基坑监测技术的应用分析论文_李继宏

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摘要:基坑的有效监测是保证工程建设协调进行、确保工程质量的关键。做好基坑工程的监测控制工作,对基坑工程在施工之前以及施工过程中的诸多环境设施、施工参数进行清洗明了的监控测量和记录使用工作,是施工单位必须做到和做好的工程施工内容。本文详细介绍了基坑监测技术的内容和方法。

关键词:基坑工程;监测控制;方法

引言

在建筑工程的施工过程中,基坑监测技术是必不可少的关键部分。一方面,基坑监测技术可以动态实时地为施工工程提供有效数据,保证施工工程科学有效地进行;另一方面,可以为周围建筑物以及施工人员提供一定的安全保障,提高施工过程的安全性和可靠性。因此做好基坑工程的监控测量工作,是施工单位在基坑工程施工过程中务必进行的一项施工内容,对于提高工程质量、保证工程安全有着非常重要的作用。

1.基坑监测目的

通过对整个基坑工程以及基坑周围土体状况的监测,可以作出一个科学准确的安全稳定性评估,这个评估不但对于基坑本身是非常重要,而且可以对于临近建筑物的安全起到一定保护作用,将监测数据与设计预估值进行对比分析,以判断施工工艺和施工参数是否要修改,优化下一步施工参数,为施工开展提供及时的反馈信息,达到信息化施工的目的;通过对临近建筑物、构筑物的监测,验证基坑开挖方案和环境保护方案的正确性,及时分析出现的问题,为基坑周围环境安全制定及时、有效的保护措施提供依据;由于各个场地地质条件、施工工艺和周边环境不同,基坑设计计算中未曾计入的各种复杂因素,通过对现场的监测结果进行分析、研究,将监测结果用于反馈优化设计,为改进设计提供依据。

2.基坑监测点选择原则

(1)监测点应能充分反映边坡的稳定状态,即监测点应选在预计移动(沉降)的最大位置;

(2)在一个断面内应能反映边坡变形规律,即在同一断面上应能作出变形曲线;

(3)监测点移动值便于支护结构的应力分析;

(4)重要部位(危险部位)应加密监测点;

3.各种监测数据处理所采用的具体方法

3.1沉降监测

沉降监测点布设:在基坑外相对稳定且不受施工影响的地点埋设基点3个,利用这3个基点相互检核其稳定性;支撑立柱沉降监测点设置:在支撑立柱的顶部焊接符合要求的钢制加工件;周边建(构)筑物沉降监测点设置:在建筑物或构筑物的拐角处,离地面20㎝,且避开雨水管、窗台线、电路开关等有碍设标与观测的障碍物,并应视立尺需要离开墙(柱)面一定距离;周边土体沉降监测点: 沉降观测点应埋设原状土层中,加设保护装置,沉降观测点稳定后,方可进行初始观测和一般观测。

沉降监测数据处理一般分两步,第一步是进行线性回归模型分析,通过分析此线性回归可以进行沉降监测的变形预测,预报建筑物未来的安全。第二步利用灰色等时距模型进行分析预测。灰色动态等时距模型是以灰色生成函数概念为基础,同时以微分拟合为核心的建模方法。并且利用监测到的数据与拟合的数据进行比较,用来检验拟合的准确性。

3.2水平位移监测

水平监测点的布设:土建施工基坑形状大多数为长方形和不规则基坑,为确保按照《建筑物变形测量规程》的二级精度进行水平位移观测视线长度≤300m,在基坑周边相对稳定的区域内布设2-4个工作基点,因基坑拐角处变形最小,工作基点墩位置一般布置在基坑拐角处;根据设计确定的支护结构桩(墙)顶水平位移点的位置和数量,在基坑支护结构的冠粱顶上布设观测点,观测点采用埋设观测墩的形式;在建立好工作基点墩后,将仪器架设在工作基点墩上,沿基坑边布设观测墩,观测点位置必须选择在通视处,要避开基坑边的安全栏杆等影响视线的物体。一般情况下观测点距离基坑300㎜比较合适。

