摘要:在目前工程建設過程中,深基坑由于受多方面條件的限制性影響,已經成為巖土工程中的重難點問題。為了保障深基坑的安全性問題,施工技術人員除了要對深基坑的圍護支撐設計和基坑開挖施工方案進行充分論證之外,還要建立健全一整套的深基坑監控量測方案體系,以便能夠全面的了解狀況。通過對深基坑各方面狀況的了解和數據的分析,預測在施工過程中可能會出現的問題,這樣做能夠使安全隱患降到最低,對周圍的施工環境的破壞程度降低到最小。不僅有利于保障施工人員的生命財產安全,同時也有利于提高施工企業的經濟效益和市場競爭力,促進深基坑健康有序發展。
關鍵詞:深基坑;監控量測;方案
隨著我國市民對建筑物需求的不斷膨脹,在城市內有限的地面空間已經不再能夠滿足人們日益增長的工作和生產生活需要。為了能夠解決這一難題,人們開始向高空和地下尋求發展的空間環境。例如,大量地鐵、地下室、地下商場、地下停車場和隧道等不斷涌現。對于這些地下的發展空間,其共同的特點都是需要進行大規模的開挖,這就導致深基坑的產生。在我國,隨著深基坑技術手段的不斷進步,我國基坑挖的越來越深,地質條件也越來越差,這使得基坑周圍的建筑物建設得較為周密。因此,要解決這些深基坑的問題,需要對其進行精心的設計與加工,以便保障整個市區的形象和深基坑工程的結構安全性能。本文重點探討深基坑的施工監測技術方法,希望對施工單位有參考價值。通過本文的論述,筆者一方面希望能起到拋磚引玉的作用,另一方面,希望能給相關的工作人員提供一點參考借鑒的材料。
一、相關概念界定
1、深基坑工程
根據我國住房和建設部的文件指出,深基坑工程是指開挖的深度≥5m的基坑、土方開挖、支護和降水工程等。另外,雖然沒有開挖到5m,但它的地質條件和周圍的環境以及地下的管線過于復雜而影響到周圍建筑物安全時,其也為深基坑工程。深基坑綜合性較強,具有較強的區域性和個性,是一項系統而又復雜的工程。
二、深基坑監控量測的目的
對深基坑進行及時有效的監控量測,有利于了解各個施工階段地層與支護架構之間的動態變化,這樣有利于施工人員準確的獲悉在施工過程中,整個結構處于怎樣的一種安全狀態。對監控量測數據的處理分析,有利于施工技術人員采取相應的工程措施來控制地表下沉,確保地面上的交通能夠順利的進行,地面上的建筑物也能夠正常的使用。在工程設計階段,理論的估算難免會有所不足,但如果對工程進行現場的監控量測,則可以有效的解決這一問題,還可以把檢測出來的結果反饋到設計環節,使其用來指導施工。監控量測并不是意味著挑毛病,也不是多此一舉,而是通過監控來對施工工程進行全面監管,通過了解該工程的表現以及其中反映出來的特點和規律來為今后類似的工程提供經驗借鑒。
三、深基坑監控量測方案
深基坑的監控量測是一項系統而又復雜的工程,深基坑監控量測工作的好壞直接與選用的監控量測方法和監測點的布置有關。因此,在監控的過程中,要堅持可靠性原則、重點監測關鍵區原則、方便實用原則和經濟合理原則等。
1、監控量測點的選擇原則
監測點的選擇要求其能夠全面反映出監測對象的全部動態,類型和數量等。監測點的選擇需要綜合考慮深基坑工程的性質、地質條件和設計要求、施工特點等因素。例如,當監測點是為了結合施工而設計的測點時,則要把監測點設計在最先施工的地方;而為了要驗證設計數據而監測時,則要使監測點放在最不利的位置和斷面上。這樣布置監測點的目的是為了及時了解到監測信息,以便及時反饋信息用來指導施工。然而,對于那些表面上已經變形的監測點則既要考慮監測對象的變形特征,又要有利于儀器設備的觀測,還要能夠保護監測點。當然,當監測點在施工過程中遭到破壞時,要盡量在原來位置或者是附近位置進行補設,以便保障該監測點的數據有效穩定。
2、深基坑監測的方法
