謝曉武
(廣州市市政工程試驗檢測有限公司 廣東廣州 510000)
建設項目的周邊環(huán)境和水文地質(zhì)條件對深基坑工程的實施要求較高。所以,傳統(tǒng)的基坑施工項目無法獲得相關工程建設經(jīng)驗,在地下環(huán)境多樣性的理論預測和分析上存在差異,所以以往工程經(jīng)驗并不適用。因此,為了保證基坑工程中工人的安全以及相關施工質(zhì)量,專項監(jiān)管人員必須對項目施工過程實時監(jiān)控。
(1)在開挖深基坑時,應記錄遇到的具體問題,并針對問題進行分析,依照設計要求和監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)計算基坑開挖的最大強度,以便為減少經(jīng)濟投入推算相關的參考數(shù)據(jù)。
(2)根據(jù)設計要求開挖基坑,減少開挖過程中地下管線、地表面下的土層設備和周圍建筑物的影響,以保證周邊居民的安全和建筑物的安全。
(3)在基坑工程的施工過程中要對危險情況進行預測。如果發(fā)生危險情況,可以立即解決。
因此,在基坑施工中進行監(jiān)測,既能夠得到檢測數(shù)據(jù),安全施工,又能夠增加經(jīng)驗,減少經(jīng)濟投入,從而保證施工方的利益。
(1)時效性。對于基坑的監(jiān)測往往具有明顯的時效性。測量結(jié)果以動態(tài)形式呈現(xiàn),一天前(或幾個小時前)的測量結(jié)果將失去意義。所以,深基坑工程的監(jiān)測工作需要實時監(jiān)控。當測量對象處于變化多樣的時期,需要每天進行多次觀測。
(2)高精度。一般使用高精度的儀器進行基坑檢測。
(3)準確性?;庸こ虒嵤┻^程中的監(jiān)測往往只需要相對變化量的測量,而不是絕對的測量值??颖O(jiān)測需要盡可能地準確,使用相同的儀器,在同一位置,由同一方案中的同一觀察員監(jiān)測。
(1)基坑四周土發(fā)生沉降現(xiàn)象。
(2)基坑底部升高。
(3)支護體系發(fā)生橫向位移。
(4)基坑周圍收斂。
(5)土體深處發(fā)生的不均勻沉降和橫向位移。
監(jiān)測內(nèi)容是由項目規(guī)模、工程施工方法、地質(zhì)環(huán)境條件決定的。施工過程應符合設計規(guī)范,根據(jù)實際施工情況委派其他機構(gòu)對工程施工情況檢測。應在實際施工之前制定監(jiān)測方案,并通過總監(jiān)理工程師審查。監(jiān)測點按照批準的方案布置,監(jiān)測并及時提交監(jiān)測數(shù)據(jù)。
高精度全站儀(如瑞士徠卡測量機器人TCRA1101plus)是用于對深基坑水平位移進行檢測的儀器。這種監(jiān)測器械同時具有水準儀和經(jīng)緯儀的雙重功能?,F(xiàn)在,全站儀監(jiān)測有正交點法、距離交會法等。
因為基坑工程施工環(huán)境復雜(場地空間狹?。緝x觀測位置無法固定。所以,監(jiān)測工作應考慮自由設置監(jiān)測站,采用后方交會法。該監(jiān)測方法:水平位移基準面的點數(shù)至少為三個,全站應該設置3個基準點。在計算出觀測基準點坐標后,采用“測回法”對基坑各點逐一監(jiān)測。基坑變形監(jiān)測如圖1所示。
圖1 基坑變形監(jiān)測
以電子技術和光學水平為基礎,采用數(shù)字水準儀對深基坑周圍環(huán)境的垂直位移進行監(jiān)測。這種高新技術的運用為基坑沉降測量提供了極大的方便,加快監(jiān)測速度的同時,還大大提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確和可靠性。自動調(diào)平裝置、光學機械和電子設備等組成的數(shù)字水準儀監(jiān)測基坑周邊環(huán)境沉降的主要方法為采用環(huán)路封閉水平線監(jiān)測基坑周邊環(huán)境沉降。使用這種水平觀測線的原因是閉環(huán)水平線存在冗余觀測,有利于檢測野外觀測中的誤差,提高野外觀測數(shù)據(jù)的采集。也有利于數(shù)據(jù)的可靠性、準確性。
