某工程擋土墻變形監(jiān)測(cè)方案探究

孫飛

摘 要：邊坡變形監(jiān)測(cè)是評(píng)估建筑物周邊安全環(huán)境的一項(xiàng)重要內(nèi)容。根據(jù)不同的環(huán)境類別及對(duì)擋土墻不同的變形要求選擇不同的監(jiān)測(cè)方案對(duì)于擋土墻安全控制起到至關(guān)重要的要求。

關(guān)鍵詞：邊坡；變形監(jiān)測(cè)；擋土墻

1 工程概況

A公司西側(cè)擋土墻位于福泉北路的北側(cè)，丹大高速公路的南側(cè)，B公司位于A公司東側(cè)，擋土墻坡頂B公司生產(chǎn)車間6.0米。邊坡高度3.8-6.0米，長(zhǎng)度約177米，為永久性邊坡支護(hù)，安全等級(jí)為二級(jí)。

2 擋土墻工程監(jiān)測(cè)依據(jù)

1）《工程測(cè)量規(guī)范》（GB 50026-2007）；

2）《巖土工程監(jiān)測(cè)規(guī)范》（YS5229-96）；

3）《建筑變形測(cè)量規(guī)范》（JGJ 8-2007）；

4）《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JGJ120-99）；

5）《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB 50497-2009）；

6）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330-2002）；

7）建設(shè)單位提供的相關(guān)資料；

3 擋土墻監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及要求

3.1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

根據(jù)有關(guān)規(guī)范及邊坡工程現(xiàn)場(chǎng)開挖條件，確定邊坡工程監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下：

（1）擋墻坡頂?shù)乇砹芽p；

（2）擋墻坡頂水平位移；

（3）擋墻坡頂豎直位移監(jiān)測(cè)；

（4）擋墻面水平位移

（5）擋墻面豎直位移監(jiān)測(cè)；

（6）擋墻地表沉降；

3.2 監(jiān)測(cè)要求

3.2.1 控制測(cè)量精度要求

結(jié)合《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）規(guī)定監(jiān)測(cè)精度如下：

表3.1 水平位移監(jiān)測(cè)精度要求（mm）

水平位

移報(bào)警值 累計(jì)值D（mm） D<20 20≤D<40 40≤D≤60 D>60

變化速率VD

（mm/d） VD<2 2≤VD<4 4≤VD<6 VD>6

監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)中誤差 ≤0.3 ≤1.0 ≤1.5 ≤3.0

注：監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)中誤差，系指監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)測(cè)站點(diǎn)（如工作基點(diǎn)等）的坐標(biāo)中誤差，為點(diǎn)位中誤差的1/。

表3.2 豎直位移監(jiān)測(cè)精度要求（mm）

水平位移

報(bào)警值 累計(jì)值S（mm） S<20 20≤S <40 40≤S≤60 S >60

變化速率Vs

（mm/d） Vs<2 2≤Vs<4 4≤Vs<6 Vs>6

監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)中誤差 ≤0.15 ≤0.3 ≤0.5 ≤1.5

注：1.監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)站高差中誤差系指相應(yīng)精度與視距的幾何水準(zhǔn)測(cè)量單程一測(cè)站的高差中誤差。

結(jié)合現(xiàn)有測(cè)繪技術(shù)水平和基坑監(jiān)測(cè)工程實(shí)際，來最終確定平面位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)和豎向位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)的最弱點(diǎn)點(diǎn)位精度。

3.2.2 監(jiān)測(cè)頻率

根據(jù)工況合理安排監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔，做到既經(jīng)濟(jì)又安全。根據(jù)以往同類工程的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合設(shè)計(jì)要求，擬定監(jiān)測(cè)頻率如下：

測(cè)點(diǎn)埋設(shè)穩(wěn)定后即開始監(jiān)測(cè)，一般來說監(jiān)測(cè)過程持續(xù)至邊坡加固工程完成后2個(gè)水文年結(jié)束，確定擋土墻穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間上要經(jīng)歷2個(gè)水文年，六個(gè)月內(nèi)或當(dāng)年雨季結(jié)束后三個(gè)月無明顯位移即可結(jié)束。在此期間的監(jiān)測(cè)頻率俺下表控制：

時(shí)間 地表位

移監(jiān)測(cè) 水平

位移監(jiān)測(cè) 豎直

位移監(jiān)測(cè)

