摘要:本文介紹了基坑變形監(jiān)測中涉及沉降觀測的一般方法
關(guān)鍵詞:基坑監(jiān)測;沉降觀測;觀測方法
在基坑工程監(jiān)測中涉及到沉降觀測的項目有圍護墻(邊坡)頂部豎向位移、周邊地表豎向位移、周邊建筑物豎向位移等,在一、二級基坑中均屬于必測項目,且沉降數(shù)據(jù)有效地反映了基坑施工過程中對相關(guān)部位產(chǎn)生的影響,因此對上述沉降觀測的時效性和精確度提出了很高的要求,我們從沉降觀測的基準點和測點埋設(shè)、儀器選用、觀測方法和精度分析等幾方面對基坑監(jiān)測中的沉降觀測進行實施。
一、基準點的埋設(shè)
1、在基坑外埋設(shè)三個水準基準點作為起始數(shù)據(jù)的基本控制點,要求埋設(shè)的地點要不受施工的影響,土質(zhì)有相當?shù)姆(wěn)定性,為保證沉降觀測結(jié)果不受水準基準點可能存在位移和沉降的影響,必須定期對水準基準點的穩(wěn)定性進行檢核,通常情況下是通過三個水準基點相互驗證其穩(wěn)定性;
2、在復雜監(jiān)測環(huán)境下應布設(shè)工作基點,例如沉降觀測點埋設(shè)位置比較狹小,又有遮蓋物遮擋視線的情況,不利于形成閉合環(huán)觀測的情況下,設(shè)置工作基點,把工作基點設(shè)置于水準線路內(nèi),再由工作基點做支水準路線觀測監(jiān)測點,這樣既有利于避免來回轉(zhuǎn)站帶來的誤差,又能方便觀測。工作基點一般先在離監(jiān)測點較近,能一站測到的位置。
3、水準基點埋設(shè)應遠離基坑(一般離基坑50米以外),既要安全牢固,又要便于保護,可埋設(shè)水準標石,也可埋設(shè)鋼筋然后澆筑水泥加以固定。
二、沉降觀測點的埋設(shè)
根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》及常規(guī)做法要求,沉降觀測點的布設(shè)應能全面反映建筑及地基變形特征,并顧及地質(zhì)情況及建筑結(jié)構(gòu)特點,點位宜選設(shè)在下列位置:
1、基坑坡頂(墻頂)沉降觀測點
、呕舆吰缕马?shù)某两涤^測點應沿基坑周邊布設(shè),基坑周邊中部、陽角處應布設(shè),間距不宜大于20米,每邊數(shù)目不應少于3個;
⑵圍護墻頂部或冠梁頂部的沉降觀測點也應沿基坑周邊布設(shè),基坑周邊中部、陽角處應布設(shè),間距不宜大于20米,每邊數(shù)目不應少于3個。
2、周邊建(構(gòu))筑物沉降觀測點
、沤ǎ(gòu))筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每10~15m處或每隔2~3根柱基上,且每邊不少于3個監(jiān)測點;
、聘叩蛯咏ㄖ、新舊建筑、縱橫墻等交接處的兩側(cè);
⑶建筑裂縫、后澆帶和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基按壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處及填挖方分界處;
、葘τ谥苓吔ㄖ镏卸酁榕f房或磚混結(jié)構(gòu)的老建筑,其新舊建筑的結(jié)合處應設(shè)置觀測點;
、蔁焽琛⑺雀呗枠(gòu)筑物基礎(chǔ)軸線的對稱部位,每一構(gòu)筑物不少于4點;
、式ㄖ臉求w比較長,離基較遠的一側(cè)可以少布設(shè)觀測點,但要保證靠近基坑一側(cè)有足夠的觀測點。
3、周邊地表、道路沉降觀測點
周邊地表、道路沉降觀測點的布設(shè)范圍為基坑深度的1~3倍,在垂直于基坑的方向上布設(shè),一般選在基坑中部或其他有代表性的部位,一個剖面不宜少于5個。
三、監(jiān)測方法及誤差影響因素
