小议基坑变形监测的要点及技术措施
2016-05-23朱广仁
摘 要:近年来,基坑变形监测随着现代社会经济的飞速发展及城市大规模建设、地下建筑的大规模发展而逐渐兴起。基坑开挖是建筑工程施工中的重要组成内容,而现阶段城市建筑施工中,基坑开挖工程通常位于建筑密集区域,所用的支护桩开挖基坑方式,在开挖施工中无法避免会对附近建筑造成影响,因此应开展基坑工程监测,从而为基坑工程的顺利、安全开展及附近建筑的稳固提供有力保证。
关键词:建筑工程;基坑;变形监测
1 基坑变形的概述
随着建筑行业施工的日益规范化,基坑工程开挖采用信息化施工必将成为一个发展趋势。基坑在开挖施工过程中由于受基坑土质、开挖深度及尺寸、周围荷载、支护系统及施工方法等诸多因素影响,变形将是不可避免的。尽量减少基坑开挖对周边环境的影响,对基坑周边建筑物、基坑土体及支护桩的位移等进行变形监测,尽可能的对它们在后续施工中的变形进行预测,了解其有无较大的不均匀沉降,以便采取有效的补救措施,是现代建筑基坑施工中面临的重要问题。
深基坑工程是综合性较高的一门学科,不仅涉及到测绘工程,还涉及到岩土工程、结构工程以及施工技术等多学科的相互交叉,是多种复杂因素交互影响的系统工程。
2 深基坑工程特点
2.1 基坑支护体系是临时性的结构。其安全储备较小,具有较大的风险性。基于此特点,基坑工程在施工过程中应进行监测,并制定相应的应急措施,一旦在施工过程中出现险情,必需及时进行抢救,确保工程和施工人员的安全。
2.2 基坑工程具有很强的区域性。不同地基土的地质条件和水文条件不同,相应的基坑工程差异性也很大。而且,在同一城市的不同区域基坑工程也有很大差异。因此,基坑工程的支护体系设计、施工以及基坑开挖都要因地制宜,而不能照搬外地经验。
2.3 基坑工程具有很强的个性。基坑工程的支护体系设计、施工和基坑开挖的相关影响因素有很多,比如,工程地质条件、水文条件、基坑周边的建筑物、道路、地下管线等。这些因素在设计及施工过程中,都应该考虑到,以免造成安全事故或者破坏周边的已有建筑物或设施。由此可见基坑工程具有很强的个性。
2.4 基坑工程综合性强。基坑工程是一项综合性的岩土工程,不仅包含岩土工程知识,还包含了结构力学、水力学、计算理论、测试技术、施工机械及技术等多学科的综合知识。
2.5 基坑工程具有较强的时空效应。对支护体系的变形和稳定性有大较大影响的因素主要有基坑的平面形状及基坑深度。此外,也需要对地基土体的蠕变性加以关注和研究,特别是软粘土的蠕变效应。在蠕变效应的作用下,随着时间的推移地基土体强度降低,土坡稳定性变小变得易于发生失稳破坏。所以必需重视基坑工程的时空效应带来的不良影响。
2.6 基坑工程是系统工程。基坑工程由支护体系设计、施工以及基坑开挖三部分组成。基坑开挖的施工组织是否合理将对支护体系能否成功支撑住基坑边、安全稳定地运行产生重要影响。不合理的基坑开挖顺序以及过快的开挖速度都可能引起主体结构桩基变位、造成支护结构变形过大,甚至引起支护体系失稳而导致破坏,引发工程事故。
2.7 基坑工程具有环境效应。基坑开挖必然会引起周围土体地下水位的变化和应力场的改变,从而导致周围地基土体产生变形,并对周围建筑物、道路和地下管线产生影响,甚至影响其正常使用或安全。此外,大量土方外运也将对城市交通、路面卫生和弃土点环境产生影响,施工过程中产生的施工噪音也会对附近居民产生影响。
3 基坑监测的主要内容
