基坑变形监测实用13篇

基坑变形监测篇1

1监测的目的及监测项目

进行基坑支护安全监测的目的是了解基坑支护结构的位移变形情况,对基坑开挖过程进行动态监测,在预知可能出现危险的情况下及时报警,以便采取相应的应急措施,使基坑施工最大可能地处于安全经济的情况下顺利进行。

监测数据是判断基坑是否安全,对周边的环境是否造成很大影响,是否需要采取紧急措施得重要依据,因此,进行基坑安全监测十分的必要。

基坑监测主要项目包括:支护结构水平位移、垂直位移,周围建筑物、地下管线变形,地下水位监测。

2变形监测点的布置

变形观测点的点位,应根据工程规模、基坑深度、支护结构和支护设计要求合理布设。普通建筑基坑,变形观测点点位宜布设在基坑的顶部周边,点位间距以10~20米为宜;较高安全监测要求的基坑,变形观测点点位宜布设在基坑侧壁的顶部和中部;变形比较敏感的部位。如下图1:基坑监测点布置图。

3监测方法、频率及监测预警值

3.1监测方法

水平位移监测可采用视准线法、测小角法、极坐标法、交会法、方向线偏移法等;垂直位移监测可采用水准测量方法、电磁波三角高程测量方法等。在满足精度要求的前提下,尽量使用简单实用经济的方法。

观测时尽量选择基本相同的环境时段进行,并对仪器进行了温度和气压改正,每次监测时做到固定测站点、固定监测点、固定监测线路、固定仪器、固定人员和固定观测方法,并做好记录。

3.2监测频率

基坑变形监测的频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率。

当出现下列情况之一时,应提高监测频率:(1)监测数据达到预警值;(2)监测数据变化较大或者速率加快;(3)存在勘察未发现的不良地质;(4)超深、超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工;(5)基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏;(6)基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值;(7)支护结构出现裂缝;(8)周边地面突发较大沉降或出现严重开裂;(9)临近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂;(10)基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象。

3.3监测预警值

首先依据国家及地方相关规范规定确定基坑和侧壁安全等级,根据工程地质勘查报告给定的岩性指标,基坑设计的技术参数,然后确定基坑监测预警值。预警值应包括累计变形值及其变化速率。根据深圳市大型基坑工程实际建立的地区经验,可以作为类似工程的参考。①:支护结构水平位移:对于排桩锚杆支护体系,累计水平位移不得超过开挖深度的5%,连续3 d水平位移速率不得超过 5 mm/d;对于土钉支护体系,累计水平位移不得超过开挖深度的3%,连续 3 d 水位移速率不得超过3mm/d。②:邻域内建筑物沉降:累计沉降不得超过建筑

物宽度的 1%,连续3 d 沉降速率不得超过 2mm/d,差 异沉降不得超过 1/1500。

4监测数据处理和监测结果过程曲线

4.1监测数据处理

对变形监测的各项原始记录,应当天整理、检查。经平差改正计算、检核计算的各点的平面坐标和高程,与前次观测数据比较以获得各监测点位移变化量,并对观测值、坐标和高程值、位移变化量进行精读评定。最后形成数据表格。具体表格形式见下表1至下表2。

表1中结果显示,水平位移最大点为S54, 其累积总位移量为3.6mm;表2中结果显示,沉降量最大点为C60,其累计沉降量为0.6mm;以上监测成果表显示每次监测后的变形量、变形速率、累计变形量,能够有效的掌握基坑支护结构的稳定性。

4.2监测结果过程曲线图

变形监测曲线图能简单、直观、准确地反映监测成果,以便很好地为决策者服务。根据监测实测结果,可绘出各观测点的水平位移及沉降位移随时间变化的关系曲线图,如图下图2所示。

从基坑支护结构项部《基坑监测点水平位移量一时间曲线图》显示,在基坑开挖支护和基础施工阶段,随着基坑内土体的卸载,位移曲线变化较陡,说明基坑变形量逐渐增大,支护结构应采取处理措施。随着工程施工进度的增加,位移曲线变形量趋于平滑,说明基坑支护结构趋于稳定。

从基坑支护结构项部《基坑监测点沉降量一时间曲线图》可看出,各监测点在基坑施工以及基础施工阶段,沉降趋势曲线较陡,变形量较大,随着基础工程的施工,沉降曲线图逐渐趋于平缓,支护结构顶部趋于稳定。

5监测成果的提交及信息反馈

基坑监测过程中,应每监测一次,及时提供当次监测报告;应根据施工进度及提供阶段性监测成果报告,工程结束时提供完整的监测总结报告。监测报告的内容应包括:工程概况,监测项目和各监测点的平面位置布置图,采用的仪器设备和监测方法,监测数据处理方法、监测结果成果表及监测结果过程曲线,监测结果分析等内容。

将观测累计值与预警值进行比较,若累计值小于预警值,则是安全的;累计值大于预警值,则可能有安全问题,发现变形异常或出现突变,应立即核实测量数据,确认正确无误后立即电话通知建设单位或监理方,以便寻找原因,及时消除安全隐患。

6结语

基坑支护结构观测的内容比较多,涉及范围较广。本文介绍的基坑支护位移观测流程以及数据数据的处理,来源于我对变形监测的一点实践经验积累和看法。希望对广大的测绘同行,能够提供有益的借鉴和参考。

参考文献

基坑变形监测篇2

前言

随着我国城市建设的发展,基坑监测工程越来越多,基坑的现场监测、数据反馈分析,对其进行预测控制,是实时掌握基坑稳定性和指导下一步施工的重要手段。其中,基准点的稳定性检验和变形分析的方法,是本文尝试进行讨论的主要内容。基准点的选择就是要全面地考虑、合理地解决变形观测过程中基准点的稳定性;利用文字结合图表来进行变形分析,直观、形象地展示基坑变形状态和趋势,帮助管理部门的正确决策。

1、基坑监测实例

1.1 工程概况

某一工程基坑周长900多米,呈长方体。基坑挖深7.6米,基坑周围建筑物、管线多,该项目基坑安全等级为二级。为确保支护结构和相邻建筑物的安全,对基坑围护结构墙顶的水平位移监测。设计要求:水平位移报警值为40mm,每天发展不超过3mm。基坑安全运行时间为6个月。基坑监测布置示意图如下。

因施工场地狭窄,采用全站仪坐标法测定监测点的坐标,通过相邻周期坐标计算,快速、准确地获取监测点的位移量。

1.2 基坑变形监测

在基坑变形监测时,必须有一些固定的测量点作为基准点,以求得所需要的位移值。本基坑变形监测工程观测网共包含5个点,3个已知点在基坑较远稳定区域,另外2个为布置在基坑附近方便观测的工作点。共对这5个点构成的基准网进行一等水准观测,平均每个月都进行一次基准网的稳定性检验,以满足工程精度的需要。

根据设计要求和现场情况,在基坑周围共布设86 个监测点。由于基坑监测时间长,监测点很容易被破坏,监测网的网型可能发生变化。为判断基准点的稳定性,不能无根据地以某一点作为起算点,而应根据重复观测的成果,进行统计分析确定其稳定性。只有在监测的起算数据可靠的前提下,对数据成果进行变形分析才具有指导施工的意义。

2、基准网点的稳定性检验

2.1 稳定性检验方法

基坑监测点的变形是相对于监测基准网点的,如果基准点不稳定,所观测的变形数据就是失真的。结合实际,我们采用平均间隙法对基准点的进行整体检验。其基本思想:先进行两周期图形一致性检验及整体检验,如果检验通过,则确认所有参考点是稳定的。否则,就要找出不稳定的点,寻找不稳定点的方法是“尝试法”,依次去掉每一点,计算图形不一致性减少的程度,使图形不一致性减少最大的那一点就是不稳定点。排除不稳定点后再重复上述过程,直到去掉不稳定性点后的图形一致性通过检验为止。

平均间隙法的原理:通过两期观测,可分别进行平差,得出各点两期的坐标值,而且这些点的坐标值对同名点各不相同。如果各点(包括原来认为不动的基准点和可能动的移动物体上的点)在两期观测期间没有移动,在同名点的坐标差只反映观测误差,因此通过这些坐标即可得到观测值的一个经验方差μ2。这个方差可由两期观测值改正数得到,即通常使用经验方差μ2进行比较和检验。若QXV=0,QlV=0,说明平差后,观测值改正数V 与未知数X 及观测值平差值是相互独立的,因此用这两个方差的比构成的统计量服从F 分布。用此量进行检验,看出这两个方差是否相等,即是否出自同一统计体,如果是,则表示坐标值的差完全由观测误差所引起的,因此判断点位确实没有移动,否则点位产生移动。

2.2 平均间隙法检验过程

用某两周期的成果进行稳定性检验。设这两周期分别为第1,j 周期根据每一周期观测的成果,按秩亏自由网平差的方法进行平差,由平差改正数可以计算单位权方差的估值

式中分别用上表与下表1,j 表示不同的两周期观测的成果。一般情况下两个不同周期观测的精度是相等的。可以μ12将μj2与联合起来求一个共同的单位权方差估值,亦即

式中,f=f1+f2。

如果作假设“两次观测周期间点位没有变动”,则可以从两个周期所求得的坐标差ΔX计算另一方差估值

式中, fΔX为独立的ΔX的个数。可以证明方差估值μ2与Q2是统计独立的

利用F检验法,我们可以组成统计量。

在原假设H0(两次观测期间点位没有变动)F,统计量服从自由度为fΔX、f的F分布,故可以用下式

来检验点位是否有变动。置信水平通常取0.05或0.1,有与自由度fΔX、f可以从(概率论与数理统计)中查得分位值F1-α(fΔX、f)。当统计量小于相应分位值时,接受原假设,表明监测基准网点都是稳定的,稳定性分析即完成。反之,则认为网中存在变动点。为此,必须用平均间隙法进一步搜索不稳定的点。

3、基坑监测点变形分析

3.1 数据处理

每期观测后,首先对基准网进行经典平差,以M1、M2、M3为基准,计算出工作点G1、G2的坐标,然后采用平均间隙法,以当期与首期两期观测作检验进行工作点稳定性分析,若存在不稳定点,再继续寻找动点,并修正。最后,把基坑两侧工作点统一到稳定的基准网中,并以工作点平差计算每个监测点坐标。本工程以监测点B1、B2、B3、B4、B5、E1、E2、E3的部分观测期过程中平面位移变化量为例,其位移变化量统计表如下。

