建筑工程深基坑變形觀測(cè)方法

1、建筑工程深基坑變形觀測(cè)方法研究 摘要：深基坑開挖不僅會(huì)引起基坑周圍土壤壓力釋放 , 同時(shí)還會(huì) 引起周圍建筑物地基或線路變形 ,甚至發(fā)生重大事故 . 目前城市地 下工程越來越多 ,本文從實(shí)際出發(fā) , 討論能夠采用地有效監(jiān)測(cè)方法 , 確保工程地安全性 .在災(zāi)害產(chǎn)生之前采取預(yù)防措施 ,避免災(zāi)難產(chǎn)生 . 關(guān)鍵詞：建筑工程 , 深基坑, 變形觀測(cè) abstract: the deep foundation pit excavation would not only cause soil foundation pit pressure release, also can cause surrounding

2、 buildings foundation or line deformation, and even a serious accident. at present more and more urban underground engineering, this paper from the practice, discussion to the effective monitoring method, ensure the safety of the project. in disasters before an take preventive measures, avoid disast

3、er produce. keywords: building engineering, deep foundation pit, deformation observation 中圖分類號(hào)： k826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)： 1、前言 隨著高層建筑地不斷增多 ,施工難度及要求越來越高 , 周邊建筑 物及深基坑施工安全也顯得越來越重要 .因此, 在基坑施工過程中 , 要對(duì)基坑支護(hù)樁地水平位移進(jìn)行全面地監(jiān)測(cè) , 變形監(jiān)測(cè)地目地是要 掌握變形體地實(shí)際性狀 , 科學(xué)、準(zhǔn)確、及時(shí)地分析和預(yù)報(bào)變形體地 變形狀況 ,對(duì)工程建筑物地施工和運(yùn)營(yíng)管理極為重要 . 2、深基坑施工監(jiān)測(cè)地特點(diǎn) 2.1 時(shí)效

4、性. 普通工程測(cè)量一般沒有明顯地時(shí)間效應(yīng) .基坑監(jiān)測(cè)通 常是配合降水和開挖過程 , 有鮮明地時(shí)間性 . 測(cè)量結(jié)果是動(dòng)態(tài)變化 地, 一天以前（甚至幾小時(shí)以前）地測(cè)量結(jié)果都會(huì)失去直接地意義 因此深基坑施工中監(jiān)測(cè)需隨時(shí)進(jìn)行，通常是1次Id,在測(cè)量對(duì)象變 化快地關(guān)鍵時(shí)期 , 可能每天需進(jìn)行數(shù)次 . 基坑監(jiān)測(cè)地時(shí)效性要求對(duì) 應(yīng)地方法和設(shè)備具有采集數(shù)據(jù)快、全天候工作地能力 , 甚至適應(yīng)夜 晚或大霧天氣等嚴(yán)酷地環(huán)境條件 . 2.2高精度.普通工程測(cè)量中誤差限值通常在數(shù)毫M,例如60m以 下建筑物在測(cè)站上測(cè)定地高差中誤差限值為2.5mm而正常情況下 基坑施工中地環(huán)境變形速率可能在0.1mm/d以下,要測(cè)到這樣

5、地變 形精度,普通測(cè)量方法和儀器部不能勝任 , 因此基坑施工中地測(cè)量 通常采用一些特殊地高精度儀器 . 2.3 等精度. 基坑施工中地監(jiān)測(cè)通常只要求測(cè)得相對(duì)變化值 , 而不 要求測(cè)量絕對(duì)值 .例如, 普通測(cè)量要求將建筑物在地面定位 ,這是一 個(gè)絕對(duì)量坐標(biāo)及高程地測(cè)量 , 而在基坑邊壁變形測(cè)量中 , 只要求測(cè) 定邊壁相對(duì)于原來基準(zhǔn)位置地位移即可 , 而邊壁原來地位置（坐標(biāo) 及高程）可能完全不需要知道 . 由于這個(gè)鮮明地特點(diǎn) , 使得深基坑 施工監(jiān)測(cè)有其自身規(guī)律 .例如, 普通水準(zhǔn)測(cè)量要求前后視距相等 ,以 清除地球曲率、大氣折光、水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行等項(xiàng) 誤差,但在基坑監(jiān)測(cè)中 , 受環(huán)境

6、條件地限制 ,前后視距可能根本無法 相等.這樣地測(cè)量結(jié)果在普通測(cè)量中是不允許地 , 而在基坑監(jiān)測(cè)中 , 只要每次測(cè)量位置保持一致 ,即使前后視距相差懸殊 , 結(jié)果仍然是 完全可用地 . 因此,基坑監(jiān)測(cè)要求盡可能做到等精度 . 使用相同地儀器 ,在相同 地位置上 , 由同一觀測(cè)者按同一方案施測(cè) . 3、基坑測(cè)量中地儀器 適應(yīng)基坑監(jiān)測(cè)地上述內(nèi)容和特點(diǎn) , 具體測(cè)量中采用了很多新型地 測(cè)量?jī)x器 ,本文結(jié)合佛山市某基坑工程實(shí)例 ,介紹磁性深層沉降儀 和測(cè)斜儀等設(shè)備 . 這些新地設(shè)備及其技術(shù)特點(diǎn)是傳統(tǒng)地工程測(cè)量不 能涵蓋地 . 3.1 深層沉降儀 . 深層沉降儀是用來精確測(cè)量基坑范圍內(nèi)不同深 度處各土層

