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工程測量中深基坑變形觀測方法研究

2020-02-16 19:10苗小芒
江西建材 2020年11期
關(guān)鍵詞:深層錨索深基坑

苗小芒

鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院,河南 新鄭 451100

1 深基坑施工觀測的特點(diǎn)

相比其它工程測量工作,深基坑施工觀測主要體現(xiàn)出以下幾個特點(diǎn):

首先,時效性。普通的工程測量工作往往不會特別限定時間,根據(jù)工期定即可,但是基坑監(jiān)測則體現(xiàn)出顯著的時效性。深基坑的變形是動態(tài)的、每時每刻都有可能發(fā)生的,只有對變形情況進(jìn)行實時監(jiān)測才能獲得更加準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù),因此深基坑施工監(jiān)測過程中采用的設(shè)備必須具備迅速采集數(shù)據(jù)的能力,特別是建筑工程施工環(huán)境惡劣,對監(jiān)測設(shè)備的性能要求也比較高。其次,精度高。建筑施工普通工程測量的誤差精度要求通常為毫米級,而基坑變形觀測對精度的要求更高,因為基坑變形是肉眼很難見到的,但是微小的變形都有可能影響到工程安全,因此要應(yīng)用更加精確的儀器進(jìn)行監(jiān)測,縮小測量數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)之間的誤差。最后,等精度?;邮┕y量基坑邊壁變形時只需要知道相對位置移動的數(shù)值即可,這一測量數(shù)據(jù)不是絕對的,而是相對的變化值,所以基坑施工監(jiān)測時只需保持測量位置一致也能夠得出準(zhǔn)確的測量結(jié)果,因此基坑變形監(jiān)測具有等精度的特點(diǎn)[1]。

2 基坑變形觀測的內(nèi)容

建筑工程施工過程中,基坑開挖會影響到周圍地層結(jié)構(gòu),改變地層水平方向或垂直方向上的土體原始應(yīng)力,水平方向上的土層受到坑內(nèi)外部土壓力的影響,圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生位移,加大了地表沉降;垂直方向的土層存在高差,地面超載作用于土層會導(dǎo)致坑底出現(xiàn)隆起問題,由此可見,坑底土體隆起、圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移是導(dǎo)致基坑發(fā)生位移變形的重要原因。鑒于上述原因,基坑變形觀測的主要內(nèi)容具體如下:

(1)加固結(jié)構(gòu)水平位移的監(jiān)測:該項內(nèi)容的監(jiān)測需要科學(xué)確定全站儀的觀測位置,由于測量過程較為復(fù)雜,需要利用高質(zhì)量的儀器進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測的過程也需要專業(yè)人員全程參與其中。監(jiān)測時在水平位置至少設(shè)置三個以上的平面進(jìn)行監(jiān)測。在確定好平面測試點(diǎn)的位置之后,要測量每個點(diǎn)之間的距離,做好水平距離的測量。(2)周邊環(huán)境垂直位移的監(jiān)測:測試垂直位移同樣要采用精準(zhǔn)、科學(xué)的儀器進(jìn)行監(jiān)測,精準(zhǔn)的儀器不僅能夠進(jìn)行自動化的測量而且準(zhǔn)確性高,其包括自動調(diào)平裝置、光學(xué)機(jī)械及電子設(shè)備。(3)加固結(jié)構(gòu)深層側(cè)向變形監(jiān)測:深層土體水平位移、垂直位移等數(shù)據(jù)采用測斜儀進(jìn)行測量,基坑施工前,在鋼筋結(jié)構(gòu)或土體中埋置測斜管,兩對導(dǎo)槽及基坑邊緣保持垂直可以完成加固結(jié)構(gòu)深層側(cè)向變形的監(jiān)測。(4)加固結(jié)構(gòu)錨索內(nèi)力監(jiān)測:加固結(jié)構(gòu)錨索內(nèi)力監(jiān)測主要采用震動線式錨索測力計進(jìn)行測量,鋼筋中錨索內(nèi)力會直接影響到鋼筋樁的受力,且會作用于樁后土體位移。加固結(jié)構(gòu)中負(fù)載會對振動線式錨索測量計內(nèi)部產(chǎn)生變形,當(dāng)內(nèi)部產(chǎn)生變形之后就會使得儀器中振動弦的壓力同時發(fā)生變化,從而完成加固結(jié)構(gòu)錨索內(nèi)力的監(jiān)測。(5)地下水位監(jiān)測:應(yīng)用鋼尺水位計監(jiān)測地下水位,監(jiān)測時需要在監(jiān)測位置地下水位三米以下埋設(shè)有進(jìn)水孔的水位管,水位管中放置測頭,測頭接觸水面讀取數(shù)值,測量地下水與管口的距離[2]。

3 工程測量中深基坑變形觀測方法

3.1 深層沉降儀的應(yīng)用

深層沉降觀測包括兩大部分,即井口標(biāo)高觀測及場地土深層沉降觀測。深測量基礎(chǔ)沉降深基坑施工過程中不同深度、水表、儀器、層析的起義與礦床與探針和探頭的磁性材料,具有高靈敏度和刻度尺、鉆井深度跟進(jìn)磁性材料一起進(jìn)行測量,在檢測過程中沉降的儀器會發(fā)出警示,表明此時的高度能夠測量出磁性圓環(huán)的位置,正值導(dǎo)線測量得出的高度在駕駛室中磁性戒指,對比分析測量結(jié)果的施工階段,是否沉淀層或隆起。

