谈安全监测预报技术在基坑支护施工中的应用研究

2015-08-26 95 0

  近些年来,随着我国市场经济的不断发展,各种基础工程得到了较大范围的建设,基坑支护施工作为这些基础工程施工的关键,对于保证基础工程的质量有着较为重要的意义。同时,从现阶段国内很多基坑支护发生的事故来看,发生这些事故最为本质的原因是在基坑支护的过程中未能够及时的发现基坑支护的弱点所在,没能够给予其足够充足的监控。可见在基坑支护的过程中实施全面的安全监测预报技术对于保证基坑支护的效果有着关键性的作用。因此,全面实现安全监测预报技术在基坑支护施工中的应用,有着非常重要的意义。
 
  1安全监测预报技术
 
  安全监测预报技术为在基坑工程建设施工中,利用现代化的较为先进的技术装备对整个基坑的结构进行位移、沉降、应力及倾斜等多方面的监测。通过这些监测及时的发现基坑支护体以及周边环境所包含的各种岩土信息,然后进行将实际的监测结果与预期的结果进行对比分析,根据对比分析的结果,判断基坑支护方案设计是否合理,然后采用现代化的诸如利用时效曲线法等监测手段对整个监测的数据进行分析,然后根据这些数据分析的结构对下阶段工程的实践可能出现的新动态、新行为进行预测。根据预测的结果对施工过程中的支护参数进行优化,并对施工过程中可能出现的各种险情进行全面的预报,针对性的制定出相关的技术措施,将可能出现的支护问题遏制在初始阶段。
 
  2安全监测预报技术在基坑支护施工中参数设置的
 
  原则
 
  2.1可靠性原则
 
  可靠性原则是安全监测预报技术在基坑支护施工中最为重要的原则。这里所述的可靠性主要包含两个方面:
 
  首先,安全监测预报中所用的设备应具备较高的可靠性,这就要求如果检测所用到的为电子测试仪器,则在监测之前,应将其与机械式测试仪器进行对比分析,全面保证其可靠性。
 
  其次,在安全检测预报过程中应保证所有的检测点处于良好的状态,保护好监测点。
 
  2.2多层次检测原则
 
  多层次检测原则主要包含四大部分:
 
  ①在安全检测预报过程中不仅仅只重视对于位移的监测,也应当注意对其他物理量的监测。
 
  ②监测过程中除了进行全方面的仪器监测,也应当辅助一定的巡检。
 
  ③监测的仪器应当多采用机械式的监测仪器,以更好的保证测量的可靠性。
 
  ④考虑分别在地表、基坑土体内部及邻近受影响建筑物与设施内布点以形成具有一定测点覆盖率的监测网。
 
  2.3方便实用原则
 
  为了更好地避免基坑支护监测与其他施工作业之间的干扰,安全监测预报系统的测读与安装应尽可能的做到实用方便。
 
  2.4重点监测关键区原则
 
  在基坑支护的过程中,采用不同的支护方式,其支护的关键部位也是不同的,因此,安全监测预报也应当根据不同的支护方式有针对性的进行监测预报,全面保证安全监测预报技术在基坑支护施工中有效的使用。
 
  2.5经济合理原则
 
  基坑在多数的情况下为一种临时性的工程,所需的检测时间往往也较短,其所需要的监测范围往往也较小,测量点也较容易发现。因此,在进行安全监测预报设计时,应尽可能的采用较为低廉的测量仪器,不需要必须进行现代化的测量,以更好的降低基坑支护施工的成本。
 
  3支护施工安全监测预警标准分析
 
  3.1支护结构倾斜
 
  由于各个地区地质构造之间的差异,在进行基坑支护施工时其所采用安全检测预报技术中预警的标准一般是不同的。
 
  例如,福建地区的基坑支护结构最大的水平容许位移值,见表1,北京的基坑变形检测的具体标准,见表2。
 
  从表1我们可以看出,福建地区的基坑支护的监测标准为最大的开挖深度与最大位移之间的比值应在0.5%~2%之间,但是北京地区的开挖深度与最大位移之间的比值应在0.7%~1.6%之间。同时也可以看出,北京地区地铁施工和邻近的建筑物施工对环境保护的要求,提出了北京软土地区最大的开挖深度与最大位移之间的比值容许值是0.5%~1%,若比值达1%则是报警值;北京地铁总公司按照上海软土深基坑工程经验,提出对环境保护要求进行考虑的4个级别基坑变形控制保护标准;土钉墙支护中,在基坑支护技术的规程中规定,施工开挖的过程中,基坑顶部侧向位移和当时开挖的深度之间的比值若大于0.3%或0.3%~0.5%时,要加强观察,分析原因,及时采取加固措施;另外,对测斜围护结构的纵深弯矩等光滑变化曲线,如果曲线上面出现了明显折点变化,要报警。
 
  3.2支护结构位移
 
  我国很多地区基坑支护施工安全检测预报时,将基坑开挖的边线作为监控预报的指标之一。
 
  例如,在福建地区提出了用5cm作为基坑一级支护施工墙体计算位移的控制标准。上海地区对于该地区的基坑支护结构顶部的最大水平位移应控制在4cm以内,同时对于本地区的地面沉降的最大值控制在3cm之内。同时,在随着周围环境的不同,对于基坑支护安全监测预报的标准也有着较大的不同。
 
  例如,对于天津地区的软土结构地层,该地区的若在8m深度的基坑进行施工,其周边半径为5m的范围之内如果存在管线或者建筑物,其安全监测预报的最大允许距离为4cm,如果该基坑半径为5m的范围之内不存在管线或者建筑物,其安全监测预报最大允许的位移值为20cm。
 
  对于周围需严格保护的构筑物基坑,要根据保护的对象来限制位移量,如福建市内部的地铁三号线的隧道规定,安全监测预报的最大允许值为25cm。
 
  4安全监测预报技术在基坑支护施工中的具体检测
 
  方法
 
  4.1基坑侧向变形监测方法
 
  在进行基坑侧向变形安全监测过程中主要有以下三种方法。
 
  4.1.1肉眼观测
 
  基坑支护施工安全监测过程中,有经验的工程技术人员可以根据具体施工进度定期的对施工现场进行肉眼巡视,在肉眼巡视过程中,对一些较为明显的安全隐患直接的观察得到,并能使得这些问题得以及时解决,减轻或消除了安全事故的发生。
 
  4.1.2采用光学仪器监测
 
  采用水准仪器和经纬仪等光学仪器进行监测。
 
  4.1.3采用测斜仪进行测量
 
  现阶段在基坑支护施工安全监测预防过程中较常采用的测斜仪为CSX-04型数字测斜仪,该类仪器属于加速度伺服式测斜仪,其综合误差每10m不超过3mm。
 
  4.2观测资料的整理
 
  在进行侧向位移观测资料整理的过程中,主要整理的资料对象有:垂直及水平方面的实测位移值,施工的整体进度,安全监测的观察时间、计算及校核的人员等等。
 
  为了及时进行险情预报,现场实测数据应立即分析处理后反馈给施工现场管理人员。
 
  5结语
 
  当基坑开挖之后,会出现不同程度的土体的不均匀、倾斜等,均会对基坑周边的建筑物设施造成较大的安全威胁,对于建筑物而言,由于基坑开挖所导致的地层不均匀的下沉比建筑物在自身重量下而发生的下沉更为严重,因为对于基坑开挖所导致的地层不均匀下沉同时也伴随有地表较大的水平位移,但是现阶段在该方面的安全监测预报技术标准仍旧不够完善,因此,在该安全监测预报过程中,应全面参考地下矿井开采的相关规章制度。
 
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