3.2 变形分析

基坑变形监测点数量较多,如果仅对单一沉监测点的变化进行分析,即不方便,又不能全面地反映实际变形情况。所以,变形分析宜采取整体分析,较直观的方法是将监测的报表绘制成“监测点变形量曲线图”和“监测点变形量速率曲线图”,即将每一期各测点的累计变形量或速率曲线绘制在以时间为横轴、变形量为竖轴的坐标系中。变形分析如下:

(1)整个基坑出现了不同程度的变形。

(2)B3、B5、E1 三个监测点出现预警值,其余各点变形量都正常。

(3)在B3、B5、E1 三个监测点出现预警值后,及时采取措施进行加固基坑,经有效处理后变形量变化正常。

(4)结合实地踏勘和分析,三个监测点变形原因为:①周边道路环境影响:基坑周边都是交通要道,受震动较大;②土质原因:地质条件较差,基坑大部分是回填土;③地面荷载影响:三个监测点附近都有施工机械和运输车辆通过。根据前12期观测结果和基坑的变形情况,相关管理部门对基坑进行了加固和压密注浆等处理。从第13期之后的观测结果已看出加固取得得了明显效果,基坑基本上处于了稳定状态,为今后基坑下部施工建设的安全提供了保障。

结论

基坑变形监测网一般范围不大,而精度要求较高,从保证成果可靠方面考虑,对监测网的稳定性检验是很必要的。用平均间隙法确定变形模型这种思路本身不需要考虑太多的地质信息,能从测量观测数据中分析出近似变形模型。在工程上有一定的适用性。

在基坑变形监测中,图表分析方法有其优越性。比传统的文字成果更直观丰富,既能全面地展示和分析基坑整体变形状态和趋势,又能明显获得哪些监测点变形较大,更便于理部门的正确决策。当然,在基坑工程监测技术、方法、数据处理等方面,内容还很多,有待于在今后的基坑工程中再学习,再实践。

参考文献

[1]张正禄等.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2005.

基坑变形监测篇3

随着我国经济高速发展,高层建筑大量涌现,深基坑工程越来越多,地下室建筑工程深基坑在开挖和暴露期间的安全,对确保整个工程顺利施工和邻近建筑物,及市政设施的正常使用和安全至关重要。为确保基坑开挖、基础和地下室结构施工及周边建筑物和市政设施的安全,必须对地块基坑的支护结构及周边的建筑物、道路灯进行沉降、水平位移、倾斜、裂缝等监测,作为监理方必须加强对基坑施工监测的监理,掌握施工信息,把握好施工节奏,及时采取措施确保支护结构的安全。

1.监测内容及精度要求

1.1 监测内容

深基坑支护坡顶的位移和沉降监测;临近建筑物的倾斜和沉降监测;裂缝监测;地下水位监测;巡视检查等。

1.2合适精度指标的确定

深基坑工程有关技术规范一般将基坑顶部的侧位与开挖深度之比超过千分之四,作为施工监测中的报警值。因此,可根据深基坑的最终开挖深度计算出基坑顶部的侧向位移报警值。根据国际测量工作者协会(FIC)于1981年第十六届大会上提出的方法,为监视边坡安全可取变形量(报警值)的1/5作为变形监测水平位移量测的精度指标.结合《建筑变形测量规程》和工程实际,一般可按变形测量等级“二级”作为精度控制指标,即:位移观测点坐标中误差≤3.0mm;沉降观测点测站高差中误差≤0.5mm.可完全满足深基坑工程变形监测工作的需要。

2 原理及方法

水平位移采用1)12002测距仪(或相当精度的全站仪),按测边交会网法测定各测点的位移量值。

沉降采用leica N A2水准仪(或精度相当的自动安平水准仪)按几何水准测量法规定,观测限差一般按《国家一、二等水准测量规范》中二等水准测量的要求。临近建筑物(群)倾斜监测是通过设立在建筑物顶部的水平位移监测点,一般采用wili)T3经纬仪测角交会的方法来实现。

裂缝监测采用固定特制复位量测标志,用千分卡尺进行精密量测

地下水位监测根据工程施工地域(如离江、河、湖、海的距离)、地下水位、周边水域水位等因素,采用机钻孔加保护管,在孔内进行量测。

巡视检查在施工期对邻近建筑物(群)、地下室及雨季等显得格外重要。

3、基坑开挖的施工技术要求。

3.1 测量放线基点保护、准确度经专业测量员复测,监理复核。除保证放坡尺寸、基坑排水位置、支护结构位置以外,必须保证槽底满足基础结构施工作业的要求。

3.2水泥土搅拌桩施工优先采用三轴搅拌桩机,保证水泥土的整体性:重点控制钻杆垂直度、移机接头搭接咬合的位置准确度、隔夜超时接头部位的附加搅拌桩强度,保证搭接部位延桩身上下搭接咬合严密,杜绝出现分岔及搭接咬合不实现象:严格水泥用量和水灰比,保证分段压浆量及桩身密实。

3.3泥浆护壁钻孔灌注排桩应严格按照工程桩的控制标准进行施工,一般采用原土造浆即可,泥浆密度根据实际护壁、钻孔及清孔效果等进行现场调控,由于支护结构排桩以受水平力为主,钢筋笼制作及沉笼接笼质量必须严格控制,除施工管理人员自查质量外,监理人员现场进行质量验收,包括桩身混凝土强度等级、混凝土水下灌注、灌注量充盈系数等,监理可能出现缩颈、胀肚等情况。

3.4地下连续墙施工,采用履带式全液压转斗成槽机,效率高、精度高,施工方便;导墙精度控制,导墙轴线偏差限10mm以内,导墙净宽度偏差限5mm以内,以保证地下连续墙偏位不超过土30mm;护壁泥浆一般采用膨润土制备的泥浆,新拌制的泥浆应静停稳定后使用,切削成槽、钢筋笼制作吊装接笼、水下灌注混凝土连续性等均进行严格控制;特别是槽段搭接接头处理至关重要,除采取合理的接头形式外,已成形混凝土侧壁清刷、槽底靠近接头处和槽底其他部位的沉渣和清渣应到位,保证地下连续墙接头部位密实。

3.5其他支护结构,冠梁、腰梁、内撑、格构柱、土钉等一律按照永久性结构施工质量标准进行施工。

3.6基坑内土体降水施工。在基槽开挖前先降水一周左右,在槽内地下水位降到施工方案要求的深度后,可批准开槽。通常采用大口井降水,大口井井距视需降水土层排水渗透系数不同,可在井距10m左右调节,降水井深入槽底的深度视具体计算的水头高度而定,降水井最底部的沉泥砂预留量宜2m左右,降水井应及时清井,保证效率,降水必须连续进行,均衡保持。

3.7挖土方必须执行施工方案,严格按照方案确定的挖方顺序开挖,分层开挖厚度1m为宜,达到分步荷、均匀受力、减小变形的目的,槽底人工清槽平槽底,严禁机械超挖人工虚填。杜绝随意开挖,一挖到底、不降水、不护坡、坡顶超重堆载、临边行走重载车等不安全行为。

4基坑变形与观测控制

4.1按照变形观测设计要求,编制专项的深基坑施工变形测量专项方案。

4.2随施工进度及时进行各项变形项目观测,初始阶段每天观测不得少于2次,必要时应增加观测密度,及时准确提供变形值,供有关单位技术人员进行数据分析、决策时使用。

4.3施工单位观测降水数据,准确记录,供有关单位技术人员进行数据分析、决策及采取措施时使用。

4.4当有关变形数据突变、超过正常值、达到报警值,应立即报告设计单位,采取应急安全措施。

5、基坑工程施工方案的监理审查要点

5.1. 在地下水位较高的基坑工程中,应采取降水措施,为土方开挖提供一个良好的工作条件,同时,也为城市道路交通创造一个文明的环境条件。

5.2. 当基础底面低于地下水位时,应采取降水或排水措施,使地下水位降至设计底面标高以下500mm,以满足施工需要。

5.3. 地下降水方案应根据土质情况、开挖深度进行设计,系统安装后应进行试运行。坑内、外降水时应考虑对周围环境的影响,必要时应采取相应的措施。对于周围环境复杂的深基坑宜采用坑内降水,必要时应事先做降水试验,以便掌握坑内降水引起坑外地下位变化的规律。

5.4.基坑四周应设置明沟和集水坑排水,对于局部超深部位(如:电梯井、集水井,可采取轻型井点或井管降水的办法进行处理。

5.5. 大面积基坑中间可设置盲沟,间距、截面大小应根据排水面积确定。盲沟应与集水井形成排水系统,并在施工方案中画出平面布置图。

5.6. 对排水或降水困难的淤泥质地基中,宜铺砂石垫层,以便于疏、排水。

5.7. 坡顶、坡底应设置排水系统,防止外来水入侵;外部排水系统应通畅,不得渗漏,以免影响边坡结构。

5.8. 对于无桩基或虽有桩基但不能满足抗浮要求的工程,尚应考虑施工和使用期间的抗浮问题。

6、具体监测方案

为了确保基坑工程和桩基工程的安全施工、周围居民楼及道路管线的安全保护,在基坑开挖及支护、桩基施工过程中,对基坑周边进行沉降、水平位移监测,发现变形情况及时报警,以便业主、监理及施工单位提前采取应急措施和补救方法。

基坑变形监测篇4

2 基坑变形监测的方法分析

基坑变形监测的项目有周围建筑物、基坑周围土地及底部、地下水情况、施工工况、周围的自然环境、维护结构以及地下设施等,而需要重点监测的内容为基坑底部管线的变形情况、基坑以及周围建筑物的沉降量、周围维护结构的稳定性等。实际监测过程中,由于不同工程地质情况不同、需要重点监测的内容也不同,这就需要监测人员抓住监测重点,确保基坑工程施工安全。

2.1 基坑变形监测点的设置与设备埋置

为了保证基坑变形监测点的有效性,在土体开挖以及基坑降水的影响区域,大约两倍于基坑开挖范围内要布设监测点。此外,还需要根据场地土体情况编制适宜的围护设计方案,结合现有的理论知识和布设经验,进而确定监测点布设的密度和范围。通常情况下,在工程开工建设前就要完成可预埋的监测点布设,这样监测点能够具备一定的稳定期,并完成各项静态初始值的测定。对于位移、沉降等的观测点,可以之间在被监测物体上安装。用于测定地下围护结构、土地位移的测斜管,要考虑施工现场的实际地址情况,预先埋设在基坑阳角、中部等容易出现塌方的部位,沿围护结构方向每隔大约25 m埋设一根。对于围护桩体的测斜管,通常可以在桩体混凝土浇筑过程中安装。

