发布时间:2022-10-05 10:07 热度:
摘要:深基坑进行信息化监测,对深基坑施工及设计能起到重要的指导作用,并减少施工风险。本文对深基坑监测方法进行了阐述。
关键词: 深基坑 信息化 报警值 精度
Abstract: the deep foundation pit informatization monitoring of deep foundation pit construction and design can play an important role in guiding the, and reduce the risk of construction. In this paper, the deep foundation pit monitoring method is discussed in this paper.
Keywords: deep foundation pit informatization alarming data accuracy
随着城市建设的发展,南昌市区的地价日趋昂贵。向地下深层发展便成了建筑商追求经济效益的常用手段。在建筑工程市场上,二层的地下室已很多。20世纪80年代以来我国城市建设发展很快,尤其是地下工程得到了迅猛发展,基坑工程的重要性逐渐被人们所认识。基坑设计、施工技术水平也随着工程经验的积累不断提高。由于施工环境、地下土体性质的复杂性,单根据室内土工试验参数和地质勘察资料来确定设计和施工方案,往往含有许多不确定因素,那么对在施工过程中周边环境、地下设施变化的监测已成了工程建设中的重要环节。
1 深基坑监测的意义
对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目,往往难从以往的经验中得到借鉴,也难以从理论上找到定量分析、预测的方法,这就必定要依靠于施工过程中的现场监测。首先,靠现场监测提供动态信息反馈来指导施工全过程,并可通过监测数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。第三,可及时了解地下土层、地下设施及周边环境在施工过程中所受的影响及影响程度。
2 深基坑监测的内容
深基坑施工必须要有一定的围护结构用以挡土、挡水。浅基坑的围护结构以前常用的是土钉墙或桩锚混合形式;深基坑则大多采用现场浇灌的地下连续墙结构或排桩式灌注桩结构,并配以混凝土搅拌桩或高压旋桩止水。从经济角度来讲,好的围护设计应把安全指标取在临界点附近,再靠现场监测提供的动态信息反馈来调整施工方案。
以下内容是监测目前须做到的项目:
(1)周边环境的沉降、位移。
⑵基坑外侧的土体侧向位移。
(3)围护桩顶的沉降和水平位移、围护桩桩体的侧向位移。
(4)围护桩、水平支撑的应力变化。
(5)基坑外地下土层的分层沉降。
(6)基坑内、外的地下水位监测。
3 监测点的布设
监测项目的选择须根据工程的需要和实际情况而定。原则上,在工程开工前应埋设好能埋的测点,并应保证有一定的稳定期,在工程正式开工前,应测取各项静态初始值。位移、沉降的测点应直接安装在被监测的物体上,如果马路上有管线设备(如管线井等)的话,则可在设备上直接埋设观测点。若无条件的开挖洞,埋设水泥桩作为模拟监测点,此时的模拟桩的深度应稍大于管线深度,且地表应设井盖保护。
测斜管(地下土体、围护桩体的侧向位移)的安装:测斜管应根据地质情况,埋设在那些比较容易引起塌方的部位,一般按平行于基坑围护结构以30~40m的间距布设;地下土体测斜管的埋设须用钻机钻孔,放入管子后再用黄砂填实孔壁,用混凝土封固地表管口,再用砖和水泥砂浆砌筑好保护标志。围护桩体测斜管应在围护桩体浇灌混凝土时放入,深度与围护桩相同;测斜管的埋设要注意十字槽须与基坑边垂直。
