太原市平陽(yáng)景苑基坑監(jiān)測(cè)方案

王虎勝

1 概述

太原市平陽(yáng)景苑基坑位于太原市平陽(yáng)路西，擬建建筑為14層大樓，擬采用剪力墻結(jié)構(gòu)或框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑物等級(jí)為Ⅱ級(jí)。

太原市平陽(yáng)景苑基坑周邊環(huán)境復(fù)雜，臨近基坑西南角位置為宿舍樓(框架結(jié)構(gòu)，沉管灌注樁獨(dú)立承臺(tái)基礎(chǔ)，無地下室)，其距基坑圍護(hù)樁最小距離約2.9 m，基坑支護(hù)變形對(duì)其影響較大。擬進(jìn)行的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括建筑物沉降、位移監(jiān)測(cè)。

2 建(構(gòu))筑物沉降監(jiān)測(cè)

2.1 基準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)

為保證基點(diǎn)的穩(wěn)定性，且不易被破壞，基點(diǎn)埋設(shè)在沉降影響范圍以外的小區(qū)空地內(nèi)，該區(qū)域視線開闊，不受施工影響;共埋設(shè)基點(diǎn)3對(duì)，其相互間距控制在基點(diǎn)間測(cè)站2站～3站;基點(diǎn)埋設(shè)采用先挖坑埋設(shè)，待沉降穩(wěn)定才使用的方法。基點(diǎn)與位于平陽(yáng)路上的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行了聯(lián)測(cè)，且在觀測(cè)期間對(duì)基點(diǎn)進(jìn)行不定期聯(lián)測(cè)，以保持精度的可靠性和穩(wěn)定性。

2.2 工作點(diǎn)的埋設(shè)

工作點(diǎn)的埋設(shè)及布置的原則與基點(diǎn)相同，共埋設(shè)工作點(diǎn)3組，作為每次監(jiān)測(cè)工作的起始點(diǎn)，工作點(diǎn)位于施工區(qū)域旁邊，便于觀測(cè)的地方，觀測(cè)期間，對(duì)工作點(diǎn)與基點(diǎn)之間每隔一個(gè)月進(jìn)行一次聯(lián)測(cè)，以保持精度的可靠性和穩(wěn)定性。工作點(diǎn)與檢測(cè)建筑物的距離保持在50 m以內(nèi)，以保證一個(gè)測(cè)站可以直接觀測(cè)到，以減少測(cè)量誤差。

2.3 沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)

按照前期設(shè)計(jì)單位的檢測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，在保證施工范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)質(zhì)量的前提下，對(duì)評(píng)估等級(jí)為“一級(jí)”的建筑物(西南角位置為宿舍樓)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，按照10 m間隔埋設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其他建筑按照等級(jí)為“二級(jí)”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一般性監(jiān)測(cè)，間隔15 m埋設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)全部埋設(shè)在建筑物的豎向結(jié)構(gòu)上。埋設(shè)前用沖擊鉆在墻體上打20 cm的孔，把Ф20的鋼材彎曲成“L”形打入孔中，并用在孔內(nèi)灌注錨固劑進(jìn)行固定(測(cè)點(diǎn)固定部位做成螺紋)，見圖1。

3 沉降監(jiān)測(cè)觀測(cè)

3.1 基準(zhǔn)點(diǎn)和工作點(diǎn)觀測(cè)

基準(zhǔn)點(diǎn)和工作點(diǎn)觀測(cè)按《建筑變形測(cè)量規(guī)程》變形監(jiān)測(cè)儀級(jí)的精度要求進(jìn)行觀測(cè)，作業(yè)過程嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，每次觀測(cè)“固定人員、固定儀器、固定觀測(cè)路線”的作業(yè)方法，觀測(cè)記錄至0.01 mm，計(jì)算結(jié)果至0.1 mm。其精度按表1，表 2 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[1]。

圖1 沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)示意圖

表1 基準(zhǔn)點(diǎn)、工作點(diǎn)測(cè)量的精度要求 mm

表2 基準(zhǔn)點(diǎn)、工作點(diǎn)測(cè)量的視線長(zhǎng)度、前后視距差、視線高度的要求

3.2 沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)

建筑物監(jiān)測(cè)按照《建筑變形測(cè)量規(guī)程》變形監(jiān)測(cè)二級(jí)的精度要求進(jìn)行，技術(shù)要求如表3所示。

表3 沉降觀測(cè)點(diǎn)的精度要求 mm

沉降監(jiān)測(cè)作業(yè)測(cè)量的視線長(zhǎng)度、前后視距差、視線高度的要求按照表4執(zhí)行。

表4 沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)量的視線長(zhǎng)度、前后視距差、視線高度的要求

觀測(cè)時(shí)將電子水準(zhǔn)儀設(shè)置為“奇偶站”測(cè)站方式。

往測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站的觀測(cè)順序?yàn)?BFFB(“后前前后”)。

往測(cè)時(shí)，偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)順序?yàn)?FBBF(“前后后前”)。

返測(cè)時(shí)，奇數(shù)測(cè)站的觀測(cè)順序?yàn)?FBBF(“前后后前”)。

返測(cè)時(shí)，偶數(shù)測(cè)站的觀測(cè)順序?yàn)?BFFB(“后前前后”)。

每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)先觀測(cè)兩次，取其平均值為初始值。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程通過水準(zhǔn)測(cè)量的方法從工作基點(diǎn)引測(cè)。

