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【摘 要】随着我国市场经济的快速发展和城市化进程的加快,建筑行业迎来了黄金发展期。然而,与此同时,施工安全事故的发生频率也大大提高了。这不仅给我们带来了严重的经济损失,也威胁着人们的生命财产安全。基坑工程作为基础工程,对于整体建筑施工质量都有重要影响。因此,提高基坑的变形监测以及预警技术,减少基坑事故发生,成为提高施工质量的关键。
【关键词】基坑;作用;变形监测;预警技术;应用
在施工过程中,施工技术、气候环境、周边建筑、地质特征、人为因素等都有可能对基坑工程产生重要影响。在施工过程中采用变形监测及预警技术,是排除不良影响因素、确保基坑工程安全的有效途径和必要手段。本文就“基坑的变形监测以及预警技术”这一问题提出作者肤浅的见解,以期与大家交流分享。
1. 基坑的变形监测以及预警技术的作用
基坑变形以及预警技术的作用主要包括以下几个方面:
(1)通过实时监测,掌握基坑变化的动态信息,随时了解基坑本体以及周边建筑的变化状态,了解其变化规律及发展趋势,进而对基坑的变化情况进行综合评定,为施工方制定安全可靠的施工方案提供信息支持。
(2)通过实时监测,能够对于基坑及周边建筑的变形程度进行量化评估,以便施工方随时调整施工进度与方法,达到提高施工质量、减少返工、避免工程事故的目的。
(3)能够及时发现基坑建设施工过程中潜在的安全隐患,及时采取预防措施和补救方案,降低施工安全事故给人们带来的人身财产安全的伤害。
2. 基坑的变形监测以及预警技术的应用
2.1 监测项目。在进行变形监测之前,首先需要对施工现场地下水位的深度及与附近建筑物的距离有所了解,进而确定具体的监测项目。本文主要讨论对基坑本体的监测,包括:(1)支护结构水平位移;(2)地表开裂状态及周围环境变形;(3)坑底部土体有无隆起围护外但壮体竖向位移。
2.2 监测点。
(1)监测基准点、后视点、水准基点的设置:要设置在对基坑正常施工没有影响的区域范围内。基准点的数目应该在3个以上,位于边坡上口10m以外,土层较为稳定的地方。
(2)监测点的设置:位于边坡上口滑坡附近的各个转角和中部位置,间隔在25m左右。
(3)针对地表开裂现象,要做好观察、比较、记录和修复工作,将地缝用水泥浆抹平后,方可开展下面的工作。
2.3 监测流程。
(1)方法:利用精读为2"的经纬仪进行水平位移观测,观测工作从基准点和监测点布置结束后开始;利用精密水准仪进行纵向沉降观测,观测工作从基槽开挖后开始。注意事项:在监测过程中,为了确保监测结果的准确性,需要保持以下几个因素的一致性:监测环境、检测人员、观测线路、观测方法、观测仪器。
(2)频率:监测频率分以下两个阶段:在基坑挖掘过程中,监测频率为每天一次。如果在监测过程中发现位移或沉降幅度变大、接近预警值等情况,要加大监测频率;当基础底板施工完成后,监测频率可控制在每3天一次,直到土方回填完成后,可停止监测工作。
(3)精度:监测精度需要根据具体的基坑等级来确定。针对变形点的高程中误差、相邻变形点高差中误差、变形点的点位中误差等,采取不同的监测精度进行测量。
2.4 监测预警指标。
根据相关规章制度以及具体施工情况,要确定变形预警指标。目前,对于预警指标还没有统一明确的量化标准,笔者根据多年工作经验,总结出基坑工程中通常状况下的预警值:
(1)坡顶水平位移连续3天位移速率大于3mm/d,且保持持续发展的状态,则达到预警值,应立刻停工且保持持续监测。
(2)天然气管道的沉降位移或水平位移超过10mm,发展速率在2mm/d以上,且位移状态仍然持续,则达到预警值。
(3)自来水管道的沉降位移或水平位移超过20mm,发展速率在3mm/d以上,且位移状态仍然持续,则达到预警值。
(4)基坑外水位下降超过200mm,发展速率在500mm/d以上,且下沉状态仍然持续,则达到预警值。
(5)周围建筑物沉降超过建筑物宽度的1%,连续三天沉降率达到1mm/m,则达到预警值。
2.5 现场管理。
在变形监测及预警技术的应用过程中,需要良好的现场管理来维持正常的工作秩序,才能很好地发挥其作用,达到排除潜在危险的目的。在变形监测及预警技术应用过程中,应遵守以下工作秩序:
(1)必须按照规定的频率针对基坑变形情况进行观测,并做好记录。
(2)监测人员在观测完成后,在第一时间记录观测结果的同时,还需要对监测结果进行分析整理,进行外业和内业成果检查,然后将内业计算登记到记录表中。