3.1 基坑的围护结构形式。在进行深基坑施工的过程中,必须考虑到渗水和积土的问题,因此,要在基坑的施工中加入一定的围护结构。浅基坑的围护结构以前常用的是钢板桩或放坡表面喷锚;深基坑的围护结构承受的压力比较大,维护结构的要求会比较高,因此大多数的深基坑施工中的围护结构都是采取的现场浇灌地下连续墙的方式。因此,根据不同的施工状况要采取不同的施工方式,深基坑和浅基坑的围护结构形式的不同也就影响着基坑监测的内容也会有一定的差异。
3.2 基坑监测的内容。
3.2.1 水平位移监测。在对水平位移进行监测的时候,可以采取小角度法和投点发等方法;在对任意方向上的监测点的水平位移进行检测时,可以采取前方交汇法和极坐标法等方法;即便预先埋设的基准点和基坑的距离过远,也可以采取现代化的技术来进行监测,比如GPS测量法。在这种情况下,水平位移监测基准点的埋设应该在基坑的相应的距离之外且要避免将基准点埋设在低洼积水等受环境影响复杂的地方,同时在保证监测科学性的同时要想提高监测的精度也应该增加测回数,这样才能保证监测数据的科学性。
3.2.2 竖向位移监测。几何水准或者液体静力水准等都是在进行竖向位移监测的时候用到的方法。而对于传递高程的一些工具也应该实时的进行修正,以保证客观性。坑底回弹区域也应该设置回弹监测点。在整个竖向监测过程中,对于检测精度的确定应该采取真实客观的态度,以保证整个工程的真实可靠。
3.2.3 裂缝监测(周边地表、道路)。裂缝监测的主要对裂缝数量、位置、走向、长度、宽度、深度等进行检测的,在对施工的主要部位的裂缝应该采取全面的监测,以保证将裂缝对工程的影响控制在一定的范围之内。在基坑施工的过程中,裂缝监测也是一个重要的环节。对裂缝宽度的监测可以采取在裂缝的两侧划平行线和贴石膏饼的方式,然后使用相应的工工具进行测量。而对裂缝深度的测量可以采用凿出法和超声波法来进行监测,这种方法对可以降低监测的难度提高监测的效果。
3.2.4 土压力监测。土压力的监测可以采取埋入式和接触式两种方法,而在土压力的监测过程中必不可少的要使用土压力计。在进行土压力监测的过程中主要采取的是埋入式的监测方法,而在采用这种方式的时候必须要求手里面和所需监测的压力摸保持垂直的状态,在监测的时候应该做好相应的记录。在土压力监测过后也应该对压力膜和压力计进行检查,查看是否存在问题,避免造成损伤。
3.2.5 孔隙水压力监测。孔隙水压力监测的目的是保证基坑的水压承受能力,以确保设计数据的完整。在进行孔隙水压力检测的时候可以采取埋设钢弦式的孔隙水压力计,这种压力计在这种情况下使用最合适。
3.2.6 地下水位监测。在进行地下水外监测的时候可以采取适当的水外计来完成。对基坑的不同位置进行水位监测的时候应该将水位监测空位设置在具有代表性的位置,以此来反映基坑内地下水位的整体情况。在监测的过程中也应该适当的调整水位计的位置,以保证监测的数据完整可靠。
4 结语
通过上文的叙述分析我们可以得知,随着时代的进步和发展,基坑支护工程得到了较为广泛的应用,虽然有着诸多的基坑支护方法,如地下连续墙、土钉支护等,不管采用哪一种方法,都需要对基坑的结构位移进行实时监测,以便及时采取针对性的措施,来消除隐患。
参考文献
[1] 夏才初,潘国荣.土木工程监测技术[M].中国建筑工业出版社,2001.
[2] 华锡生,黄腾.精密工程测量技术及应用[M].河海大学出版社,2002.
作者简介:朱广仁,身份证号码:441424198403142233。