城市建筑区深基坑变形监测研究分析

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:路文利
[导读] 摘要:随着经济社会的快速发展,建筑行业的发展势头突飞猛进,大型工程建筑物日益增多,施工时面临的建筑基坑变形问题也随之增加。
        菏泽市测绘院  山东菏泽  274000
        摘要:随着经济社会的快速发展,建筑行业的发展势头突飞猛进,大型工程建筑物日益增多,施工时面临的建筑基坑变形问题也随之增加。变形监测技术是以周期观测取得沉降量,及时了解基坑围护结构本身和周围建筑物的受力变化情况,再通过数据处理分析其产生原因,为建筑设计及施工提供更为可靠的资料及相应的沉降参数,保证基坑施工的安全经济。本文主要分析城市建筑区深基坑变形监测研究分析。
        关键词:监测技术;基坑变形;应用分析
        引言
        随着城市建设的快速发展,高层建筑物越来越多,随之而来的基坑工程也越来越多。因基坑开挖引起变形及其周边相邻建筑物沉降,容易导致基坑坍塌工程事故发生,造成严重经济损失,甚至是人员伤亡事故。因此,人们深刻地意识到基坑的变形监测的重要性,目前基坑监测及其周边建(构)筑物、道路、地下管线等保护对象进行沉降及水平位移监测,已成了工程建设中必不可少的重要环节。
        1、基坑变形监测技术应用必要性分析
        定期对基坑支护结构顶部位置的水平监测点展开有效观测,精准把握支护结构出现的变化,而监测数据可为工程施工提供参考,还可判断前步施工是否和预期要求相符,优化与明确下步的施工参数与工艺,让最终获得的观测成果成为工程技术人员进行正确、精准判断的重要依据。以监测结果为基础进行分析,及时补充与调整,实时了解基坑周边建筑与支护结构状态,如果支护结构发生问题可及时采取针对性的技术措施,确保基坑及其周边建筑自身安全性。支护结构属于一种临时设施。基坑越长时间的暴露,危险性也会随之增加,相关施工单位需由地勘开始,针对区域地质条件全面分析,制订具有可操作性的施工计划,而且严格确保施工进度有序施工。基坑监测要做到精准、实时,这样可对支护结构的变形特点及时掌握,提供给施工作业一定的指导帮助。对于因为基坑过冬而出现的地下水冻融等情况,依托监测数据提供给施工作业相应的指导参考,确保基坑工程整体安全。涉及深大基坑的情况,因为具有较长的施工期,有关施工单位需关注排水。如果深基坑位置的地下水相对活跃,则要将止水帷幕工作做好。在基坑施工阶段大多数水平监测点实际位移值高于警报值与设计值,可借助严密科学的监测,采用加固等有效的手段,一方面可保证支护结构的稳定性,另一方面会降低对周围环境的影响,确保周围建筑安全。
        2、深基坑施工变形监测的原则
        一般来说,深井变形监测的内容根据工程项目的具体要求和施工现场的具体情况而有所不同,通常包括施工现场的条件、开挖本身的强度、深井的安全水平、施工现场的环境变形监测的一项重要原则是,未经授权不得删除监测项目;从变形一开始就可以处理深孔爆破;必须保证深孔爆破的质量;监测项目必须全面;必须全面监测每一项内容更严重的是,未经授权取消一个监测项目可能导致安全事故,危及现场施工人员,并造成严重损害。总之,对深井变形的监测遵循以下原则:(1)多措施原则。如果深沟变形,必须对其进行多次监测,预测其变形趋势,并控制其变形参数。特别是在某些深度钻探高度变形的地区,需要加强适当的监测,并确保所取得的结果的准确性。(2)可靠性原则。监测深井变形是一项比较复杂的工作,需要高度的准确性。为了确保测试结果的准确性,检查员不仅必须严格控制监测链,而且还必须使用可靠的监测工具,同时避免监测受到环境因素的影响。(3)强调关键区域的监测原则。深挖掘规模较大,有些工程的某些部分更容易变形。沟渠不同部分需要不同的支撑结构,导致不同部分之间的稳定性不同。作为监测进程的一部分,重要的是确保优先当事方得到应有的重视和更全面的监测,以避免结构性问题,并影响建筑工程的总体质量。(4)方便和有用的原则。由于监测进程需要一些时间,为了便利和使深井监测进程更加可行,必须切实做到这一点,同时尽量缩短监测进程的时间,避免对其他进程产生影响,同时确保监测工作的准确性。


