建筑中深基坑监测方法与精度分析

发表时间:2020/11/5   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:李文科
[导读] 摘要:经济的发展,促进建筑工程项目逐渐增多。
        北京城建勘测设计研究院有限公司广州分公司  510380
        摘要:经济的发展,促进建筑工程项目逐渐增多。深基坑工程一直以来都是建设领域关注重点,施工方案需经过专家论证研究审核通过后才可投入实施。为从根本上保障深基坑工程安全高质开展,需做好深基坑监测工作,对深基坑变形问题进行预防与控制。本文就建筑中深基坑监测方法与精度展开探讨。
        关键词:建筑;深基坑;监测方法;精度
        引言
        基坑工程是动态工程,开展过程中会受到周围环境、地质条件、地下水位等诸多因素的影响。如果基坑位移情况不能及时发现,很容易出现水位上升、塌方、流沙等危险情况,安全事故也会随之而来。所以,对深基坑工程的工作情况进行监测显得至关重要。
        1我国的深坑基监测实际状况
        随着我国经济发展的不断提升,越来越注重对于高层地下室的建设以及地下基础设备的建设。在实际的工作当中,我国多年以来结合在监测技术的理论研究以及实际发展,新技术、新设备得到很好的应用,并且在深坑基监测质量以及手段方面都已经有了很大程度的提升。国家住房和城乡建设部相继出台了《建筑基坑工程监测技术规范》,《建筑变形测量规范》等有关规范,明确规定在建设过程中强制性地在深坑基工程建设当中应委托具备相应资质的第三方进行现场的监测。通过对施工现场的监测,能够及时掌握和了解基坑施工过程中基坑支护结构变位和周围环境条件的变化,通过周期性的监测,对各种监测数据进行综合的分析,及时提供监测数据的控制值以及报警值,对基坑潜在的安全隐患进行科学的预判,并将监测结果及时反馈给施工方。但就现阶段的发展情况来看,基坑监测工作技术人员的工作素质和技术水平都有待提升,在监测系统当中存在管理不够完善,技术手段和信息分析等多种问题,导致在监测的数据缺乏真实性、实时性和合理性。较多的基坑监测单位,只重视监测仪器设备的投入、监测数据的精度和质量,往往忽略了对采集数据进行综合性的归纳和分析。基坑监测的全过程,是一项较为复杂的综合性的数据分析工程,它包括地质、水文及气象多项学科。监测数据分析工作仅仅对表面的数据成果进行归纳及汇总,对于引发及促成变化数据背后的原因分析程度不足。不少监测技术人员在工作的过程当中仅仅机械的预报数据,将报警值作为主要的控制对象,难以根据施工场地的实际工作的状况,结合地质、水文条件以及监测的数据和内容进行充分的分析。在坑基监测的过程中,由于监测方法不当,监测点布设不到位,导致基坑施工过程中基坑的形变得不到有效的、动态的监测,对施工建设以及周围的构筑物造成较大的影响,给基坑开挖和施工造成极大的安全隐患,更不利于后期工程的顺利开展,使基坑监测工作起不到更有效的监测作用,难以根据实际的状况进行有效的动态化监测与指导。在进行基坑监测的过程当中,应当更加重视监测方法的科学性、工程质量设备的先进性以及工程建设的监测质量,加强工程建设当中的理论研究分析,落实基坑监测质量控制管理工作,紧抓监测项目的关键环节,切实做好实地信息的采集、整理、分析与处理,依据规范技术要求及监测项目的具体情况,制定科学周密的监测计划,系统化的规范监测的整个流程,减少基坑施工过程中因监测精度质量等因素产生的不利影响,进一步提升工程监测的实际质量,为基坑施工安全提供有利的保障。
        2建筑中深基坑监测方法应用及精度分析
        2.1对深基坑进行位移监测
