基坑變形監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析論文

時間:2022-03-27 03:15:50

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基坑變形監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析論文

1工程概況

江門世貿(mào)廣場項目位于江門市東華路與迎賓路交匯處東南側(cè),上部結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土框架,剪力墻結(jié)構(gòu),設(shè)兩層地下室,基礎(chǔ)是預(yù)制鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)。基坑平面呈扇形,面積約為16980m2,周長約為650m,場地已挖土,移土整平,高程約為3.9~4.9m。按規(guī)劃要求,場地高程開挖前平整為2.8~3.3m,基坑底高程為-3.85m,基坑開挖深度為6.35~7.15m?;拥奈髂戏较?,地表下方埋設(shè)有一條重要管線,在對基坑監(jiān)測的同時需對管線的沉降和位移進行監(jiān)測;基坑的東南方為一古廟,需監(jiān)測其在基坑施工過程中的整體沉降量。

2基坑變形監(jiān)測設(shè)計與實施

基坑的主要監(jiān)測項目由支護結(jié)構(gòu)樁頂位移、深層位移、支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力、地下水位等項目組成。

2.1布設(shè)基準(zhǔn)點

布設(shè)基準(zhǔn)點的目的是在長期觀測過程中提供穩(wěn)定的起算數(shù)據(jù)。(1)位移基準(zhǔn)點應(yīng)布設(shè)在遠離施工現(xiàn)場、結(jié)實穩(wěn)定的地方。水平位移監(jiān)測基準(zhǔn)點3個,工作基點3個,編號為J1~J6;(2)沉降基準(zhǔn)點的布設(shè)位置應(yīng)選在遠離施工現(xiàn)場且穩(wěn)定的水泥路上。布設(shè)了3個水準(zhǔn)基準(zhǔn)點,編號為G1~G3。

2.2布設(shè)監(jiān)測點

監(jiān)測點的布設(shè)按施工設(shè)計圖要求,以能反映變形為宜?;颖O(jiān)測點在支護結(jié)構(gòu)樁后每隔20m左右布設(shè)一點,監(jiān)測點采用埋設(shè)觀測墩的形式。沉降、位移觀測點采用兩點合一布設(shè),即WY1-WY20,共20個。周邊建筑物沉降變形點布設(shè)在能反映建筑物沉降與傾斜的位置,如建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處、建筑物裂縫和沉降縫兩側(cè)。同時要求變形點埋設(shè)在建筑物的豎向結(jié)構(gòu)上,標(biāo)志采用“L”型鋼筋,共8個(M1-M8),周邊管線監(jiān)測點布設(shè)4個(GX3-GX6)。水位監(jiān)測點在基坑周邊布設(shè)5個(SW1-SW5),測點用地質(zhì)鉆鉆孔,孔深為10m。錨索應(yīng)力觀測點,按要求布設(shè)錨索應(yīng)力計12個,編號為MS1、MS2…MS12。支護結(jié)構(gòu)測斜觀測管按相關(guān)要求,布設(shè)測斜觀測管18個,編號為CX1、CX2、…CX18。

2.3監(jiān)測方法

沉降監(jiān)測使用天寶DINI03電子水準(zhǔn)儀和配套條碼銦鋼水準(zhǔn)尺進行觀測。施測是以基準(zhǔn)點G1為起閉點,觀測所有的沉降點組成閉合水準(zhǔn)路線。采用“后、前、前、后”的觀測順序?qū)Τ两迭c進行觀測。位移觀測使用徠卡TS30全站儀。在基準(zhǔn)點J1上設(shè)站,檢查J2、J4的方向和距離,檢查結(jié)果滿足規(guī)范要求后,以多測回測角法觀測每個監(jiān)測點,并進行平差計算其坐標(biāo),然后計算出監(jiān)測坐標(biāo)在基坑邊橫向上的位移。深部位移使用測斜儀進行監(jiān)測。監(jiān)測從孔底開始,每0.5m為一個測段,自下而上沿導(dǎo)管全長每一個測段固定位置測讀一次。地下水位使用電測水位計進行監(jiān)測。

3監(jiān)測成果與分析

從2012年4月至2013年6月的14個月內(nèi)進行了周邊建筑物沉降觀測,支護結(jié)構(gòu)沉降、位移監(jiān)測,管線沉降、位移監(jiān)測,地下水位監(jiān)測,錨索拉力監(jiān)測及深部位移監(jiān)測。本文主要對建筑物沉降、支護結(jié)構(gòu)樁頂位移、地下管線及深層位移的監(jiān)測結(jié)果進行分析。

