基坑支護變形監(jiān)測自動化處理分析

熊議鵬（廣州亞奧建設(shè)工程咨詢有限公司　廣東廣州　510000）

基坑支護變形監(jiān)測自動化處理分析

熊議鵬
（廣州亞奧建設(shè)工程咨詢有限公司廣東廣州510000）

近幾年來，伴隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的城市化水平大大提高。就現(xiàn)階段的建筑中的基坑支護變形監(jiān)測來說，極大的影響建筑物的施工。具有很強的時效性。通過對基坑支護變形的監(jiān)測以及自動化的處理，可以改變傳統(tǒng)的人工監(jiān)測的時效性差以及精度低缺點，并且自動化監(jiān)測具有實時性以及精度高和全天候等優(yōu)點。本文結(jié)合則身經(jīng)驗，通過對廣州市相關(guān)工程案例的探討，進一步分析基坑支護變形監(jiān)測自動化處理的相關(guān)內(nèi)容。

基坑支護；變形監(jiān)測；自動化處理

1　引言

進入21世紀以來，伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市建筑的施工水平得到了顯著的提高。但是對于基坑支護施工來說，依舊存在著較多的問題有待解決。特別是廣東等沿海城市，這些地方的土質(zhì)比較復(fù)雜，并且這些地區(qū)的淤泥質(zhì)軟土的靈敏度較高。在進行地下室基坑支護以及土方開挖時，風險較大。因此，項目相關(guān)的設(shè)計方以及開發(fā)商和施工方等單位，一定要對地下室基坑支護相關(guān)施工的造價問題以及土方開挖過程中的安全狀況進行考慮，并且根據(jù)多年基坑施工經(jīng)驗，運用基坑支護變形監(jiān)測自動化處理的手段，控制好施工過程中的安全問題，并且能夠使成本控制與安全保障之間取得較好的平衡。以下文章從廣州市的某工程出發(fā)，通過具體案例的分析，進一步探討基坑支護變形監(jiān)測自動化處理。

2　工程概況

該施工工程位于我國的廣州市海珠區(qū)南洲路星群制藥廠的西側(cè)，工程北臨海珠區(qū)的南洲路。并且在項目紅線內(nèi)，將建設(shè)十字規(guī)劃路口，并于十字路口四角分別建設(shè)四棟商住用房。其中建筑的高度從30～86m不等，并且這個工程各帶四層地下室，總建筑面積18萬m2。其中基坑西側(cè)是南洲的糧油城，距離10～12m不等，項目的東側(cè)為橋建集團一棟三層的辦公廠房，并且有一棟九層的辦公樓。辦公樓帶有一層地下室（層高4.5m），距離基坑邊線分別21.2m及23m。其中工程的北側(cè)為南洲路，南側(cè)為南環(huán)高速公路，距離71m。

本工程主體基坑根據(jù)基坑深度和重要性確定為一級，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)為 1.1。其中工程的主體基坑尺寸為長度為211.0m，寬度為198.0m，深度19.1m。圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻加三道混凝土內(nèi)支撐的支護方式。地下連續(xù)墻采用0.8m厚的（局部1m）鋼筋混凝土墻，混凝土等級為C30，單元連接位采用2條800@600旋噴樁止水，結(jié)合基坑頂面的截水溝、路面硬化等措施，能滿足基坑止水要求。

目前基坑處于土方開挖階段，B、C區(qū)第二道支撐已澆筑完畢，D區(qū)第一道支撐已澆筑完畢。

3　現(xiàn)階段基坑支護變形自動化監(jiān)測系統(tǒng)的簡介以及監(jiān)測數(shù)據(jù)

近幾年來，伴隨著計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子測量儀器、設(shè)備技術(shù)、數(shù)據(jù)處理模型理論的不斷發(fā)展，基坑支護變形自動化監(jiān)測技術(shù)有了較快的發(fā)展，并且做到了真正意義上的自動化實時的基坑支護變形監(jiān)測。這樣一來，不僅能夠快速獲取基坑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，并且可以通過系統(tǒng)分析以及處理自動生成各類統(tǒng)計和分析圖表，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的預(yù)警?，F(xiàn)階段應(yīng)用較廣的是瑞士Leica自動型全站儀以及相關(guān)的系統(tǒng)軟件、計算機及專用通訊電纜等。表1是該工程中使用的儀器設(shè)備名稱以及相關(guān)參數(shù)。

