关于基坑工程变形监测关键控制点技术分析研究
2021-06-07刘元生
刘元生
摘要:随着我国城市的发展,我国的高层建筑日益增多,地铁、管道等工程层出不穷,对基础工程的质量提出了更高的要求。然而,在实际工作中,随着施工深度的增加,开挖面的扩大,使得基坑的变形问题受到了广泛的重视。因此,必须对基坑的变形进行监测,以确保其施工质量。基坑变形监测是一项高精度的工作,由于监测对象复杂、项目繁多、仪器、人员、方法等多方面的原因,往往会造成监测费用居高不下,而施工单位为了控制项目的造价,往往会对监测成本进行严格的监控,因此,监测机构要在监测效益与成本之间进行合理的权衡,以保证监测的效益与成本的最大化。本文对基坑工程变形监测的有关问题进行了探讨,希望在以后的实践当中可以提供借鉴作用。
关键词:基坑工程;安全;变形监测
1.基坑工程变形监测对象及项目的确定
在基坑工程变形监测中,应首先确定监测目标和监测内容,根据工程结构和环境不同,监测重点也不同。确定合理、高效的监测对象和监测项目,可以达到监测预警、提高监测效率、节约监测成本的目的,是基坑变形监测的重要控制环节。
监测的内容主要有:基坑围护结构自身、周边土体、地下水、管线、周边的建(构)筑物、重要道路等等;监测内容主要有位移监测(横向位移、垂直位移)、土压力监测、地下水位监测、内力监测等等。监测对象及监测项目的确定通常要按照以下步骤进行:一是按照基坑工程设计方案中的变形监测内容及设计要求,搜集相关地质、勘察及周边环境等数据,并结合相关规范规定,初步确定监测对象及监测项目、并编制本项目基坑工程初步变形监测方案;然后组织专业技术人员现场实地踏勘,实地检核设计及变形监测方案技术指标及条件因素;再将包含监测对象、监测项目在内的监测方案、监测成本预算提交建设单位,组织设计单位、专家等进行技术、成本等论证。
2.基坑工程变形监测精度
根据《建筑变形测量规范》JGJ8-2016标准,对变形监测位移的监测精度分为特等、一等、二等、三等和四等。基坑变形监测的准确性既是监测手段和监测手段的基础,又是监测成果是否具有安全预警、成本是否合理、是否具有较高的监测精度,监测精度偏低,无法实现安全预警,因此,监测精度的选取是影响监测成败的重要因素。
基坑工程按照基坑工程及其周围环境的变形、基坑工程对工程自身及其周圍环境的影响,分为三个级别,即风险等级越高、工程重要性系数越高,相应的监测精度越高,相应的监测精度也越高,最后的监测等级要根据基坑工程的特殊设计和技术规范以及施工场地的具体情况而定。
3.基坑工程变形监测方法
基坑变形监测是一项系统工程,对同一基坑变形的监测有很多种,而同一工程的变形监测手段也很多。例如,在水平位移监测中,常用的方法有:视准线法、全站仪极坐标法、小角度法等;竖向位移监测常用的是几何水准法、三角高程法等等。监测机构如何选择与项目监测精度、监测条件等相适应的监测指标,以及与本单位的实际情况(现有仪器设备、人员技术水平等)相适应的监测手段,具有一定合理性和经济性的监测手段尤为重要。本文根据工程变形监测工作的经验,对现有的各种水平位移监测技术的适用条件进行了归纳。
视准线法和小角度法是用来测量变形体在一定的方向上(例如,土压力监测常采用土压力计量测)的位移,其原理简单,方法实用,易于实施,投资少,但难以实现自动化,且受外部环境的影响。视准线法的监测点与视准线之间的偏差不能超过20mm,而小角度法监测点的偏差不能超过30°),这对场地的要求很高,也是有限制的。
4.基坑工程变形监测数据分析
4.1基准点稳定性分析
基准点的稳定性与监测结果的正确性有关,必须严格按照设计和技术要求的位置、数量、布设方法,并结合现场实际情况来确定。一般参考点应该埋在远离变形影响区域、位置稳定、易于长期保存、施测条件较好的地区,工作基点应该设置在相对稳定、易于监测的位置,两者最大的不同在于,在监测期内,基准点不能有任何变形,也不能在监测过程中被遮蔽或损坏;工作基点埋在监测区附近,以便进行监测,在监测周期中有可能出现变形。在每一次的变形监测中,首先要对工作基点和基准点进行联测,并对工作基点进行校正,并在工作基点上对各监测点进行观察,从而避免因工作基点移动而造成的数据误差。
4.2监测点变形分析
监测点的变形分析直接反映了监测对象的稳定和安全,并能判断出同一监测点的两个阶段是否安全或者需要提前预警。这里重点分析监测数据出现微小变形或反向变形时应该如何进行分析处理。在进行监测点资料分析时,必须将监测误差因素考虑在内,若同一监测点附近的两个连续变形量低于实测值,可以视为两个阶段间无变形或无显著形变,但若相邻两个阶段的变形量虽小,而多期的变形量却有较大的变化,则应视为此监测点的变形。
监测单位要正确处理变形量的正向位移和反向位移,即从理论上看,监测点应该向基坑内部位移或向下移动(与载荷作用方向一致),而反向位移则是反作用力方向位移,不能认为反向变形是安全的。
5.结束语
基坑变形监测是保证工程质量和安全的关键因素,同时也是对基坑支护系统及周边环境保护的一种重要手段。在基坑保护工程中,无论采用何种施工技术,其最终目标都是要防止出现安全风险。基坑变形监测是一种高精度的监测技术,其监测精度及监测方法的选择对监测数据的准确、有效起着重要作用,要充分利用监测本身的作用、严谨的数据分析和客观真实的监测结果。
参考文献
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