高層住宅建筑深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)

王婷婷 淮南建工建筑工程有限公司

1 前言

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制引導(dǎo)下，中國(guó)人均收入顯著提高。在經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)下，郊區(qū)的城市化正在加速。為了緩解土地資源的短缺，高層建筑已經(jīng)成為城市發(fā)展的主流。為了提高建筑物的安全性，深基坑的施工越來(lái)越受到人們的重視。

目前，隨著我國(guó)的迅速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量增加，建筑基坑的挖掘深度和規(guī)模顯著提高。基坑開(kāi)挖容易給支護(hù)基坑土體帶來(lái)一定的位移和變形，給周邊建筑物和地下管線帶來(lái)安全隱患。

為了在地形、開(kāi)挖范圍、地下埋地線路和地質(zhì)條件的限制下確保施工安全，實(shí)現(xiàn)地下工程施工的科學(xué)合理組織，首先要做好深基坑施工監(jiān)測(cè)，應(yīng)用深基坑施工監(jiān)測(cè)技術(shù)，最大限度地減少深基坑施工的影響和危害。

2 高層住宅建筑深基坑施工監(jiān)測(cè)的必要性分析

在經(jīng)濟(jì)改革的浪潮中，新城的擴(kuò)建以高層建筑為主要的改造形式，已成為現(xiàn)代城市的特色建筑。在施工中，基坑施工的安全性是決定施工安全的重要因素。它對(duì)人才的綜合素質(zhì)要求很高。要注重綜合控制，科學(xué)規(guī)劃，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理，為工程質(zhì)量提供全方位保障。

從我國(guó)現(xiàn)階段存在的主要問(wèn)題來(lái)看，管道改造工程相對(duì)困難。新城大部分市政管線大多密集，影響周邊已有建筑，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，將帶來(lái)不可估量的損失。另外，在具體的操作中還存在著許多不可控的因素，所以，如果這些問(wèn)題意外的得到解決，就會(huì)埋下大量的使用安全隱患。

針對(duì)這些問(wèn)題，相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)監(jiān)理人員應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理，制定詳細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)理方案，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)整個(gè)基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的保護(hù)，對(duì)周邊土體位移的保護(hù)以及市政管線的管理。

3 高層住宅建筑深基坑施工現(xiàn)狀及問(wèn)題

高層建筑施工環(huán)節(jié)由于受到各種因素的干擾，其中一部分會(huì)給基坑的基本運(yùn)行帶來(lái)很大阻力，并留下各種安全隱患。如果整改不及時(shí)，將嚴(yán)重影響施工質(zhì)量，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民群眾的安全產(chǎn)生重大影響。根據(jù)以往的工程案例分析，基坑施工中出現(xiàn)的問(wèn)題主要是由以下幾個(gè)因素引起的。

首先，地形測(cè)量結(jié)果與實(shí)際施工情況出現(xiàn)較大誤差。在具體的操作中沒(méi)有準(zhǔn)確的信息支持，所以在具體的流程操作中增加了安全事故發(fā)生的概率。

第二，在建筑物的基坑開(kāi)挖中，不可控的干擾因素如開(kāi)挖失誤或自然環(huán)境的影響。所以，在基坑中。施工時(shí)應(yīng)提前采取措施，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)周圍結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

另外，基坑圖紙的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要對(duì)周邊施工現(xiàn)場(chǎng)有深刻的了解，及時(shí)對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行整理，進(jìn)一步提高基坑的穩(wěn)定性。

4 高層住宅建筑深基坑施工沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)

4.1 基坑變形機(jī)理及監(jiān)測(cè)

基坑變形機(jī)理和監(jiān)測(cè)需要及時(shí)反饋到工程建設(shè)活動(dòng)中，不僅可以成為施工和設(shè)計(jì)的重要補(bǔ)充手段，還可以為施工開(kāi)挖方案的設(shè)計(jì)提供重要的參考和支撐。通過(guò)合理的監(jiān)測(cè)活動(dòng)，積累施工經(jīng)驗(yàn)，提高基坑的設(shè)計(jì)水平和施工水平。

在基坑變形機(jī)理和監(jiān)測(cè)過(guò)程中，應(yīng)使用以下設(shè)備。

第一，調(diào)平機(jī)主要用于基坑結(jié)構(gòu)的沉降監(jiān)測(cè)，包括地表、地下管線和基坑周邊的建筑物。另外，需要確定地下水位觀測(cè)孔和分層沉降管。

