城市深基坑監(jiān)測技術(shù)的淺析

1、城市深基坑監(jiān)測技術(shù)的淺析摘要：本文通過闡述了基坑監(jiān)測的必要性，監(jiān)測信息反饋程序，通過對江陰聯(lián)合大廈基坑工程監(jiān)測的實踐，對支護(hù)工程周邊環(huán)境、支撐軸力、深層土體位移等監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行介紹，對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，分析其產(chǎn)生變形的原因，為其它的基坑監(jiān)測提供方法借鑒。關(guān)鍵詞：基坑工程、變形監(jiān)測、監(jiān)測技術(shù)、統(tǒng)計分析1、 前言 隨著城市建設(shè)發(fā)展，城市土地發(fā)展空間不斷減少，發(fā)展高層建筑成為城市建設(shè)的一個趨勢，高層建筑勢必涉及深基坑，基坑的開挖對周邊環(huán)境及其本身基坑圍護(hù)都會產(chǎn)生影響，必須對基坑采取實時監(jiān)控，監(jiān)測結(jié)果按照圖1監(jiān)測信息反饋管理程序，指導(dǎo)施工，保證基坑的安全。 圖1 監(jiān)測信息反饋管理程序 2 工程概況 聯(lián)合

2、大廈地處市區(qū)商業(yè)中心，北面為建新路，西面為建設(shè)營業(yè)部和人民中路123號宿舍樓，東面為江陰美倫大廈、澄江新村1#樓，東南面為澄江新村2#樓，如圖2所示，周邊的環(huán)境比較復(fù)雜，大多數(shù)是建造年數(shù)久遠(yuǎn)的老房子，離基坑比較近，受影響較大。 圖2 周邊建筑物及道路觀測點布置圖 圖3 聯(lián)合大廈基坑監(jiān)測點布置圖 場內(nèi)地下水位埋設(shè)1.5米，淺層地下水屬于第四系沉積物孔隙潛水，基坑支護(hù)為雙排深層攪拌樁加內(nèi)支撐支護(hù)系統(tǒng)，在基坑的四個角上分明架設(shè)角支撐，這樣可以減少分散受力，強化支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。基坑工程特點：周邊環(huán)境比較復(fù)雜，地下水位高，基坑的施工場地較狹窄，鄰近建筑物對基坑的要求比較高，根據(jù)以上特點，選擇對支護(hù)結(jié)構(gòu)

3、、地下水位、支撐軸力、深層土體水平、垂直位移，周邊建筑物及道路進(jìn)行監(jiān)測。 2 監(jiān)測方法及其監(jiān)測方案 1、使用儀器 為了防止在基坑開挖后出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)坍塌，對周邊建筑物及道路產(chǎn)生破壞性沉降。設(shè)計部門根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點，對平面位移及周邊建筑物沉降的極限值規(guī)定為30mm；而道路的極限值為20mm，按此要求，本次監(jiān)測工作平面位移的使用日本索佳SET 230R3型全站儀，沉降觀測使用徠卡NA2自動安平水準(zhǔn)儀配銦鋼合金水準(zhǔn)測、水位監(jiān)測采用SWJ-90型鋼尺水位計配合SWG-96型PVC水位管組成的地下水位監(jiān)測系統(tǒng)，支撐軸力采用ZXY-2型頻率讀數(shù)儀，深層土體的水平位移采用CXG-76型PVC測斜管和5515

4、-GC數(shù)字直讀式司服加速度測斜儀，深層土體垂直位移采用JTM-8000型鋼尺沉降儀及JTM-H8800A型沉降磁環(huán)組成的土體垂直位移監(jiān)測系統(tǒng)。 2、平面控制點的布置 控制點布置在基坑的四周，確保能觀測到布置在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)圈梁上的監(jiān)測點，通過在離開距離基坑較遠(yuǎn)處，設(shè)置基準(zhǔn)點。在此基礎(chǔ)上，組成控制點網(wǎng)，控制點均采用強制性對中觀測墩，受場地條件的限制，其組成的監(jiān)測控制網(wǎng)圖形強度比較弱，但考慮距基坑的距離盡量放遠(yuǎn)，使之盡可能離開影響區(qū)域，這樣控制點穩(wěn)定程度可以通過全站儀直接求得觀測點坐標(biāo)，為變形觀測成果的整理及分析帶來極大的方便。 2、 支護(hù)結(jié)構(gòu)圈梁的監(jiān)測 為量測支護(hù)結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)圈梁梁頂?shù)乃轿灰婆c垂直

5、位移的監(jiān)測，在支護(hù)結(jié)構(gòu)的圈梁上布置了11個監(jiān)測點，編號為Z1到Z11，分別布置在支護(hù)結(jié)構(gòu)圈梁的頂部，監(jiān)測點應(yīng)與支護(hù)結(jié)構(gòu)保持一體，其材料為中心螺絲與直徑為22mm螺紋鋼焊接在一起，以便強制性對中法進(jìn)行觀測。 3、 支撐軸力監(jiān)測 測量支撐軸力的受力點，一般把應(yīng)變計布設(shè)在受力最大支撐上，或周圍環(huán)境比較復(fù)雜地段支撐上。在澆筑支撐之前，把應(yīng)變計安放在支撐斷面的四個角上，把應(yīng)變計的導(dǎo)線引到集線箱內(nèi)編號，以便測定應(yīng)變計的頻率變化。根據(jù)工程的技術(shù)特點，本工程布置了12個支撐軸力監(jiān)測點，編號為E10664,E10902等。 4、 水位、深層土體垂直位移及水平位移的監(jiān)測 水位測試及深層土體水平、垂直位移監(jiān)測都需要

