摘要:近些年我国建筑行业快速发展,高层建筑无论是数量还是规模也呈现出上升趋势。在众多的建筑工程项目中,高层建筑一直存在的许多技术上的难点,深基坑支护工程就是其中最关键的一项。深基坑支护水平和质量直接关系到建筑整体的安全性与可靠性,因此在深基坑施工中对基坑变形进行监测非常有必要,这样能够防止建筑支护结构在施工过程中产生变形的现象,提高支护施工质量。基于此,本文对建筑项目深基坑支护变形监测进行了分析和探讨,仅供参考。
关键词:高层建筑;深基坑;支护工程;变形监测
1引言
在国民经济发展速度不断加快的同时,城市的建设也日新月异,更多高层与超高层建筑开始兴建,在这些建筑工程施工中,大部分采用的都是深基坑施工形式,这种施工形式的支护在工程施工期间容易出现变形,一旦出现这种情况,不仅会影响施工过程的正常进行,而且会对施工地点附近的建筑或市政设施造成不同程度的影响。在进行深基坑开挖施工时,有一定几率会出现坑底隆起过地面下沉的现象,导致基坑稳定性差,严重的情况下会造成坍塌事故。支护变形监测措施不完善,会造成数据分析不准确,预报不及时的现象,影响施工质量。因此,我们必须重视高层建筑深基坑支护工程变形监测工作,针对支护工程的特点采取正确的监测方法,提高支护工程的稳定性安全性。
2 支护变形监测的目的
在深基坑支护过程中,只有对支护的变形情况进行实时监测,才能够有效提高建筑施工过程的安全性。在建筑工程施工的地下部分,可以根据支护结构顶端与周围各个相关实体的变形测定结果,及时掌握基坑周边土体与支护材料的具体动态,与其在整个施工过程中的变化情况进行合理的分析,并对支护结构与土体的状态进行判断,为施工中相关设计数据的随时变更提供理论依据,为施工管理工作提供科学的指导,为施工的安全进行创造有利条件。
3 支护变形监测的技术要求与方法
3.1 变形监测项目与要求
深基坑支护工程变形监测需要根据工程建设单位提供的监测布置图以及施工特点,同时要参考基坑周边的土体与支护结构的作用情况,制定具体的监测内容,这些监测内容包括水位监测、侧向位移监测、桩体侧向位移监测以及桩顶水平位移监测等。
3.2 监测时间与频率的确定
在深基坑开挖施工开始前,必须对其初始值进行准确的预测。开挖过程中的监测需要每三天进行一次,如果开挖操作的速度或者支护结构的变形速度加快,则需要增加监测频率,增加到每天一次,必要时每天监测两次。在进行地下室施工的过程中,可以采用每周一次的监测频率。如果连续几天出现下雨的情况或者支护结构出现不正常的变形,每天都要对变形进行监测,如果出现报警值,可增加到每天两次。对于不同的施工场地,采取的检测时间与频率需要依照施工单位的要求以及工程进度进行调整。
3.3 支护结构顶部水平位移监测
在对支护结构顶部水平位移进行监测的过程中,需要预先埋设控制点与观测点,埋设的位置需要确保不影响施工进程,并基准方向通视良好。控制点需要在混凝土地面钻出100 毫米深的孔,并在内部直径为12 毫米的钢筋,在此基础上建筑尺寸为300×300×1200 毫米的混凝土墩,顶部需要设置强制对中螺栓以及仪器整平钢板,并在螺栓顶部打一直径约为0.3 毫米的小孔,在中间增加钢筋。观测点的埋设数量需要根据施工图纸的要求来确定,其埋设方法与控制点基本相同,但是混凝土墩尺寸略少,为200×200×200 毫米。在控制点与观测点埋设完成后,就可以开始水平位移监测,具体的方法如下:采用的是极坐标法,角度采用方向法观测,则可分别在基准点上设站。如果对工作基点的稳定性进行监测,可以应用导线测量、前方交会以及后方交会的方法。采用极坐标法进行野外监测需要使用全站仪来完成采集,具体的原理就是应用数学中的极坐标原理,以两个已知点做为坐标轴,并以一点为极点建立坐标系,测量观测点到极点的长度以及与坐标轴的角度,计算出观测点的坐标。