对于基坑所在的位置,正式开挖前要进行充分降水,但基坑处降水后将导致周围土体内的地下水向基坑处汇集,地下水流动会引起土地的不稳定性,进而诱发土体塌方的出现,为此,在降水过程中要注重对地下水的观测。在进行水位观测管的埋设时,应当认真研究工程所在地的水文地质资料,对于渗水性强和水量较大的地方,应每隔大约25 m沿着基坑的外边埋设观测管。在埋设分层沉降测管时,应注意保护波纹铜管,避免不当的施工方式导致铜管破坏;通常可以每间隔一米放置一个铜环;此外,可以利用分层沉降管测定基坑底部的回弹,也可以利用精密度较高的水准仪测定基坑回弹。

2.2 确定适宜的监测频率

合理的基坑变形监测频率能够有效的反映所监测内容的变化过程,在确定基坑监测频率时,一般情况下以不错过监测内容重要变化时刻为准则。在基坑开挖之前,应当预先测定基坑水平位移的初始值。基坑开挖期间的监测,应当根据监测部位、监测内容等的不同进行适当调整,并制定合理的监测方案。基坑开挖期间应尽量缩小两次监测的时间,开挖结束以后可以增大监测的时间间隔,期间遇到外界施工环境发生变化时,可以适当增大基坑监测的频率。地下水位监测周期、基坑水平位移、基坑垂直位移的监测可以同水平位移监测同步进行。对于基坑周围建筑物的沉降变形监测,可以结合工程的施工进度和开挖的位置来确定,若发现有沉降异常和水平位移过大等情况发生时,可以适当缩短监测的时间间隔,完成开挖后再增大间隔时间。若基坑冠梁出现裂缝时,应当根据现场的实际情况组织监测,先对裂缝首先出现的时间编号,在裂缝的末端和最大宽度处设置监测标识,具体的监测时间间隔应当依据冠梁裂缝的发展速度而定。

2.3 基坑变形监测期间的巡查

在基坑施工过程中应指派专人负责施工巡查,巡查员应有一定的基坑监测经验,巡查的内容应当包括监测设施的保护、周边环境的变化、施工现场具体情况以及围护结构等。若发现基坑周围情况出现明显的变化,应当适当缩短监测的时间间隔,并向技术人员提供有效的监测数据;如果监测设备出现损坏而不能获取监测信息,将给基坑工程施工带来不利影响,为此,巡查员应当主动与施工单位联系,注重对监测点的保护;当发生损坏时,应当及时采取措施进行补救,保证基坑变形监测的顺利进行。

3 加强基坑变形监测的预警工作

在正式进行基坑变形监测前,应当首先明确各个监测项目的报警值。我国的《建筑基坑支护技术规范》明确指出:“基坑开挖前应作出系统的开挖监测方案,监测方案中包括监控报警。”基坑变形监测的每个项目都需要依据设计计算书、周边环境以及工程实际情况,预先确定合理的报警值,根据报警值来判定支护结构变形是否允许,是否有大于报警值的位移发生,进而确定基坑工程施工是否安全,是否需要对原有的施工和设计方案进行调整。在确定基坑监测报警值时,应当遵循以下原则:报警值应当在符合计算设计要求的前提下,小于设计值;应保证被监测对象不出现影响正常施工的情况,以确保监测对象的安全;符合国家现行各项规章制度、规范的要求;在确保基坑施工安全的前提下,综合考虑监测工作量和经济等因素,以求达到最优经济效

益比。

4 监测过程中需要注意的问题

在基坑变形监测期间应当始终遵循“五定”原则,也就是监测地点要稳定,监测设备仪器要稳定,监测的环境要稳定,变形监测的人员要稳定,采用的变形监测方法和监测路线要稳定,这些措施的采用,从客观上能够尽可能的降低观测误差所带来的影响,以确保各项监测数据能够具有统一的趋向性,使首次观测结果与各次观测的数据具有可比性,这样所获得的监测数据就能够真实的反映监测对象的实际情况。对于变形监测人员来说,应当对于监测的方法、程序、仪器设备等要足够熟悉。仪器设备首次使用前要进行校正,对于精确度要求较高的仪器要由专门的计量单位进行校正。对于连续使用超过3个月的仪器设备,要进行必要的检验,以确保仪器设备能够正常工作。

5 结束语

在进行基坑变形监测过程中,要明确基坑监测的作用和意义,依据监测内容进行监测点的布置和设备的埋设,确定适宜的监测频率,注重基坑变形监测期间的巡查,确定基坑变形监测合理的报警值,降低变形监测的不稳定性,进而保证基坑监测的准确性,确保基坑工程施工安全。

参考文献

[1]徐文冬.亦庄国融大厦深基坑监测及位移变形分析[J].科技致富向导,2011,27:121—122.

基坑变形监测篇5

1基坑变形监测的内容

深基坑监测的主要内容有围护结构的水平位移监测、沉降监测、应力监测,及地下水位监测、护坡监测和周围环境监测等,一般通过设定监测项目的报警值来保障基坑施工和周边环境的安全。在监测过程中,不仅要提供精确的监测数据,还应加强对基坑水文地质的了解与分析、基坑与周边相邻建筑物关系的分析研究。

2.1围护结构的监测

(1)水平位移监测

围护结构顶部水平位移是围护结构变形最直观的体现,是整个监测过程的重点。围护结构变形是由于水平方向上基坑内外土体的原始应力状态改变而引起的地层移动。

(2)沉降监测

基坑围护结构的沉降多与地下水活动有关。地下水位的升降使基底压力产生不同的变化,造成基底的突涌或下陷。通常使用精密电子水准仪按水准测量方法对围护结构的关键部位进行沉降监测。

(3)应力监测

基坑稳定状态下,侧壁受主动土压力,围护结构受被动土压力,主动土压力与被动土压力之间成动态平衡。随着基坑的开挖,平衡被破坏,基坑将发生变形。

2.2周围环境监测

(1)邻近建筑物沉降监测

当软土地区开挖深基坑时,基坑周围土体塑性区比较大,土的塑性流动也比较大,土体从围护结构外侧向坑内和基底流动,因此地表产生沉降,这是沉降产生的主要原因。

(2)邻近建筑物裂缝监测

地基发生不均匀沉降后,基础产生相对位移,建筑物出现倾斜。倾斜使结构上产生附加拉力和剪力,当应力大于材料的承载能力时即会出现裂缝。裂缝多出现在房屋下部沉降变化剧烈处附近的纵墙。

(3)道路、管线变形监测

基坑开挖过程中,应同时对邻近道路、管线等设施进行水平位移和沉降观测。尽可能以仪器观测或测试为主、目测调查为辅相结合,通过目测对仪器观测进行定性补充。

3典型工程实例分析

3.1工程概况

某深基坑工程,基坑长度为150m,宽度为90m,开挖深度约23m。基坑东侧紧邻某7层大酒店,西侧紧邻某9层大楼,且地下为回填杂土,地下水位较高,涌水量约2000m3/d。周边市政管线密布。深基坑西边坡土质为回填土,基坑周边放坡空间有限,几乎垂直放坡,支护结构复杂。因此,西边坡的变形监测为本工程的重点。基坑西部边坡剖面见图1。

图1 基坑西边坡剖面

3.2围护结构水平位移监测

水平位移监测采用坐标法和基线法。

(1)坐标法

坐标法为全站仪结合反射片进行动态扫描式变形点监测,采用整体平面控制网法对变形监测点进行观测。在基坑区北面道路和南面道路上共选择4个稳定点,构成平面控制基准点。在基坑支护结构顶端布置3排围护结构变形监测点,如图1所示。沿基坑周边道路及施工道路布设控制网过渡点,以连接围护结构位移监测点与基准点成网,通过监测基准点,对基坑内锚杆、桩顶冠梁及护坡变形点进行监测。但受场地条件限制,其组成的监测控制网图形规则性较弱,因此需定期进行整体控制网的复测。为提高对中精度,埋设观测墩在监测基准点上进行强制对中,各变形观测点设置固定反射片装置,采用全站仪极坐标法直接扫描式观测基坑侧壁各观测点的坐标,以三维坐标的变化来反映基坑的水平与竖向位移,高效准确地采集基坑侧壁的动态变化数据。

(2)基线位移观测觇法

同时,利用基线法测量围护结构水平位移。在基坑西边坡坡顶北部选择1个监测基准点,利用经纬仪基线法,在基准点上架设仪器,瞄准基坑西边坡南部开挖影响范围外的目标,确定基线,然后在基线上每5m选择1个位移变形监测点,共选择16个边坡变形监测点。随着基坑的开挖,变形监测点将向着基坑开挖的方向移动。其移动的距离即为变形监测点的位移。

传统的方法为在变形监测点处多次立测钎,使测钎处于基线上,利用直尺直接读出数值,两次读数的差值即为变形监测点的位移值。实践中发现,采用基线法时,传统的瞄准方式为测钎与直尺读数,误差较大,而且经纬仪对中测钎是一个往复定位的过程,立钎者需要左右移动测钎,同时保持测钎的垂直状态,这都降低了测量的精确度与效率。为提高基线法的观测精度与效率,可制作一种轨道化标尺,使繁琐的立测钎过程通过标尺的一次滑动即可完成。于是研制出了一种测量辅助装置―基线位移观测觇。

该装置具有以下优点:

1)觇板与反射片的强制对中作用,使经纬仪能够精确瞄准目标;

2)激光器具有调节方向的作用,能够使观测觇精确对准经纬仪,确保在经纬仪确定的基线上;

3)上部瞄准系统可以在基座平台轨道上滑动,一次滑动便可测出位移量;

4)基座可以利用3个调节螺旋整平,由圆水准器体现;

5)读数系统由指针与刻度尺组成,可估读到0.1mm。

使用时在基准点上架设经纬仪,确定基线。将观测觇某一刻度贴紧变形观测点,转动经纬仪望远镜,粗瞄位移观测觇。然后滑动上部系统使观测觇上的反射片位于望远镜中心,从刻度盘上直接读出观测点的位移值。观测台的读数可估读至0.1mm,而传统基线法只能精确到1mm,精度大大提高。

3.3周围建筑物沉降监测

周围建筑物的沉降监测采用精密水准测量的方法,利用高精度电子水准仪周期性地观测建筑物上的沉降观测点和水准基点之间的高差变化值。在基坑西边坡周边道路上选择10个地下管线沉降监测点。在大楼上靠基坑边选择8个建筑物沉降监测点。