水平位移监测方法主要有以下几种:视准线法和小角度法主要应用于观测某一特定方向(譬如垂直于基坑围护体方向)的位移;当变形体附近难以找到合适的工作基点或需同时观测变形体两个方向位移时,则一般采用前方交会法,水平位移监测实践中利用较多的前方交会法主要有两种:测边前方交会法和测角前方交会法;在基坑变形监测中,对于基坑的位移变化量,利用极坐标法进行基坑水平位移监测,一般选择基坑长边为X轴,垂直基坑长边为Y轴;导线测量法主要用于基坑周边建筑物、构筑物密集,对工作基点稳定性检查用前方交会法和后方交会法都难以实现的情况下,通过导线测定工作基点的稳定性。

3.3钢支撑轴力监测

轴力监测点的布设:测点布置选在最长的斜支撑或典型断面的支撑中部,一般采用上、下或上、中、下对称设置,为了设置以及观测方便,也可设置在支撑边缘,具体视工程实际情况而定。

轴力监测选用的仪器是钢筋应力计和DKY-51-2型记录仪。安装方法为:选用的钢筋应力计应与钢筋笼主筋相配套。钢筋计在安装前,要进行各项技术指标及标定系数的检验。安装时,将钢筋计的拉杆与同直径的半米长钢筋碰焊,螺丝口一端与钢筋计螺母拧紧,联成一体。钢筋计埋设在支撑截面的两个角的主筋上。将碰焊好的钢筋计电焊在支撑的主筋上,电焊长度应满足规范要求。浇注混凝土时,注意保护好钢筋计的电缆线。(如图所示)

3.4地下水位监测

基坑地下水位监测时水位管应满足以下要求:水位监测宜通过孔内设置水位管,采用水位计进行量测;水位量测精度不宜低于10mm;水位管应在基坑施工前埋设,滤管长度应满足量测要求;承压水位监测时被测含水层与其他含水层之间应采取有效的隔水措施;管宜在基坑开始降水前至少1周埋设,并逐日连续观测水位取得稳定初始值。

测试方法为先用水位计监测出水位管内水面距管口的距离,然后用水准测量的方法测出水位管管口绝对高程,最后通过计算得到水位管内水面的绝对高程。

测试数据处理。水位管内水面应以绝对高程表示,计算式如下:Ds=Hs-hs。

式中:Ds—水位管内水面绝对高程(m);Hs—水位管管口绝对高程(m);hs—水位管内水面距管口的距离(m)。

本次水位变化:△hsi=Dsi-Dsi-1 累计水位变化:△hs=Dsi-Ds0

式中:Dsi—第i次水位绝对高程(m);Dsi-1第i-1次水位绝对高程(m);Ds0—水位初始绝对高程(m);△hs—累计水位差(m)

4.基坑监测频率及预警

为确保基坑安全,设计要求加强基坑监测,将监测数据及时反馈给有关人员,实行信息化施工,对各监测项目按规范要求设置预警值。基坑开挖阶段 3天一次,其他时间7天一次,当监测数据达到报警范围,或若遇到特殊情况,如暴雨、台风或大潮汛等恶劣天气以及其它意外工程事件,适当加密观测,当有危险事故征兆时进行连续监测。

5.结束语

基坑的有效监测是保证工程各方协调的关键。近几年来,我国发生了许多由于基坑监测测量失误而引发严重后果的工程事故,不仅造成经济上的巨大损失,也造成人员的无辜伤亡。因此为了确保基坑工程施工能够高效且高质量的完成,必须选用合适的监测仪器,采取正确的监测方法,准确处理和分析监测数据,只有这样才能够确保基坑工程施工的顺利进行,从而实现安全及稳定的目的,减少安全事故的发生。

参考文献

[1]廖月华,张亮. 基坑支护与监测技术的应用与分析[J]. 四川建筑. 2013(01)

[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(05)

[3]郑可扬,吕金钊,罗炳均,罗森,林俊武. 基坑工程施工及监测技术概述[J]. 科技经济导刊. 2016(03)

论文作者:李继宏

论文发表刊物:《基层建设》2016年30期

论文发表时间:2017/1/11

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