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3.4 支护结构测斜监测方法
在应用测斜监测方法进行检测前,需要埋设测斜管,其中钻孔埋设适用于连续墙以及围护桩的施工已经结束的状态。在进行钻孔埋设过程中,必须先在围护桩表面钻出一个直径比测斜管稍大的孔,如果测斜管的外径为70 毫米,需要钻出直径为110 毫米的孔,同时孔的深度需要大于基坑深度。钻孔结束后,将已经连接的测斜管下到孔中,测斜管和孔间的缝隙可以用细沙或灰浆填充,测斜管埋设结束后,必须保证测斜管上的一对凹槽与基坑边缘呈垂直位置,必须保证测斜管上下对接良好,接头牢固、无缝隙。然后调整测斜管方向,将管内的一对测斜槽放置在与需要测量的平面垂直的位置。将后盖的顶盖调整好,并保证测斜管内部的顺畅与整洁,管端需要比地面高出10 ~ 50 厘米。在对测斜管与孔的间隙进行回填时,应使用粗砂填充,避免出现因填料不下降而出现空洞。测斜管的埋设时间应选择在基坑开挖施工前,并提前半个月时间完成。在测斜管埋设完成后,可以进行测斜测量,这种测量主要有正测与反测两种方法,在监测过程中需要先完成正测,然后开始行反测操作。在进行监测时,需要将测斜仪探头沿测斜管的定向槽伸入测斜管底部,并且每上移0.5 米检测一次数据,直至测斜管的顶部,基坑开挖中的测量值与初始值测差就是每0.5米因开挖操作产生的位移量。
3.5 基坑外部水位监测
在进行基坑外部水位监测前,需要埋设水位孔,具体的埋设位置必须满足施工图纸的要求。水位的监测需要应用先钻孔,然后测量水井高程的方式,监测时需要先钻出水位孔,再使用pvc管作为孔内的护壁,最后应用水位计对孔的内水位高程进行定期测量。
4 变形监测的数据处理流程
4.1 监测数据的采集与整理
在对支护结构变形进行监测时,需要使用专用的表格,用于记录监测过程中得到的数据,并且将其作为原始资料,进行妥善保存,保存时需要签字并复核。对于原始数据记录,应根据监测时使用的仪器或监测方法的区别,使用不同方式进行检查与鉴定,包括操作规程的执行情况、监测系统的定期检查。
4.2 对监测数据进行处理与分析
对与所有监测项目产生的数据,必须及时进行处理与反馈,在测量中产生的系统误差以及偶然误差等,我们需要应用统计检验与对比校验的方法处理这些数据。与此同时,还要运用已获取的监测数据信息进行分析,计算出基坑支护结构以及周围建筑的变形状态,预测未来的变形趋势,为提前采取适当的技术措施提供可靠的依据。
4.3 监测信息反馈
监测信息的反馈可全部通过计算机进行处理,将监测的所有数据输入计算机后,计算机会对其进行运算并输出各种表格与图形,主要包含以下内同:第一,边坡顶部水平位移监测表与“时间—位移”曲线。第二,测斜监测成表与“时间—土测斜”曲线。第三。地下水位监测表与“时间—水位”曲线。在进行监测的过程中,如果出现变形较为严重的情况,需要技术汇报,并且提供与实际情况相关的表格与图形。
5 结束语
总而言之,在高层建筑工程的深基坑支护中,对于支护变形的监测发挥着非常关键的作用,是保证工程施工顺利进行的重要内容。因此,我们必须掌握监测要点,科学合理的开展监测工作,确保工程施工的安全性,提高工程质量。
参考文献:
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[3]林世斌.变形监测技术在深基坑施工中的应用探究[J].河南建材,2018(03):31-33.
论文作者:苏阳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/1
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