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【摘 要】 随着时代的进步和社会经济的发展,我国建筑行业发展迅速,在建筑工程施工过程中,非常重要的一项技术就是基坑监测技术,以此来动态监测工程基坑,并且监测数据,也可以对工程施工起到有效的指导作用,需要引起人们足够的重视。文章主要结合具体的工程实例对建筑基坑监测工程中的位移测量技术进行了浅要的分析和探讨。
【关键词】 基坑监测;位移测量技术;建筑
前言:
一般来说,基坑监测是施工工程最基本的工作之一。其内容通常包括基坑支护结构的水平位移监测、基坑周围环境的沉降监测以及地下水位监测。想要确保建筑工程的安全,并对其土方施工和地下室施工提供有效的监督、指导和预警,从而防止发生基坑坍塌等事故,就必须把基坑监测工作做好,且必须到位、且科学合理、才能为工程建设提供最坚实可靠的保证。
一、基坑监测的目的和重点
一是监测目的:分析、归纳和整理监测数据,以便对土方施工和地室施工起到有效的指导作用,将施工过程中出现的不安全因素给及时找出来,将针对性的措施给应用过来,促使损失得到有效的降低和减少。在设计优化中,应用现场监测结果,这样设计质量可以得到提高,施工的经济性和合理性也可以得到强化。对比现场监测结果和理论预测值,利用反分析法,推导出来的理论公式,与实际情况更加的接近,可以对其他工程进行指导。
二是监测的重点:对于具体工程的具体情况而言,首先应对场地地质条件进行了调查,充分考虑工程周边环境基坑支护结构形式,基坑外侧土体深层水平位移监测以及周边建筑物沉降监测是基坑监测的重点,通过监测基坑工程,可以对基坑施工各个阶段中基坑支护结构与土体共同作用时的整体稳定性及时准确的判定,对土方开挖以及地下结构施工等各个环节进行严格控制,避免造成重大安全事故的发生。
二、建筑基坑监测工程中的位移测量技术
1.建筑基坑监测工程中位移测量技术的发展
基坑水平位移监测的常用方法主要有经纬仪视准线法、小角度法等,这些方法的特点是使用经纬仪即可进行观测,基于基坑附近有相对稳定的地面基准点为基础,并保证在监测点通视的条件下才能实施。但在观测基坑不同边水平位移时需进行仪器搬站,观测所需时间较长。常规的监测方法已不能适应城市深基坑施工的复杂环境。目前,随着智能型全站仪的普及和应用,采用极坐标法或以极坐标法为基础的自由设站法(统称为全站仪坐标变化法,简称为全站仪坐标法),可直接测定任意方向位移监测点的坐标,通过计算两次坐标的变化量就可确定位移量。用全站仪坐标法进行基坑水平位移监测通常不需要搬站,一次测完所有点,可节约大量观测时间,能有效排除基坑施工干扰及周边土体变形的影响,通过相邻周期坐标计算可以快速、准确地获取监测点的位移量和累计位移量。
2.全站仪坐标法的原理
全站仪坐标法包括传统的极坐标法和以极坐标为基础的自由设站法。自由设站法是由两个已知坐标的点作为后视点,首先求得测站点的坐标,然后通过测站点坐标测算出前视测站点的坐标。整个过程中,测站点的坐标仅起传递作用,从而每次测量时,测站点的位置可以是随意的(但每次位置应大致相同),这种方式能很好地适应现场条件复杂,得到广泛应用。因为它是以极坐标法为基础对监测点进行测量,所以在这里只分析极坐标法。由于测量坐标的精度受距离测量精度和角度测量精度的共同影响,不太容易估算,给实际应用带来一些问题。
3.全站仪坐标法的测量精度
对于一等精度要求,必须采用强制对中且全站仪的等级不低于一秒级,将一秒级全站仪改为半秒级全站仪时,距离限值由一百五十米放宽至三百米;采用光学对中即使采用最高等级的全站仪也难以达到要求。对于二等精度要求,采用强制对中且等级高于一秒级的全站仪很容易达到要求,若采用两秒级全站仪是,距离则限制在两百米以内;若采用光学对中,则半秒级的全站仪很容易达到要求,一秒级全站仪限制在四百米以内,兩秒级全站仪限制在一百五十米以内。需要说明的是,全站仪的标称精度中,测距精度相对容易达到,外界气象条件对测距的误差作用相对小些,容易实现其标称精度。而测角精度,以两秒级全站仪为例,“两秒级”只是表明仪器内部精度,它是在室内试验场地获得的数值,不代表实际作业中的精度,实际测角时受旁折光影响,作用更为显著,不易被人们掌握。但是,以上精度估算可以作为一种定性的分析,实际作业时根据外业成果和同类仪器的使用情况,采用多个测回来实现。
