深基坑工程監(jiān)測技術(shù)研究

時間:2022-12-11 10:46:34

導(dǎo)語:深基坑工程監(jiān)測技術(shù)研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

深基坑工程監(jiān)測技術(shù)研究

【摘要】隨著地鐵工程的大規(guī)模修建,深基坑基礎(chǔ)廣泛被應(yīng)用,深基坑開挖與支護技術(shù)對整體工程安全性和穩(wěn)定性意義重大。論文論述深基坑概念,概括自動化監(jiān)測技術(shù),分析基準點、監(jiān)測點的布置與儀器的布設(shè),給相關(guān)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】深基坑;自動監(jiān)測;基坑支護

1深基坑概述

基坑是指工程施工過程中,按照勘察設(shè)計圖紙在基礎(chǔ)設(shè)計位置向下開挖的地下空間,深基坑是指開挖深度超過5m,地下室超過3層,或深度雖未超過5m,但基坑周邊地質(zhì)復(fù)雜的工程。深基坑工程包括土方挖運、邊坡支護、基坑排水等,是一項專業(yè)領(lǐng)域覆蓋廣、危險系數(shù)大、綜合性強的工程[1]。由于深基坑支護結(jié)構(gòu)都是臨時結(jié)構(gòu),故危險系數(shù)大,在設(shè)計施工方案時應(yīng)充分考慮在施工過程中支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的監(jiān)察問題,更應(yīng)設(shè)計切實有效的應(yīng)急措施?;庸こ叹C合性強,所需要的專業(yè)人才不僅懂得結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、測量勘探,還需具備一定的計算機技術(shù)和施工技術(shù)知識。基坑工程具有環(huán)境效應(yīng),在深基坑開挖過程中必然對周圍建筑物、地下水位和土體產(chǎn)生影響,因此,在制定施工方案時應(yīng)充分考慮這一點。

2自動化監(jiān)測概述

2.1自動監(jiān)測原則。2.1.1及時反饋原則。對于基坑支護情況監(jiān)測過程中出現(xiàn)的任何問題能夠準確及時地向項目管理人員與施工員反饋,并根據(jù)實際情況及時采取有效措施。2.1.2測點相關(guān)性原則。在進行測點布置時,應(yīng)盡量將測點布置在同一斷面內(nèi),如若遇到不能布置在同一斷面的情況,要盡量布置在相近斷面上,以便各測點采集數(shù)據(jù)后的相關(guān)性分析結(jié)果更為準確。2.1.3經(jīng)濟性與技術(shù)性原則。在保證日常監(jiān)測工作正常進行的情況下,盡量控制自動化監(jiān)測設(shè)備的造價與維護投入,監(jiān)測點的選取不應(yīng)對周圍環(huán)境造成影響,且同時滿足施工和水文地質(zhì)要求。2.1.4自動化原則。由于人工監(jiān)測基坑支護容易出現(xiàn)紕漏,且肉眼和一般儀器監(jiān)測不夠準確,因此,需要一套完整且自動化高速運轉(zhuǎn)的監(jiān)測設(shè)備進行支護結(jié)構(gòu)變形情況的監(jiān)測。2.2自動監(jiān)測原理。2.2.1數(shù)據(jù)收集層級。在數(shù)據(jù)收集及處理的過程中建立層級,由數(shù)據(jù)采集傳感器將數(shù)據(jù)采集,并通過無線電信號傳至數(shù)據(jù)收集器中,再利用計算機技術(shù)對采集的數(shù)據(jù)進行處理和分析。2.2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理與傳輸層級。數(shù)據(jù)的預(yù)處理時常是在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中進行的,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將傳感器采集的各種數(shù)據(jù)進行處理,使其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,再通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心進行處理。2.2.3數(shù)據(jù)處理層級。龐大的數(shù)據(jù)處理工作是由數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)共同完成的,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過接收并分析由各級傳感器采集的數(shù)據(jù),對整個系統(tǒng)的運行進行控制,根據(jù)傳感器反映的數(shù)據(jù),針對整個數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)更新與管理。2.2.4結(jié)構(gòu)安全評定層次。整個結(jié)構(gòu)安全評定工作由安全評定系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的分析結(jié)果自動生成,對監(jiān)測數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)進行分析,對比現(xiàn)收集數(shù)據(jù)及歷史監(jiān)測數(shù)據(jù),進而對建筑物結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性進行分析,生成符合實際情況的結(jié)構(gòu)安全報告。2.3自動化監(jiān)測的目的。監(jiān)測系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工監(jiān)測,全天候進行自動監(jiān)測基坑支護與建筑物基礎(chǔ)情況。提高數(shù)據(jù)可靠度,并且能夠及時提供監(jiān)測報告,滿足應(yīng)用計算技術(shù)的高效施工要求。實時監(jiān)測,實時對比安全數(shù)據(jù),在監(jiān)測指標不達標時,能準確地在第一時間發(fā)出警報,指引管理人員采取相應(yīng)措施處理問題。

