1、基坑工程施工监测浅析摘要:通过对广州不同区域及不同深度的基坑工程实测,针对基坑安全起主要控制作用的侧向变形监测技术进行系统研究,总结基坑侧向变形监测中常出现的问题,并分别从测斜监测中测斜管的选取、埋设及数据处理等问题进行探讨。 关键词:基坑工程; 侧向变形; 测斜管; 中图分类号:TV551 文献标识码:A 文章编号: 1、工程概况 万科江湾东项目基坑支护工程位于广州市江湾路江湾花苑内。由广州市万科信诚房地产有限公司投资兴建,两层地下室,基坑开挖深度为11.3m,周长约 347 米,安全等级为一级。基坑支护形式采用水泥搅拌桩支护。 2、 监测内容及监测点布置 2.1 根据设计图纸及相关规范要求
2、,该基坑监测内容和精度要求如表1: 监测内容和精度要表 3、 监测方案及实施 根据设计院提出的监测要求及基坑工程的实将基坑监测内容 分为七个部分:基准点埋设、沉降观测、位移观测、钻孔桩测斜、地下水位监测、邻近建筑物倾斜监测、支撑轴力。 3.1 基准点埋设 基准点是检验和直接测定观测点的依据,要求其点位在整个监测过程中保持相对稳定,且离开被监测物有一定的距离。为了便于校核,以验证基准点的稳定性,根据现场的实际情况布设三个基准点。 为确保观测成果的可靠性,基准点类型宜为浅式基岩水准点,且不少于 3 个。其埋设方法采用钻探成孔法(如附图 1 所示) ,用钻机钻至新鲜基岩面(约为中至微风化) ,孔径为
3、 110mm,把 20mm 的钢筋插入孔底,清孔、锤实,用导管浇灌 1:1 水泥砂浆。钢筋头露出所浇注水泥面23cm,顶部焊接钢制标芯并涂防锈油漆作为观测立尺点,然后设置保护箱盖。 3.2 沉降观测 3.2.1 观测点埋设 按设计院设计要求在相应的位置埋点。钻孔桩沉降、基坑周边道路和地面沉降、邻近建筑物沉降观测埋设方法采用冲击钻孔置入法,并注胶水固封,使专用标志与被监测物牢固地联结成一个整体;立柱沉降观测点采用专用棱镜直接安置在支撑轴的中间。钻孔桩沉降观测点编号为P1P15、基坑周边道路和地面沉降观测点编号为 S1S10、邻近建筑物沉降观测点编号为 D1D15、立柱沉降观测点编号为 Z1Z8。
4、 3.3 观测方法 3.3.1 钻孔桩沉降、基坑顶面沉降、邻近建筑物沉降 布设环形闭合网,尽量选用固定测站,逐点观测,计算环线闭合差并根据测站数进行平差,准确计算出各点的高程。相邻两次观测的高程差,即为该点的沉降量。其它技术要求如下: (1)使用固定的测量设备、固定人员、固定观测路线。 (2)每次观测使用同一基准点,并联测其他两个基点作为检查。 (3)按规定日期,按二等级水准测量方法进行施测。 (4)观测应在成像清晰、稳定时进行。 (5)仪器离前、后视水准尺的距离用视距法测定,视距一般不应超过 25 米。视线高差0.30 米,前后视距应尽可能相等。 (6)为保证各时期、各监测点同一精度,观测时
5、前后视宜采用同一根标尺。 (7)每次都采用闭合法进行施测,闭合差应0.3,测站中误差0.5mm。 3.3.2 立柱沉降 在不受施工影响且相对稳定的位置设 3 个参照点。采用高精度全站仪测出被测点(立柱沉降点)与参照点的高差并且取出平均值,作为初始值。相邻两次观测的较差的平均值,即为该点的沉降量。 3.4 测量仪器 采用苏光 DSZ2(配 FS1 测微器)精密水准仪和 TOPCON GTS-602N 型全站仪进行观测。 4 、观测周期 在基坑开挖期间,正常情况 3 天观测 1 次;在地下室施工期间,正常情况 710 天观测 1 次;超出日变化量或连续下雨 12 天观测 1 次,预计基坑钻孔桩沉降
6、观测 30 次,基坑顶面沉降观测 15 次,邻近建筑物沉降观测 15 次,立柱沉降观测 15 次。 5、位移观测 5.1 观测点埋设 埋设方法与沉降观测点的相同,并且同一个点。 5.2 观测方法 采用极坐标法进行观测,测量等级二级。通过基准点,按基坑的纵横方向建立平面直角坐标系。在固定测站点测量各监测点的极坐标,再换算成平面直角坐标,与初始值对比计算观测点在垂直于基坑边线方向的位移量。 5.3 测量仪器 采用拓普康 GTS-602 型全站仪进行观测。 5.4 观测周期 在基坑开挖期间,正常情况 3 天观测 1 次;在地下室施工期间,正常情况 710 天观测 1 次;超出日变化量或连续下雨 12
