摘要:随着建筑技术的不断进步,对施工过程中的各个部位的监测也越来越科学,在保证工程质量的同时还可以减省工程强度。本文主要是介绍基坑监测在深基坑工程中的应用,通过分析基坑监测的意义,监测的主要手段,监测的主要内容等来介绍基坑监测对整个工程的重要性。
关键词:深基坑施工;监测技术;建筑行业
在我国城市建设发展过程中,随着地价的逐渐增加。为了更加充分的对土地资源进行开发利用,建筑基坑的深度越来越深,这给基坑工程施工安全增加了风险。另外,我国城市地铁、地下商城、地下排水排气管道等的施工,都是基坑施工的一部分。在基坑施工中,需要应用基坑监测技术,对基坑施工地质进行详细的了解,为基坑施工安全提供技术支持。
1 基坑监测的目的及原则
1.1 基坑监测的目的
①监测分析基坑工程周围土体和邻近构筑物的变化,使其符合规范和设计要求,防止发生安全事故;
②掌握支护体系的受力和变形状态,并对其安全稳定性进行评价;
③根据工程勘察和设计文件制定的监测方案,可以有效的监测基坑周围土体的变化情况,对于可能发生事故的部位及时的采取有效的措施,防止给施工带来更多的不便;
④通过现场监测信息反馈和施工中的地质调查,及时调整支护参数和采取相应
的工程措施,优化施工工艺,达到工程优质、安全施工、经济合理、施工快捷的目的,并为今后类似工程提供借鉴;
⑤监测的数据可以对施工方案进行进一步的论证和优化,在保证质量安全的前提下缩短施工工期,降低工程的造价,同时也会积累更多的经验,为将来的施工带了更多的便利。
1.2 基坑监测的原则
1.2.1 系统性原则。
根据国家相关规范和设计的要求,监测汇总出来的数据可以有效的对工程的各种施工工序做出验证,从对比中选择最优的施工方法,有利于各工序之间的衔接和配合。
1.2.2 可靠性原则。
①采用比较完善的监测手段和方法;
②根据工程设计文件和要求,编制合理的监测方案。监测所用的设备必须符合国家相关标准;
③监测点应采取有效的保护措施。
1.2.3 与设计相结合原则。
基坑监测应该根据监测方案对工程设计相关文件进行验证,对不合理的设计要求通知设计院进行修改,以便使设计文件更加的完善。
1.2.4 突出重点、兼顾全局的原则。
现场的监测既要重视关键工序、关键部位的监测,同时也不应该忽视了其他部位的监测。既要突出重点也要兼顾全局。
1.2.5 与施工相结合原则。
监测工作应该与施工工作相结合,应充分利用施工间歇时间进行监测作业。既可调高工作效率,又不会影响正常的工期。
1.2.6 经济合理性原则。
选择的监测设备应该能够满足工程精度的需要,在质量满足国家标准和设计要求的前提下,选用经济合理的产品。不得盲目追求价钱便宜而忽视了工程的监测质量。
2监测点的布置与埋设
2.1监测控制网
根据规范要求和施工方案建立监测控制网,主要用于墙顶的水平位移、基坑周边地表的变化和建筑物的倾斜等方面的监测。监测控制网分两部分:
①平面控制网:用于各水平位移监测项目平面控制基准;
②水准控制网:是指用于各垂直位移监测项目的高程控制基准。
2.2监测点
①现场监测点应该根据施工方案和工程具体环境进行布置,监测点的数目应该符合设计要求,监测点的位置应该满足施工监测的需要。
②围护结构水平位移监测点应该在基坑的四个边角处及有代表性部位进行布设。各监测点的水平距离应该符合相关规范的要求。
③当现场多个部位的监测点布设原则相差不大时,可以共用一个测点,既提高了监测的工作效率又降低了监测的工作成本。但共用点的数量不应该超过规范的要求。
④基坑周围监测对象范围既应该符合工程本身监测的需要,又不得过分的扩大检测范围,合理选择监测范围是保证质量和降低成本的关键。因此应该严格按照规范和设计要求进行监测,保证监测范围经济合理。
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3深基坑监测技术的主要手段和内容
3.1 深基坑监测技术的主要手段
深基坑监测技术的具体实施主要依靠各种专业设备来进行,监测设备必须满足观测精度和量程要求,具有良好的稳定性和可靠性。这项工作可以采用多种监测技术和信号传输处理方式,通过监控专家系统、智能控制系统、可视化监测软件等几类配套工具,将监测结果迅速提取、统计、分析,可以充分发挥现代化监测手段的优势作用。
3.2 深基坑监测技术的主要内容
3.2.1 水平位移监测
