王鹤名
中国电建市政建设集团有限公司 天津 300000
摘要:随着城市建设的不断发展,地下建筑越来越多。近年来,随着城市化进程的推进,地下综合管道廊道的建设逐渐提上日程,基坑工程正是地下综合管道廊道的建设。地基的安全性和可靠性往往受到周围环境、天气变化、施工技术等因素的影响。现在通过概述基坑设计和施工状态的市政管廊的支持,并在此基础上,市政管廊的建设和探测技术详细讨论了基坑工程,旨在提供基坑支持设计师和工程师有关基坑理论,为坑内监测提供了理论依据。
引言
城市建筑受到监控和维护,基坑工程也是一项高风险的临时性工程。影响基坑工程的因素很多,主要包括天气条件、地质条件、施工顺序等。因此,基坑的设计和施工首先要保证支护结构的安全可靠,其次要保证周围建筑环境的安全,最后在保证施工的经济效益的同时,要吸取以往施工的经验教训。
1基坑工程意义
基坑工程是一种基础工程,又是一种临时性和服务性工程,所以人们通常称其为地下建设的工程。随着建筑物高度的增加,基坑深度也随之增加。国内学者也将基坑工程称为“基坑支护工程”。具体来说,基坑支护工程只是基坑工程的一部分,不包括土方开挖,但基坑工程的最终目的是土方开挖。
2基坑工程设计施工现状
基坑工程是岩土工程的一门学科,其设计和施工的成败离不开计算理论、施工方案和施工条件。基坑设计理论多种多样,可归纳为三种类型,经典土压力理论、等效梁法和有限元法。大多数无法按照基坑设计要求完成基坑施工,是造成施工事故的关键原因。例如,在水泥围护结构的设计施工中,水泥的掺量、掺量、搭接长度是否满足设计要求。一旦偏离设计要求,必然会影响围护结构的稳定性和抗力。而围护结构的质量直接影响到后期的施工质量。根据实际基坑设计施工经验,基坑支护设计中常见的问题有,一是岩土参数的选择,二是冠梁的刚度,第三是锚杆支护结构的设计,第四是墙角内支撑设计。
2.1选择合理的岩土参数
在基坑设计中,岩土参数是基坑设计的关键环节,其精度直接影响基坑土压力,土压力的大小直接决定支护结构的内力。岩石参数包括:粘结力c、内摩擦角φ、地基土水平阻力比系数m等。其中,粘聚力c和内摩擦角φ可直接测量,地基土水平阻力比系数m一般通过临界试验荷载测量。根据临界实验,测量值m一般较小,可以适当调整,使其合理。
2.2冠梁设计
在基坑施工过程中,连接支撑桩之间的顶梁容易发生弯曲变形。因此,在设计时要准确计算刚度,并注意选择正确的冠梁来计算跨度。一般基坑平面尺寸从几十米到几百米不等,拱梁的横截面尺寸一般较小。拱梁宽度与基坑跨度之比达到十分之一,几乎可以忽略不计。当基坑边长较小时,拱梁的跨度也会减小,拱梁的抗弯刚度会增加。因此,在基坑设计时必须准确计算冠梁跨度,以获得合理的冠梁刚度。
2.3加强腰梁和桩身之间的连接
支持系统由桩和锚杆、锚杆通常是插入到岩土层12°~ 45°方向从水平方向,以便使用锚和岩石之间的摩擦层抵抗撤军力和承载力。当锚杆插入岩土体时,锚杆会垂直向下分离,导致腰梁与桩体之间滑动。因此,在设计过程中应充分考虑锚杆向下力分量的作用,保证腰梁与支桩之间的稳定。
2.4角部支撑设计
在各种支护结构中,拐角处的内力比较复杂,扣板一般与冠梁形成45°角。沿承台的轴向压力可分解为垂直于承台梁的压力和平行于承台梁的剪力。因此,设计者必须充分考虑剪力对扣板的影响。
3基坑工程监测分析
3.1基坑工程监测的目的
基坑工程监测的目的可以概括为以下三个方面。通过将监测数据与设计值进行比较,防止在支护结构中发生事故;不定期传递监测数据,方便信息化建设,优化施工环境;通过监测数据,在优化设计的同时,还能保证支护结构的经济性和合理性。
3.2基坑工程监测内容
随着社会信息化的深入,信息化建设也成为当今基坑工程的重要手段。基坑施工既要保证基坑自身支护系统的稳定性,又要避免对周围环境的不利影响。因此,基坑施工的监测内容还包括两部分,围护结构监测和周围环境监测。
3.3基坑施工监测点布置
基坑施工监测点布置主要根据开挖应力和以往经验,区分主次,重点监测,使监测数据能准确反映基坑变形和应力。如果是分段开挖,首先要对开挖断面进行监测,及时反馈,准确反映基坑的安全性。如果发生事故,应及时采取措施处理。
3.4基坑工程监测点埋设方法
在实际基坑工程中,监测点的埋设主要是根据基坑周围环境设施和支护结构确定的,包括传感器的选择和埋设。通过测点埋设的方法有直接测点埋设和间接测点埋设,直接测量主要是通过绑扎的方式将测点放置在管道上,间接测点主要是将测点放置在管道表面轴线上的一种方式。直接测量点虽能准确、客观地反映试验值,但操作困难。在实际施工监测过程中,通常会考虑两种埋点方法。首先是直接测量点,然后是间接测量点,另外,测点管线也需要不同编号。
3.5基坑工程监测检测仪器及其精度
基坑工程监测有专门的检测仪器,根据不同的监测目的,监测仪器也有所不同。基坑工程监测的所有仪器设备和所有物理测量一样,都有相应的精度。所有相关仪器应按有关规定进行校准,以保证测量的准确性。此外,基坑工程监测属于信息工程,采集到的数据要准确的上传到计算机上,以便进行辅助管理,加快监测速度,做到及时反馈。
3.6监控项预警值
一般来说,在监测前,应根据支护结构和施工环境确定监测项目的预警值。不时监测的数据应在预警值允许的范围内。如果超过了预警值,应及时调整施工计划,制定预防措施,防止安全事故的发生。在实际施工过程中,确定预警值的方法如下:根据支护结构的数学计算,设计值大于监测值;符合保护对象主管部门的有关要求;应根据有关建筑物的抗挠度,提出相关值符合相关行业规范和规定。
3.7基坑信息化施工技术
基坑信息化施工技术包括数据监测、数据数学分析和数据反馈三个方面。其中,数据的监控是基础,包括制定试验计划、试验设施等。数据处理是根据统计原理和方法,对所获得的数据进行统计分析,并绘制图表。最后,通过数据反馈对分析数据进行评价,了解支护结构的参数信息建设中最重要的是数据反馈。因此,不仅需要准确地获取原始数据,更重要的是利用计算机对获得的数据进行处理,获得各种参数,为后期施工提供参考。
结语
基坑工程作为地下综合管廊的基础,影响其施工的因素很多。基坑施工监测作为一种监测方法,可以及时发现基坑施工过程中的误差。本文首先概述了基坑施工的内涵和施工设计的现状,然后概述了基坑施工过程的监测方法和方法,旨在为基坑支护设计人员和施工人员进行相关的基坑监测提供理论依据。
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