度进行设计,系统安装后应进行试运行。坑内、外降水时应考虑对周围环境的影响,必要时应采取相应的措施。对于周围环境复杂的深基坑宜采用坑内降水,必要时应事先做降水试验,以便掌握坑内降水引起坑外地下位变化的规律。

5.4.基坑四周应设置明沟和集水坑排水,对于局部超深部位(如:电梯井、集水井,可采取轻型井点或井管降水的办法进行处理。

5.5. 大面积基坑中间可设置盲沟,间距、截面大小应根据排水面积确定。盲沟应与集水井形成排水系统,并在施工方案中画出平面布置图。

5.6. 对排水或降水困难的淤泥质地基中,宜铺砂石垫层,以便于疏、排水。

5.7. 坡顶、坡底应设置排水系统,防止外来水入侵;外部排水系统应通畅,不得渗漏,以免影响边坡结构。

5.8. 对于无桩基或虽有桩基但不能满足抗浮要求的工程,尚应考虑施工和使用期间的抗浮问题。

6、具体监测方案

为了确保基坑工程和桩基工程的安全施工、周围居民楼及道路管线的安全保护,在基坑开挖及支护、桩基施工过程中,对基坑周边进行沉降、水平位移监测,发现变形情况及时报警,以便业主、监理及施工单位提前采取应急措施和补救方法。

基坑变形监测篇(3)

中图分类号:TU471.8文献标识码:A 文章编号:

引言:

某地质情况复杂,普遍为高灵敏度淤泥质软土,地下室基坑支护、土方开挖阶段隐藏着很大风险。设计方、开发商、施工方对地下室基坑支护的经济合理与土方开挖施工的安全保障常有分歧,难以准确把握。

1.基坑变形监测措施实施的过程和具体的方案

基坑监测的项目主要包括基坑的围护结构、相关的自然环境、施工工况、地下水情况、基坑底部及周围土体、周围的建(构)筑物、周边的地下管线及地下设施等。但监测的重点主要是基坑开挖期间基坑围护结构的稳定性,基坑周边的地面及建筑物的沉降、地下管线变形程度等,在监测工作内容的安排和实际监测过程中,根据工程的不同,应抓住重点,紧紧围绕确保基坑和周边建筑物的安全这一目的展开。

1.1监测点的布置及仪器的埋设

监测点的布置范围为基坑降水及土体开挖的影响区域,略大于两倍的基坑深度,且布设合理才能经济有效。在确定测点布设前,必须知道基坑位置的地质情况和基坑的围护设计方案,再根据以往的经验和理论的预测来考虑测点的布设范围和密度。

原则上,能预埋的监测点应在工程开工前埋设完成,并保证有一定的稳定期,在工程正式开工前,各项静态的初始值应测取完毕。沉降、位移的观测点应直接安装在被监测的物体上。

测斜管(测地下土体、围护结构的侧向位移)的安装,应根据地质情况,埋设在那些比较容易引起塌方的部位(基坑周边的中部、阳角处),一般沿平行于围护结构方向按 20~30m 的间距布设;围护桩体测斜管的安装一般应在围护桩浇灌时放入;而地下土体测斜管的埋设分以下四步骤进行: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,并放大钻孔内。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。管内注入清水,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,将探头模型放入测斜管内,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,不允许放入探头。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。

基坑在开挖前其基坑所在位置必须降水,而基坑所在位置地下水位降低以后,势必引起周围地下水向基坑所在位置汇流,地下水的流动是引起塌方的主要因素,所以地下水的观测是保证基坑安全的重要内容,水位观测管的埋设应根据水文地质资料,在含水量大和渗水性强的部位,在紧靠基坑的外边,按 20~30m 的间距沿基坑边埋设,埋设方法与地下土体测斜管的埋设相同。分层沉降管的埋设也与地下土体测斜管的埋设相同。埋设时须注意波纹管的铜环不要被破坏;在一般情况下,铜环每一米放一个比较适宜,基坑内也可以用分层沉降管来监测基坑底部的回弹,当然基坑的回弹也可用比较精密的水准测量法解决。

1.2监测频率的确定与调整

基坑工程监测频率应以能反映监测项目的重要变化过程,而以不遗漏其变化时刻为原则。基坑水平位移观测,基坑开挖前必须测取其初始值。基坑开挖过程中的观测,可根据不同工程机动调整,做出监测方案。开挖过程中监测间隔时间要短,开挖后放开间隔时间,中间遇到外界条件变化时可增加监测。

基坑垂直位移、基坑土移、地下水位监测周期可与水平位移监测同步进行。

基坑周边建筑物的沉降监测周期可根据基坑开挖的位置与进度进行观测,如果出现水平位移和沉降异常时应增加监测次数,开挖完成后逐渐延长观测周期。

基坑冠梁如果出现裂缝时,根据具体情况对裂缝进行观测,首先对裂缝出现的时间进行编号,在每条裂缝的最宽处和未端布设两组观测标志,采用收敛计观测,裂缝观测的周期视其变化速度而定。

1.3施工期间的巡查

基坑施工期间,每天应有监测经验的专人巡查,同时还应该与施工单位沟通,加强对监测点的保护,万一破坏,应及时采取补救措施,确保监测工作正常进行。

2.操作流程

2.1在土方开挖前按设计布局埋设PVC测斜管。

2.2在基坑外土体上设置地表水平位移及沉降监测点,沉降基准点设置在4倍基坑开挖深度以外,不受基坑开挖影响的稳定区域处。

2.3支撑施工时埋设钢筋应力计2组。

2.4土钉抗拔试验。

2.5土方开挖,同时进行观测。在挖土期间以1次/天,其它时间以1次/3天的频率进行监测,异常情况跟踪监测。

2.6观测数据一般应当天填入规定的表格,并及时提供给施工、建设、监理、设计等单位。

2.7监测工期由基坑开挖开始,一般当主体结构施工至±0.000高程时止,变形正常情况下可以提前结束。基坑监测结束后15d提交监测报告。

3.异常及应对措施

3.1地表开裂

3.1.1在土方开挖到一定深度时,基坑附近的地表观察到许多平行于基坑的裂缝,此时土体深层水平位移值并未报警,这阶段土体变形还在容许范围内,但要随时观测引起重视,并采取相应措施。

3.1.2相应措施

1)及时用水泥浆将裂纹灌密实,以免地表水渗入。

2)基坑周边严格控制施工荷载,严禁超载,并不得扰动土体。

3)若场地条件容许,对主动区顶部进行适当卸土。

3.2局部崩塌

3.2.1当土方开挖到接近设计深度时,如发生局部崩塌,这时深层水平位移值已经超过警戒值,这说明基坑支护处于塌方的临界状态。此时赶紧停挖,并采取紧急措施。

3.2.2紧急措施

1)对局部崩塌段立即回填,并静置一段时间;

2)对被动区加固:打入垂直花锚(深度至深层水平位移值为零处)并灌浆;

3)若场地条件容许,对主动区顶部进行适当卸土;

4)对于过于经济的设计方案,报请监理、业主与设计等各方主体共同重新补强,根据不同情况有:

① 增加一道水平锚杆;

② 在被动区打槽钢桩,顶部用槽钢焊接形成整体并加斜撑;

③ 重新设计1~2道内支撑。

对于群楼,在采取上述措施的同时,可依托已施工并达到设计强度的基础逐步向前推进。

4.结语

当前,基坑监测与基坑设计、施工同被列为基坑工程质量保证的三大基本要素,并且《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009)强制规定:开挖深度大于 5m 或小于 5m 但现场地质情况和周边环境较复杂基坑工程以及需要监测的基坑工程应实施基坑工程监测。基坑工程发生重大事故前都会有相应的预兆,准确有效的监测及报警,完全能将这些基坑事故消灭在萌芽阶段,达到确保人民生命财产安全的目的。

基坑变形监测篇(4)

1 前言

在经济高速发展的大背景下,在建筑工程当中出现了越来越多的高层建筑,由此也使得建筑的基坑逐渐朝着深开挖、工作面较窄的方向发展。目前,基坑工程的设计、施工和监测被称为保证基坑工程质量安全的三大基本要素,其中基坑工程的监测包含基坑的变形监测、地下水动态检测和应力检测。由于在基坑的开挖过程中,开挖深度越深,土体原有的平衡被破坏的越严重,因此在土的应力发生变化之后,其支护结构也发生变形,这就容易导致建筑的周边地面产生不均匀沉降的现象,并且在这些现象周而复始、相互影响的作用下,严重威胁着整个工程的施工顺利进行,以及周围临近建筑和基础设施的安全。除此之外,建筑基坑的变形与周围的环境、天气情况、基坑的开挖深度以及开挖方法等诸多因素有关,因此只有对其进行变形监测,才能够实时发现基坑在开挖过程中发生的变化,及时对造成的危险进行预防,避免工程事故的发生。鉴于此,基坑的变形监测是基坑工程开挖过程中不可或缺的重要步骤,加强对于基坑的变形监测研究十分重要。