6、通過鉆孔埋設(shè)PVC管，埋設(shè)深度為12米，并每0.5米安裝一個沉降磁環(huán)，以便監(jiān)測土體分層沉降。根據(jù)工程特點，布置了6個監(jiān)測點，編號為孔A1孔A6。 5、 周圍環(huán)境監(jiān)測 按照基坑支護(hù)工程的設(shè)計要求，對周圍建筑物及道路需進(jìn)行沉降觀測，共設(shè)置3個高程基準(zhǔn)點，布設(shè)原則是：盡量遠(yuǎn)離基坑，盡可能避免因基坑開挖的因素而引起基準(zhǔn)點沉降，控制點設(shè)置要牢固可靠，應(yīng)盡可能避免自身的沉降或車輛，行人碰壓而引起基準(zhǔn)點的移動，觀測應(yīng)滿足“五定”的原則，周圍建筑物的沉降觀測點固定在建筑物自身的墻壁上，距地面40cm左右，每棟樓布設(shè)34個點，共計19個觀測點，道路上布設(shè)5個觀測點。 6、 監(jiān)測期限 自2006年7日進(jìn)入施工現(xiàn)場

7、，至2006年11月結(jié)束，累計作出監(jiān)測成果70份，歷時監(jiān)測周期4個月。 三、變形監(jiān)測成果的統(tǒng)計與分析 1、周邊環(huán)境 自基坑開挖前進(jìn)行定期監(jiān)測，從觀測的時間-沉降量的曲線分析，對聯(lián)合大廈北面新路的累計最大沉降為0.98mm，最小沉降量為0.48mm,平均沉降量為0.77，均呈現(xiàn)穩(wěn)狀態(tài)，美倫大廈，澄江新村1#，2#住宅樓，人民建設(shè)銀行營業(yè)部均呈穩(wěn)定狀態(tài)，人民中路123#樓，受基坑開挖影響，LHB-3離基坑較近，影響相對其他點稍微大了一點，LHB-1,LHB-2,LHB-4的累計沉降基本在0.6mm左右，LHB-3的累計沉降量為0.94mm。如圖3所示 圖3 LHB-3點時間-沉降量曲線 認(rèn)為這些沉

8、降全部可以認(rèn)為受基坑開挖而帶來的，遠(yuǎn)小于沉降的極限（報警）值。從觀測資料分析，基坑開挖后，對周圍建筑物、道路沒有產(chǎn)生破壞性沉降。 2、支護(hù)結(jié)構(gòu)圈梁的位移監(jiān)測 對于支護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圈梁監(jiān)測點其觀測周期為三天一次，特殊情況每天觀測兩次，通過觀測數(shù)據(jù)如表1所示分析，Z8，Z9,Z10點的相對于其他點位而言，水平位移量稍微大一點，其中Z8號點最大，主要由于施工場地狹小，在Z8,Z9，Z10邊搭建了構(gòu)件加工點，鋼筋等材料都堆積在那邊，對于支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力，導(dǎo)致監(jiān)測點的水平位移增大。累計水平位移并沒有達(dá)到極限（報警）值,從側(cè)面也能說明采用支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。 表1 監(jiān)測點水平、垂直位移累計值統(tǒng)計表 監(jiān)測點 Z1

9、Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 水平位移(mm) 3.9 3.7 3.6 3.4 3.5 3.7 4.1 6.6 4.5 4.2 3.5 垂直位移(mm) 1.1 1 1.2 1.1 1.2 1.2 1.3 1.5 1.15 1.3 1 3 支撐軸力的監(jiān)測 通過觀測數(shù)據(jù)表明在西北角與中間橫撐上布置的應(yīng)變計的應(yīng)力相對而言較大，由于溫度的變化，支撐往往會產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，對于鋼筋混凝土支撐，溫度影響約為10%15%，支撐軸力的變化開始比較大，后來慢慢趨于穩(wěn)定?？傮w來說，支撐軸力的并沒有超過極限（報警）值（設(shè)計值的80%）。 4、水位，深層土體水平位移及垂直位移 地

10、下水位監(jiān)測的統(tǒng)計表明對于監(jiān)測站的水位差在基坑開挖過程中變化不是很大，最大偏差為0.8m,.并沒有超過水位差1米的報警值。監(jiān)測分層沉降曲線如圖所示1期在開挖前7天監(jiān)測，2期在開挖前測一次，初始值取兩次平均值，圖4表明1#孔在開挖前期，對于土體分層垂直位移變化最大，隨著開挖的進(jìn)行，深層土體垂直位移位移量逐漸變小，直至穩(wěn)定。 圖4 深層土體分層沉降曲線 根據(jù)深層土體水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)表明5#孔在3.5米的地方累計偏移量達(dá)到13.7mm，而深層土體水平位移的極限（報警值）為80mm，遠(yuǎn)小于其水位位移的報警值。 五 結(jié)束語 通過對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行了分析，可認(rèn)為聯(lián)合大廈基坑支護(hù)防護(hù)措施，采用雙排深層攪拌樁加內(nèi)支撐支護(hù)系統(tǒng)的方案是科學(xué)，合理的，其不僅克服了工程自身及工程地質(zhì)條件的影響，而且安全。通過應(yīng)用各種監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測，對其他監(jiān)測項目有借鑒作用。 參考文獻(xiàn)： 【1】巖土工程試驗監(jiān)測手冊遼寧科學(xué)技術(shù)出版社1995 【2】基坑工程手冊 中國建筑工業(yè)