淺析深基坑監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析方法

喬楊騰

摘要：現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷上升，國(guó)家土地資源日漸緊缺。許多高層建筑在設(shè)計(jì)深基坑時(shí)，由于其所處環(huán)境比較復(fù)雜，多建于密集的建筑群中，基坑四周含有其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如建筑物、道路的地下管線等。因此在這樣復(fù)雜的建筑環(huán)境下，為更好的便于土方挖掘，且不破壞周圍環(huán)境，安全合理的設(shè)計(jì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，以及結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)合理設(shè)計(jì)基坑施工成為當(dāng)下深基坑施工的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：深基坑;監(jiān)測(cè);數(shù)據(jù)分析

1基坑監(jiān)測(cè)的重要性

在基坑開挖的施工過程中，基坑內(nèi)外的土體將由原來的靜止土壓力狀態(tài)向被動(dòng)和主動(dòng)土壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)變，應(yīng)力狀態(tài)的改變引起維護(hù)結(jié)構(gòu)承受荷載并導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)和土體的變形，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力（圍護(hù)樁和墻的內(nèi)力，支撐軸力或土錨拉力等）和變形（深基坑坑內(nèi)土體的隆起、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及其周圍土體的沉降和側(cè)向位移等）中的任一量值超過容許的范圍，將造成基坑的失穩(wěn)破壞或?qū)χ車h(huán)境造成不利影響，由于深基坑開挖工程往往在建筑密集的市中心，因此，施工場(chǎng)地四周有建筑物和地下管線，并且基坑開挖所引起的土體變形將在一定程度上改變這些建筑物和地下管線的正常狀態(tài)，當(dāng)土體變形過大時(shí)，會(huì)造成鄰近結(jié)構(gòu)和設(shè)施的失效或破壞。在深基坑工程施工過程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)可以有效的避免重大安全事故的發(fā)生。完整、規(guī)范、準(zhǔn)確的工程施工安全監(jiān)測(cè)體系，可以避免工程施工造成的基坑變形過大過速、周圍地面沉陷、地下管線破裂、建筑物傾斜或開裂等現(xiàn)象，進(jìn)而避免不必要的損失和負(fù)面影響。

2項(xiàng)目概況

2.1監(jiān)測(cè)目的

基坑監(jiān)測(cè)最直接的目的就是為了驗(yàn)證勘探結(jié)果、設(shè)計(jì)參數(shù)、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)管理技術(shù)等，還可以保護(hù)周邊環(huán)境，如已有的建筑、管線及路面。應(yīng)注意在監(jiān)測(cè)開始前一周前應(yīng)埋設(shè)好各項(xiàng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位并采好初始值，例如周邊建筑物的沉降、地下水位、管線沉降、錨索應(yīng)力等等。

2.2監(jiān)測(cè)頻率

在建筑基坑開挖時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求及規(guī)范對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)，開挖深度不同監(jiān)測(cè)頻率也不一樣，應(yīng)該根據(jù)開挖深度及監(jiān)測(cè)結(jié)果來逐步加密。當(dāng)?shù)装鍧仓瓿珊?，如未出現(xiàn)異常情況、就可根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求適當(dāng)降低頻率，直至基坑回填完成。

3監(jiān)測(cè)方法

3.1基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)坡頂水平位移監(jiān)測(cè)

基坑施工過程中，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)由于基坑的開挖卸載及其他基坑變形影響因素會(huì)發(fā)生水平位移變形，為監(jiān)測(cè)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)坡頂?shù)乃轿灰谱冃吻闆r并及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)，并且需要進(jìn)行基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)坡頂水平位移監(jiān)測(cè)。

3.2基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)坡頂垂直位移監(jiān)測(cè)

基坑施工過程中，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)由于基坑的開挖卸載及其他基坑變形影響因素會(huì)發(fā)生垂直位移變形，為監(jiān)測(cè)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的坡頂垂直位移變形情況并及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)需

3.3要進(jìn)行基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)坡頂垂直位移監(jiān)測(cè)。

環(huán)境建（構(gòu)）筑物垂直位移監(jiān)測(cè)基坑施工過程中，由于基坑開挖卸載及基坑的降水，基坑周邊影響范圍內(nèi)的已建建（構(gòu)）筑物的地基穩(wěn)定性會(huì)受到影響，產(chǎn)生垂直位移變形，為監(jiān)測(cè)已建建（構(gòu)）筑物由于基坑施工而產(chǎn)生的垂直位移變形，需要進(jìn)行環(huán)境建（構(gòu)）筑物。

3.4垂直位移監(jiān)測(cè)

環(huán)境地表垂直位移監(jiān)測(cè)基坑施工過程中，由于基坑開挖卸載及基坑的降水，基坑周邊影響范圍內(nèi)的地表會(huì)產(chǎn)生垂直位移變形，為監(jiān)測(cè)基坑周邊地表由于基坑施工而產(chǎn)生的垂直位移變形，需要進(jìn)行環(huán)境地表垂直位移監(jiān)測(cè)。環(huán)境管線垂直位移監(jiān)測(cè)基坑施工過程中，由于基坑開挖卸載及基坑的降水，基坑周邊影響范圍內(nèi)的管線會(huì)產(chǎn)生垂直位移變形，為監(jiān)測(cè)基坑周邊地表由于基坑施工而產(chǎn)生的垂直位移變形，需要進(jìn)行環(huán)境管線垂直位移監(jiān)測(cè)。