通过视准线法、小角度法、投点法等方法可以对特定方向上的水平位移进行测定;通过前方交会法、自由设站法、极坐标法等方法可以对任意方向的监测点的水平位移进行测定;当基准点距离基坑较远时,可以采用 GPS 测量法或三角、三边、边角测量与基准线相结合的综合测量方法。水平位移监测基准点应埋设在基坑开挖深度3倍范围以外且不受施工影响的稳定性较强的区域,也可以利用已有的比较稳定的控制点进行监测,避免将基准点埋设在低洼积水、湿陷、冻胀、胀缩等地域的影响范围之内。为了提高监测精度,应当适当增加测回数。在测角操作时仪器要减少对中照准误差和调焦误差的影响,气泡要严格居中,并选择在良好的观测条件下进行。
3.2.2 竖向位移监测
竖向位移监测可以采用几何水准或液体静力水准等方法。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。
3.2.3 深层水平位移监测
用于围护的墙体或者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。
3.2.4 倾斜监测
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。
3.2.5 裂缝监测
裂缝监测的主要内容包括裂缝数量、位置、走向、长度、宽度、深度,及可能发生的变化情况,对于一些处在主要施工位置和重要施工位置的裂缝应该进行全面监测,具体的监测行为根据施工的具体情况而定。裂缝监测根据不同的数据要求可以采用不同的测定方法。对于裂缝宽度的监测,可采用在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线等方式,使用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法;裂缝深度的监测,对于深度较小的,宜采用凿出法和单面接触超声波法,较深的裂缝宜采用超声波法监测。
3.2.6 土压力监测
土压力监测工作需要采用土压力计,可以采用埋入式或接触式两种形式。采用埋入式应该符合相关的监测要求:受力面与所需监测的压力方向应该保持垂直并紧贴被检测对象;埋设过程中应该增加土压力膜保护措施;做好完整的埋设记录。此外,进行土压力监测之后,要对土压力计进行妥善保管,仔细查看有无损坏,及时发现问题,以备下次监测过程中能够顺利进行工作。
3.2.7 孔隙水压力监测
孔隙水压力的监测需通过埋设钢弦式、应变式等孔隙水压力计,采用频率计或应变计测量。孔隙水压力计应该保证量程在被测压力范围内,精度不宜低于 0.5%F·S,分辨率不宜低于 0.2%F·S。
3.2.8 地下水位监测
地下水位监测宜采用水位计进行测量。精密度不宜低于 10mm。根据不同的监测目的,把水位监测孔位设置在具有代表性的位置,能全面反映监测项目工程环境的地下水位分布。要每隔一段时间检查水位孔的工作可靠性,并注意对不同渗透性土层的适用性。
4 基坑监测的注意事项
首先,在对深基坑进行检测的过程中,不仅要借助特定频率进行检测,还需要适当提高检测的次数,这是基坑检测特点以及实际监测结果的实时性变化所要求的。同样为了应对基坑监测的实时性特点,相应的监测手段以及检测仪器有能够适应天气变化的要求。
其次,基坑的检测手段其实就是对检测结果所做的比较,因而需要对检测仪器进行校准,保证它能够满足测量精度的要求,稳定性很高。不仅如此,相同的检测项目需要制定出同一检测路线,使用相同的检测设备,而且还需要配备固定的工作人员,以防止人为造成的不良影响。
最后,受到建筑成本的约束,一些施工单位降低了对基坑检测的重视。这种行为是与基坑监测的最终为了确保基坑施工安全的目的相违背的,所以提高相关各方对基坑监测工作重要性的认识,要求监测人员及时发现和预报险情,保持与施工方畅通的信息沟通与交流渠道,提供及时、有效、充分的监测数据,方便施工方及时采取安全补救措施,消除基坑的安全隐患,保证施工得以安全作业。
总结
基坑施工中常常应用到基坑监测技术,完成对基坑地质的详细了解,采取适当的措施,消弱地下地质对基坑施工的影响,增强基坑施工的安全性能。对于深基坑的监测主要包括对其水平、竖向的位移监测、对基坑裂缝的监测、对基坑土压力监测、对基坑孔隙水压力监测、对基坑地下水位的监测等,通过对上述内容的监测,可以了解到基坑施工个各项地质情况,实现了基坑施工的全方位监控,保证了基坑施工的安全,提高了其施工的效率和质量。
参考文献:
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[5]中华人发共和国国家标准.GB50497-2009.建筑基坑工程监测技术规范[S].
论文作者:李江川
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/10/27
标签:基坑论文; 位移论文; 工程论文; 水平论文; 裂缝论文; 深基坑论文; 目的论文; 《基层建设》2016年14期论文;