深基坑变形监测探析
2016-11-03郭东东
郭 东 东
(山西省晋城市规划设计研究院勘察队,山西 晋城 048000)
深基坑变形监测探析
郭 东 东
(山西省晋城市规划设计研究院勘察队,山西 晋城048000)
介绍了深基坑变形的主要因素及控制措施,探讨了深基坑变形监测的布置方案,并结合工程实例,监测了基坑深层水平位移,为同类深基坑监测工程提供了参考。
深基坑,变形监测,水平位移,支护结构
随着城市地下交通、金融商业广场等市政工程项目逐渐增多,深基坑开挖工程不断涌现。因为在深基坑的开挖建设中存在地质条件复杂、施工技术要求高、开挖环境多样等特点,所以,需要对深基坑工程进行变形监测,否则就很难摸清楚监测主体的变形特征,无法做好科学的预警监督,这样对于深基坑开挖建设安全事故也无法做到完全的防范。
1 深基坑变形主要因素及控制措施
市政工程的基坑支护结构以及地表因为基坑开挖会出现变形,从而威胁到周边的建筑物、道路等的安全性。尤其是深基坑工程处于市政设施以及人员流动相对密集的区域,就更应该做好深基坑的变形控制。相关的研究表明,深基坑变形的影响因素有:第一,基坑的水文、地质、气候以及土的物理力学指标;第二,基坑的深度、形状以及大小;第三,基坑所在的周边环境,如周边的建筑情况,是否存在地下工程等;第四,支护结构的刚度、入土深度,支撑位置、排列方式、刚度以及类型等;第五,施工的流程与施工方法[1]。
考虑到上述的基坑变形因素,从而设计出合理及科学性较高的基坑,同时配合科学的施工方法,就可以通过下述几点来进行基坑变形控制:加强支护结构与支撑的刚度;做好支撑排列方式的合理选择,适当增加围护墙的入土深度;参考水文地质条件和基坑特点,制定相对应的支护方案,尽可能减少基坑暴露在外部的时间,同时合理的安排施工进度。
2 深基坑变形监测体系布置
对于深基坑的开挖以及支护施工之中基坑开挖的深度和大小,同基坑的施工进度、围护墙体变形以及土体的变形有一定的关系。基坑的土体卸载会因为基坑的不断开挖,从而在基坑的底部出现土体隆起的现象,甚至因为外侧的土压力,还可能出现水平位移的现象,所以,基坑的变形主要包含了基坑底部的土体隆起、围护结构墙体变形以及基坑外围土体的移动。一般来说,需要以基坑监测方案的时空效应理论作为制定的前提,同时考虑到基坑周边的实际情况在一定程度上会对施工产生影响,从而影响到地下管线、构筑物等,一般来说,基坑影响范围为基坑开挖深度的2倍。对于基坑监测的内容以及相关监测点的布置需要满足工程设计的要求,同时也可以将施工过程周边的环境以及围护结构的变化反映出来,其中,监测方法、使用的监测仪器以及监测频率等都应该符合要求,这样可以为施工提供更精确的数据,更重要的是确保监测数据的公开性、合法性以及准确性,满足施工的实际需求[2]。
3 深基坑变形监测实例
3.1工程概况
本深基坑工程是某市市政工程的试验段,工程所处的范围无活动断裂经过,除去膨胀土可能引起基坑边坡、地基膨胀变形之外,不存在崩塌、地裂缝以及泥石流等不良地质的作用。基坑开挖深度在11 m~14 m之间,基坑工程属于一级类别。所选择的监测段基坑布置情况如图1所示。
3.2基坑监测目的及内容
为了确保在土方开挖以及主体施工期间,基坑工程能够详细的反映支护结构以及周边的建筑物变形、支护结构应力大小以及相对应的发展变化情况,从而确保基坑本身以及周边建筑物的安全。按照开挖的深度、支护结构特点以及基坑支护技术规程和周边的环境条件来进行科学的监测,做好及时的预警。其监测的内容包括:桩顶水平位移;深层水平位移;桩顶沉降;基坑外地下水位监测;建筑物的倾斜。考虑到测点相对较多,并且其内容复杂,存在大量的数据,考虑到篇幅的问题,本文的研究只针对基坑深层的水平位移数据进行分析[3]。
3.3监测结果分析——基坑深层水平位移
选择典型的测斜结果(在桩身内部埋设测斜管),绘制水平位移随着深度的变化曲线,其W07和E07两个测点的结果具体如图2和图3所示。
对图2和图3的曲线进行分析可以看出,同一个测点,随着深度的逐渐增大,其水平位移值会逐渐减小。最大的土体位移值在1.5 m处,W07的最大水平位移为13.44 mm,E07的最大水平位移为28.39 mm。就相关的分析表明,这主要是因为两边倒支护方案有所差异造成的,但是都能够满足土地位移变化规律的要求。当
深度达到13 m之后,其土体的位移值偏小,并逐渐接近于0,甚至在个别时段,当达到10 m左右深度时,就接近0,这表明本基坑变形影响的深度不大,施工对于周边的建筑物以及道路也不会造成太大的影响。就时间上来分析,在12月的1日~6日出现的位移最大,之后的位移都逐渐趋于平缓,表明随着开挖的停止,其深层的水平位移也有所收敛。不难看出,土体的深层水平位移的累计变化值以及变化的速率都可以控制在报警值的范围当中。
4 结语
因为国内对深基坑工程变形监测起步较晚,缺少实践经验的支持,所以,在今后的施工中,还需要更进一步完善深基坑的工程变形监测,这样才能确保市政工程满足城市发展的需求。
[1]张廷玉.深基坑工程周边建筑物变形监测与施工控制方法[J].测绘与空间地理信息,2013(5):197-198,202.
[2]高永刚.深基坑工程的变形监测[J].四川建材,2012(3):83-84.
[3]杜锡华.谈谈高层建筑深基坑支护工程变形监测方法[J].科技资讯,2010(35):58-59.
Inquiry on deep foundation deformation monitoring
Guo Dongdong
(ShanxiJinchengCityPlanning&DesignAcademySurveyTeam,Jincheng048000,China)
The paper introduces major deep foundation deformation factors and control measures, explores deep foundation deformation monitoring arrangement scheme, and monitors the deep horizontal displacement of the foundation by combining with engineering examples, which has provided some guidance for similar deep foundation monitoring engineering.
deep foundation, deformation monitoring, horizontal displacement, support structure
1009-6825(2016)23-0091-02
2016-06-07
郭东东(1981- ),男
TU441.6
A