4.建筑基坑监测工程位移测量的注意事项
建筑基坑在整个地下室施工期间,应安排专人对基坑支护及其周围环境进行监测,并做好记录;当发现支护面发生裂缝时,应观察裂缝发生的情况,分析原因,加强监测的频度,及时报告情况;当监测项目的累计位移量或位移速率达到报警值时,要及时通知基坑内的施工人员,并向建设、监理、施工单位负责人报警;施工负责人接到报警通知,应及时组织相关人员对基坑位移进行全面检查,分析、找出发生较大位移的原因,应提出有针对性地整治措施;在建筑基坑监测人员提出报警后,靠近报警部位的基坑作业应及时停止,撤出相关设备、材料,疏散施工作业人员,待处理好后方可继续基坑内的施工;如果确实有必要,则应对建筑基坑支护结构的报警部位进行彻底清除并重新支护;建筑基坑支护坡顶的一米范围内禁止重物的堆放和重载车辆的行走,并采用钢管栏杆做好防护安全。
三、结语
通过上文分析可知,在建筑工程中,基坑监测是非常重要的一个环节,它对工程的顺利安全事故,会产生直接的影响。而基坑监测是一个跨学科工作,涉及到结构工程,岩土工程,测绘工程交叉学科,基坑监测责任大,任务重,时效性强,社会影响大,科学有效的基坑监测工作可以有效保证基坑的安全,避免工程事故发生,同时取得良好社会和经济效益。据分析可知,建筑基坑监测工程的监测频率应满足:在基坑开挖期间每1至2天监测一次,发生较大变形时加密监测频率直至跟踪监测,监测期至完成该区段基坑土方回填为止。在施工监测过程中要加强现场监测控制点的保护,防止碰撞破坏,若因施工不慎而产生破坏时应及时修复。当发现监测项目的累计位移量或位移速率达到报警值时,应及时通知基坑内的施工人员,并向建设、监理、施工单位负责人报警。另外,每次监测完成应及时提交日报表。当监测工程结束时,应提交完整的基坑监测报告。
参考文献:
[1]包民先.仪坐标法在深基坑水平位移监测中的精度分析与应用[J].测绘与空间地理信息,2011.
[2]张伟.李姝昱.王聪聪等.基坑监测中位移监测数据的预报方法[J].水电能源科学.2011.
[3]高强.路文科.基坑坡顶土体水平位移、沉降监测实施方案探讨[J].中国科技信息,2010.
[4]李治文.玉环县某基坑深层土体水平位移监测分析[J].中国高新技术企业,2010.
[5]熊智彪.王启云.某复杂平面基坑支护结构水平位移监测及加固[J].岩土力学,2009.
【关键词】 基坑监测;位移测量技术;建筑
前言:
一般来说,基坑监测是施工工程最基本的工作之一。其内容通常包括基坑支护结构的水平位移监测、基坑周围环境的沉降监测以及地下水位监测。想要确保建筑工程的安全,并对其土方施工和地下室施工提供有效的监督、指导和预警,从而防止发生基坑坍塌等事故,就必须把基坑监测工作做好,且必须到位、且科学合理、才能为工程建设提供最坚实可靠的保证。
一、基坑监测的目的和重点
一是监测目的:分析、归纳和整理监测数据,以便对土方施工和地室施工起到有效的指导作用,将施工过程中出现的不安全因素给及时找出来,将针对性的措施给应用过来,促使损失得到有效的降低和减少。在设计优化中,应用现场监测结果,这样设计质量可以得到提高,施工的经济性和合理性也可以得到强化。对比现场监测结果和理论预测值,利用反分析法,推导出来的理论公式,与实际情况更加的接近,可以对其他工程进行指导。
二是监测的重点:对于具体工程的具体情况而言,首先应对场地地质条件进行了调查,充分考虑工程周边环境基坑支护结构形式,基坑外侧土体深层水平位移监测以及周边建筑物沉降监测是基坑监测的重点,通过监测基坑工程,可以对基坑施工各个阶段中基坑支护结构与土体共同作用时的整体稳定性及时准确的判定,对土方开挖以及地下结构施工等各个环节进行严格控制,避免造成重大安全事故的发生。
二、建筑基坑监测工程中的位移测量技术
1.建筑基坑监测工程中位移测量技术的发展
基坑水平位移监测的常用方法主要有经纬仪视准线法、小角度法等,这些方法的特点是使用经纬仪即可进行观测,基于基坑附近有相对稳定的地面基准点为基础,并保证在监测点通视的条件下才能实施。但在观测基坑不同边水平位移时需进行仪器搬站,观测所需时间较长。常规的监测方法已不能适应城市深基坑施工的复杂环境。目前,随着智能型全站仪的普及和应用,采用极坐标法或以极坐标法为基础的自由设站法(统称为全站仪坐标变化法,简称为全站仪坐标法),可直接测定任意方向位移监测点的坐标,通过计算两次坐标的变化量就可确定位移量。用全站仪坐标法进行基坑水平位移监测通常不需要搬站,一次测完所有点,可节约大量观测时间,能有效排除基坑施工干扰及周边土体变形的影响,通过相邻周期坐标计算可以快速、准确地获取监测点的位移量和累计位移量。
