高层建筑基坑变形监测研究

发表时间:2020/6/11   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:任文杰
[导读] 摘要:高层建筑施工中基坑受到环境因素、人为因素、技术因素等多方面影响存在一定的风险。
        榆林市精益测绘有限责任公司  陕西榆林  719000
        摘要:高层建筑施工中基坑受到环境因素、人为因素、技术因素等多方面影响存在一定的风险。针对基坑变形对工程质量造成的不利影响,加强高层建筑基坑变形监测至关重要。下面文章就对高层建筑基坑变形监测展开探讨。
        关键词:高层建筑;建筑基坑;基坑变形;变形监测
        引言
        随着建筑物趋于高层化,高层建筑具备基坑大、基坑深的特点,会给高层建筑造成安全隐患。因此为确保高层建筑的结构稳定,保证施工安全,必需对基坑工程进行变形监测。通过变形监测,掌握高层建筑基坑工程变形规律,寻找引起基坑变形的原因,对项目可能遇到的灾害性问题进行有效性防治,提升建筑物的安全性和稳定性。
        1高层建筑基坑工程变形监测相关概述
        1.1高层建筑基坑变形监测的目的
        高层建筑基坑工程变形监测工作的开展能够使相关工作人员全面了解基坑支护结构的变形情况,只有充分掌握高层建筑基坑工程施工过程中的基坑支护结构,才能够及时发现高层建筑基坑工程施工过程中出现问题的位置,以便于设计单位和施工单位的相关人员以此为依据对设计工作和施工工作进行调整,确保施工工作的顺利进行。为保证变形监测的合理性需要秉持一定的原则;首先,要加强对测试数据的监测,保证数据的完整性,而为了保证数据的连续性,要做到监测过程不间断。其次,要选择适合的监测设备,运用正确的使用方法进行操作。另外,对于关键区域的加密测点数应重点监测,对于其他方面的监测工作也不容懈怠,确保监测数据真实有效。最后,加强监测点之间的联系,这样可以尽量减少监测点数量,降低成本的同时,还可以提高工作效率。
        1.2基坑监测的基本方法
        针对大型深基坑建设各个时期的监测工作,根据工程性质,为便于监督现场基坑是否存在开裂、坍塌等情况,应确定固定人员进行巡视,针对现场巡视情况开展日常统计与上报;若巡视监督中发现特殊情况,如部分基坑处产生裂缝,应采用千分尺进行量算记录,并根据其变化情况,判断基坑边坡的稳定性,若基坑发生失稳趋势,应迅速上报并召开工程会审,以采取高压注浆、部分回填或改善降水等策略,以维护基坑的稳定安全。同时大型深基坑在施工时,由于邻近构筑物、道路或相应的管线分布,因其建设环境与施工过程较为繁琐,相应的基坑监测内容也相对复杂。除包含常规的基坑边坡位移监测、地下水位监测,为研究基坑周边土地从下至上的形变规律,通常还采用测斜管开展深层土体位移的测定工作。基坑变形监测应坚持“三定原则”,即固定观测人员、固定观测方法与固定观测环境等,尽量保证监测的等精度周期性观测,提升监测数据的可比较性。
        2高层建筑基坑工程变形的原因
        多种因素会导致高层建筑基坑工程变形问题的出现,主要包括了自然因素、基坑自身因素和施工因素等。基坑会受到当地水文条件、地质状况、土壤结构等物理特性的影响,如果在施工准备中未能做好详细的勘察工作,将会对工程建设造成较大的安全威胁。高层建筑的层数和结构较多且复杂,因此存在较大的荷载作用力,这是引发建筑变形的关键因素,属于高层建筑自身因素。在对该类因素进行控制时,应该从设计环节入手,提升高层建筑结构设计的合理性。此外,施工工艺、技术选择不合理,也会对高层建筑基坑工程造成影响,缺乏及时、有效的支护措施,导致变形问题的出现。
        3高层建筑基坑变形监测的主要内容
        3.1水平位移监测
        水平位移的观测有两种形似进行观测,主要采用视准线法,位移观测点对中误差≤1.5mm;局部采用全站仪小角法测量,测定中误差控制在±2"以内,位移值的中误差约为0.5mm。

水平测量注意事项:第一,仪器在使用前后进行检校,全站仪及觇牌在观测前后一定要进行检校,尤其要对水准管轴及电子气泡进行检验,确保仪器的正常使用;第二,观测时要固定人员、仪器以及测站,防止出现系统误差;第三,选择有利的观测环境,选在适宜观测的时间段进行测量。
