孫亮
摘要:深基坑施工中測量的目的和特點與常規工程測量有很大不同,測量方法和設備與傳統測量完全不同,深基坑測量的特點以及深基坑測量的步驟和方法分析了當前深基坑測量的重要性。
關鍵詞:工程測量;深基坑;施工監測
隨著中國社會經濟的不斷發展,中國的科學技術水平已逐步提高到今天,建筑工程行業的發展速度和人們對建筑工程質量的要求也在不斷提高,深基坑工程是影響整個工程質量的關鍵因素,由于項目的建設內容和要求比較多,因此在建設過程中的重要環節就是測量工作,必須滿足測量和建設的要求,使用各種建筑測量儀器很重要,通過對項目建設特點和具體用途的分析進行深入研究。
1、深基坑工程測量步驟
1.1監測數據的采集
在建設過程中,測量頻率根據施工進度的速度,也可以監測數據為基礎發展趨勢調整監測頻率,監測數據可以反映實際工況基坑。在工程開挖前,應對各監測點測量,確定其參考價值。
1.2監測數據的處理
大部分監測數據應規劃好隨時間變化的曲線,并在施工過程中標出相應的基坑工作條件,并進行客觀評估,這是上一次與時間有關的地面沉降,孔隙水壓力曲線,有助于反映項目監測數據的大小,速度隨時間的變化和發展趨勢;平面圖和截面圖顯示了測量點的位置,這有助于監視結果,一個監視區域,用于分析和觀察現象之間的相互關系。
1.3監測數據的分析
監測數據的分析和建設過程中潛在的影響因素,必須是最好的一個深基坑工程的設計和施工經驗的設計,施工和監理人員集體完成;最重要的是能夠確定監測數據或曲線的可靠性和真實性,杰出的隨機效應或作用深基坑工程中人為不合理的數據,或反映實際情況合理的數據,只有這樣,才能開挖的安全是合理的、正確的評價。
2、基坑測量中的儀器
適應基坑監測的上述內容和特點,具體測量中采用了很多新型的測量儀器,譬如磁性深層沉降儀和測斜儀等設備。這些新的設備及其技術特點是傳統的工程測量不能涵蓋的。
2.1深層沉降儀
深層沉降儀是用來精確測量基坑范圍內不同深度處各土層在施工過程中沉降或隆起數據的儀器。它由對磁性材料敏感的探頭和帶刻度標尺的導線組成。當探頭遇到預埋在預定深度鉆孔中的磁性材料圓環時,沉降儀上的蜂鳴器就會發出叫聲。
2.1.1磁性沉降標的安裝
(1)用鉆機在場地中預定位置鉆孔(實際布設孔位時要注意避開墻柱軸線)。根據各個測點的不同觀測目的,考慮到上部結構的重量分布及結構形式以及實際土壓力影響深度,綜合取定各孔深尺寸及沉降標在孔中的埋設位置。(2)用PVC塑料管作為磁性探頭的通道(稱為導管),導管兩端設有底蓋和頂封。將第一個磁性圓環安裝在塑料管的端部,放入鉆孔中。待端部抵達孔底時,將磁性圓環上的卡爪彈開;由于卡爪打開后無法收回,故這種磁性環是一次性的,不能重復使用,安裝時必須格外小心。(3)將需安裝的磁性圓環套在塑料管上,依次放大孔中預定深度。確認磁性環位置正確后,彈開卡爪。測量點位要綜合考慮基底壓力影響深度曲線和地質勘探報告中有關土層的分布情況。(4)固定探頭導管,將導管與鉆孔之間的空隙用砂填實。(5)固定孔口,制作鋼筋混凝土孔口保護圈。(6)測量孔口標高3次,以平均值作為孔口穩定標高。測量各磁性圓環的初始位置(標高)3次,以平均值作為各環所在位置的穩定標高。
2.1.2磁性沉降標的測量
(1)在深層沉降標孔口做出醒目標志,嚴密保護孔口。將孔位統一編號,以與測量結果對應。(2)根據基坑施工進度,隨時調整孔口標高。每次調整孔口標高前后,均須分別測量孔口標高和各磁性環的位置。(3)每次基坑有較大的荷載變化前后,亦須測量磁性環位置。
2.2測斜儀
測斜儀是一種可以精確地測量沿鉛垂方向土層或圍護結構內部水平位移的工程測量儀器,可以用來測量單向位移,也可以測量雙向位移,再由兩個方向的位移求出其矢量和,得到位移的最大值和方向。
2.2.1測斜管的埋設
(1)在預定的測斜管埋設位置鉆孔。根據基坑的開挖總深度,確定測斜管孔深,即假定基底標高以下某一位置處支護結構后的土體側向位移為零,并以此作為側向位移的基準。(2)將測斜管底部裝上底蓋,逐節組裝,并放大鉆孔內。安裝測斜管時,隨時檢查其內部的一對導槽,使其始終分別與坑壁走向垂直或平行。管內注入清水,沉管到孔底時,即向測斜管與孔壁之間的空隙內由下而上逐段用砂填實,固定測斜管。(3)測斜管固定完畢后,用清水將測斜管內沖洗干凈,將探頭模型放入測斜管內,沿導槽上下滑行一遍,以檢查導槽是否暢通無阻,滾輪是否有滑出導槽的現象。由于測斜儀的探頭十分昂貴,在未確認測斜管導槽暢通時,不允許放入探頭。(4)測量測斜管管口坐標及高程,做出醒目標志,以利保護管口。現場測量前務必按孔位布置圖編制完整的鉆孔列表,以與測量結果對應。
2.2.2土體水平位移測量
(1)連接探頭和測讀儀。當連接測讀儀的電纜和探頭時,要使用原裝扳手將螺母接上。檢查密封裝置、電池充電情況(電壓)及儀器是否能正常讀數。當測斜儀電壓不足時必須立即充電,以免損傷儀器。(2)將探頭插入測斜管,使滾輪卡在導槽上,緩慢下至孔底以上0.5m處。注意不要把探頭降到套管的底部,以免損傷探頭。測量自下而上地沿導槽全長每隔0.5m測讀一次。為提高測量結果的可靠度,每一測量步驟中均需一定的時間延遲,以確保讀數系統與環境溫度及其他條件平穩(穩定的特征是讀數不再變化)。若對測量結果有懷疑可重測,重測的結果將覆蓋相應的數據。(3)測量完畢后,將探頭旋轉180°,插入同一對導槽,按以上方法重復測量,前后兩次測量時的各測點應在同一位置上;在這種情況下,兩次測量同一測點的讀數絕對值之差應小于10%,且符號相反,否則應重測本組數據。用同樣的方法和程序,可以測量另一對導槽的水平位移。(4)側向位移的初始值應取基坑降水之前,連續3次測量無明顯差異之讀數的平均值。(5)觀測間隔時間通常取定為3d。當側向位移的絕對值或水平位移速率有明顯加大時,必須加密觀測次數。
3、總結語
深基坑施工測量工作,是建筑基礎工程施工中的難點和重點,更是建筑基礎施工的基礎。它的成敗不僅對工程的造價、質量和工期有著重大的影響,而且對周圍的建筑物、構筑物的影響同樣不可忽視。
參考文獻:
[1]齊術京,深基坑巖土工程施工中的監測技術的處理[J],科技信息,2011(06).
[2]王興華,施工中深基坑的工程測量[J],黑龍江科技信息,2008(06).
(作者單位:阜陽市測繪院有限責任公司)