隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,各種高層、超高層建筑不斷涌現(xiàn),深基坑工程施工也稱為不可缺少的內(nèi)容,而深基坑開挖和暴露期間的安全,直接影響到周圍建筑、公路、管線等的安全。深基坑開挖后,由于土體平衡被打破而導(dǎo)致土應(yīng)力發(fā)生改變,土體支護結(jié)構(gòu)及本身出現(xiàn)變形,進而易引發(fā)周圍土地發(fā)生不均勻沉降。為此,在深基坑開挖過程中,應(yīng)當(dāng)加強對基坑變形的監(jiān)測,以便及早發(fā)現(xiàn)安全隱患,避免安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。本文作者結(jié)合自己多年從事基坑監(jiān)測的經(jīng)驗,對基坑變形監(jiān)測的相關(guān)問題進行探究。
1 基坑變形監(jiān)測的作用
對于相對復(fù)雜的基坑工程來說,只憑借以往的工程施工經(jīng)驗,難以準(zhǔn)確的預(yù)測和判定基坑變形情況,這時就需要依賴施工現(xiàn)場的變形監(jiān)測來定量評價基坑的變形情況;幼冃伪O(jiān)測的作用主要表現(xiàn)在以下三點:①動態(tài)的報告基坑變形信息。受到施工現(xiàn)場各種環(huán)境的綜合影響,基坑開挖時周圍的設(shè)施和建筑物始終處于不穩(wěn)定狀態(tài),其出現(xiàn)的變形和變化沒有合理的規(guī)律可循,此時就需要依據(jù)現(xiàn)場變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)來綜合評定基坑的變形情況,為施工單位制定合理的施工方案提供參考。②明確變形的大小。依據(jù)基坑變形監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù),可以定量的評定基坑開挖對周圍設(shè)施和建筑物的影響、基坑變形量的大小,以便施工單位能夠依據(jù)變形量合理的安全施工進度。③及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。通過對以往基坑安全生產(chǎn)事故的分析可知,基本上所有的安全生產(chǎn)事故都是由于施工單位忽視了基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)的重要性,忽視變形量大小的檢測,進而導(dǎo)致生產(chǎn)事故的發(fā)生。通過對變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,能夠初步判定變形發(fā)展的走勢,及早的發(fā)現(xiàn)安全隱患,為制定安全補救措施和改進施工方案提供依據(jù)。
2 基坑變形監(jiān)測的方法分析
基坑變形監(jiān)測的項目有周圍建筑物、基坑周圍土地及底部、地下水情況、施工工況、周圍的自然環(huán)境、維護結(jié)構(gòu)以及地下設(shè)施等,而需要重點監(jiān)測的內(nèi)容為基坑底部管線的變形情況、基坑以及周圍建筑物的沉降量、周圍維護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等。實際監(jiān)測過程中,由于不同工程地質(zhì)情況不同、需要重點監(jiān)測的內(nèi)容也不同,這就需要監(jiān)測人員抓住監(jiān)測重點,確;庸こ淌┕ぐ踩
2.1 基坑變形監(jiān)測點的設(shè)置與設(shè)備埋置
為了保證基坑變形監(jiān)測點的有效性,在土體開挖以及基坑降水的影響區(qū)域,大約兩倍于基坑開挖范圍內(nèi)要布設(shè)監(jiān)測點。此外,還需要根據(jù)場地土體情況編制適宜的圍護設(shè)計方案,結(jié)合現(xiàn)有的理論知識和布設(shè)經(jīng)驗,進而確定監(jiān)測點布設(shè)的密度和范圍。通常情況下,在工程開工建設(shè)前就要完成可預(yù)埋的監(jiān)測點布設(shè),這樣監(jiān)測點能夠具備一定的穩(wěn)定期,并完成各項靜態(tài)初始值的測定。對于位移、沉降等的觀測點,可以之間在被監(jiān)測物體上安裝。用于測定地下圍護結(jié)構(gòu)、土地位移的測斜管,要考慮施工現(xiàn)場的實際地址情況,預(yù)先埋設(shè)在基坑陽角、中部等容易出現(xiàn)塌方的部位,沿圍護結(jié)構(gòu)方向每隔大約25 m埋設(shè)一根。對于圍護樁體的測斜管,通常可以在樁體混凝土澆筑過程中安裝。
對于基坑所在的位置,正式開挖前要進行充分降水,但基坑處降水后將導(dǎo)致周圍土體內(nèi)的地下水向基坑處匯集,地下水流動會引起土地的不穩(wěn)定性,進而誘發(fā)土體塌方的出現(xiàn),為此,在降水過程中要注重對地下水的觀測。在進行水位觀測管的埋設(shè)時,應(yīng)當(dāng)認真研究工程所在地的水文地質(zhì)資料,對于滲水性強和水量較大的地方,應(yīng)每隔大約25 m沿著基坑的外邊埋設(shè)觀測管。在埋設(shè)分層沉降測管時,應(yīng)注意保護波紋銅管,避免不當(dāng)?shù)氖┕し绞綄?dǎo)致銅管破壞;通?梢悦块g隔一米放置一個銅環(huán);此外,可以利用分層沉降管測定基坑底部的回彈,也可以利用精密度較高的水準(zhǔn)儀測定基坑回彈。
2.2 確定適宜的監(jiān)測頻率
