深基坑支护设计与监测数据浅析论文_林妃猛

中佳勘察设计有限公司湛江分公司

摘要:随着我国工程建设行业的不断发展,工程量逐步增大,基坑深度也逐渐增加,由于支护问题所造成的安全事故也成为了现阶段工程施工工作的重点之一。文章通过提升支护设计的应用效果,可使建筑的稳定性大幅提升。首先对其体系设计深入研究,然后探究其监测方案,最后分别分析对地下连续墙和坑顶护坡展开作业的整体情况,对支护设计进行全面剖析,为类似工程提供借鉴。

关键词:深基坑;支护设计;监测数据

引言

基坑的挖掘工作是整个工程的前期工作,基坑支护也起到了保证施工安全的重要作用,深基坑支护的安全性对工程整体的进度与效率都起到了十分重要的影响。但是由于设计原因与使用过程中数据监测的等等原因,深基坑支护的安全性受到了十分严重的破坏。保证深基坑支护的安全性已经成为了设计工作的重点之一。

一、支护体系设计

本次研究建筑的北侧目前存在1栋9层的建筑,开挖基坑作业时底边线需要保证和楼外墙体之间距离6.16m以上,建筑结构主要为框架,主体主要为8层,局部为9层,基地标准高度为4.000m,基础为箱体结构。

建筑南侧的西部位置,存在一栋建筑,建筑体系为砖混结构,开挖基坑作业时底边线需要保证和楼外墙体之间距离3m以上,4层综合楼地下深度为1.7m。

建筑南侧的东部方位目前存在一栋5层的建筑,建筑体系为砖混结构,开挖基坑作业时底边线需要保证和楼外墙体之间距离5.5m以上,地下深度为2.3m。

基坑的东侧存在两个大水箱和一条用于铺设电线的隧道。该隧道左边线需要保证和楼外墙体之间距离1.6m以上,电缆沟的宽度需要保持在1.5m,沟底需要保持在地下4.8m。

在其西侧使用复合土钉墙实现支护作业,在实现施工前,需要进行预应力锚杆的预设,其余方位的边坡全部使用预应力锚索和护坡桩结合实现支护。

二、监测方案

2.1监测内容

以工程特点为基础,实现检测内容的确定:(1)进行巡视检查,检查工程的整体状态;(2)在基坑圈梁上设置24个点,对其横轴方向和纵轴方向进行检测;(3)在支护桩上设置18个孔,对其深层位移实施监测;(4)为有效监测坑外水位,需在基坑设置24个孔;(5)需设置22组孔实现系统内力支持;(6)需要设置30个点用来监测立柱纵向位移。

2.2监测频率

在开挖基坑之前的7个工作日,首先将之前埋设的监测点实现初始观测,观测次数为3次,然后计算3次测量的平均值确定初始值。

需要保证开挖基坑的深度在5m以内时,每2d进行1次检测,当深度到达5~10m之间时,需要保证每天进行1次检测,当深度到达5m以上时,需每天进行2次检测,直到基础底板浇筑工作开始。

在结束浇筑基础板作业的7个工作日内需每天进行1次检测,在7~15d内,需要保证每2d进行1次检测,在16d~30d内,需要每隔3d进行1次检测。

2.3控制指标

(1)确定控制指标。在实现工作监测时,存在多项指标,为实现更好的检测效果,需要使其高度满足作业需求,进而确定其具有更大的科学性和合理性。一定要使其可以达到设计计算的要求,同时还需要保证监测的可靠性需求,以实现保护预警。同时,在作业时需严格遵守各部门相关需求,以更好地实现作业。

(2)实现本次工程指标的控制。保证圈梁顶部的横行位移和纵向位移每天超过3mm,变化量总和分别为3cm和2cm。围护栏纵向位移每天大于3cm,变化量总和为5cm。坑位的地下水每天的变化范围在50cm以上,变化量总和为100cm,同时实现支撑轴力大于之前设计轴力的70%。

