徐文風
摘要:本文使用FMOS監(jiān)測系統(tǒng)軟件對基坑形變進行了監(jiān)測,結果表明:該系統(tǒng)能夠根據監(jiān)測數據現場生成基坑監(jiān)測點形變曲線圖,提高了數據處理效率;該系統(tǒng)的監(jiān)測精度較高,根據實踐在監(jiān)測基坑西北角發(fā)現3處較小的水平位移點,獲得位移速率為0.1mm/d~0.3mm/d,為及時確定治理措施提供了依據;根據本次實踐證明,該系統(tǒng)穩(wěn)定,可靠性高,自動化程度高,在高精度形變監(jiān)測中具有良好的應用優(yōu)勢。
關鍵詞:自動化監(jiān)測系統(tǒng);基坑監(jiān)測;形變量
基坑施工監(jiān)測不僅可保證施工和結構安全,還可對周邊環(huán)境影響進行有效控制,減少施工對周邊建構筑物、道路及地下管線等的不利影響,確保環(huán)境安全[1]。河源市東源縣萬達廣場1#地塊基坑開挖深度為3.15m~11.10m,基坑形狀為近似矩形,基坑周長約703m,為提高基坑開挖工程的施工質量,使用自動化監(jiān)測系統(tǒng)對施工區(qū)域周圍3倍基坑開挖深度內的土體和基坑圍護結構以及周邊道路、管網進行監(jiān)測[2],為保證市政管網的安全運營,保證周邊環(huán)境的安全,減小其受施工的影響,保證施工的順利進行奠定基礎。
1.自動化監(jiān)測系統(tǒng)
流動測站自動化監(jiān)測軟件(簡稱FMOS)是以TCP/IP、RS232、藍牙、電臺等通訊方式為基本媒介控制高精度監(jiān)測儀器的工具型軟件,該系統(tǒng)不僅實現了定時定點全自動化監(jiān)測,也可依靠流動式測站開展半自動化監(jiān)測,并實時解算變形點坐標,生成報表和變化量曲線,實現全天候自動采集,實時計算,成果輸出一體化。因此,FMOS系統(tǒng)具有如下特征:①只需人工設定相應的監(jiān)測要求,就可實現如全站儀等對固定點的周期性測量;②能夠適應復雜環(huán)境下的監(jiān)測任務;③自動化程度高,對監(jiān)測數據能夠及時處理,尤其是對超過警戒值的數據,能夠及時提供形變曲線變化圖以及相應的報表等;④能夠實現多臺全站儀的聯合測量,并進行整體平差計算,確保在長大變形區(qū)間內建成成果有效性;⑤能夠對報表進行累計變化量和單點變化量變形曲線分析,確保更加直觀的反應變形區(qū)的位移變化量,遠程平臺數據實時上傳數據庫。
2.基坑監(jiān)測基本概況
2.1儀器設備及監(jiān)測頻率
本次監(jiān)測試驗利用索佳精密全站儀對基坑的支護結構頂水平位移進行監(jiān)測,采用極坐標法觀測,其精度可達 1″級;使用天寶電子水準儀DINI03型對沉降監(jiān)測點進行測量,精度可達±0.3mm;使用SWJ-8090型鋼尺水位計對基坑及周邊區(qū)域的地下水位進行監(jiān)測,其精度為±5.0mm。監(jiān)測頻率:①開挖至坑底—底板墊層澆筑完成期間基坑監(jiān)測為1次/2d;②底板澆筑完成后7天內為1次/2d,7d~14d內為1次/3d,14d~28d內為1次/5d,28天后為1次/10d。
2.2監(jiān)測控制網布設
基坑頂部水平位移和沉降位移監(jiān)測的基準點選擇在遠離基坑3倍以外建筑物的樓頂上,基準點編號JZ1、JZ2、JZ3,坐標系統(tǒng)采用1980西安坐標系;道路及管線的沉降基準點布設在基坑深度3倍以外穩(wěn)固的區(qū)域,編號W1、W2、W3。沉降基準點采用獨立水準系,并作為起算點,與道路及管線組成水準網進行聯測。基坑沉降監(jiān)測點與水平位移監(jiān)測點對應布設,原則上水平位移與沉降監(jiān)測點使用同一點,不再另行埋設,根據施工狀況及現場條件先后布置了29個監(jiān)測點位;地下管線垂直位移監(jiān)測點埋設時在設計位置鉆孔埋入道釘,布設了41個監(jiān)測點,編號GX01~GX41。根據基坑現場共布設了17個水位觀測孔,水位孔深度為12m,用鉆機鉆孔至設計深度后清孔后安放PVC透水管,在外側用銅網包好[3],然后逐節(jié)將水位管插入孔內至設計深度,在透水管的深度范圍內回填黃砂,以保持良好透水性,其它段采用回填膨潤土將孔隙填實,成孔后加清水,檢驗成孔質量,孔口用蓋子蓋好。
