高層建筑基坑工程變形監(jiān)測(cè)探討

李強(qiáng)

摘 要：在城市化發(fā)展當(dāng)中，建筑建設(shè)用地面積正在逐步縮小，高層建筑的出現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)土地的高效化利用，滿足社會(huì)生產(chǎn)生活需求。由于層數(shù)較多且高度較高，因此高層建筑的施工難度也會(huì)相應(yīng)增大，只有加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，才能保障人們的居住安全。在施工過(guò)程中，高層建筑基坑工程變形問(wèn)題受到人們的廣泛關(guān)注，對(duì)其進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)與控制，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工程建設(shè)實(shí)際情況的分析，促進(jìn)基坑變形監(jiān)測(cè)體系的逐步完善。

關(guān)鍵詞：高層建筑;基坑工程;變形監(jiān)測(cè)

引言：近年來(lái)，人們的經(jīng)濟(jì)生活水平越來(lái)越高，城市化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，更多的人開(kāi)始涌入城市，使人們對(duì)建筑的需求量也越來(lái)越大。目前我國(guó)的建筑工程普遍向結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和高層化方向發(fā)展，通常情況下，高層建筑在施工中都會(huì)具有基坑大、基坑深等特點(diǎn)。由于基坑面積的加大， 深度的加深，會(huì)給高層建筑工程造成巨大的安全隱患，因此為了提升高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確保工程施工安全，必須在進(jìn)行高層建筑基坑施工時(shí)，加強(qiáng)對(duì)基坑變形的監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)基坑變形監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握高層建筑的基層施工變形規(guī)律，尋找能夠引發(fā)高層建筑基坑變形的原因，并通過(guò)對(duì)原因的分析找出恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方式，有效確保基坑施工安全。

1 變形監(jiān)測(cè)的概述

1.1 高層建筑基坑工程變形監(jiān)測(cè)的目的

針對(duì)高層建筑基坑結(jié)構(gòu)實(shí)施變形監(jiān)測(cè)工作，其目的就是保證建筑工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，并且可以實(shí)施了解高層建筑施工過(guò)程中基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的建造狀況。針對(duì)高層澆筑基坑工程實(shí)施變形監(jiān)測(cè)，如果工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常變形能夠及時(shí)的報(bào)警，并且可以為工作人員進(jìn)行工程支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工作進(jìn)行切實(shí)的調(diào)整提供信息數(shù)據(jù)參考。其次，借助基坑變形監(jiān)測(cè)工作能夠?qū)崟r(shí)了解基坑施工支護(hù)結(jié)構(gòu)的各方面情況，判斷施工過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題，制定出有效的預(yù)防和解決方案，從而實(shí)現(xiàn)促進(jìn)高層建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的目的。

1.2 變形監(jiān)測(cè)的意義

一是對(duì)于滑坡而言，隨著監(jiān)測(cè)時(shí)間的變化，能夠進(jìn)一步研究導(dǎo)致滑坡的原因，為滑坡的預(yù)防提供支持;二是對(duì)于機(jī)械設(shè)備而言，變形監(jiān)測(cè)能夠有效保證設(shè)備運(yùn)行的安全性、高效性和可靠性，還能夠?yàn)樾庐a(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化提供技術(shù)支持;三是在地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)方面，對(duì)于近期地殼斷裂帶的應(yīng)力聚集、地殼水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)等地球動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象、鐵路工程、大型特種精密工程等具有深刻意義。

