深基坑施工中监测技术研究

深基坑施工中监测技术研究

贾继成

(江苏万强岩土工程有限公司,江苏,邳州,221300)

【摘要】基坑监测作为深基坑工程管理的核心工作之一,对深基坑工程方面具有十分重要的作用。本论文首先对深基坑施工中进行基坑监测的意义进行了说明,然后分析了深基坑监测技术的内容,最后论文详细阐述了基坑监测在深基坑施工中的应用。

【关键词】深基坑;施工;监测;技术;应用

随着深基坑施工水平的不断提高,在工程中对基坑监测的要求也日益渐高。因此,积极采用科学的基坑监测方法,不断完善施基坑监测在深基坑施工中的应用就成为当前一项十分紧迫的问题。

一、深基坑施工中进行基坑监测的意义

基坑监测就是指在施工工程中或者使用的期限内,对深基坑的安全和质量进行监测的工作。对于复杂的工程和环境要求严格的项目来说,很难借助以往的施工经验或者理论来进行合理的监测。所以,首先应该根据现场监测的数据来了解深基坑的设计强度设计出合理的施工方案;其次可以在现场监测的过程中了解即将施工的区域内的地下设施,尽量减少影响;最后通过合理的使用现场监测技术也可以在危险发生之前发出危险预警并且得出危险的影响程度。

二、深基坑监测技术的内容

1、水平位移监测

通过视准线法、小角度法、投点法等方法可以对特定方向上的水平位移进行测定;通过前方交会法、自由设站法、极坐标法等方法可以对任意方向的监测点的水平位移进行测定;当基准点距离基坑较远时,可以采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线相结合的综合测量方法。水平位移监测基准点应埋设在基坑开挖深度3倍范围以外且不受施工影响的稳定性较强的区域,也可以利用已有的比较稳定的控制点进行监测,避免将基准点埋设在低洼积水、湿陷、冻胀、胀缩等地域的影响范围之内。为了提高监测精度,应当适当增加测回数。在测角操作时仪器要减少对中照准误差和调焦误差的影响,气泡要严格居中,并选择在良好的观测条件下进行。

2、竖向位移监测

竖向位移监测可以采用几何水准或液体静力水准等方法。对于坑底回弹区域宜采用设置回弹监测标,同时利用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测。用于传递高程的金属杆或钢尺等工具应该进行温度、尺长和拉力等项修正。在进行竖向位移监测过程中,应该特别注意测量精度,以确保监测结果的真实性和可靠性。

3、深层水平位移监测

用于围护的墙体或者基坑周围土体的深层水平位移的监测工作应该采取在墙体或土体中预埋测斜管的方式,来监测各深度处的水平位移情况。通过这一方法可以快速监测出深层水平位移的情况,从而为深层施工提供具体的土体情况。

4、倾斜监测

倾斜监测是为了测定建筑物顶部相对于底部的水平位移与高差,通过分别记录和计算监测对象的倾斜程度、方向和速率,根据不同的现场观测条件和要求,来评价建筑物倾斜水平。方法主要有投点法、水平角法、前方交会法、正垂线法、差异沉降法等等。在进行倾斜程度监测时,要严格根据各种方法的使用要求进行相关操作,特别注意对被监测对象倾斜程度的把握,由于倾斜监测对于建筑具有较大影响,所以这一监测工作应该严格按照要求执行。

5、裂缝监测

裂缝监测的主要内容包括裂缝数量、位置、走向、长度、宽度、深度,及可能发生的变化情况,对于一些处在主要施工位置和重要施工位置的裂缝应该进行全面监测,具体的监测行为根据施工的具体情况而定。裂缝监测根据不同的数据要求可以采用不同的测定方法。对于裂缝宽度的监测,可采用在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线等方式,使用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法;裂缝深度的监测,对于深度较小的,宜采用凿出法和单面接触超声波法,较深的裂缝宜采用超声波法监测。

