深基坑支護(hù)工程監(jiān)測技術(shù)

1、深基坑支護(hù)工程監(jiān)測技術(shù)目前國內(nèi)建設(shè)中，建造漸漸向縱向空間進(jìn)展，而基坑工程也隨之向大和深方向進(jìn)展。由于基坑工程的設(shè)計假設(shè)工況模型還無法徹低反映出施工過程中的詳細(xì)狀況，及深基坑工程具有較高的復(fù)雜性，因此必須通過基坑監(jiān)測獲得各種變形數(shù)據(jù)來舉行對下一步施工的參考。通過信息化的管理方式將有關(guān)施工信息傳達(dá)給各個施工單位，協(xié)助其合理地推斷當(dāng)前的支護(hù)結(jié)構(gòu)以及周邊環(huán)境的平安狀態(tài)，以便在發(fā)生事故時能夠準(zhǔn)時實行有效措施舉行處理，使施工單位能夠越發(fā)精確地舉行平安施工。1深基坑施工監(jiān)測的特點(diǎn)1.1時效性基坑監(jiān)測通常是協(xié)作降水及土方開挖過程，有鮮亮的時光性，測量結(jié)果是動態(tài)變化的。深基坑施工中監(jiān)測需隨時舉行，在測量對象變化

2、快的關(guān)鍵時期，可能天天需舉行數(shù)次?；颖O(jiān)測的時效性要求對應(yīng)的方法和設(shè)備具有采集數(shù)據(jù)快、全天候工作的能力，甚至適應(yīng)夜晚或大霧天氣等嚴(yán)酷的環(huán)境條件。1.2高精度平凡工程測量中誤差限值通常在數(shù)毫米，例如60m以下建造物在測站上測定的高差中誤差限值為2.5mm，而正常狀況下基坑施工中的環(huán)境變形速率可能在0.1mm/d以下，要測到這樣的變形精度，平凡測量方法和儀器是不能勝任的，因此基坑施工中的測量通常采用一些特別的高精度儀器。1.3等精度基坑施工中的監(jiān)測通常只要求測得相對變化值，而不要求測量肯定值。例如，平凡測量要求將建造物在地面定位，這是一個肯定量坐標(biāo)及高程的測量，而在基坑邊壁變形測量中，只要求測定邊

3、壁相對于本來基準(zhǔn)位置的位移即可，而邊壁本來的位置（坐標(biāo)及高程）可能徹低不需要知道。2.基坑支護(hù)監(jiān)測內(nèi)容基坑支護(hù)監(jiān)測一般需要舉行下列項目的測量：（1）監(jiān)控點(diǎn)高程和平面位移的測量；（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)和被支護(hù)土體的側(cè)向位移測量；（3）基坑坑底隆起測量；（4）支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外土壓力測量；（5）支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外孔隙水壓力測量；（6）支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力測量；（7）地下水位變化的測量；（8）鄰近基坑的建造物和管線變形測量等。通過對基坑的監(jiān)測,基本上可以了解基坑的穩(wěn)定狀況。3.監(jiān)測方案監(jiān)測方案務(wù)必建立在對工程場地地質(zhì)條件、基坑圍護(hù)設(shè)計和施工方案以及基坑工程相鄰環(huán)境詳盡的調(diào)查基礎(chǔ)之上?；庸こ淌┕がF(xiàn)場監(jiān)測的內(nèi)容綜合起來可分為兩

4、大部分，即圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐體系，四周土體和相鄰環(huán)境。3.1監(jiān)測組織建立按照工程的特點(diǎn)和要求，組建專業(yè)監(jiān)測小組，負(fù)責(zé)該工程監(jiān)測的規(guī)劃、組織和質(zhì)量審核。監(jiān)測小組由閱歷豐盛的專業(yè)技術(shù)人員組成；做好基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測點(diǎn)的庇護(hù)工作；采用特地的測量儀器舉行監(jiān)測,并定期標(biāo)定，測量儀器由專人使用,專人保養(yǎng),定期檢驗；測量數(shù)據(jù)在現(xiàn)場檢驗,室內(nèi)復(fù)核后才上報,并建立審核制度,對采集的數(shù)據(jù)及其處理結(jié)果經(jīng)過校驗審核后方可提交；嚴(yán)格按現(xiàn)行建造基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程等規(guī)范與有關(guān)細(xì)則操作，按照測量及分析的結(jié)果,準(zhǔn)時調(diào)節(jié)監(jiān)測方案的實施；測量數(shù)據(jù)的儲存、計算與管理,由專人采用計算機(jī)及專用軟件舉行；定期開展相應(yīng)的QC小組活動,溝通信息和閱歷。3