2 基坑的变形监测

2.1 基坑变形监测的重要作用

在改革开放之前,我国建筑的基坑都比较浅,因此基坑技术并没有得到发展,但是近年来,随着高层建筑的不断涌现,深基坑的数量不断增加,因此对于深基坑的变形监测也得到了施工人员的高度重视。尤其是在大型的建筑工程中,很难单纯的从理论上对基坑的数据进行分析预测,只有将理论、经验和检测相互结合,才能够保证工程的顺利实施。因此,开展基坑变形的现场检测具有非常重要的意义,具体分析如下:首先,基坑的变形监测为工程的实施提供了实时的动态信息。由于基坑在开挖过程中常常受到周边环境、天气等因素的影响,其变化无规律可循,所以容易对周围的建筑物和基础设施造成一定的伤害,一旦危险发生则可能会造成不可挽回的损失。鉴于此,这就需要对施工现场的情况进行实时的检测,从而掌握基坑的动态信息,从而为施工单位进行施工的安排提供了方便。其次,有利于施工单位掌握基坑的变形程度。依据检测过程中所得到的数据,施工单位可以根据基坑开挖对于周围建筑物和基础设施所造成的影响,通过分析变形的程度,及时采取相应的措施,从而保证施工的进度。最后,基坑变形的监测能够及时发现工程事故发生的预兆,通过及时研究监测得到的数据,在事故发生之及时前,及时改进施工方案和采取相应的补救措施。

2.2 基坑变形监测的具体实施措施

在基坑的变形监测过程中,主要是对基坑的围护结构墙体、周围环境和地下水位情况进行监测,从而找到影响基坑变形的主要影响因素。目前,在上海国际华城办公综合楼的三期工程中,其基坑呈现多边形,南北宽60米,东西长约47米(北)和87米(南),开挖深度约为7.95到8.95米,并且采用明挖法施工。因此,对基坑进行变形监测的主要措施如下:

2.2.1 布置监测点和埋设仪器

一般来说,监测点主要布置在能够基坑开挖的影响区域,稍微大于基坑的两倍深度。所以在确定监测点之前,要对基坑的地质情况和基本围护方案有一个详细的了解,然后在再根据理论和经验设置布设点的位置和密度。从原则上讲,一般监测点的埋设要在开挖工程进行之前完成,并保证具有一定的稳定性,其中应该直接将对沉降和位移进行监测的观测点放置到被监测的物体上。其次,由于在基坑开挖之前需要对基坑内的水位进行降低,这个时候就会引起周围的地下水朝着基坑的位置汇集,就可能导致基坑范围内的塌方,所以加强对于地下水位的监测十分重要。鉴于此,在埋设测斜管装置的之后,将其埋设在比较容易引起塌方的地方,并沿着平行于围护结构的20到30厘米处进行布设。其中在水平测量的过程中,主要应用全站仪,具体公式如下:

监测点坐标与观测角度和距离之间的关系函数为:

其中,D为测站点到观测点之间的距离;β为基线方向与观测方向的夹角;X、Y为观测地点的坐标。

由误差传播定律可以得出观测点坐标的误差:

由上式可以得出2个独立直接观测点的点位误差:

一般来说,测量水平位移监测的误差在3~6毫米之间,所以这时选用的基准点位置是比较恰当的。

之后,在运用钻孔的方法来埋设水位管时,具体埋设方法如下图所示:一般来说,钻孔的直径为100mm,当完成钻孔之后,便进行泥浆的清除工作,然后将直径为50mm的水位管放入孔内,在孔的四周内填入砂,距上部4米的地方用粘土填回,并用盖子封好。

2.2.2 确定和调整监测的频率

基坑工程的监测频率是反映监测项目的变化的重要依据,并且要本着不遗漏的原则。一般来说,当对基坑的水平位移进行观测的时候,需要在开挖之前测量一个初始数值,然后根据工程对其进行调整,实行不同的监测方案,通常情况下,在开挖过程中要缩短监测的间隔时间,开挖之后就要延长间隔时间,一旦水平位移和沉降出现异常情况,则需要适时的增加监测时间。与此同时,还可以在水平位移监测的过程中同步进行对垂直位移、地下水位的检测。

2.2.3 在施工期间进行巡查

在基坑的施工过程中,要保证每天都有专门的检测人员进行巡查,主要包括对于支护结构、施工状况、周围环境和监测设施的巡视与检查。一旦发现基坑的周围环境发生了变化,就需要及时更改监测方案,加强对于基坑变形的检测时间,根据监测到的数据进行分析,研究是否会导致危险的发生。除此之外,一旦监测设施遭到了破坏,就可能中断信息的监测过程,从而使基坑发生不可修复的负面影响,所以,在巡查过程中要加强监测点的观察,一旦发生破坏,及时与施工单位沟通,通过采取相应的补救措施来保证监测点的正常工作,其具体流程图如下所示:

4 基坑变形的原因和机理

在基坑的开挖过程中常常会受到土体开挖、土体降水等因素的影响,从而导致基坑发生变形。当前基坑的变形主要包含围护墙体的变形、基坑周围底层的位移和坑底的隆起等现象。围护墙体的变形有水平方向变形和垂直方向变形两种,一般在基坑开挖之后,基坑的内侧失去了原有的压力,从而导致墙体的受到全部或者部分土压力,进而产生变形。关于基坑周围底层的位移,主要是由于在土体开挖之后失去了荷载,受到围护墙体两侧压力差的作用,就导致基坑内部的发生水平的位移。和基坑周围底层的位移不同,坑底隆起是土体卸荷之后发生的垂直方向变化,一般在浅层的基坑开挖中,当开挖结束后很快停止,但是随着开挖深度的增加,受到土体内外压差的作用,坑底的土壤向上隆起,当到达一定极限时,则可能导致周围底层的沉陷,致使基坑失稳。

5 基坑变形的规律分析

通过上述对基坑变形监测的实施措施和变形机理的分析,我们可以初步得到基坑的变形规律,具体如下:首先,在基坑开挖的过程中,对于周边的管线设施和建筑物的影响比较大,,容易引起地表发生沉降现象。与此同时,在减缓地下工程的实施进度的时候,其沉降的趋势也有所稳定。 其次,基坑的开挖使得起到围护作用的墙体会朝着基坑发生内向位移,并且位移的程度会随着开挖深度的增加而不断进行,一般最大的位移处于距离开挖面0.5到1米的地方。与此同时,在基坑开挖深度不断增加的基础上,支撑轴力会持续增加,但是增加的幅度会不断减少,等到开挖完成之后,支撑轴力会保持在一个数值上。这时,随着地下工程实施过程的进行,围护结构墙体的移动会趋于平缓的状态,一直到稳定的数值就不在变化,也就是最大变形位置。最后一点,通常情况下,如果在基坑的开挖过程中具有很好的止水效果,那么地下水位就不会发生很大的波动,由此基坑的开挖程度会对地下水位的影响很小,从而也可以说明地下水位并不是导致基坑变形的最主要因素。

5 结束语

综上所述,基坑的变形监测工作直接影响着整个建筑工程的施工安全,也成为保证基坑工程质量的基本要素。所以,当前加强对于建筑基坑的变形检测势在必行,通过分析基坑变形的原因与机理,掌握基坑变形的规律,从而在基坑工程出现重大事故之前及时做好变形监测工作,将这些安全事故消灭在萌芽之中,进而保障人们的生命财产安全。

【参考文献】

[1] 李海龙.明挖隧道深基坑变形监测技术与分析[J].路基工程,2010,17(5):52-53.

基坑变形监测篇(5)

Analysis and application of deformation monitoring technology for deep foundation pit

Hao Xiao-dong

(Hohhot Urban Rail Transit Construction Management Co., LtdInner MongoliaHohhot010020)

【Abstract】In supporting structure for deep foundation pit monitoring as a case study, analysis of the horizontal displacement, the settlement of the surrounding buildings, the anchor pres-tress loss and groundwater level changes, and analysis of monitoring results of the foundation pit, according to the monitoring results to take preventive measures, the full use of information technology construction method, effective to ensure pipeline safety and road construction of foundation pit and surrounding buildings and structures.