7、在施工過程中沉降或隆起數(shù)據(jù)地儀器 . 它由對(duì)磁性材料 敏感地探頭和帶刻度標(biāo)尺地導(dǎo)線組成 . 當(dāng)探頭遇到預(yù)埋在預(yù)定深度 鉆孔中地磁性材料圓環(huán)時(shí) ,沉降儀上地蜂鳴器就會(huì)發(fā)出叫聲 . 此時(shí) 測(cè)量導(dǎo)線上標(biāo)尺在孔口地刻度以及孔口地標(biāo)高 , 即可獲得磁性環(huán)所 在位置地標(biāo)高 .通過對(duì)不同時(shí)期測(cè)量結(jié)果地對(duì)比與分析 , 可以確定 各土層地沉降（或隆起）結(jié)果 . 深層沉降觀測(cè)過程分為井口標(biāo)高觀測(cè)和場(chǎng)地土深層沉降觀測(cè)兩 大部分. 井口標(biāo)高觀測(cè)按常規(guī)光學(xué)水準(zhǔn)觀測(cè)方法進(jìn)行 . 以下介紹本 人在工程實(shí)際中使用地加拿大 rocktest 公司產(chǎn) r-4 型磁性沉降儀 , 其刻度劃分為1mm讀數(shù)分辨精度為0.5mm. 3.1

8、.1磁性沉降標(biāo)地安裝.用鉆機(jī)在場(chǎng)地中預(yù)定位置鉆孔（實(shí) 際布設(shè)孔位時(shí)要注意避開墻柱軸線） . 根據(jù)各個(gè)測(cè)點(diǎn)地不同觀測(cè)目 地, 考慮到上部結(jié)構(gòu)地重量分布及結(jié)構(gòu)形式以及實(shí)際土壓力影響深 度,綜合取定各孔深尺寸及沉降標(biāo)在孔中地埋設(shè)位置.用pvc塑 料管作為磁性探頭地通道（稱為導(dǎo)管） , 導(dǎo)管兩端設(shè)有底蓋和頂封 將第一個(gè)磁性圓環(huán)安裝在塑料管地端部 , 放入鉆孔中 . 待端部抵達(dá) 孔底時(shí) , 將磁性圓環(huán)上地卡爪彈開；由于卡爪打開后無法收回 , 故 這種磁性環(huán)是一次性地 , 不能重復(fù)使用 , 安裝時(shí)必須格外小心 . 將 需安裝地磁性圓環(huán)套在塑料管上 , 依次放大孔中預(yù)定深度 . 確認(rèn)磁 性環(huán)位置正確后 ,彈

9、開卡爪.測(cè)量點(diǎn)位要綜合考慮基底壓力影響深 度曲線和地質(zhì)勘探報(bào)告中有關(guān)土層地分布情況 . 固定探頭導(dǎo)管 , 將導(dǎo)管與鉆孔之間地空隙用砂填實(shí) . 固定孔口 , 制作鋼筋混凝土 孔口保護(hù)圈 . 測(cè)量孔口標(biāo)高 3 次, 以平均值作為孔口穩(wěn)定標(biāo)高 . 測(cè) 量各磁性圓環(huán)地初始位置（標(biāo)高） 3次,以平均值作為各環(huán)所在位 置地穩(wěn)定標(biāo)高 . 3.1.2 磁性沉降標(biāo)地測(cè)量 .在深層沉降標(biāo)孔口做出醒目標(biāo)志 ,嚴(yán) 密保護(hù)孔口 . 將孔位統(tǒng)一編號(hào) , 以與測(cè)量結(jié)果對(duì)應(yīng) . 根據(jù)基坑施工 進(jìn)度, 隨時(shí)調(diào)整孔口標(biāo)高 . 每次調(diào)整孔口標(biāo)高前后 , 均須分別測(cè)量孔 口標(biāo)高和各磁性環(huán)地位置 . 每次基坑有較大地荷載變化前后 ,

10、亦 須測(cè)量磁性環(huán)位置 . 3.2 測(cè)斜儀 . 測(cè)斜儀是一種可以精確地測(cè)量沿鉛垂方向土層或圍 護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部水平位移地工程測(cè)量?jī)x器 , 可以用來測(cè)量單向位移 , 也 可以測(cè)量雙向位移 ,再由兩個(gè)方向地位移求出其矢量和 , 得到位移 地最大值和方向 . 本文介紹加拿大 rocktest 公司產(chǎn) rt-20mu 型測(cè) 斜儀,其儀器標(biāo)稱精度為士 6mm/25m探頭精度為士 0.1mm/0.5m. 3.2.1 測(cè)斜管地埋設(shè) . 在預(yù)定地測(cè)斜管埋設(shè)位置鉆孔 . 根據(jù)基坑 地開挖總深度 , 確定測(cè)斜管孔深 , 即假定基底標(biāo)高以下某一位置處 支護(hù)結(jié)構(gòu)后地土體側(cè)向位移為零 , 并以此作為側(cè)向位移地基準(zhǔn) . 將測(cè)斜管