1、沉降觀測方法有GPS變形監(jiān)測自動化系統(tǒng)、幾何水準或液體靜力水準及電磁波測距三角高程測量等,基坑沉降監(jiān)測一般采用幾何水準測量中的光學水準儀或數(shù)字水準儀進行測量。
2、對于沉降監(jiān)測而言,不管運用的監(jiān)測手段如何高,還是有誤差存在,其來源主要包括三個方面:
。1)觀測者
由于個人感官能力局限性的存在,使沉降監(jiān)測觀測者在儀器安置、對準及數(shù)據(jù)讀取方面都存在誤差,加上其心理等其它各種因素的影響,也會導致誤差產(chǎn)生。
。2)儀器
進行沉降監(jiān)測需使用水準儀,儀器有一定限定的精度,且在制造、安裝及校正等過程中也會導致存在誤差,從而影響監(jiān)測精度。同樣的,水準尺也會影響監(jiān)測成果。
。3)外界條件
監(jiān)測時,大氣折射、溫度、濕度等都會對監(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生一定影響,尤以大氣折射情況最為明顯,當外界條件發(fā)生變化時,其成果也會變化。
3、沉降監(jiān)測誤差分析
對于測量而言,將誤差劃分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和粗差三種類型。系統(tǒng)誤差對測量成果產(chǎn)生較大影響,且具有累計性,進行實際沉降監(jiān)測時必須盡可能消除或限制系統(tǒng)誤差;偶然誤差在任何測量工作中都是不可修正的,是由多種因素綜合作用產(chǎn)生,單個偶然誤差呈現(xiàn)隨機特性,總體則服從正態(tài)分布;粗差又稱為錯誤,其值一般遠大于前兩種誤差,若出現(xiàn)粗差,則之前工作成果作廢,需要返工重測。
4沉降監(jiān)測精度控制方法
對于一級和二級基坑,應按國家二等水準測量的要求施測,其指標要達到如下條件:往返較差、附和或者環(huán)線閉合差值小于或等于1.0;前后視距小于或等于30m且前后視距差小于或等于1.0m;前后視距累積差小于或等于3.0m;在建立水準路線時,每個儀器站對多個點進行觀測,盡量讓兩相鄰測點能組成一個觀測站,即上一站的前尺點成為下站后尺點,使每個測點位于閉合環(huán)線;對于水準尺無法豎值的問題,在觀測時,盡可能使水準氣泡居中,或者運用尺撐達到使尺直立的目的;對于i角變化對觀測精度的影響,其消除方法是在進行每期的觀測前都對i角進行一次測量,按照《建筑變形測量規(guī)范》[4]中的規(guī)定,測量的i角不大于15″,且每天對水準儀的i角進行一次檢測。綜合以上因素,在基坑檢測中的沉降觀測過程中,應做好以下幾點:
⑴監(jiān)測過程遵循“四固定”原則,即固定儀器,固定人員,固定路線,固定觀測條件。
、剖褂玫乃疁蕛x、水準尺在項目開始前和結(jié)束后應進行檢驗,項目進行中也應定期檢驗。
、撬疁视^測作業(yè)時注意以下幾點:
①應在標尺分劃線成像清晰和穩(wěn)定的條件下進行觀測;
、谟^測時要避免陽光直射,觀測環(huán)境基本一致;
、蹏栏癜凑找(guī)范要求觀測,隨測隨記,隨時檢核。
四、設(shè)備、人員素質(zhì)的要求
基坑監(jiān)測中的沉降觀測精度要求較高,應使用精密水準儀(S1級或S05級),水準尺也應使用相應的銦瓦尺。觀測人員必須接受專業(yè)技能培訓,對觀測過程中出現(xiàn)的問題能夠會分析原因并正確運用誤差理論進行平差計算。
五、精度要求及限差
采用光學水準儀或數(shù)字水準儀進行測量的方法和精度一般遵照《國家一、二等水準測量規(guī)范》GB12897-2006的要求進行。
【參考文獻】1、《建筑變形測量規(guī)范》,JGJ8-2007
2、《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》,GB50497-2009
3、《國家一、二等水準測量規(guī)范》GB12897-2006