【Key words】Deep foundation pit engineering; Deformation monitoring; Supporting structure; Information construction

随着城市现代化进程的加快,高层、超高层建筑竞相发展,随之而来的深基坑工程越来越多,其开挖深度也越来越深。由于深基坑工程施工期(自基坑开挖至基坑回填)较长、施工场地狭窄、受自然气候、复杂的工程地质条件等因素影响大,所以深基坑施工往往施工条件差、安全隐患很大。为了减少外部因素对支护结构的工作状态和基坑的稳定性带来不利的影响,消除安全隐患,在基坑开挖过程中,应对周边环境安全信息(房屋沉降、房屋倾斜及裂缝、地面沉降)、基坑边坡稳定信息(顶部垂直及水平位移、土移)、地下水位动态变化信息进行监测。为了准确地掌握基坑特别是深基坑工程在施工过程中的变形情况,需从基坑主体结构、围护结构、地下水位和相邻环境等诸多方面对基坑进行全面的变形监测。

1. 工程概况

(1)该项目拟建高171米。总建筑面积:268214.4m2。设5层地下室,地下室开挖深度-21米。建筑主体组合成L型布局,通^底部五层裙楼将主体建筑连接为一整体。1、2号办公楼与3号楼(办公及酒店)在造型上结合成一体,1、2号办公楼地面40层,3号楼(办公及酒店)45层。地基基础设计等级为甲级, 1、2号楼中筒采用筏板基础,筏板厚度3.0米,框架柱下采用柱下独立基础。3号楼主楼全部采用筏板基础,筏板厚度3.0~3.4米,局部柱下设柱帽。

(2)本工程基坑安全等级为一级,由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑支护结构的水平和垂直位移进行监测,以确保基坑安全。变形监测应贯穿基坑施工整个过程,既从基坑开挖起,到基坑回填为止。

2 基坑位移变形观测点的设置

在支护结构应力比较集中的部位(基坑变形最敏感的部位)和基坑周边对变形比较敏感的部位(包括临近建筑的墙体)设监测点,设置水平位移监测点17个,沉降监测点13个,支护桩钢筋应力及锚索拉力监测桩8根,地下水位监测点30个。以上观测点可根据现场实际情况进行增设和调整位置,并保证观测点的有效性和不被破坏。在基坑变形影响范围外设2个基准点。如图1所示。

(1)基准点设置:基准点应设在变形影响范围之外的便于长期保存的位置,至少有2个可靠点作为基准点。

(2)工作基准点设置:工作基点是变形监测中起联系作用的点,是直接测定变形观测点的依据。应放在靠近观测目标的地方,在通视条件较好或观测点较少的工程中可不设工作基准点,在基准点上直接观测变形监测点。

(3)变形监测点设置:变形监测点应设在变形体上,且设在能反映变形特征的位置。

3. 基坑变形监控值

监控值是指设计过程中的控制值,有时可用最大允许值作为监控值。报警值是指施工过程中需要采取应急措施的(警戒)值。

对本工程,支护结构水平位移:监控值为30mm,报警值为25mm。基坑周边地面沉降:监控值为20mm,报警值为15mm。

4. 监测计划

本工程按如下要求进行监测:

(1)基坑开挖前观测一次,获取原始数据。

(2)开挖第一层后每天观测一次,直至土方开挖至设计标高。

(3)开挖到位后,每2天观测1次,直到稳定为止。

(4)特别加强雨天及雨后的监测,并对各种可能危及支护安全的因素予以充分考虑。

(5)观测中出现异常情况时,加密观测次数。

变形监测信息分析:对基坑变形监测的信息,应及时进行分析,分析结果表明基坑变形位移超出容许值时,应停止基坑开挖,采取行之有效的应急措施。

5. 基坑变形监测内容

5.1施工前的监测内容。

施工前,施工单位应会同建设单位、监理单位、及临近建筑物户主、地下设施的有关单位,对基坑周边既有建筑物的裂缝等情况进行测量、拍照或录象工作,作好周边建筑物情况的原始记录。

5.2施工过程的监测内容。

(1)支护结构和被支护土体的水平位移变形观测。

(2)相邻建筑物及周边管线的沉降:在两倍基坑深度范围内的建筑物外墙上或重要管线上设置沉降观测点(设置点距地面200-1000mm,便于塔尺立在上面)。

(3)支护桩钢筋应力及锚索拉力监测。

(4)基坑渗漏水及地下水位变化观测。

6. 小结

综合以上技术手段,对于基坑工程进行了基坑围护桩体水平位移监测、基坑围护桩顶水平位移监测、基坑围护桩顶垂直位移监测、基坑外侧地表沉降监测、基坑外侧土体水平位移监测、基坑外侧土体分层沉降监测、基坑外侧深层水位监测等,为基坑安全施工提供了重要保障,减少了外部因素对支护结构的工作状态和基坑的稳定性带来不利的影响,消除安全隐患。为及时准确地掌握基坑结构和周围构筑物的状态提供了依据。

参考文献

[1]上海岩土工程勘察设计研究院有限公司,上海市工程建设规范-基坑工程施工监测规范[R].2006:1~45.

[2]林宗元,岩土工程试验监测手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:668-717.

[3]建设综合勘察研究设计院,中华人民共和国行业标准-建筑变形测量规范[S].北京:中华人民共和国建设部,2008:12~50.

基坑变形监测篇(6)

[中图分类号] TV551.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-187-2

开挖基坑是整个工程项目开工的首要步骤,其施工质量的高低,不仅关系到整个工程质量的高低,影响企业的经济效益,还会对人民生命财产安全构成产生重大影响。因而作为新时期工程背景下的基坑变形监测工作人员,必须紧跟时展的需要,加强对基坑的变形监测,从而为基坑变形的防治提供科学的决策和依据,为工程质量的提升奠定坚实的基础。基于此,笔者结合自身工作实践,就施工现场的基坑变形监测工作的几点体会做出以下简要的分析。

1基坑监测项目内涵的分析

在基坑监测之前,应结合工程地质勘察资料,结合工程所在地的实际情况,科学合理的确定基坑监测项目的内涵。一般来说,常见的基坑监测内容应涵盖以下三个方面:一是基坑支护结构的平面和垂直位移;二是基坑周边建筑与地下管线的变形现状;三是基坑底部的土体是否隆起,以及围护外侧土体的水平和竖向位移[1]。

2科学布设基坑测量点的体会

通常来说,对于基坑的变形监测需要布设基准点和监测点。根据基坑的建筑等级:

一是在布设基准点时,应将其布设在基坑深度2倍以外的稳定区域,这样能保证在基坑开挖的过程中,不会对基准点产生影响,且基准点的布设不得少于三点;

二是在布设监测点时,通常应将其布设于基坑护坡上部,滑坡边界周围以及滑坡的前沿区域,且在布设过程中应始终坚持在护坡所有拐角和中部进行布点的原则,25±5米布设一个监测点;

三是若地表出现开裂,则应采取标记法,以便于观察比较,若存在缝隙,还应对缝隙的宽度及时进行测量并记录,再采用水泥浆将其灌注、压实和抹平,若裂缝较为明显,具有代表性,则还应进行拍照留存,为下次监测工作提供比较的依据。

3基坑变形监测技术方面的体会

为确保基坑变形得到有效的监测,作为监测人员,必须精确掌握基坑变形监测技术。主要包括以下几个方面:

一是对监测点应做好平面和垂直位移的观测,所选的测量仪器应具有高精度的全站仪,水准仪,通常选用的全站仪的精度应为1″,所采用的测量方法,通常为坐标法,即测量监测点的坐标,求出其相对于基坑的位移,然后比较位移的变化量即可。在做好平面位移观测的同时,还应加强监测点沉降的观测,而沉降观测就必须选用精密的水准仪器,通常采用电子水准仪,其精度可达0.01mm,测量方法为求出监测点高程值的变化量即可。基坑开挖之后就应马上对其进行监测,在监测过程中,应确保基本环境条件相同,监测人员必须是固定和专业的人员,以减少人为误差;严格按照观测路线与方法进行,并确保所采用观测仪器设备的一致性,以减少系统误差,并做好相关记录;严格对仪器进行对中整平,以减少定向误差。常用的监测仪器设备主要有以下几种:全站仪、水准仪、钢尺、卷尺、对讲机。

二是根据建筑的等级,确定监测的频率,通常情况下一般每天监测一次,基坑开挖初期应加强监测次数,等其变化稳定后,放宽检测频率,若发现局部区域位移变化大或靠近预警值时,必须加大相应的监测频率,当底板浇注之后,可三天监测一次,直至基坑的土方回填完毕之后方能停止监测。

