深基坑工程施工變形監(jiān)測(cè)分析實(shí)踐

胡為平

摘 要：在深基坑工程施工過(guò)程中，容易受到周邊環(huán)境以及施工方法等各種因素的影響，也就容易導(dǎo)致出現(xiàn)基坑結(jié)構(gòu)以及地面建筑物出現(xiàn)較大程度的沉降與變形情況，從而引發(fā)一些重大的安全事故。因此在進(jìn)行深基坑工程的施工過(guò)程中，就需要進(jìn)行基坑開挖方式的合理選取，并選取有效的動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)方式，來(lái)確保整個(gè)深基坑工程的施工質(zhì)量。本文就深基坑工程的施工變形監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：深基坑工程 變形監(jiān)測(cè) 分析實(shí)踐

中圖分類號(hào)：F824 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）10（b）-0052-02

深基坑工程作為一種綜合系統(tǒng)工程，需要包含有勘察、設(shè)計(jì)、施工以及監(jiān)測(cè)等多項(xiàng)內(nèi)容。為了確保深基坑工程的施工質(zhì)量，就需要對(duì)其變形狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)，我國(guó)現(xiàn)階段的基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)是以地下變形和表面形變監(jiān)測(cè)為主，巡視監(jiān)測(cè)作為輔助手段；但仍然難以滿足現(xiàn)階段房產(chǎn)行業(yè)快速施工的實(shí)際發(fā)展需求。因此，相關(guān)單位就需要對(duì)現(xiàn)有的深基坑工程的施工變形監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化與完善，并借此來(lái)確保整個(gè)深基坑工程的施工質(zhì)量。

1 深基坑變形的影響因素與控制策略

在深基坑的開挖施工過(guò)程中，容易導(dǎo)致周圍的地面以及支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的變形，并對(duì)該深基坑周邊的建筑、地下管線以及周邊道路的安全性造成較大的影響。此外深基坑工程大多處于城市中人員流動(dòng)比較密集的區(qū)域，這就需要在進(jìn)行深基坑的開挖施工過(guò)程中，能夠?qū)ζ渥冃吻闆r進(jìn)行嚴(yán)格的控制[1]?，F(xiàn)階段影響到基坑變形的因素主要有以下幾種：（1）基坑周邊的水文環(huán)境、土質(zhì)物理學(xué)指標(biāo)以及氣候等；（2）基坑的具體形狀、開挖深度以及大小等；（3）基坑周邊的環(huán)境，比如周邊的建筑情況；（4）基坑開挖的施工技術(shù)以及施工流程等；（5）支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與類型；（6）轉(zhuǎn)換層的深度以及預(yù)應(yīng)力大小等因素。

為了有效避免上述因素對(duì)于深基坑所造成的影響，也就需要在基坑施工之前進(jìn)行施工方式的合理選擇，并能夠通過(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)進(jìn)行基坑變形情況的有效控制：（1）進(jìn)行基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)以及支護(hù)剛度的合理加強(qiáng)；（2）合理選擇基坑的支撐排列方式；（3）在進(jìn)行支護(hù)方案的選擇過(guò)程中，需要對(duì)周邊的水文地質(zhì)條件進(jìn)行充分的考慮；（4）讓基坑的暴露時(shí)間盡可能降低，并借此來(lái)確?；拥氖┕べ|(zhì)量；（5）進(jìn)一步增加圍護(hù)墻的入土深度，來(lái)提升其圍護(hù)效果；（6）合理安排施工程序，充分考慮到大型機(jī)械通行、停靠作業(yè)的位置。

2 深基坑變形監(jiān)測(cè)體系的合理布置

一般在進(jìn)行深基坑的開挖施工以及支護(hù)施工過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致土體出現(xiàn)一定程度的變形情況，并與該工程的開挖深度、土質(zhì)與施工工藝有著一定的相關(guān)性。此外在進(jìn)行基坑挖土過(guò)程中，坑底也可能會(huì)出現(xiàn)隆起現(xiàn)象，甚至?xí)沟猛鈧?cè)土的壓力下出現(xiàn)一定程度的水平移動(dòng)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體的變形，使得整個(gè)基坑的性能難以滿足建筑工程的實(shí)際需求。

一般在進(jìn)行基坑監(jiān)測(cè)方案的制定過(guò)程中需要將時(shí)空效應(yīng)理論作為前提，在此過(guò)程中充分考慮到基坑周邊以及施工進(jìn)度的影響，通常認(rèn)為基坑的影響范圍是2～3倍的基坑開挖深度。在對(duì)基坑的變形狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，要求其監(jiān)測(cè)點(diǎn)能夠充分滿足該工程設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，其在監(jiān)測(cè)過(guò)程中所應(yīng)用到的監(jiān)測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)方法以及監(jiān)測(cè)頻率也需要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，并能夠?yàn)榫唧w的施工工作提供足夠精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。此外監(jiān)測(cè)單位還需要保障所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的公正性、合理性、準(zhǔn)確性和及時(shí)性，以滿足現(xiàn)階段的現(xiàn)代化施工需求。進(jìn)行建筑基坑監(jiān)測(cè)的目的在于判斷該基坑的圍護(hù)工程是否具備有一定的安全性，還需要對(duì)后續(xù)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)事故以及安全隱患進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，從而確保整個(gè)建筑工程的施工安全性以及施工質(zhì)量[2]。