5、.2控制點(diǎn)設(shè)置控制點(diǎn)是囫圇監(jiān)測的基準(zhǔn)，所以在遠(yuǎn)離基坑的比較平安的地方布設(shè)。每次監(jiān)測時，均應(yīng)檢查控制點(diǎn)本身是否受環(huán)境影響或破壞，確保監(jiān)測結(jié)果的牢靠性。3.2.1平面控制網(wǎng)的布設(shè)平面控制網(wǎng)應(yīng)為自立控制網(wǎng)?？刂泣c(diǎn)的埋設(shè)，應(yīng)以工程的地質(zhì)條件為依據(jù)，因地制宜舉行，均應(yīng)采用強(qiáng)制對中觀測墩，對于自由等邊三角形所組成的規(guī)章網(wǎng)形，當(dāng)邊長在200m以內(nèi)時，測角網(wǎng)具有較好的點(diǎn)精度。3.2.2水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)作為沉降監(jiān)測基準(zhǔn)的水準(zhǔn)點(diǎn)，一般設(shè)置三個水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成一組，要求埋設(shè)在基巖上或在沉降影響范圍之外穩(wěn)定的建造物基礎(chǔ)上，作為囫圇高程變形監(jiān)測控制網(wǎng)的起始點(diǎn)。3.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐體系的監(jiān)測3.3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移、沉

6、降的監(jiān)測在圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置水平位移觀測點(diǎn)兼作沉降觀測點(diǎn)，測點(diǎn)采用鋼筋樁預(yù)埋在樁頂上，鋼筋上刻上十字絲作為點(diǎn)位觀測用。測點(diǎn)間距確實定主要考慮能據(jù)此描繪出基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變化曲線。3.3.2樁體的深層水平位移監(jiān)測基坑開挖中，樁體側(cè)向變形是最重要的監(jiān)測項目。通常采用測斜儀測量，將圍護(hù)樁在不同深度上點(diǎn)的水平位移按一定比例繪制出水平位移隨深度變化的曲線。3.3.3支撐的穩(wěn)定性控制支撐的穩(wěn)定性是控制囫圇基坑穩(wěn)定的重要因素之一，有鋼支撐和鋼筋混凝土支撐等，支撐軸力監(jiān)測對了解支撐的受力情況，保障支撐平安有著重要意義?？紤]到支撐布置狀況，按最不利工況，可抉擇其中的幾條支撐舉行軸力監(jiān)測。3.4四周土體的監(jiān)測基坑四周

7、土體開挖必然會引起鄰近基坑四周土體的變形。過量的變形將影響鄰近建造物和市政管線的正常使用，甚至導(dǎo)致破壞。因此，務(wù)必在基坑施工期間對它們的變形舉行監(jiān)測。3.4.1深層水平位移監(jiān)測可在土體關(guān)鍵部位埋設(shè)測斜管，用測斜儀對土體深層水平位移舉行監(jiān)測，同樣繪制水平位移深度變化曲線。3.4.2地下水位的監(jiān)測采用測水位高程方法，先在設(shè)計點(diǎn)位鉆孔，然后下入PVC過濾管，填礫，并測得孔內(nèi)穩(wěn)定水位，成井后，用電阻水位儀定期測量孔內(nèi)水位埋深。3.5相鄰環(huán)境監(jiān)測3.5.1建造物的變形監(jiān)測可以分為沉降監(jiān)測、水平位移監(jiān)測和裂縫監(jiān)測等部分內(nèi)容。當(dāng)建造物發(fā)生裂縫時，應(yīng)先對裂縫舉行編號，然后監(jiān)測裂縫的位置、走向、長度及寬度等。按

8、照裂縫的狀況抉擇代表性的位置于裂縫兩側(cè)各埋設(shè)一個標(biāo)點(diǎn)，定期的測定兩個標(biāo)點(diǎn)間距離變化值，以此來把握裂縫的進(jìn)展?fàn)顩r。3.5.2路面、管線沉降監(jiān)測城市地區(qū)的道路與地下管線網(wǎng)是城市生活的命脈，其平安與人民生活和國民經(jīng)濟(jì)緊密相連。因此作好它們的平安監(jiān)測是十分重要的。按照基坑工程的設(shè)計和施工方案對可能產(chǎn)生的最大沉降量作出預(yù)估，實行主動的庇護(hù)措施。3.6監(jiān)測頻率與預(yù)警位3.6.1監(jiān)測頻率按照施工進(jìn)度決定,在基坑開挖階段,天天一次其余可每隔35天1次。在開挖卸載急劇階段，當(dāng)變形超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或場地變化較大時，監(jiān)測結(jié)果超過預(yù)警值時應(yīng)加密觀測，加密觀測間隔時光不超過一天；當(dāng)大、暴雨或基坑荷載條件轉(zhuǎn)變時應(yīng)準(zhǔn)時監(jiān)測；當(dāng)

