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摘要:伴随科学技术的不断进步和突破,监测技术及配套设备应朝着科学化、精密化和自动化发展。随着建筑结果高度的进一步拔高,对基坑尤其是深基坑的稳定性和沉降能力提出了更加严苛的要求,给具体的工程施工操作带来了更加严重的挑战,为了保证深基坑在施工阶段的整体稳定性,必须进一步提高深基坑监测的技术能力和服务质量,提升深基坑监测的精度,通过监测数据及时发现基坑支护结构及周围环境的实时动态,保障深基坑安全施工顺利进行。
关键词:深基坑;变形监测;改进措施
1、深基坑监测内容
对于现阶段来说,基坑监测工作的主要内容有:
1.1围护结构深层水平位移监测。也叫做测斜,围护结构作为基坑卸载后的主要受力部位,围护结构的稳定性对于基坑来说是第一位的,支护结构质量的好坏和对于其稳定状态的监测质量往往也决定了整体变形量的大小。测斜工作现在一般是由监测人员使用测斜仪进行监测,步长一般是 0.5m,对于 30m 深的基坑而言,测斜的监测工作量是最繁重的,但是为了基坑安全必须严格按照监测方案完成日常的监测工作。
1.2围护结构顶部竖直位移监测。也叫墙(桩 )顶竖直位移,取决于基坑的支护形式,反映了围护结构在竖直方向上的沉降量。墙顶沉降和地表沉降属于同一个监测网,在数据采集的时候往往是一起进行,采用高精度的电子水准仪现在可以达到 0.01mm 的精度。
1.3围护结构顶部水平位移监测。反映基坑围护结构顶部的侧向变形。水平位移监测采用全站仪测得,一般采用极坐标法测得。
1.4支撑受力监测。及时了解支撑受力变化情况,准确判断基坑围护支撑体系稳定情况和安全性。支撑受力监测包括混凝土支撑的受力和钢支撑的受力。混凝土支撑又叫砼支撑,采用在钢筋上双面焊接钢筋计,再使用读数仪进行监测数据的读取和计算。钢支撑采用在一端焊接轴力计并使用读数仪读取数据用于分析。
1.5周边地表竖直位移监测。一般也叫做地表沉降监测。是反应在开挖支护中周边环境的最直接变形量。周边地表沉降监测点一般在基坑周边布设很多个断面,来进行数据的整体性分析。
1.6地下水位监测。地下水位的变化影响基坑受力情况的变化和坑外土体的凝结程度,从侧面可以反映出围护结构防水质量。
2、深基坑监测方法
基坑施工监测多是由专门的监测人员进行基坑安全状态的现场巡视,再加上仪器观测取得监测数据,将两者结合起来进行基坑安全状态的分析和评估。现在自动化监测技术也更多的应用到了基坑监测工作中。
2.1现场巡视
现场巡视工作可以通过人眼或其他辅助工具对基坑所存在的自然条件、施工工况等进行观测,对重要结构的稳定性的判断可以得出基坑最基本的安全状况,再结合仪器观测进行监测工作的整体评估。现场巡视工作必须安排监测人员每天进行,现场巡视对于基坑安全是必不可缺的,通过现场巡视可以及时发现险情出现的先兆,对其做到临危不乱,果断处理。
2.2仪器观测法
2.2.1光纤监测技术。光纤技术是以光纤传感器为基础的新型监测技术。光纤监测可以实现分布式监测,在数据处理反馈方面快速准确,并且容易实现自动化监测。作为一种新型监测手段,光纤监测具有其独特的优势:耐腐蚀、抗电磁干扰,可以实现长期监测而不需过多担心损坏的问题;体积小,对基体的影响很小,不会破坏其力学性能;灵敏度高,并且具有很好的可靠性;多线路传输,易于实现自动化动态监测。
2.2.2三维激光扫描技术。传统的变形监测技术都是单点测量,对于变形状况的掌握是离散不连续的,这在进行整体分析的时候不能很好的把握具体变形情况,特别是如果变形较大位置恰好没有布设监测点,在出现突发状况时就很难做到及时地应对和处理。采用三维激光扫描技术,可以实现整个面状的测量,所有的变形情况都可以做到具体的把握,对基坑安全有重要保障。但是缺点是仪器成本较高,暂无法普及使用。
2.2.3近景摄影测量技术。近景摄影测量技术的优点也同样包括检测对象是一个面而非离散点,可以做到不漏到任一处监测死角,再加上成本低,操作简单快捷,有很好的应用前景。但是目前来看,近景摄影测量还很难取得令人满意的精度,相应的数据处理等理论方法还有待改进。
3、变形监测出现的问题及改进措施
3.1深基坑变形观测出现的几种情况
3.1.1变形基准点与观测点设置时间
在反映基坑的基本变形情况的时候,我们需要在基坑开挖之前埋设基准点以及监测点,分析并监测基坑在施工过程中的变形。我们才能够较好的对基准点以及监测点进行认真和严格的设置,每个基坑工程至少有3个稳定、可靠的点作为基准点。
3.1.2基坑变形对选点的影响
若基准点离基坑支护结构顶的距离较近,基坑出现变形时,可能会对基准点造成较大的影响。因此,我们在布设观测点时,首先要确定好基准点的位置,最好选择距离基坑支护结构顶3倍以上的开挖深度,这样才能够有效的对基坑进行位移监测,确保后续工作的顺利进行。
3.1.3监测时间与周期的设置
如果监测的时间出现不确定的情况,同时没有明确的做好观测计划,且周期性并没有得到相应的重视,那么这样所形成的观测成果的曲线图就不能够得到充分的保障,也不能够确保曲线图的可靠性。
3.2变形监测方法的改进措施
3.2.1上述第一种情况的出现,我们便可以从中看出观测的技术人员对于基本监测理论以及操作要求的掌握不到位。同时,技术人员还缺乏一定的严谨性。
改进措施:所有基准点的设置都必须要建立在确保稳定性的基础之上,要做到不受到施工影响。
3.2.2第二种情况的出现,我们可以得知,如果基准点出现位移的情况,就会造成基准点与监测点之间的变形。在此种情况之下,基准点自身的变形与深基坑的实际变形值进行混合,导致无法从中获取真实的数据。
改进措施:对于监测点的设定,需要沿支护结构进行均匀的布设,同时监测点应布置在内力及变形关键特征点上,这里需要引起重视的是,间距要设定为十米到十五米的距离。对于基准点的设定,工作基点应选在相对稳定和方便使用的位置,并尽量保证工作基点不被破坏。
3.2.3对于第三种情况,我们可以从中得知,一旦操作人员在进行操作过程中,没有对第一次变形值数据进行认真的读取,那么就会出现观测结果与实物不同步的情况。在监测周期的设定上,如果出现脱离实际施工进度的情况,就不能够做到与实际变化相一致的测量进度,这样就不能够有效的做好施工指导工作。
改进措施:每一次进行深基坑开挖施工工作的时候,所监测的间隔期前后要小于两天,这样一来,就能够很好的确保基坑的施工与监测保持在同一节奏上。在深基坑开挖结束后的三十天左右,此时的监测周期也不能低于十天。同时要注意,当变形情况出现的时候,我们要及时的做好观测周期的频率调整,这样才能够确保操作准确性。
4、结束语
改革开放以后,我国的城市基础设施建设水平和能力取得了快速发展,伴随高层建筑数量的不断增加,建筑结构基坑深度也随之不断加深,为了保证基坑周围环境的稳定性,确保基坑支护结构和上部结构的安全正常施工,必须重视基坑的变形监测工作,最大程度本着安全、高效、科学的监测方式,实现工程施工的稳步、安全推进。
参考文献:
[1]侯永濤.深基坑支护安全监测及施工技术[J].科技经济市场,2017,(05):28-30.
[2]吴新宇.建筑工程深基坑的变形观测分析[J].科技与创新,2016,(10):89-90.
关键词:深基坑;变形监测;改进措施
1、深基坑监测内容
对于现阶段来说,基坑监测工作的主要内容有:
1.1围护结构深层水平位移监测。也叫做测斜,围护结构作为基坑卸载后的主要受力部位,围护结构的稳定性对于基坑来说是第一位的,支护结构质量的好坏和对于其稳定状态的监测质量往往也决定了整体变形量的大小。测斜工作现在一般是由监测人员使用测斜仪进行监测,步长一般是 0.5m,对于 30m 深的基坑而言,测斜的监测工作量是最繁重的,但是为了基坑安全必须严格按照监测方案完成日常的监测工作。
1.2围护结构顶部竖直位移监测。也叫墙(桩 )顶竖直位移,取决于基坑的支护形式,反映了围护结构在竖直方向上的沉降量。墙顶沉降和地表沉降属于同一个监测网,在数据采集的时候往往是一起进行,采用高精度的电子水准仪现在可以达到 0.01mm 的精度。
1.3围护结构顶部水平位移监测。反映基坑围护结构顶部的侧向变形。水平位移监测采用全站仪测得,一般采用极坐标法测得。
1.4支撑受力监测。及时了解支撑受力变化情况,准确判断基坑围护支撑体系稳定情况和安全性。支撑受力监测包括混凝土支撑的受力和钢支撑的受力。混凝土支撑又叫砼支撑,采用在钢筋上双面焊接钢筋计,再使用读数仪进行监测数据的读取和计算。钢支撑采用在一端焊接轴力计并使用读数仪读取数据用于分析。
1.5周边地表竖直位移监测。一般也叫做地表沉降监测。是反应在开挖支护中周边环境的最直接变形量。周边地表沉降监测点一般在基坑周边布设很多个断面,来进行数据的整体性分析。
1.6地下水位监测。地下水位的变化影响基坑受力情况的变化和坑外土体的凝结程度,从侧面可以反映出围护结构防水质量。
2、深基坑监测方法
基坑施工监测多是由专门的监测人员进行基坑安全状态的现场巡视,再加上仪器观测取得监测数据,将两者结合起来进行基坑安全状态的分析和评估。现在自动化监测技术也更多的应用到了基坑监测工作中。
2.1现场巡视