開挖期間、暴雨和雨后數(shù)天內(nèi) 1次/2天 1次/2天 1次/2天

正常觀測(cè) 1次/5天 1次/5天 1次/5天

開挖完成后 前三個(gè)月 1次/7天 1次/7天 1次/7天

后三個(gè)月 1次/15天 1次/15天 1次/15天

竣工后3個(gè)月至兩年內(nèi) 1次/30天 1次/30天 1次/30天

正常情況下，按預(yù)定頻率監(jiān)測(cè)，當(dāng)本次變化量或累計(jì)變化量超過警戒值時(shí)，監(jiān)測(cè)頻率適當(dāng)加密。

當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)提高監(jiān)測(cè)頻率：

1 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值；

2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化較大或者速率加快；

3 存在勘察未發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)；

4 超深、超長(zhǎng)開挖等違反設(shè)計(jì)工況施工；

5 支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂；

6 周邊地面突發(fā)較大沉降或出現(xiàn)嚴(yán)重開裂；

7鄰近建筑突發(fā)較大沉降、不均勻沉降或出現(xiàn)嚴(yán)重開裂；

8支護(hù)工程發(fā)生事故后重新組織施工；

9出現(xiàn)其他影響支護(hù)邊坡及周邊環(huán)境安全的異常情況。

4 擋土墻工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及方法

4.1 擋墻工程坡頂?shù)乇砹芽p相對(duì)位移監(jiān)測(cè)

用千分卡直接量測(cè)地表出現(xiàn)的裂縫。監(jiān)測(cè)點(diǎn)兩個(gè)一組，測(cè)量其距離，以觀察裂縫張開或閉合等變化。

4.2水平和豎直監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的布設(shè)

當(dāng)基準(zhǔn)網(wǎng)獨(dú)立監(jiān)測(cè)時(shí)，基準(zhǔn)網(wǎng)可以獨(dú)立平差計(jì)算。監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)分兩種：平面控制網(wǎng)用于水平位移監(jiān)測(cè)；水準(zhǔn)控制網(wǎng)用于垂直位移監(jiān)測(cè)。

水平位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)符合下列要求：

a 水平位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)采用導(dǎo)線網(wǎng)。

b基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在變形區(qū)外（不少于2倍開挖深度），按變形監(jiān)測(cè)精度要求可建造具有強(qiáng)制對(duì)中標(biāo)志的觀測(cè)墩，也可采用對(duì)中誤差小于0.5mm的光學(xué)對(duì)中裝置。水平位移控制網(wǎng)的基準(zhǔn)點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)埋設(shè)形式見圖4.1所示。

垂直沉降監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)符合下列要求：

a 垂直沉降監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)采用幾何水準(zhǔn)測(cè)量，并布設(shè)成閉合網(wǎng)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在變形區(qū)外（不少于2倍開挖深度）。

b 垂直沉降監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè)，基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)在變形區(qū)外的密實(shí)的沙卵石層或原狀土層中，也可埋設(shè)在穩(wěn)固建筑的墻上。

基準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)劃布設(shè)4個(gè)，建立閉合環(huán)。在較安全的地方沿基坑四周布設(shè)，埋設(shè)按淺埋點(diǎn)要求進(jìn)行設(shè)置。

控制點(diǎn)具體布設(shè)情況將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行布設(shè)。基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)定期復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)周期應(yīng)視基準(zhǔn)點(diǎn)所在位置的穩(wěn)定情況確定。

測(cè)量方法：沉降監(jiān)測(cè)采用某市市政工程統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，每次觀測(cè)宜形成閉合或附合觀測(cè)路線，同時(shí)工作中按國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量各限差要求進(jìn)行測(cè)量，并符合國(guó)家二等水準(zhǔn)的各項(xiàng)精度要求。

觀測(cè)方法采用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法?；c(diǎn)和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)取得初始高程。

觀測(cè)時(shí)各項(xiàng)限差宜嚴(yán)格控制，每測(cè)點(diǎn)讀數(shù)較差不宜超過0.5mm，如超過時(shí)，應(yīng)重讀后視點(diǎn)讀數(shù)，以作核對(duì)。首次觀測(cè)應(yīng)對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)兩次觀測(cè)，兩次高程之差應(yīng)小于±1.0mm，取平均值作為初始值。

