建筑基坑监测工程中的位移测量技术分析论文_朱文超

建筑基坑监测工程中的位移测量技术分析论文_朱文超

广东省工程勘察院 广东东莞 523000

摘要:基坑工程是建筑施工时重要的支护工程,基坑监测关系着支护结构的稳定性,在进行基坑监测时位移测量技术是关键技术内容。本文以某基坑工程项目为例,根据基坑支护设计单位对于基坑监测的要求,探讨了如何用常规的测量仪器采用位移测量技术来对工程基坑进行监测。

关键词:基坑监测;位移测量技术

基坑工程是一项复杂的施工工程,朝着大深的方向发展,在对基坑工程进行设计时,假设的工况模型不能全面的反映基坑施工时的真实情况,所以就必须要进行基坑监测,对变形数据信息进行监测,有利于设计单位和施工单位对施工参数进行优化,从而可以做到安全施工,减少施工时的安全隐患,避免因为围护结构的不稳定而造成严重的人员和经济损失。这就需要使用正确的位移测量技术,从而可以获取准确的基坑变形数据。

1工程概况

某施工地块有基坑工程,东西长450米,南北宽270米,整体形状近似于矩形。含两层地下室,深11米,围护结构为连续墙加锚索。根据当地的《建筑基坑支护技术规程》,结合此基坑工程的开挖深度、支护结构、地质以及周边环境,确定了本基坑工和是一级监测项目,对基坑进行监测的关键是监测围护结构的位移。

2基坑监测中的位移测量

2.1基坑监测是进行基坑开挖和使用的重要环节

在进行基坑支护结构的设计时,都是经过了非常精确详细的计算,但是往往会发生这样的状况:设计状况与施工状况严重脱节,造成脱节的原因有两点,一是基坑设计理论的局限性,二是建设单位的投资有限。所以在进行基坑监测时,必须要认真按照规范的要求来进行,围护结构的位移变形测量是进行基坑监测的关键环节。

2.2要按照规范和设计的要求要使用测量仪器

要规范化的使用测量仪器进行基坑位移测量,具体要做好以下几点:

一是要稳妥的设立水平基准点网、工作点和位移监测点。基准点网主要是为检测和测定观测点提供参考,所以基准点网必须要保持在观测过程中一直不变。基准点网要在变形范围以外埋设,设定点网的位置不能受到施工的干扰,要尽可能的靠近被监测目标。为了进行方面的校核,对基准点的稳定性进行验证,一般要设不少于三个的基准点。测定基准点之间的高差时采用的是高精度的数字水准仪,采用专门的精密水准测量方法,基准点要组成闭合的水准路线,闭合差不得超过0.5mm。

工作点是基准点和变形观测点的联系点,如果基准点距离观测点较远,通视条件会很差,测量不方便,所以必须在观测对象附近设置工作点,一般从工作点出发测量观测点相对于工作点的变形量,工作点的点位要稳定,要根据基准点对工作点进行定期检测。

变形观测点一般设置在基坑边坡混凝土护顶或者围护冠梁,在安装时用铆钉枪将铝钉打入,涂上带颜色的油漆做为标记,可以保护观测点,提高观测精度。布置墙顶位移监测点时要顺着基坑的周边位置,水平间距一般不能大于20米。基坑的中部和阳角处必须要设变形观测点。为了便于监测,水平位移观测点最好做为垂直位移的观测点。

二是进行位移测量的仪器设备必须要通过计量部门的检验,并且精度合格,不能超出有效期。在进行基坑监测时要一直使用一种监测仪器,这样可以减少测量误差。

三是要采用准确的位移测量方法。监测人员要学会使用测量仪器,对仪器的构造和原理进行认真学习,如果仪器会有固有误差,要明确误差对于获得的变形数据的影响,要通过测量方法的改进来尽可能的减少仪器产生的误差。

四是要正确摆放误差椭圆。对围护结构的位移进行测量,要测量垂直和基坑边线方向的变化量,为了减少现有的测量技术造成的误差,在进行实际测量时,要正确摆放误差椭圆,误差椭圆的短轴要与基坑边线垂直,这样可以有效的利用误差最小的方向。