3基準點、監(jiān)測點及設(shè)備布設(shè)

3.1基準點布設(shè)。在基坑周圍布設(shè)不少于2個全站儀后視基準點,且布置在基坑邊坡變形影響范圍之外的區(qū)域,以免受到基坑支護位移和護坡變形的影響,且要求基準點周圍視野開闊,土層牢靠使基準點不宜隨意移動?;鶞庶c每月應(yīng)定時測定1次位置與穩(wěn)定性,保證采集數(shù)據(jù)的準確性和分析結(jié)果的合理性。3.2監(jiān)測點布設(shè)。3.2.1土體位移監(jiān)測。土體位移監(jiān)測是對基坑開挖以及支護體系土體在縱向發(fā)生的位移量進行監(jiān)測,并掌控土體與基坑變化方向的動態(tài)信息。測斜孔是將高強度的PVC測斜管打入土體內(nèi)部,且保證測斜管長大于測斜孔深度。測斜管內(nèi)使用便于測斜儀探頭滑輪順利下方的十字滑槽,必須與基坑的邊線垂直。測斜管上下端端口必須用專用的蓋子密封好,防止水和砂石進入管內(nèi),在整個測斜管打入完畢后,立即加入黃沙等材料,并夯實表面覆蓋土體,以確保監(jiān)測點的安全性與穩(wěn)定性。3.2.2應(yīng)力器的布設(shè)。圍護墻外側(cè)土層給予的縱向荷載是由基坑圍護墻及其支撐體系共同承受,當實際支撐軸力與理論設(shè)計支護軸力不符時,極易造成整個基坑支護體系的失穩(wěn),造成不可彌補的災(zāi)難。為了實時監(jiān)測基坑支護的軸力是否達標,需對支護體系設(shè)置監(jiān)測點,進行軸力監(jiān)測。將軸力監(jiān)測點安裝在混凝土支撐構(gòu)件中時,利用應(yīng)力測試器進行支護體系軸力的測定,將應(yīng)力器安裝在鋼管支撐上時,在鋼管外表面焊上應(yīng)變計,且與支撐方向平行,保證焊接平整、無孔洞和間隙。3.2.3地面監(jiān)測點的布設(shè)。在地面開孔并打入直徑不小于22mm的螺紋鋼筋,為防止路面沉降帶給測點的影響,需將螺紋鋼筋打入混凝土地面下,在螺紋鋼筋周圍填入細砂土并夯實。在打入地面的螺紋鋼筋上安裝微型棱鏡,為便于全站儀觀測,棱鏡至少高于地面5mm,并正對監(jiān)測儀器,采取一定的保護措施,防止被破壞。布設(shè)周邊建筑物監(jiān)測點時,要將監(jiān)測點設(shè)置在角點、大轉(zhuǎn)角,新舊建筑物、高低建筑物等視野寬闊的地方,對于圓形、多邊形的建筑多沿縱橫軸線進行監(jiān)測點的對稱布置[2]。3.3觀測儀器的布設(shè)。對于全站儀布置時應(yīng)有穩(wěn)定的基礎(chǔ),澆筑全站儀基礎(chǔ)前應(yīng)先制作完畢帶螺桿的鋼筋籠,常使用長度為1m的8根螺桿與鋼筋籠焊為一體,立桿底部與基礎(chǔ)剛接,穩(wěn)定相連,全站儀架在立桿頂部,在全站儀外建造保護箱以防止灰塵與水漬對全站儀的影響。

4結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,深基坑開挖與支護技術(shù)也愈加成熟,各類技術(shù)難點都已得到基本解決,但這些問題上依舊存在巨大的進步空間。在深基坑開挖支護施工中,運用自動化監(jiān)測技術(shù),全面控制基坑開挖、支護的效率和安全性,對于深基坑邊坡開挖支護技術(shù)的提升具有十分重要的意義,因此,需要相關(guān)技術(shù)部門重視自動化監(jiān)測技術(shù)的研究工作,施工企業(yè)也要不斷學(xué)習(xí)先進的技術(shù)理念,切實提高工程施工效率和質(zhì)量,提高工程的經(jīng)濟效益和社會價值。

【參考文獻】

【1】李曉芳.深基坑支護施工技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].天津:天津大學(xué),2015.

【2】王信陽.談深基坑支護工程的施工控制要點[J].河南建材,2016(1):50-60.

作者:蘇瑞明 單位:廣州市建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測中心