1、1深基坑支护工程变形监测探讨中图分类号:TV551.4 文献标识码: A 文章编号: 摘要:深基坑工程施工条件与环境日益复杂,为了保证工程的施工安全与质量,加强施工监测是有必要的。本文结合深基坑工程实例,探讨了施工中监测内容,包括了水平位移、沉降、深层水平位移、支撑轴力及地下水位等方面的监测方法及要求,确保深基坑工程及周边道路及建筑物的安全。 关键词:深基坑;沉降;变形;监测;水平位移;报警值 Abstract: the deep foundation pit engineering construction condition and environment is complex, in o
2、rder to ensure safety and quality of construction of the project, strengthen construction monitoring is necessary. Combining with the deep foundation pit engineering example, discusses the construction of monitoring content, including the horizontal displacement, settlement, deep level, to support t
3、he displacement axial force and underground water level, and other aspects of the monitoring method and requirements, make sure of deep foundation pit engineering and the surrounding roads and buildings for safety. Keywords: deep foundation pit; Settlement; Deformation; 2Monitoring; Horizontal displ
4、acement; Alarm value 随着高层建筑大量涌现,深基坑工程越来越多,工程的土体性质、荷载条件、施工环境也日益复杂,基坑支护结构除了满足强度要求外,还需要满足变形要求,即深基坑工程施工中既要保证其安全、不失稳,又要保证其对周围环境不造成破坏性影响,因此,加强深基坑工程的施工监测,探讨开挖引起的变形特性研究,对于进一步完善深基坑工程施工具有现实意义。 1 工程概况 某建筑工程,建筑面积 12452m2,由 3 栋住宅建筑组成,地下 1 层,本工程基坑采用的支护方案为: (1)基坑采用钻孔桩加一层混凝土支撑作为支护结构; (2)坑外设双轴深层搅拌桩作为止水结构, (3)基坑内坑中坑范
5、围采用放坡处理,如果坑中坑水位降不到设计水位,则增加轻型井点进行降水。 2 基坑开挖监控目的 (1)及时发现不稳定因素 由于土体成分的不均匀性、各向异性及不连续性,决定了土体力学的复杂性,加上自然环境因素的不可控影响,必须借助监测手段进行必要的补充,以便及时获取相关信息,确保基坑稳定安全。 (2)验证设计,指导施工 通过监测可以了解结构内部及周边土体的实际变形和应力分布,用3于验证设计与实际的符合程度,并根据变形和应力分布情况,为施工提供有价值的指导性意见。 (3)保障业主及相关社会利益 通过对周边地下管线监测数据的分析,调整施工参数、施工工序等一系列相关环节,确保地下管线的正常运行,有利于保
6、障业主权益及相关社会利益。 3 基坑开挖监控内容 3.1 监控项目 根据基坑开挖的深度、支护结构的特点、所处的周边环境条件及设计要求,基坑开挖监测拟设置以下几项内容: (1)周边道路、坡顶土体的沉降变形监测 沿基坑周边道路、坡顶土体每隔 1520m 布设 1 个沉降变形观测点,共布设 29 个道路沉降变形观测点(R1R29) ,主要监测随着基坑开挖的不断加深和安全施工的进行,基坑周边道路沉降和不均匀沉降的大小及变化发展情况。 (2)基坑周边建筑物沉降的监测 (3)基坑支护坡顶的水平位移监测 (4)支护结构及外侧土体的深层水平位移监测(测斜) 在基坑支护结构外侧土体中共布设 10 个深层位移监测
7、孔(CX1CX10) ,测斜管长 20.0m,预计累计测斜管长 200.0m,在孔深范围内每隔 1.0m 为一测点。 (5)支撑立柱桩的沉降监测 4掌握由于基坑开挖坑内大量土体卸荷后支撑立柱的沉降或回弹变形量,为支护体系的安全性分析提供可参考的有益信息。 (6)支撑轴力监测 在钢筋混凝土支撑上选择 12 个支撑断面(ZC1ZC12)进行支撑轴力的监测。 (7)坑外地下水位的观测 根据设计的要求,在基坑支护结构外侧共布设 10 口地下水位监测孔(SW1SW10) ,各测孔孔深 8.0m,累计水位管长 80.0m。 3.2 监测报警值 当监测值达到表 1 数据时,则提出书面报警,以备有关方面采取工
8、程措施时参考。 表 1 监测报警值 注:表中 L 为沉降变形观测点布置间距。 4 监测的方法和要求 4.1 水平位移监测 首先,在基坑两端设 A、B 两端点,端点尽量埋设在不动位置上,并经常检查端点有无移动。在基坑边方向线上有代表性的地方设立Q1、Q2、Q3Q30 等测点。观测时,在一个端点(A)上安置全站仪,在另一个端点(B)上设置固定觇标,并在每一个测点上安置固定标志,全站仪先后视固定觇标进行定向,然后再观测基坑边各测点,并读取数5据。 4.2 沉降监测 沉降观测点与工作基点、基准点构成沉降监测网,按二等水准测量的要求进行精确测量。主要技术要求如表 2 所示。 表 2 沉降监测网的主要技术
9、要求 注:表中 n 为附合或环线的路线长度。 (1)周边道路路面沉降观测 测点布置:打设钢筋或道钉作为标志点。 (2)周边建筑物的监测 测点布置:下沉测点在建筑物四角和长边中点、大的角点处设置。 (3)立柱沉降监测 测点布置:布置于立柱顶部,采用焊接钢筋头或安装测标作为标记。量测方法:用水准仪观测立柱顶部的沉降数值,比较两组数据即可反映出支撑沉降情况;在无法采用几何水准测量方法观测的位置,采用不量仪器高的三角高程测量的方法进行,监测精度保持在 1mm 以内。 4.3 深层水平位移(测斜)监测 (1)基坑土方开挖前 2 周,在预定测斜管位置,用 GXY-1 型百米钻机成孔埋设测斜管,管内有互成 90的四个导槽与土体变形方向一致(与基坑边线垂直) 。 6(2)监测过程中,放入带有导轮的测斜仪沿导槽滑动,测出测斜仪所在位置测管在土体作用下的倾斜度为 i,换算成该位置测斜仪上下导轮间(或分段长度)的位置偏差 d: d=Lsini(1) 式中 L 为量测点的分段长度。 4.4 支撑轴力监测 将振弦式钢筋应力计焊接在被测断面的支撑主筋上。通过埋设的钢筋应力计所测数据经率定系数计算,可得出断面位置上的主筋受力 Pg。同一断面处钢筋应变与混凝土应变相等,混凝土支撑轴力 Pz 与主筋受力Pg 之间有如下关系: