陳俞霖 黎耀平 熊鋒
摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各種高層、超高層建筑不斷涌現(xiàn),深基坑工程施工也稱為不可缺少的內(nèi)容,而深基坑開挖和暴露期間的安全,直接影響到周圍建筑、公路、管線等的安全。本文作者結(jié)合自己多年從事基坑監(jiān)測(cè)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)基坑變形監(jiān)測(cè)的相關(guān)問題進(jìn)行探究。
關(guān)鍵詞:基坑;變形監(jiān)測(cè);監(jiān)測(cè)頻率
1基坑變形監(jiān)測(cè)的作用
對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的基坑工程來說,只憑借以往的工程施工經(jīng)驗(yàn),難以準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和判定基坑變形情況,這時(shí)就需要依賴施工現(xiàn)場(chǎng)的變形監(jiān)測(cè)來定量評(píng)價(jià)基坑的變形情況?;幼冃伪O(jiān)測(cè)的作用主要表現(xiàn)在以下三點(diǎn):①動(dòng)態(tài)的報(bào)告基坑變形信息。受到施工現(xiàn)場(chǎng)各種環(huán)境的綜合影響,基坑開挖時(shí)周圍的設(shè)施和建筑物始終處于不穩(wěn)定狀態(tài),其出現(xiàn)的變形和變化沒有合理的規(guī)律可循,此時(shí)就需要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)變形監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)來綜合評(píng)定基坑的變形情況,為施工單位制定合理的施工方案提供參考。②明確變形的大小。依據(jù)基坑變形監(jiān)測(cè)所獲得的數(shù)據(jù),可以定量的評(píng)定基坑開挖對(duì)周圍設(shè)施和建筑物的影響、基坑變形量的大小,以便施工單位能夠依據(jù)變形量合理的安全施工進(jìn)度。③及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。通過對(duì)以往基坑安全生產(chǎn)事故的分析可知,基本上所有的安全生產(chǎn)事故都是由于施工單位忽視了基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的重要性,忽視變形量大小的檢測(cè),進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)事故的發(fā)生。通過對(duì)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析,能夠初步判定變形發(fā)展的走勢(shì),及早的發(fā)現(xiàn)安全隱患,為制定安全補(bǔ)救措施和改進(jìn)施工方案提供依據(jù)。
2基坑變形監(jiān)測(cè)的方法分析
基坑變形監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目有周圍建筑物、基坑周圍土地及底部、地下水情況、施工工況、周圍的自然環(huán)境、維護(hù)結(jié)構(gòu)以及地下設(shè)施等,而需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容為基坑底部管線的變形情況、基坑以及周圍建筑物的沉降量、周圍維護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等。實(shí)際監(jiān)測(cè)過程中,由于不同工程地質(zhì)情況不同、需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容也不同,這就需要監(jiān)測(cè)人員抓住監(jiān)測(cè)重點(diǎn),確保基坑工程施工安全。
2.1基坑變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置與設(shè)備埋置
為了保證基坑變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的有效性,在土體開挖以及基坑降水的影響區(qū)域,大約兩倍于基坑開挖范圍內(nèi)要布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。此外,還需要根據(jù)場(chǎng)地土體情況編制適宜的圍護(hù)設(shè)計(jì)方案,結(jié)合現(xiàn)有的理論知識(shí)和布設(shè)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的密度和范圍。通常情況下,在工程開工建設(shè)前就要完成可預(yù)埋的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè),這樣監(jiān)測(cè)點(diǎn)能夠具備一定的穩(wěn)定期,并完成各項(xiàng)靜態(tài)初始值的測(cè)定。