水準(zhǔn)控制點(diǎn)計(jì)劃布設(shè)1組共4個(gè)，編號(hào)為BM1～BM4。建立閉合環(huán)與施工高程控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)。

平面控制點(diǎn)計(jì)劃布設(shè)1組共4個(gè)，與水準(zhǔn)控制點(diǎn)共用，編號(hào)為BM1～BM4，控制區(qū)域?yàn)檎麄€(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)，為使測(cè)距、測(cè)角誤差在橫、縱坐標(biāo)上均勻分布，網(wǎng)形為閉合導(dǎo)線網(wǎng)，引測(cè)外方向?yàn)槭┕び闷矫婵刂凭W(wǎng)。點(diǎn)位設(shè)在穩(wěn)定、安全的地方。

4.3 坡頂水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)設(shè)計(jì)

沿著邊坡工程走向每20m布置一個(gè)坡頂水平位移和豎直位移監(jiān)控點(diǎn)，分別布置9個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，豎直位移和水平監(jiān)控點(diǎn)合用1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別為PDH01-PDH09和PDV01-PDV09，PDH01-PDH09用來監(jiān)測(cè)擋墻坡頂水平位移，PDV01-PDV14點(diǎn)用來?yè)鯄ΡO(jiān)測(cè)坡頂豎直位移。

基坑坡頂水平位移與豎直位移監(jiān)測(cè)采用賓得R-400系列全能全站儀進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)（x，y，z），比較相鄰兩次的觀測(cè)結(jié)果確定基坑坡頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平位移和豎直位移。

對(duì)于沉降監(jiān)測(cè)，同地表沉降監(jiān)測(cè)。對(duì)于傾斜監(jiān)測(cè)，每次監(jiān)測(cè)后，通過測(cè)量出來的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移大小和方向。然后繪出測(cè)點(diǎn)的累計(jì)位移—時(shí)間圖和每次位移—時(shí)間圖。

4.4 擋土墻工程監(jiān)測(cè)表面水平位移、豎直位移監(jiān)測(cè)

沿著擋土墻工程坡面在擋墻高度中點(diǎn)位置相應(yīng)于坡頂位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)每20m分別布置一個(gè)水平監(jiān)測(cè)點(diǎn)和豎直監(jiān)測(cè)點(diǎn)，共計(jì)布置18個(gè)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)，分別為PMH01-PMH09和PMV01-PMV09。擋墻表面水平位移、豎直位移監(jiān)測(cè)布點(diǎn)公用1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，將“L”型鋼筋植入擋土墻墻體內(nèi)。

基坑坡頂水平位移與豎直位移監(jiān)測(cè)采用賓得R-400系列全能全站儀進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)（x，y，z），比較相鄰兩次的觀測(cè)結(jié)果確定基坑坡頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平位移和豎直位移。

4.5 擋墻坡頂?shù)乇沓两当O(jiān)測(cè)

擋墻周邊地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)時(shí)先用工程水鉆打成一直徑為108mm、深300mm左右的孔，然后打入φ22螺紋鋼筋約500mm，鋼筋頂部應(yīng)打磨圓滑，且頂部不得超出馬路平面，隨后用混凝土填實(shí)。每20m布置一個(gè)斷面，與坡頂、坡面監(jiān)測(cè)點(diǎn)共處一平面，每個(gè)剖面布置3個(gè)地表沉降點(diǎn)，共布置地表沉降點(diǎn)27個(gè)。

地表沉降采用瑞士萊卡公司生廠的DNA03精電子水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺以觀測(cè)，以加密控制點(diǎn)作為后視，直接測(cè)出監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程。為使觀測(cè)值能準(zhǔn)確反映地表的沉降量，必須經(jīng)常對(duì)加密控制點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。每次測(cè)完后，通過測(cè)量出來的鋼筋外頭的標(biāo)高，求得地表沉降點(diǎn)的沉降量。然后再繪出累計(jì)沉降量—?dú)v時(shí)曲線圖和本次沉降量—?dú)v時(shí)曲線圖及沉降速度—?dú)v時(shí)曲線圖。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑工程質(zhì)量專項(xiàng)檢測(cè)操作規(guī)程》（J10959--2007）

[2]《建筑工程質(zhì)量專項(xiàng)檢測(cè)操作規(guī)程》（J10959--2007）