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基坑测斜监测的小工法
点击次数:339 发布时间:2018-12-11

摘要:随着中国城市建设的高速发展,高层、超高层建筑和地铁站及其他地下工程的基坑开挖深度和施工难度逐渐增大,为了不影响周围建筑和地下结构的安全,及时准确地了解支护结构的受力变形情况在工程中越来越重要。本文介绍了基坑监测过程中,测斜管堵管后的补救措施,该小工法即经济又省时间,能直观反映出基坑地连墙墙体的变形情况,确保基坑的安全。

关键词:地连墙;基坑测斜;深层水平位移;监测

引言

随着建筑工程的不断发展,深基坑工程在地下的大型构筑物建设以及人防工程的建设过程中越来越常见,在深基坑的实际施工过程中进行监测工作,使用仪器进行测量或在现场进行检查等都能够在时间内掌握它的内力值以及变形量的相关数据,从而控制并指导基坑的开挖以及支护工作等。测斜技术在岩土工程中的应用,很好地弥补了由于支护结构受力状态的多变性、地质条件的复杂性和结构形式的多样性导致设计和施工中的不足,提高了工程的施工进度,保证了工程的安全进行。

1 对基坑进行安全监测的必要性

近年来,随着城市建设过程中高层、超高层建筑及城市地铁的不断出现,越来越多的深基坑工程得到了应用。基坑工程通常出现在建筑物比较密集的地区中,在工程的附近不仅有已经完工或是已经被投入使用的地铁隧道或是房屋,还有类型不同的管线设施等,然而,由于岩土工程所具有的复杂性以及所使用的设计理论仍未完善,致使这一工程在施工过程中所引起的各种变形与能够带来的影响是无法获得准确的预测的,所以,在这一工程的施工过程中,必须对其进行一定的安全监测,基坑的安全监测所具有的重要性在于能够保障基坑的支护结构以及它周围的环境的安全,它可以对地下室的施工以及基坑的施工进行一定的指导,它可以对基坑支护结构的相关设计进行验证,它还可以对工程的经验进行总结,为之后的设计分析工作提供相应的依据。

2 测斜仪的基本原理

为了监测基坑施工的安全状况,需要及时了解深层土体的变形情况和运动状态。减少基坑工程事故,故对基坑进行深层水平位移量监测,即基坑测斜。地下连续墙深层水平位移就是利用测斜手段观测。工作方法:在地连墙施工时,将测斜管固定在地下连续墙钢筋笼上,并封死管底,校准测斜管方位,管口用保护盖封盖,测读初始值。其埋设方法如图1所示。

 

图1测斜管埋设方法

基坑工程采用的大多是滑动式测斜仪,滑动式测斜仪主要由测头、测读仪、电缆和测斜管4部分组成。在监测前,测斜仪必须经过严格的标定。基坑开挖时,测斜管随着支护结构的变形而产生变形,通过测斜仪逐段测量倾斜角度,就可得到测斜管每段的水平位移增量。测斜监测原理如图2所示。

 

图2测斜监测原理

但是在地连墙浇筑施工过程中,混凝土很容易把测斜管连接处挤压从而损坏,导致测斜管堵管致使报废。这时需要重新打孔埋设测斜管,在地连墙里打孔费用相当贵,在地连墙外侧土里打孔埋设测斜管即费钱又不能直观的起到监测作用。

3 基坑测斜监测的小工法

3.1 基坑测斜监测的小工法的测量方法

某市地铁6号线某站,在采集测斜管初始值时,发现有测斜管不通,测斜管ZQT-21和ZQT-22破坏,这两个为相邻测斜管,如果不采取补救措施,将导致该处60m左右没有测斜管监测数据,基于该情况,提出补救的测量方法,现将该方法进行详细阐述。

采用在地连墙基坑侧竖直方向安置反射贴片,用全站仪测量每个反射贴片,并记录每次测量的水平距离,通过水平距离的差值反映地连墙墙体的变形。该方法即经济又能直观反映出基坑地连墙墙体的变形情况。

3。2 准备工作  

(1)关于基坑监测的相关规范;

(2)地铁站测斜管布置图;

(3)实地量测可使用测斜管ZQT-20和ZQT-23的距离;

(4)0.5秒精度的全站仪一台;

(5)130个反射贴片。

3.3 测点埋设  

在可使用测斜管ZQT-20和ZQT-23的中间贴近地连墙基坑边的位置均匀布设2条竖向监测点,同时保证每条线上的点处于同一铅垂线上,每隔0.5m安装一个贴片,以便于观测,具体埋设见图3和图4: 

3.4 监测过程  

在基坑的西侧基坑边上做两个控制点(K1、K2见图5),

K1、K2连线平行于基坑,并使全站仪架设在K1(K2)点上,测量视线垂直于ZQT-22(ZQT-21)监测点的反射贴片。由于这两个控制点在基坑边上,随着施工的进行控制点将会发生位移,将采取两个步骤进行复核。步,每次采集数据前,用现场控制点对其进行坐标复核。第二步,做控制点期间,在控制点四周围墙上做四个方向线并画红三角标记(如图5所示),每次测量前,严格对中四个方向线确保角度完全一致。当角度出现偏差时,先用坐标复核,再用这四个方向线检查角度是否一致,再进行观测。

将全站仪架设在控制点上,测量每个反射贴片,并记录水平距离。随着基坑的开挖,反射贴片安置的位置越来越低,全站仪观测时俯角越来越大,俯角大时将接近40°,为了消除俯角对水平距离的影响,可采用变换仪器高的方法,并取平均值消除误差,确保采集数据的准确性。

4 注意事项  

在进行测斜的过程中可以将孔底或是测斜孔的孔口当做是不动基准点,若是将孔口作为不动基准点就要使用传统的测量方法与测量设备来对孔口实行位移监测,同时要对测斜的数据进行相应的改正,从而确保所收到的监测成果的可靠性。如果将孔底作为不动基准点来进行检测,就可以不使用上述的程序,然而,需要将测斜管的管底放在稳定的岩土层或是桩底中,但是,由于在城市中进行作业,所能进行施工的空间也是十分有限的,施工人员可以通过反弯点判断法来确定这一次的作业是否收到了理想的施工效果。

(1)注意埋设监测点的及时性,稳定性,随着土方开挖,要及时安置反射贴片,否则进行补点会造成作业困难,危险性大。

(2)注意监测点上钢板的倾斜角度,保证架设仪器的位置都能清晰的看到钢板,避免反射贴片没有正对仪器,无法读数。

(3)一定要做好监测点的保护措施,避免其他工作人员碰动和机械碰动,以免影响测量精度。

(4)注意埋设点和观测时,作业人员的安全,在确保安全的情况下操作。

结论  

通过全站仪测量反射贴片的方法,可以达到监测布置的要求,监测点水平间距20m,竖向间距0.5m;根据规范、设计及方案要求进行深层水平位移的频率监测;严格执行规范、设计、方案要求累计控制值和日控制值;深层水平位移要求仪器的精度为不宜低于0.25mm/m,使用高精度0.5秒全站仪测量的方法,精度可以达到1mm,比规范要求精度偏低,但是该方法可以达到监测控制值的要求,变化较大时,能及时报警,可以反应出该断面地连墙的变化情况。

参考文献

[1] 程胜一。深层水平位移监测技术分析[J]。城市勘测,2011。12。

[2] 刘志新.围护结构深层水平位移在基坑开挖中的运用[J],城市建设理论研究2013年第26期.

[3] GB 50497-2009.建筑基坑工程监测技术规范[S].

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