摘要:国家经济的开展,必然离不开建筑工程基础体系的健全,通过对建筑工程中基坑工程监测的分析,有助于当下建筑工程问题地解决,有利于提升其应用效益。在文章中,笔者就基坑工程监测目的、内容、方法等展开分析,完成监测整体体系的健全,以便提升监理控制工作的有效性。
关键词:建筑工程;基坑工程;监测目的;监测内容
引 言
近年来,在我国经济的迅猛发展下,建筑行业作为关乎国计民生的重要组成部分也得到了迅猛发展,建筑用地日趋紧张,开发和利用地下空间已经是绝大部分开发商的选择,如:地下超市、地下实验室、地下办公大厅等建筑已经存在于各大都市。然而,这些建筑都必须基于对深基坑规模和深度的不断拓展,所以,工程建设中要严格做好深基坑施工过程中的监测工作,保证施工安全和工程质量。
一 监测目的
(1)在深基坑开挖施工过程中,对建筑物、土体、道路、构筑物、地下管线等周围环境和支护结构的位移、应力、沉降、倾斜、开裂和对地下水位的动态变化、土层孔隙水压力变化等,借助仪器设备或其他一些手段进行综合监测,就是深基坑开挖监测。
(2)在开挖前期,对土体变位动态等各种行为表现进行监测,通过大量岩土信息的提取,及时比较勘察出监测结果和预期设计的性状差别,分析评价原设计成果,对现行施工方案的合理性进行判断,有效预测下阶段施工中可能出现的新情况,此时可以借助修正岩土力学参数和反分析方法计算来完成预测。为了能为后期开挖方案和步骤提出有用的建议,就需要合理和优化组织施工提供可靠信息,从而能够及时预报施工过程中可能会出现的险情;当有异常情况发生时,应及时采取一定的工程措施,防止问题事故的发生,以确保工程安全。
二 监测内容
2.1 周围环境监测
周围环境监测主要包括:邻近构筑物、地下管网、道路等设施变形的监测,邻近建筑物的倾斜、裂缝和沉降发生时间、过程的监测,表层和深层土体水平位移、沉降的监测,坑底隆起监测,桩测土压力测试,土层孔隙水压力测试,地下水位监测。具体监测项目的选定需要综合考虑工程地质和水文地质条件、周围建筑物及地下管线、施工连受和基坑工程安全等级情况。
2.2 支护体系监测
支护体系监测主要包括:支护结构沉降监测,支护结构倾斜监测,支护体系应力监测,支护结构顶部水平位移监测,支护体系受力监测,支护体系完整性及强度监测。
三 基坑工程的监测方法
在完成基坑结构设计工作后,我们应准备基坑工程的施工机具,全部准备就绪后,进行下列工作 :
3.1 基准点布置
在施工前,我们应埋设好相应的基准点,经过检查确定其稳定后即可投入使用。我们至少要在施工影响范围外布置两个基准点,而且在监测期间还要通过定期联测保证基准点的稳定性。贯穿整个施工期间,我们都需要采取恰当的保护措施保证基准点的正常使用。在施工前,我们应至少进行两次观测,在基坑开挖以及支护结构施工的过程中每天至少观测一次,如果观测值能够长期保持稳定,可适当降低观测频率,反之,如果观测值变化较大或达到报警指标、出现事故征兆时,我们必须加大观测频率。
3.2 监测点布置
为了保证监测数据的准确性,我们应将监测点布置在断面以及设计中最不利的位置,此外指导施工监测点则应布置在相同工况下最先施工的部位,而且在布置表面变形监测点时既要考虑到位置是否便于仪器设备的架设,也要考虑是否能够准确对变形特征进行监测,最后我们要保证深埋测点不能影响到结构的正常受力,而且要尽量做到提前埋设,至少要有30d以上的缓冲期,保证测量设备能够稳定工作。
我们要尽力做到每个监测点同时进行多项内容的监测,力求能够同时对多项物理变化量进行准确反馈。在监测点受到破坏时,我们应迅速在原位置或者该位置附近布设监测点,保证观测数值的连续性。下面我们具体介绍几种不同部位的监测点布置 :
3.2.1 为了监测支护结构顶部的水平位移,我们应在圈梁顶部,间隔 10m 左右布置监测点,而且在距离建筑物较近处、基坑转折处等关键部位还需要进行适当加密。基坑开挖初期我们应保持 2-3d/ 次的频率,随着开挖工作的进行,每天至少进行一次观测,特殊情况发生时,应适当加大观测频率。
3.2.2 我们需要考虑到周边环境的实际情况以及支护结构的受力特点,方可准确进行倾斜监测,在关键位置间距 20m左右钻孔布置斜管,每边至少要有两处,而且要保证埋深超过基坑开挖深度的 2 倍。
