桩基沉降现场监测方法及其应用研究

2018-01-18曹黎明

建材与装饰 2018年1期

曹黎明

（湖南省第四工程有限公司湖南长沙 410000）

现阶段，地下工程建设越来越多，使得桩基问题频现，影响着建筑物后期使用的安全性。基于此，行业人员不断加强对此问题的研究，尤其是桩基沉降现场监测方法，力求提出能够准确监测的方法，以确保工程施工的质量。

1 桩基特点

桩基种类繁多，施工工艺差异较大，由于地层变化复杂，在施工过程中，极易使得桩身出现缩径或者断桩等缺陷，此时若继续施工，则会造成浅部桩身缺陷，改变基桩工作性状，使得基础产生安全隐患。桩基施工的过程中，常见问题如下：①漏浆；②塌孔等。基于此，为确保施工质量，做好施工现场监测，有着必要性。

2 桩基沉降动态监测要点

2.1 布设工作基点

开展桩基沉降现场监测，工作基点是基准点，要按照沉降施测方案以及布网原则来设置。需要注意的是，沉降施测方案的制定，要结合工程现场实际情况，做好环境条件分析。对于基点的布设，若难以确保其稳定性，则不可以使用。在进行每次观测时，均需要测定基点之间的高差，看其是否稳定。同时在现场监测时，要定期使用水准仪，做好高等级水准点联测，做好稳定性检测工作。在布置观测标志点时，选择桩基混凝土表面[1]。

2.2 遵循沉降观测原则

在进行桩基沉降监测时，采取周期观测，要遵循五点原则。在沉降观测时看，要确保各点位的稳定性，包括基准点与基点等。做好观测仪器与设备等的检查，确保观测的稳定性，同时要确保观测人员队伍的稳定性。除此之外，在布设观测路线以及点位等，要严格按照观测程序与规范，做好观测质量的把控。在观测的过程中，做好全面的保障措施，能够有效的减少人为因素的影响，确保观测质量。

2.3 做好实测资料保管

对于桩基沉降现场监测获得的数据，要及时做好整理工作，确保实测资料的真实性与完整性。沉降观测作为系统工作，为确保资料的准确性，需要严格按照沉降观测要求，做好观测工作。需要注意的是，首次观测在沉降现场监测资料中，发挥着重要的作用，因此要确保首次观测的精确度[2]。

3 桩基沉降动态监测方法的应用

3.1 工程概述

某工程为桩基加固工程，其楼高为17层，总高度为91.5m，基本柱网规格为9×9m，相对标高是-15.00m。建筑最大柱轴力为120000kN左右，裙房部位底轴力在23000kN左右。按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）相关规范，此桩基设计等级属于甲级。原桩基工程所处位置地下水位较高，存在承压水层，地下水流动，极易造成注浆不牢，最终造成桩基失效，降低承载力。基于此，采取锚杆静压钢管桩，开展加固施工。钢管桩型号为φ325（壁厚度为10），作为加固材料，桩顶绝对标高为-15.00m，进入持力层＞1m。

3.2 现场动态监测

通过在施工现场，对桩基结构进行全面监测，以掌握桩基变形与沉降情况，及时调整施工方案，验证加固方案的合理性。此次监测主要从以下指标入手：

3.2.1 孔隙水压力

选择多个孔隙水压力监测点，在每个点位上，布置2只孔压计，上下布置，距离板底深度为1.5m与3.0m。需要注意的是，孔压计埋设要和基底垫层同步开展。图1为孔隙水压力变化曲线。由图可知，在钢管桩施工环节，孔压虽然有所上升，但是幅值不大。当钢管桩施工结束后逐渐恢复平稳。总体来说，在施工期间，孔隙水压力处于稳定状态，孔压变化不影响基础底板。

图1 孔压随着时间变化的曲线图

3.2.2 桩顶反力

使用应力计与应变计，进行钻孔灌注桩桩顶反力监测。在各测试桩顶部截面，采取对称埋设的方式，分别布置2只钢筋计与应变计。为了能够充分反映施工情况，使用反力计，开展桩顶反力监测。完成反力计埋设后，在进行桩顶处理时，开展监测工作。从监测结果来看，角桩反力最大，边桩居中，中间桩最小。开展上部结构施工作业，钢管桩顶反力总体呈现增大的趋势，增幅不明显。最大桩顶反力为160kN。

3.2.3 桩间土压力与筏板压力

在进行基底垫层施工时，开展土压力盒埋设工作。确保布置时间和初始频率测试时间与反力监测点相同。总计布置21只土压力盒，做好编号处理。随着上部结构施工的开展，桩间土压力出现逐渐增加的趋势，土压力测试值处于40～80kPa范围内，逐渐稳定[3]。

筏板压力监测：使用钢筋应力计，测试筏板压力。为了能够有效掌握底板应力变化实际情况，在各监测点表层与底层钢筋上设置钢筋计，分为X向与Y向。从监测结果来看，筏板应力＜10MPa。随着上部结构施工的开展，筏板应力虽有变化，但是总体变化不大。筏板沉降观测结果显示，筏板监测点沉降差不大，在21.6～23.3mm范围内。