表1　工程中用到的儀器以及相關(guān)參數(shù)

通過自動化的變形監(jiān)控，并且通過GPRS、Internet通訊技術(shù)實時傳發(fā)監(jiān)測成果，能夠較好的把握基坑支護的變形監(jiān)測。其中，廣州市濤景綜合服務(wù)市場項目基坑監(jiān)測工程2014年12月26日以及31日，2015年1月5日監(jiān)測數(shù)據(jù)如下：一方面，連續(xù)墻頂?shù)乃轿灰谱罱芷谒轿灰啤鱈：當次變形最大值為S4 的0.8mm；累計變形最大值為S3的1.3mm。變化值、累加值在警戒值以內(nèi)。另一方面，連續(xù)墻頂?shù)某两底罱芷诖怪背两怠鱖：當次變形最大值為S11的-0.6mm，其中累計變形最大值為S15的-1.1mm。變化值、累加值在警戒值以內(nèi)。此外，建筑物沉降量最近周期垂直沉降△Z：當次變形最大值為Q17的-0.7mm；累計變形最大值為Q17的-1.1mm，變化值、累加值在警戒值以內(nèi)。另外，地面沉降最近周期的垂直沉降△Z：當次變形最大值為D15的-1.7mm；累計變形最大值為D15的-3.1mm其中變化值、累加值在警戒值以內(nèi)。立柱沉降最近周期垂直沉降△Z：當次水位變化最大值為0.02m、孔號為W5，最大累計變形值為0.80m、孔號為W5，最大水位深度為12.56m、孔號為W5，變化值、累加值在警戒值以內(nèi)?；颖O(jiān)測按極坐標自動測量法施測，即平面和垂直控制自動測量方法。周邊沉降監(jiān)測按閉合高程測量法；本周期監(jiān)測工程是按照合同約定計劃執(zhí)行，與計劃進度相符，下周期將按合同約定進行基坑監(jiān)測。

4　基坑支護變形監(jiān)測自動化處理的要點

4.1基坑支護變形監(jiān)測的主要內(nèi)容

就現(xiàn)階段的基坑支護變形監(jiān)測工作來，主要有以下幾點內(nèi)容。第一，就是圍護構(gòu)造以及相關(guān)的自然環(huán)境和施工工況等。同時還有地下水的狀況以及基坑的底部和周圍的土體、建筑物，以及附近的地下埋有的管線和相關(guān)設(shè)施等。其中重要監(jiān)測的是基坑的開挖期間，要保證圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定的性能，也就是變形的狀況，以及基坑的周邊環(huán)境中的地面和相關(guān)建筑物的不均勻的沉降，并且要監(jiān)測相關(guān)管線的變形的程度。

4.2監(jiān)測點的選擇及監(jiān)測儀器的埋設(shè)

對于監(jiān)測點的布置來說，一般是降水和相關(guān)土體開挖受到影響的地方，并且要注意的是要比兩倍的基坑的深度要大，并且這一過程中要保證布設(shè)合理。在進行測點的布設(shè)工作之前，要對基坑的位置條件以及相關(guān)的地質(zhì)條件和基坑的圍護的設(shè)計可進行了解，再憑借相關(guān)的經(jīng)驗和實踐得來的理論來進行布設(shè)的范圍以及密度的設(shè)計。現(xiàn)階段在布設(shè)原則上，能預(yù)埋的監(jiān)測點，一般在工程開工之前要進行埋設(shè)，并保證有一段時間的穩(wěn)定期。另外在項目正式施工之前，還要使靜態(tài)的初始數(shù)值都進行測量并且要保證測量完畢。對于測斜管安裝方面的相關(guān)工作，一定要應(yīng)根據(jù)地質(zhì)的情況進行，盡量埋設(shè)在較易有塌方問題出現(xiàn)的部位，比如基坑的比較靠中部的位置或者是陽角處。一般這一過程中，要沿與圍護結(jié)構(gòu)相互平行的方向按20～30m的間距進行布設(shè)。在進行圍護樁體中的測斜管的安裝工作中，一般在圍護樁進行澆灌時進行放入。另外，在基坑在開挖前，基坑所在位置必須降水。當基坑所在位置的地下水位降低之后，一定會引起周圍地下水向基坑所在位置進行匯集，這就會造成地下水的流動從而導致塌方。因此在這一過程中一定要重視地下水的觀測，從而保證基坑的安全。此外，需要注意的是水位觀測管的相關(guān)的埋設(shè)應(yīng)根據(jù)施工當?shù)氐乃那闆r資料進行。并且在含水量較多以及滲水性能較強的位置，一定要在緊靠著基坑的位置外邊做20～30m的埋設(shè)。其中，埋設(shè)的方法一般與地下的土體的測斜管埋設(shè)方法相同。另外，分層的沉降管的埋設(shè)工作要保證同地下土體的測斜管的埋設(shè)的方法一樣。在埋設(shè)時，注意波紋管的銅環(huán)不能遭到破壞?，F(xiàn)階段，銅環(huán)一般是1m距離埋設(shè)一個。

