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摘要:随着国家经济的快速发展,城市建设速度不断提升,建筑行业已步入了高速发展阶段。不过,这也随之带来了一些施工安全问题,对建设单位带来了很多不利影响,并且也会对人们的人身及财产安全带来威胁。在建筑物施工过程中,基坑施工是一个基础项目,对整个工程的施工质量造成直接的影响。所以,本文着重研究了基坑变形监测及其预警技术,希望能够为增强建筑施工质量带来帮助。
关键词:基坑;变形监测;预警及时
引言:随着我国现代化技术的不断发展,城市基础建设速度不断提升,其规模及数量在不断增加,并且也对其中的基坑施工质量及标准等明确了更严格的规定。在基坑施工期间,一般会受到支护转移、附件土体变形等因素的影响,从而导致基坑发生明显的变形,对基坑施工带来消极影响,并且也对附件建筑物的安全及稳定带来破坏。在基坑建设过程中,基坑变形监测及其预警技术的应用是非常重要的,属于一种比较稳健、安全的监测手段。利用对基坑实施全面的监测及预警,则能够尽早地发现基坑变形等异常问题,便于实施有效的应对策略,确保基坑结构的稳健和安全,对此,探讨基坑变形监测及其预警技术是一项非常关键的工作,这对于保证基坑施工质量等具有重要作用。
一、基坑施工中变形监测的主要项目
(一)墙面变形
基坑围护墙的类型有很多,例如:地下连续墙、增筋水泥土墙、重力式围护挡墙、排桩支护挡墙等。墙体可能会出现不同程度的变形,无论墙体属于柔性还是硬性,在基坑位置过浅、缺乏支撑的情况下,基坑会从墙顶至基坑方向出现严重的移动,其变形结构存在“三角形”特点。并且,随着基坑的深度不断增加,针对软性墙面而言,其水平变形一般不会有很大地转变,不过在增设支撑前体的过程中,其底端会发生“基坑内部凸起”问题。另外,对于墙面出现的竖向变形问题来说,由于在基坑施工期间土体存在自重力,在外力载荷的压力下,基坑会出现土层沉降问题,这会对墙面、地面沉降、基坑的稳定性等带来威胁,特别是对于基坑施工来说,造成的影响更大。
(二)地表沉降变形
针对基坑施工的影响因素而言,地表沉降变成是一个很常见的异常现象,因为地面结构松散而发生固结,进而造成地面压缩而形成地表沉降,引起地面土层隆起,偶尔也会出现地表沉降等问题。根据实际情况来看,在具体施工中,若墙面地基深度有限,且地质相对柔软,那么在墙面底端会发生严重的水平变形问题,同时,墙体地面沉降问题也会非常严重。若墙面处在刚性地质或深土层中,那么墙面的移动则与梁的变异类图。最严重的地面沉降一般是在远离墙壁的位置,并非出现在墙面周围。
(三)基坑底端隆起变形
当挖掘基坑时,其底端一般会出现隆起变形问题,偶尔属于正常现象,通常来说,其是因为子基坑在挖掘期间造成的底端隆起,其属于弹性及塑性的常规变形问题。另外,也存在异常隆起现象。若基坑周边结构掩埋不深,则会造成基坑底端隆起。若其底端位于承压水层,且水压超过了上覆隔水层的自重,那么其底端会出现严重的隆起变形问题。
二、基坑施工中变形监测的实施过程
基坑施工中变形监测的实施过程:利用精准的经纬仪对水平位移进行监测,在选取基准点位置后方可开始监测。在观测期间,若要确保监测数据精准、完整,那么需要确保观测环境、监测人员、路线选取、仪器监测等因素符合相应的要求。其中监测频率的设置包括两个问题,一是当挖掘基坑时,监测频率是1日/次。若在此期间发生基坑异常变形问题,那么需要增加监测次数。二是在基础底板施工完成后,监测频率调整为3天/次,一直到基坑回填工作结束,才能终止监测。
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(一)明确基坑变形监测项目