三是科学确定精度要求,尽可能地减少误差,并结合施工现场实际和设计标准,针对性地确定其精度要求,例如某工程的建筑等级是3等,那么其变形测量的精度应满足以下要求:当垂直位移测量时,变形点的高程中误差为±1.0mm,相邻变形点的高程中误差为±0.5mm,当水平位移测量时,变形点的点位中误差为±6.0mm[2]。

4基坑变形监测报警值的选取

为了确保基坑变形监测的有效性,往往需要在现场进行设置监测报警点,而不同的基坑根据等级其报警值是不同的,例如某基坑位移报警值为:坡顶水平位移30mm、边坡墙体水平位移50mm、坡顶竖向位移30mm,如果坡顶水平位移的速率超过3mm/d,且呈继续位移的态势,必须及时进行报警,立即暂停施工操作,并进行连续地监测。当地面沉降值与预警值相接近时,或如果建筑物底部出现异常情况,如周围土体隆起、涌土或陷落等现象时,应该及时报警,立即采取相应的应急处理措施,尽快排除险情。

5工序管理及观测记录

一是做好工序管理。在完成了土方开挖之后,且尚未进行土钉墙护坡的施工,应及时采取措施对监测点实施观测,在确认没有发生明显变形之后,再实施土钉墙施工。在土钉墙施工时,也应该对变形情况进行全程监测,然后,再根据其变化规律进一步实施观测。

二是做好观测记录。对于每一次观测情况,监测人员应该及时予以记录,形成电子和纸制两种存储方式,以便于后面的查阅、分析和研究,根据计算得出的监测数据必须经过最少两人的复核,方可提交成果。

三是及时汇报监测成果。在一般情况下,当天的监测成果必须在次日上报业主及相关部门机构,上报的内容包括监测点的变化成果及相关值得注意的问题。如遇到需要报警的时候,必须先当场进行口头汇报,然后在4小时以内提供电子材料或书面材料[3]。

6信息反馈

将监测数据形成正规纸制报告,及时将变形情况给技术部门反馈,以便于技术部门及时进行分析和评估,并报告给项目经理,定期做好给业主、监理工程师的汇报工作。如果数据有明显的变化或者与报警值比较接近时,单独将需要报警的区域作为重点提出,也应及时做好报告工作。

7应急处理

在基坑施工过程中,很容易受到各种因素的影响,其险情发生的可能性比较大,为了尽可能地降低施工风险系数,必须采取相关的应急处理:

成立监控小组,以项目经理为组长,对土方开挖及土钉墙施工实行24小时监控。

监控时,主要应该做好以下几个方面的监控:查看墙体是否出现明显位移;土钉墙是否发生结构变形,密切关注周边土体、道路的异常变化。在准备足够的砂袋存放在施工现场,一旦围护体的位移情况达到预警值时,就应该使用砂袋进行压载处理,以有效控制支护结构进一步扩大位移程度。

如果支护结构继续扩大位移程度,可以充分利用挖土机用回填土方进行反压,以阻止支护结构位移的扩展,并在位移比较严重的地方进行超前支护,待没有发生位移后再进行土方的开挖施工。施工时遇上流沙等土层时,应先打入竖向注浆管进行加固,然后开挖。根据监测信息,如发现围护移超过容许值,应即采取如下措施阻止位移:在坑内紧急垒堆砂袋或回填压载。位移较大并有发展趋势时,可在坑内设置内撑。

8监测仪器

为了确保各项监测项目的精度,使用的仪器必须按规定内容检查标定其主要技术指标,仪器检查合格后方能使用,并做记录归档。此外,在每次进行测量时都要对仪器进行校正,遇特殊情况(如受震、受损)随时检查、检定,不合格仪器坚决不能使用。

9监测报告

基坑监测过程中,应根据施工进度提交阶段性监测结果报告,例如,以日报和周报的形式,特殊区域单独提交监测报告,内容包括:工程概况,监测项目和各测点的平面位置图,采用的仪器设备和监测方法,监测数据处理方法和监测结果过程曲线,监测结果评价等内容。通过对施工现场基坑的变形监测,可以及时发现基坑周边存在的安全隐患,加以及时预防和处理,以确保工程快速、顺利地实施[4]。

10结语

综上所述,基坑施工是一项复杂性、专业性和综合性的工作,很容易受到各种因素的干扰而发生基坑变形,如果不采取有效的监测手段,就难以及时发现问题,从而导致基坑变形问题的进一步扩大,最终引发严重的基坑施工安全事故。因此,加强对基坑的变形监测具有非常重要的意义,通过对基坑的变形监测,能够早发现、早防控,将基坑变形控制在最初状态,从根本上提高基坑施工的安全性。

参考文献

[1]宋建学,郑仪,王原嵩.基坑变形监测及预警技术[J].岩土工程学报,2006,S1:1889-1891.

基坑变形监测篇(7)

随着经济的发展和城市建设的大力推进,深基坑是众多工程中不可回避的问题。尤其近几年,建筑物不仅向上要空间,而且注重地下空间的开发和利用。随之而来就是:基坑在开挖支护期间和地下建筑施工期间,基坑维护体的变形、周边环境的变化。如何控制变形量是工程设计和工程施工的关键,为了实现信息化施工,变形监测在整个地下工程施工中显得尤为重要。通过高效、准确的监测获得工程的动态信息,为设计和施工提供下阶段施工参数,为深基坑工程信息化施工奠定坚实基础。

1、工程概况

1.1工程地质情况:

根据勘察报告资料,结合基坑支护设计说明,本工程支护范围内岩土层简单,基坑工程范围内场地土由素填土、粘性土组成,基坑底落于粘性土中,场地地下水以素填土中上层滞水为主。

1.2基坑围护情况:

基坑支护设计采用桩锚结构,东侧采用双排桩加锚杆施工,夹角处增加角撑。基坑设计开挖深度为10米,本设计基坑侧壁安全等级为一级,结构重要性系数为1.10。

1.3说明:

本工程周边环境比较复杂,基坑开挖深度大,对周边环境安全要求较高。因此,从设计到施工再到监测每个环节要求都很高,我们依据设计单位对基坑监测的要求以及相关规范编制详细的监测方案,并提供及时、可靠的监测数据保证整个工程安全顺利完成。

2.监测项目

根据设计单位提供的以及根据现场情况业主方对基坑监测的要求,本工程监测项目如下:

2.1基坑支护桩顶部水平位移观测;

2.2基坑支护桩顶部竖向位移观测;

2.3 周边建筑物竖向位移观测:东华办公楼;食堂;住宅楼;文化宫。

2.4 周边道路、管线(望江路、铁四局内部道路)及东侧小区临近基坑地表竖向位移观测。

2.5 东侧挡土墙及围墙位移观测。

3.监测点布置

4、监测预警值

5.观测数据的分析

5.1.基坑水平位移观测数据分析

基坑水平位移观测,从2011年11月4日开始对基坑进行水平位移观测,直至2012年11月1日基坑回填,观测结束,共计观测70次;基坑土方开挖过程中,基坑东侧围护桩渗水严重,水平位移点位位移较大,水平位移速率明显加快,其中,基坑顶部水平位移观测点Z3(28.8mm)、Z4(28.2mm)、Z5(38.1mm)、Z6(56.0mm)Z7(44.6mm)、Z8(27.3mm)、Z9(30.5mm)、Z11(37.2mm)、Z12(28.6mm)、Z13(44.7mm)、Z14(44.4mm)、基坑东侧冠梁顶部小棱镜L2(30.0mm)、基坑东侧挡土墙W1(29.2mm)和W2(32.7mm)点位累积位移量超出设计部门提供的预警值25mm,且开挖期间东侧水平位移观测点(Z5-Z10)均日变化速率均超出设计部门提供的预警值2mm/天,由于我院每次观测结果通报及时,业主和施工单位积极采取加固措施、放慢开挖速度,从2011年12月20日开始,经过连续观测,基坑采取加固措施后,基坑位移量呈收敛趋势并趋向稳定;在最后几个观测周期内,整个基坑呈现收敛稳定状态,并且最后几次观测时,基坑已回填,基坑内外土体由被动和主动土压力状态向静止土压力状态转变,导致基坑坡顶及围护结构变形或失稳的主要因素已不存在,基坑在观测周期内达到安全状态。

