摘要:在目前工程建設(shè)過程中,深基坑由于受多方面條件的限制性影響,已經(jīng)成為巖土工程中的重難點問題。為了保障深基坑的安全性問題,施工技術(shù)人員除了要對深基坑的圍護(hù)支撐設(shè)計和基坑開挖施工方案進(jìn)行充分論證之外,還要建立健全一整套的深基坑監(jiān)控量測方案體系,以便能夠全面的了解狀況。通過對深基坑各方面狀況的了解和數(shù)據(jù)的分析,預(yù)測在施工過程中可能會出現(xiàn)的問題,這樣做能夠使安全隱患降到最低,對周圍的施工環(huán)境的破壞程度降低到最小。不僅有利于保障施工人員的生命財產(chǎn)安全,同時也有利于提高施工企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場競爭力,促進(jìn)深基坑健康有序發(fā)展。
關(guān)鍵詞:深基坑;監(jiān)控量測;方案
隨著我國市民對建筑物需求的不斷膨脹,在城市內(nèi)有限的地面空間已經(jīng)不再能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L的工作和生產(chǎn)生活需要。為了能夠解決這一難題,人們開始向高空和地下尋求發(fā)展的空間環(huán)境。例如,大量地鐵、地下室、地下商場、地下停車場和隧道等不斷涌現(xiàn)。對于這些地下的發(fā)展空間,其共同的特點都是需要進(jìn)行大規(guī)模的開挖,這就導(dǎo)致深基坑的產(chǎn)生。在我國,隨著深基坑技術(shù)手段的不斷進(jìn)步,我國基坑挖的越來越深,地質(zhì)條件也越來越差,這使得基坑周圍的建筑物建設(shè)得較為周密。因此,要解決這些深基坑的問題,需要對其進(jìn)行精心的設(shè)計與加工,以便保障整個市區(qū)的形象和深基坑工程的結(jié)構(gòu)安全性能。本文重點探討深基坑的施工監(jiān)測技術(shù)方法,希望對施工單位有參考價值。通過本文的論述,筆者一方面希望能起到拋磚引玉的作用,另一方面,希望能給相關(guān)的工作人員提供一點參考借鑒的材料。
一、相關(guān)概念界定
1、深基坑工程
根據(jù)我國住房和建設(shè)部的文件指出,深基坑工程是指開挖的深度≥5m的基坑、土方開挖、支護(hù)和降水工程等。另外,雖然沒有開挖到5m,但它的地質(zhì)條件和周圍的環(huán)境以及地下的管線過于復(fù)雜而影響到周圍建筑物安全時,其也為深基坑工程。深基坑綜合性較強,具有較強的區(qū)域性和個性,是一項系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程。
二、深基坑監(jiān)控量測的目的
對深基坑進(jìn)行及時有效的監(jiān)控量測,有利于了解各個施工階段地層與支護(hù)架構(gòu)之間的動態(tài)變化,這樣有利于施工人員準(zhǔn)確的獲悉在施工過程中,整個結(jié)構(gòu)處于怎樣的一種安全狀態(tài)。對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的處理分析,有利于施工技術(shù)人員采取相應(yīng)的工程措施來控制地表下沉,確保地面上的交通能夠順利的進(jìn)行,地面上的建筑物也能夠正常的使用。在工程設(shè)計階段,理論的估算難免會有所不足,但如果對工程進(jìn)行現(xiàn)場的監(jiān)控量測,則可以有效的解決這一問題,還可以把檢測出來的結(jié)果反饋到設(shè)計環(huán)節(jié),使其用來指導(dǎo)施工。監(jiān)控量測并不是意味著挑毛病,也不是多此一舉,而是通過監(jiān)控來對施工工程進(jìn)行全面監(jiān)管,通過了解該工程的表現(xiàn)以及其中反映出來的特點和規(guī)律來為今后類似的工程提供經(jīng)驗借鑒。
三、深基坑監(jiān)控量測方案
深基坑的監(jiān)控量測是一項系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程,深基坑監(jiān)控量測工作的好壞直接與選用的監(jiān)控量測方法和監(jiān)測點的布置有關(guān)。因此,在監(jiān)控的過程中,要堅持可靠性原則、重點監(jiān)測關(guān)鍵區(qū)原則、方便實用原則和經(jīng)濟合理原則等。
1、監(jiān)控量測點的選擇原則
監(jiān)測點的選擇要求其能夠全面反映出監(jiān)測對象的全部動態(tài),類型和數(shù)量等。監(jiān)測點的選擇需要綜合考慮深基坑工程的性質(zhì)、地質(zhì)條件和設(shè)計要求、施工特點等因素。例如,當(dāng)監(jiān)測點是為了結(jié)合施工而設(shè)計的測點時,則要把監(jiān)測點設(shè)計在最先施工的地方;而為了要驗證設(shè)計數(shù)據(jù)而監(jiān)測時,則要使監(jiān)測點放在最不利的位置和斷面上。這樣布置監(jiān)測點的目的是為了及時了解到監(jiān)測信息,以便及時反饋信息用來指導(dǎo)施工。然而,對于那些表面上已經(jīng)變形的監(jiān)測點則既要考慮監(jiān)測對象的變形特征,又要有利于儀器設(shè)備的觀測,還要能夠保護(hù)監(jiān)測點。當(dāng)然,當(dāng)監(jiān)測點在施工過程中遭到破壞時,要盡量在原來位置或者是附近位置進(jìn)行補設(shè),以便保障該監(jiān)測點的數(shù)據(jù)有效穩(wěn)定。