(1)樁頂的水平位移觀測
監測點沿著深基坑的每一條直線邊建立一條軸線,并且在直線邊上布設水平的位移點,軸線上不需要監測距,也不需要測角,只是需要把軸線用全站儀投射到位移點旁邊來即可量取到位移點偏移軸線的距離。通過多次的偏距對比可以發現水平位移量。在深基坑開挖前選取兩次的觀測數值的平均值作為初始值,在施工過程后的觀測值與初始值之間差則為累計位移量。
(2)土體側向變形的量測
利用測斜儀進行檢測,假設深基坑內側位移為正,滑輪高端為正方向與深基坑垂直,逐漸使其下放至管底,自下而上每0.5m為一測段,依次測量偏角值并記錄下來。然后將探頭旋轉180°,在進行測量,通過兩次測量數據的疊加推算出各個點的位置值。
另外還有地下水位的測量、地面沉降的量測、側向土壓力的量測、圍護結構邊管線的量測和管線量測等方法在深基坑中得到廣泛運用。
四、監控量測結果的分析與反饋
深基坑的監控量測是隨著施工的進度而穿插進行的,為了能夠最大限度的保障施工工程的安全性能,要做到監控數據能夠及時有效的反饋信息并指導施工。監控量測工作人員要對監控到的數據信息進行及時的處理,并反饋給技術人員,制定報表制度。監控量測的數據要整理成圖表的格式,當天的數據當天處理并當天反饋。當監測出來的數據不符合預警值或者是存在安全隱患時,監測人員要在報表中標明出來,及時向技術人員的主管部門反映。在每一次監控量測以后,要對量測面內的每一個量測點分別作回歸分析,以便制定出最高精度的回歸方程。通過回歸方程來分析預測,并最終推算出最終的位移變化,由此來判斷施工方法是否安全合理。
當施工過程中,出現監測數據不斷增大時,或者是時態曲線長時間沒有變緩時,則要使施工單位停止進行施工作業,并及時采取有效的處理措施。
五、監控量測的管理體系與注意事項
監控量測的管理組織要根據深基坑工程本身的特點來建立專業的組織監控量測機構。深基坑的監測應該以獲取定量數據的儀器設備為主,以現場目測監控為輔;在深基坑的施工前就要進行不低于兩次的監測,作為初始值;根據施工進程來確定各項監測工作的時間間隔,例如:在開挖卸載急劇時段,間隔時間不應該超過1天,當深基坑變形程度超過有關的標準或者場地條件發生很大變化時,則要加密監測頻率。當有危險的信號時,要對其進行連續性的監測;對監測數據的量測要精準,完整可靠并詳細記錄,以便為施工提供依舊;及時制定量測表,分類匯總數據,施工過程中,施工技術人員可以根據監測資料方便的判斷出支護狀態,當監測數據接近警戒值時,要及時調整,修正參數。從深基坑施工的一開始到最后的結束,當測試的數據較為穩定時,所有監測點要能夠反映出施工中監測點的受力或變形是隨著時間而發生變化的。
六、結語
深基坑工程復雜,綜合程度高,在我國目前的施工過程中依舊存在很多問題,這不是一個部門能夠解決的。當今我國限于技術水平,還很難在一開始設計階段就能精確的預測,因此需要在施工過程中不斷的加強監測來發現其問題。通過借助現場的監控來對設計和施工方案進行不斷的調整優化以及合理性檢驗,以便保障整個深基坑工程的質量安全。當然,要實現深基坑工程的安全可靠施工,需要多個部門加強合作。以上是本人的粗淺之見,由于本人的知識水平及文字組織能力有限,文中如有不到之處還望不吝賜教。
參考文獻:
[1]涂成立;徐禎祥;地鐵車站深基坑監測與分析[J];市政技術;2007(9).
[2]王亞民;明挖基坑施工監測與分析[J];高新技術;2010(13).
[3]高鵬;灣家車站明挖深基坑工程監控量測方案[J];理論論壇;2011.
[4]楊雪林;周穎軍;內支撐結構深基坑監測與分析[J];工程質量;2009(8).
[5]靳偉;深基坑開挖監測技術研究[J];城市建設;2013(27).