前言
基坑监测可以有效的监测基坑周围土体的变化情况,对于可能发生事故的部位及时的采取有效的措施,防止给施工带来更多的不便。分析、归纳和整理监测数据,以便对土方施工和地下室施工起到有效的指导作用,优化施工工艺,达到工程优质“安全施工”、“经济合理”施工快捷的目的,并为今后类似工程提供借鉴。监测的数据可以对施工方案进行进一步的论证和优化,在保证质量安全的前提下缩短施工工期,降低工程的造价,同时也会积累更多的经验,为将来的施工带了更多的便利。
1基坑监测内容
在基坑开挖以及地下室施工的过程中,项目部需要组织相关的人员,进行全天不间断的现场目测,目测巡视主要是检查支护结构、施工工况、基坑周边环境以及监测设施等等,并且认真记录目测的内容。应该根据国家规范标准和设计文件的要求,对基坑进行监测工作,主要内容包括如下:
(1)根据工程特点和设计要求,对基坑周围可能会因为施工带来破坏的障碍物及构筑物进行监测,对一些重要的管道及光缆还应该做好防护措施并及时通知相关单位进行安全处理,防止因为疏忽大意导致事故发生,给工程带来不必要的麻烦;
(2)监测作业时,应根据基坑土体的变化情况对不同的部位布置监测点,监测点的布置应该满足规范标准和设计文件的规定,同时还应该满足工程实际的需求;
a.对于监测的设备应该在使用前进行校核,以便设备的精度等级能够符合工程的施工标准和和设计的需求,监测设备应该经济合理,同时还应该对监测的人员进行相关的培训学习,以便使监测结果更加精确;
b.监测单位应该及时汇总工程数据,针对有问题的监测对象采取合理有效的处理措施,同时也可以对设计文件中不妥之处做出指正;
c.对于工程监测工作结束后应该总结监测过程中遇到的不同问题积累经验,为以后的监测工作提供更多的便利。基坑内锚索应力是主要的监测项目,因为它们能够综合反映支护结构的变形和受力情况,直接反映基坑支护结构的稳定与安全。
2基坑监测方法
2.1物理变形监测方法
物体变形主要包括内部应力变化(物理变形)和监测体空间位置变化(几何变形)两种形式。物理变形一般采用在监测体内或表面安制传感器,然后利用频率读数仪量测传感器受力后的频率值,通过计算得到监测体的受力情况。几何变形采用工程测量中较为成熟的全站仪和水准仪进行,竖向位移一般采用几何水准测量方法,水平位移的测量,由于受到施工场地的限制,可根据实地情况选择测量方法。
2.2水位观测
水位观测是在基坑外侧钻孔在孔内安制水位管,利用钢尺水位计测量水面至水位管管顶的距离,再根据管顶高程计算地下水位的高程,管顶高程采用几何水准测量的方法测定。
2.3支护结构和支撑结构应力监测
基坑支护结构应力的监测需要使用到钢筋应力计或者是混凝土应变计,通过对钢筋腰梁等应力比较大的断面处进行应力测量,并将测量结果和原设计应力值比较,以分析桩身和腰梁等结构的应力变化情况。同样,对于支撑结构的应力监测,也需要使用钢筋应力计,对于钢支撑的应力监测,需要在施加预应力之前在钢管外壁焊接好应力计,而对混凝土支撑应力的监测则要在混凝土结构主钢筋上焊接钢筋应力计。
2.4基坑墙顶位移监测
对基坑挡土墙墙顶的位移监测,我们要使用到经纬仪以及全站仪,通过事先在墙顶设置好观测点,再利用水平角全圆方向观测法来测出墙顶各点的水平角度,通过计算就可以得出墙顶的位移数据,掌握墙顶的位移情况,这种方法的优点在于监测比较简单,而且不需要过多的设备或其他成本,获取的数据也比较准确。
2.5倾斜监测
在基坑支护结构的监测中,我们需要对支护结构进行垂直方向的倾斜监测,这里就需要用到测斜仪。通过在桩身和地下连续墙里设置测斜管,再利用测斜仪来测量每一段桩身和连续墙的倾斜角度,最后进行整合计算,从而得出桩身的水平位移曲线。