3.1建筑物沉降監(jiān)測

建筑物監(jiān)測是指對基坑周邊的華豐古廟進行沉降觀測,華豐古廟周圍共有8個沉降監(jiān)測點,進行了沉降觀測38期,監(jiān)測成果見表1,典型監(jiān)測點的沉降過程線。

3.2支護結(jié)構(gòu)樁監(jiān)測對基坑的支護結(jié)構(gòu)樁共布設(shè)了20個監(jiān)測點,進行了沉降監(jiān)測37期,水平位移監(jiān)測29期,監(jiān)測成果見表2(對于水平位移,+號表示向基坑方向?qū)τ谥ёo結(jié)構(gòu)有兩個方向的形變,結(jié)合點位布設(shè)圖,對所有監(jiān)測點進行分析發(fā)現(xiàn):垂直方向上,支護結(jié)構(gòu)向下沉降;水平方向上,整體有一個向東南方向位移的趨勢,即:基坑西北側(cè)的監(jiān)測點向基坑方向位移,東南側(cè)的監(jiān)測點則背向基坑方向位移。垂直方向和水平方向的累計變形量都比較小,且呈現(xiàn)出相似的形變過程,即前期變形波動較大,后期逐漸趨于平穩(wěn),且變形最大值小于預(yù)警值,故認為支護結(jié)構(gòu)比較牢固,形變量都在比較安全的范圍內(nèi)。

3.3地下管線監(jiān)測

地下管線沉降量都比較大,沉降最小的GX6也有32.8mm,超過了預(yù)警值,最大的已達到120.1mm,遠遠超出了預(yù)警值。在發(fā)現(xiàn)沉降量較大之后,施工方采取了加固措施,后期管線沉降趨于穩(wěn)定?;邮┕芫€水平方向的位移也有一定影響,變形量較大的GX5位移量已超過預(yù)警值。施工初期管線沉降量增加較大的原因為:基坑開挖破壞了基坑土體原有的應(yīng)力平衡,引起臨近路面下沉,導(dǎo)致地下管線豎向移動,伴隨基坑開挖深度增加,管線的沉降量逐漸達到極限值,加之施工方采取了相應(yīng)的加固措施,使基坑施工中后期管線的沉降趨于穩(wěn)定。

3.4深部位移監(jiān)測

各監(jiān)測點的深部位移整體變形均較小,都低于預(yù)警值。深部位移主要有三種比較典型的變化情況:孔頂部和底部位移較小,中間位移較大;孔底部位移較小,頂部向背離基坑方向偏移;孔底部位移較小,頂部向基坑方向位移。CX9號測斜孔第30期(時間2013-1-10)在0~4.5m深處突然出現(xiàn)了一個較大的偏移,分析推測可能是由于鄰近監(jiān)測孔旁正在施工,施工過程造成了對表層土體的擠壓,因而引起了土體表層整體的較大位移。在隨后的幾期觀測中,該測斜孔位移趨于穩(wěn)定。深部位移監(jiān)測結(jié)果顯示,最大位移一般出現(xiàn)在孔頂部或6.5~8.5m處,最大位移量都在安全可控的范圍之內(nèi)。

4結(jié)論

規(guī)范的基坑監(jiān)測可及時獲取施工過程中基坑的變化情況,為基坑順利施工提供安全保障。本監(jiān)測項目中,依據(jù)變形數(shù)據(jù)對超出預(yù)警值的監(jiān)測點提出報警,分析其變形原因并采取相應(yīng)控制措施,保證了施工的順利進行。但是,影響基坑安全的因素較多,包括基坑的土質(zhì)狀況、支護結(jié)構(gòu)、基坑深度、周邊環(huán)境等,因而想要全面準(zhǔn)確地把握施工中基坑的變化情況需要綜合考慮上述各個因素。如何根據(jù)現(xiàn)有的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行短期變形預(yù)測,對于確定監(jiān)測頻率和施工進度都有重要指導(dǎo)意義。所以,對更為復(fù)雜因素下的基坑監(jiān)測及變形預(yù)測的研究是必要的,是下一步研究的方向。

作者:任沂軍陸高雕趙巖竇邵華單位:江門市勘測院