(3)监测人员除了向业主和有关部门呈交当天的记录表,还需要对观测的整体动态和累计成果做出汇报,并针对观测中的重点或疑点问题进行商讨。
(4)如果遇到报警情况,应及时口头发出通知,并在规定时间内上交预警报告。
2.6 信息反馈。
监测数据中需要囊括不同测点的实时变形情况及发展规律,以便给技术部门进行数据对比和分析提供有效的参考资料。与此同时,将数据记录、对比和分析的结果通报业主和监理工程师。如果发现观测过程中数据发生异常或临近预警指标,则应立刻向相关负责人反映,做到信息的及时反馈与流通。
2.7 应急措施。
为了应对基坑施工过程中可能出现的种种危机情况,需要提前制定出相应的应急措施:
(1)成立以项目经理为核心的监控小组,在土方开挖和专业护坡施工进行过程中,针对墙体水平位置、护坡工程结构、道路及管线变化等进行全天候监控。
(2)针对支护结构位移不断增大的情况,可以采用挖土机进行土方回填并设置超前支护,防止位移继续扩大。
(3)针对施工中遇到流沙等土层的情况,应采用注浆加固的方式,巩固施工成果,防止险患发生。
(4)针对维护体位移过大的情况,应立刻采用沙袋进行压在,防止位移的进一步扩大。
(5)针对地表裂缝的情况,应采用水泥注浆的方法,防止裂缝扩大。
2.8 监测报告。
在监测过程中,要按时上交阶段性监测报告。在监测工作结束后,要上交总结性监测报告,在总结报告中,针对工程的概况、监测方法、所用仪器、监测点布置图、监测数据处理方法、监测结果评价等内容要有详细阐述,以便为以后的基坑工程施工提供参考资料。
3. 结束语
综上所述,是作者在自身多年学习与工作的基础上,总结出的基坑的变形监测以及预警技术在施工中的作用及具体的应用方法。由于水平有限,文章中难免有不足之处,欢迎广大同行批评指正。希望本文能起到抛砖引玉的作用,引起广大同行对于基坑的变形监测以及预警技术的关注与探讨,充分发挥其在施工中的作用,确保工程的安全、顺利、高效进行。
参考文献
[1] 郭秋英,陈启辉,张邦花,郝光荣.某基坑及相邻建筑物的变形监测及精度分析[J].现代测绘,2007(3).
[2] 曹正伟,于诗.深基坑变形监测的检测项目及监测点的布置监测方法[J].城市建设理论研究(电子版),2012(2).
[3] 王启云,谷淡平,张家生,熊智彪.临近深基坑的高边坡稳定性动态监测及险情分析[J].安全与环境学报,2011(2).
[4] 刘峰,万文.基坑变形监测基准点偏移的原位校正技术及应用[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2010,25(2).
【关键词】基坑;作用;变形监测;预警技术;应用
在施工过程中,施工技术、气候环境、周边建筑、地质特征、人为因素等都有可能对基坑工程产生重要影响。在施工过程中采用变形监测及预警技术,是排除不良影响因素、确保基坑工程安全的有效途径和必要手段。本文就“基坑的变形监测以及预警技术”这一问题提出作者肤浅的见解,以期与大家交流分享。
1. 基坑的变形监测以及预警技术的作用
基坑变形以及预警技术的作用主要包括以下几个方面:
(1)通过实时监测,掌握基坑变化的动态信息,随时了解基坑本体以及周边建筑的变化状态,了解其变化规律及发展趋势,进而对基坑的变化情况进行综合评定,为施工方制定安全可靠的施工方案提供信息支持。
(2)通过实时监测,能够对于基坑及周边建筑的变形程度进行量化评估,以便施工方随时调整施工进度与方法,达到提高施工质量、减少返工、避免工程事故的目的。
(3)能够及时发现基坑建设施工过程中潜在的安全隐患,及时采取预防措施和补救方案,降低施工安全事故给人们带来的人身财产安全的伤害。
2. 基坑的变形监测以及预警技术的应用
2.1 监测项目。在进行变形监测之前,首先需要对施工现场地下水位的深度及与附近建筑物的距离有所了解,进而确定具体的监测项目。本文主要讨论对基坑本体的监测,包括:(1)支护结构水平位移;(2)地表开裂状态及周围环境变形;(3)坑底部土体有无隆起围护外但壮体竖向位移。
2.2 监测点。
(1)监测基准点、后视点、水准基点的设置:要设置在对基坑正常施工没有影响的区域范围内。基准点的数目应该在3个以上,位于边坡上口10m以外,土层较为稳定的地方。
(2)监测点的设置:位于边坡上口滑坡附近的各个转角和中部位置,间隔在25m左右。
(3)针对地表开裂现象,要做好观察、比较、记录和修复工作,将地缝用水泥浆抹平后,方可开展下面的工作。
2.3 监测流程。