        3、城市基坑变形监测技术有关应用分析
        3.1平面位移监测网及观测点监测
        先合理确定3个水平基准点,基准点的位置处于80m外的变形区中。在设立监测网时,采用四等导线网的方式。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。结合实际情况,需布置14个平面监测位置。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。
        3.2坡顶部水平位移监测
        观察变形监测点时,选用专业终端设备TS30和极坐标法。为了最大限度地减少监测误差,观测时应考虑观测点与后视点之间的角度,以保持观测点与工作基点之间的适当距离。设置检查点是一个关键因素,需要稳定地设置顶部检查梁,并根据检查点的水平位置简化检查点设置计划,以此作为最准确测量的基本标准。此外,在设立检查站时,应特别注意检查站的安全,以确保有效实施。
        3.3动态变形监测
        动态变形监测方法也比传统方法更为普遍和准确,但往往需要更先进的仪器和设备为此,控制器必须使用动态变形监控技术。有几种常用的空气振动变形监测方法:(1)激光位移计数器自动测量。控制器可以使用此方法将位移信号转换为光波信号,并且通过获取光波信号,控制器可以使用波形返回的值来确定变形的程度。(2)差分载波相位法(2)GPS。监测人员需要两台全球定位系统装置来使用这种方法进行测量,一台用于发送信号,另一台用于接收信号,通常位于某个距离的基站。这两个全球定位系统装置必须将记录的数据连续保存15分钟,然后使用特殊软件处理这些数据,以计算深坑的位移。
        4、监测方式的改良
        为了改进深井探测方法,第一步是在探测和实际情况之间建立动态的对应关系,以便实时探测。当前,国内外信息监测框架内的动态设计和新的施工技术完全可以解决监测运动不兼容的问题。在全球信息时代,互联网带动的工业发展已成为不可避免的趋势。相反,通过在internet上构建大型数据,我们可以动态模拟所有图像和深层扫描测试结果。利用因特网探测技术,对深坑变形进行分段实时监测,监测每一阶段的变形结果,利用因特网上的元数据推断各级的探测结果,并预测水平位移、沉积变形、重力加速度等具体数据 对深坑进行实时监测,将未来的实际探测数据与因特网上的大数据分析数据进行比较,以实现深坑变形探测的精确监测目标。 动态发现方法的应用以及对计算机化各个方面的监测和管理的实施,已成为深井监测的一个不可避免的趋势。随着中国大力发展经济建设和基础设施,这种动态探测方法必将成为我国深坑探测研究的必然目标。
        结束语
        基于迅速发展的科学技术,不断进步的测量理论及设施设备,带动了基坑变形监测技术发展。通过应用先进的基坑变形监测技术,可最大限度防止发生工程事故,将经济财产损失程度降到最低,为安全施工提供保障。
        参考文献:
        [1]杨波.城市基坑变形监测技术应用研究[J].江西测绘,2021(4):22–24.
        [2]邸彦彬,张涛.变形监测技术在基坑施工中的应用[J].测绘与空间地理信息,2020,39(3):208–210,219.
        作者简介:路文利(1986.09-),男,汉族,山东临沂人,硕士研究生学历,大地测量学与测量工程专业,工程师,现于菏泽市测绘院从事工程测量、航空摄影测量、不动产测绘、地理信息工程等相关生产和研究工作。
 
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