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[摘 要]深基坑工程是一项综合性很强的系统工程,主要包括基坑支护体系设计与施工、土方开挖,需要岩土工程和结构工程技术人员加强沟通、密切配合,才能保质保量的完成。对于工程项目来讲,深基坑的质量有着不可忽视的影响,因此,本文中,笔者将对深基坑工程监测技术进行简要分析,希望能够对读者提供有价值的参考,进而提升我国工程质量。
[关键词]深基坑;工程监测;相关研究
中图分类号:TP673 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0053-01
改革开放以来,在我国社会经济的带动下,各种建筑工程如雨后春笋般层出不穷。随着人们生活水平的提高,人们对建筑工程有了更高的要求,在这样的背景下,对工程中使用到的每项技术进行深入的研究、更好的运用是时代发展下的必然趋势,也是保障工程质量,规避风险事故的重要行径。
一.深基坑工程监测的必要性
对于深基坑工程来讲,做好基坑周围环境的监测是非常有必要的,主要是为了预防工程事故和工程中发生大位移、变形的情况。对整个基坑工程信息化的实现,需要建立在对深基坑工程进行监测的基础上,同时,为了能够为后续的工程打下良好的基础,在对深基坑工程进行监测时,需要注意开挖过程中是否出现稳定性不好、变化规律异样的情况[1]。对此,需要从三个方面入手:第一,为了使提供的依据具有客观性,保证施工能够顺利进行,施工项目指导需要以现场检测的动态信息为依据,同时,施工强度也可以通过监测的数据反映出来。第二,对深基坑工程进行监测,可以通过检测系统了解地下环境的施工情况,对中下土层、地下设施等的影响程度,施工人员都可以通过系统进行了解。第三,能够及时发现威胁到施工进度、内容的因素,方便施工人员及时采取有针对性的处理措施。
二、监测内容及方法
(一)位移监测
第一,水平位移监测。对基坑边壁的稳定性进行准确分析,需要先了解供基坑边壁的水平变形量、变形分布信息以及变形速率,而这些量可以通过采用精密经纬仪或全站仪进行水平位移监测方式获得。可以采用以下两种方法,即视准线法、坐标变化法。其中视准线法主要是指视准线法是以两固定点间经纬仪的视线作为基准线,测量变形观测点到基准线间的距离,确定偏离值的方法[2]。简单的说,基准面的基准线,是由经纬仪的视准面形成的。而坐标变化法是指观测点的坐标,是通过全站仪测定而得。对于拐角比较多的工程,使用全站仪观测各点的坐标更为方便,主要是由于全站仪具有一定的优点,比如:较高的精准度,对数据处理时间较短等。
第二,侧向位移监测。对于掌握深基坑的安全状况来讲,侧向水平位移有着重要的作用,其原因在于,它可以提供深度不同的土体内分布倾斜位移情况。在侧向水平位移监测方式中,采用的敏感元件的滑动式测斜仪是石英挠性加速度计,以电压的形式将倾角输出,然后对物体变形量的程度进行测定。伺服加速度计式、电阻应变式是测斜仪常用的两种,据研究结果显示,二者相比,伺服加速度计式虽然价格比较高,但是具有较高的精准度且稳定性较好。
(二)压力监测
基坑内外土压力、孔隙水压力是压力监测包含的监测内容。影响基坑稳定性的因素和基坑开挖过程中压力的变化规律都可以通过压力监测获得,更利于相应措施的选择。目前,我国在这方面已经拥有多年的经验,同时也取得了一定的成效。常用的压力传感器是根据其工作原理分为几个类型,比如:钢弦式、电感调频式等。无论采用哪种传感器,都必须要做好埋设前的防水、密封等检验工作[3]。
(三)土体内深层位移监测
