深基坑工程监测和控制

深基坑工程监测和控制边占利(中冶地勘察基础工程有限公司,河北燕部 101601)1摘 要2 结合多年施工经验,对深基坑工程施工过程中的监测和控制进行了详细的论述1关键词2 深基坑工程 监测 控制我的求职简历 基本情况:闫建虎 男 19860928 未婚 陕西西安户县人 身高 170cm 体重 75kg 体质良好 英语 394 计算机二级 现读于内蒙古工业大学 建筑工程学院 土木工程专业 道路桥梁方向 本科 大三 求职意向:西安或西安邻近地区的施工,设计.监理等路桥方向的工作.几年内可以调回西安或西安邻近地区的路桥方向的工作.建筑工程的基础工程,建筑施工等工作.1 概 述在深基坑开挖的施工过程中,基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向主动土压力状态转变,应力状态的改变引起土体的变形,即使采取了支护措施,一定数量的变形总是难以避免的这些变形包括:深基坑支护结构以及周围土体的沉降和侧向位移无论哪种位移的量值超出了某种容许的范围,都将对基坑支护结构造成危害深基坑开挖工程往往在繁华的市中心进行,施工场地四周有建筑物和地下管线,基坑开挖所引起的土体变形将直接影响这些建筑物和地下管线的正常状态,当土体变形过大时会造成邻近结构和设施的破坏同时,基坑相邻的建筑物又相当于较重的集中荷载,基坑周围的管线常引起地表水的渗漏,这些因素又是导致土体变形加剧的原因因此,在深基坑施工过程中,只有对基坑支护结构!基坑周围的土体和相邻的构筑物进行综合!系统的监测,才能对工程情况有深入的了解,确保工程顺利进行深基坑工程监测的重要性主要表现为:1)验证支护结构设计,指导基坑开挖和支护结构的施工;2)保证基坑支护和相邻建筑物的安全;3)总结工程经验,为完善设计分析提供依据2 监测内容和基本要求2.1 监测的内容基坑开挖与支护的监测,可根据具体情况,采用以下部分或全部内容:1)平面和高程监控点的测量;2)支护结构和被支护土体的侧向位移测量;3)基坑坑底隆起的测量;4)支护结构内!外土压力的测量;5)支护结构内!外孔隙水压力的测量;6)支护结构内力的测量(包括锚杆内力)2.2 监测的基本要求无论采用何种具体的监测方法,都要满足下列技术要求:(1)观测工作必须是有计划的,应严格按照有关的技术文件(如监测任务书)执行这类技术文件的内容,至少应该包括监测方法和使用的仪器!监测精度!测点的布置!观测周期等等计划性是观测数据完整性的保证(2)监测数据必须是可靠的数据的可靠性由监测仪器的精度!可靠性以及观测人员的素质来保证(3)观测必须是及时的因为基坑开挖是一个动态的施工过程,只有保证及时观测才能有利于发现隐患,及时采取措施(4)对于观测的项目,应按照工程具体情况预先设定预警值,预警值应包括变形值!内力值及其变化速率当观测发现超过预警值的异常情况,要考虑采取应急补救措施(5)每个工程的基坑支护监测,应该有完整的观测记录,现象的图表!曲线和观测报告3 基坑变形监测的控制值基坑支护结构的变形允许值与土质条件!支护结构形式!地下水和基坑周围环境条件密切相关,下面提供几个行业和地区性标准中有关变形的预估值和允许值的规定,供设定预警值参考1)中华人民共和国工程建设行业标准5建筑基坑工程技术规范6(征求意见稿)附录G表1 重力式挡墙顶最大水平位移DH的预估值墙的纵向长度30m3050m50m土层条件良好地基(0.0050.01)H(0.010.015)H0.015H一般地基(0.0150.02)H(0.020.025)H0.025H软弱地基(0.0250.03)H(0.0350.045)H0.045H注:H为基坑的开挖深度2)地下连续墙支护结构开挖监测安全判别标准,如表24 施工现场变形观测基坑开挖工程施工场地变形观测的目的,就是通过对设置在场地的观测点进行周期性的测量,求得各观测点坐标和高程的变化量,为挡土结构和地基土的稳定性评价提供技术数据4.1 变形观测的一般要求1)变形观测的测量点一般分为基准点!工作基点和观测点,其布设应符合下列要求:a.基准点为确定测量基准的控制点,是测定和检验工作基点稳定性,或者直接测量变形观测点的依据基准点应设在变形影响范围之外,并便于长期保存的稳定位置每个工程至少应有3个可靠的基准点使用时,应定期进行稳定性检查,以判断为稳定的点作为测量变形的基准点b.