張 立 甲
(山西二建集團有限公司,山西 太原 030013)
改革開放以來,國家經濟水平得到平穩(wěn)提升,城市化進程也隨之不斷加快,土地成為經濟發(fā)展中的重要因素,因此基坑建設符合經濟發(fā)展的需要,為經濟發(fā)展提供更多可利用土地空間,但是基坑深度加大,規(guī)模擴大,安全問題也隨之不斷滋生,相關人員應對此實際情況進行重視?;咏ㄔO水平的提升為諸多工程項目提供可能性,例如地下商場等,有利于此類工程項目水平的提升,但是此過程應對基坑監(jiān)測環(huán)節(jié)認真對待,是因為基坑監(jiān)測水平直接關乎工程安全水平,高水平完成基坑監(jiān)測能夠保證基坑建設高質量、安全的完成?;颖O(jiān)測是一項較為復雜的施工,對于基坑整個建設需要進行把控,例如位移、沉降等諸多問題,是工程安全以及質量的有力保證。
項目包括實地勘查、選點測試、土建施工、設備安裝、軟件調試、數據處理六個階段。具體內容如下:
1)實地勘查:現場實地了解影響區(qū)域范圍,確定監(jiān)測范圍等。
2)選點測試:主要測試衛(wèi)星收星數量、數據質量、多路徑效應等。
3)土建施工:根據現場情況,修建地面觀測站,并需要做防雷保護。
4)設備安裝:現場安裝防盜柜、避雷針、接收機等。
5)軟件調試:接收機設備與監(jiān)測平臺的互聯(lián)互通及遠程控制。
6)數據處理:數據的接收、存儲、分析、查詢等。
隨著科學技術水平的不斷提升,諸多專業(yè)器材產生并應用于施工過程,大大提升工程的施工質量,基坑監(jiān)測亦是如此。基坑監(jiān)測具有精準性的特點,對監(jiān)測部分需要精準監(jiān)測、精準要求,此現實要求對監(jiān)測設備提出更高的要求。監(jiān)測設備的精準度是基坑監(jiān)測的前提以及基礎,監(jiān)測人員應對設備進行專業(yè)的監(jiān)測以及調整,保證監(jiān)測器材處于優(yōu)良的工作狀態(tài)?;颖O(jiān)測除了利用專業(yè)設備以外,還需要利用專業(yè)的監(jiān)測軟件,硬件以及軟件結合,從而獲得監(jiān)測信息,使基坑監(jiān)測工作緊跟時代發(fā)展。
1)水平位移監(jiān)測。
水平位移監(jiān)測是一種較為具體的施工,根據實際情況來選取具體的監(jiān)測方式,主要根據標準方向因素。深基坑水平位移檢測依據檢測方向不同,有不同的監(jiān)測方法。前者一般采用小角度法或者投點法,選用方法范圍相對狹窄,而后者的選取方法范圍則較為廣泛等,例如前交會法以及坐標法等等。對于監(jiān)測方法來說,較為重要的是GPS監(jiān)測方法,此方法具有一定的適用范圍,筆者對案例以及數據進行整理得出,此方法對于監(jiān)測點具有特別要求,與其他方法不同的是,位移監(jiān)測點處于深基坑項目外部,選擇地點應保證避免積水區(qū)域,另一方面,在允許的前提下可以盡量監(jiān)測若干次,提升監(jiān)測工作的水平。
2)豎向位移監(jiān)測。
此位移監(jiān)測的方法主要有兩種:一是幾何方法,二是液體靜力方法,以下進行簡單說明。監(jiān)測人員需要對深基坑底部合適選位,利用多種輔助手段完成監(jiān)測任務,輔助手段涉及較為廣泛,例如幾何方法等等,其他輔助手段主要目的是保證監(jiān)測工作的質量。對于豎向位移監(jiān)測工作來說,精準度要求更高,監(jiān)測各項手段應保證精準無誤,唯有如此才能夠保證方法的有效性。
3)裂縫監(jiān)測。
對于裂縫監(jiān)測來說,監(jiān)測人員應對各個方面的數據信息進行把握,例如數量、深度、寬度等各個影響工程的因素?;恿芽p對于深基坑工程質量影響極大,因此監(jiān)測過程應對其進行重視以及關注,使裂縫對深基坑影響處于可控程度中。裂縫各項信息均具有特殊的監(jiān)測方法,以寬度為例子,監(jiān)測人員大都利用平行線的方法,然后使用測量器材完成具體任務。對于裂縫內部則采用其他方法,例如超聲波監(jiān)測法,總之,任何有關深基坑的數據信息獲取均有相對應的方法來完成。
4)土壓力監(jiān)測。
實際監(jiān)測過程中,土壓力計是此監(jiān)測方式的核心部分,主要目地以及作用是對深度完成數據收集。此測量儀器種類較多,但是主要使用以下兩種類型,為埋入式以及接觸式類型,以下對埋入式進行說明。實施監(jiān)測過程中,需要對壓力膜進行特別注意,保證其時刻處于垂直狀態(tài),然后獲取數據信息。另一方面,在監(jiān)測實施前,需保證儀器處在良好的工作狀態(tài)中。
