中国石油天然气第六建设有限公司 广西桂林 541004
摘要:随着城市建设的发展,各地市区中心地带的地价日趋昂贵,向空中求发展、向地下深层要土地便成了建筑商追求经济效益的常用手段,因此基坑施工的开挖深度越来越深。由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性,单单根据地质勘察资料和室内土工试验参数来确定设计和施工方案,往往含有许多不确定因素,尤其是对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目,对在施工过程中引发的土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化的监测已成了工程建设必不可少的重要环节。当前,基坑监测与工程的设计、施工同被列为深基坑工程质量保证的三大基本要素,坑监测必然成为深基坑质量、安全保证的关键,是工程建设必不可少的重要环节。
关键词:深基坑;基坑监测;位移;沉降
1绪论
对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目,往往难从以往的理论或经验中得到借鉴,这就必定要依赖于施工过程中的现场监测。首先,靠现场监测据来了解基坑的设计强度,为今后降低工程成本指标提供设计依据。第二,可及时了解施工环境——地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及影响程度。第三,可及时发现和预报险情的发生及险情的发展程度,为及时采取安全补救措施充当耳目。监测在取得大量测试数据同时对工程总结经验、完善基坑的支撑、提高设计水平有着重要意义。
2深基坑监测的内容
2.1基坑监测内容
(1)支护结构和被支护土体的侧向变形
(2)围护桩地下桩体的侧向位移(桩体测斜)、支护结构顶部的水平位移
(3)地下水位监测
(4)支撑轴力、锚索应力的监测
(5)地下土体中的土压力和孔隙水压力
(6)邻近建筑物、地下管线及道路沉降
(7)基坑底的回弹或隆起监测
监测项目的选择应根据具体的支护、开挖深度,基坑等级及周边环境等条件确定,监测工作的主要是分析和预报,采集信息是基础,分析预报才是最重要的。
3监测点的布置与埋设
测点布设合理方能经济有效,监测项目的选择必须根据工程的需要和基地的实际情况而定。在确定测点的布设前,必须知道基地的地质情况和基坑的围护设计方案,再根据以往的经验和理论的预测来考虑测点的布设范围和密度。原则上,能埋的测点应在工程开工前埋设完成,并应保证有一定的稳定期,在工程正式开工前,各项静态初始值应测取完毕[1]。
3.1一级位移监测基准点的建立
一级位移监测基准点的建立,应根据现场实地踏勘的情况,考虑基准点的稳定性和观测精度要求以及防止基准点高程变动造成的差错,在工程现场旁离基坑边3倍开挖深度距离的稳定土体中钻孔至中风化岩1M布设三个基准点进行互相校核,三个基准点与场内的基准控制点沉降位移一级监测网,具体地点可由现场确定。
3.2场内二级基准点的埋设
场内二级基准点的埋设,场内基准点方便作业,从一级基准点引测的控制点,是与基坑每边成一直线布置的水平位移观测点构成沉降位移二级监测网,具体地点可由现场确定。
3.3基坑顶部位移观测点的布设
基坑顶部位移观测点的布设,如基坑位移监测采用基准点控制,水平位移观测点布置在基坑围护结构顶部。根据现场平面尺寸及测量规范要求,一般按平行于基坑围护结构以20~30m的间距布设[2]。
3.4土压力计和孔隙水压力计埋设
土压力计和孔隙水压力计,是监测地下土体应力和水压力变化的手段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对环境要求比较高的工程,都须安装。这两种压力计的安装,都须注意引出线的编号和保护。
3.5应力计的埋设
应力计是用于监测基坑围护桩体、水平支撑受力及腰梁锚索受力变化的仪器。它的安装也须在围护结构施工时请施工单位配合安装,一般选方便的部位,选几个有代表性的断面,每个断面装二只压力计,以取平均值;应力计必须用电缆线引出,并编好号。
4现场监测方法及工作的一些注意事项
4.1基坑监测的频率