工作基点是变形观测点的稳定位置在通视条件较好,或观测项目较少的观测中,可不设工作基点,直接观测变形观测点c.变形观测点是直接埋设在变形体上,且能反映变形特征的观测点2)变形观测的等级按观测点必要精度!技术指标的高低,可划分为四个等级,变形测量的等级划分及精度要求如表3所示45岩土工程界 第四卷 第7期基坑与边坡表2 安全判别标准量测项目安全或危险的判别标准安 全 性 判 别判别标准危 险注 意安 全侧压(水!土压)设计时应用的侧压力F1=设计用侧压力实测侧压力(或预测值)F11.2墙体变形墙体变位与开挖深度之比F2=实测(预测)变位开挖深度F21.2%F20.7%0.4%F21.2%2%F20.7%F20.4%F20.2%墙体应力钢筋拉应力F3=钢筋抗拉强度实测(或预测)拉应力F31.0墙体弯矩F4=墙体容许弯矩实测(或预测)弯力F41.0支撑轴力容许轴力F5=容许轴力实测(或预测)轴力F51.0基底隆起隆起量与开挖深度之比F6=实测(或预测)隆起值开挖深度F61.0%F60.5%F60.2%0.4F61.0%0.2F60.5%0.04F60.2%F60.4%F60.2%F61.2%F70.7%F70.2%0.4F71.2%0.2F70.7%0.04F70.2%F70.4%F70.2%F70.04%注:F2有两种判别标准,上行适用于基坑近旁无建筑物或地下管线,下行适用于基坑近旁有建筑物或地下管线;F6!F7有三种判别标准,上!中行的适用情况同F2的上!下行,而下行适用于对变形有特别严格要求的情况,一般对于中!下行都需要进行地基加固;支撑容许轴力为其在允许偏心下,极限轴力除以等于或大于1.4的安全系数 表3 变形测量的等级划分及精度要求变形测量等级垂直位移测量水平位移测量变形点的高程中误差(mm)相邻变形点的高差中误差(mm)变形点的点位中误差(mm)适用范围一等?0.3?0.1?1.5变形特别敏感的高层建筑!工业建筑!重要古建筑等二等?0.5?0.3?3.0变形比较敏感的高层建筑!古建筑!重要工程设施及重要建筑场地滑坡监测等三等?1.0?0.5?6.0一般性的高层建筑!工业建筑!滑坡监测等四等?2.0?1.0?12.0观测精度要求较低的建筑物!构筑物和滑坡监测等注:变形点的高程中误差和点位中误差,为相对于最近基准点而言4.2 变形测量的观测周期变形观测的观测周期,应根据变形速率!观测精度要求!不同施工阶段和工程地质条件等因素综合考虑观测过程中,根据变形量的情况作适当的调整4.3 变形观测中应注意的问题1)观测前,对所用的仪器设备必须按有关规定进行校验,并作好记录2)使用同一仪器和设备,固定观测人员3)采用相同的观测路线和观测方法,并尽可能在基本相同的环境和条件下工作4)首次观测成果是各周期观测的起始值,应具有比各周期观测成果更准确可靠的观测精度,宜采取适当增加测量次数的办法取得起始值5)应定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测,点位稳定后可适当延长,当对变形结果发生怀疑时,应随时进行校核6)原始记录应说明观测时的天气情况!施工进度和附近的荷载变化情况,以供进行稳定性分析参考5 基坑侧向变形观测基坑侧向变形观测是基坑开挖支护施工过程监测中一项较为直观和有效的方法常用的观测方法有以下几种:5.1 肉眼巡视由有经验的工程技术人员进行的施工现场肉眼巡视是一项重要的工作许多影响基坑侧向位移,不利于支护结构稳定的因素,例如支护结构的施工质量,施工条件的改变,基坑四周堆荷的变化,管道渗漏和不适当的排水,以及气候条件等等,都可以在日常的巡视中及时发现5.2 光学仪器观测方法即工程测量方法在有条件的场地,用视准线法方便监测;如果场地狭窄,通视条件较差,建立视准线比较困难时,可采用前方交会法进行较差5.3 用测斜仪测量测斜仪是一种可精确地测量沿垂直方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器其工作原理是根据摆锤受重力作用为基础测定一摆锤为基准的弧角变化作者简介:边占利,男,1964年生,1986年毕业于哈尔滨冶金测量专科学校测量专业,现任中冶地勘察基础工程有限公司测量技术负责通讯地址:北京市燕郊经济技术开发区冶金路52号中冶地勘察基础工程有限公司邮编:10160146基坑与边坡GEOTECHNICALENGINEERINGWORLD VOL.4 No.7