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摘要:深基坑监测技术可以确保深基坑施工期间基坑的稳定性以及基坑围护结构的安全,可以控制施工对周围环境和已有建筑物以及市政管线的影响。在深基坑的施工中,施工单位可以依据监测的数据对施工进行调整,消除安全隐患。另外监测数据还可以为优化施工方案提供理论验证的数据。在深基坑的施工中采用基坑监测技术可以对施工的过程进行全程的监测,它能够对深基坑工程进行很好的监督,可以指导深基坑建筑工程的施工,确保施工工程顺利进行。
关键词:基坑监测;深基坑;应用
一、 深基坑施工监测概述
1. 深基坑施工监测定义及内容
深基坑施工监测是从基坑开挖的角度出发考虑的,一般来说,基坑的过程就是通过测量放样规定的位置,从地面开始对一定范围内的土体进行开挖并将其土体运除后在基坑内进行基础或其他构筑物的施工,而基坑开挖看似施工过程简单,但从土体受力变形的方面看,土体的开挖扰动了原状土,从而破坏了基坑边坡原本的应力平衡,所以边坡极有可能无法保持原有的稳定状态,而同样需要卸载,自然就出现了变形甚或溜坍的情况,并且在实际中,随着开挖深度的加大,这种对于上部边坡表现的不稳定性更加显著,所要我们需要在深基坑开挖前或开挖后进行支护结构的围护。因此深基坑施工监测就是为了进一步对支护后的基坑的各种变形或沉降进行观测,深基坑开挖示例见图1。
一般来说,深基坑施工监测需要与工程测量进行结合,而需要进行的工作内容主要有:
(1) 对监控点的高程及平面位置位移进行测量记录;
(2) 对支护结构及支护所接触的基坑边坡的侧向位移量进行测量;
(3) 对基坑开挖坑底的隆起程度进行测量;
(4) 对支护结构内外所发生的土压力进行测量;
(5) 对支护结构其内外孔隙水压力进行测量;
(6) 对支护结构本身表现出的应力变化进行测量;
(7) 同时对于深基坑而言,还要对地下水位的变化情况进行测量,因为深基坑的开挖对地下水位可能引起扰动,从而让地下水位发生变化;
(8) 由于深基坑开挖深度较大,不仅对周围土体产生影响,它同时对邻近建筑物以及邻近管线产生不同程度上的干扰,因此也需要对这种变形情况进行测量。
2. 深基坑施工监测特点
1) 时效性
深基坑开挖往往会开展的两项重要工作是进行基坑水位的降低及基坑的进一步开挖,而对于基坑监测而言,具有很强了的时间效应,这是因为基坑开挖是随着时间而加深,其基坑降水的速度在单位时间内也会表现出不同的特异性,这样一来,就会让基坑的变形变得具有很大的动态性,那么对于工程测量而言,也需要对其进行动态监测。
2) 高精度性
对于深基坑开挖支护变形而言,施工监测对其精度的要求是较为严格的,这是因为支护结构的微小变形都可能对基坑的稳定安全造成很大的威胁,再加上测量仪器精度不高,其监测质量则会大大降低。通常普通的工程测量的中误差限值在毫米,而六十米以下的建筑物在测站上表现出的中误差限值为2.5mm,而正常来说深基坑开挖其边坡变形速率会达到0.1mm/d以下,而需要测量到这样的精度,则是需要高精度的测量仪器来支持的。
二、 工程测量在深基坑监测中的应用
1. 深层沉降仪
1) 深层沉降仪原理深层沉降仪是用来精确测量基坑范围内不同深度
处各土层在施工过程中沉降或隆起数据的仪器(见图2)。它由对磁性材料敏感的探头和带刻度标尺的导线组成。当探头遇到预埋在预定深度钻孔中的磁性材料圆环时,沉降仪上的蜂鸣器就会发出叫声。此时测量导线上标尺在孔口的刻度以及孔口的标高,即可获得磁性环所在位置的标高。通过对不同时期测量结果的对比与分析,可以确定各土层的沉降(或隆起)结果。深层沉降观测过程分为井口标高观测和场地土深层沉降观测大部分。