3.4锚索应力监测

锚索测力计为高强度的合金钢圆筒,不同荷载的锚索测力计分别内置3~6支高精度振弦式传感器。传感器可监测作用在锚索测力计上的总荷载,同时通过测读每只传感器,还可测出不均匀荷载或偏心荷载。本工程使用基康三弦式锚索测力计。在基坑西边坡下挖后,根据支护施工进度,在西边坡内壁2排桩顶冠梁处选定5根锚索进行锚索应力监测。

图2为锚索应力计MS9-2测量的应力值变化曲线。

该锚索测力计处于基坑位移较大处,应力变化具有典型性。锚索应力与基坑变形有着必然的联系,将锚索应力监测与基坑位移监测统一进行变形数据分析,更有效准确地反映出了基坑的变化状态。由图2可以看出,在第43d左右,锚索应力监测数据迅速增加,呈直线上升态势。如此下去,当应力超出锚索承载力时,基坑必将超出稳态,破坏将难以阻止。通过与变形监测数据比对发现,在此阶段基坑发生明显水平位移,最大位移量可达3mm/d。规范指出,观测值为基坑开挖深度的3‰或位移速率连续3d不小于3mm/d时,基坑的变形超限。而该基坑的侧移量已超限,必须采取防治加固措施。

图2 MS9-2应力值变化曲线

通过对基坑现场考察得出,变形主要是由于基坑爆破施工过程中对地基土体产生扰动,使地基土原有的受力平衡遭到破坏。因此,提出了采用设置钢支撑的方法对围护结构进行加固。即将双拼H型钢一端支撑于东侧浇筑完成的地下室底板预留的钢筋混凝土牛腿上,另一端支撑于原围护结构中部的圈梁上,并施加1000kN的预应力。由于对围护结构背后的土体形成有效的抵抗作用,从而控制了位移的继续发展。该支护方案取得了良好的效果,有效避免了基坑危险情况的出现。

3.5周围环境监测

在基坑开挖到底部时,毗邻基坑西侧的地面沉降最为明显。多处路面产生纵向裂痕,在古力井盖、道路中缝、建筑物地基交接处裂缝较为明显。经过实时监测与分析发现,裂缝主要是由于第43d左右基坑侧壁移动而产生的,在采取支护措施后,并没有超限值发展,建筑物虽有轻微沉降,但沉降在允许范围之内。可见,采用斜向支撑的支护方案已经快速有效地遏了基坑位移的发展,及时防止了灾害的产生。

4结束语

深基坑工程变形监测是确保基坑和周围建筑物安全的重要举措。因此,在基坑施工过程中,当位移检测值接近规范规定的报警值时,施工单位应给与高度重视,根据变形监测实时数据采取积极的控制措施,确保基坑工程的质量安全,避免基坑施工对周围建筑物、地下设施和各种管线的破坏性影响,从而发挥出工程的综合效益。

基坑变形监测篇6

Hao Xiao-dong

(Hohhot Urban Rail Transit Construction Management Co., LtdInner MongoliaHohhot010020)

【Abstract】In supporting structure for deep foundation pit monitoring as a case study, analysis of the horizontal displacement, the settlement of the surrounding buildings, the anchor pres-tress loss and groundwater level changes, and analysis of monitoring results of the foundation pit, according to the monitoring results to take preventive measures, the full use of information technology construction method, effective to ensure pipeline safety and road construction of foundation pit and surrounding buildings and structures.

【Key words】Deep foundation pit engineering; Deformation monitoring; Supporting structure; Information construction

随着城市现代化进程的加快,高层、超高层建筑竞相发展,随之而来的深基坑工程越来越多,其开挖深度也越来越深。由于深基坑工程施工期(自基坑开挖至基坑回填)较长、施工场地狭窄、受自然气候、复杂的工程地质条件等因素影响大,所以深基坑施工往往施工条件差、安全隐患很大。为了减少外部因素对支护结构的工作状态和基坑的稳定性带来不利的影响,消除安全隐患,在基坑开挖过程中,应对周边环境安全信息(房屋沉降、房屋倾斜及裂缝、地面沉降)、基坑边坡稳定信息(顶部垂直及水平位移、土移)、地下水位动态变化信息进行监测。为了准确地掌握基坑特别是深基坑工程在施工过程中的变形情况,需从基坑主体结构、围护结构、地下水位和相邻环境等诸多方面对基坑进行全面的变形监测。

1. 工程概况

(1)该项目拟建高171米。总建筑面积:268214.4m2。设5层地下室,地下室开挖深度-21米。建筑主体组合成L型布局,通^底部五层裙楼将主体建筑连接为一整体。1、2号办公楼与3号楼(办公及酒店)在造型上结合成一体,1、2号办公楼地面40层,3号楼(办公及酒店)45层。地基基础设计等级为甲级, 1、2号楼中筒采用筏板基础,筏板厚度3.0米,框架柱下采用柱下独立基础。3号楼主楼全部采用筏板基础,筏板厚度3.0~3.4米,局部柱下设柱帽。

(2)本工程基坑安全等级为一级,由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑支护结构的水平和垂直位移进行监测,以确保基坑安全。变形监测应贯穿基坑施工整个过程,既从基坑开挖起,到基坑回填为止。

2 基坑位移变形观测点的设置

在支护结构应力比较集中的部位(基坑变形最敏感的部位)和基坑周边对变形比较敏感的部位(包括临近建筑的墙体)设监测点,设置水平位移监测点17个,沉降监测点13个,支护桩钢筋应力及锚索拉力监测桩8根,地下水位监测点30个。以上观测点可根据现场实际情况进行增设和调整位置,并保证观测点的有效性和不被破坏。在基坑变形影响范围外设2个基准点。如图1所示。

(1)基准点设置:基准点应设在变形影响范围之外的便于长期保存的位置,至少有2个可靠点作为基准点。

(2)工作基准点设置:工作基点是变形监测中起联系作用的点,是直接测定变形观测点的依据。应放在靠近观测目标的地方,在通视条件较好或观测点较少的工程中可不设工作基准点,在基准点上直接观测变形监测点。

(3)变形监测点设置:变形监测点应设在变形体上,且设在能反映变形特征的位置。

3. 基坑变形监控值

监控值是指设计过程中的控制值,有时可用最大允许值作为监控值。报警值是指施工过程中需要采取应急措施的(警戒)值。

对本工程,支护结构水平位移:监控值为30mm,报警值为25mm。基坑周边地面沉降:监控值为20mm,报警值为15mm。

4. 监测计划

本工程按如下要求进行监测:

(1)基坑开挖前观测一次,获取原始数据。

(2)开挖第一层后每天观测一次,直至土方开挖至设计标高。

(3)开挖到位后,每2天观测1次,直到稳定为止。

(4)特别加强雨天及雨后的监测,并对各种可能危及支护安全的因素予以充分考虑。

(5)观测中出现异常情况时,加密观测次数。

变形监测信息分析:对基坑变形监测的信息,应及时进行分析,分析结果表明基坑变形位移超出容许值时,应停止基坑开挖,采取行之有效的应急措施。

5. 基坑变形监测内容

5.1施工前的监测内容。

施工前,施工单位应会同建设单位、监理单位、及临近建筑物户主、地下设施的有关单位,对基坑周边既有建筑物的裂缝等情况进行测量、拍照或录象工作,作好周边建筑物情况的原始记录。

5.2施工过程的监测内容。

(1)支护结构和被支护土体的水平位移变形观测。

(2)相邻建筑物及周边管线的沉降:在两倍基坑深度范围内的建筑物外墙上或重要管线上设置沉降观测点(设置点距地面200-1000mm,便于塔尺立在上面)。

(3)支护桩钢筋应力及锚索拉力监测。

(4)基坑渗漏水及地下水位变化观测。

6. 小结

综合以上技术手段,对于基坑工程进行了基坑围护桩体水平位移监测、基坑围护桩顶水平位移监测、基坑围护桩顶垂直位移监测、基坑外侧地表沉降监测、基坑外侧土体水平位移监测、基坑外侧土体分层沉降监测、基坑外侧深层水位监测等,为基坑安全施工提供了重要保障,减少了外部因素对支护结构的工作状态和基坑的稳定性带来不利的影响,消除安全隐患。为及时准确地掌握基坑结构和周围构筑物的状态提供了依据。

参考文献

[1]上海岩土工程勘察设计研究院有限公司,上海市工程建设规范-基坑工程施工监测规范[R].2006:1~45.

[2]林宗元,岩土工程试验监测手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:668-717.

[3]建设综合勘察研究设计院,中华人民共和国行业标准-建筑变形测量规范[S].北京:中华人民共和国建设部,2008:12~50.

基坑变形监测篇7

高层建筑基坑变形监测,就是通过对所观测基坑的变形量进行分析,发现基坑的安全隐患,危害程度,从而达到早发现、早预防、早处理,确保基坑及人的生命财产安全。在高层建筑基坑工程变形监测中,一旦监测发现支护结构变形异常,立即向业主和施工方发出警报,基坑施工方应立即调整施工方案或做好加固措施。同时,通过对基坑变形监测,掌握变形大小、速率,分析产生的原因,数据变化规律,达到验证设计是否合理,为今后建筑结构设计和地基基础设计积累经验。

2高层建筑基坑工程变形监测方案的编制原则

监测人员在基坑监测之前必须针对基坑的实际情况制定详细的监测方案。基坑监测方案的内容大致包括基坑的概况、基坑监测的依据、基坑的安全级别、基坑监测的项目、基准点及监测点的布置、检测方法及精度、监测人员及主要仪器设备、监测频率、监测报警值、出现险情的监测预案、监测数据记录及处理方法、监测信息的反馈制度等。对于地质和环境复杂,周边有历史文物、重要古建筑、地铁、隧道或管线、严重事故,重新组织施工的基坑必须组织专家进行方案论证。总之,编制方案要详细,监测项目要全面,监测方法要得当,检测人员要专业、仪器设备要满足相应等级精度要求,基准点和监测点布点要均匀,监测频率要恰当,报警值要准确。同时,基坑监测方案还应上报业主、设计单位及质量管理部门认可,确保监测方案具有针对性和可操作性,能准确反映基坑的变形情况。

