建筑基坑监测中位移测量技术的应用研究

发表时间:2021/5/6   来源:《建筑实践》2021第3期   作者:孙学强
[导读] 随着科学技术的进步,各行业有了突飞猛进的发展。
        孙学强
        中国水利水电第十一工程局  河南省郑州市  450001
        摘要:随着科学技术的进步,各行业有了突飞猛进的发展。新城镇的扩建,给建筑行业带来了更多的商机。高层建筑是新城镇发展的标志性建筑,其实用性更强,是符合我国基本国情的建筑形式。建筑施工活动增多的同时,基坑监测任务量相应增加,应用位移测量技术,能够真实掌握基坑变形情况,进而针对性地制定修复方案,全面保证建筑工程质量。
        关键词:建筑;基坑;监测;位移测量
        引言
        基坑工程是高层建筑项目中的重要分项工程之一,在基坑施工中需及时进行支护,防止塌方变形。而基坑变形监测则是基坑工程中的一项重要工作,其目的是监测记录基坑变形数值,对基坑变形情况进行科学评估及寻找其变形规律,从而有效预防和解决基坑变形问题。
        1建筑深基坑施工监测的必要性分析
        经济改革的浪潮中,新城镇扩建以高层建筑为主要改造形式,已成为现代城市的特色建筑。施工中,基坑施工安全是决定建筑安全的重要因素,其对人员的综合素养有着极高的要求,必须重视全面把控,进行科学规划,加强现场监管,进而为工程质量提供全方位保障。综合我国现阶段的主要问题,管线改造工程难度相对较大,由于新城镇中,市政管线大多分布较密,加之周边已有建筑的影响,如果发生问题,就会带来不可估量的损失。源于这些问题,现场相关技术监管人员要加强现场施工管理工作,制定周密严谨的监管计划,进一步加强对整个基坑的防护结构稳定性,四周土体位移以及市政管线的管理工作。总之,高层建筑的深基坑监测技术的运用是确保深基坑施工质量以及安全的重要环节。
        2建筑基坑变形的表现及成因
        2.1地面沉降及原因
        建筑基坑地面沉降变形现象较普遍,主要是因为雨季施工的过程中,未做好防雨措施,当降水落入基坑,会因基坑水分蒸发速度慢,以及基坑水下沉作用,导致地面沉降;此外还有支挡结构水平方向发生位置移动,导致承载力不均出现地面沉降。
        2.2水平位移及原因
        基坑外地面之所以会出现水平位移变形现象,这与桩基墙体钻孔施工土大量堆积有一定关联。坑边堆土、堆载也是产生水平位移变形的主要原因。如果这类变形问题未及时处理,那么相邻建筑物、市政管线会出现不同程度的裂纹现象。
        2.3坑底隆起及原因
        一般来说,坑底地基承载性能,直接影响坑底施工质量,如果承载力较弱,或者外部载荷力过大,那么会因超出坑底承受范围而发生形变。再加上坑底下承压水诱发扬压力,则坑底土层突涌概率相应提高。此外,基坑与空气接触时间过长,这也是导致坑底隆起变形的重要因素。
        2.4支挡位移及原因
        对于支挡结构位移这一变形问题,主要归结为支挡墙变形、锚杆变形,分析原因可知,基坑降水是直接诱因,坑边堆载引发的负摩阻力是主要原因。如果支挡位移变形问题延时处理,那么建筑基坑主体质量难以保证,并且会严重破坏周边环境,不利于人与自然关系的和谐发展。
        3建筑基坑变形监测的要点
        3.1保障监测数据的准确性和完整性
        进行基坑变形监测的主要目的是通过监测获得相关数据信息,再利用相关数据信息为主要依据来进行基坑变形评价。所以,只有先保障监测数据的准确性,才能够保证基坑工程质量。并且在保障监测数据的准确性的同时,还需要保障监测数据的完整性,即连续性地进行数据监测,否则会导致测量数据缺失,无法反映出基坑变形的真实情况,也无法摸清基坑变形的发展规律。
        3.2规范操作监测仪器设备
        在进行建筑基坑变形监测过程中,需要使用一些专业化的监测仪器设备,只有规范操作监测仪器设备,才能够确保监测工作的顺利开展及监测结果的科学有效性。仪器设备的操作需由专业技术人员执行,严禁无证上岗,在操作过程中需严格遵循相关操作方法和规程。

