基坑变形监测分析
1监测的目的及监测项目
进行基坑支护安全监测的目的是了解基坑支护结构的位移变形情况,对基坑开挖过程进行动态监测,在预知可能出现危险的情况下及时报警,以便采取相应的应急措施,使基坑施工最大可能地处于安全经济的情况下顺利进行。
监测数据是判断基坑是否安全,对周边的环境是否造成很大影响,是否需要采取紧急措施得重要依据,因此,进行基坑安全监测十分的必要。
基坑监测主要项目包括:支护结构水平位移、垂直位移,周围建筑物、地下管线变形,地下水位监测。
2变形监测点的布置
变形观测点的点位,应根据工程规模、基坑深度、支护结构和支护设计要求合理布设。普通建筑基坑,变形观测点点位宜布设在基坑的顶部周边,点位间距以10~20米为宜;较高安全监测要求的基坑,变形观测点点位宜布设在基坑侧壁的顶部和中部;变形比较敏感的部位。
3监测方法、频率及监测预警值
3.1监测方法
水平位移监测可采用视准线法、测小角法、极坐标法、交会法、方向线偏移法等;垂直位移监测可采用水准测量方法、电磁波三角高程测量方法等。在满足精度要求的前提下,尽量使用简单实用经济的方法。
观测时尽量选择基本相同的环境时段进行,并对仪器进行了温度和气压改正,每次监测时做到固定测站点、固定监测点、固定监测线路、固定仪器、固定人员和固定观测方法,并做好记录。
3.2监测频率
基坑变形监测的频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率。
当出现下列情况之一时,应提高监测频率:(1)监测数据达到预警值;(2)监测数据变化较大或者速率加快;(3)存在勘察未发现的不良地质;(4)超深、超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工;(5)基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏;(6)基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值;(7)支护结构出现裂缝;(8)周边地面突发较大沉降或出现严重开裂;(9)临近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂;(10)基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象。
3.3监测预警值
首先依据国家及地方相关规范规定确定基坑和侧壁安全等级,根据工程地质勘查报告给定的岩性指标,基坑设计的技术参数,然后确定基坑监测预警值。预警值应包括累计变形值及其变化速率。根据深圳市大型基坑工程实际建立的地区经验,可以作为类似工程的参考。①:支护结构水平位移:对于排桩锚杆支护体系,累计水平位移不得超过开挖深度的5%,连续3 d水平位移速率不得超过 5 mm/d;对于土钉支护体系,累计水平位移不得超过开挖深度的3%,连续 3 d 水位移速率不得超过3mm/d。②:邻域内建筑物沉降:累计沉降不得超过建筑
物宽度的 1%,连续3 d 沉降速率不得超过 2mm/d,差 异沉降不得超过 1/1500。
4监测数据处理和监测结果过程曲线
4.1监测数据处理
对变形监测的各项原始记录,应当天整理、检查。经平差改正计算、检核计算的各点的平面坐标和高程,与前次观测数据比较以获得各监测点位移变化量,并对观测值、坐标和高程值、位移变化量进行精读评定。最后形成数据表格。
水平位移最大点为S54, 其累积总位移量为3.6mm;表2中结果显示,沉降量最大点为C60,其累计沉降量为0.6mm;以上监测成果表显示每次监测后的变形量、变形速率、累计变形量,能够有效的掌握基坑支护结构的稳定性。
4.2监测结果过程曲线图
变形监测曲线图能简单、直观、准确地反映监测成果,以便很好地为决策者服务。根据监测实测结果,可绘出各观测点的水平位移及沉降位移随时间变化的关系曲线图。
从基坑支护结构项部《基坑监测点水平位移量一时间曲线图》显示,在基坑开挖支护和基础施工阶段,随着基坑内土体的卸载,位移曲线变化较陡,说明基坑变形量逐渐增大,支护结构应采取处理措施。随着工程施工进度的增加,位移曲线变形量趋于平滑,说明基坑支护结构趋于稳定。
从基坑支护结构项部《基坑监测点沉降量一时间曲线图》可看出,各监测点在基坑施工以及基础施工阶段,沉降趋势曲线较陡,变形量较大,随着基础工程的施工,沉降曲线图逐渐趋于平缓,支护结构顶部趋于稳定。
5监测成果的提交及信息反馈
基坑监测过程中,应每监测一次,及时提供当次监测报告;应根据施工进度及提供阶段性监测成果报告,工程结束时提供完整的监测总结报告。监测报告的内容应包括:工程概况,监测项目和各监测点的平面位置布置图,采用的仪器设备和监测方法,监测数据处理方法、监测结果成果表及监测结果过程曲线,监测结果分析等内容。
将观测累计值与预警值进行比较,若累计值小于预警值,则是安全的;累计值大于预警值,则可能有安全问题,发现变形异常或出现突变,应立即核实测量数据,确认正确无误后立即电话通知建设单位或监理方,以便寻找原因,及时消除安全隐患。
6结语
基坑支护结构观测的内容比较多,涉及范围较广。本文介绍的基坑支护位移观测流程以及数据数据的处理,来源于我对变形监测的一点实践经验积累和看法。希望对广大的测绘同行,能够提供有益的借鉴和参考。
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