監(jiān)測(cè)城市建筑區(qū)深基坑變形的目的和意義
深基坑是指開挖深度不小于5m基坑,多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們,為了確;拥氖┕ぐ踩覀冃枰凶屑(xì)的設(shè)計(jì)、精心的施工和全面的變形監(jiān)測(cè)。對(duì)于一些復(fù)雜的大中型項(xiàng)目或?qū)χ車h(huán)境有嚴(yán)格要求的項(xiàng)目,變形監(jiān)測(cè)往往難以借鑒以往的經(jīng)驗(yàn),相關(guān)人員需要根據(jù)現(xiàn)有理論進(jìn)行相應(yīng)的改造,做好基坑支護(hù)和周圍環(huán)境監(jiān)測(cè),確保深基坑的安全施工。深基坑監(jiān)測(cè)的主要目的如下:
①能為我國信息化建設(shè)提供重要依據(jù);②優(yōu)化設(shè)計(jì)提供重要依據(jù);③是實(shí)現(xiàn)基坑工程設(shè)計(jì)理論發(fā)展的重要手段之一;④能夠有效地保護(hù)深基坑施工周圍的建筑物。深基坑監(jiān)測(cè)的意義主要體現(xiàn)在:首先,需要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo),充分了解什么類型的工程方案設(shè)計(jì);通過觀察施工環(huán)境和周邊環(huán)境,盡量減少地下設(shè)施的影響;及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決即將到來的風(fēng)險(xiǎn),并在第一時(shí)間采取補(bǔ)救措施。通過以上分析,可以知道基坑監(jiān)測(cè)是保證基坑支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要手段,有效避免整個(gè)施工過程中可能面臨的危險(xiǎn)事件,及時(shí)調(diào)整施工方案,提高基坑施工過程的安全性。
2.城市建筑區(qū)深基坑變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容及基本方法
城市建筑區(qū)基坑監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容包括:圍護(hù)樁、水平支撐應(yīng)力變化、圍護(hù)樁地下樁側(cè)向位移、圍護(hù)樁頂沉降、基坑底回彈監(jiān)測(cè)、基坑內(nèi)外地下水位監(jiān)測(cè)、地下土孔、土壓監(jiān)測(cè)、基坑外土層分層沉降等。在選擇基坑監(jiān)測(cè)方法時(shí),必須綜合考慮各種因素,如現(xiàn)場(chǎng)條件、設(shè)計(jì)要求、基坑類型、周邊環(huán)境等因素,確保所選監(jiān)測(cè)方法有利于施工現(xiàn)場(chǎng)的順利進(jìn)行,操作簡(jiǎn)單方便。目前,在深基坑變形監(jiān)測(cè)中,國內(nèi)外采用的主要方法包括物理模擬法、經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)法、數(shù)值模擬法、半理論版分析法和非線性預(yù)測(cè)法。對(duì)于城市建筑區(qū)的深基坑工程監(jiān)測(cè),其工作還需要做好四個(gè)方面的工作,分別是支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力監(jiān)測(cè)、外部應(yīng)力監(jiān)測(cè)、外部應(yīng)力監(jiān)測(cè)、外部應(yīng)力監(jiān)測(cè)等。
3工程案例
3.1工程概況
城市建筑區(qū)的基坑建設(shè)是廣東省一個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)。該項(xiàng)目計(jì)劃建造4棟25層的建筑,主要分為兩個(gè)基坑,基坑之間的距離約為95層m,開挖的基坑面積為10200m2,深度為13m。每隔40次在基坑里m在斜坡土釘網(wǎng)噴涂混凝土的幫助下,其余部分采用支撐樁進(jìn)行基坑支撐。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,確定該地區(qū)的施工屬于A級(jí)建筑類型,基坑的安全非常重要,高達(dá)一級(jí)。基坑施工非常復(fù)雜的原因是基坑周圍有十幾棟建筑,基坑邊緣距離建筑最近距離甚至不到2棟m此外,基坑周圍還埋設(shè)了許多電纜、氣罐、水管等設(shè)施。
3.2監(jiān)測(cè)的對(duì)象
監(jiān)測(cè)主要分為位移監(jiān)測(cè)和沉降監(jiān)測(cè),包括支護(hù)樁、土壤、地下設(shè)施、建筑物等。
3.3監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)
(1)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)分為平面監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和高程監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。在鋪設(shè)平面監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)時(shí),由于建筑區(qū)域周圍的建筑非常密集,因此在基坑變形影響范圍內(nèi)設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)?紤]到工作點(diǎn)容易變形或損壞,需要多次設(shè)置工作點(diǎn)。此外,還設(shè)置了控制點(diǎn),總共設(shè)置了15為2個(gè)km另外,長(zhǎng)度為25~250m左右。按單位方位角和坐標(biāo)計(jì)算,平差計(jì)算后,測(cè)角誤差為正負(fù)1.7分,最弱點(diǎn)誤差±2.5mm。高程監(jiān)測(cè)網(wǎng)設(shè)置7個(gè)基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn),包括1個(gè)起點(diǎn)和2個(gè)結(jié)點(diǎn),精度可評(píng)估每公里意外測(cè)量誤差±0.5mm,全中誤差±0.3mm。