进行土体内深层位移的目的在于对基坑周围以及底部的位移情况查明,然后对设计计算进行调整。因此,土体内深层位移监测主要是针对基坑周围以及基坑底部发生的水平位移和垂直位移,两种位移监测分别采用测斜仪以及沉降仪。由于施工期的监测是属于临时性的,测量时选用简单的仪器即可。
(四)基坑支护结构内力监测
基坑支护结构内力监测主要包括支护结构主受力钢筋的应力监测、锚杆应力监测两种。第一,在进行支护结构主受力钢筋的应力监测测点布置时,需要对几点因素加以考虑。比如:各土层的分界面、结构内支撑等。第二,锚杆应力监测。为了解挡墙后锚固钢筋的受力状况,需要对锚杆的蠕变量和荷载的变化量进行确定,也就是说,需要进行长期的监测。
(五)地下水监测
对地下水进行监测,包括水位、水质、流速等,通过人工方式将水位降低、将基坑涌水输出以及采取一定的措施后,随着时间的推移,地下水的变化规律。通过对地下水进行监测,能够及时的对降水疏干工程系统进行调整,其依据为监测得出的数据情况[4]。与此同时,对地下水进行监测,还能够预测可能出现的不良地质情况,并及时采取有效的防护措施。
三、监测频率
基坑开挖前测读初始数据,约为2至3次,以此确保测量的精准度;围护结构施工期间测读1次,相隔时间为3至7天;一般来讲,基坑开挖期间,测读工作需要每日进行1次;完成底板混凝土浇筑后的测读时间同围护结构施工期间;随时监测对桩基变位监测视开挖标高及实际情况;根据最近两次测量的结果,确定实际测量的频率,如果观测值不稳定或者变化较大,需要增加观测率[5]。
四、信息化监测技术
相对来讲,传统的深基坑工程监测技术存在着一定的缺陷,无法对基坑中较为危险的部位进行动态监测。因此,为了能够将这一问题解决,信息化监测技术已经成为基坑工程监测的发展方向,能够达到实时监测的目的,从而降低事故的发生率,为施工人员的安全提供保障。目前,信息化监测方式在工程中的应用已经越来越广泛,在通过信息化系统获得准确的数据之后,相关的工作人员可以根据这些数据显示的结果对勘察、设计以及施工工作进行有针对性的调整,使整个工程更具有科学性。但是,由于信息化监测方式是一个具有复杂性的集合体,其中涉及到很多学科,各部门之间需要做好配合工作,才能将其正确的利用。
五、监测结果统计与分析
首先,根据反分析结果进行预测:以反分析原理为基本参考依据,结合监测数据,预测出每个开挖工况的下一步工作情况,一旦在出现较为危险的情况,需要及时上报给施工方以及业主方,并提出合理化的建议。
其次,做好每日报表工作:土体、围护墙测斜日报表;竖直和水平位移观测表以及临近建筑沉降测试日报表。
最后,整理监测结果:1.竖直及水平位移观测成果汇总表,代表性剖面的位移分布以及点位移和时间关系的曲线。2.临近建筑物观测点数值位移总表,利用曲线的形式,表示出位移和时间的关系。3.水平位移总表,其范围是各观测孔内各层土,利用曲線表示出水平位移和深度之间的关系[6]。
总而言之,深基坑工程的质量影响着整个建筑工程的质量,为了能够更好的应用深基坑的设计理论和技术,必须要做好监测工作,为整个工程提供准确的数据,对提升深基坑的质量有着不可忽视的作用。
参考文献
[1]段玮玮,黄莉蓉,黄柱.深基坑支护设计及施工监测的研究[J].中国水运(下半月),2015(11):312-313.
[2]陈涛,张敏,李更召, 等.天津某深基坑工程监测结果分析与研究[J].水利与建筑工程学报,2015(3):151-155.
[3]彭剑钊,方伟立,余群舟, 等.深基坑监测类型选择方法研究[J].施工技术,2017(5):54-58,117.
[4]项立斌.深基坑工程监测项目的选择及方法研究[J].安徽地质,2016(1):69-70,74.