5.2.基坑顶部竖向位移、周边建筑物及周边道路竖向位移观测数据分析

5.2.1.基坑顶部竖向位移观测,从2011年12月17日开始对大酒店深基坑竖向位移观测,直至2012年7月30日回填观测结束,基坑土方开挖前期,基坑土方开挖到底过快,东侧渗水严重,竖向位移速率明显加快,基坑自2011年12月20日后基坑变形过快,采取反压土措施加固基坑东侧围护桩,点位累计竖向位移量未超过设计部门提供的预警值10mm,由于我院每次观测结果通报及时,业主和施工单位积极采取加固措施、放慢开挖速度,从2012年4月中旬开始,经过连续观测,竖向位移量呈收敛趋势并趋向稳定;在最后几个观测周期内,基坑顶部竖向位移呈现收敛稳定状态,并且最后几次观测时,基坑已回填,基坑内外土体由被动和主动土压力状态向静止土压力状态转变,因基坑土方开挖使楼体结构变形或失稳的主要因素已不存在,基坑在观测周期内达到安全状态。

5.2.2.基坑周边道路及地表竖向位移,从2011年11月1日开始对基坑周边道路及地表进行竖向位移观测,直至2012年10月30日观测结束,基坑土方开挖期间,2011年12月中旬,基坑开挖到底,基坑东侧渗水严重,周边道路及地表出现竖向位移,周边道路D1和D2点竖向位移速率显著,D1和D2位于基坑东北拐角,东华食堂边,D1和D2累计变化竖向位移量为10.10mm和14.28mm(超过预警值10mm),由于我院每次观测结果通报及时,业主和施工单位积极采取加固措施、放慢开挖速度并采取加固措施,从2012年5月中旬开始,经过连续观测,竖向位移量呈收敛趋势并趋向稳定;其他各点位累计竖向位移量均未超过设计部门提供的预警值10mm,其中,累计竖向位移量最大为8.98mm(D18)和8.12mm(D19),其中D18和D19位于基坑北侧围墙外地面;累计竖向位移量最小为1.62mm(D10位于基坑西南拐角望江路上),在最后几个观测周期内,楼体呈现收敛稳定状态,最后几次观测时,基坑已回填,基坑内外土体由被动和主动土压力状态向静止土压力状态转变,因基坑土方开挖使楼体结构变形或失稳的主要因素已不存在,基坑周边道路及地表在观测周期内达到安全状态。

5.2.3.周边建筑物(包括东华办公大楼,东华地下车库,东华食堂及基坑东北拐角一栋住宅楼,铁四局文化宫)竖向位移观测,从20101年11月1日开始对周边建筑物进行竖向位移观测,直至2012年10月30日观测结束,2011年12月底基坑土方开挖到底,基坑东侧渗水严重,基坑变形加快,周边建筑物竖向位移速率显著,由于我院每次观测结果通报及时,业主和施工单位积极采取加固措施、放慢开挖速度,从2012年5月中旬开始,经过连续观测,竖向位移量呈收敛趋势并趋向稳定;周边建筑物竖向位移观测点中累计竖向位移量最大为16.68mm(F13)和14.57mm(F18)(超过预警值10mm),F13和F18位于基坑东侧东华食堂西墙上两个点,墙体有明显裂纹;累计竖向位移量最小为2.05mm(F20,位于东华办公大楼西墙中间位置),在最后几个观测周期内,道路竖向位移呈现收敛稳定状态,且基坑已回填,基坑内外土体由被动和主动土压力状态向静止土压力状态转变,因基坑土方开挖使道路出现变形或失稳的主要因素已不存在,周边建筑物在观测周期内达到安全状态。

6.整体评述

基坑工程是临时性工程,但在施工中是非常重要的环节,它不仅对基坑内部施工起到安全保障作用,也对周边环境的安全起了保障。此工程是合肥市深基坑施工难度较大的工程之一,在合肥市深基坑施工工程中也不常见,主要表现在周边环境复杂(临近主要市政道路,基坑东侧有东华办公大楼及食堂,地下车库,周边管线比较多,开挖到底时,基坑东侧渗水严重,变形量大,东侧地表有明显裂纹),监测要求及精度高、周期长。本工程基坑从2011年11月开始施工至2012年10月基坑土方全部回填,在近一 年的施工过程中,本工程基坑围护结构经受了大开挖、降雨等外力的考验,由于监测工作一直为基坑科学化施工提供有效、可靠的数据支撑,保证了工程的安全顺利完工。通过此项目的监测工作,我们深刻认识到把监测纳入整个施工过程中,与施工紧密结合才能发挥监测工作的巨大效应,不仅可保障施工按期顺利完成,也对周边生命财产安全起到保驾护航作用。

7.结论及建议

总结本工程监测,可以得出如下结论:

(1)基坑开挖和围护结构施工时由于土体损失效应,对周围环境的影响会比较大,通过监测可以及时反映围护结构本身和周围土体的变形规律,保证了基坑围护结构施工的顺利进行。

(2)在整个基坑施工过程中,围护结构总体变形不大,表明地下围护结构始终处于安全可控的范畴,基坑运行正常。

(3)在基坑开挖中应尽可能加快开挖速度,合理掌握开挖的次序;开挖至各层底板的标高时,应迅速浇筑垫层等相关措施,这对于有效控制围护结构变形大有益处。

(4)基坑施工过程中,因为加强和完善了对围护墙体和周边土体的监测,及时反馈信息,指导施工,以确保工程安全、顺利地完成了基坑的开挖施工工作。因此,施工监测是保障工程施工安全,减少经济损失,以及验证围护设计准确性的不可缺少的强有力手段。

(5)监测数据对基坑的信息化施工起到了重要的作用,为保持数据的连贯性,建议施工时加强对监测点位的保护,保证监测工作的顺利进行。

参考文献

[1] 黄声享,尹晖,蒋征.变形监测数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2003.

基坑变形监测篇(8)

1、引言

随着社会的发展,各种超大型深基坑越来越多。在其施工过程中,由于基坑周边环境较为复杂,影响因素也比较多,因此做好其变形监测是一项非常有必要的工作。基于此,本文关于这方面的探讨是有实践指导作用的。

2、超大型深基坑变形监测特点分析

超大型深基坑变形监测工作中,主要具备以下几个特点:时效性、高精度、等精度。以下为详细分析:

(1)时效性

对于一般的工程而言,时间效应是不存在或者不明显的,但在超大型深基坑变形监测中,由于监测工作需要配合降水以及开挖的过程,因此时间性比较鲜明。正是由于变形监测具备时间性,因此其测量结果属于动态结果,有时候几个小时之前所测得的数据往往都不再具有意义。基于此,在超大型深基坑变形监测中,要确保随时进行,一般频率取为1次/d,如果测量对象变化非常快的话,则可以适当增加每天测量的次数。另外,基于超大型深基坑变形监测时效性方面的考虑,需要监测方案以及监测设备具有全天候工作能力,即使在大雾天气或者夜晚也能够很好的适应。

(2)高精度

在我们普通的工程中,误差限制一般在数毫米之内就足够了,举例来说,针对60m以下的建筑,高差中误差限值取为2.5mm。但是对于超大型深基坑来说,在其施工过程中,其环境变形速率有可能处于 0.1mm/d以下,在这种情况下要想确保测量的精度,使用一些普通的方法以及仪器是难以实现目标的,这就要求我们使用一些较为特殊的高精度仪器。

(3)等精度

在超大型深基坑变形监测过程中,监测的往往不是绝对值,而是相对变化值。举例来说,对于普通建筑,我们需要将建筑物在地面定位,而对于深基坑变形监测,则只需要对边壁相对于原基准位置的位移进行测量就可以了。正是由于基坑变形监测的等精度特点,使得这一监测工作中有很多自身的规律:基坑监测过程中,考虑到环境条件影响,前后视距有可能无法相等,甚至前后视距具有非常大的悬殊,但其结果却依然可用。

3、超大型深基坑变形监测技术方法

超大型深基坑变形监测的技术方法是可以被细化为很多部分的,比如变形监测首先又包括水平位移监测、沉降位移监测以及周边水源的监测。其中,水平位移监测是我们工作的重点,我们将主要对其进行探讨。

在基坑水平位移监测过程中,存在着一些不同的方法,它们的精度也有着较大的差别,因此应用过程中范围也有所不同。具体来看:测小角法主要是在基坑之外的一段距离上建立一个基准点,然后对基线进行选定,最后于基准点之上进行精密经纬仪的架设对基线和测站点至观测点视线间微小的角度变化进行精确测定,其中水平位移的变化主要可以利用Δi =Δ α· si /ρ这一公式进行计算。整体来说,这一方法计算以及操作都非常简单,但由于场地要求比较高,而且基准点距离基坑要达到一定的距离,这样才可以基坑变形对测量精度的影响。此外,此方法对基坑形状要求也有一定的要求。