2.6孔隙水压力监测
孔隙水压力的监测需要用到孔隙水压力计,这是监测土体中地下水压力以及土体应力变化的主要方法。一般比较常用的孔隙水压力计是振弦式孔隙水压力计,通过数字式钢弦频率接收仪来读取地下水压力和土体的压力数据。
2.7土压力监测
土压力监测指的是对挡土桩侧土压力的监测,通过将土压力传感器埋设在土体中来监测土压力的变化情况。
3基坑监测工作普遍存在的问题
现阶段国家对基坑检测还没有制定专门的规范和施工要求,造成现在监测市场各种违规行为泛滥。国家应该及早制定强制性标准,严格规范监测行业的秩序,为监测提供一个良好的发展环境。目前在我国基坑施工阶段的监测设计往往忽视了运营阶段基坑监测的需要,导致施工现场所使用的仪器设备都是本着经济合理的原则选用,致使监测数据的精确度不够,不利于监测工作在未来的发展,我相信在未来的社会发展过程中,监测工作将会变得越来越重要,监测技术也会变得越来越先进。主要存在的问题如下:
3.1监测感应元器件安装成活率低
由于基坑监测工作中应力应变监测安置的元器件大都为钢弦式感应器,灵敏度高安制要求高,但由于目前监测人大都为测绘专业技术人员,对其性能了解不够,安制经验不足,加之国产的监测元器件稳定性不高,这都导致在安制时无法保证成活率。所以在进行感应器的安装时必须由经验丰富的技术人员完成,另外,在条件允许的情况下,应选择优质的感应元器件,如美国或加拿大产的元器件。
3.2监测点破坏率高
监测点是监测工作的基础,监测点被破坏就无从谈及监测。但是,由于基坑工程施工场地狭窄,施工场地情况复杂,加之施工单位不重视监测点的保护,导致监测点破坏率较高。所以,为避免监测点的破坏,首先在工程开工前应与监理业主施工单位及时沟通,明确监测点保护的重要性,在监测点安制结束后应加装保护装置,同时应竖立警示标志。
3.3锚索应力监测值不能达到设计值
《岩土锚杆(索)技术规程》要求锚索张拉应按五级张拉,但在实际工作过程中,因工程进度及施工员不了解规程等原因,往往不能按照要求进行张拉,甚至仅一次张拉就进行锁定,导致锚索测力计的初始测值不能正确反映锚索的受力情况,与设计受力值偏差较大。所以,在施工过程中,进行张拉锁定时,要严格按照规程规定进行张拉,监理或监测技术人员应在现场进行指导监督。
3.4现场巡视重视不足
变形观测是用具有代表性的监测点来监测物体的变形,不能全面反映物体的变形。而绝大部分基坑变形不仅仅表现在数据的变化,而是在监测数据没有发生明显变化时周边环境已有发生变形的征兆,如周边的地表、道路的塌陷隆起和裂缝、基坑渗水、周边建筑物裂缝等现象,所以现场巡视是基坑监测的一项重要工作,在监测周期内监测单位必须安排经验丰富的技术人员根据不同的施工阶段对基坑及周围环境进行定期巡视并按规定进行记录。
4结语
城市化进程的加快也加大了对地下空间的利用频率,随着深基坑的类型和规模的不断发展,本文阐述了基坑监测的内容、方法及目前存在的一些问题由于监测不力而引发的基坑安全事故也在频频发生,这些事故对基坑工程本身以及基坑周边的环境都造成了很大的影响,甚至威胁到施工人员,过往行人车辆以及附近居民的人身财产安全。所以,必须要做好基坑的监测工作,确保基坑工程的质量,做到安全施工、科学施工。
参考文献:
[1]戎朝晖.浅析深基坑工程监测技术的应用[J].科技信息,2012(11)
[2]刘俊岩.建筑基坑工程监测技术规范实施手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2010
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