張榮富 苗志同

(中煤建筑安裝工程集團有限公司，河北邯鄲 056002)

1 工程概況

產(chǎn)品倉是一個條形槽倉，由地下返煤暗道和四個落煤筒構(gòu)成，其斷面呈“V”字形。槽倉頂面設(shè)計標(biāo)高為1 216．0 m，地道底面設(shè)計標(biāo)高為1 190．5 m，總深度為25．5 m。從產(chǎn)品倉周圍地形來看，其南側(cè)地面標(biāo)高介于1 211．0 m～1 217．0 m，北側(cè)地面標(biāo)高介于1 208．0 m～1 209．0 m。因此，相對自然地面，產(chǎn)品倉南側(cè)填方高度為0 m～5 m，挖深為20．5 m～26．5 m;產(chǎn)品倉北側(cè)填方高度為7 m ～8 m，挖深為 17．5 m ～18．5 m。

2 現(xiàn)場監(jiān)測主要內(nèi)容

2．1 地表及墻體變形監(jiān)測

監(jiān)測基坑開挖過程中基坑周邊、垂直于軸線方向位置地表、基坑土釘墻和加筋土墻體的變形。

2．2 土釘及土釘墻體受力監(jiān)測

包括土釘抗拔力，土釘內(nèi)力、土釘總荷載，土釘墻面結(jié)構(gòu)后土壓力監(jiān)測。

2．3 加筋及加筋土墻體受力監(jiān)測

包括加筋材料受力監(jiān)測，加筋土墻面結(jié)構(gòu)后土壓力監(jiān)測。

3 技術(shù)要求

1)形成全過程監(jiān)測系統(tǒng)。從施工起直到工程完成后運營1年內(nèi)全過程的監(jiān)測系統(tǒng);

2)形成實時、自動監(jiān)測系統(tǒng)。除變形量外所有待測量均集中由計算機系統(tǒng)實時采集與處理;

3)形成實時信息反饋系統(tǒng)。通過分析軟件與實測值，及時提供工程的基本信息和安全度。

通過現(xiàn)場實時監(jiān)測，切實掌握能基本反映深基坑施工過程整體性狀信息的實測值，了解深基坑在各施工階段的力學(xué)狀態(tài)和基坑開挖對周圍環(huán)境的影響及基坑支護的效果，并利用這些實測值，對土性參數(shù)進行動態(tài)反映，判斷現(xiàn)有設(shè)計、施工方案的合理性以及深基坑工程所處的狀態(tài)和發(fā)展趨勢，不斷改進工程設(shè)計，修正施工工藝和技術(shù)參數(shù)。

4 基坑地表及墻體變形監(jiān)測

4．1 地表沉降變形監(jiān)測

1)基準(zhǔn)點設(shè)置。

采用DS05精密水準(zhǔn)儀，按三等變形測量等級要求的方法，在產(chǎn)品倉場地附近200m外設(shè)置4個基準(zhǔn)點。測量基點埋設(shè)采用混凝土澆筑，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

2)地表沉降觀測點布置及觀測要求測點斷面及測點布置按施工圖實施。觀測點布置在基坑邊外1 m，每測點間距為25 m。變形量測工作在基坑每層開挖完成后立即測量;停止開挖期間每天測量1次。

圖1 基點埋設(shè)方法示意圖（單位：cm）

3)觀測持續(xù)時間。

至加筋土開始施工時停止觀測。

4．2 土釘(錨桿)位移監(jiān)測

1)土釘水平位移基準(zhǔn)點設(shè)置。

水平位移的監(jiān)測網(wǎng)采用獨立坐標(biāo)系統(tǒng)，并進行一次布網(wǎng)，控制點采用有強制歸心裝置的觀測墩，照準(zhǔn)標(biāo)志采用強制對中裝置的標(biāo)牌?？梢耘c地表沉降基準(zhǔn)點同點同號。主要技術(shù)要求按測量規(guī)范三等水平位移監(jiān)測網(wǎng)的要求進行。

2)土釘位移監(jiān)測儀器與設(shè)備。

采用2″以上級全站儀，采用極坐標(biāo)法測定。

3)觀測點布置。

觀測點材料采用∮12圓鋼，端部露出混凝土面層5 cm。測點斷面布置按施工圖設(shè)計實施。位移觀測點設(shè)置于土釘頭部位，每隔一層布置一個觀測點。

4)觀測要求。

每層開挖完成后立即測量;停止開挖期間每天測量1次。

5)觀測持續(xù)時間。

至產(chǎn)品倉交工時停止觀測。

4．3 加筋土位移監(jiān)測

1)加筋土墻面位移監(jiān)測觀測點規(guī)格和土釘位移觀測點相同。

2)加筋土墻面變形監(jiān)測儀器與設(shè)備，采用2″以上級全站儀，采用極坐標(biāo)法測定。

3)觀測點布置。

測點斷面布置按施工圖設(shè)計實施。位移觀測點豎向每隔2 m布置一個觀測點。

4)觀測要求。

加筋土施工期間每天測量1次，加筋土施工完成后每3 d測量1次。

5)觀測持續(xù)時間。

至產(chǎn)品倉交工時停止觀測。

5 土釘及土釘墻體受力監(jiān)測

5．1 土釘抗拔力測試

土釘抗拔力測試實施細則:

測試位置:南側(cè)邊坡⑧—⑧測試斷面;從第6層起布置5個抗拔試驗土釘，分別為第6層土釘、第8層土釘、第11層土釘、第13層土釘、第15層土釘;長度分別為 15 m，15 m，20 m，20 m，20 m，共試驗5根土釘。試驗土釘要求在孔口附近有不小于1 m的非粘結(jié)段。