至于交会法,主要是通过变形观测点以及两个基准点构成一个三角形,然后对三角形的边角元素进行测定,并最终求出变形观测点位移变化量。此方法较多的应用在曲线桥梁、拱坝等建筑物的位移监测中,对于解决一些形状不规则建筑物的基坑变形监测发挥了不错的效果,但是此方法中,观测次数比较多,而且测量误差也比较大,计算较为繁琐,因此也还有较多不足之处。,

活动标牌法主要是把活动标牌分别安置到每一个观测点之上,在观测的过程中,确保标牌中心于视线之内,这样我们就可以直接在活动标牌读数尺上测定观测点对于基准线的偏离值。这一方法应用过程中不需要进行计算,可以直接获取结果,但是其要求也比较高,加之成本也比较大,因此也并不完善。

最后,全站仪法主要是将高精度全站仪架设到一个固定测站点之上,然后选择另一个固定点当做后视点,对各变形观测点平面坐标进行分别测定,在将所测得的结果进行比较,最终分析出水平位移变化值。此方法计算及操作是非常简单的,有很多优势,不过成本较高;另外,当前此方法最高精度为(1 + 1) ppm,也就是说还有很多基坑变形监测需求是满足不了的。

4、超大型深基坑变形监测误差分析

受限于篇幅,很多问题不能够得到有效地展开,这里主要对水平位移监测过程中的误差进行分析,为了更好地探讨这一问题,笔者将借助以往工作的某一工程案例:某一二层地下停车场,基坑开挖深度平均8.25m,周边长329m,平面面积5476㎡,支护形式为 “人工挖孔桩+预应力锚索”结构。

在其水平位移监测中,主要使用的方法为极坐标法,共设20个监测点,监测过程中严格遵循《工程测量规范》以及《建筑变形测量规范》。此外,在观测的过程中,为减小误差,主要使用多个测回测量取其平均值的方法。具体来说,点位中误差可以通过以下公式进行计算:

通过计算我们可以发现,位移点点位误差和观测距离以及测角中误差为正比例关系。

5、超大型深基坑变形监测精度提升措施

要想提升超大型深基坑变形监测的精度,可以从多个角度入手,而每一个角度又有很多方法可供选择,这里依然以水平位移监测为例进行探讨:

针对基坑形状不规则的情况,要先于合适的位置选在固定的定向点与观测点,不需要对所布设水平位移监测点是否处于这条直线上进行考虑。不过需要注意的是,尽量的使水平位移监测点所在基坑边界线和水平位移监测点至固定观测点连线间的夹角尽量变小,针对具有比较大角度的水平位移监测点,如果测距工具的精度并不是很理想,则我们可以通过适当增加固定观测点数量来提升精度。此外,我们要对水平位移监测点所在基坑边界线和水平位移监测点到固定观测点连线之间夹角以及水平位移监测点到固定观测点的水平距离进行监测,并将其当做对水平位移变化量进行计算的元素。

基坑水平位移监测的过程中,我们要于固定测站点之上架设高精度经纬仪,然后依照准定向点对水平位移监测点水平角进行测量,测量过程中可以将首次作为初值,然后对测量角度和初值的差值进行计算。实际工作中,使用这一方法是完全可行的,不仅比较简单,而且非常方便,也能够符合我们精度的要求。不过即便如此,我们还要注意一下两个小的细节,这有利于进一步提升监测精度。

首先,角度等于0的时候,如果缺少了距离方面的考虑,那么依照上文的方法进行计算所得出的水平位移变化量相对于实际变化量是要大一些的,这种情况虽然可以对基坑安全性进行提升,但导致了纳伪误差,因此要结合具体的现场情况进行具体的分析。

其次,对水平位移监测点进行布设的时候,尽量使水平位移监测点至固定观测点连线和其所在基坑边界线间夹角小于 60°。如果不能够满足这一要求,而且测距工具的精度也并不是很理想,则可以增加固定观测点数量来解决这一问题。

6、结语

要想真正做好超大型深基坑变形监测工作,以上内容是远远不够的,这是因为受制于篇幅,文中有太多东西都没有进行详细的探讨。因此,我们还要加强这方面的研究和探索,不断提升自身的技术水平,这样才能真正做好这一工作。

参考文献:

[1]刘彬,张长福. 试析深基坑开挖监测分析[J]. 经营管理者. 2010(10).

[2]叶韬. 小议深基坑工程施工测量与施工监测[J]. 中国科技财富. 2011(03).

[3]基坑监测的监理控制要点[J]. 中国建材资讯. 2010(04).

基坑变形监测篇(9)

中图分类号: TV551.4 文献标识码: A 文章编号:

0 前言

深基坑变形监测,就是运用各种方法对深基坑变形及周边环境变形进行监测,同时根据实际监测结果调整设计和施工方案,以确保工程安全、保证施工质量。其任务是确定在各种荷载和外力作用下,变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。在精密工程测量中,最具代表性的变形体有深基坑、大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等。变形监测的首要目的是要掌握变形体的实际性状,科学、准确、及时的分析和预报变形体的变形状况,对工程建筑物的施工和运营管理极为重要。变形监测涉及工程测量、工程地质、水文、结构力学、地球物理、计算机科学等诸多学科的知识,它是一项跨学科的研究,并正向边缘学科的方向发展。这里主要通过某工程深基坑的实际监测结果对变形监测技术进行分析和研究。

一、变形监测的目的

随着城市建设的快速发展,大中城市市区的地价日趋昂贵。向空中求发展、向地下深层要土地便成了建筑商追求经济效益的常用手段,地下二、三层建筑随处可见,大部分工程采用围护桩加水平支撑的方式施工地下室。为了确保基坑安全及地下室结构的顺利施工,及时获取围护结构和周围土体的变形信息,以便掌握基坑开挖对周边环境的影响,及时调整施工进度,实现信息化施工,此时的变形监测对基坑安全和指导施工是非常重要的。基坑变形监测的目的:①为施工开展提供及时的反馈信息;②作为设计和施工的重要补充手段;③作为施工开挖方案修改的依据;④积累经验以提高基坑工程设计和施工水平。

二、深基坑监测的基本要求

(1)监测工作必须是系统的有计划的,应严格按照有关技术文件执行,这类技术文件应包括监测方法,使用的仪器,监测精度,观测周期等对于测点的布置,应满足规范的要求,根据现场的施工条件而定。

(2)监测数据必须是可靠的。数据的精确性由监测仪器的精度、可靠性以及观测人员的素质来保证。在监测中要遵循“五定”原则。所谓五定指基准点、工作基点和监测物上的观测点,点位要稳定;所用仪器,设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性,使所测的结果具有统一的趋向性,保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致,使所监测的变形更真实。

三、深基坑变形监测精度提升措施

要想提升深基坑变形监测的精度,可以从多个角度入手,而每一个角度又

有很多方法可供选择,这里以水平位移监测为例进行探讨:

针对基坑形状不规则的情况,要先于合适的位置选在固定的定向点与观测点,不需要对所布设水平位移监测点是否处于这条直线上进行考虑。不过需要注意的是,尽量的使水平位移监测点所在基坑边界线和水平位移监测点至固定观测点连线间的夹角尽量变小,针对具有比较大角度的水平位移监测点,如果测距工具的精度并不是很理想,则我们可以通过适当增加固定观测点数量来提升精度。此外,我们要对水平位移监测点所在基坑边界线和水平位移监测点到固定观测点连线之间夹角以及水平位移监测点到固定观测点的水平距离进行监测,并将其当做对水平位移变化量进行计算的元素。

基坑水平位移监测的过程中,我们要于固定测站点之上架设高精度经纬仪,然后依照准定向点对水平位移监测点水平角进行测量,测量过程中可以将首次作为初值,然后对测量角度和初值的差值进行计算。实际工作中,使用这一方法是完全可行的,不仅比较简单,而且非常方便,也能够符合我们精度的要求。不过即便如此,我们还要注意一下两个小的细节,这有利于进一步提升监测精度。

首先,角度等于0的时候,如果缺少了距离方面的考虑,那么依照上文的方法进行计算所得出的水平位移变化量相对于实际变化量是要大一些的,这种情况虽然可以对基坑安全性进行提升,但导致了纳伪误差,因此要结合具体的现场情况进行具体的分析。

其次,对水平位移监测点进行布设的时候,尽量使水平位移监测点至固定观测点连线和其所在基坑边界线间夹角小于60°。如果不能够满足这一要求,而且测距工具的精度也并不是很理想,则可以增加固定观测点数量来解决这一问题。