11、底部裝上底蓋 ,逐節(jié)組裝, 并放大鉆孔內(nèi) .安裝測(cè)斜管時(shí) , 隨時(shí)檢查其內(nèi)部地一對(duì)導(dǎo)槽 , 使其始終分別與坑壁走向垂直或平行 管內(nèi)注入清水 , 沉管到孔底時(shí) , 即向測(cè)斜管與孔壁之間地空隙內(nèi)由 下而上逐段用砂填實(shí) , 固定測(cè)斜管 . 測(cè)斜管固定完畢后 , 用清水將 測(cè)斜管內(nèi)沖洗干凈 , 將探頭模型放入測(cè)斜管內(nèi) , 沿導(dǎo)槽上下滑行一 遍, 以檢查導(dǎo)槽是否暢通無阻 , 滾輪是否有滑出導(dǎo)槽地現(xiàn)象 . 由于測(cè) 斜儀地探頭十分昂貴 , 在未確認(rèn)測(cè)斜管導(dǎo)槽暢通時(shí) , 不允許放入探 頭. 測(cè)量測(cè)斜管管口坐標(biāo)及高程 , 做出醒目標(biāo)志 , 以利保護(hù)管口 . 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量前務(wù)必按孔位布置圖編制完整地鉆孔列表 , 以與

12、測(cè)量結(jié)果 對(duì)應(yīng). 3.2.2 土體水平位移測(cè)量 . 連接探頭和測(cè)讀儀 . 當(dāng)連接測(cè)讀儀地 電纜和探頭時(shí) , 要使用原裝扳手將螺母接上 . 檢查密封裝置、電池 充電情況（電壓）及儀器是否能正常讀數(shù) . 當(dāng)測(cè)斜儀電壓不足時(shí)必 須立即充電 , 以免損傷儀器 . 將探頭插入測(cè)斜管 , 使?jié)L輪卡在導(dǎo)槽 上，緩慢下至孔底以上0.5m處注意不要把探頭降到套管地底部， 以免損傷探頭.測(cè)量自下而上地沿導(dǎo)槽全長(zhǎng)每隔0.5m測(cè)讀一次.為 提高測(cè)量結(jié)果地可靠度 ,每一測(cè)量步驟中均需一定地時(shí)間延遲 , 以 確保讀數(shù)系統(tǒng)與環(huán)境溫度及其他條件平穩(wěn)（穩(wěn)定地特征是讀數(shù)不 再變化） .若對(duì)測(cè)量結(jié)果有懷疑可重測(cè) ,重測(cè)地結(jié)果將覆蓋

13、相應(yīng)地 數(shù)據(jù). 測(cè)量完畢后 ,將探頭旋轉(zhuǎn) 180,插入同一對(duì)導(dǎo)槽 ,按以上方 法重復(fù)測(cè)量 , 前后兩次測(cè)量時(shí)地各測(cè)點(diǎn)應(yīng)在同一位置上；在這種情 況下,兩次測(cè)量同一測(cè)點(diǎn)地讀數(shù)絕對(duì)值之差應(yīng)小于10%,且符號(hào)相反 , 否則應(yīng)重測(cè)本組數(shù)據(jù) . 用同樣地方法和程序 , 可以測(cè)量另一對(duì)導(dǎo) 槽地水平位移 . 側(cè)向位移地初始值應(yīng)取基坑降水之前 ,連續(xù) 3次 測(cè)量無明顯差異之讀數(shù)地平均值 . 觀測(cè)間隔時(shí)間通常取定為 3d. 當(dāng)側(cè)向位移地絕對(duì)值或水平位移速率有明顯加大時(shí) , 必須加密觀測(cè) 次數(shù).rt-20mu型測(cè)斜儀配有rs-232接口，可以與微機(jī)相連，將系 統(tǒng)設(shè)置與測(cè)量數(shù)據(jù)在微機(jī)與測(cè)斜儀之間傳輸 .rocktest 公司還開發(fā) 有 acculog-x2000 軟件系統(tǒng) , 可以自動(dòng)解釋測(cè)量數(shù)據(jù) , 完成分析與 繪圖輸出等內(nèi)業(yè)工作 . 4、結(jié)語(yǔ) 總之 , 隨著建筑物高度地不斷增加 , 基坑深度也越來越深 , 施工難 度更加復(fù)雜化 , 同時(shí)深基坑工程變形監(jiān)測(cè)作為信息化施工地重要手 段之一,也開始成為深基坑工程施工過程