摘 要:近年來,基坑變形監測隨著現代社會經濟的飛速發展及城市大規模建設、地下建筑的大規模發展而逐漸興起。基坑開挖是建筑工程施工中的重要組成內容,而現階段城市建筑施工中,基坑開挖工程通常位于建筑密集區域,所用的支護樁開挖基坑方式,在開挖施工中無法避免會對附近建筑造成影響,因此應開展基坑工程監測,從而為基坑工程的順利、安全開展及附近建筑的穩固提供有力保證。
關鍵詞:建筑工程;基坑;變形監測
1 基坑變形的概述
隨著建筑行業施工的日益規范化,基坑工程開挖采用信息化施工必將成為一個發展趨勢。基坑在開挖施工過程中由于受基坑土質、開挖深度及尺寸、周圍荷載、支護系統及施工方法等諸多因素影響,變形將是不可避免的。盡量減少基坑開挖對周邊環境的影響,對基坑周邊建筑物、基坑土體及支護樁的位移等進行變形監測,盡可能的對它們在后續施工中的變形進行預測,了解其有無較大的不均勻沉降,以便采取有效的補救措施,是現代建筑基坑施工中面臨的重要問題。
深基坑工程是綜合性較高的一門學科,不僅涉及到測繪工程,還涉及到巖土工程、結構工程以及施工技術等多學科的相互交叉,是多種復雜因素交互影響的系統工程。
2 深基坑工程特點
2.1 基坑支護體系是臨時性的結構。其安全儲備較小,具有較大的風險性。基于此特點,基坑工程在施工過程中應進行監測,并制定相應的應急措施,一旦在施工過程中出現險情,必需及時進行搶救,確保工程和施工人員的安全。
2.2 基坑工程具有很強的區域性。不同地基土的地質條件和水文條件不同,相應的基坑工程差異性也很大。而且,在同一城市的不同區域基坑工程也有很大差異。因此,基坑工程的支護體系設計、施工以及基坑開挖都要因地制宜,而不能照搬外地經驗。
2.3 基坑工程具有很強的個性。基坑工程的支護體系設計、施工和基坑開挖的相關影響因素有很多,比如,工程地質條件、水文條件、基坑周邊的建筑物、道路、地下管線等。這些因素在設計及施工過程中,都應該考慮到,以免造成安全事故或者破壞周邊的已有建筑物或設施。由此可見基坑工程具有很強的個性。
2.4 基坑工程綜合性強。基坑工程是一項綜合性的巖土工程,不僅包含巖土工程知識,還包含了結構力學、水力學、計算理論、測試技術、施工機械及技術等多學科的綜合知識。
2.5 基坑工程具有較強的時空效應。對支護體系的變形和穩定性有大較大影響的因素主要有基坑的平面形狀及基坑深度。此外,也需要對地基土體的蠕變性加以關注和研究,特別是軟粘土的蠕變效應。在蠕變效應的作用下,隨著時間的推移地基土體強度降低,土坡穩定性變小變得易于發生失穩破壞。所以必需重視基坑工程的時空效應帶來的不良影響。
2.6 基坑工程是系統工程。基坑工程由支護體系設計、施工以及基坑開挖三部分組成。基坑開挖的施工組織是否合理將對支護體系能否成功支撐住基坑邊、安全穩定地運行產生重要影響。不合理的基坑開挖順序以及過快的開挖速度都可能引起主體結構樁基變位、造成支護結構變形過大,甚至引起支護體系失穩而導致破壞,引發工程事故。
2.7 基坑工程具有環境效應。基坑開挖必然會引起周圍土體地下水位的變化和應力場的改變,從而導致周圍地基土體產生變形,并對周圍建筑物、道路和地下管線產生影響,甚至影響其正常使用或安全。此外,大量土方外運也將對城市交通、路面衛生和棄土點環境產生影響,施工過程中產生的施工噪音也會對附近居民產生影響。
3 基坑監測的主要內容
