4南通勘察设计有限公司 江苏省南通市 226000
4摘要:随着开发者对其开发地块的空间利用率的要求不断提高,一些大型的深基坑不断的出现在我们身边,在深基坑的施工过程中,为了保证基坑支护结构、周边建筑物、城市管线和周边道路的安全,要根据深基坑的变形情况随时进行监测工作。监测方法的正确性与合理性,直接影响到监测效率,而监测效率的提升会大大提高紧急情况发生后的处理速度,这对于基坑安全及施工人员的人身安全而言,显得尤为重要。本文结合工程实例,提出了一套完整的监测方法,希望能对类似工程项目有所帮助。
4关键词:变形监测;基坑;极坐标法
4引文:通过对变形点的变化情况观测,从而对基坑的安全性、稳定性及时准确的评估,使建筑工程的顺利实施得到最大限度的保证。
41工程概况
4本次监测的某商圈核心区改造项目基坑深度24m地下建筑为4层,地上建筑为两栋30层住宅、一栋商业综合楼34层、一栋公寓35层、三层商业区。其结构为框架剪力墙结构,建筑用地总面积48174.39m2拟采用桩基础。初见水位埋深在25.70~27.50m,稳定水位埋深在24.80~27.00m。
4本工程是按一级安全标准基坑进行设计,采用钢筋混凝土桩加锚杆支护体系,支护形式如下:(1)东侧、南侧5m以上采用钢板桩支护,5m以下采用混凝土护壁桩支护,超流态工法施工,围护桩桩长21.39m,桩径800mm,间距1500mm。(2)北侧第一道支护采用混凝土护壁桩支护,围护桩桩长14.39m,桩径800mm,间距1500mm。退台约6m后采用钢板桩支护。(3)西侧临近居民楼一侧围护桩桩长29.1m,桩径800mm,间距1500m。(4)锚杆采用二次压力灌浆工法施工,锚杆直径150mm,间距1500mm。
42工程监测项目
4(1)冠梁顶水平位移监测共计布设44个监测点。(2)钢板桩顶水平位移监测共计布设17个监测点。(3)深层土体水平位移监测共计布设9个监测点。(4)预应力锚索拉力监测共计布设107个监测点。(5)周边建筑沉降监测共计布设32个监测点。(6)周边道路及管线沉降监测共计布设34个监测点。(7)水位监测共计布设2个监测点。
43监测难点及监测方法
43.1监测难点
4(1)本工程开挖深度在稳定水位以上,但因其主要含水层为埋藏深为23.70~48.70m的粗砂层,且涌水量及水位埋深幅度范围受松花江水位变化影响,年变化幅度在2~3m。丰水期部分基坑在水位以下,影响基础施工。(2)距本工程基坑西侧中部5m远处有一栋高度为20m的居民楼,虽然地处本工程二期开发区域,但搬迁工作并未完成,仍然有居民居住。因其楼板是采用预制板构成的,在基坑开挖、锚杆施工及基础施工阶段对此楼房的扰动较大的情况下,极易产生破坏性的影响,需针对不同施工阶段,采取不同的监测频率,对其沉降量和倾斜比进行计算。(3)施工场地狭小,基坑开挖深度较深,工作基点极易受到破坏,故难以采用传统的极坐标法、测小角法、自由设站法进行水平位移监测。
43.2监测方法
4(1)冠梁顶及钢板桩顶水平位移监测方法分析。若采用传统极坐标法,虽然过程简单,工作量小,但对于此基坑工作基点易变形的特点,测得数据结果的连续性受到限制,可靠度较低;若采取测小角度法,虽然方法简单,精度较高,但需要场地开阔,基准点应距本基坑一定距离,并通视,本工程并不适用;若采取自由设站法,虽然不受通视条件的制约,但测得相邻周期的数据稳定性不佳,且设站精度与后视点个数、设站点和后视点所构成的图形形状关系较大,自由设站法在本工程中优势并不明显。若采用增加检核点的新型极坐标法进行水平观测,既继承了传统极坐标法的优势,又能在工作基点变形的情况下,通过转换模型获取合理数据,保证了监测数据的连续性,提高可靠度。所以针对本工程特点,采取增加检核点的新型极坐标法进行监测工作。如图1所示,首次观测时,先在工作基点1上设站,通过直角坐标测量法(不考虑Z方向),测得P1、P2点坐标(XP1,YP1)、(XP2,YP2),通过计算得到(△X,△Y):
4△X=XP2-XP1
4△Y=YP2-YP1
4应用全站仪中的放样功能,放样(△X,△Y),观察全站仪提示的水平角,在90°的整数倍时锁定并置零,目的在于找出垂直或平行于基坑某一边的方向线,这样做有利于日后更为直观的得到基坑水平位移观测点向内或向外变形的分量,在发生突变等紧急情况的时候,凭此分量的变化值可迅速确定基坑的安全情况。然后测得各个定向点、检核点、工作基点和观测点的坐标作为初始数据。复测时若出现工作基点、定向点或检核点其中一点误差超限时,可继续采集观测点数据,并在其它基准点或稳定的工作基点上从新采集观测点数据,通过观测点相互之间位置的唯一确定性,间接算出发生突变下的坐标数据向稳定处设站获取的坐标数据转换的模型参数,计算出本期合理坐标数据。以保证监测数据的连续性。(2)周边建筑物及周边道路、管线的沉降监测,可采取传统的一等水准测量方法,但监测频率不能严格按照规范规定实行,应采取重点部位、关键时刻加密观测频率,对影响安全的薄弱环节严加管护。(3)深层水平位移监测,应用测斜仪配合提前安装的测斜管进行数据采集。(4)预应力锚索拉力监测,通过数据采集仪,采集安装在锚头上的传感器反馈的数据,通过计算测得。(5)水位监测,通过水位计直接测取。
4部分数据整理分析
4通过数据分析,基坑西侧靠近居民楼二位置为基坑变形最严重的地方,变形集中发生在2014年4月至9月和2015年3月至6月,皆是冻融期和雨水较大的时候。在基坑发生突变时采取每天监测5次的监测频率、及时的数据处理、适当的测量方法,在第一时间就能评定基坑的安全情况,既保证了坑底施工人员的人身安全,又能尽快的为建设单位争取宝贵时间。
4因居民楼二中4、5、6三个沉降监测点距基坑西侧仅有5m距离,变形极大,通过监测曲线图可发现,变形集中发生在2014年5月至11月和2015年4月至11月,皆是冻融期和雨水较大的时候。当沉降量突然增大时,监测频率调整为每天5次,实时监控变化情况,并作出人员撤离等举动,保证了居民的人身安全。
45结语
4总的来说,在基坑施工过程中合理运用测量技术是极其重要的。作为安全保障的关键环节,在确保精度的情况下,基坑监测工作要与时间赛跑。对测量方法合理的运用能在危机情况发生的时候,做出迅速而准确的判断,为人身安全和施工安全做出突出的贡献。
4参考文献
4[1]张晶.浅谈工程测量技术在建筑工程中的运用[J].四川水泥,2014,(11):92.
4[2]岳建平,田林亚.变形监测技术与应用[M].北京:国防工业出版社,2007:153-163.
论文作者:吴飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/12
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