三、基坑监测在深基坑施工中的应用

1、基坑位移监测在深基坑施工中的应用

基坑位移是监测基坑变形最直接的方式和手段。土方开挖过程中,基坑侧壁会在主动土压力的作用下向着基坑缓缓移动,一般来说,当土方开挖见底时,第二天基坑边坡的变形最大。基坑边坡的变形危害与刚性支撑与柔性支撑有关,对于刚性支撑的悬臂桩而言,每日位移量达到3mm,累计位移量达到30mm时就会达到报警值,就要对基坑进行抢险处理;对柔性支撑的一级放坡而言,每日位移量达3mm,累计位移达80mm时才达报警值。

2、基坑沉降观测在深基坑施工中的应用

基坑沉降观测主要是检测基坑施工是否对周边环境造成影响,当沉降值达到每日位移量达到3mm,累计位移量达到30mm时就会达到报警值。基坑边坡发生沉降很大原因是由于基坑水平位移造成;而基坑临近构筑物发生沉降的主要原因则是水土流失造成。基坑沉降观测点主要布置在边坡沿线和基坑周边重要构筑物上。当基坑边坡日沉降量过大时,需及时停止边坡施工,采取回填反压措施;而当周边重要构筑物日沉降量过大时需立即停止降水措施,采用井点回灌措施和高压注浆、双液注浆措施。

3、水位测量在深基坑施工中的应用

水位监测是基坑开挖的必要措施,其对防止管涌和流砂有积极作用。观测的重点是比较地下室开挖成型面标高与降水井水位(静止水位)。地下室开挖成型面要始终高于降水井水位0.5m以上,且当水位降下后需等待三日后土壤内毛细水分下降后方可开挖。当地下水位高于开挖面时会造成两个影响,第一,会导致开挖面的土体软化,呈淤泥状;第二,也是最严重的一点,将导致水位因失去上部重压不断上涌,形成管涌和流砂,造成周边土壤的水土流失,极大破坏周边的构筑物环境。

4、含砂率检测在深基坑施工过程中的应用

含砂率检测主要是检测降水过程中水中的含沙量,其检测的主要目的是测定降水过程对周边环境的影响。含砂率的测量通常和降水井水量的测量结合起来应用,通常在降水井的水管上安装水表,用每日的降水量乘以每日的含砂率即为当天降水排出的砂土。

5、应力应变监测在深基坑施工过程中的应用

应力应变监测主要通过预埋在内支撑中的应力应变片完成,主要目的是测量外部环境变化对内支撑造成的影响。当土方施工采取不对称开挖,不对称回填,或因结构施工影响破坏内支撑时均会对内支撑的应力应变造成影响。为了保证结构的受力安全,便采用了监测的形式随时掌控应力应变的信息。当应力应变达到报警值时需立即停止施工,通知设计,由设计提出修改意见对内支撑采取补强措施,避免造成更大的安全隐患。

四、如何保持监测过程中的准确性

完善深基坑的相关监测数据有利于我国工程行业信息化的发展,对于深基坑的测量而言,需要做到以下几点:

1、在对深基坑进行连续测量的过程中,对于周围的建筑物的状况的支护结构进行分析,同时将观测的数据快速的进行分析,将测量值和标注值以及警戒值进行快速的分析,可以快速的掌握深基坑和周围环境的关系,从而快速的对安全性能做出评价。对于不同的评价的结果需要采取不同的措施。

2、根据预测结果,对当前设计和施工方案的合理性进行评价,进一步优化原设计方案和合理调整施工参数,使深基坑工程处于最佳状态。

综上所述,基坑监测是深基坑施工的核心工作之一,根据具体的深基坑情况,来确定合适的处理方案和运用处理技术,这样就可以减少安全事故的发生,从而保证深基坑工程的顺利进行。

参考文献:

[1]徐小顺,温永华,袁文杰.办公楼基坑施工监测分析[J].黑龙江交通科技.2013(12)

[2]张苏豫.浅谈基坑监测的主要方法及应注意的问题[J].价值工程.2013(22)

[3]符纳,刘勇健,王颖,罗顺飞.软土地基深基坑支护工程监测及变形特性分析[J].广东工业大学学报.2013(01)

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