试论深基坑支护工程变形监测要点

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:叶堂春
[导读] 摘要:随着我国城市化进程的加快,高层建筑大量涌现,深基坑工程也随之不断增加。
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        摘要:随着我国城市化进程的加快,高层建筑大量涌现,深基坑工程也随之不断增加。在深基坑工程中,因开挖引起基坑变形、周边相邻建筑物沉降,从而导致基坑坍塌、相邻建筑物开裂甚至倒塌的工程事故频发,造成了严重的人员伤亡事故和经济损失。而监测不完善是出现类似事件的重要原因之一,因此对于深基坑工程变形监测的研究具有十分重要的意义。本文主要探究了深基坑支护工程变形监测要点,以供参考。
        关键词:深基坑支护工程;变形监测;要点
        引言
        基坑变形监测在基坑施工过程中起着至关重要的作用。在深基坑开挖过程中,会产生大量的深基坑变形问题,这就需要结合深基坑本身以及周围的建筑物进行实地的监测与分析研究,采用最恰当的监测方法,在保证周围建筑物和市政道路不受影响的情况下,做好对深基坑工程施工工作。只有这样,才能在指导深基坑工程安全施工和预防工程事故的发生,保证建筑工程整体的质量。
        一、基坑变形监测的重要意义
        基坑监控测量的内容和监控测量项目都是根据场地的地质条件、基坑自身的安全等级、基坑所处环境、周围建筑物的风险等级、地下管线的复杂情况以及围护结构类型确定的。随意的增加或者删减监测项目,都有可能威胁基坑自身的安全,导致安全事故发生。通过基坑监测,取得地表沉降、桩顶沉降、桩顶水平位移、桩体水平位移、支撑轴力等监测数据,结合建筑物沉降、地下管线沉降等情况对基坑的安全性和稳定性进行分析,把分析结果上报业主并及时上传监测系统,使施工能够信息化,基坑工程的结构和周围环境的安全才得以保证,从而将基坑施工有效的控制在一个安全的范围内,达到减少基坑施工对周边建(构)筑物、地表及地下管线扰动的目的。
        二、支护变形监测的技术要求与方法
        1、变形监测项目与要求
        深基坑支护工程变形监测需要根据工程建设单位提供的监测布置图以及施工特点,同时要参考基坑周边的土体与支护结构的作用情况,制定具体的监测内容,这些监测内容包括水位监测、侧向位移监测、桩体侧向位移监测以及桩顶水平位移监测等。
        2、监测时间与频率的确定
        在深基坑开挖施工开始前,必须对其初始值进行准确的预测。开挖过程中的监测需要每三天进行一次,如果开挖操作的速度或者支护结构的变形速度加快,则需要增加监测频率,增加到每天一次,必要时每天监测两次。在进行地下室施工的过程中,可以采用每周一次的监测频率。如果连续几天出现下雨的情况或者支护结构出现不正常的变形,每天都要对变形进行监测,如果出现报警值,可增加到每天两次。对于不同的施工场地,采取的检测时间与频率需要依照施工单位的要求以及工程进度进行调整。
        3、基坑顶部竖向位移监测
        垂直位移监测所建立的监测点分为两类:参考点和变形监测点。在沉降观测过程中,通过电子精度水平测量可以进一步的对沉降过程进行掌握。在观测时,首先检查参考点的相互差异,确定其稳定性,然后使沉降观测点和工作基点形成闭合水平路线。根据国家一级和水平测量规范中的技术要求,第一次封闭水准路线观测基于往返单双站,并且在单程观测过程中观察其他观测。在符合要求的情况下执行内部数据处理。首先,计算每个沉降监测点的初始值,然后从前一个标高值中减去当前标高,初始标高值是累积标高。然后,计算每个观察点的沉降量,沉降差异,平均沉降量,沉降率和累积沉降量。
        4、支护结构测斜监测方法
        在应用测斜监测方法进行检测前,需要埋设测斜管,其中钻孔埋设适用于连续墙以及围护桩的施工已经结束的状态。在进行钻孔埋设过程中,必须先在围护桩表面钻出一个直径比测斜管稍大的孔,如果测斜管的外径为70毫米,需要钻出直径为110毫米的孔,同时孔的深度需要大于基坑深度。

