阮国峰
(福建省地质测绘院,福州350000)
基坑支护及主体建筑变形监测技术研究
——以福建省永安市建发燕郡A标工程为例
阮国峰
(福建省地质测绘院,福州350000)
随着我国城市化进程的不断加快,旧城也加快了改造的进度。建筑逐渐朝着高层化和多功能化方向发展,同时,在建筑中基坑技术得到了更加广泛的应用。尤其是深基坑工程,在建筑施工中已经非常普遍,同时基坑的安全性也成为众人关注的焦点。基坑围护结构的变形和基坑开挖中建筑结构变形会对建筑建设产生严重的安全和质量威胁,为此,应当加强监管。造成基坑支护变形问题出现的原因比较多,比如道路的影响、支护结构强度不足等。为了加强对基坑支护技术的研究,提高主体建筑施工安全性,论文以福建省永安市建发燕郡项目为例,分析建筑变形监测技术,希望能够为相关工作者提供一定的参考。
基坑支护;主体建筑;变形监测
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.025
为了预警变形体的安危状况,要对整个施工流程进行监测,以确保工程顺利完成,采用先进、可靠的仪器设备及有效的监测方法,对基坑支护、主体建筑施工、使用过程中的沉降变形情况以及水平位移变化情况进行监控。为工程实行动态化设计和信息化施工提供所需的数据,从而使工程处于受控状态,确保建筑物及周边环境的安全。
燕郡A标总建筑面积96669m2,其中地下室面积约19780m2,共1层;地上主体工程共12幢:1#、2#、5#、6#楼18层,3#楼17层,7#楼左单元11层,7#楼右单元8层,8#楼7层,9#、10#、11#为商业配套2层,12#楼14层,14#楼13层。
3.1 围护桩墙入土深度的影响
围护桩墙入土深度对基坑的稳定性、基坑内土体隆起以及围护桩墙的水平侧移影响较大,是支护结构体系中另一个重要参数,实际工程中很多基坑事故就是由于围护桩墙的入土深度不够而倾覆。围护桩墙入土深度越大,其坑底土隆起值越小,且坑底隆起受围护桩入土深度影响较大。所以在保证基底隆起不超过规范要求的前提下,对于设置一道内支撑的基坑支护工程不要通过增大围护桩入土深度来控制基坑变形[1]。
3.2 土体弹性模量的影响
有限元计算中土体弹性模量是参考地区工程经验以及前人的研究成果确定的,取为勘查报告土体压缩模量的3倍。
4.1 监测内容
4.1.1 主体建筑沉降监测
高程监测基准网使用徕卡Sprint250m自动安平电子水准仪及配套玻璃纤维条码尺,外业观测严格按规范要求的国家二等水准测量的技术要求执行。
根据《建筑变形测量规范(JGJ8—2007)》中的有关基准网点布设要求。在变形区外约50~180m处,共布设3~4座普通水准标志或墙角标志点作为主体建筑沉降监测基准网点。
根据甲方要求,按照甲方提供的主体建筑结构图以及监测点位布置,结合本工程现场情况,建发燕郡A标主体建筑共布设72点沉降监测点,各幢楼各自编号。
4.1.2 基坑支护监测
1)根据有关规范要求及本工程特点,在变形区外约50~180m处,布设3~4座普通水准标志或墙角标志点作为边坡与基坑支护沉降监测基准网点,布设4个一级导线控制点作为水平位移监测基准网点。
2)基坑顶部沉降各监测点和道路、管线各沉降监测点均按设计图纸及甲方的要求布设在基坑的顶部和道路路面上,基坑顶部沉降与水平位移监测点共布设43个点和道路、管线沉降监测点6个。
3)在基坑顶部布设11孔测斜孔,每孔测斜管约平均长16m,埋设测斜管深约为8~25m[2]。
4.2 监测方法
为保证所有监测工作的统一,提高监测数据的精度,使监测工作有效地指导整个工程施工,监测工作采用整体布设,分级布网的原则。即首先布设统一的监测控制网,再在此基础上布设监4.2.1垂直位移监测基准网测量
工程中的所有测点高程均将采用假设高程。在工程实施过程中,选用假设高程作为高程控制点起算点,布设垂直位移监测基准网,沉降变形以上述二等水准基准网作为起算点,进行监测。基准网观测按照国家二等水准测量规范要求执行,高程监测基准网使用徕卡Sprint250m自动安平电子水准仪及配套玻璃纤维条码尺,外业观测严格按规范要求的国家二等水准测量的技术要求执行。
4.2.2 监测点垂直位移监测
沉降变形以上述垂直位移监测基准网控制点作为起算点,按国家二等水准测量规范要求进行测量。各监测点高程初始值在工程施工前进行2次独立测量,在限差范围内取2次测量平均值作为初始值。某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移,本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。工程中的所有测点高程均将采用假设高程。
4.2.3 水平位移监测
1)水平基准网一级导线水平角观测以中纬ZT80XR+全站仪(国家II级精度),采用全圆方向法观测2测回;边长均对向观测1测回(每测回4个读数)。
2)基坑顶部水平位移监测点,均以一级导线点为基础。各期均以同一基准点设站,同一方向定向,同人同仪器中纬ZT80XR+全站仪按极坐标法进行观测,水平角按全圆方向法观测2测回,边长观测1测回,全站仪记录,限差要求严格执行《城市测量规范》(CJJ/T 8-2011)相应规定。
