摘要:在基坑动土施工中变形监测的意义十分关键,依据本国内的现行规范和有关条文,以及年经验总结,提出了基坑变形测量的建议项目。具体分析了基坑项目环境平面、剖面关系图、环境条件和施工情况、支护结构水平位移等项目,监测的作用、成果和方法,提出了相关的变形监测的预警指标。
关键词:基坑;变形监测;环境关系图;位移;沉降
引言:在动土施工过程中中,施工技术、周围环境、地质特征、人为原因都会对基坑工程有所干扰,在基坑施工过程中采用有针对性的变形监测技术和相应的预警方案,可以有效排除不良影响因素,保证基坑工程安全。本文就基坑变形监测和预警方案的有关问题进行分析的并提出了简单的见解。
一、基坑变形监测和预警的作用
(一)使用实时监测技术,可以了解到基坑变化情况的动态信息,及时了解其基坑本体和周围建筑物体的现状,掌控基坑变形规律以及后期变化趋势,继而对其现有的变化状况进行准确的评定,为施工方编制出安全可信的施工方案和信息支持。
(二)通过实时的监控可以量化评估基坑和周边的建筑变形程度,从而可以时时调整施工计划和方案,起到提升施工质量,降低风险、防止工程事故发生的作用。
(三)可以及时发现基坑修建中隐藏的安全隐患,计划采用有效措施进行补救,减少施工安全事故的为人们所带来的财产损失和安全伤害。
二、基坑变形监测方法原则
(一)监测点垂直位移测量
基坑的垂直位移监测多采用几何水准的方式进行,通过联测工作基点与监测点来组成闭合或附合水准路线,最后求得监测点高程数据,首次观测需两次独立观测,再取平均值得到监测点的初始高程值,用监测点本次高程减去上次高程便是该期次的垂直位移,本次高程减去初始高程的差值就是累积的垂直位移量。
(二)监测点的水平位移测量
测量监测点的水平位移多使用视准线法,在某个测线的两端各找一个稳定的基准点,分别为点A和点S,在A点点加设好经纬仪连接S点当成是一个基准线。在正式观测的时候,在每个监测点设置夹板,将AS点连线当做基准线,各监测点到此基准线的垂直距离T由经纬仪读出,此数据和初始的T值的偏差便是此点累积的水平位移。
三、 基坑工程变形监测项目
(一)基坑工程环境关系图的绘制
在深基坑项目的实施过程中,要根据基坑工程结构损害程度,把基坑分为三个等级:很严重视为一级;严重视为二级;在破坏后不严重可确定为三级[2]。不同变形的等级下需监测的项目,图(1)所示。
在图(1)中第一项的基坑工程关系图是十分关键的监测依据,在正式开挖之前需要做好深入调查,合理布点,确保有足够的空间进行基坑的变形监测工作。
且根据多年的实践发现,基坑工程多在闹建构筑物密集、地下隐蔽工程复杂的市区中,周围的建筑物、道路、地下步行街的平面部位和剖面图必须严格测定并绘制出平面关系图,否则是不能定量给出基坑和周围建构物的空间关系。此外市政管线的与基坑的剖面关系是容易被忽视的,在没有绘制基坑工程环境关系图时曾就发生过供水管和天然气管被挖断的事件,且造成了严重后果。
在绘制环境关系图过程中需要充分了解市政管线走向、阀门的准确位置,且标注在关系图中[2]。基坑开挖会导致一定程度的环境变形,在此过程中会使得市政管线被损坏。管线漏水或是被破坏都会使得支护结构发生变化。在发生险情后,必须及时关闭供水阀门,或是断开电缆供电,从而避免有更加严重的事故产生。所以环境关系图中应对开关和阀门等位置着重标注。
(二)了解工况,避免误差
基坑工况对监测结果的影响是很明显的,结合工况可以分析变形原因,如:基坑周边超载、降雨、坑内积水等,为基坑的规范施工提供指导。所以把施工工况以及变形结果绘制在同一图中,能够为动工决策提供清晰明了的指导信息。
(三)监测基坑沉降
根据经验,在基坑的安全监测中最为可靠的变形参数是周围沉降与水平位移。道路与结构物的过多会致使发生沉降或是破坏结构物。为避免周边结构物被损坏,一定要监测在基坑施工中的沉降状况。
在基坑开挖前,通常会根据工程的地质条件以及区域性经验,编制出水平位移警戒值,在监测点水平位移量接近警戒值时,可以分析出位移过大的原因,采用有效措施,防止发生工程事件。
四、基坑变形监测预警指标
在正式进行监测之前,需在变形监测方案中确定预警指标,指标需根据工程地质勘探给定的岩土资料来制定。预警数值包括累积变形值和变化速率。当前,我国的预警指标确定还没有统一的定量化计算方式以及确定准则。
(一)天然气管道的沉降和水平位移不能超过10mm,变形速率不能超过2mm/d,差异沉降不可大于1/1500。
(二)自来水的管道沉降与水平位移累积值不能超过20mm,变形速率不能大于3mm/d,差异沉降不得超过1/1000[1]。
(三)人工降低地下水位所引发的基坑外水位下降,累积不能超过2000mm,变形速度不得多过500mm/d.
(四)支护结构水平位移。在排桩-支护体系累计位移不能超了开挖深度的5%,持续3d水平位移速率不能超过5mm/d;土钉支护体系累计的水平位移不能超过挖掘深度的3%,持续3d水平位移不能超过2mm/d[2]。
(五)周围建筑物的沉降。积累沉降不可多于建筑体宽度的1%,连续3d沉降速率不可多于1mm/d,差异沉降不能超过1/1500[1]。
(六)路面沉降;积累不能超过开挖深度H的5%,3d沉降速率不能超过2mm/d[1]。
结束语:
在施工中需对存有的问题和设计不合理的地方,要向设计单位进行反应,并给予解决措施;而基坑的监测,要聘请有监测资质的第三方单位来观测,在正式开挖前要做出系统的开挖监测方案,且项目要可以满足规范要求和基坑安全。
参考文献:
[1]刘锋先. 关于建筑基坑常规变形监测技术问题探讨[J]. 绿色环保建材,2016(11):141.
[2]王冠宇. 城市基坑变形监测技术应用分析[J]. 科学技术创新,2016(23):93-93.
论文作者:胡小川
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第35期
论文发表时间:2019/12/18
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