        对深基坑进行监测时,最直接的方法是位移监测,即对基坑壁侧进行施压,从而使深基坑侧面出现移动情况。一般来说,当挖掘工作见底时,深基坑的边侧就会出现变形。在具体建筑工程中,桩是主要的受力物件,如果桩出现变形,很容易导致桩身断裂,进而造成安全事故。所以,要对桩身的变形情况进行实时监控,在其变形状况接近危险数值时,相关部门需引起重视,并采取应对措施。从全站仪记坐标公式和极坐标法测量公示中可知,观测时的工作基点和变形点之间的测距误差和测角误差是导致精度不准的主要因素。
        2.2深层水平位移监测
        深层水平位移监测主要就是对深基坑土体结构在不同深度下的水平位移情况进行监测,针对基坑支护结构以及受力持久性,在深基坑墙体等关键部位埋设测斜管,在基坑开挖后借助测斜仪器获取相应数据,从而绘制出基坑深处倾斜情况及时间变化曲线。
        2.3对深基坑进行沉降监测
        对深基坑进行沉降监测的主要目的在于检测深基坑的施工是否会对周围环境产生影响。从具体情况来看,如果深基坑的神经数值超过三厘米且每天沉降值达到3mm/天时,就会出现危险情况。在进行沉降监测的过程中,主要在构筑物布置相关监测点,因为构筑物可最直观地反映沉降情况。如果出现较大沉降,施工项目应立即停止。沉降监测主要采用精密二等水准测量,在具体的检测工程中,每个环节和步骤都要按照严格的规定进行,为了保证精度,还要遵守四个固定的准则,分别是固定观测人员的位置、固定观测的路线、固定观测仪器、观测环境的基本相似。
        2.4环境监测
        主要就是对深基坑工程周边构筑物的沉降情况进行监测,借助精密的水准仪设备,观测二等闭合导线沉降情况,计算出不同观测点的观测值以及高程。在深基坑工程施工前准备期间,需对各个观测点进行初次观测,取三次观测数值的平均值为初始值,将施工前后各观测值与初始值进行对比计算,从而分析出深基坑工程造成的变形值与累计变形曲线。不同项目中的深基坑工程环境监测重点不一致,需相关工作人员细致分析施工种类与施工需求,选择更加适宜的水平位移或沉降测量等控制点。
        2.5对深基坑进行水位监测
        水位监测也是一项有效的监测方式,可有效避免流沙等问题的出现。水位监测应注意两项工作:第一是对检测孔的位置进行布局,第二是对水位探测头的位置进行布局。在监测程序完成之后,只要水位线与探测头相互接触,报警器就会报警。

如果地下水位持续上涨,建筑中的深基坑土层湿度就会越来越高,慢慢就会出现淤泥,严重的话还会造成管涌、流沙等现象,这样一来就会导致建筑现场环境变得非常糟糕。如果这样的情况持续存在,并且不断恶化,建筑工程就不得不被迫停止。因此,施工时如果出现水位持续上涨的情况,应停止继续工作。
        3建筑中深基坑监测注意要点
        3.1监测工作需要有计划,应严格按照有关技术文件(监测方案)执行
        监测方案的内容至少应包括工程概况、监测依据、监测方法、监测仪器、监测精度、监测点的布置及观测周期、监测结果的提交等。计划性是观测数据完整性和连贯性的保证。
        3.2对深基坑监测点进行合理分布
        为了保证深基坑监测工作的顺利开展及其有效性,首先必须保证深基坑监测点的合理布局。在具体深基坑监测过程中,施工人员要对工程状况进行深刻了解,明确具体的监测点分布,从而保证深基坑的全面性。除此之外,不能因为追求全面而过度浪费资源,要在保证全面监测的前提下,保证监测点的不浪费。为了保证深基坑监测点的合理性,首先要在施工前对当地的地质条件、周围环境等基本情况进行全面了解。然后,再要求相关工作人员用专业知识合理分布相关监测点,从而在对当地情况了解、决策合理和工作人员素质较高的情况下,保证深基坑监测点分布的合理性。
        3.3观测必须具有及时性,监测数据应有预警性
        基坑开挖作为一个动态的施工过程,只有保证及时观测才有利于及时发现隐患,及时采取相关措施。因此监测频率的确定至关重要,而监测频率应能满足既不错过监测对象的关键变化节点,又能合理地控制监测费用,科学合理地开展监测工作。每一监测项目,应根据基坑工程设计计算结果、当地工程施工经验、工程周边环境特点要求确定报警值。此值是监测期间判断基坑工程状态重要依据,应由基坑设计单位提出。