2.全站仪坐标法的原理
全站仪坐标法包括传统的极坐标法和以极坐标为基础的自由设站法。自由设站法是由两个已知坐标的点作为后视点,首先求得测站点的坐标,然后通过测站点坐标测算出前视测站点的坐标。整个过程中,测站点的坐标仅起传递作用,从而每次测量时,测站点的位置可以是随意的(但每次位置应大致相同),这种方式能很好地适应现场条件复杂,得到广泛应用。因为它是以极坐标法为基础对监测点进行测量,所以在这里只分析极坐标法。由于测量坐标的精度受距离测量精度和角度测量精度的共同影响,不太容易估算,给实际应用带来一些问题。
3.全站仪坐标法的测量精度
对于一等精度要求,必须采用强制对中且全站仪的等级不低于一秒级,将一秒级全站仪改为半秒级全站仪时,距离限值由一百五十米放宽至三百米;采用光学对中即使采用最高等级的全站仪也难以达到要求。对于二等精度要求,采用强制对中且等级高于一秒级的全站仪很容易达到要求,若采用两秒级全站仪是,距离则限制在两百米以内;若采用光学对中,则半秒级的全站仪很容易达到要求,一秒级全站仪限制在四百米以内,兩秒级全站仪限制在一百五十米以内。需要说明的是,全站仪的标称精度中,测距精度相对容易达到,外界气象条件对测距的误差作用相对小些,容易实现其标称精度。而测角精度,以两秒级全站仪为例,“两秒级”只是表明仪器内部精度,它是在室内试验场地获得的数值,不代表实际作业中的精度,实际测角时受旁折光影响,作用更为显著,不易被人们掌握。但是,以上精度估算可以作为一种定性的分析,实际作业时根据外业成果和同类仪器的使用情况,采用多个测回来实现。
4.建筑基坑监测工程位移测量的注意事项
建筑基坑在整个地下室施工期间,应安排专人对基坑支护及其周围环境进行监测,并做好记录;当发现支护面发生裂缝时,应观察裂缝发生的情况,分析原因,加强监测的频度,及时报告情况;当监测项目的累计位移量或位移速率达到报警值时,要及时通知基坑内的施工人员,并向建设、监理、施工单位负责人报警;施工负责人接到报警通知,应及时组织相关人员对基坑位移进行全面检查,分析、找出发生较大位移的原因,应提出有针对性地整治措施;在建筑基坑监测人员提出报警后,靠近报警部位的基坑作业应及时停止,撤出相关设备、材料,疏散施工作业人员,待处理好后方可继续基坑内的施工;如果确实有必要,则应对建筑基坑支护结构的报警部位进行彻底清除并重新支护;建筑基坑支护坡顶的一米范围内禁止重物的堆放和重载车辆的行走,并采用钢管栏杆做好防护安全。
三、结语
通过上文分析可知,在建筑工程中,基坑监测是非常重要的一个环节,它对工程的顺利安全事故,会产生直接的影响。而基坑监测是一个跨学科工作,涉及到结构工程,岩土工程,测绘工程交叉学科,基坑监测责任大,任务重,时效性强,社会影响大,科学有效的基坑监测工作可以有效保证基坑的安全,避免工程事故发生,同时取得良好社会和经济效益。据分析可知,建筑基坑监测工程的监测频率应满足:在基坑开挖期间每1至2天监测一次,发生较大变形时加密监测频率直至跟踪监测,监测期至完成该区段基坑土方回填为止。在施工监测过程中要加强现场监测控制点的保护,防止碰撞破坏,若因施工不慎而产生破坏时应及时修复。当发现监测项目的累计位移量或位移速率达到报警值时,应及时通知基坑内的施工人员,并向建设、监理、施工单位负责人报警。另外,每次监测完成应及时提交日报表。当监测工程结束时,应提交完整的基坑监测报告。
参考文献:
[1]包民先.仪坐标法在深基坑水平位移监测中的精度分析与应用[J].测绘与空间地理信息,2011.
[2]张伟.李姝昱.王聪聪等.基坑监测中位移监测数据的预报方法[J].水电能源科学.2011.
[3]高强.路文科.基坑坡顶土体水平位移、沉降监测实施方案探讨[J].中国科技信息,2010.
[4]李治文.玉环县某基坑深层土体水平位移监测分析[J].中国高新技术企业,2010.
[5]熊智彪.王启云.某复杂平面基坑支护结构水平位移监测及加固[J].岩土力学,2009.