在基坑变形监测前,需要掌握施工地下水位的具体情况、计算周边建筑物的间距大小,然后才能够明确相应的监测内容。一般来说,主要包括:①支护结构水平变形;②地层裂缝及周边环境变化;③基坑底端的土体结构隆起;④锚索应力监测。此监测项目会对锚索是否正常发挥作用造成直接的影响;⑤深土层结构移动。
(二)合理设置基坑变形监测点
①监测基准点、水准基点、后视点的确定:基于不影响基坑正常建设的条件下确定相应的监测点的位置,后视点必须要≥4个,且应位于斜坡上端20m范围内,且地质坚硬;②监测位置的选取:监测位置设定在边坡周围的上口滑坡的中部位点,间距一般是20m;③考虑到地表存在开裂等问题,需要认真观察、对比、记录及修复,唯有在用水泥灌注地表裂缝之后,方可进行下一环节的施工建设;④当监测深层土体移动的情况下,应在基坑周边选取水平位置的监测位点(监测孔≥2个),深孔应该按照开挖深度及地质情况来选取,便于更全面地监测深层土体的移动情况。
三、监测预警基坑施工变形监测中的预警指标
按照相关制度要求及施工设计规定,合理选取基坑变形的预警指标。目前,相关指标并没有得到具体、统一的阶段,所以,按照之前的施工经验,确定了一些监测预警指标:①坡顶水平位移变形率>4mm/d,且具有不断增加的态势,若超过预警值,必须即可停工,且动态监测基坑的变化;②天然气管道的沉降位移>20mm,且具有不断增加的态势,若超过预警值,必须即可停工;③进出水管道的水平位移>40mm,扩大速度>5mm/d,若超过预警值,必须即可停工;④如果基坑的外部水位下沉>300mm,且具有不断下沉的趋势,若超过预警值,必须即可停工;⑤施工现场周围建筑物下沉>其宽度的2%,若超过预警值,必须即可停工。
关于监测现场管理问题,当监测基坑位移时,需要实施预警技术,同时也需要利用科学、有效的现场管理提高监测效率,维持良好的管理秩序,便于获得更精准、完整、及时的监测数据,规避外界因素的影响。那么具体来说,其现场管理秩序包括:①监测项目必须要按照界定的频率进行实施,动态观察及记录基坑的位移变化;②监测结束后,监测人员必须要提供精准、完整的监测数据,并且也需要规范、及时地梳理监测数据,且尽快上报,再将内业计算数据进行记录、存储;③现场工作人员不但要记录、提交数据而且也需要对监测的整天结果进行上报,且探讨监测期间存在的问题;④若出现突发问题,必须即可发出通告,在第一时间内有效解决。
若要尽快解决基坑建设期间出现的一系列突发问题,施工单位一定要提前编制科学、合理的应急方案:①成立监测小组,在小组组长的带领下,连续监测护坡工程结构、管道铺设、墙面水平位移等变化;②关于基坑支护变形加重等问题,必须要通过挖掘机快速实施土方回填,确保支护结构稳定,避免变形问题加重;③若在施工期间出现流沙等地质问题,可以通过灌浆加固的手段对其进行有效处理;④若围护墙的变形扩大,需要利用沙袋来抵消,避免问题不断加重;⑤关于地表开裂问题,必须通过水泥灌浆的方式进行控制。
四、结束语
总之,基坑变形监测及其预警技术的应用对维护基坑施工质量、提高施工效率发挥重要作用,是一个很常见且高效的技术,对加强建筑物安全性和稳定性提供保证。所以,一定要科学、合理地应用基坑变形监测及其预警技术,提高监测数据的精准率,在时代快速发展的背景下,该技术的应用会愈发多见,其实用性在不断加强。
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论文作者:张伟,赵云
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签:基坑论文; 墙面论文; 位移论文; 技术论文; 地表论文; 结构论文; 底端论文; 《防护工程》2019年16期论文;