另外,日常还需对仪器设备进行有效的维护和保养,避免仪器设备发生损坏;在使用仪器设备之前,先对仪器设备进行仔细的检查和校对,以防出现数据不准确问题。
        3.3加强对重点部位的监测
        在建筑基坑变形监测期间,对于一些重点部位需加强监测,确保数值的准确性,这样才能够保证基坑监测点布置的准确性。一般对重点部位的监测需采用加密监测点,一旦发现问题需及时处理。
        3.4增强监测点之间的联系
        监测点是基坑变形监测的关键,通过增强监测点之间的联系,一方面可以提高对基坑变形情况的监控力度,另一方面可以在一定程度上减少监测点的布设数量,从而降低监测成本、减少资金投入。同时,监测点的减少也意味着工作量的减少,有利于提升整体监测工作的效率。
        4建筑基坑变形监测的方法
        4.1基坑变形监测方法
        4.2.1平面位移监测网及观测点监测
        在进行测量时,为确保测量数据的准确性,选择采用精度高、误差小的全站仪设备,它能够满足基本的监测条件。在对水平角和外边长的测量中,需采用科学的方法和计算规则进行准确的平差计算,以保证所选观测位置的合理性。沉降监测点、顶平面位移监测点的位置是否保持一致、有无发生偏移乃是重点监测指标。先借助全站仪对各个初始坐标值进行有效测量,再通过累计位移、计算等途径获得具体的坐标。
        4.2.2地下水位监测点监测
        通过结合建筑设计与钻孔预埋来对地下水位进行监测,井水观测的水准网点则可以任意选择井顶部的某一点。基准点位置的确定需借助井下水位计的探头,并根据探头触到水位时的蜂鸣声来读数。
        4.2桩顶水平位移
        需在固定地点设置水位监测点,例如,可以将水位监测点设置在一些地下连续墙的顶部,或是设置在一些基坑围护桩处。还需设置强制对中标志,目的是确保及时发现基坑围护桩的变形情况。重点对沉降监测点做好监测,使其位置与水平位移监测点保持一致。
        4.3地下水位观测
        由于地下水位管材大多为PVC,因此,为了能够顺利将PVC水位管置入地下,需先采用钻机进行钻孔,再利用净砂填满空隙,并将封口和顶盖处用黏土封住,以防止有地表水流入进去。PVC水位管的中部具有滤水孔,滤水孔外部则包裹着一层过滤纱网,在进行地下水位观测时需借助钢尺水位计。
        4.4坡顶部垂直位移监测高程控制网及监测点垂直位移测量
        先合理确定基准点的位置,再准确埋没高程基准点,确保既能同时对高程点和联合基准点进行监测,又不会影响现场施工作业。在实际监测期间,需严格遵循相关操作规范及国家政策要求。在进行监测点垂直位移监测之时,需选用确定的观测方法、监测路线以及监测顺序,确保仪器设备的固定性。
        4.5坡顶部水平位移监测
        在对变形监测点进行观测之时,选择采用专业TS30全站仪设备和极坐标法。为了尽量减小监测误差,在观测时需关注观测点与后视点的角度问题,使观测点与工作基本点之间保持适宜的距离。监测点的布置是一项关键要点,必须要稳定地固定好基坑顶冠梁,依照监测点的水平位置作为基础标准来合理编制监测点的布置方案,才能够获得最准确的测量数据。另外,在布置监测点时,还应重视所埋设的监测点的安全性,确保埋设作业的安全平稳开展。
        结束语
        建筑基坑变形监测工作直接关系着基坑施工质量,进而关系整个建筑质量与安全。在建筑基坑变形监测中,需保障监测数据的准确性和完整性,加强对重点部位的监测,结合工程实际情况,选用合理有效的基坑变形监测方法。
        参考文献
        [1]杨紫薇.探究位移测量技术在建筑基坑监测工程中的应用[J].低碳世界,2019,9(9):118-119.
        [2]卢华师.浅析建筑工程中基坑监测的原则及位移测量技术[J].建筑知识,2015,244(12):81-81.
        [3]杨俊.BIM技术在深基坑监测中的应用[J].江苏建材,2019(S2):70-72.
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