3.1 基坑的圍護結構形式。在進行深基坑施工的過程中,必須考慮到滲水和積土的問題,因此,要在基坑的施工中加入一定的圍護結構。淺基坑的圍護結構以前常用的是鋼板樁或放坡表面噴錨;深基坑的圍護結構承受的壓力比較大,維護結構的要求會比較高,因此大多數的深基坑施工中的圍護結構都是采取的現場澆灌地下連續墻的方式。因此,根據不同的施工狀況要采取不同的施工方式,深基坑和淺基坑的圍護結構形式的不同也就影響著基坑監測的內容也會有一定的差異。
3.2 基坑監測的內容。
3.2.1 水平位移監測。在對水平位移進行監測的時候,可以采取小角度法和投點發等方法;在對任意方向上的監測點的水平位移進行檢測時,可以采取前方交匯法和極坐標法等方法;即便預先埋設的基準點和基坑的距離過遠,也可以采取現代化的技術來進行監測,比如GPS測量法。在這種情況下,水平位移監測基準點的埋設應該在基坑的相應的距離之外且要避免將基準點埋設在低洼積水等受環境影響復雜的地方,同時在保證監測科學性的同時要想提高監測的精度也應該增加測回數,這樣才能保證監測數據的科學性。
3.2.2 豎向位移監測。幾何水準或者液體靜力水準等都是在進行豎向位移監測的時候用到的方法。而對于傳遞高程的一些工具也應該實時的進行修正,以保證客觀性。坑底回彈區域也應該設置回彈監測點。在整個豎向監測過程中,對于檢測精度的確定應該采取真實客觀的態度,以保證整個工程的真實可靠。
3.2.3 裂縫監測(周邊地表、道路)。裂縫監測的主要對裂縫數量、位置、走向、長度、寬度、深度等進行檢測的,在對施工的主要部位的裂縫應該采取全面的監測,以保證將裂縫對工程的影響控制在一定的范圍之內。在基坑施工的過程中,裂縫監測也是一個重要的環節。對裂縫寬度的監測可以采取在裂縫的兩側劃平行線和貼石膏餅的方式,然后使用相應的工工具進行測量。而對裂縫深度的測量可以采用鑿出法和超聲波法來進行監測,這種方法對可以降低監測的難度提高監測的效果。
3.2.4 土壓力監測。土壓力的監測可以采取埋入式和接觸式兩種方法,而在土壓力的監測過程中必不可少的要使用土壓力計。在進行土壓力監測的過程中主要采取的是埋入式的監測方法,而在采用這種方式的時候必須要求手里面和所需監測的壓力摸保持垂直的狀態,在監測的時候應該做好相應的記錄。在土壓力監測過后也應該對壓力膜和壓力計進行檢查,查看是否存在問題,避免造成損傷。
3.2.5 孔隙水壓力監測。孔隙水壓力監測的目的是保證基坑的水壓承受能力,以確保設計數據的完整。在進行孔隙水壓力檢測的時候可以采取埋設鋼弦式的孔隙水壓力計,這種壓力計在這種情況下使用最合適。
3.2.6 地下水位監測。在進行地下水外監測的時候可以采取適當的水外計來完成。對基坑的不同位置進行水位監測的時候應該將水位監測空位設置在具有代表性的位置,以此來反映基坑內地下水位的整體情況。在監測的過程中也應該適當的調整水位計的位置,以保證監測的數據完整可靠。
4 結語
通過上文的敘述分析我們可以得知,隨著時代的進步和發展,基坑支護工程得到了較為廣泛的應用,雖然有著諸多的基坑支護方法,如地下連續墻、土釘支護等,不管采用哪一種方法,都需要對基坑的結構位移進行實時監測,以便及時采取針對性的措施,來消除隱患。
參考文獻
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[2] 華錫生,黃騰.精密工程測量技術及應用[M].河海大學出版社,2002.
作者簡介:朱廣仁,身份證號碼:441424198403142233。