浅谈深基坑位移及沉降监测技术论文_姚超峰

浅谈深基坑位移及沉降监测技术论文_姚超峰

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摘要:深基坑监测目的是监控深基坑开挖及施工过程中深基坑支护结构变形、地下水位升降等情况,提供及时准确的监测数据,为施工合理规划提出可靠的供参考依据。基于此,本文阐述了深基坑监测的主要作用,对深基坑位移监测技术及沉降监测技术要点进行了论述分析。

关键词:深基坑监测;作用;位移监测技术;沉降监测技术要点

深基坑施工过程中,由于地质条件、材料性质、荷载条件、施工条件等复杂因素的影响,使得深基坑出现位移及沉降现象,并且很难单纯从理论上预测其围护结构与相邻环境的变形规律及受力范围,因此必须在施工前必须做好监测工作,以保证工程的顺利进行。

一、深基坑监测的主要作用

深基坑监测是指在深基坑支护结构以及周边的环境实施的安全检查和监测工作。通过对深基坑的跟踪监测,使得工程能够安全顺利实施。深基坑监测可以确切掌握施工的地下环境,以帮助施工人员了解施工过程中的地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑等所受的影响及其程度。并且通过深基坑监测,可以及时发现可能产生危险的施工内容,并为及时采取应急措施做好准备工作。此外通过深基坑监测还有以下作用:(1)以监测数据与预测值为依据,对可能出现的工程隐患及时预报以采取相应措施,防患于未然,确保基坑本身及周边环境的安全和作业人员的安全。(2)将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,确定和优化下一步的施工参数,做到信息化施工。(3)将现场测量结果用于信息化反馈优化设计,使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的。

二、深基坑位移监测技术的分析

1、水平位移监测技术分析。对于像任意方向发生水平位移的深基坑监测,可以采用极坐标或者前方交汇等方法;利用投点法或者小角度法可以进行深基坑向某一水平方向进行位移的监测;当深基坑与深基坑监测点的距离较远时,可以利用GPS测量的方法,实现对深基坑的监测。对于基准点的埋设位置,应该尽量的避开低洼积水的地方。另外还要不断的提升监测设备的精度以及量程,保证监测结构的真实可靠。对于深基坑竖向位移的监测,一般用到静力水准测量以及几何水准的方法进行监测,实际在外业操作时基本都是采用几何水准测量,实际但是在进行监测过程中,需要注意的有几点:第一、为了保证监测结果的客观性,要修正传递高程的一些工具;第二、要在深基坑的底部回弹区设置监测点;第三、进行检测时,要坚持客观的原则,保证监测结果的可靠性。此外用于围护墙体或者深基坑周围土体的深层水平位移的监测工作应该采取在墙体或土体中预埋测斜管的方式,来监测各深度处的水平位移情况。通过这一方法可以快速监测出深层水平位移的情况,从而为深层施工提供具体的土体情况。在进行土体预埋测斜管时,应该对其预埋位置进行慎重选择,避免将测斜管预埋在有较大影响力和干扰源附近,以免影响监测结果。

2、竖向位移监测和倾斜监测技术的分析。竖向位移监测可以采用几何水准方法。对于坑底回弹区域宜采用设置回弹监测标,同时利用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测。用于传递高程的金属杆或钢尺等工具应该进行温度、尺长和拉力等项修正。在进行竖向位移监测过程中,应该特别注意测量精度,以确保监测结果的真实性和可靠性。倾斜监测是为了测定建筑物顶部相对于底部的水平位移与高差,通过分别记录和计算监测对象的倾斜程度、方向和速率,根据不同的现场观测条件和要求,来评价建筑物倾斜水平。方法主要有投点法、水平角法、前方交会法、正垂线法、差异沉降法等等。在进行倾斜程度监测时,要严格根据各种方法的使用要求进行相关操作,特别注意对被监测对象倾斜程度的把握,由于倾斜监测对于建筑具有较大影响,所以这一监测工作应该严格按照要求执行。