對(duì)于位移、沉降等的觀測(cè)點(diǎn),可以之間在被監(jiān)測(cè)物體上安裝。用于測(cè)定地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)、土地位移的測(cè)斜管,要考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地址情況,預(yù)先埋設(shè)在基坑陽(yáng)角、中部等容易出現(xiàn)塌方的部位,沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)方向每隔大約25m埋設(shè)一根。對(duì)于圍護(hù)樁體的測(cè)斜管,通??梢栽跇扼w混凝土澆筑過程中安裝。
對(duì)于基坑所在的位置,正式開挖前要進(jìn)行充分降水,但基坑處降水后將導(dǎo)致周圍土體內(nèi)的地下水向基坑處匯集,地下水流動(dòng)會(huì)引起土地的不穩(wěn)定性,進(jìn)而誘發(fā)土體塌方的出現(xiàn),為此,在降水過程中要注重對(duì)地下水的觀測(cè)。在進(jìn)行水位觀測(cè)管的埋設(shè)時(shí),應(yīng)當(dāng)認(rèn)真研究工程所在地的水文地質(zhì)資料,對(duì)于滲水性強(qiáng)和水量較大的地方,應(yīng)每隔大約25m沿著基坑的外邊埋設(shè)觀測(cè)管。在埋設(shè)分層沉降測(cè)管時(shí),應(yīng)注意保護(hù)波紋銅管,避免不當(dāng)?shù)氖┕し绞綄?dǎo)致銅管破壞;通常可以每間隔一米放置一個(gè)銅環(huán);此外,可以利用分層沉降管測(cè)定基坑底部的回彈,也可以利用精密度較高的水準(zhǔn)儀測(cè)定基坑回彈。
2.2確定適宜的監(jiān)測(cè)頻率
合理的基坑變形監(jiān)測(cè)頻率能夠有效的反映所監(jiān)測(cè)內(nèi)容的變化過程,在確定基坑監(jiān)測(cè)頻率時(shí),一般情況下以不錯(cuò)過監(jiān)測(cè)內(nèi)容重要變化時(shí)刻為準(zhǔn)則。在基坑開挖之前,應(yīng)當(dāng)預(yù)先測(cè)定基坑水平位移的初始值?;娱_挖期間的監(jiān)測(cè),應(yīng)當(dāng)根據(jù)監(jiān)測(cè)部位、監(jiān)測(cè)內(nèi)容等的不同進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,并制定合理的監(jiān)測(cè)方案?;娱_挖期間應(yīng)盡量縮小兩次監(jiān)測(cè)的時(shí)間,開挖結(jié)束以后可以增大監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔,期間遇到外界施工環(huán)境發(fā)生變化時(shí),可以適當(dāng)增大基坑監(jiān)測(cè)的頻率。地下水位監(jiān)測(cè)周期、基坑水平位移、基坑垂直位移的監(jiān)測(cè)可以同水平位移監(jiān)測(cè)同步進(jìn)行。對(duì)于基坑周圍建筑物的沉降變形監(jiān)測(cè),可以結(jié)合工程的施工進(jìn)度和開挖的位置來確定,若發(fā)現(xiàn)有沉降異常和水平位移過大等情況發(fā)生時(shí),可以適當(dāng)縮短監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔,完成開挖后再增大間隔時(shí)間。若基坑冠梁出現(xiàn)裂縫時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況組織監(jiān)測(cè),先對(duì)裂縫首先出現(xiàn)的時(shí)間編號(hào),在裂縫的末端和最大寬度處設(shè)置監(jiān)測(cè)標(biāo)識(shí),具體的監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)依據(jù)冠梁裂縫的發(fā)展速度而定。
2.3基坑變形監(jiān)測(cè)期間的巡查
在基坑施工過程中應(yīng)指派專人負(fù)責(zé)施工巡查,巡查員應(yīng)有一定的基坑監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn),巡查的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括監(jiān)測(cè)設(shè)施的保護(hù)、周邊環(huán)境的變化、施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)等。若發(fā)現(xiàn)基坑周圍情況出現(xiàn)明顯的變化,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)縮短監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔,并向技術(shù)人員提供有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);如果監(jiān)測(cè)設(shè)備出現(xiàn)損壞而不能獲取監(jiān)測(cè)信息,將給基坑工程施工帶來不利影響,為此,巡查員應(yīng)當(dāng)主動(dòng)與施工單位聯(lián)系,注重對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的保護(hù);當(dāng)發(fā)生損壞時(shí),應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救,保證基坑變形監(jiān)測(cè)的順利進(jìn)行。