4.3監(jiān)測頻率與調(diào)整

要注意的是基坑工程的監(jiān)測的頻率，要反映出監(jiān)測項目的實時變化。其中基坑水平位移的觀測，在基坑開挖前一定要進行初始值的測取。另外，基坑開挖過程中，要根據(jù)不同工程的機動性的調(diào)整，實時的制定出合理的監(jiān)測方案。要注意的是開挖過程中，監(jiān)測間隔時間必須短，并且一旦中間遇到外界條件的變化，要增加監(jiān)測。同時，還要保證基坑的垂直位移以及基坑的土體位移和地下水位的監(jiān)測與水平位移監(jiān)測同時進行。對于基坑是周邊建筑物的沉降監(jiān)測的周期來說，要根據(jù)實際情況及時的增加監(jiān)測的次數(shù)。同時在開挖竣工后，要延長監(jiān)測的時間。這一過程中，要特別注意的就是施工期間的巡查。在基坑的施工期間，一定要做個到每天有監(jiān)測人員進行專門的巡查，并且保證監(jiān)測人員要有一定的專業(yè)技術(shù)水平。在巡查的同時還要與施工單位進行實時的溝通，以加強對監(jiān)測點的保護，保證監(jiān)測工作的質(zhì)量，這一工程中的監(jiān)測頻率如表2。

4.4異常及應(yīng)對措施

在基坑支護變形監(jiān)測工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，下面對工程中容易出現(xiàn)的問題進行探討，并提出相應(yīng)的解決措施。①地表開裂。當工程的土方開挖到一定深度的時候，基坑附近的地表容易出現(xiàn)平行于基坑的裂縫，然而這時的土體深層水平位移值并未報警，表明土體的變形還在容許范圍內(nèi)，但這是應(yīng)該采取相應(yīng)措施。一方面，要及時的用水泥漿對裂紋進行灌實，避免這一過程中地表水的滲入。另一方面，可以嚴格控制基坑周邊的施工荷載。比如嚴禁超載，或者是不得擾動土體等措施。此外，可以對主動區(qū)頂部進行適當?shù)男锻敛僮?。②出現(xiàn)局部崩塌。一旦土方開挖到接近設(shè)計深度之際，容易出現(xiàn)局部崩塌。一旦出現(xiàn)這一問題，一方面可以對局部崩塌段進行立即回填，并且要保證靜置一段時間。另外，可以對被動區(qū)進行加固處理。此外，若場地條件容許，還可以對主動區(qū)頂部進行適當卸土處理。此外，對于一些較為經(jīng)濟的設(shè)計方案，一定要報請監(jiān)理以及業(yè)主和設(shè)計等各方，保證問題能夠得到較為妥善的處理。

表2　工程監(jiān)測頻

5　結(jié)束語

在現(xiàn)階段的基坑支護變形監(jiān)測工作中，通過應(yīng)用自動化處理技術(shù)能夠?qū)ο嚓P(guān)的運行數(shù)據(jù)進行實時采集和快速的集中，保證監(jiān)測工作的質(zhì)量，同時還能夠極大的提高預(yù)警反應(yīng)速度，保證工程施工的安全性。因此在以后的監(jiān)測工作中要注意這一技術(shù)的應(yīng)用，促進基坑支護變形監(jiān)測的發(fā)展。

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TU753

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1673-0038（2015）51-0013-02

2015-11-28