2) 磁性沉降标的测量
(1) 在深层沉降标孔口做出醒目标志,严密保护孔口。将孔位统一编号,以与测量结果对应。
(2) 根据基坑施工进度,随时调整孔口标高。每次调整孔口标高前后,均须分别测量孔口标高和各磁性环的位置。
(3) 每次基坑有较大的荷载变化前后,亦须测量磁性环位置。
2. 土体水平位移测量
(1) 连接探头和测读仪。当连接测读仪的电缆和探头时,要使用原装扳手将螺母接上。检查密封装置、电池充电情况(电压)及仪器是否能正常读数。当测斜仪电压不足时必须立即充电,以免损伤仪器。
(2) 将探头插入测斜管,使滚轮卡在导槽上,缓慢下至孔底以上0.5m处。注意不要把探头降到套管的底部,以免损伤探头。测量自下而上地沿导槽全长每隔0.5m测读一次。
(3) 测量完毕后,将探头旋转180°,插入同一对导槽,按以上方法重复测量,前后两次测量时的各测点应在同一位置上;在这种情况下,两次测量同一测点的读数绝对值之差应小于10%,且符号相反,否则应重测本组数据。
(4) 用同样的方法和程序,可以测量另一对导槽的水平位移。
(5) 侧向位移的初始值应取基坑降水之前,连续3次测量无明显差异之读数的平均值。
(6) 观测间隔时间通常取定为3d。当侧向位移的绝对值或水平位移速率有明显加大时,必须加密观测次数。
三、结束语
基坑监测就是在基坑施工期间对建筑深基坑和基坑周边环境开展检查以及监督控制。为确保建筑施工安全,在开展基坑施工前,必须要采用到各种基坑监测方法对建筑基坑进行全方位监测,以便详细了解基坑的具体施工地质条件,为基坑施工有效进行提供指导和参考,获取所需数据资料,保证基坑施工规划的科学性。
参考文献:
[1] 樊星国,陆晔.浅谈基坑监测在深基坑工程中的应用[J].山西青年,2013,6(14):96-97.
[2] 张志刚.监测施工技术在地铁车站基坑监测应用[J].中华建设,2012,14(07):96-97.
[3]刘艳军,孙敦本.深基坑变形控制研究进展[J].四川建筑科學研究,2011,13(01):147-148.
(作者单位:江苏省岩土工程勘察设计研究院)
关键词:基坑监测;深基坑;应用
一、 深基坑施工监测概述
1. 深基坑施工监测定义及内容
深基坑施工监测是从基坑开挖的角度出发考虑的,一般来说,基坑的过程就是通过测量放样规定的位置,从地面开始对一定范围内的土体进行开挖并将其土体运除后在基坑内进行基础或其他构筑物的施工,而基坑开挖看似施工过程简单,但从土体受力变形的方面看,土体的开挖扰动了原状土,从而破坏了基坑边坡原本的应力平衡,所以边坡极有可能无法保持原有的稳定状态,而同样需要卸载,自然就出现了变形甚或溜坍的情况,并且在实际中,随着开挖深度的加大,这种对于上部边坡表现的不稳定性更加显著,所要我们需要在深基坑开挖前或开挖后进行支护结构的围护。因此深基坑施工监测就是为了进一步对支护后的基坑的各种变形或沉降进行观测,深基坑开挖示例见图1。
一般来说,深基坑施工监测需要与工程测量进行结合,而需要进行的工作内容主要有:
(1) 对监控点的高程及平面位置位移进行测量记录;
(2) 对支护结构及支护所接触的基坑边坡的侧向位移量进行测量;
(3) 对基坑开挖坑底的隆起程度进行测量;
(4) 对支护结构内外所发生的土压力进行测量;
(5) 对支护结构其内外孔隙水压力进行测量;
(6) 对支护结构本身表现出的应力变化进行测量;
(7) 同时对于深基坑而言,还要对地下水位的变化情况进行测量,因为深基坑的开挖对地下水位可能引起扰动,从而让地下水位发生变化;
(8) 由于深基坑开挖深度较大,不仅对周围土体产生影响,它同时对邻近建筑物以及邻近管线产生不同程度上的干扰,因此也需要对这种变形情况进行测量。