3加強(qiáng)基坑變形監(jiān)測(cè)的預(yù)警工作
在正式進(jìn)行基坑變形監(jiān)測(cè)前,應(yīng)當(dāng)首先明確各個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的報(bào)警值。我國(guó)的《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》明確指出:“基坑開挖前應(yīng)作出系統(tǒng)的開挖監(jiān)測(cè)方案,監(jiān)測(cè)方案中包括監(jiān)控報(bào)警?!被幼冃伪O(jiān)測(cè)的每個(gè)項(xiàng)目都需要依據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算書、周邊環(huán)境以及工程實(shí)際情況,預(yù)先確定合理的報(bào)警值,根據(jù)報(bào)警值來判定支護(hù)結(jié)構(gòu)變形是否允許,是否有大于報(bào)警值的位移發(fā)生,進(jìn)而確定基坑工程施工是否安全,是否需要對(duì)原有的施工和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整。在確定基坑監(jiān)測(cè)報(bào)警值時(shí),應(yīng)當(dāng)遵循以下原則:報(bào)警值應(yīng)當(dāng)在符合計(jì)算設(shè)計(jì)要求的前提下,小于設(shè)計(jì)值;應(yīng)保證被監(jiān)測(cè)對(duì)象不出現(xiàn)影響正常施工的情況,以確保監(jiān)測(cè)對(duì)象的安全;符合國(guó)家現(xiàn)行各項(xiàng)規(guī)章制度、規(guī)范的要求;在確?;邮┕ぐ踩那疤嵯拢C合考慮監(jiān)測(cè)工作量和經(jīng)濟(jì)等因素,以求達(dá)到最優(yōu)經(jīng)濟(jì)效益比。
4監(jiān)測(cè)過程中需要注意的問題
在基坑變形監(jiān)測(cè)期間應(yīng)當(dāng)始終遵循“五定”原則,也就是監(jiān)測(cè)地點(diǎn)要穩(wěn)定,監(jiān)測(cè)設(shè)備儀器要穩(wěn)定,監(jiān)測(cè)的環(huán)境要穩(wěn)定,變形監(jiān)測(cè)的人員要穩(wěn)定,采用的變形監(jiān)測(cè)方法和監(jiān)測(cè)路線要穩(wěn)定,這些措施的采用,從客觀上能夠盡可能的降低觀測(cè)誤差所帶來的影響,以確保各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠具有統(tǒng)一的趨向性,使首次觀測(cè)結(jié)果與各次觀測(cè)的數(shù)據(jù)具有可比性,這樣所獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)就能夠真實(shí)的反映監(jiān)測(cè)對(duì)象的實(shí)際情況。對(duì)于變形監(jiān)測(cè)人員來說,應(yīng)當(dāng)對(duì)于監(jiān)測(cè)的方法、程序、儀器設(shè)備等要足夠熟悉。儀器設(shè)備首次使用前要進(jìn)行校正,對(duì)于精確度要求較高的儀器要由專門的計(jì)量單位進(jìn)行校正。對(duì)于連續(xù)使用超過3個(gè)月的儀器設(shè)備,要進(jìn)行必要的檢驗(yàn),以確保儀器設(shè)備能夠正常工作。
5結(jié)束語(yǔ)
在進(jìn)行基坑變形監(jiān)測(cè)過程中,要明確基坑監(jiān)測(cè)的作用和意義,依據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置和設(shè)備的埋設(shè),確定適宜的監(jiān)測(cè)頻率,注重基坑變形監(jiān)測(cè)期間的巡查,確定基坑變形監(jiān)測(cè)合理的報(bào)警值,降低變形監(jiān)測(cè)的不穩(wěn)定性,進(jìn)而保證基坑監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性,確?;庸こ淌┕ぐ踩?。
參考文獻(xiàn)
[1]徐文冬.亦莊國(guó)融大廈深基坑監(jiān)測(cè)及位移變形分析[J].科技致富向?qū)В?011,27:121—122.
[2]羅瓊,林文劍.深基坑工程施工中動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法[J].山西建筑,2009,01:76—78.