钻孔结束后,将已经连接的测斜管下到孔中,测斜管和孔间的缝隙可以用细沙或灰浆填充,测斜管埋设结束后,必须保证测斜管上的一对凹槽与基坑边缘呈垂直位置,必须保证测斜管上下对接良好,接头牢固、无缝隙。然后调整测斜管方向,将管内的一对测斜槽放置在与需要测量的平面垂直的位置。将后盖的顶盖调整好,并保证测斜管内部的顺畅与整洁,管端需要比地面高出10~50厘米。在对测斜管与孔的间隙进行回填时,应使用粗砂填充,避免出现因填料不下降而出现空洞。测斜管的埋设时间应选择在基坑开挖施工前,并提前半个月时间完成。在测斜管埋设完成后,可以进行测斜测量,这种测量主要有正测与反测两种方法,在监测过程中需要先完成正测,然后开始行反测操作。在进行监测时,需要将测斜仪探头沿测斜管的定向槽伸入测斜管底部,并且每上移0.5米检测一次数据,直至测斜管的顶部,基坑开挖中的测量值与初始值测差就是每0.5米因开挖操作产生的位移量。
        5、地下水位监测
        在基坑四边各设置两个监测点,分别埋设水位管。水位管由刚性塑料管制成,直径约75毫米,管底部实施密封操作,防止泥浆进入管道。在中心管壁周围钻出6-8列直径约6mm的排水孔,纵向孔间距为50-100mm。相邻的两排孔交错排列成梅花形状。水位管的喷嘴应高于地面并做好防护措施,防止雨水、地表水和碎屑进入管道。在水位管道上应该有一个警告标志,以避免施工破坏。在埋入水位管后,需要隔一天测试一次水位,观察水位是否稳定。当测试数据稳定时,执行初始水位高度测量,并且及时记录观测值。地下水位监测仪采用钢尺水位计和液位计。首先,松开钢尺水位卷轴,使卷轴可以自由旋转,同时按下电源按钮,将探头放入监控管,握住钢尺测量电缆,让水位探针在管内缓慢向下移动。当探头接触到水时,水位接收器系统将发出蜂鸣声,当读取喷嘴处的钢制电缆读数时,该读数显示从水位管中的水到喷嘴的距离。
        三、变形监测的数据处理流程
        1、监测数据的采集与整理
        在对支护结构变形进行监测时,需要使用专用的表格,用于记录监测过程中得到的数据,并且将其作为原始资料,进行妥善保存,保存时需要签字并复核。对于原始数据记录,应根据监测时使用的仪器或监测方法的区别,使用不同方式进行检查与鉴定,包括操作规程的执行情况、监测系统的定期检查。
        2、对监测数据进行处理与分析
        对与所有监测项目产生的数据,必须及时进行处理与反馈,在测量中产生的系统误差以及偶然误差等,我们需要应用统计检验与对比校验的方法处理这些数据。与此同时,还要运用已获取的监测数据信息进行分析,计算出基坑支护结构以及周围建筑的变形状态,预测未来的变形趋势,为提前采取适当的技术措施提供可靠的依据。
        3、监测信息反馈
        监测信息的反馈可全部通过计算机进行处理,将监测的所有数据输入计算机后,计算机会对其进行运算并输出各种表格与图形,主要包含以下内同:第一,边坡顶部水平位移监测表与“时间—位移”曲线。第二,测斜监测成表与“时间—土测斜”曲线。第三,地下水位监测表与“时间—水位”曲线。在进行监测的过程中,如果出现变形较为严重的情况,需要技术汇报,并且提供与实际情况相关的表格与图形。
        四、结束语
        基坑工程的安全,受很多因素的影响,为了在工期内圆满完成基坑工程的施工,需在监测各项基坑数据的同时密切关注基坑周边的各个影响因素。及时、准确的进行监测和巡查工作,采用信息化系统反馈数据,将基坑可能发生的事故消灭在最初的状态,从而确保生命和财产安全。
        参考文献
        [1]韩志刚.深基坑变形监测分析[J].工程技术(文摘版).2016(08).
        [2]李伟华.深基坑支护工程监理控制要点[J].四川水泥,2018(11):280.
        [3]林世斌.变形监测技术在深基坑施工中的应用探究[J].河南建材,2018(03):31-33.
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