3 深基坑工程的監(jiān)測(cè)案例分析

3.1 工程概述

本次研究的工程處于城市的繁華地段中，其北側(cè)有一個(gè)大型的文化廣場(chǎng)，南側(cè)為一高層酒店，基坑呈現(xiàn)為矩形，在基坑的周圍還有著相對(duì)密集的地下管線。對(duì)施工區(qū)域的巖土情況進(jìn)行勘測(cè)，發(fā)現(xiàn)該場(chǎng)區(qū)的地下水受大氣降水補(bǔ)給影響，屬于潛水類型。水位的高程約為18.06m，并存在有輕微腐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。就該工程的巖土報(bào)告進(jìn)行分析，需要對(duì)范圍內(nèi)基坑土層采取相應(yīng)的加固措施，來(lái)確保整個(gè)基坑工程的施工安全性。

3.2 有限元數(shù)值分析

有限元軟件作為一種大型的監(jiān)控軟件，在土木工程以及機(jī)械制造等多個(gè)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)有限元軟件與CAD軟件結(jié)合使用的模式，其能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的交換以及共享，并能夠?qū)ι罨拥氖┕ぷ冃吻闆r進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

在本次計(jì)算模型的建立過(guò)程中，考慮到周邊具備有高層酒店以及文化廣場(chǎng)等因素，因此，就減少坡度的模式來(lái)對(duì)該深基坑的西南角斷面和東南角斷面進(jìn)行模擬計(jì)算。從而為后續(xù)的基坑開挖施工與支護(hù)施工提供一定的指導(dǎo)。在對(duì)斷面進(jìn)行模擬的過(guò)程中，需要借助于二維平面問(wèn)題系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行斷面的計(jì)算工作，并通過(guò)改變坡度的模式來(lái)避免出現(xiàn)基坑變化過(guò)大的情況；在運(yùn)用有限元計(jì)算模型來(lái)進(jìn)行數(shù)值分析時(shí)，需要考慮到該基坑的深度與寬度，并在此基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行模擬數(shù)值的合理選擇。因此，東南角斷面的加固結(jié)構(gòu)性比較復(fù)雜，可以通過(guò)簡(jiǎn)化計(jì)算的模式，并在結(jié)合了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行有限元數(shù)值的分析工作，從而為后續(xù)的開挖施工提供一定的指導(dǎo)，并確保該深基坑開挖施工的安全性[3]。

3.3 部分監(jiān)測(cè)實(shí)施

在對(duì)該深基坑周邊的地下管線進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置過(guò)程中，需要對(duì)管線的使用年份、類型以及管材性狀進(jìn)行考慮。通常情況下可以直接將監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置到管線的接頭部位以及彎曲程度比較大的位置。在進(jìn)行地下管線的檢測(cè)過(guò)程中還需要通過(guò)代表性的監(jiān)測(cè)點(diǎn)分析方法來(lái)取得一個(gè)良好的監(jiān)測(cè)效果。在進(jìn)行地表豎向位移監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，需要在監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置過(guò)程中充分考慮到各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的位置，還需要在具體設(shè)置的過(guò)程中對(duì)基坑每一邊的中間位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)剖面的合理設(shè)置。在具體監(jiān)測(cè)過(guò)程中，也需要考慮到監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度這一情況，并在此基礎(chǔ)上來(lái)就相對(duì)變化量對(duì)于各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變化情況進(jìn)行分析。

就本次深基坑開挖工程的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)周邊土地的變形情況比較顯著，因此，在具體的施工過(guò)程中就需要對(duì)該深基坑的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，然后對(duì)周圍的土體以及建筑物進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行變形特征的探討與研究，這樣才能夠?qū)ι罨拥木唧w施工提供一定的指導(dǎo)意義，并確保整個(gè)深基坑工程的順利進(jìn)行。可以說(shuō)施工的監(jiān)測(cè)分析時(shí)確保工程施工安全性的一個(gè)必要手段，其也能夠使得深基坑的開挖工作得以順利進(jìn)行的一個(gè)重要保障。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的深基坑工程變形監(jiān)測(cè)工作起步比較晚，并且缺乏有相應(yīng)的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這也就導(dǎo)致了在實(shí)際的深基坑工程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些安全事故。近年來(lái)，隨著我國(guó)高層建筑數(shù)量的迅速增長(zhǎng)，其對(duì)于深基坑的監(jiān)測(cè)工作也提出了更高的要求。因此，相關(guān)施工企業(yè)就需要對(duì)現(xiàn)有的深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行不斷的完善，然后及時(shí)采取相應(yīng)的控制措施來(lái)避免一些安全事故的發(fā)生，從而取得良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 李宏安，錢新，王巖，等.深基坑工程施工變形監(jiān)測(cè)分析[J].市政技術(shù)，2013（2）：71-74.

[2] 柏?fù)P.地鐵深基坑工程施工中的變形監(jiān)測(cè)分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)旬刊，2014（11）：172.

[3] 劉鐸.深基坑工程施工安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警[J].建筑·建材·裝飾，2016（12）：144-145.endprint