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三、深基坑沉降监测技术要点的分析

1、地表、管线与建筑沉降监测技术要点分析。

第一,在基坑监测中,水准基点将提供稳定的高程基准,在具体布设中,需要做好其稳定性的考虑,即在基坑南北方向50-100m区域位置具有稳定性建筑在其墙上布设3个水准点,以此在形成闭合水准路线的情况下定期开展监测,做好其稳定性的确定;第二,地表观测点方面,需要沿着基坑边每25m位置对地表沉降点进行布设,在布设当中需要对附近道路的沉降情况做好考虑,并做好沉降点的布设;第三,地下管线检测方面,通常通过管线阀门井以及管线检查井位置实现观测点的布设,如煤气罐凝水阀同地下管线连接为一体,则可以将其作为观测点进行应用;第四,建筑沉降点方面,需要在基坑开挖深度1.5倍范围内做好监测点的设置,并在建筑大拐角位置布点,根据现场勘查以地形图,对超出范围的建筑做好布点,并根据监测数据做好监测频率调查。

测点埋设方面,先通过冲击钻进行钻孔处理,之后将其放置在沉降测点当中。通常测点井应用长度在20-30cm间的半圆头钢筋制作而成,当测点稳定后,即可以开始测量工作。地表、管线以及房屋沉降测量方面,主要将应用到精密水准仪设备,即对基准点到不同测点间的相对高程差进行测量。在将本次测量高差同上次测量高差进行比较后,两者间的差值即为沉降值,而将初始高差同本次测量高差间的比较,获得的差值即为累计沉降值。

在测量当中,需要在量测数据的基础上做好距离位移曲线散点图同时间位移曲线散点图的绘制,并在同施工情况充分结合的基础上分析测量数据。具体设置方面,需要沿着基坑两边进行1-2处的布设,共布设7处,在每一处位置,在其1-5道锚索位置对一个测点布设,共布设21个锚索测力计,锚索测力计安装在锚固端,在安装中,使用钢绞线在锚索计以及锚索中心位置穿过,并将测力计放置在工作锚同钢垫座间,当被测载荷在锚索测力计上作用时,则会在使弹性圆筒在发生变形后实现对振弦的传递,在使振弦应力发生变化的情况下实现振弦频率的改变。电磁线圈激振钢弦并测量其振动频率,在经过电缆传输后将频率信号显示在读数仪上,并从振弦读数仪当中对频率值进行读取,以此对作用在锚索测力计上的载荷值进行计算。在完成测量后,做好传感器温度值、设计编号、测量时间以及频率值的记录,并做好被测锚索荷载值的计算。

2、围护桩体监测技术要点的分析。需要在基坑每一边布设1-2处测点,在每处位置的5、10、15m深度位置,按照左右对称方式做好一对测点的布设,并沿着桩体内外边缘位置布设。在对测点进行布设时,可以在钢结构侧部位将其中部分钢筋截去,并将钢弦式钢筋在原部位焊接,以此对截去的钢筋材料进行代替,在每一次经过测量获得频率后,即能够通过频率-轴力标定曲线的应用实现相应轴力值的换算。之后,则可以根据轴力值对钢筋的应用-时间变化曲线进行绘制,并包括有钢筋应力根据开挖距离不同所产生变化的曲线图。在桩体横截面图上,则需要按照一定比例将应力值点在不同应力分布位置做好绘画,并通过连线的方式实现不同点的连接以此形成钢拱架钢筋应力布状态图。

结束语

综上所述,通过深基坑监测可以保证施工质量,并且通过合理的深基坑监测可以在危险发生前发出危险预警并且得出危险的影响程度,以便施工人员可以做好安全防护和安全补救措施,从而将损失降到最低水平。

参考文献:

[1]王永健.深基坑施工中监测技术研究[J].中华民居(下旬刊),2014(02)

[2]韦程文.深基坑变形监测体系研究及工程应用[J].技术与市政,2014(06)

[2]石涛.深基坑围护位移及沉降监测中曲线回归分析法的运用技术[J].价值工程,2017(12)

[4]武军.深基坑建筑沉降监测分析[D].北京建筑大学,2017

论文作者:姚超峰

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/10

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