3.5深層水平位移監(jiān)測(cè)

基坑施工過程中，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊土體，由于基坑的開挖卸載及其他基坑變形影響因素會(huì)發(fā)生水平位移變形，為監(jiān)測(cè)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊土體整個(gè)圍護(hù)深度內(nèi)不同深度的水平位移變形情況并及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)，并且需要進(jìn)行基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)深層水平位移監(jiān)測(cè)。

4監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

在基坑監(jiān)測(cè)過程當(dāng)中，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)量較多，因此，選擇幾個(gè)為對(duì)基坑安全影響較大的項(xiàng)目展開分析。

4.1周邊地表沉降觀測(cè)

如前所述，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位應(yīng)在施工開始一周前布設(shè)好并采集好初始值，這樣是為了盡可能的減小施工時(shí)產(chǎn)生的誤差。當(dāng)周圍有機(jī)器和人員時(shí)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)就可能會(huì)產(chǎn)生誤差。周邊地表沉降觀測(cè)，從基坑開挖前時(shí)開始布點(diǎn)和初始值采集。在點(diǎn)位埋設(shè)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在變形體上能反映變形特征的位置：（1）點(diǎn)位應(yīng)穩(wěn)固，點(diǎn)位應(yīng)避開障礙物，便于觀測(cè)和長(zhǎng)期保存。（2）變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的位置應(yīng)能夠準(zhǔn)確、全面反映沉降特征和便于分析，同時(shí)要求布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)能夠突出反映地表控制部位的變形情況。（3）各類標(biāo)志的立尺部位應(yīng)加工成半球型或有明顯的突出點(diǎn)，并涂上防腐劑。在開始施工時(shí)，周邊地表有較小范圍的波動(dòng)，隨著基坑開挖深度的變大，周邊地表的沉降數(shù)據(jù)也在變大，當(dāng)基坑開挖完成，底板澆筑完畢后，數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線圖程“弓形”。這是因?yàn)楫?dāng)土方開挖后，原本處于平衡的土壓力由于基坑內(nèi)測(cè)的土壓力卸掉，這就使兩邊的土壓力不平衡，周邊的土便向基坑方向施加土壓力，導(dǎo)致地表出現(xiàn)不同程度的沉降。

4.2錨索應(yīng)力監(jiān)測(cè)

通過對(duì)錨索內(nèi)力的監(jiān)測(cè)可以掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況及趨勢(shì)，判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)及支護(hù)形式是否在設(shè)計(jì)允許和安全范圍內(nèi)。本項(xiàng)目在深基坑區(qū)域使用了錨索+SM工法樁的支護(hù)形式，沒有內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)。錨索應(yīng)力的布設(shè)方法應(yīng)當(dāng)滿足以下條件：（1）應(yīng)按照現(xiàn)場(chǎng)錨索的直徑埋設(shè)相應(yīng)直徑的錨索計(jì)。（2）應(yīng)當(dāng)在錨索預(yù)應(yīng)力張拉測(cè)試前安裝好錨索計(jì)。（3）當(dāng)錨索計(jì)安裝完畢后，應(yīng)把錨索計(jì)的導(dǎo)線拉出地面并固定，同時(shí)抄錄導(dǎo)線編號(hào)。隨著基坑開挖的深度增加，錨索受到的拉力也在不斷變大。澆筑完底板后錨索應(yīng)力趨于穩(wěn)定，在較小的范圍內(nèi)波動(dòng)。之所以錨索應(yīng)力會(huì)繼續(xù)增大是因?yàn)楫?dāng)時(shí)正值南昌市的雨季，這段時(shí)間內(nèi)連降大暴雨，增大了孔隙水壓力，也加大了側(cè)向土壓力，導(dǎo)致錨索應(yīng)力增大，接近報(bào)警值。后穩(wěn)定在最高的位置，是底板澆筑的時(shí)間段，并且隨著基坑慢慢回填，應(yīng)力慢慢下降，直至穩(wěn)定。暴雨天氣對(duì)基坑影響十分嚴(yán)重，若是基坑降水不及時(shí)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。雨水增大了空隙水壓力，致使周圍土體含水量增大，加大了側(cè)向土壓力。雨水還會(huì)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)造成破壞，水壓力增大極有可能造成基坑涌水現(xiàn)象，致使基坑垮塌，造成人員生命和財(cái)產(chǎn)的巨大損失等十分嚴(yán)重的社會(huì)影響。還會(huì)延誤工期、追加造價(jià)和影響周圍居民的正常生活等負(fù)面效應(yīng)，加大了投資方的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也給城市建設(shè)和企業(yè)形象造成不良影響。

結(jié)語

基坑監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)綜合性的工作，在保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確的同時(shí)，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間仍需相互驗(yàn)證，方可準(zhǔn)確判斷基坑安全，例如錨桿軸力的衰減需與水平位移同時(shí)進(jìn)行解讀方可判定基坑邊坡的安全性，避免以偏概全。在基坑開挖過程中及完成后對(duì)地下水水位、樁頂水平及豎向位移、深層水平位移、錨索軸力、周邊建筑沉降進(jìn)行了詳細(xì)監(jiān)測(cè)，充分實(shí)現(xiàn)了信息化施工，隨時(shí)掌握了基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊建筑的狀態(tài)，確保施工安全。

參考文獻(xiàn)

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