摘要:文章主要从高层建筑基坑工程变形监测的目的出发,并且阐述了高层建筑基坑工程变形监测流程和方法,旨在与广大学者共同探讨学习。
关键词:高层建筑物;基坑工程;变形监测
引言:随着建筑趋向高层化,地下室基坑向大深方向发展,大深基坑工程施工带来的安全隐患越来越多。在高层建筑物的地下室基坑工程施工期间,为确保施工的安全,需要地对基坑工程进行变形监测。通过变形监测,掌握高层建筑物地下室基坑变形的规律,及时发现问题、分析原因并采取措施,保证建筑物地下室基坑工程施工的安全。
一、高层建筑基坑工程变形监测的目的
高层建筑基坑工程变形监测的目的:通过变形监测,掌握基坑支护结构的变形情况,判断支护结构的安全状态,并将信息及时反馈给有关单位,指导施工;当出现结构变形异常时及时报警,以确保工程正常进行;掌握基坑支护结构的安全程度,及时跟踪施工期间可能会出现的各种不利现象,为设计单位和施工单位提供信息,以便及时修改设计参数和施工方案,合理安排施工进度和施工工艺。
二、基坑变形监测的设计原则
第一,为了得到完整数据,在设计中,校对核对测试的数据时,监测要不间断。第二,监测时,方法要确定,而且使用的监测设备也要符合要求。第三,对关键区域加密测点数,重点地监测有问题的区域,同时加密在比较重要的区域进行测点数,加强其他方面工作。第四,尽量地使监测点的数量减少,监测点之间的联系要利用,使其成本降低,效率得到提高。
三、高层建筑基坑工程变形监测流程和方法
某城市A公寓工程位于东城西路南侧,地块呈类长方形。工程共设2幢主楼(20F),一个3层地下室,采用桩基础。基坑场地北侧为鼓西路(基坑顶距离鼓西路约2.5 m),南侧为7层住宅(住宅采用桩基础,基坑顶距离住宅约9.5 m),西侧为9层住宅(住宅采用桩基础,基坑顶距离住宅约4.6 m),东侧为住宅及印刷厂(住宅采用桩基础,距离基坑顶约12 m,印刷厂采用浅基础,距离基坑顶约9 m),工程基坑开挖深度约为12.70~13.70 m,基坑周长约260 m。根据设计图纸,基坑支护措施采用灌注桩+钢筋砼内支撑支护,基坑安全等级一级,侧壁安全系数1.1。
1.高层建筑基坑工程变形监测项目及预警值的确定
根据设计图纸要求,结合工程实际情况,本工程监测方案设计书的监测项目及各项目的预警值如表1所示。
2.高层建筑基坑工程变形监测方法
(1)竖向位移监测
高层建筑物基坑工程的变形监测方法有许多,应用最广的方法为竖向位移监测。此法是在基坑的变形区域外围 50 m 左右的位置,设定 3 个基岩水准的标志,采用独立高程体系和国际三等水准精度观测,合理地布设竖向位移监测网络。在观测的过程中,需检查水准仪设备和标尺等,在不同的观测阶段,都选用同一批工作人员、同一组机械设备以及同一条观测路线,从而将基坑变形的误差降到最低。
(2)垂直监测网、监测点的建立及监测方法
基准点埋设在变形区外约 50m 处,共布设 3 个(基岩水准标志),该网采用独立高程系,采用国家三等水准精度观测。观测前水准仪、标尺均了进行检查、校正;观测时,采用同一台仪器设备、同一条观测路线、同一个作业人员。以设计要求为基础,结合现场实际情况,基坑顶部沉降监测点共布设 15 个,立柱沉降监测点共布设 20 个,周边建筑沉降监测点 58 个。沉降监测点均采用国家三等水准精度观测,外业采用莱卡 NA2 精密水准仪观测,作业前先选定观测路线、做标志,使每次观测路线尽量保持一致。各期观测均为同人同仪器,路线闭合差不大于±0.6× N 姨(mm)(N 为测站数)。每次高程值和上次高程值进行比较可得监测点的沉降量,与初始高程值比较可得监测点的累计沉降量。
(3)深部土体水平位移监测点的建立及监测方法
沿着基坑周边共埋设 8 个测斜孔(CX1- CX8)作为深部土体水平位移监测点,采用北京航天科工 CX- 06B 型测斜仪测试,监测土体各层的位移变化情况。将探头放到测斜管底部进行读数时,即开始了测斜管观测,每米读数一次,直至管顶,这组读数被称为 A+ 读数,然后把探头从管中取出旋转180°,重新放入测斜管中,方法同上,得到另一数据(A- 读数)。数据处理时,将两组读数(A+、A-)相结合(用一组数据减去另一组数据)。每次观测数据与原始观测数据相比较,可知测斜管的倾斜量变化,把倾斜量从下至上一次叠加,即得不同深度土体的水平位移。
(4)平面监测方法
在高层建筑物基坑工程变形沉降监测时,还可以应用平面监测法,在变形区外围 50 m 的位置,设置 3 个可靠稳定的水平基准点。根据国家四等导线网建立的方法,应用全站观测仪观测高层建筑物的水平角和边长,采用独立的坐标系,及相应计算原则。平面监测方法的平面位移的监测点都分布在基坑周围的基坑或者地面上。
(5)(坡)顶部水平位移监测
①变形监测点的观测方法
观测时就要用徕卡TS09全站仪进行水平位移的监测,使用极坐标的方法,全站仪是专门用于观测的而且经过质检部门鉴定过的。整个过程了尽可能地降低仪器带来的误差,对此在整平上要注意,强制对中墩上把全站仪安装上,在观测站,观测水平位移时,就需要对水平角,也就是观测点以及后视点之间的角度,观测点以及工作基点之间的距离。②监测点的埋设强制对中标志一般就是作为监测点,当对基坑的顶部水平位移进行观测时所用。为了使观测点的水平位移更为准确,就要在基坑顶冠梁进行固定,埋设设计就需要依据监测点的平面布置进行。埋没好监测点之后,为了点位不发生不安全的问题,在施工单位知的情况下,要让安排看护人员,在保护策略上一定要采取,使之安全。
四、监测结论
本工程在基坑开挖施工期间和施工完成后均进行了监测,掌握了基坑在施工和施工完成后的变形状态。在基坑土方开挖期间,深层土体位移个别监测孔变化速率异常,监测人员将此情况在监测日报上预警,施工单位依据监测报告调整了施工方法与进度,从而保证了基坑工程施工安全。后经加密跟踪监测,到底板浇筑后各测孔的位移有所收敛。在监测期间所使用的检测仪器均在有效期内,监测工作按监测方案进行,从而保证了监测数据准确无误。监测数据精度满足设计和规范要求,后期各监测点变化速率逐渐减小趋于稳定。
参考文献:
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论文作者:郭振方
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签:基坑论文; 位移论文; 工程论文; 方法论文; 建筑物论文; 水平论文; 读数论文; 《基层建设》2019年第6期论文;