摘 要:本文讲述了变形监测研究的目的及意义、基坑监测技术系统的研究,然后根据工程概况和技术要求,采用高精度的仪器,通过合适的监测频率,测量正荣高桥基坑水平位移和沉降的变化,对监测所得数据结合正荣高桥基坑施工进行分析和处理,并结合相关软件得出结果,对结果进行评价。
关键词:基坑工程;变形监测;数据分析
1. 绪论
伴随着我国经济的飞速发展,高层建筑和地铁大量涌现,基坑工程也越来越多。深基坑开挖面积大,长度与宽度达数百米,而岩土工程勘察所获得的数据还很难准确代表岩土层的全面情况,基坑工程设计理论和依据还不够完善,对岩土层和支护结构本身所作的本构模型、计算假定以及参数选用等实际情况相比存在着一定的近似性和相对误差,基坑工程施工过程中,支护结构的受力经常发生动态变化,诸如地面堆载突变、超挖等偶然因素发生,使得结构荷载作用时间和影响范围难以预料,出现施工工况和设计工况不一致的情况。基坑在开挖及维护期间,必须采用信息施工法进行施工。通过监测可达到如下目的:1、及时发现围护施工过程中的环境变形发展趋势,及时反馈信息,达到有效控制施工对周边环境影响的目的,为工程质量跟踪技术管理提供第一手的监测资料和依据。2、及时调整支撑系统的受力均衡问题,使得整个施工过程能始终处于安全、可控的范畴之内。3、根据一定的量测限值作预警预报,及时采取有效的工程技术措施和对策,确保工程安全,防止工程破坏和环境事故的发生。4、将现场监测结果反馈设计单位,使设计能根据现场工况发展,进一步优化方案,达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的。5、总结工程经验,为完善设计分析提供依据。
2监测方法
2.1 桩顶、坡顶水平位移监测
目的:观测和掌握围护桩顶部及放坡坡顶的水平位移变化情况,确保基坑的安全。方法:按小角度法进行观测,在平行于基坑围护墙延长线上的平面控制点设工作站,取远方50m外位置稳定、成象清晰的永久性目标作固定后视方向分别测出各监测点相对后视的夹角,每测回取平均值。
2.2桩顶、坡顶竖向位移监测
目的:观测和掌握围护桩顶部及放坡坡顶的垂直位移,确保基坑的安全。方法:采用几何水准测量方法进行垂直位移测量。每次沉降变形监测是通过工作基点间联测一条水准闭合线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程,各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定(两次取平均),某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量,本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。
2.3地面沉降监测
目的: 监测基坑施工期间周边地面沉降变化情况,确保地面的稳定。方法: 同“桩顶、坡顶竖向位移监测”
2.4建筑(构)物变形监测
目的: 监测基坑施工期间相邻建筑物沉降的变化情况。方法: 建筑物沉降监测为二等水准测量,观测方法与地表沉降观测相同。
2.5 其他监测
(1)地下水位监测
(2)深层水平位移观测
(3)锚索应力监测
3. 正荣高桥基坑变形监测
3.1 工程概况
场地位于长沙市雨花区东二环东侧,场地东侧为村民住宅拆迁后留下的一片空地;南侧为废旧厂房,2~3层,砖混结构;西侧为东二环高架桥;北侧为村民住宅,2层,砖混结构。正荣高桥项目本次拟建建筑物为2栋44层住宅,剪力墙结构,高140m;1栋20层公寓,剪力墙结构,高100m;1栋3层商业楼;2层地下室建(构)筑物±0.00m标高按40.80m考虑。基坑施工前,根据业主意见,场地整平标高为40.80m。基坑安全等级均为一级,基坑采用桩锚支护结构,基坑支护为临时性支护,支护结构使用年限为基坑支护竣工后一年。
3.2 施工监测的内容
根据基坑场地岩土工程地质、水文地质条件、基坑侧壁安全等级、周边环境条件及各项规范要求,监测主要内容及测点数量如下表所示:
表1 基坑监测项目及测点数量
3.3 部分观测点累计变化值
由于篇幅限制,未罗列出所有点的变化曲线图。
图1 10个坑顶观测点水平位移累计变化值
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图2 10个坑顶观测点竖向位移累计变化值
图3 4个地下水位观测点累计变化值
从曲线图可以看出各监测项目变化量主要受土方开挖连续暴雨等因素影响,急剧变化后变化曲线放缓,近一个月变化量极小。
3.4 监测成果分析和评价
项目于2017年11月进场,分别布设水平位移基准点三个、垂直位移基准点三个,建立了水平位移和垂直位移基准网,并根据施工进度情况布设部分监测点,取得初始数据,至2020年4月基坑回填完毕。
本监测工程各项监测项目变化概况见下表:
表2 监测变化量概况
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从上表可以看出,各监测项目变化值均在允许范围内。
本次观测所用仪器设备精度高,性能稳定,通过上述分析可得观测各项技术指标达到规范要求,基准点稳定,成果可靠。
4.结论与展望
对正荣悦玺项目基坑进行了为期近29个月的跟踪监测。信息化施工监测在本项目施工中取得了成功,切实达到了信息化施工的目的。
本工程监测过程中没有异常情况发生,从监测的数据总体来看相对正常,围护结构相对稳定,无地下管线损坏,整个施工阶段未出现任何安全事故,且近期各监测项目变化值极小。由此可以判定,基坑在施工阶段处于安全状态,支护工程完成后变化速率放缓呈趋于稳定状态。
1.基坑监测必须严格按照规范执行,监测数据必须真实可靠,仪器精度一定要满足要求。
2.基坑监测必须与实际施工相结合,内容复杂,影响因素过多,需及时对观测数据进行分析。
3.本次正荣高桥基坑观测数据严格按照规范要求,各项技术均达到标准。
4.通过对所得数据进行分析和处理,采取相应的措施,保证了基坑及周边建筑的稳定,从而保证了整个项目的安全施工。
5.本次对监测数据主要运用Excel进行处理,生成图表,从而得出成果,希望以后能用更多的软件进行处理,从而能更加保证项目安全施工,同时也希望在以后能通过建立其它模型来分析和预测数据,从而加强结果的科学性和数据的可预测性。
参考文献
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