7、 天观测 1 次,预计 30 次。 6 、钻孔桩测斜 6.1 观测点埋设 埋设方法采用钻探成孔法,口径为110,孔深钻至 15 米。钻孔时尽量保持垂直,成钻后放入测斜管(保持测斜管十字槽与基坑平行) ,将孔内灌满水泥浆固定,并做好保护盖,测点编号为 J1J11。 6.2 观测方法 将探头放入测斜管内读取数据,进行对比分析得出结果。 6.3 测量仪器 采用加拿大 IC3500 型测斜仪进行观测。 6.4 观测周期 在基坑开挖期间,正常情况 3 天观测 1 次;在地下室施工期间,正常情况 7-10 天观测 1 次;如果变形过大、天气连续下雨,则需加密观测,甚至连续观测,预计 30 次。 7、 地下
8、水位监测 7.1 地下水位观测孔埋设 按设计院的设计要求布置水位观测孔 6 个,编号为 W1W6。观测孔用钻机钻探成孔,口径为110,孔深 15 米,全孔置入口径48 环向钻眼、外包塑料滤网的 PVC 管,PVC 管口配保护盖。 7.2 观测方法 采用专用水位探头放入水位观测管进行量测。 7.3 测量仪器:SW-01 型水位计。 7.4 观测周期 在基坑开挖期间,正常情况 3 天观测 1 次;在地下室施工期间,正常情况 7-10 天观测 1 次;如果变形过大、天气连续下雨,则需加密观测,甚至连续观测,预计 30 次。 8、 支撑轴力监测 8.1 支撑轴力传感器的安装 支撑轴力传感器的安装与钢筋
9、混凝土支撑施工同步进行,编号为Y1Y8。 8.2 观测方法 利用振弦频率读数仪量得各支撑轴力传感器的振弦频率,并根据各个传感器的荷载频率率定曲线算出相应的支撑轴力。 8.3 传感器及测量仪器 振弦轴力计和振弦频率读数仪。 8.4 观测周期 在基坑开挖期间,正常情况 3 天观测 1 次;在地下室施工期间,正常情况 7-10 天观测 1 次;如果变形过大、天气连续下雨,则需加密观测,甚至连续观测,预计 15 次。 9、 周边建筑物倾斜观测 9.1 倾斜点的埋设 在需监测的建筑物上下设置两个专用标志,要求上下两点在同一铅锤线上。 9.2 观测仪器设备:采用 TOPCON GTS-602N 型全站仪,
10、仪器标称精度为测角2.0,测距2mm2PPmDmm。 9.3 观测方法:根据建筑物的设计,建筑物的顶部与底部位于同一竖直线上。当建筑物发生倾斜时,顶部与底部移动了某数值D,投影时全站仪首先安在一墙面的延长线且离开墙面之距大于建筑物高的地方,测出建筑物顶部与底部位之间所夹的微小角度,再测出建筑物到测站的距离和建筑物顶部与底部的高差。 9.4 计算方法: D=BD/ P P=206265 i=D/H 式中 i主体的倾斜率; D建筑物顶部观测点相对于底部观测点倾斜值; H建筑物高度; B倾斜角度; D测站到建筑物的平距; 9.5 观测周期及次数 根据基坑用被测建筑物的沉降变化情况确定。 所有监测点均
11、在基坑开挖前测得初始值。各监测点在监测期间相关施工单位应注意保护。 10 、成果提交方式 每次监测后,当天处理分析观测结果;若测量结果正常,则在每次测量提交上次观测成果。若测量结果变化较大,立即用电话方式向监理和业主汇报,并及时交成果表。 监测工作完成后,提交正式成果报告,包括如下内容。 (1)所有观测点的各次成果表;(2) “开挖深度时间变形量”曲线图;(3)监测分析报告。 参考文献: 1 张建全.北京某深基坑工程施工监测与成果分析J. 工程勘察. 2010 2 史苏成,焦颖.浅谈施工现场对基坑变形监测的几点体会J. 黑龙江科技信息. 2010 3 王安正,雷金山,肖武权,刘家党.基坑开挖变形监测及数值仿真分析J. 土工基础.