4.2.4 深层土体水平位移监测
1)本工程采用滑动式测斜仪。滑动式测斜仪主要由测头、测读仪、电缆和测斜管4部分组成。工作原理是测斜仪的外壳(探管)倾斜以后,挂在壳内的一个重垂器仍然垂直指向地心,重垂器连动着一个微型“滑动变阻器”(即电位器),随着倾斜角度的改变,电位器的动臂也按线性改变,仪器制造时,已经锁定了电位器的动臂改变量与倾角成正比,这样,在测量电缆的另一端,测得的电位器的电阻值,本质上反映的是倾角。
2)应用时先在土体中预埋测斜管,土体发生变形后,整个测斜管随之产生相应变形,通过测斜仪逐段测量倾斜角度,就可得到测斜管每段的水平位移增量。当测斜管埋设进入相对稳定土层或非变形土层时,则可认为管底是位移不动点,管口的水平位移值即为各分段位移增量的总和。
图1 深层土体水平位移监测成果
表1 沉降测观测量统计表
1)深层土体水平位移监测成果见图1。
2)主体建筑沉降监测成果见表1。
论文以工程项目为例分析了建筑基坑支护和主体建筑变形监测的方法,为建筑基坑变形监测方案的优化设计提供了理论基础,为基坑监测的实施提供了可靠的技术保障,为确保地面建、构筑物的安全提供了有力支持[3]。
【1】顾传胜.深基坑变形监测体系分析及其在工程中的应用[J].江西建材,2015(4):102-105.
【2】陆培毅,王子征.软土地区超大规模深基坑设计与变形监测分析[J].天津大学学报(自然科学与工程技术版),2015(2):185-188.
【3】万志辉,刘红艳,步艳洁.深基坑围护结构变形监测与数值模拟分析[J].施工技术,2015(7):83-86.
Research on Deformation Monitoring Technology in Foundation Pit Supporting and Main Building—Bid-A Project of Jianfayanjun in Yongan,Fujian as an Example
RUAN Guo-feng
(GeologicalSurveyingandMapping Institutein FujianProvince,Fuzhou350000,China)
In recent years,as China's urbanization process is accelerating,the old city has also accelerated the pace ofreform.Structures are gradually tend to be high-rise and multi-functional.At the same time,foundation pit technology has been used widely in the construction,especially the deep foundation pit,which has been very common in construction.The security of foundation pit has also become the focus of people.The deformation of retaining structure to the foundation pit and the building structure deformation in excavating foundation pits will seriously threat the safety and quality of the construction,so it is necessary to strengthen the supervision.There are many reasons for the deformation of foundation pit supporting,such as the influence of the road,insufficient strength of supporting structure and soon.In order to strengthen the research of foundation pit supporting technology and improve the safety of construction,this paper analyzes the construction deformation monitoring technology,taking Jianfayanjun project in Yongan,Fujian as an example,in the hope to provide some reference to related workers.
foundation pit supporting;main building;deformation monitoring
TU433
A
1007-9467(2016)08-0049-02
2016-07-26
阮国峰(1973~),男,福建福州人,工程师,从事测绘技术研究。