前言
基坑工程在施工和维护期间,因为受到来自多种客观和主观因素的影响,会使基坑产生变形和沉降,一旦基坑变形超出了设计所规定的允许值,就会使基坑工程的正常施工受到威胁,严重的时候基坑开挖会导致基坑的坍塌,造成经济损失和人员伤亡。我国当前科学技术的飞速发展,在基坑工程的深度和面积上以及复杂程度上得到了变现,这就对基坑工程的变形检测工作上提出了更高的要求。
一、基坑变形检测的实施条件
1.1制定检测方法
首先要合理布置检测基准点以及检测点,并且应采用具有较高精度的全站仪,观测基坑位移情况;开挖过基槽之后,即可进行沉降观测,在实际施工中有效应用相应的精密水准仪;若有需要还需用测斜仪测深层土体水平位移、轴力计测支撑轴力等其他参数,在这一过程中,需配备专门的工作人员,并且采用的方法、设备以及线路都是相同的,同时,应及时记录相关的信息。
1.2检测频率
要充分结合具体情况来确定检测的频率,在基坑开挖初期,因为有着比较稳定的环境,则在频率方面可定为每天检测一次;当位移经过发展,与预警值较为接近,即可以对检测频率进行适度增加;待完成基础底板施工之后,就可以对检测频率进行适当减少,逐步恢复到每天一次,回填土方之后,就不需要进行检测。
1.3检测精度
在设置检测点精度的时候,需要充分考虑基坑等级后再进行检测点设置,其中,出现相邻的变形点的高差中误差以及变形的高程中误差以及点位中误差是主要的检测项目。
1.4确定检测报警值
要严格结合国家法规以及地方的规范标准来确定检测报警值,在设定基坑变形值之前,需要对侧壁以及基坑的安全等级进行确定。其中,坡顶的竖向位移、水平位移以及边坡墙体的水平位移是主要的检测内容;如果连续三天,坡顶的水平位移速率都在每天3mm以上,那么就需要将预警及时发布出来,并且停止施工,检测工作需要继续开展下去。如果有可能出现剪切破坏的痕迹或者其他的危险征兆出现于建筑物的周围或者底部,也需要及时将报警发布出来,陷落、隆起、涌土等都属于危险征兆,在再次施工之前,需要首先将险情给排除掉。
2基坑变形监测体系布置
2.1深基坑检测体系内容确定
基坑工程在施工期间现场检测的内容大体上分为两部分:第一是加固结构本身的检测,第二是基坑周围环境的检测。加固结构中包括加固结构的变形、加固结构上部的左右移动和竖直方向上的上下移动以及加固结构中的设置的描索应力;周围环境大体可分为周边构筑物及其配套设施的变形、地表的下沉或凸起以及地下水位上升或下降的变化等。在基坑监测中,具体的监测内容及监测仪器的选择可如下表1所示。
表1深基坑监测内容及监测仪器选择
当然,我们并不是把全部的检测内容都要在每一个基坑工程中设置,可以根据基坑工程的具体情况选择要检测的内容。
例如,对于建设在高楼林立CBD城市中心,我们重点检测道路的凸起或下沉、写字楼或大型商场的沉降和倾斜、加固结构的水平位移和竖直下沉以及地下水位上升或下降变化;而对于远离城市中心的基坑工程就相对简单,就不需要对上述的人为构筑物进行重点检测。因此,检测内容的确定要综合考虑基坑旁边的具体环境、施工时间的长短和尽量节约成本等诸多的因素,在保证施工安全的前提下,选取最重要的、必须要检测的内容进行检测,而对于可以选择检测的内容可以根据相关部门的要求进行选择性检测。
2.2深基坑变形检测体系的布置
(1)深基坑加固结构水平位移检测网的布置
应根据加固结构情况和周围环境的具体情况综合考虑变形检测网的布置,对设置的控制网的点在基坑的开挖期间不仅能保存到建筑物在施工到基坑坑顶,还能够保证仪器能顺利观测到加固结构的观测点;还要考虑到检测变形网的图形强度;并且要保证检测控制网内的点有相对的稳定性。检测点的具体设计方法为:直径为1m左右,挖深为1.5m上下的浅井,在井底部整实,用直径和测量仪器固定螺旋一样的钢材,下边厚成十字行,上边成螺旋形,直接把混凝土灌进其中。混凝土桩露出地面约1.3m上下,上边的直径0.1m左右,在顶部设计保护盖,以防螺旋被触到和生锈。
(2)深基坑下沉检测点的设置