5)孔隙水壓力監(jiān)測。
此監(jiān)測方面為基坑水壓承受范圍的方面,監(jiān)測基坑是否達到施工方案標準,從此方面提升深基坑安全水平。此監(jiān)測存在諸多施工可能性,筆者根據多年施工經驗得出,鋼弦式孔隙水壓力計為最優(yōu)選擇,有利于監(jiān)測工作的順利進行,且保證工作的質量水平。
6)地下水位監(jiān)測。
水位是深基坑施工的重要影響因素,對于安全水平存在顯著制約以及阻礙,而利用水位計進行監(jiān)測工作具有明顯積極作用。監(jiān)測人員首先需要對典型位置進行標明,然后使用水位計完成監(jiān)測,此做法有利于充分對水位進行整體把握,保證對地下水的準確認知,在施工方案中進行規(guī)避,降低地下水對深基坑項目的影響程度。另一方面,對于水位監(jiān)測并非一次性工作,而是需要定期進行監(jiān)測并不斷調整監(jiān)測地點,從而實現監(jiān)測工作對精準度要求。
根據JGJ 120—2012建筑基坑支護技術規(guī)程相關規(guī)定,必須進行支護結構的水平位移監(jiān)測和基坑開挖影響范圍內建(構)筑物、地面的沉降監(jiān)測。
1)基坑安全等級。
基坑概況:晉能孝義2×35萬kW低熱值煤熱電新建項目煤場及附屬設施建筑安裝工程,卸煤溝基坑長138 m,坑底最寬處19 m,基坑深度13.7 m。地下水位埋深4.0 m~5.4 m,年變幅1.5 m。根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》《建筑基坑支護技術規(guī)程》《建筑邊坡工程技術規(guī)范》《地勘報告》確定本工程基坑安全等級為二級。
2)監(jiān)測目的。
a.為基坑開挖提供科學依據;b.確?;釉诨A施工期間的安全。
3)監(jiān)測項目。
地面沉降、水平位移。
4)基坑監(jiān)測要求及布置。
針對本工程地質水文實際情況,基坑內施工作業(yè)時間較長,且要經過一個雨季,因此必須對基坑坡頂進行水平位移及沉降監(jiān)測。監(jiān)測點應沿基坑周邊布置,監(jiān)測點間距不宜大于20 m,關鍵部位監(jiān)測點應加密且每邊監(jiān)測點不小于3個。
5)基坑巡視要求。
每天派專人對基坑進行巡視,巡視范圍包括基坑影響范圍內的地面沉降,坑頂位移,基坑坡面是否完好及坑底是否隆起。如發(fā)現基坑出現大的滑移及裂縫應立即停工,待問題解決后再繼續(xù)施工。
6)監(jiān)測方法與精度要求。
本方案設計GNSS擬采用18(監(jiān)測站)+1(基準站)的系統(tǒng)結構,18套監(jiān)測站設備根據現場布設于監(jiān)測區(qū)內,1套基準點設備布置于影響區(qū)外的地質穩(wěn)定部位,作為監(jiān)測站數據解算的參考站。以及采用精度不低于DS1級水準儀配合觀測,按測微法施測。
7)監(jiān)測周期。
a.從基坑開挖直至基坑內建筑物外壁施工至-4.000且土方回填完畢,均應做基坑監(jiān)測、觀測工作。b.基坑開挖期間,監(jiān)測不應少于每天一次,直至開挖停止后連續(xù)3 d的監(jiān)測數值穩(wěn)定。c.當遇到特殊情況時,應立即連續(xù)進行監(jiān)測,直至連續(xù)3 d的監(jiān)測數值穩(wěn)定。d.當位移速率大于前次監(jiān)測的位移速率,應進行連續(xù)監(jiān)測。e.在監(jiān)測數值穩(wěn)定期間,應根據水平位移穩(wěn)定值的大小及工程實際情況定期進行監(jiān)測。f.基坑監(jiān)測數據、現場巡查結果及時整理和反饋。當開挖時,位移超過預警值應立即停止開挖。本工程預警值為水平位移值大于30 mm,垂直位移值大于30 mm。
8)監(jiān)測結果處理要求。
監(jiān)測數據及時分析整理,繪制沉降隨時間變化的關系曲線,并對其發(fā)展趨勢做出評價。
基坑監(jiān)測的重要作用在于及時發(fā)現基坑建設過程中的問題,根據實際情況制定出合理的解決方法,保證基坑建設的質量,避免因問題的發(fā)生造成成本投入增加,安全事故發(fā)生等不良情況,監(jiān)測獲得數據還可以成為方案規(guī)劃調整的基礎,促進施工方案朝著科學化、合理化的方向前進。