2. 深基坑施工监测特点
1) 时效性
深基坑开挖往往会开展的两项重要工作是进行基坑水位的降低及基坑的进一步开挖,而对于基坑监测而言,具有很强了的时间效应,这是因为基坑开挖是随着时间而加深,其基坑降水的速度在单位时间内也会表现出不同的特异性,这样一来,就会让基坑的变形变得具有很大的动态性,那么对于工程测量而言,也需要对其进行动态监测。
2) 高精度性
对于深基坑开挖支护变形而言,施工监测对其精度的要求是较为严格的,这是因为支护结构的微小变形都可能对基坑的稳定安全造成很大的威胁,再加上测量仪器精度不高,其监测质量则会大大降低。通常普通的工程测量的中误差限值在毫米,而六十米以下的建筑物在测站上表现出的中误差限值为2.5mm,而正常来说深基坑开挖其边坡变形速率会达到0.1mm/d以下,而需要测量到这样的精度,则是需要高精度的测量仪器来支持的。
二、 工程测量在深基坑监测中的应用
1. 深层沉降仪
1) 深层沉降仪原理深层沉降仪是用来精确测量基坑范围内不同深度
处各土层在施工过程中沉降或隆起数据的仪器(见图2)。它由对磁性材料敏感的探头和带刻度标尺的导线组成。当探头遇到预埋在预定深度钻孔中的磁性材料圆环时,沉降仪上的蜂鸣器就会发出叫声。此时测量导线上标尺在孔口的刻度以及孔口的标高,即可获得磁性环所在位置的标高。通过对不同时期测量结果的对比与分析,可以确定各土层的沉降(或隆起)结果。深层沉降观测过程分为井口标高观测和场地土深层沉降观测大部分。
2) 磁性沉降标的测量
(1) 在深层沉降标孔口做出醒目标志,严密保护孔口。将孔位统一编号,以与测量结果对应。
(2) 根据基坑施工进度,随时调整孔口标高。每次调整孔口标高前后,均须分别测量孔口标高和各磁性环的位置。
(3) 每次基坑有较大的荷载变化前后,亦须测量磁性环位置。
2. 土体水平位移测量
(1) 连接探头和测读仪。当连接测读仪的电缆和探头时,要使用原装扳手将螺母接上。检查密封装置、电池充电情况(电压)及仪器是否能正常读数。当测斜仪电压不足时必须立即充电,以免损伤仪器。
(2) 将探头插入测斜管,使滚轮卡在导槽上,缓慢下至孔底以上0.5m处。注意不要把探头降到套管的底部,以免损伤探头。测量自下而上地沿导槽全长每隔0.5m测读一次。
(3) 测量完毕后,将探头旋转180°,插入同一对导槽,按以上方法重复测量,前后两次测量时的各测点应在同一位置上;在这种情况下,两次测量同一测点的读数绝对值之差应小于10%,且符号相反,否则应重测本组数据。
(4) 用同样的方法和程序,可以测量另一对导槽的水平位移。
(5) 侧向位移的初始值应取基坑降水之前,连续3次测量无明显差异之读数的平均值。
(6) 观测间隔时间通常取定为3d。当侧向位移的绝对值或水平位移速率有明显加大时,必须加密观测次数。
三、结束语
基坑监测就是在基坑施工期间对建筑深基坑和基坑周边环境开展检查以及监督控制。为确保建筑施工安全,在开展基坑施工前,必须要采用到各种基坑监测方法对建筑基坑进行全方位监测,以便详细了解基坑的具体施工地质条件,为基坑施工有效进行提供指导和参考,获取所需数据资料,保证基坑施工规划的科学性。
参考文献:
[1] 樊星国,陆晔.浅谈基坑监测在深基坑工程中的应用[J].山西青年,2013,6(14):96-97.
[2] 张志刚.监测施工技术在地铁车站基坑监测应用[J].中华建设,2012,14(07):96-97.
[3]刘艳军,孙敦本.深基坑变形控制研究进展[J].四川建筑科學研究,2011,13(01):147-148.
(作者单位:江苏省岩土工程勘察设计研究院)