2、深基坑監(jiān)測的方法
(1)樁頂?shù)乃轿灰朴^測
監(jiān)測點沿著深基坑的每一條直線邊建立一條軸線,并且在直線邊上布設(shè)水平的位移點,軸線上不需要監(jiān)測距,也不需要測角,只是需要把軸線用全站儀投射到位移點旁邊來即可量取到位移點偏移軸線的距離。通過多次的偏距對比可以發(fā)現(xiàn)水平位移量。在深基坑開挖前選取兩次的觀測數(shù)值的平均值作為初始值,在施工過程后的觀測值與初始值之間差則為累計位移量。
(2)土體側(cè)向變形的量測
利用測斜儀進(jìn)行檢測,假設(shè)深基坑內(nèi)側(cè)位移為正,滑輪高端為正方向與深基坑垂直,逐漸使其下放至管底,自下而上每0.5m為一測段,依次測量偏角值并記錄下來。然后將探頭旋轉(zhuǎn)180°,在進(jìn)行測量,通過兩次測量數(shù)據(jù)的疊加推算出各個點的位置值。
另外還有地下水位的測量、地面沉降的量測、側(cè)向土壓力的量測、圍護(hù)結(jié)構(gòu)邊管線的量測和管線量測等方法在深基坑中得到廣泛運用。
四、監(jiān)控量測結(jié)果的分析與反饋
深基坑的監(jiān)控量測是隨著施工的進(jìn)度而穿插進(jìn)行的,為了能夠最大限度的保障施工工程的安全性能,要做到監(jiān)控數(shù)據(jù)能夠及時有效的反饋信息并指導(dǎo)施工。監(jiān)控量測工作人員要對監(jiān)控到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時的處理,并反饋給技術(shù)人員,制定報表制度。監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)要整理成圖表的格式,當(dāng)天的數(shù)據(jù)當(dāng)天處理并當(dāng)天反饋。當(dāng)監(jiān)測出來的數(shù)據(jù)不符合預(yù)警值或者是存在安全隱患時,監(jiān)測人員要在報表中標(biāo)明出來,及時向技術(shù)人員的主管部門反映。在每一次監(jiān)控量測以后,要對量測面內(nèi)的每一個量測點分別作回歸分析,以便制定出最高精度的回歸方程。通過回歸方程來分析預(yù)測,并最終推算出最終的位移變化,由此來判斷施工方法是否安全合理。
當(dāng)施工過程中,出現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)不斷增大時,或者是時態(tài)曲線長時間沒有變緩時,則要使施工單位停止進(jìn)行施工作業(yè),并及時采取有效的處理措施。
五、監(jiān)控量測的管理體系與注意事項
監(jiān)控量測的管理組織要根據(jù)深基坑工程本身的特點來建立專業(yè)的組織監(jiān)控量測機構(gòu)。深基坑的監(jiān)測應(yīng)該以獲取定量數(shù)據(jù)的儀器設(shè)備為主,以現(xiàn)場目測監(jiān)控為輔;在深基坑的施工前就要進(jìn)行不低于兩次的監(jiān)測,作為初始值;根據(jù)施工進(jìn)程來確定各項監(jiān)測工作的時間間隔,例如:在開挖卸載急劇時段,間隔時間不應(yīng)該超過1天,當(dāng)深基坑變形程度超過有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或者場地條件發(fā)生很大變化時,則要加密監(jiān)測頻率。當(dāng)有危險的信號時,要對其進(jìn)行連續(xù)性的監(jiān)測;對監(jiān)測數(shù)據(jù)的量測要精準(zhǔn),完整可靠并詳細(xì)記錄,以便為施工提供依舊;及時制定量測表,分類匯總數(shù)據(jù),施工過程中,施工技術(shù)人員可以根據(jù)監(jiān)測資料方便的判斷出支護(hù)狀態(tài),當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)接近警戒值時,要及時調(diào)整,修正參數(shù)。從深基坑施工的一開始到最后的結(jié)束,當(dāng)測試的數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定時,所有監(jiān)測點要能夠反映出施工中監(jiān)測點的受力或變形是隨著時間而發(fā)生變化的。
六、結(jié)語
深基坑工程復(fù)雜,綜合程度高,在我國目前的施工過程中依舊存在很多問題,這不是一個部門能夠解決的。當(dāng)今我國限于技術(shù)水平,還很難在一開始設(shè)計階段就能精確的預(yù)測,因此需要在施工過程中不斷的加強監(jiān)測來發(fā)現(xiàn)其問題。通過借助現(xiàn)場的監(jiān)控來對設(shè)計和施工方案進(jìn)行不斷的調(diào)整優(yōu)化以及合理性檢驗,以便保障整個深基坑工程的質(zhì)量安全。當(dāng)然,要實現(xiàn)深基坑工程的安全可靠施工,需要多個部門加強合作。以上是本人的粗淺之見,由于本人的知識水平及文字組織能力有限,文中如有不到之處還望不吝賜教。
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