3高层建筑基坑工程水平位移监测网、观测点的建立及监测方法

基坑水平位移监测首先要建立水平位移基准点控制网,控制网一般由3~4个基准点组成,基准点应选在基坑开挖影响范围以外,一般应选在基坑开挖深度3倍以外的非变形区,基准点之间组成闭合环,采用四等导线网精度进行测角、测边,连续观测3次,利用平差软件进行导线计算,取平均值作为水平位移基准点初始值。坐标可以国家点联测,也可以建立独立坐标系统。其次是建立基坑水平位移监测点,根据规范要求,监测点应埋在冠梁顶部,沿基坑周边布置,在周边中部、阳角处应布设监测点,监测点水平间距不宜大于20m,每边监测点数目不宜少于3个。水平位移监测应根据现场作业条件,采用全站仪测量、卫星导航定位测量、激光测量或近景摄影测量等方法。基坑顶部水平位移监测频率的确定,根据《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497—2009)表7.0.3,例如某基坑安全级别为一级,设计开挖深度12m。

4高层建筑基坑工程竖向位移监测网、监测点的建立及监测方法

基坑顶部竖向位移监测首先要建立基准点控制网,基坑竖向位移基准点一般与水平位移基准点共用,采用二等水准测量方法连续观测3次,平差后取平均值作为基准点的竖向位移初始值。其次是建立基坑竖向位移监测点,基坑竖向位移监测点一般与水平位移监测点共用。基坑竖向位移监测应根据现场作业条件,采用水准测量、静力水准测量或三角高程测量等方法。基坑顶部竖向位移监测频率与顶部水平位移监测频率相同,此处不再重复。

5高层建筑基坑工程支护结构或土体深层水平位移监测点的建立及监测方法

为了掌握支护结构或土体内部微小变化,及时掌握基坑受到的侧向压力有多大,对基坑安全是否产生不良影响。必须对基坑支护结构或基坑周边土体进行深层水平位移监测。深层水平位移监测,首先要埋设测斜管,测斜管的长度不能小于支护结构的深度,如果是埋设在土体中,测斜管的长度不宜小于基坑开挖深度的1.5倍。埋设测斜管时,要注意把管底密封,防止泥沙倒灌到管子里,钻孔与测斜管之间缝隙用细沙填充密实;在埋设时注意把一对导槽的方向与所测量的位移方向保持一致,即对准基坑方向,同时要做好管口保护装置,防止管口遭到破坏或杂物堵塞。其次是现场观测,采用测斜仪分段采集,一般按照500mm采集一点,从底部向上采集,首次连续采集3次,取平均值作为该孔的初始值。第二次现场观测时,测斜仪同样从底部原来位置开始采集,如果支护结构或土体产生变形,测斜仪会根据导轮产生的倾角和固定采集的高度自动计算该点的位移量。1

6高层建筑基坑工程地下水位监测点的建立及监测方法

水位监测点应沿基坑周边、被保护对象(如建筑物、地下管线等)周边或在两者之间布置,监测点间距宜为20m~50m。相邻建(构)筑物、重要的地下管线或管线密集处应布置水位监测点;如有止水帷幕,宜布置在止水帷幕的外侧约2m处。水位监测管的埋置深度(管底标高)应在控制地下水位之下3m~5m。采用钻孔法埋设水位管,水位管管壁开有渗水孔,在下沉之前要使用纱布把水位管缠绕,管底要密封,防止沙子泥浆进入管内,钻孔与水位管之间缝隙用细沙填充,管口做好保护装置,防止管口遭破坏或杂物堵塞管口。水位管埋设完成后,利用水准仪联测基准点,严格测出管口标高WO。地下水位采用水位仪观测,将水位仪缓缓放入水位管中,当碰到水面时接收机会发出蜂鸣声,上下多放几次,准确读出水位仪绳子上的读数,记录水位仪深度Wi,根据公式W=WO-Wi(W代表本次水位标高,WO代表管口标高,Wi代表本次水位仪深度)。

7高层建筑基坑工程变形常见监测项目报警值

根据基坑的支护类型不同,各级别基坑监测报警值大小各不相同,现以某一级基坑为例,基坑支护结构类型为灌注桩,其各项监测报警值应符合表2规定。

8监测数据处理与结果分析

每期基坑监测项目完成后,要及时对各项目数据进行整理,首先依据测量误差理论和统计检验原理对获得的观测数据及时进行平差计算处理,并计算出各期的变形量;其次要对监测点进行变形分析,当两期的变形量符合公式时,可以认为两期之间没有变形或变形不显著:Δ<2μQ(其中Δ表示两期间的变形量,μ表示单位权中误差,可取两期平差单位权中误差的算术平均值,Q表示监测点变形量协因数);再其次就是对各项目多期变形观测成果建立反映变形量与变形因子关系的数学模型,对引起变形的原因作出分析和解释,必要时还应对变形的发展趋势进行预报。

9结束语

总之,要做好高层建筑基坑工程变形监测,要从监测方案入手,制定好各个监测项目的监测点埋设及监测方法,明确各监测项目的报警值,每期监测结束,要及时处理数据,对监测点稳定性进行分析,同时还要建立变形量与变形因子关系数学模型,对基坑引起变形的原因做出分析和解释,必要时还要对变形的发展趋势进行预报,确保基坑工程在施工过程中的安全稳定,同时确保高层建筑地下室施工安全。

参考文献:

基坑变形监测篇8

1 监测项目的布置

在进行变形监测之前,要对基坑本体及其周围的环境进行详细勘察。在对基坑本体进行监测时,要对基坑本身的状况进行了解,检查基坑所在的地表是否发生开裂的情况,基坑周围有没有发生变形。如果发现基坑底部有隆起的土体,或是外侧土体在竖向上发生位移,相关负责人员必须及时制定解决方案。有关基坑周围的环境,对地下水位以及其与相邻建筑物的距离都要进行测量,再根据测量结果决定地下水位以及相邻建筑物的监测方案。

2 监测点的布置

在布置监测点时,要先在不受基坑影响的区域内设置好监测水准基点、后视点以及监测基准点,这样设置点的目的是为了使这些点不受基坑的影响。在设置这些基准点时,要结合基坑的深度以及土体的破裂角等来充分考虑监测点的设置问题。监测点通常设置在基坑滑坡部位的前沿区,或者设置在边坡上口滑坡周界附近,但监测点的设置位置最好的选择是在边坡中部以及重要拐角附近,除了监测点的设置位置要合理之外,监测点之间的距离控制问题也十分重要,因此在设置监测点时,就要考虑到监测的位置问题。对地表的开裂问题的监测方法一般采用标记法,对没有产生开裂的部分保持持续监测,防止以后产生开裂,对于已经开裂的地段,必须不断进行观测,及时记录开裂的宽度,整理好监测结果,分析地表开裂的发展趋势。

3 监测的实施条件

3.1 制定监测方法

第一,监视装置的监测基准点以及监测点必须布置在合理的位置上,若要准确观察基坑的位移情况,必须应用精度较高的全站仪;基槽开挖后才可以观察基坑的沉降问题。在实践时,可以用精密水准仪及测斜仪测深层土体水平位移、轴力计测支撑轴力等其他参数,在设置监视装置的过程中,要由专业的技术人员,严格按照规定的方法和步骤,采用先进的设备,设置好监测装置的安装路线,一切按标准准备就绪以后,工作人员应该及时记录好监测信息。

3.2 监测频率

基坑监测的频率要根据基坑在不同阶段的不同状况来确定,在基坑刚刚开挖时,环境相对稳定,可以每天监测一次;时间越长,基坑慢慢开始位移,位移程度会慢慢接近预警值,这时监督频率则可以开始增加;等到基坑的基础底板施工完成之后,可以开始减少监测频率,把监测次数慢慢减少到一天一次,直到土方回填,就不需要再进行监测。

3.3 监测精度

根据基坑等级来设置监测点,对于相邻的变形点的高差中误差以及变形的高程中误差以及点位中误差进行重点监测。

3.4 确定监测报警值

基坑监测的主要内容包括坡顶的竖向位移、水平位移以及边坡墙体的水平位移。在进行基坑监测时,应在设定基坑变形值之前,确定侧壁以及基坑的安全等级,要按照相关法律法规来确定监测报警值。坡顶的水平位移速率如果连续三天内都在每天3毫米以上,则必须停止施工,预警,并继续对基坑的变形量进行监测。如果建筑物的周围或者底部出现剪切破坏的痕迹或者其他的危险征兆,如陷落、隆起、涌土等,必须发出警报,施工人员应及时处理,防止发生意外。

4 监测管理

4.1 监测过程的管理以及记录制度

土方开挖过后,就可以开始监测点观测,然后可以采取护坡施工,在开展护坡施工后,要对整个施工程序进行科学的管理。实施护坡的过程中,要及时记录好基坑的变形情况,按照设定的周期来进行监测,及时整理观测的结果,将所得信息制成表格,对数据进行汇总分析,并向有关部门报告监测结果,对监测结果中所存在的问题整理分析,并及时解决出现的问题。

4.2 构建信息反馈制度

对于基坑监测的结果必须构建健全的信息反馈制度,以便于对基坑变形问题进行研究分析,及时解决,避免阻碍施工进度。进行监测的工作人员要及时汇总和整理观测结果,在规定的表格中进行填写,对不同观测点的变形情况进行汇报。同时,业主、项目经理以及监理工对于监测结果和工程问题具有知情权,工作人员也要将监测结果及时汇报给他们。当数据变化明显,临近预警值时,相关部门要立即引起重视,及时解决问题,使工程顺利展开。

4.3 制定应急措施

在深基坑施工的过程中,必须制定相应的应急措施,因为如果没有行之有效的措施,一旦在施工中出现危险情况,就会使施工陷入困境。在合理的急救措施的支持下,就可以在很大程度上减少险情给工程造成的损失。为了及时解决基坑施工中出现的问题,必须由专业人员组建成一个专门的监控小组,由项目经理作为整个监控小组的组长,带领监控组成员负责整个施工的全过程。在基坑监测过程中,要时刻关注护坡的结构变化,除此之外,对墙移以及墙体和管线的变化情况也必须进行监测。其次,在监测时,如果发现支护结构的位移程度较大,就需要立刻回填土方。在回填土方时,如果使用挖土机来进行回填土方就可以有效的达到控制位移的目的。同时,在位移较大的地方,可以应用超前支护保证基坑的稳定性,保证了稳定性之后,才能继续开挖。在开挖前,如果出现了流沙层,就必须在开挖前采取一系列加固措施;同时,为了防止支护结构的位移超过了预警值,可以事先准备好沙袋,用沙袋来反压,控制支护结构的位移程度。这些应急措施可以防止出现意外,破坏施工质量,一旦出现危险,即可有备无患。