(1)方法:利用精读为2"的经纬仪进行水平位移观测,观测工作从基准点和监测点布置结束后开始;利用精密水准仪进行纵向沉降观测,观测工作从基槽开挖后开始。注意事项:在监测过程中,为了确保监测结果的准确性,需要保持以下几个因素的一致性:监测环境、检测人员、观测线路、观测方法、观测仪器。
(2)频率:监测频率分以下两个阶段:在基坑挖掘过程中,监测频率为每天一次。如果在监测过程中发现位移或沉降幅度变大、接近预警值等情况,要加大监测频率;当基础底板施工完成后,监测频率可控制在每3天一次,直到土方回填完成后,可停止监测工作。
(3)精度:监测精度需要根据具体的基坑等级来确定。针对变形点的高程中误差、相邻变形点高差中误差、变形点的点位中误差等,采取不同的监测精度进行测量。
2.4 监测预警指标。
根据相关规章制度以及具体施工情况,要确定变形预警指标。目前,对于预警指标还没有统一明确的量化标准,笔者根据多年工作经验,总结出基坑工程中通常状况下的预警值:
(1)坡顶水平位移连续3天位移速率大于3mm/d,且保持持续发展的状态,则达到预警值,应立刻停工且保持持续监测。
(2)天然气管道的沉降位移或水平位移超过10mm,发展速率在2mm/d以上,且位移状态仍然持续,则达到预警值。
(3)自来水管道的沉降位移或水平位移超过20mm,发展速率在3mm/d以上,且位移状态仍然持续,则达到预警值。
(4)基坑外水位下降超过200mm,发展速率在500mm/d以上,且下沉状态仍然持续,则达到预警值。
(5)周围建筑物沉降超过建筑物宽度的1%,连续三天沉降率达到1mm/m,则达到预警值。
2.5 现场管理。
在变形监测及预警技术的应用过程中,需要良好的现场管理来维持正常的工作秩序,才能很好地发挥其作用,达到排除潜在危险的目的。在变形监测及预警技术应用过程中,应遵守以下工作秩序:
(1)必须按照规定的频率针对基坑变形情况进行观测,并做好记录。
(2)监测人员在观测完成后,在第一时间记录观测结果的同时,还需要对监测结果进行分析整理,进行外业和内业成果检查,然后将内业计算登记到记录表中。
(3)监测人员除了向业主和有关部门呈交当天的记录表,还需要对观测的整体动态和累计成果做出汇报,并针对观测中的重点或疑点问题进行商讨。
(4)如果遇到报警情况,应及时口头发出通知,并在规定时间内上交预警报告。
2.6 信息反馈。
监测数据中需要囊括不同测点的实时变形情况及发展规律,以便给技术部门进行数据对比和分析提供有效的参考资料。与此同时,将数据记录、对比和分析的结果通报业主和监理工程师。如果发现观测过程中数据发生异常或临近预警指标,则应立刻向相关负责人反映,做到信息的及时反馈与流通。
2.7 应急措施。
为了应对基坑施工过程中可能出现的种种危机情况,需要提前制定出相应的应急措施:
(1)成立以项目经理为核心的监控小组,在土方开挖和专业护坡施工进行过程中,针对墙体水平位置、护坡工程结构、道路及管线变化等进行全天候监控。
(2)针对支护结构位移不断增大的情况,可以采用挖土机进行土方回填并设置超前支护,防止位移继续扩大。
(3)针对施工中遇到流沙等土层的情况,应采用注浆加固的方式,巩固施工成果,防止险患发生。
(4)针对维护体位移过大的情况,应立刻采用沙袋进行压在,防止位移的进一步扩大。
(5)针对地表裂缝的情况,应采用水泥注浆的方法,防止裂缝扩大。
2.8 监测报告。
在监测过程中,要按时上交阶段性监测报告。在监测工作结束后,要上交总结性监测报告,在总结报告中,针对工程的概况、监测方法、所用仪器、监测点布置图、监测数据处理方法、监测结果评价等内容要有详细阐述,以便为以后的基坑工程施工提供参考资料。
3. 结束语
综上所述,是作者在自身多年学习与工作的基础上,总结出的基坑的变形监测以及预警技术在施工中的作用及具体的应用方法。由于水平有限,文章中难免有不足之处,欢迎广大同行批评指正。希望本文能起到抛砖引玉的作用,引起广大同行对于基坑的变形监测以及预警技术的关注与探讨,充分发挥其在施工中的作用,确保工程的安全、顺利、高效进行。
参考文献
[1] 郭秋英,陈启辉,张邦花,郝光荣.某基坑及相邻建筑物的变形监测及精度分析[J].现代测绘,2007(3).
[2] 曹正伟,于诗.深基坑变形监测的检测项目及监测点的布置监测方法[J].城市建设理论研究(电子版),2012(2).
[3] 王启云,谷淡平,张家生,熊智彪.临近深基坑的高边坡稳定性动态监测及险情分析[J].安全与环境学报,2011(2).
[4] 刘峰,万文.基坑变形监测基准点偏移的原位校正技术及应用[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2010,25(2).