        3.2地表及建筑物等监测
        首先,水准基点为后续基坑监测工作的执行创造了有利条件,通过高程稳定性来强化基准,彰显其稳定性。例如,在实际工作之中,工作人员可以在基坑南北两侧建筑物墙体布设水准点,点位数量大约为3个,之间的间隔距离为50~100m,构建相应的闭合水准路线。后续工作人员还需要定期开展全面的监测操作,维持主体稳定性不受任何影响。其次,对于实际地表沉降测点布置原则的确定,可以每隔25m布置一个地表沉降点,了解周围道路的实际沉降情况,对于沉降点数量的把控,同样需要展示出一定的科学性。再次,对于地下管线沉降监测布点原则设计,应该以管线的合理利用为基础,一般来说,观测点主要集中在检查井或者是管线阀门井附近,该类位置处的观测点能够发挥出更大作用。最后,建筑物沉降测点布设原则,主要以基坑开挖深度1.5倍距离为主,该类建筑物监测点作用更为明显,尤其是在大拐角处的点位,可以帮助工作人员对现场情况进行了解。如果部分建筑物超出了监测范围,工作人员需要增加布点位置。在具体测点埋设时,钻孔工具为冲击钻,当钻孔打好之后,将测点沉降其中,测点制作材料以半圆头钢筋为主,当确保所有测定能够稳定使用后,测量工作正式开启。
        3.3(坡)顶的部垂直位移监测高程控制网测量和监测点垂直位移测量
        在埋没高程的基准点时,要确定基准点的位置,将工程高程点与联合基准点同时监测,确保能够不影响施工进度以及现场安全。在监测过程中,要严格按照《建筑变形测量规范》的标准进行操作,遵循国家政策要求。观测时所需要的仪器为TrimbleDiNi03电子水准仪,另外还需要配套的铟瓦条形码标尺作为标准的观测仪器。在使用时一定要注意水准仪器的使用期限,另外还要注意仪器是否经过质检部门的鉴定,一定要选用鉴定合格的测量仪。在垂直位移监测过程中要观察单层和双侧两方面内容,但经过第一次监测之后再进行观测时就只需要单程即可。选用确定的监测路线,顺序和观测方法,保证在观测过程中人员以及使用设备仪器的固定性。
        3.4地下水位监测
        在监测地下水位时可以采用钻孔预埋的方法,应该确保监测点布置的合理性,对地下水位的变化情况进行实时获取与记录,在计算中运用钢尺水位。在井水位的观测当中,应该选择井顶部当中的一点作为基准点,并使其与水准网点实现互相联测。将水位计的探头作为参考,开展水位井下的监测工作。蜂鸣声会出现在水位和探头接触的过程中,应该对其进行合理分析,以明确基准点读数,实现基准的科学化计算。在地下水位的绝对高层获取中,应该以管口基准点高层作为参考,明确地下水位的变化情况,为后续施工奠定良好的基础。
        3.5竖向位移监测
        基坑竖向位移监测可以对围护结构和支撑体系等进行竖向变形监测。基坑垂直位移可以使用几何水准或液体静力水准等方法进行测量。在布设监测点时,需要建立合理的高程基准控制网及精度,可以采用精密几何水准法,如果该方法在实际工程实施困难时,可以使用三角高程测量法进行针对性的测量,监测点与水平位移监测点测量的次数需要保持一致。坑底反弹需要的高程监测过程和精度等与其他方法要求相比较,这种方法在操作过程中非常容易,数据读取也比较精准,可以从根本提升工作效果,保证监测工作的准确性。
        结语
        综上所述,由于大型深基坑的监测工程,其周边地形、构筑物分布的复杂性,必须借助于高精度测量设备,对基坑变形情况进行实施监测,并结合监测结果进行科学的预防和处理,以保证建筑工程基坑稳定性,满足建筑施工基本要求。
        参考文献:
        [1]周永波,王丽.建筑基坑常规变形监测技术问题探讨[J].城市勘测,2016(1):141-144.
        [2]刘锋先.关于建筑基坑常规变形监测技术问题探讨[J].绿色环保建材,2016(11):141.
        [3]陈言红.高层建筑基坑工程变形监测方法的探讨[J].福建建材,2017(8):223-224.
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