4.4 监测技术措施和报告的提交

要使基坑监测的质量得到保证,监测技术的合格十分重要。在正式监测开始之前,必须制定相关监测技术措施,严格把关监测设备,规范监测方法,检查的仪器要精确和严格,保证在使用时不会出现意外,确保监测项目的监测精度得到保证;尽量将符合路线的方法应用到水准测量中,在测量过程中,要保证监测仪器的质量,派遣专业的监测人员,精确记录监测结果,对结果进行严格的分析与研究,不可毁坏监测报告或随意涂改数据内容。监测报告是对监测结果的反映,一般包括监测过程和工程完结两个阶段。监测过程是指根据工程的进度,对工程阶段性的状况和数据变化进行记录,把每一个阶段的状况整理好,做成监测报告递交给相关部门,便于整体掌握整个工程,及时解决问题。工程完结监测报告是指在工程结束后,将整个工程的监测数据递交上去。监测报告的内容主要包括工程概况、监测项目、所用设备、监测方法以及监测结果等内容,以便于了解整个工程施工过程。

5 结束语

综上所述,经济的发展使得高层建筑的规模不断扩大,基坑支护工程逐渐被广泛应用于建筑施工,基坑对于建筑结构的稳定性与建筑使用的功能性以及周边施工环境都有很大的影响。基坑支护的方法有地下连续墙、土钉支护、桩锚支护等方式,虽然这些支护技术逐渐成熟,但每一种支护方式都可能会产生一定程度的变形,需要实时监测基坑的位移,一旦出现安全隐患便可及时进行调整。进行监测的工作人员要发挥自己的专业才能,对基坑工程的变形状况进行实时监测,确保基坑开挖工程的顺利进行,提升建筑的稳定性,使我国的建筑发展步入新的时代。

基坑变形监测篇9

随着社会的发展,各种超大型深基坑越来越多。在其施工过程中,由于基坑周边环境较为复杂,影响因素也比较多,因此做好其变形监测是一项非常有必要的工作。基于此,本文关于这方面的探讨是有实践指导作用的。

2、超大型深基坑变形监测特点分析

超大型深基坑变形监测工作中,主要具备以下几个特点:时效性、高精度、等精度。以下为详细分析:

(1)时效性

对于一般的工程而言,时间效应是不存在或者不明显的,但在超大型深基坑变形监测中,由于监测工作需要配合降水以及开挖的过程,因此时间性比较鲜明。正是由于变形监测具备时间性,因此其测量结果属于动态结果,有时候几个小时之前所测得的数据往往都不再具有意义。基于此,在超大型深基坑变形监测中,要确保随时进行,一般频率取为1次/d,如果测量对象变化非常快的话,则可以适当增加每天测量的次数。另外,基于超大型深基坑变形监测时效性方面的考虑,需要监测方案以及监测设备具有全天候工作能力,即使在大雾天气或者夜晚也能够很好的适应。

(2)高精度

在我们普通的工程中,误差限制一般在数毫米之内就足够了,举例来说,针对60m以下的建筑,高差中误差限值取为2.5mm。但是对于超大型深基坑来说,在其施工过程中,其环境变形速率有可能处于 0.1mm/d以下,在这种情况下要想确保测量的精度,使用一些普通的方法以及仪器是难以实现目标的,这就要求我们使用一些较为特殊的高精度仪器。

(3)等精度

在超大型深基坑变形监测过程中,监测的往往不是绝对值,而是相对变化值。举例来说,对于普通建筑,我们需要将建筑物在地面定位,而对于深基坑变形监测,则只需要对边壁相对于原基准位置的位移进行测量就可以了。正是由于基坑变形监测的等精度特点,使得这一监测工作中有很多自身的规律:基坑监测过程中,考虑到环境条件影响,前后视距有可能无法相等,甚至前后视距具有非常大的悬殊,但其结果却依然可用。

3、超大型深基坑变形监测技术方法

超大型深基坑变形监测的技术方法是可以被细化为很多部分的,比如变形监测首先又包括水平位移监测、沉降位移监测以及周边水源的监测。其中,水平位移监测是我们工作的重点,我们将主要对其进行探讨。

在基坑水平位移监测过程中,存在着一些不同的方法,它们的精度也有着较大的差别,因此应用过程中范围也有所不同。具体来看:测小角法主要是在基坑之外的一段距离上建立一个基准点,然后对基线进行选定,最后于基准点之上进行精密经纬仪的架设对基线和测站点至观测点视线间微小的角度变化进行精确测定,其中水平位移的变化主要可以利用Δi =Δ α· si /ρ这一公式进行计算。整体来说,这一方法计算以及操作都非常简单,但由于场地要求比较高,而且基准点距离基坑要达到一定的距离,这样才可以基坑变形对测量精度的影响。此外,此方法对基坑形状要求也有一定的要求。

至于交会法,主要是通过变形观测点以及两个基准点构成一个三角形,然后对三角形的边角元素进行测定,并最终求出变形观测点位移变化量。此方法较多的应用在曲线桥梁、拱坝等建筑物的位移监测中,对于解决一些形状不规则建筑物的基坑变形监测发挥了不错的效果,但是此方法中,观测次数比较多,而且测量误差也比较大,计算较为繁琐,因此也还有较多不足之处。,

活动标牌法主要是把活动标牌分别安置到每一个观测点之上,在观测的过程中,确保标牌中心于视线之内,这样我们就可以直接在活动标牌读数尺上测定观测点对于基准线的偏离值。这一方法应用过程中不需要进行计算,可以直接获取结果,但是其要求也比较高,加之成本也比较大,因此也并不完善。

最后,全站仪法主要是将高精度全站仪架设到一个固定测站点之上,然后选择另一个固定点当做后视点,对各变形观测点平面坐标进行分别测定,在将所测得的结果进行比较,最终分析出水平位移变化值。此方法计算及操作是非常简单的,有很多优势,不过成本较高;另外,当前此方法最高精度为(1 + 1) ppm,也就是说还有很多基坑变形监测需求是满足不了的。

4、超大型深基坑变形监测误差分析

受限于篇幅,很多问题不能够得到有效地展开,这里主要对水平位移监测过程中的误差进行分析,为了更好地探讨这一问题,笔者将借助以往工作的某一工程案例:某一二层地下停车场,基坑开挖深度平均8.25m,周边长329m,平面面积5476㎡,支护形式为 “人工挖孔桩+预应力锚索”结构。

在其水平位移监测中,主要使用的方法为极坐标法,共设20个监测点,监测过程中严格遵循《工程测量规范》以及《建筑变形测量规范》。此外,在观测的过程中,为减小误差,主要使用多个测回测量取其平均值的方法。具体来说,点位中误差可以通过以下公式进行计算:

通过计算我们可以发现,位移点点位误差和观测距离以及测角中误差为正比例关系。

5、超大型深基坑变形监测精度提升措施

要想提升超大型深基坑变形监测的精度,可以从多个角度入手,而每一个角度又有很多方法可供选择,这里依然以水平位移监测为例进行探讨:

针对基坑形状不规则的情况,要先于合适的位置选在固定的定向点与观测点,不需要对所布设水平位移监测点是否处于这条直线上进行考虑。不过需要注意的是,尽量的使水平位移监测点所在基坑边界线和水平位移监测点至固定观测点连线间的夹角尽量变小,针对具有比较大角度的水平位移监测点,如果测距工具的精度并不是很理想,则我们可以通过适当增加固定观测点数量来提升精度。此外,我们要对水平位移监测点所在基坑边界线和水平位移监测点到固定观测点连线之间夹角以及水平位移监测点到固定观测点的水平距离进行监测,并将其当做对水平位移变化量进行计算的元素。

基坑水平位移监测的过程中,我们要于固定测站点之上架设高精度经纬仪,然后依照准定向点对水平位移监测点水平角进行测量,测量过程中可以将首次作为初值,然后对测量角度和初值的差值进行计算。实际工作中,使用这一方法是完全可行的,不仅比较简单,而且非常方便,也能够符合我们精度的要求。不过即便如此,我们还要注意一下两个小的细节,这有利于进一步提升监测精度。

首先,角度等于0的时候,如果缺少了距离方面的考虑,那么依照上文的方法进行计算所得出的水平位移变化量相对于实际变化量是要大一些的,这种情况虽然可以对基坑安全性进行提升,但导致了纳伪误差,因此要结合具体的现场情况进行具体的分析。

其次,对水平位移监测点进行布设的时候,尽量使水平位移监测点至固定观测点连线和其所在基坑边界线间夹角小于 60°。如果不能够满足这一要求,而且测距工具的精度也并不是很理想,则可以增加固定观测点数量来解决这一问题。

6、结语

要想真正做好超大型深基坑变形监测工作,以上内容是远远不够的,这是因为受制于篇幅,文中有太多东西都没有进行详细的探讨。因此,我们还要加强这方面的研究和探索,不断提升自身的技术水平,这样才能真正做好这一工作。

参考文献:

[1]刘彬,张长福. 试析深基坑开挖监测分析[J]. 经营管理者. 2010(10).

[2]叶韬. 小议深基坑工程施工测量与施工监测[J]. 中国科技财富. 2011(03).

[3]基坑监测的监理控制要点[J]. 中国建材资讯. 2010(04).

