随着建筑的高度越来越高,则基坑工程的开挖深度也越来越深,相应的对基坑施工技术提出了更高的要求;同时,基坑工程施工过程中出现事故的次数越来越多,尤其是一些高层建筑的深基坑工程出现边坡失稳的现象越来越频繁,给建筑基础深基坑的开挖,留下了深刻的教训。因此,深基坑工程施工中要合理应用基坑监测技术,提高深基坑支护的施工质量,减少工程质量问题。
1.深基坑工程概述
本工程地上设2栋塔楼,地下设一层地下车库,框剪结构,采用旋挖桩桩基础。基坑面积约6954m2,周长334m,开挖深度分别为6.8m和4.7m。基坑四周情况:东面及东北角为村民公寓,距基坑边最近12.8m;南面部份有单层厂房,距基坑边最近2.5m;西面及西北角为多层楼房,距基坑边最近4.5m。基坑外6m范围内无地下管线。
根据工程周围建筑的分布情况,具体的分析如下:
首先,在基坑支护工程的西侧区域采取支护形式为:1ф1000@1200挡土桩,L=17m+2ф550@350*350搅拌桩,L=12m+1排锚索。北侧区域采取支护形式为:2ф550@350350*350搅拌桩深层搅拌桩,L=12m+4排锚杆+喷锚网。东侧和南侧采取支护形式:1ф1000@1200挡土桩,L=14m+2ф550@350*350搅拌桩,L=12m+1排锚索。
2 深基坑支护监控、监测
在深基坑工程开挖施工过程中,对工程的施工中易出现问题的部位进行实时监测工作是非常重要的,采用先进的监测设备对深基坑测点进行监控、监测可以有效地确保工程施工的顺利进行,以及确保施工人员和周边居民的人身安全。
2.1 基坑监测测点布置
根据基坑监测的相关技术规范以及本深基坑工程的基本特点,在基坑的周围设置监测测点,以及基坑工程周围建筑物侧墙上进行合理的布置测点。由于基坑西侧的建筑物和南侧的厂房均离基坑支护顶部比较近,在基坑施工中可能对建筑物有较大的影响,因此在布置测点时,每建筑物布置4个点,厂房布置5个点,
较密集;在基坑工程的东侧与北侧距离建筑物较远,建筑物距離基坑边大于3倍基坑深度范围外,因此不作为监测对象;测点布置如图1。
首先,监测单位应该根据本工程中的基坑监控的主要目的、仪器的使用方法、监测方法、测点位置布置及数据记录等编写成详细的基坑监测方案,确保基坑监测数值的准确度及可控范围。
其次,在基坑工程的监测中,应该设置不少于3个位移观测基准点,并设置于基坑影响的安全范围外。按照监测频率对监测点按测量精度等级要求进行测量,然后将各测量数据如实记录。
2.2 基坑监测的方法、手段
(1)基坑监测位移测点的设置如图2所示。 (2)竖向沉降观测
竖向观测所需要的仪器设备:水准仪;
测量方法:一般采用基准线闭合测量法,采用这种测量方法,测量较为方便,测量数据较为精准。
(3)水平位移监测
水平位移监测使用仪器设备:全站仪;
测量方法:一般采用极坐标法,采用这种测量方法,测量工作量较为方便,测量数据的准确度能满足监测要求。
(4)地下水位监测
地下水位监测使用仪器设备:水位计;
测量方法:在管中放入探测头,当探测头接触到水面时,就可以测出水面位置与水位测管顶端的距离。以水位测管顶端到水面的距离为测量值。将本次测值与初次测值或上次测值之差求出,即得到本次位移及累计位移。
(5)深层水平位移测量 使用的测量仪器:测斜仪;
测量方法:根据所采用仪器的详细操作步骤,准确测量坑外土体的位移幅度,并全面的分析基坑边坡沉降对周围的影响范围。
在基坑测点的测试过程中,每li测读一次仪器的数值θ,此数值即为该段的倾角,从而该测量部位两端点之间的相对水平距离为li·sinθi。则基坑某点的水平位移值为:
如果测得基坑某深度的初始值为δ( 0)i,则可以计算出本次基坑该深度处的水平位移值如下式:
为了提高测量的精准,在每一测量中,应该分别进行正反两次测量,并取两次测量的平均值。测量的实际数据如下表2所示。
在上式中,K0为加速度计偏值;K1为加速度计电压刻度因数;g 为重力加速度。式( 5)-式( 6) 可得:
2.3 监测数据校正及分析
对基坑监测过程中所采用的各个仪器的基本性能要严格核对,按相关规定定期送计量部门进行计量校准,并对所测的数据中偏差较大的数据根据测量学中的有关修正原理,进行合理的修正,从而确保基坑监测数据的准确性,有效的进行分析基坑稳定情况。
3 结论
通过上述的计算可以得知,在基坑开挖支护及地下工程施工过程中,对基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化进行现场监测及分析工作,并将监测结果及时反馈给设计单位、监理单位、施工单位及有关人员,以指导设计与施工。根据现场监测结果准确了解和推断基坑开挖所引起各种影响的程度、变化规律和发展趋势,并及时在设计和施工上采取相应的防治措施,做到信息化施工,使整个基坑处于受控状态,确保基坑的稳定,保证基坑的顺利施工和人员的人身安全,提高深基坑施工的安全系数。
参考文献:
[1] 《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009;中华人民共和国国家标准
[2]《建筑地基基础设计规范》GB 5007-2011;中华人民共和国国家标准 [3]《工程测量规范》GB 50026-2007;中华人民共和国国家标准
[4] 黄海波.基坑监测技术在深基坑中的应用探讨,科技创新与应用,2012
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