基坑在开挖前须要降低地下水位,但在降低地下水位后有可能引起坑外地下水位向坑内渗漏,地下水的流动是引起塌方的主要因素,所以地下水位的监测是保证基坑安全的重要内容;水位监测管的埋设应根据地下水文资料,在含水量大和渗水性强的地方,在紧靠基坑的外边,以30~40 m的间距平行于基坑边埋设,埋设方法与土体测斜管的埋设相同。
应力计是用于监测水平支撑受力和围护桩体变化的元件。它的安装也须在围护结构施工时请施工单位配合安装,一般选几个断面,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。编号可按电缆线现成的号码圈来表示。
土压力计,是监测地下土体应力变化的手段。土压力计要随基坑围护结构施工时一起安装,注意它的压力面须向外;对环境要求比较高的工程,都须安装。分层沉降管的埋设也与测斜管的埋设方法相同。一般情况下,铜环每1m放一个比较适宜。埋设时须注意波纹管外的铜环不要被破坏。
4 监测方法
一般基坑施工对环境的影响范围为基坑边缘以外的1~3倍,因此,沉降观测所选的基准点应选在施工的影响范围之外;基准点不少于二点。沉降观测的仪器应选用精密水准仪,再按二等精密水准仪观测方法单程双测站发。沉降观测精度根据其报警值来确定,具体见规范。地下设施、地面建筑都应在基坑开工前测取初始值。在开工期间,应根据需要不断测取数据,每次的观测值与初始值比较即为累计量,与前次的观测数据相比较即为日变量。
位移监测点的观测一般最常用的方法是视准线法、小角度法、投点法。同样,测站点应选在基坑的施工影响范围之外。位移监测精度根据其报警值来确定,具体见规范。外方向的选用不少于3点,每次观测都须定向。初次观测时,须同时测取测站至各观测点的距离,通过距离就可算出各观测点的秒差,以后各次的观测只要测出每个观测点的角度变化就可推算出各观测点的位移量。当然可视观测点的分布情况,也可采用前方交会法、后方交会法、极坐标法等。
地下水位、分层沉降的观测,首次必须测取分层沉降管管口和水位管管口的标高。从而可测得地下水位和地下各土层的原始标高。以后可按需要的频率,测得每次变化量,再算出累计变化量。地下水位量测精度不宜低于10mm。沉降仪的系统精度不宜低于1.5mm。分层沉降仪的量测精度与沉降管上设置的钢环数量有关,还有与沉降管同土层密贴程度以及能否自由下沉或隆起有关。地下水位和分层沉降的报警值,应由设计人员来确定。
测斜管的管口须每次用经纬仪测取位移量或以测斜管管底为基准,再用测斜仪测取地下土体的侧向位移量,再与管口位移量比较即可得出地下土体的绝对位移量。从而获得基坑支护结构体外侧土体在不同深度的各点随着基坑开挖深度的不断加深向基坑内不同深度的水平位移发展变化的情况。量测时需正、反两次测量,以消除仪器误差。应力、土压力的精度不低于0.5%F·S,分辨率不低于0.2%F·S。
5监测成果资料的提交
①监测数据做到及时、准确和完整,发现异常现象,加强监测。每天及时的对监测得到的数据进行分析,去伪存真后再进行计算,并绘制观测读数与时间、深度及开挖过程曲线,按施工阶段提出简报。
② 监测数据未达到报警值期间,每周向设计单位提交一次书面监测成果表。
③监测数据如达到或超过报警值及时通报有关各方,并根据近期的监测结果整理出测点的变化曲线,以期尽快采取有效措施保证本工程进展顺利,必要时应加密观测频率。
④出现异常或险情时,监测当天在现场将有关监测成果算出并提交给各相关单位,正式的打印报表第二天送至工地;
⑤监测工作完成,待全部资料备齐后,提供完整的电子版监测数据、监测时程曲线图及监测报告给业主、设计及相关管理部门。
6 结束语
由于南昌老城市的建设,周边施工环境太复杂,各类基坑施工大小问题经常发生,特别是深基坑施工,保险系数定得再大,现场问题还是防不胜防。抚生路“国金滨江大厦”及洪城路“世贸大厦”基坑的塌方给整个南昌建筑市场敲响了警钟。因此,深基坑信息化监测显得尤为重要。
【参考文献】:
1、《土木工程监测技术》 中国建筑工业出版 夏才初//潘国荣
2、《建筑基坑工程监测技术规范》 中国计划出版社出版