基坑监测具有高时效性,观测间隔时间应按施工方案执行,基坑监测点布设两天后开始读测原始值,且应不少于2次。当基坑开始挖土时,监测次数要增加,一般情况下基坑开挖施工阶段为每3天一次,但如发现有异常情况应加密观测,可增加至每天一次甚至每两小时一次;基坑开挖完成地下室结构施工阶段应每7天一次;对每个测量项目在基坑设计方案及监测施工方案中均应明确预警值和报警值,如方案中未明确应按相关规范规定执行,监测过程中如发现测量项目哪个点位达到预警值应及时在报告中进行预警标识,达到报警值时应及时向基坑施工及设计人员反馈情况,对超报警值部位分析原因,并作出处理意见和相关的安全保证措施。
4.2磁性沉降标的测量
在深层沉降标孔口做出醒目标志,严密保护孔口。将孔位统一编号,以与测量结果对应。根据基坑施工进度,随时调整孔口标高。每次调整孔口标高前后,均须分别测量孔口标高和各磁性环的位置。每次基坑有较大的荷载变化前后,亦须测量磁性环位置。侧向位移的初始值应取基坑降水之前,连续3次测量无明显差异之读数的平均值。
观测间隔时间通常取定为3d。当侧向位移的绝对值或水平位移速率有明显加大时,必须加密观测次数。
4.3应力计的测量
测量过程中应及时做好记录,记录时应记清各不同颜色线的读数,采集完数据后进行内业处理计算。监测自始至终要遵循“五定”原则:监测依据的基准点、工作基点和被观测物的观测点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;固定人员观测和整理成果;观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定[3]。监测数据必须填写在为该项目专门设计的表格上。
5基坑监测中存在的常见问题
深基坑工程支护技术虽已在全国不同地区、不同的地质条件下取得了不少成功的经验,甚至在一些达到国际水平,但仍存在一些问题需进一步研究或提高,以适应现代化经济建设的需要。深基坑工程支护施工过程中常常存在的问题主要有以下几种[4]:
5.1 土层开挖和边坡支护不配套
常见支护施工滞后于土方施工很长一段时间,而不得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工。一般来说,土方开挖技术含量相对较低,工序简单,组织管理容易。而挡土支护的技术含量高,工序较多且复杂,施工组织和管理都较土方开挖复杂[5]。所以在施工过程中,大型工程均是由专业施工队来分别完成土方和挡土支付工作,这样在施工过程中土方施工单位抢进度、开挖顺序较乱,特别是雨期施工,均能造成支护施工滞后于土方施工,这样不但难于保证进度,也难于保证工程质量,甚至发生安全事故,留下质量隐患。
5.2 施工监测不重视
主要是建设单位为省钱不要求施工监测,或者虽设置一些测点,数据不足,忽视坑边住宅的检测,或者不重视监测数据,形同虚设。支护设计中没有监测方案,结果发生情况不能及时警报,事故发生后也不易分析原因,不利于事故的早期处理。
结语:由于基坑监测是具有高时效性、高精度及等精度等特点,因此深基坑需从设计、施工到监测均需步步为营,设计必须到位,除对基坑整个支护方案的设计,明确基坑的安全等级和各项的预警值;施工单位还应严格按基坑设计文件进行施工,以确保工程质量,在施工过程中对存在问题或与设计图纸不符之处及时向设计单位反映,尽快处理解决;对于基坑监测单位,应由具有监测质资的第三方进行观测,应在基坑开挖前应作出系统的开挖监测方案。
参考文献:
[1]《工程测量规范》GB50026-93;中华人发共和国国家标准
[2]《国家一、二等水准测量规范》GB12897-91。
[3]左名麒,胡人礼,毛洪渊。《桩基础工程》,北京:中国铁道出版社,1996,15-23
[4]铁道部第四勘测设计院,《桥梁墩台》,北京:中国铁道出版社,1999,10-13。
[5]曾国熙,蒋国澄等,《地基处理手册》,北京:中国建筑工业出版社,1999,31-44。
论文作者:孙宇航
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签:基坑论文; 基准点论文; 位移论文; 工程论文; 测量论文; 土方论文; 应力论文; 《基层建设》2017年第35期论文;