基坑变形监测篇10

对于建筑区的深基坑而言,主要指开挖深度在5米以上的基坑。通过对相关的施工经验的分析,我们可以看出,若要确保基坑施工的稳固与安全,除了在前期设计方面保证周密性之外,加强对施工过程以及变形监测的精心管理同样是至关重要的。尽管如此,在面对施工情况较为复杂的大中型项目或对周边环境有严格要求的工程时,鉴于经验有限,在对工程实施变形监测时往往无从参考,在这种情况下,就必须要求相关测量人员在现有理论的参考下,针对工程实际情况来对其实施相应的改造,在对基坑进行支护工作的同时,也要做好对周围环境的相关测量工作,进而使施工在稳固与安全的状态下进行。

(一)深基坑监测的主要目的涉及到以下4方面

1、由于深基坑监测过程中,涉及到先进的技术与设施,因此,能够为我国的建筑施工在信息化建设方面提供重要的参考与依据;2、借助项目施工过程中一系列的深基坑监测经验,能够为前期项目设计提供宝贵建议,同时也为复杂项目施工提供优化方案与参考依据;3、众所周知,理论源于实践。借助大量深基坑监测经验可以最大程度的对设计理论进行完善与改进,这也是测量理论发展的重要途径;4、由于深基坑监测范围是在建筑区周边,因此,科学化的监测手段能够最大化的对周围建筑予以保护,避免建筑破坏与人员伤亡事故的发生。

(二)深基坑监测的重要意义

首先,只有对深基坑监测数据进行全面了解与分析的前提下,才能制定出科学合理的测绘方案,进而有针对性的对建设过程进行必要的干预与指导;其次,开展深基坑监测前,必须对建筑周边及施工环境有正确的观察与认识,这样一来,就能有效降低建筑区地下设施受到的影响与损坏程度;最后,通过深基坑监测,能够对随时发生的风险进行预测,进而对其做到早发现早解决,在降低事故发生几率的同时也能在第一时间实施相关的补救措施。经过具体分析我们能够看出,对于深基坑的科学化监测,不但能够有效的对其支护结构进行稳定性保护,还可以有效避免在施工全程中可能出现的风险与事故,此外,通过深基坑变形监测,可以对预期测量设计方案做出相应的调整,无形中加大了基坑施工的安全保障。

二、城市深基坑变形监测相关内容概述

1、对于城市建筑区的深基坑变形监测而言,其监测对象涵盖了周围建筑物、地下管道、周边出现的交通线路、相应的支护体系及场地水位等方面。涉及到的监测项目包括:(1)沉降监测:又含有建筑场地沉降以及基坑回弹等;(2)位移监测:涉及到基坑侧向位移监测以及倾斜观测等;(3)对特殊变形的相关观测;(4)对建筑区相邻环境的相应观测。2、鉴于深基坑的变形监测持续时间较长,涉及到整个工程,为确保监测的实时性,这就要求相关监测人员必须开展相应的测量巡视工作。通常情况下的巡查,是指监测相关人员来施工现场进行定期巡视,这样一来,不但可以根据以往经验对各种情况利用肉眼以及锤钎等专业测绘工具进行判别与辅助判定,还能借助文字与拍照的方式对每次巡查的重要场地情况进行记录。为有效避免异常状况的发生,在每次巡查完成后,要将现有数据与之前测量数据加以比对,在整体上对工程状况进行分析。在不能确定预测是否准确的时候,必须与总包相关的技术人员就实际巡视与测量情况进行沟通,在确定是否异常的同时及时采取有效措施。3、巡查内容包括:(1)对支护结构的巡视,例如,结构成型的质量,立柱的变形状况,冠梁是否出现裂缝等;(2)施工工况:例如,基坑周围地面是否超载,基坑是否符合设计要求以及地表排水是否达标等;(3)周边环境,涉及到建筑区邻近的基坑与施工状况,周边管道、道路以及建筑物情况等;(4)对周边设施的监测,例如,对基准点、监测点以及相关元件状况的监测等。

三、实施城市深基坑变形监测的具体措施

(一)对监测点的布设

为了确保监测的及时与全面性,在对监测点进行相关的布设时,要根据现场实际状况与工程要求来进行。为保证布设的有效性,这就要求相关人员在方案确定前,必须对基坑防护措施与基地地质有详细了解,然后在对理论与实际相结合的情况下对监测点实施密度与范围的相关布设。在参照布设设计的情况下,对于需要提早完成的点尽量保证在开工前就埋设好,同时对静态初始值进行测取,并保证其稳定性。对于那些被监测物上的安装测点而言,应确保直接接触,譬如沉降与位移的测点。而在地下管道中未能直接挖测点就有必要实施模拟监测,比如,埋设于人行道上的水泥桩。

(二)保证合理的监测频率

要确保监测频率的合理性,就必须根据项目周边环境与所处阶段等因素进行监测。当测量数值稳定时,可降低监测频率;反之,监测值异常时,必须将频率提高。异常监测包括:监测数据幅度较大并出现预警、管道出现泄漏以及周边建筑物出现沉降情况等。

(三)对于监测数据的观测与处理

根据监测频率来对相关数据进行收集,同时将当前测量数据与之前数据进行差值比对,依据自身经验与规定范围来对数据稳定性加以判定,在面对数据的异常情况时,必须进行标准比对,进而对其偏离与严重程度进行判断。当各观测点能够建立起相互联系并形成体系时,就必须对差值进行组合比较,当判定不足时,就必须借助相关的统计检验方法来做进一步判断。结语:综上,在建筑施工中,为确保工程整体的安全性,做好对深基坑变形的监测工作是至关重要的。这就要求相关监测人员必须对本职工作予以足够重视,在不断对监测体系进行完善时,还要根据工程阶段实际情况对监测措施进行有效调整与改进,最大程度的保证工程质量与安全。

基坑变形监测篇11

1、引言

变形是指变形体在各种荷载作用下,其形状、大小及位置在时间域和空间域中发生变化。所谓变形监测,就是利用测量仪器与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。其任务是在确定各种荷载和外力作用下,变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。自然界的变形危害现象很普遍,如地震、滑坡、地表沉陷、溃坝、桥梁和建筑物垮塌等等。就地学和工程领域中的变形来说,当变形量不超过一定的范围时,会被认为是允许的,但如果超出了

允许值,则可能引发灾害。随着城市日新月异的发展,高层建筑物已成为城市的一个个名片,随之而来的是建筑物的基坑越来越深,因此对于基坑的监测就必不可少。

2、工程概况

监测项目位于大连火车站北侧,总建筑面积为24995,建筑总高度35.77m,北站房总长度193.9m,总宽度49m,地上两层,地下一层。基坑开挖深度7.2m~9.5m。

3、监测目的及主要技术指标

为了防止开挖造成基坑围护墙变形及造成周边建筑物损坏,因此对其进行变形监测,主要目的有:①了解围护结构的变形、受力、及坑周土体的沉降情况,对围护结构的稳定性进行评价。②对基坑周边地下水位、地表沉降、变形等进行监控,了解基坑施工对周边环境的影响情况。

4 设计方案

4.1 监测内容

根据本工程的要求、周围环境、基坑本身的特点及相关工程的经验,按照安全、经济、合理的原则,测点布置主要选择在3 倍基坑开挖深度范围内布点,拟设置的监测项目如下:( 1) 周边地下综合管线垂直位移、水平位移监测;( 2) 地表沉降监测;( 3) 围护顶部垂直位移、水平位移监测。

4.2 监测技术要求与方法

为保证所有监测工作的统一,提高监测数据的精度,使监测工作有效的指导整个工程施工,监测工作采用整体布设,分级布网的原则。即首先布设统一的监

测控制网,再在此基础上布设监测点( 孔) 。

(1) 平面控制网要求

平面控制网采用边角网,以测边为主,加测部分角度,建立一级平面控制网,控制网平均边长在300 m左右,边长测量采用电磁波测距。

(2) 监测点水平位移测量

水平位移测量采用极坐标法进行观测。观测采用方向观测法,每组不多于4 个方向,进行两测回观测。

(3) 垂直位移监测要求

在基坑影响范围外布设4 个工作基点,按照建筑变形测量规范二级水准测量要求,与我院二等水准网进行联测,作为沉降观测的工作基点。

(4) 监测点垂直位移测量

沉降变形监测是通过工作基点间联测一条闭合或者附合水准线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程,各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定。

(5) 建筑物倾斜观测

同一建筑的监测点的差异沉降除以测点的平面距离换算出各建筑物因基坑施工影响地基不均匀沉降产生的相对倾斜。

4.3 监测点布设

各监测项目的测点布设位置及密度应与桩基施工、围护施工的区域、围护结构类型、基坑开挖顺序、被保护对象的位置及特性相匹配,同时参照围护结构位

置、附属结构位置及开挖分段长度等参数,进行测点布置,同时也注意了断面的布设,主要为了解变形的范围、幅度、方向,从而对基坑变形信息有一个清楚全面的认识,为围护结构体系和基坑环境安全提供全面、准确、及时的监测信息。 (1) 平面控制工作基点布设

基坑水平位移监测要求精度高,为保证观测精度,监测基准点应建造具有强制对中装置的观测墩,观测墩顶部应高于地面障碍物。

(2) 垂直位移工作基点布设

高程其准点应避开交通主干道路主路,选设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方。在建筑区内,其点位与邻近建筑物的距离应大于建筑基础最大宽度的2 倍。也可以布设在基础深且稳定的基础上。

(3) 围护顶部变形监测

围护墙顶部的水平和垂直位移监测点应沿基坑周边布设,周边中部、阳角处必须布设监测点,监测点水平间距为20m。

(4) 地表沉降监测点沿周边道路布设,点位间距25m~30m。

(5) 周边建筑物垂直位移监测点布设于周边建筑的转角,承重部位。

(6) 在基坑西南侧,东干渠位置布设6 个垂直位移监测点,间距为20m。 4.4 监测报警指标

监测报警指标一般以总变化量和变化速率两个量控制,累计变化量的报警指标一般不宜超过设计限值。监测频率根据工况合理安排监测时间间隔,做到既经济又安全。根据设计单位要求,参考以往同类工程的经验,本项目基坑监测自基坑围护结构施工开始,直至±0.00 标高为止。

4.5 数据处理

变形观测数据的平差计算应符合下列规定:(1) 利用稳定的基准点作为起算点;(2) 使用严密的平差方法和可靠的软件系统;(3) 确保平差计算所用的观测数据、起算数据的准确无误;(4) 剔除含有粗差的观测数据。

4.6 检查验收

对变形测量项目实行两级检查,及作业部门检查和综合业务处检查。对变形观测的记录与计算、分析结果,进行两极检查。填写相应检查记录。质量检查依据本技术设计书和相应测量规范。质量检查包括下列内容:(1) 使用仪器设备及鉴定情况。(2) 基准点和变形观测点的布设及标石、标志情况。(3) 实际观测情况,包括观测周期、观测方法和操作程序的正确性。(4) 基准点稳定性检测与分析情况。(5) 观测限差和精度统计情况。(6) 记录的完整性及记录项目的齐全性。(7) 观测数据的各项改正情况。(8) 计算过程的正确性、资料整理的完整性、精度统计和质量评定的合理性。(9) 变形测量成果的合理性。(10) 提交成果的正确性、可靠性、统计数据的准确性及数据的符合情况。

当质量检查验收中现不符合项时立即提出处理意见,返回作业部门进行纠正。纠正后的成果应重新进行检查验收。

5 结语

通过基坑围护墙变形监测的设计步骤,使我们清楚以后遇到同类项目时,可按以上步骤完成,可供实际应用参考。

参考文献:

[1]朱从义.上海高层建筑桩基施工变形监测方法和精度.工程勘察,1993,(3):55-60.

[2]屈吉庆.高层建筑物基坑围护墙变形监测方案――以茂业天地工程监测为例.城市勘测,2014,(1):155-158.