合理的基坑變形監(jiān)測頻率能夠有效的反映所監(jiān)測內(nèi)容的變化過程,在確定基坑監(jiān)測頻率時,一般情況下以不錯過監(jiān)測內(nèi)容重要變化時刻為準(zhǔn)則。在基坑開挖之前,應(yīng)當(dāng)預(yù)先測定基坑水平位移的初始值。基坑開挖期間的監(jiān)測,應(yīng)當(dāng)根據(jù)監(jiān)測部位、監(jiān)測內(nèi)容等的不同進行適當(dāng)調(diào)整,并制定合理的監(jiān)測方案。基坑開挖期間應(yīng)盡量縮小兩次監(jiān)測的時間,開挖結(jié)束以后可以增大監(jiān)測的時間間隔,期間遇到外界施工環(huán)境發(fā)生變化時,可以適當(dāng)增大基坑監(jiān)測的頻率。地下水位監(jiān)測周期、基坑水平位移、基坑垂直位移的監(jiān)測可以同水平位移監(jiān)測同步進行。對于基坑周圍建筑物的沉降變形監(jiān)測,可以結(jié)合工程的施工進度和開挖的位置來確定,若發(fā)現(xiàn)有沉降異常和水平位移過大等情況發(fā)生時,可以適當(dāng)縮短監(jiān)測的時間間隔,完成開挖后再增大間隔時間。若基坑冠梁出現(xiàn)裂縫時,應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場的實際情況組織監(jiān)測,先對裂縫首先出現(xiàn)的時間編號,在裂縫的末端和最大寬度處設(shè)置監(jiān)測標(biāo)識,具體的監(jiān)測時間間隔應(yīng)當(dāng)依據(jù)冠梁裂縫的發(fā)展速度而定。
2.3 基坑變形監(jiān)測期間的巡查
在基坑施工過程中應(yīng)指派專人負責(zé)施工巡查,巡查員應(yīng)有一定的基坑監(jiān)測經(jīng)驗,巡查的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括監(jiān)測設(shè)施的保護、周邊環(huán)境的變化、施工現(xiàn)場具體情況以及圍護結(jié)構(gòu)等。若發(fā)現(xiàn)基坑周圍情況出現(xiàn)明顯的變化,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)縮短監(jiān)測的時間間隔,并向技術(shù)人員提供有效的監(jiān)測數(shù)據(jù);如果監(jiān)測設(shè)備出現(xiàn)損壞而不能獲取監(jiān)測信息,將給基坑工程施工帶來不利影響,為此,巡查員應(yīng)當(dāng)主動與施工單位聯(lián)系,注重對監(jiān)測點的保護;當(dāng)發(fā)生損壞時,應(yīng)當(dāng)及時采取措施進行補救,保證基坑變形監(jiān)測的順利進行。
3 加強基坑變形監(jiān)測的預(yù)警工作
在正式進行基坑變形監(jiān)測前,應(yīng)當(dāng)首先明確各個監(jiān)測項目的報警值。我國的《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范》明確指出:“基坑開挖前應(yīng)作出系統(tǒng)的開挖監(jiān)測方案,監(jiān)測方案中包括監(jiān)控報警。”基坑變形監(jiān)測的每個項目都需要依據(jù)設(shè)計計算書、周邊環(huán)境以及工程實際情況,預(yù)先確定合理的報警值,根據(jù)報警值來判定支護結(jié)構(gòu)變形是否允許,是否有大于報警值的位移發(fā)生,進而確定基坑工程施工是否安全,是否需要對原有的施工和設(shè)計方案進行調(diào)整。在確定基坑監(jiān)測報警值時,應(yīng)當(dāng)遵循以下原則:報警值應(yīng)當(dāng)在符合計算設(shè)計要求的前提下,小于設(shè)計值;應(yīng)保證被監(jiān)測對象不出現(xiàn)影響正常施工的情況,以確保監(jiān)測對象的安全;符合國家現(xiàn)行各項規(guī)章制度、規(guī)范的要求;在確;邮┕ぐ踩那疤嵯,綜合考慮監(jiān)測工作量和經(jīng)濟等因素,以求達到最優(yōu)經(jīng)濟效
益比。
4 監(jiān)測過程中需要注意的問題
在基坑變形監(jiān)測期間應(yīng)當(dāng)始終遵循“五定”原則,也就是監(jiān)測地點要穩(wěn)定,監(jiān)測設(shè)備儀器要穩(wěn)定,監(jiān)測的環(huán)境要穩(wěn)定,變形監(jiān)測的人員要穩(wěn)定,采用的變形監(jiān)測方法和監(jiān)測路線要穩(wěn)定,這些措施的采用,從客觀上能夠盡可能的降低觀測誤差所帶來的影響,以確保各項監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠具有統(tǒng)一的趨向性,使首次觀測結(jié)果與各次觀測的數(shù)據(jù)具有可比性,這樣所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)就能夠真實的反映監(jiān)測對象的實際情況。對于變形監(jiān)測人員來說,應(yīng)當(dāng)對于監(jiān)測的方法、程序、儀器設(shè)備等要足夠熟悉。儀器設(shè)備首次使用前要進行校正,對于精確度要求較高的儀器要由專門的計量單位進行校正。對于連續(xù)使用超過3個月的儀器設(shè)備,要進行必要的檢驗,以確保儀器設(shè)備能夠正常工作。
5 結(jié)束語
在進行基坑變形監(jiān)測過程中,要明確基坑監(jiān)測的作用和意義,依據(jù)監(jiān)測內(nèi)容進行監(jiān)測點的布置和設(shè)備的埋設(shè),確定適宜的監(jiān)測頻率,注重基坑變形監(jiān)測期間的巡查,確定基坑變形監(jiān)測合理的報警值,降低變形監(jiān)測的不穩(wěn)定性,進而保證基坑監(jiān)測的準(zhǔn)確性,確;庸こ淌┕ぐ踩。
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