[5]张浩.城市深基坑工程的变形监测分析[J].江西建材,2016(4):103.
[6]张弛,王彦伟,仉明坤.深基坑工程支护监测的技术研究[J].房地产导刊,2015(26):80.
[关键词]深基坑;工程监测;相关研究
中图分类号:TP673 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0053-01
改革开放以来,在我国社会经济的带动下,各种建筑工程如雨后春笋般层出不穷。随着人们生活水平的提高,人们对建筑工程有了更高的要求,在这样的背景下,对工程中使用到的每项技术进行深入的研究、更好的运用是时代发展下的必然趋势,也是保障工程质量,规避风险事故的重要行径。
一.深基坑工程监测的必要性
对于深基坑工程来讲,做好基坑周围环境的监测是非常有必要的,主要是为了预防工程事故和工程中发生大位移、变形的情况。对整个基坑工程信息化的实现,需要建立在对深基坑工程进行监测的基础上,同时,为了能够为后续的工程打下良好的基础,在对深基坑工程进行监测时,需要注意开挖过程中是否出现稳定性不好、变化规律异样的情况[1]。对此,需要从三个方面入手:第一,为了使提供的依据具有客观性,保证施工能够顺利进行,施工项目指导需要以现场检测的动态信息为依据,同时,施工强度也可以通过监测的数据反映出来。第二,对深基坑工程进行监测,可以通过检测系统了解地下环境的施工情况,对中下土层、地下设施等的影响程度,施工人员都可以通过系统进行了解。第三,能够及时发现威胁到施工进度、内容的因素,方便施工人员及时采取有针对性的处理措施。
二、监测内容及方法
(一)位移监测
第一,水平位移监测。对基坑边壁的稳定性进行准确分析,需要先了解供基坑边壁的水平变形量、变形分布信息以及变形速率,而这些量可以通过采用精密经纬仪或全站仪进行水平位移监测方式获得。可以采用以下两种方法,即视准线法、坐标变化法。其中视准线法主要是指视准线法是以两固定点间经纬仪的视线作为基准线,测量变形观测点到基准线间的距离,确定偏离值的方法[2]。简单的说,基准面的基准线,是由经纬仪的视准面形成的。而坐标变化法是指观测点的坐标,是通过全站仪测定而得。对于拐角比较多的工程,使用全站仪观测各点的坐标更为方便,主要是由于全站仪具有一定的优点,比如:较高的精准度,对数据处理时间较短等。
第二,侧向位移监测。对于掌握深基坑的安全状况来讲,侧向水平位移有着重要的作用,其原因在于,它可以提供深度不同的土体内分布倾斜位移情况。在侧向水平位移监测方式中,采用的敏感元件的滑动式测斜仪是石英挠性加速度计,以电压的形式将倾角输出,然后对物体变形量的程度进行测定。伺服加速度计式、电阻应变式是测斜仪常用的两种,据研究结果显示,二者相比,伺服加速度计式虽然价格比较高,但是具有较高的精准度且稳定性较好。
(二)压力监测
基坑内外土压力、孔隙水压力是压力监测包含的监测内容。影响基坑稳定性的因素和基坑开挖过程中压力的变化规律都可以通过压力监测获得,更利于相应措施的选择。目前,我国在这方面已经拥有多年的经验,同时也取得了一定的成效。常用的压力传感器是根据其工作原理分为几个类型,比如:钢弦式、电感调频式等。无论采用哪种传感器,都必须要做好埋设前的防水、密封等检验工作[3]。
(三)土体内深层位移监测
进行土体内深层位移的目的在于对基坑周围以及底部的位移情况查明,然后对设计计算进行调整。因此,土体内深层位移监测主要是针对基坑周围以及基坑底部发生的水平位移和垂直位移,两种位移监测分别采用测斜仪以及沉降仪。由于施工期的监测是属于临时性的,测量时选用简单的仪器即可。