沉降检测网的组成一般有三个或三个以上的基准点,设置的时候要考虑下面几方面:第一,距基坑的距离相对很远,一般都在基坑的50m以外的地方,以免受到基坑开挖的影响。第二,设计的控制点一定牢固可靠,尽可能的避免受到扰动。第三,检测路线要合理,控制点之间的距离要适中,方面检测路线的选择。沉降检测点的距离一般是10~15m,观测点一般设置在加固结构的冠梁、地表、周围构筑物上以及配套设施容易检测的部位上。观测点标志用20mm,长200mm的圆钢,外界圆球制造而成。
3基坑变形检测实例分析
例如:某住院综合楼基坑由于地层中主要为卵石层和强风化层,使得施工进度滞后,拟建场地地下水系丰富,基坑长时间暴露造成裂隙水不断从基坑壁渗漏。虽经施工方的封堵,但不能确定地下水走向和受水泵房长时间抽水影响,基坑支护桩桩顶部分水平位移检测点在2012年2月14日第61期检测开始出现较大的位移量,且不同程度地超出预警值。基坑工程经过冬春交季的冻融影响,基坑支护结构部分存在失稳隐患(见图1)。
针对上述突发情况,建设单位组织基坑设计单位、基坑支护设计单位、勘察单位和检测单位等开展专家座谈,采取在支护四周注浆止水和注浆加固的方案。通过在基坑四周钢管桩外1~2m区域进行整体钻孔,注入超细水泥水玻璃双液浆。一方面,通过浆体凝固止水,封堵地下水,防止其继续流入基坑,减小因地下水冻融对支护结构稳定性造成影响;另一方面,对支护结构外部土体进行凝固,填充支护结构外部土体空隙,避免应土体空洞而造成支护体失稳。但在注浆施工期间,通过检测,发现基坑支护桩桩顶水平位移检测点仍然出现突发性的变大,且变化量严重超出预警值。
由于基坑支护桩桩顶部分水平位移检测点在注浆期间仍然出现较大的位移量,而SWZ10号水平位移检测点离邻近6层建筑仅2m,为保证建筑和支护体安全,选取即将注浆施工的SWZ10号检测点以及邻近的SWZ9号检测点进行动态检测,一方面反映基坑四周钻孔注浆施工对支护桩影响情况,另一方面保证建筑和支护体在注浆施工期间的安全。通过对周围没有注浆施工的SWZ9号水平位移检测点和周围正在注浆施工的SWZ10号水平位移检测点进行观测,并对观测数据进行计算、分析。SWZ9号检测点在整个观测过程中位移量较小,几乎没有变化;SWZ10号检测点从注浆开始一段时间内位移量较小,随着注浆的进行位移量逐步变大,注浆结束后位移量变小至基本稳定。具体数据见表2和图3。
从整个检测期间检测数据分析,基坑四周进行转孔注浆止水加固施工作业,使得基坑4周水平位移检测点出现很大的位移量,严重超出预警值。但在注浆加固周期结束后,各水平位移检测点变化趋势立即停止,整个基坑支护在趋于稳定。
通过定期对基坑支护结构顶部水平位移检测点进行观测,准确掌握基坑支护结构的变化情况,为施工单位的施工提供可靠地检测数据以判断前步施工是否符合预期要求,确定和优化下一步施工工艺和参数,使得观测成果成为施工工程技术人员做出正确判断的依据,根据检测结果分析对施工方案及时加以调整和补充,随时掌握基坑支护结构及周围建筑的状态,对支护结构出现的各种情况及时采取相应的技术措施,有效地保证基坑及周围建筑的安全。
4结语
基坑暴露的时间越长,就越危险,施工单位应从地质勘察开始,就对地质条件进行严格的分析,制订出切实可行的施工计划;
实时、准确基坑检测,及时有效的掌握基坑支护结构的变形特征,指导施工作业。在面对基坑过冬而发生的地下水冻融等突发情况,通过检测数据信息化指导施工作业,有效保证基坑工程的安全;
虽然基坑施工期间大部分水平位移检测点位移值超过设计值及规范规定的报警值,但通过严密的检测,采取合理有效的加固等措施,不仅确保了基坑支护结构自身稳定,且对周边环境造成较小影响,保证了周边建筑的安全。
参考文献:
[1]伊晓东,李保平.变形监测技术及应用[M].郑州:黄河水利出版社,2007
[2]袁静,龚晓南.基坑开挖过程中软土性状若干问题的分析[J].浙江大学学报(工学版),2011(09)
[3]朱锦峰.某大型深基坑逆作法施工技术[J].施工技术,2013(01)
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