现场巡视工作可以通过人眼或其他辅助工具对基坑所存在的自然条件、施工工况等进行观测,对重要结构的稳定性的判断可以得出基坑最基本的安全状况,再结合仪器观测进行监测工作的整体评估。现场巡视工作必须安排监测人员每天进行,现场巡视对于基坑安全是必不可缺的,通过现场巡视可以及时发现险情出现的先兆,对其做到临危不乱,果断处理。
2.2仪器观测法
2.2.1光纤监测技术。光纤技术是以光纤传感器为基础的新型监测技术。光纤监测可以实现分布式监测,在数据处理反馈方面快速准确,并且容易实现自动化监测。作为一种新型监测手段,光纤监测具有其独特的优势:耐腐蚀、抗电磁干扰,可以实现长期监测而不需过多担心损坏的问题;体积小,对基体的影响很小,不会破坏其力学性能;灵敏度高,并且具有很好的可靠性;多线路传输,易于实现自动化动态监测。
2.2.2三维激光扫描技术。传统的变形监测技术都是单点测量,对于变形状况的掌握是离散不连续的,这在进行整体分析的时候不能很好的把握具体变形情况,特别是如果变形较大位置恰好没有布设监测点,在出现突发状况时就很难做到及时地应对和处理。采用三维激光扫描技术,可以实现整个面状的测量,所有的变形情况都可以做到具体的把握,对基坑安全有重要保障。但是缺点是仪器成本较高,暂无法普及使用。
2.2.3近景摄影测量技术。近景摄影测量技术的优点也同样包括检测对象是一个面而非离散点,可以做到不漏到任一处监测死角,再加上成本低,操作简单快捷,有很好的应用前景。但是目前来看,近景摄影测量还很难取得令人满意的精度,相应的数据处理等理论方法还有待改进。
3、变形监测出现的问题及改进措施
3.1深基坑变形观测出现的几种情况
3.1.1变形基准点与观测点设置时间
在反映基坑的基本变形情况的时候,我们需要在基坑开挖之前埋设基准点以及监测点,分析并监测基坑在施工过程中的变形。我们才能够较好的对基准点以及监测点进行认真和严格的设置,每个基坑工程至少有3个稳定、可靠的点作为基准点。
3.1.2基坑变形对选点的影响
若基准点离基坑支护结构顶的距离较近,基坑出现变形时,可能会对基准点造成较大的影响。因此,我们在布设观测点时,首先要确定好基准点的位置,最好选择距离基坑支护结构顶3倍以上的开挖深度,这样才能够有效的对基坑进行位移监测,确保后续工作的顺利进行。
3.1.3监测时间与周期的设置
如果监测的时间出现不确定的情况,同时没有明确的做好观测计划,且周期性并没有得到相应的重视,那么这样所形成的观测成果的曲线图就不能够得到充分的保障,也不能够确保曲线图的可靠性。
3.2变形监测方法的改进措施
3.2.1上述第一种情况的出现,我们便可以从中看出观测的技术人员对于基本监测理论以及操作要求的掌握不到位。同时,技术人员还缺乏一定的严谨性。
改进措施:所有基准点的设置都必须要建立在确保稳定性的基础之上,要做到不受到施工影响。
3.2.2第二种情况的出现,我们可以得知,如果基准点出现位移的情况,就会造成基准点与监测点之间的变形。在此种情况之下,基准点自身的变形与深基坑的实际变形值进行混合,导致无法从中获取真实的数据。
改进措施:对于监测点的设定,需要沿支护结构进行均匀的布设,同时监测点应布置在内力及变形关键特征点上,这里需要引起重视的是,间距要设定为十米到十五米的距离。对于基准点的设定,工作基点应选在相对稳定和方便使用的位置,并尽量保证工作基点不被破坏。
3.2.3对于第三种情况,我们可以从中得知,一旦操作人员在进行操作过程中,没有对第一次变形值数据进行认真的读取,那么就会出现观测结果与实物不同步的情况。在监测周期的设定上,如果出现脱离实际施工进度的情况,就不能够做到与实际变化相一致的测量进度,这样就不能够有效的做好施工指导工作。
改进措施:每一次进行深基坑开挖施工工作的时候,所监测的间隔期前后要小于两天,这样一来,就能够很好的确保基坑的施工与监测保持在同一节奏上。在深基坑开挖结束后的三十天左右,此时的监测周期也不能低于十天。同时要注意,当变形情况出现的时候,我们要及时的做好观测周期的频率调整,这样才能够确保操作准确性。
4、结束语
改革开放以后,我国的城市基础设施建设水平和能力取得了快速发展,伴随高层建筑数量的不断增加,建筑结构基坑深度也随之不断加深,为了保证基坑周围环境的稳定性,确保基坑支护结构和上部结构的安全正常施工,必须重视基坑的变形监测工作,最大程度本着安全、高效、科学的监测方式,实现工程施工的稳步、安全推进。
参考文献:
[1]侯永濤.深基坑支护安全监测及施工技术[J].科技经济市场,2017,(05):28-30.
[2]吴新宇.建筑工程深基坑的变形观测分析[J].科技与创新,2016,(10):89-90.