四、某工程深基坑的实际监测结果分析

1、基坑监测方法确定

某基坑工程距周边建筑物建筑较多,基坑的施工难为会对周围的建筑产生影响,所以在基坑监测的过程中需要考虑基坑引起的地表、附近建筑物的变形等情况,在保证基坑施工安全的基础上,还要确保周围建筑物和地表地下管线等的正常使用,以及交通的正常。

基坑的检测主要是利用全站仪、测斜管、测斜仪、轴力计、水位管、水位仪、水准仪、钢筋应力计等分别对土体侧向变形、支撑轴力、建筑物沉降和倾斜、挡土维护墙、桩顶水平位移、挡土墙变形、地下水位、地表和地下管线沉降等进行监测。并且做好详细的拍照、记录和录像等工作,设置合理的位移监测点,监测得到初始数据。

2、基坑监测结果分析

基坑开挖采用分区分层的方式进行开挖,分区三分区四和分区五沿基坑纵向的长度分别为18m、12m和18m。

从图1中可以看出:

(1)C005和C006的位移较小,而C014的位移较大,这是由于C005和C006位于墙角处,而C014位于基坑中部,这说明墙角处可以有效的抵抗荷载;

(2)地连墙不同点的位移存在一个从墙边到基坑中部中间增大的过程,并且在基坑中部达到最大。

图1地连墙的位移情况

图2不同分区中地连墙的位移情况

从图2中可以看出:

(1)分区四的位移明显小于分区三和分区五,这是因为分区四的长度较小,这说明长度较小的情况下位移较小,而随着长度的增加地连墙的位移也在不断增加;

(2)由于地连墙的位移随着区段长度的增加而增加,而分区长度的和为总长度,这说明对基坑进行有效的分区可以减小地连墙的位移30mm左右,也与有限元分析结果37.6mm较为接近。

3、基坑变形控制措施

根据笔者多年现场经验以及本文的深入分析,总结基坑变形的控制要点主要有以下三点:

(1)增加支撑结构的刚度可以有效地减小围护结构的位移,但是对于支撑刚度增加的幅度必须严格的控制;

(2)增加支撑结构的预应力可以有效地减小围护结构的位移,同样预应力的增加不能过大,因为增加预应力会造成结构内力和土压力的增加;

基坑变形监测篇(10)

一、工程概况

某地拟建全科医生临床培训基地大楼。拟建大楼由1栋17层主楼5层裙房组成,满布2层地下室。该工程基坑南北长约86m,东西平均宽度约40m。开挖深度13.8m,基坑一次开挖完成。坑底标高-13.8m,基坑挖深自然地面以下13.0m,场地地下水位埋深约8.0米,水位降到基地下0.5-1.0m,考虑电梯井与集水坑深度1.5m,该工程水位降深按7.0m计算。水位降深影响范围约380m。降水井设计16眼,沿基坑(础)周边布设,距基坑(础)边缘0.5-1.5m。

本基坑工程采用二级支护。支护上部5m采用放坡土钉墙支护;下部8.8m采用桩锚支护,排桩支护上部设有冠梁,锚索为1桩1索。基坑侧壁安全等级为二级。基坑设计时限为12个月。

二、监测设计分析

本项目基坑周边有道路、17层的大厦、地下管线等,对工程施工影响相当敏感,应严格控制土体的变形,确保周边大楼、管线的安全和正常使用。因此,本工程应对基坑本体、周边建筑物、道路和地下管线作重点监测。在基坑桩基施工期间,须周期性对周边环境进行观测,及时发现隐患,并根据监测成果相应地及时调整施工速率及采取相应的措施,确保道路、市政管线及建(构)筑物的正常使用。

根据本工程的要求、周围环境、基坑本身的特点及相关工程的经验,按照安全、经济、合理的原则,测点布置主要选择在基坑开挖深度2倍以内范围布点,拟设置的监测项目如下:地面沉降、基坑顶部水平位移监测;基坑侧壁的侧向位移监测;锚桩支护锚索内部应力监测;④周边道路及地面沉降;⑤周边管线变形;⑥周边建筑物监测;⑦地下水位、降水含沙量。

三、监测方案

为了保证所有监测工作的统一,提高监测数据的精度,使监测工作更为有效的指导整个工程施工,监测工作采用整体布设,分级布网的原则。首先布设统一的监测控制网,再在此基础上布设监测点(孔)。

(一)精度要求

在监测工作中,监测精度满足以下要求:

高程采用国家二级水准测量,进行闭合路线或往返观测。按照要求水准测量观测点测站高差中误差精度为±0.5mm。观测前对水准仪进行“i”角检测,其“i”角小于15"即符合规范规定要求。每次观测的高程中误差均小于±0.5mm。

测斜仪的系统精度不宜低于0.25mm/m,分辨率不宜低于0.02mm/500mm。平面位移监测精度不大于1mm。

(二)仪器选择

本项目投入仪器设备水准测量采用数字水准仪配合精密数字条码水准尺,其标称精度为±0.5mm。平面控制点测量采用全站仪,其标称精度为:测距1mm+0.5ppm,测角1"。深层土体水平位移监测采用抗冲击智能数显滑动式测斜仪及其配套的PVC测斜管,测斜观测精度(灵敏度)0.25mm/m,分辨率不宜低于0.02mm/500mm。锚索应力监测采用锚索计测定。地下水位监测采用钢尺水位计,测量重复性误差为±2.0mm。地下水含沙量测定采用含沙量测定仪。

(三)监测详细设计

1.垂直位移监测

高程控制网测量是在远离施工影响范围以外,布置3个以上稳固高程基准点,这些高程基准点与施工用高程控制点联测,沉降变形监测基准网以上述稳固高程基准点作为起算点,组成水准网进行联测。基准网按照国家Ⅱ等水准测量规范和建筑变形测量规范二级水准测量要求执行。

监测点垂直位移测量按国家二等水准测量规范要求,历次垂直位移监测是通过工作基点间联测一条二等水准闭合或附合线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程,各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定(两次取平均),某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移,本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。

2.监测点水平位移监测

基坑顶部水平位移监测采用视准线法。在某条测线的两端远处各选定一个稳固基准点A、B, 经纬仪架设于A点,定向B点,则A、B连线为一条基准线。观测时,在该条测线上的各监测点设置活动觇板,在觇板上读取各监测点至AB基准线的垂距E,某监测点本次E值与初始E值的差值即为该点累计水平位移,各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。

排桩支护上部冠梁上分段埋设水平位移监测点位,采用全站仪测定坐标方法测定冠梁水平位移。

3.侧向位移监测

围护结构侧向位移监测在基坑围护地下钻孔灌注桩的钢筋笼上绑扎安装带导槽PVC管,测斜管管径为Φ70mm,内壁有二组互成90°的纵向导槽,导槽控制了测试方位。埋设时,应保证让一组导槽垂直于围护体,另一组平行于基坑墙体。测试时,测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔底,在恒温一段时间后,自下而上逐段(间隔0.5米)测出X方向上的位移。同时用光学仪器测量管顶位移作为控制值。在基坑开挖前,分二次对每一测斜孔测量各深度点的倾斜值,取其平均值作为原始偏移值。

坑外土体侧向位移监测采用钻孔方式埋设时可用Φ110钻头成孔,钻进尽可能采用干钻进,埋设直径为Φ70的专用监测PVC管,下管后用中砂密实,孔顶附近再填充泥球,以防止地表水的渗入。

4.立柱桩垂直位移监测

由于基坑内土方的开挖,坑内土体卸载造成坑底土体回弹,带动立柱上升,回弹量的大小关系到围护结构的稳定性。采用瑞士WILD NA2自动安平精密水准仪来测试。

5.锚索应力监测

锚索应力采用锚索计测定,锚索计安装在锚索的端部。锚索计须在锚索安装后加力前安装好,测量其初读数,锚索施加预应力后再次进行量测。

6.坑外潜水水位观测

对于水位动态变化的量测,可在基坑降水前测得各水位孔孔口标高及各孔水位深度,孔口标高减水位深度即得水位标高,初始水位为连续二次测试的平均值。每次测得水位标高与初始水位标高的差即为水位累计变化量。基坑内水位变化观测一般由降水单位实施,可采用降水井定时停抽后量测井内水位的变化。

7.周边地下综合管线垂直、水平位移监测

取距施工区域最近的管线;取硬管线(如上水,煤气,下水等);取埋设管径最大的管线;一条路上尽可能取一条最危险的管线设直接监测点;监测点尽可能设在管线出露点,如阀门、窨井上。对于监测的管线不便设置直接点的尽可能以管线敞开井、阀门井、窨井等的井口地面结构直接观测。具体布点时应针对不同管线性质以及与基坑的距离关系,确定不同监测力度,密切观测其变形状况。