2.4监测方法

(1)监测其竖向位移,监测标准为国家二等水平,使用设备为电子水准仪。

(2)检测其水平位移,监测方法需要结合极坐标法和视准线法,使用设备为1级全站仪。

(3)对围护桩实施检测,具体检测其深层位移,使用设备为测斜仪,具体方法为利用监测探头产生的倾角的改变实现侧向位移的推导。

(4)检测坑外地下水,使用仪器为水位计,具体步骤为对水面到检测管口的距离进行检测,得到数值Δh,然后给予基于井口高程H管进行计算,得出H水数值,具体公式为:

从表中分析出:锚杆的张拉情况并未影响到地下墙的沉降情况,同时不同的阶段墙顶位移全都呈现出向上的趋势。在土方向下进行开挖作业过程中,墙体的上抬程度呈现出加大的趋势,一直到完成开挖基坑作业,也就是到达工况3,墙体位移平均向上位移16mm。

从整体的空间分布观察,发现其西侧及南侧墙顶位移变化最为显著,东侧最为平稳。从整体时间分布观察,从监测作业开始,总体的位移数量来说,其最大值是23mm。

四、坑顶护坡位移

在土钉墙周围的地表面一共存在33个点用于检测,在其西北两侧围墙之外道路表面以及东侧道路表面,3个面的分别设置了3个点用于检测测点。

在与基坑北侧上口线位置的中部距离5m的地方再次实现测点布置,同时在与基坑西侧上口线位置的中部距离5m和13m的地方分别实现1个测点的布置,在与基坑南侧上口线位置的中部距离分别为5m、10m和18m的地方分别设置一个测点。具体检测数据见表2。

从表2中分析得出:工况1到工况3,其基位移的变化均不显著,当施工到工况4以后,其位移的变化得到了很大程度的增长,但是从数据中能够得出,自开始检测一直到检测结束整体的位移变化也不是特别明显,该现象表明在工程建筑中逐渐趋向于稳定状态。同时还可看出,在建筑南边和西边的坡顶位移比较大,因为在基坑整体环境状况下,北部的建筑物和基坑之间的距离较远,而基坑东边的荷载相对较小,所以在其东北两侧的位移具有更强的稳定性,发生位移的程度比较小。相对来说,在基坑的西侧和建筑群相隔较小,而且和坡顶相隔不远的地方为工人生活区域。在基坑的南侧,设置了办公区,同时在南侧西段坡顶建设为堆载区,故在这个基坑的南、西两侧基坑的稳定性较差,发生位移的程度比较大。在实现监测点布置作业中,在其南侧和西侧加点,使其测点的密度更大,对于此检测项目具有极大的促进意义,使检测结果更为有效,具有更大的应用价值。

结束语

通过对数据进行深入分析,提前判断支护的整体效果,不断调整方案,使其满足建设需求。同时也使施工进度得到有效控制,实现了基坑稳定性更大的保证,从而使其安全性得到更大的保证,避免发生意外事故,使建筑的社会效益大幅提升。在实现作业时,因为施工现场普遍存在的复杂环境,在现实施工中,需要基于整体环境对其各剖面进行划分,也可以使施工效率大幅提升,从而使其工程造价得到很大程度的降低。通过划分情况,对施工实现分区开挖,进行各项设备的合理调配,可以使施工进度得到很大程度的提升,进一步实现经济效益的提升,换一个角度说,也使我国施工建设得到了很大程度的提升,进一步推进我国建筑行业的发展进程,具有极大的发展意义。

参考文献

[1]庄奇锐.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨[J].广东科技,2017.

[2]全长红.探讨岩土工程施工中深基坑支护问题的分析[J].工程技术,2015.

[3]伍建成.岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J].中国金属通报,2018.

论文作者:林妃猛

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期

论文发表时间:2019/7/10

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