劉元生
摘要:隨著我國(guó)城市的發(fā)展,我國(guó)的高層建筑日益增多,地鐵、管道等工程層出不窮,對(duì)基礎(chǔ)工程的質(zhì)量提出了更高的要求。然而,在實(shí)際工作中,隨著施工深度的增加,開(kāi)挖面的擴(kuò)大,使得基坑的變形問(wèn)題受到了廣泛的重視。因此,必須對(duì)基坑的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè),以確保其施工質(zhì)量?;幼冃伪O(jiān)測(cè)是一項(xiàng)高精度的工作,由于監(jiān)測(cè)對(duì)象復(fù)雜、項(xiàng)目繁多、儀器、人員、方法等多方面的原因,往往會(huì)造成監(jiān)測(cè)費(fèi)用居高不下,而施工單位為了控制項(xiàng)目的造價(jià),往往會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)成本進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控,因此,監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)要在監(jiān)測(cè)效益與成本之間進(jìn)行合理的權(quán)衡,以保證監(jiān)測(cè)的效益與成本的最大化。本文對(duì)基坑工程變形監(jiān)測(cè)的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探討,希望在以后的實(shí)踐當(dāng)中可以提供借鑒作用。
關(guān)鍵詞:基坑工程;安全;變形監(jiān)測(cè)
1.基坑工程變形監(jiān)測(cè)對(duì)象及項(xiàng)目的確定
在基坑工程變形監(jiān)測(cè)中,應(yīng)首先確定監(jiān)測(cè)目標(biāo)和監(jiān)測(cè)內(nèi)容,根據(jù)工程結(jié)構(gòu)和環(huán)境不同,監(jiān)測(cè)重點(diǎn)也不同。確定合理、高效的監(jiān)測(cè)對(duì)象和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,可以達(dá)到監(jiān)測(cè)預(yù)警、提高監(jiān)測(cè)效率、節(jié)約監(jiān)測(cè)成本的目的,是基坑變形監(jiān)測(cè)的重要控制環(huán)節(jié)。
監(jiān)測(cè)的內(nèi)容主要有:基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身、周邊土體、地下水、管線、周邊的建(構(gòu))筑物、重要道路等等;監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有位移監(jiān)測(cè)(橫向位移、垂直位移)、土壓力監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)、內(nèi)力監(jiān)測(cè)等等。監(jiān)測(cè)對(duì)象及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的確定通常要按照以下步驟進(jìn)行:一是按照基坑工程設(shè)計(jì)方案中的變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求,搜集相關(guān)地質(zhì)、勘察及周邊環(huán)境等數(shù)據(jù),并結(jié)合相關(guān)規(guī)范規(guī)定,初步確定監(jiān)測(cè)對(duì)象及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、并編制本項(xiàng)目基坑工程初步變形監(jiān)測(cè)方案;然后組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘,實(shí)地檢核設(shè)計(jì)及變形監(jiān)測(cè)方案技術(shù)指標(biāo)及條件因素;再將包含監(jiān)測(cè)對(duì)象、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在內(nèi)的監(jiān)測(cè)方案、監(jiān)測(cè)成本預(yù)算提交建設(shè)單位,組織設(shè)計(jì)單位、專(zhuān)家等進(jìn)行技術(shù)、成本等論證。
2.基坑工程變形監(jiān)測(cè)精度
根據(jù)《建筑變形測(cè)量規(guī)范》JGJ8-2016標(biāo)準(zhǔn),對(duì)變形監(jiān)測(cè)位移的監(jiān)測(cè)精度分為特等、一等、二等、三等和四等?;幼冃伪O(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性既是監(jiān)測(cè)手段和監(jiān)測(cè)手段的基礎(chǔ),又是監(jiān)測(cè)成果是否具有安全預(yù)警、成本是否合理、是否具有較高的監(jiān)測(cè)精度,監(jiān)測(cè)精度偏低,無(wú)法實(shí)現(xiàn)安全預(yù)警,因此,監(jiān)測(cè)精度的選取是影響監(jiān)測(cè)成敗的重要因素。
基坑工程按照基坑工程及其周?chē)h(huán)境的變形、基坑工程對(duì)工程自身及其周?chē)h(huán)境的影響,分為三個(gè)級(jí)別,即風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高、工程重要性系數(shù)越高,相應(yīng)的監(jiān)測(cè)精度越高,相應(yīng)的監(jiān)測(cè)精度也越高,最后的監(jiān)測(cè)等級(jí)要根據(jù)基坑工程的特殊設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范以及施工場(chǎng)地的具體情況而定。
3.基坑工程變形監(jiān)測(cè)方法