第二，是全站。全站儀主要用于地下管線和周邊建筑物的水平位移，也可以實(shí)現(xiàn)不同水平位置的支撐和結(jié)構(gòu)的上面測(cè)量。在施工監(jiān)測(cè)活動(dòng)中，全站和平找的使用頻率最高。實(shí)際測(cè)量時(shí)，需要設(shè)置測(cè)量控制點(diǎn)，以避免變形或位移區(qū)域。

第三，傾斜加速度計(jì)根據(jù)工作原理可分為不同類型的差動(dòng)電容加速度計(jì)和伺服加速度計(jì)，其中伺服加速度計(jì)因其測(cè)量精度高而得到廣泛應(yīng)用。

4.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與頻率

在實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和頻率主要集中在以下方面。

一是基坑表面沉降的監(jiān)測(cè)。本監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在基坑周圍設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的測(cè)點(diǎn)。一般每15m～20m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在儀器方面，可以選擇鋼尺和精度等級(jí)來(lái)控制0.5mm的測(cè)量精度。

二是管道和建筑物的沉降監(jiān)測(cè)。做好測(cè)點(diǎn)的布置，使用獨(dú)立鋼尺和精密液位設(shè)備，測(cè)量精度控制在0.5mm。本監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，沿?fù)鯓斗较蛎?5m～20m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在儀器和設(shè)備方面，包括主站和反射器板等。

三是樁深度的水平位移。儀器和設(shè)備，包括傾斜管、傾斜管等。

四是錨固張力監(jiān)測(cè)。基坑邊緣設(shè)錨點(diǎn)總數(shù)的3%，不少于3個(gè)。儀表主要包括頻率接收器和錨定電纜儀表。

在頻率測(cè)量方面，基坑施工時(shí)應(yīng)每1～2d測(cè)量一次。基坑回填時(shí)，每7d進(jìn)行一次相同的測(cè)量。測(cè)量完成后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)正確調(diào)整檢測(cè)頻率。

4.3 基坑監(jiān)測(cè)布置與實(shí)施

基坑監(jiān)測(cè)時(shí)，必須設(shè)置穩(wěn)定的水準(zhǔn)點(diǎn)，以保證高程基準(zhǔn)的穩(wěn)定性。布置水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，必須充分考慮其穩(wěn)定性。在基坑50m～100m范圍以外的穩(wěn)定位置必須設(shè)置三個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，形成封閉的水準(zhǔn)路線，以監(jiān)測(cè)和確定其穩(wěn)定性。地表觀測(cè)時(shí)，應(yīng)沿基坑邊緣每隔15m～20m設(shè)置地表沉降點(diǎn)。

沉降點(diǎn)布置應(yīng)考慮附近道路的沉降，提高沉降點(diǎn)布置的科學(xué)合理性。在地下管道觀測(cè)時(shí)，采用管道檢查井和管線閥井的位置將油箱冷凝水閥與地下管線連接，設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。

在觀測(cè)建筑物的沉降點(diǎn)時(shí)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在基坑開(kāi)挖深度的1.5倍以內(nèi)。同時(shí)，每個(gè)點(diǎn)都應(yīng)布置在建筑物的大角。在表面、管道和殼體沉降測(cè)量中，將采用精密水平設(shè)備來(lái)測(cè)量參考點(diǎn)與不同測(cè)量點(diǎn)之間的高度差。將本次測(cè)得的高度差與以往測(cè)量值進(jìn)行比較，該差作為基線值。通過(guò)將初始高度差與測(cè)量值進(jìn)行比較，可以清楚地看出沉降的累積值。

調(diào)查工作應(yīng)以數(shù)據(jù)測(cè)量為基礎(chǔ)，繪制相應(yīng)的距離曲線離散圖和時(shí)間位移曲線離散圖，結(jié)合施工條件，提高測(cè)量數(shù)據(jù)分析的有效性。

4 高層住宅建筑基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)管理措施研究

4.1 按照深基坑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，做好協(xié)調(diào)管理工作

在具體保護(hù)過(guò)程中，必須采取科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，認(rèn)真對(duì)待分析施工設(shè)計(jì)圖紙，制定合理的計(jì)劃。在處理過(guò)程中發(fā)生重大錯(cuò)誤時(shí)，及時(shí)向有關(guān)主管部門報(bào)告，切斷與源頭有關(guān)的隱患，減少不必要的損失。如與預(yù)期值嚴(yán)重不符，必須經(jīng)主管機(jī)關(guān)批準(zhǔn)后方可進(jìn)行進(jìn)一步工作。

