深基坑监测方案设计研究论文_韩亚飞

上海勘察设计研究院(集团)有限公司浙江分公司 浙江杭州 310000

摘要:近些年由于城市人口的不断增加,住房环境越来越紧张,建筑逐渐向着高层和超高层方向发展,在此大环境下,深基坑就引起了人们的高度关注,为了更好地保证深基坑施工过程的安全性就需要对其实施监测,监测基坑本体和周围环境的安全,及时发现险情并采取相应的处理措施,将损失降至最低。鉴于此,本文本文结合工程实例对深基坑监测方案设计进行了简要分析。

关键词:深基坑;监测方案;设计

1工程概况

该工程项目深基坑的长度和宽度都是50米,深度为30.2米,围护结构采用的地下连续墙形式,其厚度为1200毫米,施工过程采用P10,C35混凝土,采取高压旋喷桩和三轴搅拌加固方式,支撑体系采用的六道钢筋混凝土方式。基坑的西北侧是本市地铁某一线路的车站主体,两种相距约60米,东侧和北侧都是城市的主干道,不但车流量比较大,而且地下管线错综复杂,南侧主要是规划用地。根据相关标准和规范,基坑在挖到5米深的时候就应该开始监测。

2深基坑监测的目的及意义

随着建筑工程建设数量的持续不断增多,深基坑工程建设规模也在不断扩大,与此同时基坑安全事故发生几率也持续上涨,这主要是因为支护结构造成了破坏而发生大面积滑坡、基坑塌方、临近设施破坏以及基坑周边道路坍塌等,不但给施工企业带来了巨大的经济损失,甚至还威胁着施工人员的生命安全。据相关调查结果显示,其中大多数事故和监测不力存在一定的关联,可见只有将设计、监测和质量检验几项工作进行紧密结合才能更好地保证基坑施工过程的安全性。就我国目前情况来看,大多数深基坑工程基本上都是以明挖法为主,在监测方案设计的时候一定要严格遵守安全监测设计原则,同时还要对施工对地下管线和周边建筑物的影响进行综合考虑,在对建筑对象遭破坏界定责任时,可以提供更加科学可靠的报告与数据,最终达到监测目,这是深基坑空间效应研究的必要手段。

想要保证深基坑开挖过程的顺利推进,相关工作人员就必须要对基坑变形情况进行严密监测,然后将监测数据和设计值进行详细的对比分析,一旦发现数值超出一定范围就应该立即采取相应的解决措施,避免支护结构遭到破坏而引发一系列事故。现场施工可以将监测数据作为依据,不断优化施工组织设计工作,对深基坑施工过程实施动态化监测,实时掌握基坑支护结构和地表建筑物的动态变化,并将数据及时反馈给相关部门,为以后施工提供良好的技术支持。

3施工监测

3.1监测内容

深基坑具体监测内容和施工现场地质条件、工程规模大小、施工方法和周边环境都存在一定的关联,通常情况下监测内容包括基坑本体和周边环境两大部分。对基坑本体的监测主要是对支撑结构内力、地下连续墙应力和深层水平位移、立柱桩竖向位移、周边建筑物是否发生倾斜或者是沉降、基坑内部孔隙水压力和土体压力、周边地下管线是否收到损坏、基坑外部的土体压力、地下水位以及孔隙水压力等。在具体实施过程中,设计人员应该根据监测规范和标准,并结合现场具体情况编制最为科学合理的施工监测方案,同时还要做到对施工数据的及时更新。在深基坑开挖过程中,支护结构是否有效具有十分重大的意义,深基坑监测工作的核心内容也就是对支护结构的监测,尽可能避免支护结构发生水平位移,否则将会给深基坑质量造成非常严重的不良影响。这就需要在深基坑开挖过程中对支护结构展开有目的监测,将监测数据和支护结构标准进行实时对比分析,如果发现支护结构发生了一定的水平位移则应该将具体情况立即反馈给上级部门,并第一时间采取有效的解决对策,避免水平位移影响范围进一步扩大。除此之外,还需要对基坑周边环境实施监测,因为基坑开挖过程难免会在一定程度上影响其周边环境,特别是基坑周边的土体很容易发生沉降现象,如果监测不到位就很可能会影响施工进度,甚至影响周边居民的正常生活。

3.2监测仪器及方法

该工程基坑监测采用的水准仪和测斜仪,水准仪主要应用于沉降观测过程中,观测点一般情况下都布置在建筑物上或者是管线上方。测斜仪主要是对深层水平位移进行观测,观测孔事先埋设在地下连续墙的钢筋当中,通过多次测量并和初始值进行对比分析之后得出连续墙不同深度的位移量。

3.3监测点设置

在布置监测点的时候要结合监控要求,该深基坑在地下连续墙内布设了水平位移监测点,每个监测点之间的距离为20米,每面墙布设三个监测孔,在基坑周边地面上对应测斜孔布置沉降监测点12个断面。在监测网布置过程中,工作人员一定要对工程的整体性进行综合考虑,其应该可以满足基坑监测系统当中对监测项目的控制要求。通常情况下竖向位移监测网当中每一种基准点的数量不能少于三座,具体布设位置应该处在工程施工影响范围之外,同时还应该靠近监测目标,以便于日常的监测观察。监测网设计过程中,核心目标就是控制好点位的精准度,在此基础之上尽量简化工作基点和基准点所构成的监测网图形,尽量减少布设层次,然后通过各个监测点和监测网点之间的有效衔接更好地测定监测点竖向位移变化情况。

3.3.1深层水平位移监测

首先,相关工作人员用清水对测斜管内部进行彻底清洗,然后再利用模拟探头对试孔进行仔细检查,保证测斜管的完好性,通常情况下需要测量三次,并取其平均值作为测斜的初始值。在每次监测过程中,探头都应该沿着导槽缓缓沉至孔底,恒温一段时间后,自下而上(以0.5米间隔),逐段测出沿基坑方向的位移。每监测点均进行正、反两次两侧,取其稳定的平均值作为最终值。

计算公式如下:

3.3.2竖向位移监测网布设

和水平位移监测网布设过程相比较而言,竖向位移监测网布设工作更加简单,就本工程而言,只需要在深基坑的东侧和北侧恰当的位置埋设一组三座水准标石,当然都必须要原理基坑,然后在基坑附近比较稳定的区域埋设2到4座水准工作基点,需要注意的是,水准线路的总长度应该控制在1.5km以内,主要包括水准工作基点、地面沉降监测点以及坡顶竖向位移监测点,整个监测网可以一次性完成布置,按二等几何水准施测其高程精度便可以满足设计之精度要求。

3.4现场巡检

在深基坑具体监测过程当中,还应该安排专业人员对基坑周边环境和边坡进行巡检,确保护坡的安全性,根据以往经验,支护结构不稳定影响因素主要包括基坑周边超载、周边建筑物裂缝、施工质量以及地下管线渗漏等,只有做好现场巡检工作才能及早发现问题,并采取相应的解决对策。

总而言之,现如今深基坑施工在建筑工程中已经非常普遍,为了更好地保证基坑施工过程的安全性就必须要对其进行全程监测,设计完善的基坑监测方案,选择合理的监测点和监测方法,为工程的顺利施工奠定坚实的前提基础。

参考文献:

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[5]唐海波.基坑位移的远程监测系统研究[D].五邑大学,2018.

论文作者:韩亚飞

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第11期

论文发表时间:2019/11/6

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