9、有危急事故征兆時，應(yīng)繼續(xù)觀測。3.6.2基坑施工監(jiān)測的預(yù)警值就是設(shè)定一個定量化指標(biāo)系統(tǒng)，在其容許范圍內(nèi)認(rèn)為是平安的，且不對四周環(huán)境產(chǎn)生有害影響。預(yù)警值確實定應(yīng)滿意相關(guān)規(guī)范規(guī)程設(shè)計的要求，以及各庇護(hù)對象的主管部門提出的要求，還應(yīng)結(jié)合考慮基坑規(guī)模、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件等因素。3.7監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及反饋3.7.1成績收拾每次量測后,將原始數(shù)據(jù)準(zhǔn)時收拾成正式記錄,并對每一個量測斷面內(nèi)每一種量測項目,均舉行以下資料收拾:a)原始記錄表及實際測點(diǎn)圖;b)位移(應(yīng)力)值隨時光及隨開挖面距離的變化圖;c)位移速度、位移(應(yīng)力)加速度隨時光以及隨開挖面變化圖。3.7.2數(shù)據(jù)處理每次量測后,對量測面內(nèi)的每個量測點(diǎn)

10、(線)分離舉行回歸分析,求出各自精度最高的回歸方程,并舉行相關(guān)分析和預(yù)報,推算出終于位移(應(yīng)力)和把握位移(應(yīng)力)變化邏輯,并由此推斷基坑的穩(wěn)定性。3.7.3反饋方式監(jiān)測數(shù)據(jù)所有輸入計算機(jī),由計算機(jī)計算并描繪出各測量對象的變化曲線,然后反饋給有關(guān)單位和人員。因為該工程監(jiān)測中采用的儀器大多數(shù)是傳感式的,其零漂移或溫度補(bǔ)償?shù)榷荚谟嬎銠C(jī)中設(shè)置,并由計算機(jī)處理。4.基坑測量中的儀器適應(yīng)基坑監(jiān)測的上述內(nèi)容和特點(diǎn)，詳細(xì)測量中可采用許多新型的測量儀器，有振弦式鋼筋應(yīng)力計、土壓力盒、孔隙水壓力計等。本文推薦了磁性深層沉降儀和測斜儀等設(shè)備，這些新的設(shè)備及其技術(shù)特點(diǎn)是傳統(tǒng)的工程測量不能涵蓋的。4.1深層沉降儀深層

11、沉降儀是用來準(zhǔn)確測量基坑范圍內(nèi)不同深度處各土層在施工過程中沉降或隆起數(shù)據(jù)的儀器。它由對磁性材料敏感的探頭和帶刻度標(biāo)尺的導(dǎo)線組成。當(dāng)探頭碰到預(yù)埋在預(yù)定深度鉆孔中的磁性材料圓環(huán)時，沉降儀上的蜂鳴器就會發(fā)出叫聲。4.2測斜儀測斜儀是一種可以準(zhǔn)確地測量沿鉛垂方向土層或圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部水平位移的工程測量儀器，可以用來測量單向位移，也可以測量雙向位移，再由兩個方向的位移求出其矢量和，得到位移的最大值和方向。測斜管的埋設(shè)：（1）在預(yù)定的測斜管埋設(shè)位置鉆孔。按照基坑的開挖總深度，決定測斜管孔深，即假定基底標(biāo)高以下某一位置處支護(hù)結(jié)構(gòu)后的土體側(cè)向位移為零，并以此作為側(cè)向位移的基準(zhǔn)。（2）將測斜管底部裝上底蓋，逐節(jié)組裝，并放到鉆孔內(nèi)。安裝測斜管時，隨時檢查其內(nèi)部的一對導(dǎo)槽，使其一直分離與坑壁走向垂直或平行。管內(nèi)注入清水，沉管到孔底時，即向測斜管與孔壁之間的空隙內(nèi)由下而上逐段用砂填實，固定測斜管。（3）測斜管固定完畢后，用清水將測斜管內(nèi)沖洗整潔，將探頭模型放入測斜管內(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)槽的現(xiàn)象。因為測斜儀的探頭非常昂貴，在未確認(rèn)測斜管導(dǎo)槽暢通時，不允許放入探頭。（4）測量測斜管管口坐標(biāo)及高程，做出醒目標(biāo)志，以利庇護(hù)管口。現(xiàn)場測量前必須按孔位布置圖編制完整的鉆孔列表，以與測量結(jié)果對應(yīng)。5.