(四)基坑支护结构内力监测
基坑支护结构内力监测主要包括支护结构主受力钢筋的应力监测、锚杆应力监测两种。第一,在进行支护结构主受力钢筋的应力监测测点布置时,需要对几点因素加以考虑。比如:各土层的分界面、结构内支撑等。第二,锚杆应力监测。为了解挡墙后锚固钢筋的受力状况,需要对锚杆的蠕变量和荷载的变化量进行确定,也就是说,需要进行长期的监测。
(五)地下水监测
对地下水进行监测,包括水位、水质、流速等,通过人工方式将水位降低、将基坑涌水输出以及采取一定的措施后,随着时间的推移,地下水的变化规律。通过对地下水进行监测,能够及时的对降水疏干工程系统进行调整,其依据为监测得出的数据情况[4]。与此同时,对地下水进行监测,还能够预测可能出现的不良地质情况,并及时采取有效的防护措施。
三、监测频率
基坑开挖前测读初始数据,约为2至3次,以此确保测量的精准度;围护结构施工期间测读1次,相隔时间为3至7天;一般来讲,基坑开挖期间,测读工作需要每日进行1次;完成底板混凝土浇筑后的测读时间同围护结构施工期间;随时监测对桩基变位监测视开挖标高及实际情况;根据最近两次测量的结果,确定实际测量的频率,如果观测值不稳定或者变化较大,需要增加观测率[5]。
四、信息化监测技术
相对来讲,传统的深基坑工程监测技术存在着一定的缺陷,无法对基坑中较为危险的部位进行动态监测。因此,为了能够将这一问题解决,信息化监测技术已经成为基坑工程监测的发展方向,能够达到实时监测的目的,从而降低事故的发生率,为施工人员的安全提供保障。目前,信息化监测方式在工程中的应用已经越来越广泛,在通过信息化系统获得准确的数据之后,相关的工作人员可以根据这些数据显示的结果对勘察、设计以及施工工作进行有针对性的调整,使整个工程更具有科学性。但是,由于信息化监测方式是一个具有复杂性的集合体,其中涉及到很多学科,各部门之间需要做好配合工作,才能将其正确的利用。
五、监测结果统计与分析
首先,根据反分析结果进行预测:以反分析原理为基本参考依据,结合监测数据,预测出每个开挖工况的下一步工作情况,一旦在出现较为危险的情况,需要及时上报给施工方以及业主方,并提出合理化的建议。
其次,做好每日报表工作:土体、围护墙测斜日报表;竖直和水平位移观测表以及临近建筑沉降测试日报表。
最后,整理监测结果:1.竖直及水平位移观测成果汇总表,代表性剖面的位移分布以及点位移和时间关系的曲线。2.临近建筑物观测点数值位移总表,利用曲线的形式,表示出位移和时间的关系。3.水平位移总表,其范围是各观测孔内各层土,利用曲線表示出水平位移和深度之间的关系[6]。
总而言之,深基坑工程的质量影响着整个建筑工程的质量,为了能够更好的应用深基坑的设计理论和技术,必须要做好监测工作,为整个工程提供准确的数据,对提升深基坑的质量有着不可忽视的作用。
参考文献
[1]段玮玮,黄莉蓉,黄柱.深基坑支护设计及施工监测的研究[J].中国水运(下半月),2015(11):312-313.
[2]陈涛,张敏,李更召, 等.天津某深基坑工程监测结果分析与研究[J].水利与建筑工程学报,2015(3):151-155.
[3]彭剑钊,方伟立,余群舟, 等.深基坑监测类型选择方法研究[J].施工技术,2017(5):54-58,117.
[4]项立斌.深基坑工程监测项目的选择及方法研究[J].安徽地质,2016(1):69-70,74.
[5]张浩.城市深基坑工程的变形监测分析[J].江西建材,2016(4):103.
[6]张弛,王彦伟,仉明坤.深基坑工程支护监测的技术研究[J].房地产导刊,2015(26):80.