此外，這個(gè)問(wèn)題不能用數(shù)千個(gè)字來(lái)處理；它必須被具體地加以分析。如果問(wèn)題及時(shí)解決，則不影響項(xiàng)目的整體效果。加強(qiáng)操作人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，提高隊(duì)伍整體質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并按程序處理。確定問(wèn)題的根本原因，并制定適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，以消除所有干擾。

4.2 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作，深化深基坑監(jiān)測(cè)效果

在施工項(xiàng)目施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)作業(yè)人員的安全意識(shí)培訓(xùn)，特別是在基坑監(jiān)測(cè)作業(yè)中，及時(shí)消除周圍干擾因素，創(chuàng)造合適的施工環(huán)境。根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r選擇適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)技術(shù)，并逐步完成。合理布置基坑主題結(jié)構(gòu)、墻體、市政施工管線。加強(qiáng)基本工作的安全管理，使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程深深扎根于全體員工心中，掌握、嚴(yán)格執(zhí)行，消除作業(yè)差錯(cuò)，造成安全風(fēng)險(xiǎn)。

此外，圍繞施工基坑的監(jiān)測(cè)，適當(dāng)調(diào)整企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的監(jiān)理工作，使發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題得到徹底解決，不重復(fù)。同時(shí)，加強(qiáng)人員專業(yè)設(shè)備操作能力，掌握設(shè)備技術(shù)監(jiān)控操作過(guò)程水平，降低錯(cuò)誤率，獲取正確的數(shù)據(jù)信息。正確面對(duì)問(wèn)題，認(rèn)真解決，防止問(wèn)題再次發(fā)生，減少對(duì)企業(yè)的不利影響。

在深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，在場(chǎng)的施工人員必須對(duì)安全施工有良好的認(rèn)識(shí)。例如，采用科學(xué)合理的監(jiān)控方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)深基坑、圍土、地下管道支護(hù)結(jié)構(gòu)的科學(xué)管理。落實(shí)日常施工措施和內(nèi)容，防止現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量問(wèn)題。

另外，現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)采用深基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)合理監(jiān)督施工技術(shù)的內(nèi)容，防止風(fēng)險(xiǎn)再次發(fā)生，現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須嚴(yán)格執(zhí)行。

4.3 構(gòu)建基坑監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

4.3.1 數(shù)據(jù)收集處理

基坑整個(gè)技術(shù)監(jiān)測(cè)過(guò)程應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理管理，其精度對(duì)后續(xù)施工具有重要參考價(jià)值。

首先，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，選擇最佳位置，進(jìn)行合理控制。根據(jù)具體位置確定相關(guān)操作。例如，邊緣部件可以按間隔操作，并且應(yīng)該適當(dāng)?shù)靥砑拥竭B接部件的信息收集點(diǎn)，以獲得更全面的數(shù)據(jù)。為了保證數(shù)據(jù)的完整性，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，然后得到真實(shí)的基坑模型。

其次，需要對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行仔細(xì)分析。通過(guò)對(duì)高層建筑基坑結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)的檢測(cè)，評(píng)價(jià)不同批數(shù)據(jù)資源的差異，結(jié)合這些差異變化曲線判斷基坑的整體性能。查明存在的問(wèn)題并及時(shí)糾正，提高內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4.3.2 預(yù)警功能實(shí)現(xiàn)

高層建筑基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資源可幫助施工企業(yè)改進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)的安全預(yù)警。

首先，工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng)，認(rèn)真調(diào)查地形，根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)構(gòu)造，做好基坑結(jié)構(gòu)的變形范圍，并在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中做好相關(guān)記錄。獲取系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并由特殊軟件整理后，計(jì)算初始值。不浮在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，表明整個(gè)基坑結(jié)構(gòu)可能發(fā)生重大變化，加強(qiáng)安全防范措施和驗(yàn)證。

其次，為了提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還應(yīng)該在系統(tǒng)中進(jìn)行開(kāi)發(fā)。檢查鏈接，及時(shí)檢查報(bào)警兩次。如有安全風(fēng)險(xiǎn)，立即停止施工，繼續(xù)施工到維修完畢。

5 結(jié)束語(yǔ)

深基坑施工是高層住宅建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容，是施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是施工質(zhì)量的保證。鑒于深井施工技術(shù)的重要性，建議現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員承擔(dān)管理責(zé)任，嚴(yán)格遵守深井監(jiān)測(cè)的原則和技術(shù)要求，減少基坑沉降問(wèn)題，盡可能實(shí)現(xiàn)深井監(jiān)測(cè)的科學(xué)管理。