沉降值計(jì)算:監(jiān)測(cè)時(shí)通過測(cè)得各測(cè)點(diǎn)與工作點(diǎn)(基點(diǎn))的高程差ΔH，把第一次觀測(cè)的測(cè)點(diǎn)高程作為起始值，以后每次測(cè)得高程與前一次進(jìn)行比較，差值Δh即為該測(cè)點(diǎn)的沉降值。

4 位移監(jiān)測(cè)

4.1 水平位移點(diǎn)位布設(shè)

水平位移工作點(diǎn)布設(shè)在基坑影響范圍之外，通視條件較好的區(qū)域，采用帶有強(qiáng)制對(duì)中基座的觀測(cè)墩，由于使用強(qiáng)制對(duì)中基座，有效的消除了儀器的對(duì)中誤差，提高了觀測(cè)精度。觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)在擬觀測(cè)建筑物的頂部，現(xiàn)場(chǎng)采用φ8 mm的膨脹螺絲將鋼標(biāo)固定，并用混凝土加固。

4.2 水平位移觀測(cè)

水平位移選用測(cè)角精度為1 s，測(cè)距精度為1 mm+2 ppm的全站儀觀測(cè)，按變形觀測(cè)三級(jí)即按四等三角精度要求進(jìn)行觀測(cè)。假定其中一點(diǎn)坐標(biāo)，并確定兩點(diǎn)之間的方位角作為起算數(shù)據(jù)，水平位移按極坐標(biāo)法計(jì)算坐標(biāo)確定其位移量和位移方向。其主要技術(shù)要求見表5，表6。

表5 水平角及邊長(zhǎng)要求

表6 垂直角要求

觀測(cè)時(shí)溫度、氣壓實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)，并及時(shí)輸入到儀器。儀器電腦自動(dòng)記錄，將各觀測(cè)限差預(yù)編在記錄程序里，超限處自動(dòng)重測(cè)。

采用極坐標(biāo)法觀測(cè)的水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算:

其中，xi，yi均為變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo);αi為觀測(cè)的角值;si為工作基點(diǎn)至測(cè)點(diǎn)的距離，mm，i=1，…，n。

第i次水平位移量:

根據(jù)水平位移量求得構(gòu)筑物上各點(diǎn)在邊坡方向上的位移量。

5 數(shù)據(jù)處理

由于各種可預(yù)見或不可預(yù)見的原因，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)所得的原始數(shù)據(jù)具有一定的離散性，必須進(jìn)行誤差分析、回歸分析和歸納整理等去粗存精的分析處理后，才能充分利用監(jiān)測(cè)分析的成果。

每次觀測(cè)后立即對(duì)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核和整理，包括原始觀測(cè)值的檢驗(yàn)、物理量的計(jì)算、填表制圖，異常值的剔除、初步分析和整編等，并將檢驗(yàn)過的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，建立變形測(cè)量信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并根據(jù)合格數(shù)據(jù)形成監(jiān)測(cè)的日表、周報(bào)、月報(bào)，在全部監(jiān)測(cè)工程結(jié)束后最終形成監(jiān)測(cè)總報(bào)告。

6 監(jiān)測(cè)成果反饋及報(bào)警制度

在監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行和完成過程中，應(yīng)向業(yè)主和管理公司提交監(jiān)測(cè)報(bào)告。監(jiān)測(cè)成果報(bào)告中包含技術(shù)說明、監(jiān)測(cè)時(shí)間、使用儀器、依據(jù)規(guī)范、監(jiān)測(cè)方案及所達(dá)到精度，列出監(jiān)測(cè)值、累計(jì)值、變形率、變形差值、變形曲線，并根據(jù)規(guī)范及監(jiān)測(cè)情況提出結(jié)論性意見[2]。

監(jiān)測(cè)成果報(bào)告必須能以直觀的形式(如表格、圖形等)表達(dá)出獲取的與施工過程有關(guān)的監(jiān)測(cè)信息(如被測(cè)指標(biāo)的當(dāng)前值與變化速率等)，監(jiān)測(cè)結(jié)果一目了然，可讀性強(qiáng)。

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，監(jiān)測(cè)的警戒等級(jí)分預(yù)警、警告和報(bào)警三級(jí)，即:當(dāng)實(shí)際變形值達(dá)到最大允許變形值的1/3時(shí)，須向業(yè)主發(fā)出預(yù)警;當(dāng)達(dá)到最大變形允許值的2/3時(shí)，應(yīng)發(fā)出警告;當(dāng)達(dá)到最大變形允許值的100%時(shí)，應(yīng)發(fā)出警報(bào)。當(dāng)首次警告后，若測(cè)點(diǎn)以較大的速率繼續(xù)下沉變形，應(yīng)視情況繼續(xù)加大監(jiān)測(cè)頻率。

7 結(jié)語(yǔ)

本文在分析太原市平陽(yáng)景苑基坑特征的基礎(chǔ)上，確定了基本變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，通過分析變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，總結(jié)了變形監(jiān)測(cè)基點(diǎn)、工作點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)要求，觀測(cè)方法，精度要求等內(nèi)容，同時(shí)對(duì)變形觀測(cè)的數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測(cè)成果反饋及報(bào)警制度等內(nèi)容做了相應(yīng)描述。

[1]JGJ 8-2007，建筑變形測(cè)量規(guī)范[S].

[2]王恒東，韓吉德，王祖順.變形觀測(cè)在高層住宅樓糾傾加固工程中的應(yīng)用[J].測(cè)繪與空間地理信息，2010，6(33):207-214.

[3]王俊杰.監(jiān)測(cè)技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用[J].山西建筑，2011，37(10):60-61.