測斜儀可以準確測量深層土體的水平位移或垂直位移?;庸こ瘫O(jiān)測的參數(shù)有:樁或開挖土體引起的土水平位移、加固結(jié)構(gòu)的水平偏差和地下室豎向水平位移。加固結(jié)構(gòu)深層側(cè)向變形監(jiān)測主要是通過基坑施工前,將測斜管灌入土工結(jié)構(gòu)或鋼筋結(jié)構(gòu)中,使得槽上的兩對導槽與基坑邊緣垂直。工作時將測斜儀插入管中,將側(cè)導輪夾在導軌槽內(nèi),沿導軌槽滑動,進行監(jiān)測。
加強結(jié)構(gòu)中錨索內(nèi)力檢測主要應用于監(jiān)測深基坑的變形。所使用的儀器通常是震動線式錨索。鋼筋結(jié)構(gòu)中錨索的內(nèi)力直接關系到鋼筋樁的受力,也會對樁后土體的位移產(chǎn)生一定的影響。振動線式錨索測力計的工作原理是負載會造成儀器的內(nèi)部變形,內(nèi)部變形會傳遞給振動弦,儀器將振動弦的改變轉(zhuǎn)換成振動弦壓力的變化,從而改變振動頻率。通過該儀器測量和讀出的振動頻率,并根據(jù)相關公式計算可得荷載值。監(jiān)視結(jié)構(gòu)如圖2所示。
在深基坑工程中,地下水位監(jiān)測法主要是監(jiān)測深基坑地下水位,常用工具為鋼尺水位計,通過使用鋼尺水位計可以得到水位與管頂?shù)母叨?。再通過與開挖前地下水位高度的距離比較,就可以了解到開挖時深基坑周圍地下水位的變化狀態(tài)和動態(tài)變化趨勢。
圖2 結(jié)構(gòu)錨索內(nèi)力監(jiān)測
在深基礎監(jiān)測的應用下,通過使用專業(yè)監(jiān)測設備,可以為深基礎施工項目提供一個合理的參數(shù)參考,尤其是在設置深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工中,合理的參數(shù)參考顯得尤為重要。在監(jiān)測方法的正確運用下,支護結(jié)構(gòu)的沉降觀測得到了有效地觀察和監(jiān)測,深基坑的支護結(jié)構(gòu)沉降觀測水平得到提高的同時,也大大加強了支護結(jié)構(gòu)的實際應用效果。
在深基坑的施工項目中,工作人員的工作開展是圍繞著監(jiān)測的施工方法進行的,可以及時的發(fā)現(xiàn)處理深基坑施工潛在的安全問題,從而減少建設此類項目的安全和穩(wěn)定性風險問題,大大改善深基坑工程的安全施工水平。另外,在正確的監(jiān)測應用模式,以及可靠的監(jiān)測設備的幫助下,可以大幅減少深基坑工程的施工質(zhì)量問題,減少項目的建設成本,提高施工效率,最終達到滿足可持續(xù)發(fā)展要求的目的。
在深基坑施工項目過程中,合理開展深基坑監(jiān)測工作,能大大加快支承結(jié)構(gòu)失穩(wěn)沉降等問題的解決,同時,還能減少深基礎施工等工程建設問題事故的發(fā)生率,很好的維護深基坑支護結(jié)構(gòu)的實際作用。在我國深基坑工程的總體建設水平大力提升的過程中,合理的開展深基坑監(jiān)測工作功不可沒?;谖覈ㄔO水平不斷提高的基礎上,一些深基坑工程的疑難問題逐漸得到解決,加快了現(xiàn)代化城市建設的速度。因此,有必要在中加強監(jiān)測的應用,發(fā)揮深基坑施工監(jiān)測的實際作用,為深基坑施工方案的安全實施提供保障。
目前,由于人員水平參差不齊、建設環(huán)境復雜多變等,使得深基坑施工難度大大增加,難度增加的同時,也給深基礎的巖土穩(wěn)定和安全帶來了嚴重的不可預知性。綜上,在深基坑工程的實際施工過程中,非常有必要將基坑監(jiān)測應用于深基坑施工中,充分發(fā)揮監(jiān)測方法的作用,只有這樣,才能給我國深基坑施工風險預控制工作帶來有效施工技術經(jīng)驗。