基坑变形监测篇12

一、监测深基坑的主要项目

测量监测深基坑安全性的主要内容有:测量坐标点位的平面位移和高程监控点沉降量;测量基坑底部局部土体受挤压突出高度值;测量支护结构侧向位移变化量值;测量基坑内地下水位的高度;测量支护结构体土的压力值;测量邻近基坑建筑物等环境及市政管线变形量等深基坑的稳定性,保证深基坑工程正常安全施工。

二、监测点布设

(一)高程点的布设

高程基准点布设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方。高程基准点也可选择在基础深且稳定的建筑上。本工程高程基准点3个,布设在稳定的建筑上,工作基点3个埋设在基坑周边相对稳定的地方。高程基准点、工作基点之间宜便于进行水准测量。

(二)布设平面监测点

基准点的设置:设置平面位移3个监测基准点,设置工作基点不少于3个,便于施工过程中的检验和校核。

监测点的设置:按照实际基坑工程设计要求进行,基坑内深层部位的水平位移监测点一般布设在基坑的边坡、基础围护周边的轴线处和具有结构代表部位的特征点处,监测点设置数量和点的间距按照设计或工程实际来确定,每个围护墙边长方向至少设置一个点。有时需要用测斜仪监测水平位移时,设置的监测点在围护墙内深度要超过围护墙在土体中的位置,而且为了保证测斜仪管端嵌入稳定的土体中,埋入土体的深度也要足够深。

三、基坑变形监测

(一)竖直沉降观测

一般用独立水准系作为沉降监测用的高程控制网,在离开基坑边缘现场3倍以上的距离土体处布设一组三个基准点进行互相校核。遇到深基坑采用由对磁敏性材料制成的探头及标尺的导线组成深层沉降仪。当磁性探头与深度钻孔中的圆环接触时,沉降仪发出蜂鸣声,此时即可测得圆环所在位置的高程数据。

(二)水平位移量监测

测站点应选在基坑的施工影响范围之外。初次观测时,须同时测取测站至各测点的距离,有了距离就可算出各测点的秒差,以后各次的观测只要测出每个测点的角度变化就可推算出各测点的位移量。观测次数和报警值与沉降监测相同,日变量大于3mm,累计变量大于35mm时,就应向有关方面报警。

(三)倾斜量监测

沿测斜套管内壁导槽由测斜探头滑轮渐渐下放到底,从下到上部测定每米该监测点的偏角值,再旋转探头180度,重复测量,完成一测回数据,推算各部位点的位移量。把测斜管埋设14天且开挖前取两个测回的平均值作为该测点的初始值,在正常施工时监测数据与初始值的差值即为该点累计水平位移量值,与上次数据的差值就是本次位移量。

(四)土压力和孔隙水压力监测

土体压力计和孔隙水压力计监测地下土体稳定性的重要手段,对于深基坑工程必须安装。按照工程不同的深度放置数个压力计,再用干燥的粘土粒填充密实,干土吸水后随即封堵钻孔,并随基坑围护施工时同时安装,安全隐患处必须安装。安装后2天测试初读数,基坑开挖时每3天至少监测一次,遇到异常,加密观测。

(五)基坑围护桩内力监测

基坑围护桩、水平支撑结构、立柱以及腰梁等水平内力监测采用应力计,安装应力计须在基坑围护结构施工时同时进行,选择位置一般在便于监测和有代表性的部位,每个断面成对安装,监测数据取平均值,每个应力计引线编号,便于监测。采集好数据及时作计算分析处理。

四、结语

(一)要保证约束探头导槽沿测斜管延伸方向构成两正交平面,确保后期测试数据可靠。

(二)要使测斜管管底基准点水平位移为零,根据实际工程地质条件确定其埋深,结合全站仪或经纬仪的观测,将顶端设定为基准点,从上而下进行测斜的监测。

(三)要保证回填料的弹性模量接近周围土体,以便能够较准确的反映土体的变形特征。

(四)深基坑施工时,要加强基坑支护结构、土体、相邻建(构)筑物等全面系统监测,动态掌握其安全性和对周围环境的影响,一旦出现异常及时报警,快速采取有效措施,确保工程安全。

参考文献

[1] 古伟洪.阐述深基坑施工的测量[J].施工技术与运用, 2010.

[2] 金枝,王阳峰,宣鉴江.某深基坑开挖监测分析[J].建筑与工程,2011.

基坑变形监测篇13

Key words: deep foundation pit monitoring; data processing

中图分类号:C37文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

1 引言

随着城市建设的发展,基坑施工的开挖深度越来越深,从最初的5~7m发展到目前最深已达20m多。由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性,对在施工过程中引发的土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化的监测已成了工程建设必不可少的重要环节。 对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目,往往难从以往的经验中得到借鉴,也难以从理论上找到定量分析、预测的方法,这就必定要依赖于施工过程中的现场监测。首先,靠现场监测据来了解基坑的设计强度,为今后降低工程成本指标提供设计依据。第二,可及时了解施工环境――地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及影响程度。第三,可及时发现和预报险情的发生及险情的发展程度,为及时采取安全补救措施充当耳目。

基坑监测作为第三方监测,主要意义在于为基坑施工提供第一手数据,及时分析预测基坑变形数据,为基坑施工保驾护航。

2工程实例介绍

德州阳光新天地阳光花园商务大厦位于德州市新华路与湖滨南路交汇处东南角,为阳光花园配套公建设施。该项目东侧为住宅楼,距离开挖边线最近约5米,北侧为居民住宅,南、西侧为道路,道路上污水、雨水、电力管线较多,周边情况整体较复杂。基坑开挖深度为11.5m,基坑等级为一级。

整个场区周边环境较复杂,东侧、北侧为居民楼,西侧、南侧为道路,东侧中部还有一口热水井,在前期基坑施工中,东北部层出现大量流沙,地质条件较差,考虑周边环境情况,本工程采用钢管桩加土钉墙的模式进行支护。

根据规范要求,结合基坑支护设计方案及场地实际情况,本基坑监测重点包括基坑坡顶水平和竖向位移监测、周边建筑物沉降观测、周边道路及管线变形监测。

3 数据分析与预报

变形观测数据获取后,对数据进行处理加工,预测变形趋势,这是整个变形观测的核心部分。前期数据采集是基础部分,后期数据分析预报是对外业数据的再加工。

3.1基准点的稳定性检验

变形体的位移是相对于基准点来说的。如果基准点是稳定的,那么所求的位移是真正的位移,因此看出基准点的稳定性检验是至关重要的。以下将对基准点稳定性进行分析。主要介绍平均间隙法和t检验法

1.平均间隙法

设监测网的某两期误差方程为

权分别为P1和P2,附加条件为

式中x1,x2表示两点在两期网的坐标,以上为附有条件的间接平差模型。可以证明,带附加条件进行平差所得的残差平方和S,等于不带附加条件进行平差所得的残差平方和R加上一个二次型G,即S=R+G,

其中,

由R和G构成检验的统计量为:

式中fd为向量d中独立变量的个数,而

当算得F值小于Fa,fd,f时,则认为位移量不显著,全部网点是稳定的。

2.t检验法

利用t检验法检验基准点的稳定性。

构造统计量:

假设:;

在成立时,统计量满足如下概率式:

如果,则拒绝,即成立,,否则接受。

在变形监测过程中,对基准点进行了3次观测(施工前、监测中期和监测末期各观测一次),按t检验法,沿AB、BC、AC三条路线进行基准点稳定性分析。结果如 表1所示,由此我们可以认为整个基准网网点的稳定性是可靠的。

表1

3.2多元线性回归方程的建立

变形体的变形一般是由几个因数(如:荷载等)引起的。假设某个点的变形为,即,是荷载的函数。其基本思想是根据最小二乘原理,求解,,,,使全部观测值与回归值的残差平方和达到最小值。

残差平方和:

根据极值原理,在取极值时, , (j=0,1,,m)。由极值条件,得矩阵方程:

式中,

因此:

如果,则可得:

即为线性回归方程的系数。

常见的回归分析函数有:

直线函数:

幂函数:

指数函数:

对数函数1:

对数函数2:

双曲线2:

双曲线1:

3.3实例分析

在实践中常常感到,用单个模型进行分析时仍然存在着较大的局限性,其准确性也不够高。譬如,在土石坝垂直位移分析中,人们常用相关系数较高的模型来进行变形性态分析,而用剩余标准差较小的模型来做变形趋势分析。若要选择一个模型来同时满足以上要求,显然是难以办到的。为此,我们寻求一种组合模型法,其基本思路是:选择几个“最优”模拟模型,然后,用一组权系数向量将它们线性组合起来,从而得到组合模型。

假定已经获得反映工程变形过程的n个观测值和相应时刻的自变量x的观测向量。并设y关于自变量x和待估参数b的m个拟合模型为:

在给定m个权系数向量,且满足后,可组成下列组合模型:

通过此思路,采用组合模型对本沉降观测数据进行了分析预测,结果如下:

指数1与双曲线1综合函数

指数2与双曲线1综合函数

指数1与双曲线2综合函数

指数2与双曲线2综合函数

通过使用不同函数组合对数据进行分析,发现双曲线组合函数拟合效果较好,拟合曲线与离散点之间关系一致性较好,能达到预测的效果。

4 总结

本文通过具体实例,探讨了深基坑监测中具体项目的测量方法、步骤,以及数据预处理方法。总结经验如下:

深基坑需从设计、施工到监测均需步步为营,设计必须到位,除对基坑整个支护方案的设计,明确基坑的安全等级和各项的预警值;施工单位应严格按基坑设计文件进行施工,以确保工程质量,在施工过程中对存在问题或与设计图纸不符之处及时向设计单位反映,尽快处理解决;对于基坑监测单位,应由具有监测资质的第三方进行观测,应在基坑开挖前应作出系统的开挖监测方案,监测方案应包括监控目的、监控项目、监控预警值及报警值等,监测项目应能满足规范要求及基坑安全。

参考文献

[1] 建筑地基基础设计规范 GB 5007-2002. 中华人民共和国建设部.2002

[2] 工程测量规范 GB50026-93. 中华人民共和国国家标准

[3] 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497-2009. 中华人民共和国住房和城乡建设部.2009

[4] 建筑变形测量规程 JGJ 8-2007. 中华人民共和国建设部.2007

[5] 国家一、二等水准测量规范GB12897-91. 中华人民共和国国家标准

[6] 张正禄等. 工程测量 武汉:武汉大学出版社,2005

[7] 盛骤. 概率论与数理统计[M] 北京:高等教育出版社,1995

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