8.周边建筑物垂直位移、水平位移、裂缝监测

对3倍基坑开挖深度范围内的主要建筑物进行垂直位移监测,并注意裂缝观测。在基坑开挖施工以前对建筑物外观进行观察,对能布点的主要裂缝设置裂缝监测点进行观测。

9.含沙量测定

只需利用含沙量测定仪测定周边沉降管井内含沙量。

四、监测频率与资料整理提交

(一)监测初始值测定

为取得基准数据,各观测点在施工前随施工进度及时设置,并及时测得初始值,观测次数不少于2次,直至稳定后作为动态观测的初始测值。测量基准点在施工前埋设,经观测确定其已稳定时方才投入使用。稳定标准为间隔一周的两次观测值不超过2倍观测点精度。基准点不少于3个,并设在施工影响范围外。监测期间定期联测以检验其稳定性。并采取有效措施,保证其在整个监测期间的正常使用。

(二)施工监测频率

根据工况,合理安排监测时间的间隔,做到既经济又安全。根据以往同类工程的经验,拟定监测频率。最终监测频率须与设计、总包、业主、监理及有关部门协商后确定。现场监测将采用定时观测与跟踪观察相结合的方法进行。监测频率可根据监测数据变化大小进行适当调整。监测数据有突变时,监测频率加密到每天二~三次。各监测项目的开展、监测范围的扩展,随基坑施工进度不断推进。

(三)报警指标

监测报警指标一般以总变化量和变化速率两个量控制,累计变化量的报警指标一般不宜超过设计限值。工程报警指标须得到有关单位的确认。

(四)资料整理、提交及流程

在现场设立微机数据处理系统,进行实时处理。每次观察数据经检查无误后送入微机,经过专用软件处理,自动生成报表。监测结果当天提交给业主、监理、总包及其它有关方面。

现场监测工程师分析当天监测数据,及累计数据的变化规律,并经项目负责人审核无误后当天提交正式报告。如果监测结果超过设计的警戒值即向建设方、总包方、监理方发出警报,提醒有关部门关注,以便及时决策并采取措施。同时根据相关单位要求提供监测阶段报告,并附带变化曲线汇总图;监测工程结束后一个月内提供监测总结报告。

五、结束语

1)对于大面积深基坑的支护,可以采用合理监测方案,配合合理的设计与施工,变形控制可取得预期的效果。

2)在两级基坑支护中,二级基坑对一级基坑变形的影响较大,因此在两级基坑的设计及施工中应严格监测控制二级基坑的变形。

3)应随着测量仪器、测量方法等技术条件的提高,而随时更新监测方案。

参考文献

[1] 黄声享,尹晖,蒋征.变形监测数据处理[M]. 武汉:武汉大学出版社, 2004

[2] 工程测量规范 GB 50026-2007. 中国人民共和国国家标准[S]. 北京: 中国计划出版社,2008

基坑变形监测篇(11)

随着我国城市建筑物构筑物向高耸和地下拓展,地下空间的开发需要深基坑的运用,同时也伴随着基坑工程事故的发生数量也在增加,造成的经济损失和社会影响巨大。由于基坑中土体和结构的受力性质及地质条件复杂,在基坑支护结构设计和土体变形预估时,通常简化和假定的数学模型与实际工程有一定的差异,同时基坑支护体系所承受的土压力等荷载的不确定性、在施工过程中基坑工作性状的时空效应及气象情况、地面堆载和施工等偶然因素影响。通过对实测数据的分析可验证和改造设计的计算和方法,深基坑开挖工程往往在市中心的建筑密集地带,施工场地四周有建筑物和地下管线,基坑开挖所引起的土体变形将在一定程度上改变这些建筑物和地下管线的正常状态,当土体变形过大时,会造成邻近结构和设施的失效或破坏。因此,需要在建筑深基坑施工时,对基坑周围的土体性状、维护基坑安全的支撑结构体、邻近基坑的地表状况和相邻的建(构)筑物的沉降观测点作周密、系统的测量监测,才能了解基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度,当异常情况出现时及时发出危险报警,通知相关单位人员及时采取措施,保证基坑和周边环境的安全。

一、监测深基坑的主要项目

测量监测深基坑安全性的主要内容有:测量坐标点位的平面位移和高程监控点沉降量;测量基坑底部局部土体受挤压突出高度值;测量支护结构侧向位移变化量值;测量基坑内地下水位的高度;测量支护结构体土的压力值;测量邻近基坑建筑物等环境及市政管线变形量等深基坑的稳定性,保证深基坑工程正常安全施工。

二、监测点布设

(一)高程点的布设

高程基准点布设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方。高程基准点也可选择在基础深且稳定的建筑上。本工程高程基准点3个,布设在稳定的建筑上,工作基点3个埋设在基坑周边相对稳定的地方。高程基准点、工作基点之间宜便于进行水准测量。

(二)布设平面监测点

基准点的设置:设置平面位移3个监测基准点,设置工作基点不少于3个,便于施工过程中的检验和校核。

监测点的设置:按照实际基坑工程设计要求进行,基坑内深层部位的水平位移监测点一般布设在基坑的边坡、基础围护周边的轴线处和具有结构代表部位的特征点处,监测点设置数量和点的间距按照设计或工程实际来确定,每个围护墙边长方向至少设置一个点。有时需要用测斜仪监测水平位移时,设置的监测点在围护墙内深度要超过围护墙在土体中的位置,而且为了保证测斜仪管端嵌入稳定的土体中,埋入土体的深度也要足够深。

三、基坑变形监测

(一)竖直沉降观测

一般用独立水准系作为沉降监测用的高程控制网,在离开基坑边缘现场3倍以上的距离土体处布设一组三个基准点进行互相校核。遇到深基坑采用由对磁敏性材料制成的探头及标尺的导线组成深层沉降仪。当磁性探头与深度钻孔中的圆环接触时,沉降仪发出蜂鸣声,此时即可测得圆环所在位置的高程数据。

(二)水平位移量监测

测站点应选在基坑的施工影响范围之外。初次观测时,须同时测取测站至各测点的距离,有了距离就可算出各测点的秒差,以后各次的观测只要测出每个测点的角度变化就可推算出各测点的位移量。观测次数和报警值与沉降监测相同,日变量大于3mm,累计变量大于35mm时,就应向有关方面报警。

(三)倾斜量监测

沿测斜套管内壁导槽由测斜探头滑轮渐渐下放到底,从下到上部测定每米该监测点的偏角值,再旋转探头180度,重复测量,完成一测回数据,推算各部位点的位移量。把测斜管埋设14天且开挖前取两个测回的平均值作为该测点的初始值,在正常施工时监测数据与初始值的差值即为该点累计水平位移量值,与上次数据的差值就是本次位移量。

(四)土压力和孔隙水压力监测

土体压力计和孔隙水压力计监测地下土体稳定性的重要手段,对于深基坑工程必须安装。按照工程不同的深度放置数个压力计,再用干燥的粘土粒填充密实,干土吸水后随即封堵钻孔,并随基坑围护施工时同时安装,安全隐患处必须安装。安装后2天测试初读数,基坑开挖时每3天至少监测一次,遇到异常,加密观测。

(五)基坑围护桩内力监测

基坑围护桩、水平支撑结构、立柱以及腰梁等水平内力监测采用应力计,安装应力计须在基坑围护结构施工时同时进行,选择位置一般在便于监测和有代表性的部位,每个断面成对安装,监测数据取平均值,每个应力计引线编号,便于监测。采集好数据及时作计算分析处理。

四、结语

(一)要保证约束探头导槽沿测斜管延伸方向构成两正交平面,确保后期测试数据可靠。

(二)要使测斜管管底基准点水平位移为零,根据实际工程地质条件确定其埋深,结合全站仪或经纬仪的观测,将顶端设定为基准点,从上而下进行测斜的监测。

(三)要保证回填料的弹性模量接近周围土体,以便能够较准确的反映土体的变形特征。

(四)深基坑施工时,要加强基坑支护结构、土体、相邻建(构)筑物等全面系统监测,动态掌握其安全性和对周围环境的影响,一旦出现异常及时报警,快速采取有效措施,确保工程安全。

参考文献

[1] 古伟洪.阐述深基坑施工的测量[J].施工技术与运用, 2010.

[2] 金枝,王阳峰,宣鉴江.某深基坑开挖监测分析[J].建筑与工程,2011.