3.監(jiān)測結果分析
3.1基坑頂部位移及沉降監(jiān)測
基坑頂部位移和沉降監(jiān)測采用索佳系列高精度IX1001智能全站儀、FMOS監(jiān)測系統(tǒng)軟件和IControl智能通訊控制系統(tǒng)?;禹數奈灰坪统两涤^測,從基坑開挖2020年8月4日開始,截止到報告期12月5日,已完成4個月共71次觀測。根據監(jiān)測結果可知,基坑頂部形變特征包括:①沉降位移:
基坑支護頂部沉降較小,沉降最大點為Y31,下降2.2mm;累計沉降最大點為Y24,累計下沉7.7mm;總體上,基坑頂部整體沉降形變較小。②水平位移:位于基坑西北角的Y22、Y24、Y29點,形變較大,向基坑內側位移3mm~8mm,平均速率約0.1mm/d~0.3mm/d;累計水平位移最大監(jiān)測點為Y24,累計水平位移約68.4mm,超過控制值18.4mm;其余監(jiān)測點本月水平位移變形較小,較為穩(wěn)定。
3.2基坑周圍管線沉降監(jiān)測
基坑外圍管線的沉降觀測從基坑開挖2020年8月4日開始,截止報告期12月5日,已完成觀測3個月共58期次監(jiān)測,其監(jiān)測數據統(tǒng)計見表1。由表1可知:基坑外圍管線、道路沉降量及累計沉降量均較小,沉降最大點為GX23,下降0.56mm;累計沉降最大點為GX02,累計下沉0.74mm,遠遠小于預警值;其余周邊管線各監(jiān)測點較為穩(wěn)定。綜上所述,基坑開挖施工對周邊管線未造成影響。
3.3基坑周圍水位觀測點監(jiān)測
基坑周圍水位觀測從2020年9月28日開始,截止到報告期完成觀測32期次觀測,其監(jiān)測數據統(tǒng)計見表2。由表2可知:基坑周圍水位上升最大點為SW15,上升0.279m;水位下降最大點為SW05,下降0.737m;累計上升最大點為SW06,上升0.415m;累計下降最大點為SW03,下降1.323m。總體上,基坑水位變化未超預警值,在正常范圍內。因此,基坑開挖對周邊的水位影響不大。
4.結語
綜上所述,自2020年8月4日開始至結束共監(jiān)測4個月,認為坑支護西北處預警點Y22、Y24、Y29附近還存在較小的水平位移,平均水平位移速率約0.1mm/d~0.3mm/d;結合該區(qū)域位于基坑相對較深及周邊地下水位較高的基本現狀,認為對基坑支護壁產生了一定的側壓力,建議該處加強注意,具備基坑回填條件時及時回填。此外,其余點位變形較小,較為穩(wěn)定;各水位監(jiān)測點在本月變化小于預警值,較為正常;同時在工程施工過程中,周邊地下管線監(jiān)測點均變形微小,較為穩(wěn)定,基坑開挖未對周圍管線造成破壞。
參考文獻:
[1]戚浩平,熊宏齊,陳峻,張宏斌,王繼剛,蔣法成,鄭馨語,等;多場景動態(tài)變化基坑形變監(jiān)測虛擬仿真實驗設計與開發(fā)[J].東南大學學報(哲學社會科學版), 2019, 21(S1): 146-148.
[2]劉小陽,孫廣通,李峰,宋萍,劉軍,錢安,王秋玲,等;地基SAR基坑微形變監(jiān)測方法研究[J].紅外與激光工程, 2018, 47(03): 215-221.
[3]黃彬,柳州信息產業(yè)大廈基坑形變監(jiān)測案例分析[J].測繪與空間地理信息, 2013, 36(04): 164-166.