        3.4对深基坑监测频率进行控制
        如果监测频率过于低,很容易导致安全事故;如果监测频率过高,则容易造成资源浪费。所以,要保证具体的深基坑监测频率与当地的实际情况相符。如果工程难度大、工作情况复杂,就要设置相对较高的监测频率;如果监测难度较低,监测频率也可因此适当减少。
        3.5 对深基坑监测数据及时进行处理
        在监测工作开展后,监测数据也会不定时地进行上报,需相关人员对监测数据进行及时处理和分析,以确定是否有异常情况发生。对于监测技术所获得的数据,要求工作人员与之前的数据进行对比,从而根据数据的变化来判断深基坑的情况是否稳定。除此之外,数据处理对工作人员的素质要求较高。工作人员只有具备足够的专业素养,才能针对数据变化进行准确合理的分析。
        3.6工程的基坑支护监测,应该有完整的观测记录、形象的图表、曲线及观测报告
        由于基坑工程自身的特殊性和复杂性,直接采用监测原始数据对基坑工程的安全稳定状况进行判断和评估的难度较大,需要对原始观测数据整理分析,监测成果的“形象化”让工程技术人员能够一目了然,以便及时发现问题和分析问题。另外,监测工作中不能忽略巡视检查的内容,并应将巡视检查发现的异常情况与监测数据进行对比分析,提出相关建议。
        4深坑基监测技术的发展方向
        随着我国测绘产品现代化技术设备的应用逐渐增多,在我国的建设过程中现代化的科学技术与自动监测技术在实际工程当中的不断应用,新产品、新技术、新方法的应用已使测绘方式以及监测技术更加简便化,使得测绘人员对仪器设备操作的技术要求逐步降低。目前我国的监测技术日益普及和推广,自动化的监测设备仪器通过传感器将监测数据实时的进行传输,利用仪器设备自身的马达以及通讯技术的主要接口,结合自身的全自动或半自动的监测技术,在计算机的控制下,通过投入少量的人员实现远程的监控与监测,既节省了人力,物力和财力,也大大提高了监测技术的动态化管理。在监测过程中能够实时的对数据信息进行采集,对未来的实际发展变化的趋势进行预测,未来的监测工程信息化技术及自动化技术更深入的融合,为今后的基坑施工提供更加准确的基础数据和更可靠有力的安全保障,使基坑施工的开展状况精确化,不仅有助于基坑监测工作效率的进一步提升,也有利于基坑施工工程的顺利进行。随着新技术,新设备和新方法在更多的坑基工程整个实施过程中的广泛应用,尤其是网络化信息技术在工程的实际监测中的广泛利用,使得未来的自动化监测技术在数据的采集,整理和分析上更具有实时性,精确性和完整性。预测进一步开挖施工后将导致的变形及稳定状态的发展,根据预测判定施工对基坑边坡及周围环境造成影响的程度,从而更好的为坑基施工提供有效的指导,使基坑施工降低成本提高效率,也使坑基监测技术在工程中的应用进一步促使工程运营得到安全性提升。
        结语
        由此可见,要保证高层建筑工程和地下工程的有效开展,深基坑工程至关重要,但由于当前深基坑监测技术有待完善,所以导致深基坑监测工作一直存在问题。但是,保证深基坑监测点的合理性、控制监测频率、对监测数据进行有效处理等工作,对于深基坑监测工作的开展可起到重要的推动作用。
        参考文献:
        [1]王雪妮.解析基坑监测在建筑工程基坑施工安全中的影响作用[J].建材与装饰,2019(12):26-27.
        [2]尹建周.高层住宅建筑深基坑监测技术探索[J].中国标准化,2018(22):29-30.
        [3]郝雨琦,于建文.深基坑监测技术探讨[J].山东工业技术,2018(22):94,101-102.
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