土釘承載力測試系統(tǒng)由液壓源、專用測力計、反力裝置和特制位移計等組成。

土釘施工完成后，砂漿達到設(shè)計強度的70%以上方可進行試驗。土釘抗拔力試驗按規(guī)程實施。

依據(jù)采集數(shù)據(jù)，獲得不同深度的土釘?shù)目拱纬休d力，綜合分析邊坡的穩(wěn)定和安全，提交書面報告。最后，應(yīng)根據(jù)試驗得出的極限荷載，可算出界面粘結(jié)強度的實測值。這一試驗平均值應(yīng)大于設(shè)計計算所用標(biāo)準(zhǔn)值的1．25倍，否則應(yīng)進行反饋修改設(shè)計。

資料整理:及時對觀測數(shù)據(jù)進行分析整理，提交抗拔試驗曲線及抗拔極限承載力。

5．2 土釘內(nèi)力及總荷載監(jiān)測

設(shè)計采用自制土釘應(yīng)力、應(yīng)變和荷載監(jiān)測系統(tǒng)實施土釘受力的監(jiān)測監(jiān)控。主要測試土釘全長應(yīng)力、應(yīng)變，以及土釘總荷載。

從土釘墻施工起，每天測量1次土釘?shù)氖芰?，待土方開挖全部完成后測量間隔時間應(yīng)設(shè)置為3 d，直至產(chǎn)品倉投產(chǎn)后1年停止監(jiān)測。

當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警范圍，或遇到特殊情況，如暴雨等惡劣天氣以及其他意外工程事件，適當(dāng)加密觀測，直至24 h不間斷的跟蹤監(jiān)測。

5．3 土釘墻后土壓力監(jiān)測

采用高精度土壓力傳感器、自動監(jiān)測單元等構(gòu)成的監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測土釘墻后土壓力。

從土釘墻施工起，每天測量1次土釘墻后的土壓力，土方開挖全部完成后測量間隔時間設(shè)置為3 d，直至產(chǎn)品倉投產(chǎn)后1年停止監(jiān)測。

6 加筋及加筋土墻體受力監(jiān)測

6．1 加筋材料受力監(jiān)測

加筋材料受力監(jiān)測測點斷面布置位于基坑四個邊的中間，和土釘內(nèi)力測試斷面位于同一斷面，在土釘墻的上部。

加筋土施工期間每天測量1次，加筋土施工完成后每3 d測量1次，直至產(chǎn)品倉投產(chǎn)后1年停止監(jiān)測。

6．2 加筋土墻墻后土壓力監(jiān)測

采用高精度土壓力傳感器、自動監(jiān)測單元等構(gòu)成的監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測加筋土墻后土壓力。

在加筋帶內(nèi)力測點附近的墻后埋設(shè)高精度土壓力傳感器;4個斷面共布置33個土壓力測點。

從加筋土墻施工起，每天測量1次墻后土壓力，加筋土施工全部完成后測量間隔時間設(shè)置為3 d，直至產(chǎn)品倉投產(chǎn)后1年停止監(jiān)測。

7 現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)調(diào)試及建立

7．1 現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)組成

現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)主要包括各類應(yīng)力、應(yīng)變、位移等測試傳感器、數(shù)據(jù)采集儀器、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及信號電纜、計算機、專用測試軟件等等。

現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)隨工程施工進度分項實施、同步完成，系統(tǒng)調(diào)試運轉(zhuǎn)正常后，及時反饋監(jiān)測原始數(shù)據(jù)信息和分析、評價結(jié)果。

7．2 測試信號的傳輸

每個監(jiān)測斷面在邊坡墻體中布置一趟集中測試電纜并打入墻體予以保護，每類傳感器的測試電纜均連接到集中電纜;各監(jiān)測斷面的集中電纜再在基坑外通過布設(shè)在電纜溝槽中的總電纜引導(dǎo)至專用測試室。

各子測試系統(tǒng)集成為總系統(tǒng)后，將形成遠程傳輸網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠程、長期、實時、自動監(jiān)測。

7．3 監(jiān)測點的保護

1)各監(jiān)測點儀器設(shè)備安裝埋設(shè)好后應(yīng)立刻做好相應(yīng)的標(biāo)記，加強測點的保護工作，并提醒施工人員引起注意。

2)在基坑開挖階段，測點如有意外的損壞及時采取有效的補救措施。

3)特別加強對沉降點、位移點、土釘內(nèi)力、樁基內(nèi)力、土壓力等監(jiān)測點的保護工作。確保監(jiān)測點成活率在90%以上，力爭達到100%。

7．4 精度估算

1)水準(zhǔn)高程測量誤差不大于0．5 mm。

2)土釘墻水平位移誤差不大于0．5 mm。

3)加筋土墻水平位移測量誤差不大于1 mm。

4)土釘內(nèi)力、加筋帶內(nèi)力、樁身應(yīng)力的測量誤差均不應(yīng)大于1%F ×S。

5)土壓力測量誤差不大于1%F×S。

8 結(jié)語

對于本基坑工程，在施工過程中，通過動態(tài)監(jiān)測分析，了解產(chǎn)品倉基坑的穩(wěn)定狀況，定量評價其在施工過程中的時空效應(yīng)及安全狀況，是檢驗理論預(yù)測的正確性、設(shè)計的可靠性和發(fā)展新的設(shè)計理論的重要手段，又是及時指導(dǎo)施工、避免工程事故發(fā)生的必要措施，同時還可以作為構(gòu)筑物長期安全運營的重要保障。

為保證基坑邊坡支護工程的質(zhì)量能滿足國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計部門所提出的技術(shù)要求，使施工過程的每一工序均能在受控狀態(tài)下按進度和質(zhì)量目標(biāo)完成，對基坑工程進行動態(tài)監(jiān)測分析是十分必要的。