2 高層建筑基坑工程變形監(jiān)測(cè)方案的編制原則

監(jiān)測(cè)人員在基坑監(jiān)測(cè)之前必須針對(duì)基坑的實(shí)際情況制定詳細(xì)的監(jiān)測(cè)方案?；颖O(jiān)測(cè)方案的內(nèi)容大致包括基坑的概況、基坑監(jiān)測(cè)的依據(jù)、基坑的安全級(jí)別、基坑監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目、基準(zhǔn)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置、檢測(cè)方法及精度、監(jiān)測(cè)人員及主要儀器設(shè)備、監(jiān)測(cè)頻率、監(jiān)測(cè)報(bào)警值、出現(xiàn)險(xiǎn)情的監(jiān)測(cè)預(yù)案、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄及處理方法、監(jiān)測(cè)信息的反饋制度等。對(duì)于地質(zhì)和環(huán)境復(fù)雜，周邊有歷史文物、重要古建筑、地鐵、隧道或管線、嚴(yán)重事故，重新組織施工的基坑必須組織專家進(jìn)行方案論證。總之，編制方案要詳細(xì)， 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目要全面，監(jiān)測(cè)方法要得當(dāng)，檢測(cè)人員要專業(yè)、儀器設(shè)備要滿足相應(yīng)等級(jí)精度要求，基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)要均勻，監(jiān)測(cè)頻率要恰當(dāng)，報(bào)警值要準(zhǔn)確。同時(shí)，基坑監(jiān)測(cè)方案還應(yīng)上報(bào)業(yè)主、設(shè)計(jì)單位及質(zhì)量管理部門認(rèn)可，確保監(jiān)測(cè)方案具有針對(duì)性和可操作性，能準(zhǔn)確反映基坑的變形情況。

3 基坑監(jiān)測(cè)工程變形沉降量分析

3.1 基坑監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)

在進(jìn)行高層建筑的基坑變形監(jiān)測(cè)時(shí)，對(duì)于基坑監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)的選擇必須充分結(jié)合高層建筑物的高程進(jìn)行，基準(zhǔn)點(diǎn)的位置要設(shè)置在監(jiān)控視野好的位置上。比如，在對(duì)我國(guó)某高層建筑進(jìn)行基坑監(jiān)測(cè)時(shí)，施工單位將高層建筑物的基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在施工場(chǎng)地外側(cè)的非機(jī)動(dòng)車場(chǎng)地上，這個(gè)場(chǎng)地視野寬闊，將此作為高層建筑物基坑變形監(jiān)測(cè)的起算點(diǎn)，能夠有效地獲取變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和信息。將其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)作為基坑變形監(jiān)測(cè)的輔助點(diǎn)，能夠有效提升高層建筑物基坑變形監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為工程的施工和方案設(shè)定奠定了基礎(chǔ)。

3.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)豎向位移量分析

高層建筑沉降數(shù)量的計(jì)算，是在基坑工程變形監(jiān)測(cè)中的重點(diǎn)工作，并對(duì)相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)與結(jié)果進(jìn)行分析，為研究基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)豎向位移量奠定基礎(chǔ)。在測(cè)量基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，為了能夠準(zhǔn)確計(jì)算此次沉降量，應(yīng)該對(duì)上次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，本次沉降數(shù)量=本次沉降結(jié)果-上次沉降結(jié)果，以各沉降點(diǎn)的積累沉降數(shù)量確定沉降總和。在工作當(dāng)中應(yīng)該做好詳細(xì)的沉降監(jiān)測(cè)記錄工作，對(duì)沉降速率、沉降量和最小觀測(cè)點(diǎn)等進(jìn)行計(jì)算。

4 高層建筑物基坑工程變形監(jiān)測(cè)方法

4.1 建立地下水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)

在監(jiān)測(cè)地下水位時(shí)可以采用鉆孔預(yù)埋的方法，應(yīng)該確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置的合理性，對(duì)地下水位的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取與記錄，在計(jì)算中運(yùn)用鋼尺水位。在井水位的觀測(cè)當(dāng)中，應(yīng)該選擇井頂部當(dāng)中的一點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，并使其與水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互相聯(lián)測(cè)。將水位計(jì)的探頭作為參考，開(kāi)展水位井下的監(jiān)測(cè)工作。蜂鳴聲會(huì)出現(xiàn)在水位和探頭接觸的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行合理分析，以明確基準(zhǔn)點(diǎn)讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)的科學(xué)化計(jì)算 。在地下水位的絕對(duì)高層獲取中，應(yīng)該以管口基準(zhǔn)點(diǎn)高層作為參考，明確地下水位的變化情況，為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。