五是要正确选择测量的时机。要想获得清晰、稳定的测量数据,必须要选择一天之内的最佳测量时机。如果是晴天进行测量,那么成像最清晰和稳定的时间段是日出一小时到九点钟以及下午三点以后。如果是阴天,成像效果要比晴天好,进行测量的时间要比晴天长。

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六是要准确、清晰的记录测量结果。在对基坑进行监测测量时,要提前画好观测示意图,每天观测完成后要及时进行记录,并对限差和闭合差进行计算,只有这样才能保证测量数据的准确性。

3基坑监测实例工程的位移测量情况

3.1设置基准点

本基坑工程设八个基准点,包括四个工作基点,四个工作基点是中心对称的。在基坑的每边都设置两个基准点以及一个工作基点。

3.2仪器设备的使用

对本基坑工程进行位移观测,采用的是日本拓普康公司生产的全站仪,仪器的标称精度为角度测量方向中误差2",与观测点的误差为±2mm+2ppm。检测未超出检定有效期。

3.3观测方法

在进行现场观测时,采用的是极坐标法。在每次观测前先要检测基准点和工作基点,这样可以保证基准点的稳定,如果工作基点的位置值发生偏移,可以及时进行位置修正。一个工作点只能观测基坑观面的监测变形点,这样做是为了误差椭圆的短轴可以更好的与基坑边线垂直,这时获得的位移监测结果是比较客观准确的。

进行角度观测时采用的是方向观测法,要连续观测2次,取两次的平均值做为观测结果。对距离进行测量采用的是测回法,也要连续观测2次,每次测五个读数,取五次的平均值做为最后的距离测量值。各种限差,如2C互差、半测回归零差、距离测绘差等,要在观测现场进行计算,如果观测限差超限,要及时进行返工重测。

3.4处理观测数据

处理观测数据,首先要观测成果测站平差的处理,测站平差是根据测站的观测成果,求得各个监测点方向和距离的值,从而计算方向值、距离值的中误差,从而可以对观测成果的质量进行评价。

计算各个监测点的坐标数据,采用的是极坐标法,假设坐标系的X轴和基坑的东西边是平行的,本次测得的坐标值和上次测得的坐标值的差额在于垂直基坑方向的分量值,这个分量值便 是监测点的变形值。

3.5分析误差

本基坑工程监测工作基点与监测变形点的距离大于500米,角度观测中误差为5",会对监测点产生变形影响,影响值为正负12mm,与距离变化值的中误差为正负1mm,监测点的误差椭圆是一个长轴24mm、短轴2mm的椭圆形。从本基坑监测工程的位移测量误差椭圆放置图可以看出,方向不同,误差值要差几倍甚至于十几倍,进行位移测量提取的是基坑边垂直方向的分量,对误差椭圆进行控制,可以保证位移测量成果的精确性。

3.6监测数据的整理和提交

每周完成观测后,要整差和平差观测数据和计算资料,要计算各促观测点的位移量,记录观测成果,向上级单位提交监测简报。

本基坑监测工程的位移测量结果,可以及时、准确的反映围护结构的位移变化情况,客观反映了基坑监测工程的位移情况,从而为工程有关各方优化施工方案提供了参考,保证了工程的施工安全。

4结语

在对基坑工程进行检测时进行位移测量,要熟练掌握相关的基坑监测操作规范,并正确使用监测所用到的仪器设备,认真掌握仪器的结构、原理、误差产生的原因以及如何减弱误差,只有这样才能保证基坑监测工程可以获得准确的围护结构位移信息。

参考文献:

1、卢华师.浅析建筑工程中基坑监测的原则及位移测量技术[J].建筑知识,2015年12期

2、郑辉,赵志川.浅议城市环境下基坑工程动态监测技术的应用[J].科技资讯,2010年05期

3、马穗斌,魏宏海,杨俊炜.试论理论分析指导下的现场基坑监测[J].江苏地质,20013年01期

4、苗恒亚等. 基坑监测控制网的稳定分析[J].甘肃科技 ,2010年23期

论文作者:朱文超

论文发表刊物:《基层建设》2016年27期

论文发表时间:2017/1/4

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