基坑监测方案设计及数据分析探讨

发表时间:2020/8/5   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:刘钊
[导读] 摘要:随着建筑物趋于高层化,高层建筑具备基坑大、基坑深的特点,会给高层建筑造成安全隐患。
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        摘要:随着建筑物趋于高层化,高层建筑具备基坑大、基坑深的特点,会给高层建筑造成安全隐患。因此为确保高层建筑的结构稳定,保证施工安全,必需对基坑工程进行变形监测。通过变形监测,掌握高层建筑基坑工程变形规律,寻找引起基坑变形的原因,对项目可能遇到的灾害性问题进行有效性防治,提升建筑物的安全性和稳定性。鉴于此,文章对建筑工程基坑监测方案及方法进行了研究,然后探讨了相应的数据分析方法,以供参考。
        关键词:基坑监测;数据分析;要点研究
        1进行高层建筑基坑工程变形监测的主要方法
        建筑基坑工程变形监测额主要涉及到的方式方法有很多种,比如平面位移监测网、观测点的建立方法、地下水位监测点的建立方法、桩顶水平位移方法、地下水位观测、坡顶的部垂直位移监测高程控制网测量和监测点垂直位移测量等等。这些监测方法都能及时的反应基坑变形的真实情况,有效的保证基坑变形情况得到抑制及改善。下面文章将通过具体的建筑工程实例来进行详细讲解上述方式方法的基本原理及监测方法。工作人员拿某地区的基坑工程作为实例进行阐述,从而分析一下高层建筑基坑工程变形监测所运用到的方式方法。某建筑的整体高度为地上22层,地下2层,南侧和东侧为住宅区域,高度分别为十层和八层,西侧为道路区域,北侧也有住宅区域,但东侧作为图书馆,所以地基不深。本项工程的基坑的周长为250m,参照图纸的具体数值就开挖深度的测量,基坑支护工程的方法主要是采用灌注桩与钢筋砼两者有效的结合。
        1.1平面位移监测网、观测点的建立及监测方法
        首先,工作人员要进行水平基准点的确定,本工程工作人员将设置三个基准点,其位置为80m以外的变形区,同时运用四等导线网的方法进行监测网的设立。工作人员在测量的过程中,一定要保证测量的数据准确无误,因此,设备的选择很重要,本工程就外也得监测上选用徕卡全站仪进行测量,其精度高、误差小,可以满足监测的基本条件。采用一定的方法进行水平角及外边长的检测,再运用一定的计算规则进行平差的计算,从而找到适合观测的位置。在布置平面监测的时候,确立了14个平面的监测位置,主要监测的重点指标是沉降监测点和顶平面位移检测点有没有发生偏移,位置是否保持一致,然后利用徕卡全站仪监测每一个初始坐标值,再通过一定的累计位移、计算等方式得出坐标。
        1.2地下水位监测点的建立及监测方法
        地下水位的监测采用建筑设计与钻孔预埋结合的方式,与地下水位相比,井水的观测点更加随意,可以选用井顶部的任意一点来作为水准网点,通过井下水位计的探头来确定联测的基准点位置,再通过探头触到水位发出的蜂鸣声来进行读数。
        1.3桩顶水平位移水位监测点要
        设置在固定地点,例如一些地下连续墙顶部或是基坑围护桩等等,为了能够及时监测到基坑围护桩的变形情况,要设置强制对中标志,加强对沉降监测点的监测,确保其位置以水平的位移监测点一致。
        1.4地下水位观测
        地下水位管的材质一般为PVC塑料,水管的中部有滤水孔,在滤水孔的外部包一层过滤纱网,然后利用钢尺水位计进行地下水位监测,为了将PVC水位管顺利放入地下,可以利用钻机进行钻孔,然后再利用净砂将有空隙的地方填满,在此过程中,可以用粘土将封口处与顶盖处封住,保证不会有地表水流入其中。
        1.5(坡)顶的部垂直位移监测
        高程控制网测量和监测点垂直位移测量在埋没高程的基准点时,要确定基准点的位置,将工程高程点与联合基准点同时监测,确保能够不影响施工进度以及现场安全。在监测过程中,要严格按照标准进行操作,遵循国家政策要求。观在垂直位移监测过程中要观察单层和双侧两方面内容,但经过第一次监测之后再进行观测时就只需要单程即可。选用确定的监测路线,顺序和观测方法,保证在观测过程中人员以及使用设备仪器的固定性。


        1.6(坡)顶部水平位移监测
        1.6.1变形监测点的观测方法
        在进行变形监测点的观测过程中,要选用经过质检部门鉴定合格的徕卡TS09全站仪进行水平位移监测,监测方法为极坐标法。为了降低仪器带来的监测误差,要注意观测点以及后视点之间的角度,保证观测点与工作基本点间的距离。
        1.6.2监测点的埋设布置
        工作人员在对基坑的水平位移变形的监测工作上,一定要选择优化的监测方案进行布设,得到最准确的测量信息。一定要将基坑的顶冠梁进行稳定的固定,把监测点的水平位置作为基础标准,来进行监测点的布置设计方案的编制,并按照设计的方案进行埋设监测点。与此同时,工作人员要对于埋设的监测点是否安全给与重视,配置施工人员进行看护埋设工作,以保证埋设工作安全平稳的进行。
        2监测数据的处理分析
        2.1数据传输及平差计算观测
        采用全站仪,并将观测结果直接记录于PDA控制网程序中,在观测时可直接计算各项限差是否超限,并在观测结束时直接通过平差软件进行计算,得出坐标数据。在进行平差计算时特别要注意以下几点:①平差前需对基准点进行检查,确保其稳定可靠性,对观测的数据进行检查,防止出现粗差;②平差软件需采用严密平差的方法进行计算;③确保平差精度,数据精确到0.1mm。通过观测点的平面坐标位移量,计算投影到基坑方向的矢量位移,计算各期阶段变形量、累计变形量、阶段变形速率等数据,生成表格,绘制曲线。
        2.2变形数据分析
        观测点的数据分析是在基准点稳定的前提基础上开展的,因此需确保观测时基准点的稳定。对数据进行分析应遵循以下原则:①对于相邻两期的观测数据,应比较最大变形量与两倍的最大测量误差,若变形量小于两倍的观测误差,则视为该点无位移;②当多期数据进行比较时,虽相邻两期变形小,但多期连续数据出现明显的变化趋势时,则判定为有位移产生。对监测点的数据分析预警应将阶段性的变形速率和累计变化量分别与预警值、报警值、控制值进行比较:①若变化量小于预警值,则属于正常状态;②若超出预警值而未超出报警值,则需要进入预警状态;③若超出报警值而未到控制值,则为报警状态;④若超出控制值,则为控制状态。当数据出现预警状态时,需对基坑加强巡视,并结合施工工艺、地质条件等进行综合分析,找到形变原因,及时做好防护和报告。
        结语
        综上所述,基坑监测是进行连续不断观测以获得基坑支护、周边建筑及管线道路变形值,根据基坑支护形式、岩土性质、静态及动态荷载变化等综合分析变形可能带给基坑的安全隐患,前期方案设计非常重要,对数据分析必须结合基坑工况的变化得出正确信息,达到预控目的,如出现安全隐患则应果断做出预警。本文对方案设计及数据分析进行阐述,但实际监测工作不能机械照搬方案,要用多专业学科加以分析处理,以免误报险情。
        参考文献:
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