在實際的監(jiān)測工程中首先要安裝磁性沉降標(biāo)。在測量現(xiàn)場避開墻柱軸線的預(yù)定位置用鉆機(jī)鉆孔,具體布設(shè)孔位時,要考慮上部結(jié)構(gòu)重量分布、結(jié)構(gòu)形式、土壓力影響深度等影響因素,根據(jù)不同的觀測目的確定孔的尺寸和孔內(nèi)沉積梯的位置。磁探頭安裝在位于PVC 塑膠導(dǎo)管的第一環(huán)磁導(dǎo)管,需要在屋頂上鉆洞,然后打開磁環(huán)的卡爪之后,保證一次性材料的磁性能夠得到有效的發(fā)揮,在安裝一次性材料和磁環(huán)的過程中要格外注意,因為一次性的材料由于安裝不當(dāng),是無法繼續(xù)使用的,會耗費(fèi)大量的材料成本。安裝時確保磁環(huán)在放大導(dǎo)管上依次循環(huán),在定位后的預(yù)定深度打開爪。將探頭導(dǎo)管固定后,用砂填實導(dǎo)管與鉆孔之間的縫隙;制作鋼筋混凝土孔口保護(hù)圈固定孔口。要謹(jǐn)慎選擇測量的位置,測量的位置不能夠隨意選擇,需要根據(jù)測量的需求,以及需要測量地點(diǎn)的實際情況,充分考慮測量地點(diǎn)的土壤結(jié)構(gòu)和地面分布物體等等??卓跇?biāo)高測量三次取平均值,測量各磁性圓環(huán)標(biāo)高三次取平均值。測量磁性沉降標(biāo)時要保護(hù)好孔口,孔位做統(tǒng)一編號,些編號直接對應(yīng)測量結(jié)果,深層沉降標(biāo)孔口要做好醒目標(biāo)志。在測量的過程中要根據(jù)測量的結(jié)果對測量地點(diǎn)和測量方法及時進(jìn)行修正,保證孔口標(biāo)高的位置保持穩(wěn)定,并且根據(jù)孔口標(biāo)高的位置對磁性環(huán)進(jìn)行及時調(diào)整,在結(jié)果有較大差異的情況下,還需要進(jìn)行多次調(diào)整和監(jiān)測,直到測試出準(zhǔn)確的結(jié)果。

3.2 測斜儀的應(yīng)用

測斜儀主要的作用是測量土層的傾斜度,以便施工時根據(jù)測量結(jié)果優(yōu)化施工方案,保證施工的安全性及可靠性。應(yīng)用測斜儀時,同樣要合理確定測斜管的埋設(shè)位置,布設(shè)測斜管埋設(shè)鉆孔時,要測算出測斜管的鉆孔深度。與深層深降儀一樣,測斜管的埋設(shè)同樣需要導(dǎo)管,只是測斜管的導(dǎo)管底部設(shè)有底蓋,以保證測斜管良好固定。測斜管固定完畢后徹底清潔導(dǎo)管內(nèi)部,以保證導(dǎo)管內(nèi)部的潔凈度、通暢性,從而保證探頭能夠安全通過測斜管。裝好探頭后再將測斜管的另一頭管口保護(hù)好,避免測斜儀在工作時受到外界干擾,影響觀測數(shù)據(jù)的真實性與有效性。測斜儀具體測量時先連接測讀儀與探頭,注意操作規(guī)范,并做好檢測,保證變形觀測的工作效率及數(shù)據(jù)質(zhì)量。在測斜管插入探頭時,不要完全插入,也不要碰觸到管道的周邊,防止斜側(cè)儀內(nèi)部的損壞,導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)的誤差。當(dāng)在第一次測量完成后探頭旋轉(zhuǎn)180 度插入同一對導(dǎo)槽中,再重復(fù)上述步驟,注意檢測時檢測點(diǎn)要與上述測量檢測點(diǎn)處于同一個位置。與深層沉降儀觀測方法相同,測量初始位置時至少要測量三次或以上,最后取平均值,平均值可以減少施工誤差,將土層的實際情況更準(zhǔn)確的反映出來,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與有效性。此外,測斜儀是直接連接計算機(jī)的,在測量獲得變形觀測數(shù)據(jù)后可以將數(shù)據(jù)實時的傳輸至計算機(jī)中,應(yīng)用專業(yè)軟件進(jìn)行分析,大大保證了測量數(shù)據(jù)分析的實時性、高效性。

4 結(jié)語

總之,深基坑變形觀測是工程測量中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因為理論計算結(jié)果與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)可能會出現(xiàn)較大差異,且地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、施工環(huán)境、降水不到位等均會對深基坑工程施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,測量深基坑變形情況是了解這些因素的重要手段。實際施工過程中,施工技術(shù)人員要對加固結(jié)構(gòu)水平位移、周邊環(huán)境垂直位移、加固結(jié)構(gòu)深層側(cè)向變形、加固結(jié)構(gòu)錨索內(nèi)力、地下水位等數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測,規(guī)范操作深層沉降儀及測斜儀,按照施工標(biāo)準(zhǔn)對各變形數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測,為優(yōu)化施工方案提供有效參考,保證施工的安全性。

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