如果监测点埋于护墙内,其深度应保持与支护墙深度一致,如果埋设在土体内,应保证其深度超过支护墙深度 5m 左右,并且要保证测斜管的竖直。
3.2.3 在支护体系应力监测的过程中,我们主要对较大应力断面进行监测,避免其破坏支护结构。由于支撑轴力在主撑跨中部位,因此我们应在基坑每一边的中心处布置围护墙弯矩测点,并且还要在支护体迎坑、迎土面对称布置。
3.2.4 与测斜管的埋设方法基本一致,我们在埋设分层沉降管时还要避免波纹管外的铜环损坏,通常来说,铜环应间隔1m 放置一个。现阶段我们主要用分层沉降管来测量基坑底部回弹,也可以使用精密水准测量法解决基坑回弹。
3.2.5 对于地下水压力以及土体应力的变化,我们应用孔隙水压力计以及土压力计进行监测,在一些环保要求较高的工程中我们必须保证这两种设备的有效使用。孔隙水压力计需要用钻机钻孔,根据不同深度放置多个压力计,并使用干燥黏土球填实,在充分吸水后对钻孔进行封堵。土压力计则需要随着基坑围护结构的施工一同安装,而且安装过程中要保证压力面冲向外侧,还需要根据力学原理将其安装在基坑隐患处围护桩的侧向受力位置。这两种压力计我们都需要对引出线进行恰当的防护。
四 深基坑监测工作中的一些注意事项
首先,深基坑围护的重要性。深基坑施工过程中一定要有围护结
构,用来挡水、挡土及阻隔与施工无关的人员。因此,护围结构必须安全有效,确保施工环境的安全稳定。一般深基坑的护围采用现场浇灌地下连续墙结构进行围护,并用混凝土搅拌桩在基坑外侧进行防水。深基坑开挖时必须将地下水抽出,然后按基坑设计方法,在中间配上钢管结构的水平支撑进行加固。
其次,深基坑监测要有时效性。基坑监测过程应该按照施工规范和设计要求严格执行。在基坑监测点设置好两天后,进行原始值的多次测量;基坑开挖后,监测频率要根据施工速度的变化随时进行调整,如发现基坑开挖过程中有异常情况产生应加强监测,保证基坑开挖的顺利进行;工程设计人员应该对每个监测点都设置一个预警值和报警值,方便现场监测人员进行危险系数的读取,如达到预警值时及时对监测点进行标注,达到报警值时及时命令施工人员停止施工,并向设计人员反映情况,做出相关的安全措施。
再次,针对基坑位移的监测。基坑位移监测一般采用偏角法,在施工范围外2-3m内进行3个监测点的建设,以便施工中共同进行位移测试。位移监测需要定向进行,因此要对监测点进行一定的保护。首次位移监测时,要注意各个监测点距离的测量,计算出各个监测点的秒差,并做好记录,方便以后位移量的计算。然后,要做好磁性沉降标的监测。磁性沉降标的测量时必须根据沉降标孔口的严密保护,并将孔口按同一顺序进行编号,与测量结果对应;同时,根据施工设计要求,对孔口进行适时地调整工质量和施工进度。
最后,要注意斜测移的使用。在进行较大的深基坑工程时一般采用传感器为双测头结构的斜测移,它不仅可同时测量两个方向的斜测量,而且精度高,方便深基坑准确的按照设计要求建造。另外,要注意在连接读测仪器的电缆和探头时,必须根据工程规范使用原装扳手,避免因连接问题早成读测仪器出现错误;测量时注意探头插入斜测管时,要将滚轮卡在据孔底asm的导槽上,认真记录测量数据,对出现差值较大的数据应该重新多次测量,确保测量的准确性。
结束语
总而言之,近几年,我国的科学技术取得了很大的发展,带动了我国的基坑支护技术也取得了很大的发展。尤其是在我国不断增加工程数量的形势下,深基坑工程技术有机会面临各种复杂多变的工程环境,必然能够促进该技术的不断完善。工程实践中,主要贯穿于开挖和施主的过程中,应该针对基坑监测问题进行合理解决,从而达到监测的目的。同时制定科学的监测系统,有效保障基坑工程施工安全,从而提高基坑工程的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]基坑工程监测关键工序与质量控制[J]. 郭威.??现代测绘.?2014(02)
[2]基坑工程监测方案研究及其工程应用[J]. 方根全,邓召军,丁志强.??科技视界.?2016(27)
[3]基坑工程监测项目初始值采集时间研究[J]. 徐国勇.??都市快轨交通.?2016(04)
[4]吉林省住房和城乡建设厅关于发布吉林省工程建设地方标准《建筑基坑工程监测技术规程》的公告[J]. ??吉林勘察设计.?2015(02)
[5]浅谈建筑基坑工程及其应用[J]. 康继鹏.??民营科技.?2016(05)