四川省煤田测绘工程院 四川成都 610072
摘要:随着建筑行业的发展,深基坑越来越多,基坑的工程的重要性越来越受到人们的重视,2009年国家发布了《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009,基坑监测技术越来越规范。为了最大限度减少基坑施工对周边环境的影响,必须严格按照规范和仪器的操作规程来监测。就目前所做基坑变形监测项目,使用CX-3C测斜仪监测基坑壁侧向位移的情况谈一谈体会和看法。
关键词:基坑工程;侧向位移;监测
1.准备工作
本项目采用CX-3C基坑测斜仪测定基坑壁侧向位移;测斜孔PVC管安装在护壁桩的钢筋笼上,同护壁桩浇注为一体。
安装PVC管时要将管道各个接口严密对接,管道内的十字槽要绝对对齐,困扎在灌注桩的钢筋笼上,捆扎时要特别注意管道的直线性,管道底要密封,管长度视挖孔桩加冠梁厚度而定,放入孔内时,测斜管要紧靠基坑边缘,PVC管的十字槽一个正对基坑方向,另一个与基坑边缘平行。放管时,可以两根一起来放,从挖孔桩的最底部开始绑起,为了保证管道的直线性,最好是绑在同一根相对垂直的钢筋上,但要注意的是接口处一定要接好,可用胶水和胶带密封,为的是防止泥沙进入管内,影响监测数据的准确性。PVC管口用盖子盖好。
2.数据采集
CX-3C的测量精度为±0.01mm/500mm,分辨率为±2秒,系统精度为±4mm/30m。测量方法:以孔底为基准点,从下往上每间距0.5m读取一个数据。测孔时,正反各测一次,规定面对基坑方向为正方向,背离基坑方向为反方向,仪器的读数单位为mm。
2.1仪器的正常性检验
首先对仪器的稳定性、灵敏度及重复性进行检验。检验方法如下:打开仪器,将探头稳定一分钟后直立靠住一个固定不动的物体上,观测仪器最后一位显示数据是否稳定,一般是在0~±2之间跳动,此时,仪器周围不能有震动物体干扰和汽车、火车、电机震动等。如果,仪器最后一位在0~-±2之间跳动,说明仪器稳定正常。然后,将探头沿滑轮某一方向倾斜,观察数据是否变化。如果此数据是向增加的方向变化,则将探头沿滑轮向相反方向倾斜,此时数据应向减少方向变化,而且,增加、减少变化量很大,说明仪器灵敏度正常。检查仪器重复性的方法是将探头放入某个测斜管内1米处,稳定后读个数,然后取出探头后再用同样的方法放入原来测斜管内1米处,深度误差为0.5mm。此时,读数如果与第一次一样或相差小于0.2mm说明仪器重复性正常。
以上三项检验正常时,说明仪器正常。可进实际测量。
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2.2定初值
在首次监测前,要进行参数设置,参数设置时要注意的是孔深的设定,最深基准点要设在整米或者是半米处,但是一定要在PVC管的底部留出一定距离,不能定在PVC管的最底部。
将初次测量的数据作为基准数据,一般测3次,把第2次、第3次的测试次数都改成第1次,取平均值后作为本项目的初始值。以后每次测量的数据与初始值相减,所得的差值即为该点的平面位移。由此可见初值尤其重要,所以测的时候一定要严格操作规程来作业,等其稳定后再按键,这样才能取得较稳定的值。
定完初值后,以后每次监测时,仪器上显示的数据就是本次与前次监测数据的差值,当发现有特别大的差值时,要把探头来回动几下,这种情况往往是因为滑轮和内槽中间有沙粒等所导致。
3.数据的处理及分析
3.1数据处理
通过USB接口把用CX-3C基坑测斜仪测所获取的基坑侧向位移的数据传到电脑里,采用仪器自带的软件CX-3C1进行数据处理。数据处理的是通过从底部累加上来的原理来计算的。具体步骤如下:
a、新建数据库:传输第一次测量数据时首先需要新建一个数据库并打开新建的数据库。
b、数据接收:打开数据接收管理窗口,要在USB线连接且仪器打开的情况下接收数据,保存采集的原始数据,为了方便日后查找可用日期来命名,检查传入数据是否有错,若有错误可双击错误的单元格进行修改(“数据属性表”及“数据值表”均可修改),接收完成后就可以通过仪器自带软件计算数据。
c、生成报表:打开日数据与趋势分析窗口,选中某个测试孔名及要查看的日期,可以查看此孔数据的日报表、趋势报表、累计报表等,并可以把日报表转为excel表格,形成基坑壁侧向位移监测成果表。
3.2数据分析
在高层建筑及其他工程深基坑施工过程中,支护结构与土体相互作用,不断调整自身的受力与变形,使基坑内外土体保持稳定或失稳状态,这是一个复杂的力学过程。在监测的过程中,可能几次的数据是忽正忽负,甚至是同一个孔同一次的监测数据都没有一定的规律,这是因为不同基坑工程土体存在不同的蠕变特点。
随着基坑开挖深度的增加,墙后土体(墙体)的水平位移逐渐增大,这是由于随着开挖深度的增加,墙体前后水、土压力的平衡不断遭到破坏,通过墙后土体(墙体)的不断变形才能重新达到新的平衡。
在第1步开挖后(无水平支撑),基坑顶部墙体的水平位移最大,随着基坑开挖深度的增加以及水平支撑的设置,墙后土体(墙体)的水平位移分布产生明显的变化,即水平位移最大点向下转移,基本位于每一开挖步的坑底部位,坑底以下的墙体,由于受到墙前被动土压力的作用而变形减弱,水平位移明显减少。
结语:第一次使用CX-3C测斜仪,在使用过程中也遇到了不少问题,也就是在这种不断解决问题的过程中学到了不少东西,对建筑基坑工程监测技术规范及基坑壁侧向位移监测的总体工作流程有了更进一步的了解。不同地区的土质、地下水的情况都会有所不同,开挖时间长短、泥土的流变性等都可能导致监测数据较大,由此可见基坑壁侧向位移随时间演化过程包含众多随机性、复杂性和不确定性因素的影响。基坑变形监测是为施工提供安全保障,所以监测工作决不能缺少。
参考文献:
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[4]曾亚武,刘继国,蔡元奇.深基坑开挖引起的土体变形模拟.武汉大学学报(工学版).2006.第39卷第5期:1,4.
作者简介 焦艳丽 (1985-),女,山东菏泽曹县人,2008年毕业于中国矿业大学环境与测绘学院地理信息系统专业,工程师,主要从事基坑变形监测、土地调查等方面的工作。
论文作者:焦艳丽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/25
标签:基坑论文; 位移论文; 数据论文; 仪器论文; 方向论文; 墙体论文; 工程论文; 《防护工程》2018年第24期论文;