基坑變形監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,對(duì)同一基坑變形的監(jiān)測(cè)有很多種,而同一工程的變形監(jiān)測(cè)手段也很多。例如,在水平位移監(jiān)測(cè)中,常用的方法有:視準(zhǔn)線法、全站儀極坐標(biāo)法、小角度法等;豎向位移監(jiān)測(cè)常用的是幾何水準(zhǔn)法、三角高程法等等。監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)如何選擇與項(xiàng)目監(jiān)測(cè)精度、監(jiān)測(cè)條件等相適應(yīng)的監(jiān)測(cè)指標(biāo),以及與本單位的實(shí)際情況(現(xiàn)有儀器設(shè)備、人員技術(shù)水平等)相適應(yīng)的監(jiān)測(cè)手段,具有一定合理性和經(jīng)濟(jì)性的監(jiān)測(cè)手段尤為重要。本文根據(jù)工程變形監(jiān)測(cè)工作的經(jīng)驗(yàn),對(duì)現(xiàn)有的各種水平位移監(jiān)測(cè)技術(shù)的適用條件進(jìn)行了歸納。
視準(zhǔn)線法和小角度法是用來(lái)測(cè)量變形體在一定的方向上(例如,土壓力監(jiān)測(cè)常采用土壓力計(jì)量測(cè))的位移,其原理簡(jiǎn)單,方法實(shí)用,易于實(shí)施,投資少,但難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,且受外部環(huán)境的影響。視準(zhǔn)線法的監(jiān)測(cè)點(diǎn)與視準(zhǔn)線之間的偏差不能超過(guò)20mm,而小角度法監(jiān)測(cè)點(diǎn)的偏差不能超過(guò)30°),這對(duì)場(chǎng)地的要求很高,也是有限制的。
4.基坑工程變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析
4.1基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性分析
基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性與監(jiān)測(cè)結(jié)果的正確性有關(guān),必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和技術(shù)要求的位置、數(shù)量、布設(shè)方法,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)確定。一般參考點(diǎn)應(yīng)該埋在遠(yuǎn)離變形影響區(qū)域、位置穩(wěn)定、易于長(zhǎng)期保存、施測(cè)條件較好的地區(qū),工作基點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置在相對(duì)穩(wěn)定、易于監(jiān)測(cè)的位置,兩者最大的不同在于,在監(jiān)測(cè)期內(nèi),基準(zhǔn)點(diǎn)不能有任何變形,也不能在監(jiān)測(cè)過(guò)程中被遮蔽或損壞;工作基點(diǎn)埋在監(jiān)測(cè)區(qū)附近,以便進(jìn)行監(jiān)測(cè),在監(jiān)測(cè)周期中有可能出現(xiàn)變形。在每一次的變形監(jiān)測(cè)中,首先要對(duì)工作基點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),并對(duì)工作基點(diǎn)進(jìn)行校正,并在工作基點(diǎn)上對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀察,從而避免因工作基點(diǎn)移動(dòng)而造成的數(shù)據(jù)誤差。
4.2監(jiān)測(cè)點(diǎn)變形分析
監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變形分析直接反映了監(jiān)測(cè)對(duì)象的穩(wěn)定和安全,并能判斷出同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)的兩個(gè)階段是否安全或者需要提前預(yù)警。這里重點(diǎn)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)微小變形或反向變形時(shí)應(yīng)該如何進(jìn)行分析處理。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)資料分析時(shí),必須將監(jiān)測(cè)誤差因素考慮在內(nèi),若同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近的兩個(gè)連續(xù)變形量低于實(shí)測(cè)值,可以視為兩個(gè)階段間無(wú)變形或無(wú)顯著形變,但若相鄰兩個(gè)階段的變形量雖小,而多期的變形量卻有較大的變化,則應(yīng)視為此監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變形。
監(jiān)測(cè)單位要正確處理變形量的正向位移和反向位移,即從理論上看,監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)該向基坑內(nèi)部位移或向下移動(dòng)(與載荷作用方向一致),而反向位移則是反作用力方向位移,不能認(rèn)為反向變形是安全的。
5.結(jié)束語(yǔ)
基坑變形監(jiān)測(cè)是保證工程質(zhì)量和安全的關(guān)鍵因素,同時(shí)也是對(duì)基坑支護(hù)系統(tǒng)及周邊環(huán)境保護(hù)的一種重要手段。在基坑保護(hù)工程中,無(wú)論采用何種施工技術(shù),其最終目標(biāo)都是要防止出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)?;幼冃伪O(jiān)測(cè)是一種高精度的監(jiān)測(cè)技術(shù),其監(jiān)測(cè)精度及監(jiān)測(cè)方法的選擇對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、有效起著重要作用,要充分利用監(jiān)測(cè)本身的作用、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)分析和客觀真實(shí)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。
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