4.2 坡頂水平位移監(jiān)測(cè)

在對(duì)高層建筑工程基坑結(jié)構(gòu)變形情況實(shí)施監(jiān)測(cè)的時(shí)候，可以選擇使用的方法有很多，其中使用最為頻繁的就是水平位移監(jiān)測(cè)法。這種方法其實(shí)質(zhì)就是在基坑結(jié)構(gòu)四周容易出現(xiàn)形變的位置之外，選擇不少于三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，運(yùn)用相對(duì)獨(dú)立高程體系以及最前沿的科學(xué)技術(shù)來(lái)進(jìn)行水平位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作的時(shí)候，務(wù)必要在前期對(duì)相關(guān)儀器設(shè)備校準(zhǔn)確認(rèn)，在各個(gè)觀測(cè)階段，都不能對(duì)工作人員以及使用的監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行任意調(diào)整，以避免監(jiān)測(cè)過(guò)程中人為及儀器產(chǎn)生誤差情況發(fā)生。

4.3 坡頂豎向位移監(jiān)測(cè)

在對(duì)高層基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行埋設(shè)時(shí)，應(yīng)該控制與施工場(chǎng)地之間的距離，避免周圍工程建設(shè)受到較大的影響，對(duì)其進(jìn)行有效保護(hù)，保障監(jiān)測(cè)工作的順利實(shí)施。明確基準(zhǔn)點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程的觀測(cè)，基準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量工作應(yīng)該符合建筑變形測(cè)量的相關(guān)要求。為了促進(jìn)測(cè)量效果的提升，應(yīng)該加強(qiáng)新型觀測(cè)儀器的引進(jìn)與使用，對(duì)儀器進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。在使用前對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格地檢驗(yàn)，確保其良好的工作性能。環(huán)形路線和雙側(cè)法應(yīng)用于豎向位移的首次觀測(cè)當(dāng)中。

4.4 深部土體水平位移方法

在基坑的四周，遵照規(guī)范要求以及操作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)奈恢寐裨O(shè)測(cè)斜管做為土體水平位移的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，將探頭從導(dǎo)槽內(nèi)放置到測(cè)斜管道的最底層，實(shí)施測(cè)量工作，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄。每間隔0.5米進(jìn)行一次讀數(shù)，一直持續(xù)到下管的頂部，之后將探頭移出，翻轉(zhuǎn)之后繼續(xù)按照第一次測(cè)量順序，實(shí)施反測(cè)測(cè)量。

結(jié)束語(yǔ)：總之，要做好高層建筑基坑工程變形監(jiān)測(cè)，要從監(jiān)測(cè)方案入手，制定好各個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)及監(jiān)測(cè)方法，明確各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的報(bào)警值，每期監(jiān)測(cè)結(jié)束，要及時(shí)處理數(shù)據(jù)，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定性進(jìn)行分析，同時(shí)還要建立變形量與變形因子關(guān)系數(shù)學(xué)模型，對(duì)基坑引起變形的原因做出分析和解釋，必要時(shí)還要對(duì)變形的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)報(bào)，確保基坑工程在施工過(guò)程中的安全穩(wěn)定，同時(shí)確保高層建筑地下室施工安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃清云，張克，徐強(qiáng)等.基于樁土接觸單元的基坑工程變形監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬研究[J].湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，34（4）：36-40+48.

[2] 陳濤，范鵬程，翟超等.深基坑工程施工變形監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬對(duì)比分析研究[J].礦產(chǎn)勘查，2020，9（6）：1299-1306.

[3] 張傲，林澤耿，李淦泉等.下穿城市軌道交通車輛段道路隧道基坑支護(hù)工程變形監(jiān)測(cè)及分析[J].廣州建筑，2019，46（1）：31-34.