(2)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的類型主要包括位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)、沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)、支撐樁監(jiān)測(cè)點(diǎn)和土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置一般設(shè)置在基坑周圍、底部及周圍建筑物、基坑支撐樁等位置。
3.4變形的測(cè)量
考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)較小,通過視覺測(cè)量將難以實(shí)現(xiàn),因此在監(jiān)測(cè)支撐樁監(jiān)測(cè)點(diǎn)、房屋監(jiān)測(cè)點(diǎn)和土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí),將采用極坐標(biāo)法進(jìn)行測(cè)量,但需要注意的是,在測(cè)量中必須確保根據(jù)四線觀測(cè)的相關(guān)要求,大部分應(yīng)采取多次測(cè)量的平均值,紅外儀校正后的最終值。沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要根據(jù)二級(jí)水平的相關(guān)要求進(jìn)行測(cè)量,以確保測(cè)量結(jié)果的誤差小于±1.3.盡量將平差計(jì)算后的所有誤差控制在±0.2mm中。
3.驗(yàn)證測(cè)量結(jié)果
由于基坑施工現(xiàn)場(chǎng)太窄,工作點(diǎn)使用的基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)受施工影響較大,水平位移較大,甚至部分損壞。此外,在監(jiān)測(cè)過程中,有幾次不同程度的補(bǔ)充點(diǎn)損壞,并及時(shí)修復(fù),以基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)作為起始數(shù)據(jù)。恢復(fù)工作點(diǎn)后,檢測(cè)計(jì)算結(jié)果最弱點(diǎn)的誤差、最大測(cè)角誤差和最大坐標(biāo)閉合差,發(fā)現(xiàn)均符合相關(guān)要求。根據(jù)四等平面的要求,計(jì)算極坐標(biāo)法測(cè)量的基坑支撐樁監(jiān)測(cè)點(diǎn),用極坐標(biāo)法測(cè)量支撐樁監(jiān)測(cè)點(diǎn),檢查基坑支撐樁兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的直線距離,發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的平均距離約為70m,監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平角與坐標(biāo)反算水平角的最大夾角差為7″邊長(zhǎng)差小于1.6mm。高程監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用二級(jí)水平測(cè)量,對(duì)三個(gè)一級(jí)高程基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量。測(cè)量方法是以兩點(diǎn)為起點(diǎn),然后借助數(shù)學(xué)平差計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算,將剩余一級(jí)高程基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)的平差數(shù)據(jù)與已知數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)差異為0.1mm。
3.6結(jié)果探討
通過對(duì)基坑施工變形的相關(guān)監(jiān)測(cè),我們知道當(dāng)平面監(jiān)測(cè)和沉降監(jiān)測(cè)水平達(dá)到一定精度時(shí),借助沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降數(shù)據(jù),可以計(jì)算出房屋建筑物在一定高度內(nèi)的水平位移和傾斜角,計(jì)算值與直接測(cè)量值之間存在較大的一致性,計(jì)算結(jié)果不僅與變形有關(guān),而且與兩個(gè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離密切相關(guān)。當(dāng)監(jiān)測(cè)對(duì)象較高時(shí),需要考慮日照、風(fēng)、溫度等其他因素,因?yàn)檫@些因素對(duì)較高觀測(cè)對(duì)象的變形和扭曲有一定的影響。
4結(jié)語
綜上所述,隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,各種高層建筑拔地而起。在施工過程中,深基坑變形監(jiān)測(cè)一直是整個(gè)施工過程中的重要環(huán)節(jié),需要重點(diǎn)關(guān)注。如何在保證基坑工程自身穩(wěn)定的同時(shí),有效控制基坑變形,保證工程施工及周邊建筑物的安全,是城市建筑區(qū)施工過程中的重點(diǎn)研究問題。筆者結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),分析了廣東省某高層建筑深基坑施工的具體案例,得出基坑變形監(jiān)測(cè)必須注意其目的、意義、內(nèi)容和基本方法,簡(jiǎn)要分析了監(jiān)測(cè)的結(jié)果和作用,希望能給從事基坑監(jiān)測(cè)的人員帶來一定的理論指導(dǎo)。
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