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基坑支护/开挖是城市化建筑施工过程中的一项重内容,在施工过程中,为了及时掌握基坑的变形位移情况,确保基坑的安全性,必须实时对基坑的变形位移情况进行周期性监测。位移监测是对基坑安全性评价、判定施工方法、进度是否合理的一种最直接、有效和最基本的方法。本次探析的双龙太升国际二期工程项目基坑支护结构变形位移情况的具体监测内容,主要体现在水平位移和垂直位移两个方面,实现对基坑支护结构变形位移的掌握及合理控制,以确保基坑施工过程中基坑岩(土)体的稳定以及支护结构的安全,保证工程的整体质量能够达到要求标准。
基坑支护、开挖施工期间,应当依据国家规范、设计文件结合现场具体情况,制定一套科学合理的监测方案,针对基坑支护结构、相邻建筑物、周边道路、地下管线等,对基坑涉及项目进行有效监测,获取基坑监测工程的实际变形位移监测数据,掌握基坑周围的具体变形情况,从而保证基坑施工的安全性。
进行基坑施工安全监测的具体目的如下:客观地反映基坑深层土地,以及开挖作业期间,施工周围道路、相邻建筑物等各项设施的具体情况;客观反映具体检测对象的实际稳定性;能够及时发现具体问题所在,对险情进行预测,并且及时采取合理的措施,将不稳定因素消除,确保施工的顺利进行。
根据规范、设计文件要求结合现场具体情况,针对太升国际二期基坑支护结构AB段、BC段进行变形位移监测,监测内容包括水平位移监测、垂直位移监测。在实际施工过程中,通过这类监测,对基坑支护结构的实际稳定性进行科学评价,为建设方、施工单位及监理方提供监测数据,跟踪和控制施工进程,对原有的设计和施工组织的改进提供最直接的依据,对可能出现的险情及时提出报警,为建设方和施工方合理采用和调整有关施工工艺和步骤,做到信息化施工提供有效真实的依据。
基坑监测过程中,为了确保最终监测结果的准确性,应当依据相应的规范进行,以免最终的监测结果不合理,对工程施工造成不良影响。从双龙太升国际二期工程的基坑位移监测情况来看,需要依据以下规范进行:《工程测量规范》、《建筑基坑工程监测技术规范》、《建筑边坡工程技术规范》。
基坑监测过程中应用的仪器主要包括全站仪和水准仪两种。在监测前,要通过专人对监测期间应用的全站仪和水准仪的性能进行监测,确保其能够满足监测要求,以免因仪器设备准确性问题,对基坑监测结果造成不良影响,影响工程的具体施工,以及工程竣工后的质量。
根据施工现场的实际情况,在作业过程中,为了确保观测达到设计的实际精度要求,应当做好以下工作:
强制对中基准点是水平、竖向位移观测的基本控制,在布设水平、垂直位移基准点时须遵守以下原则:
(1)布设的基准点必须坚固稳定;
(2)为了对水平、垂直位移基准点进行相互检查,水平、垂直位移基准点的数目应不少于3个,以保证沉降观测成果的正确性;
(3)基准点与观测点的距离不宜太远,以保证观测精度;
(4)基准点须埋设在建筑物的压力传播范围以外,同时为了防止沉水平、垂直位移基准点受到冻胀的影响,水平、垂直位移基准点的埋设深度不小于1m,以保证水平、垂直位移基准点的稳定。强制对中基准点固定观测墩,其上安置精密型强制对中盘。
位移监测方法使用极坐标法及水准测量法,点位布设在基坑顶部(AB段、BC段)。本次监测是在基坑支护结构顶部埋设20个水平位移、垂直位移监测点[2]。依据基坑的具体特点,充分结合监测目标的具体分布情况,基坑顶部的水平和垂直位移监测点应沿基坑周边布置,监测点水平间距不宜大于20m,每边监测点数不宜少于3个。水平和垂直位移监测点宜共用点,监测点设置在围护墙或基坑坡顶上,并满足以下要求:
(1)工程监测点的布置应能反应监测对象的实际状态及其变化趋势,监测点的布置在内力及变形关键特征点上,并能满足监控要求。
(2)监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作,并应减少对施工作业的不利影响。
(3)监测标志应稳固、明显、结构合理、监测点的位置应避开障碍物,便于观测。顶面上所有观测点位置埋设观测墩,观测墩均采用圆形截面,且通常配置1φ22的纵向钢筋,墩中预埋螺杆。
本工程基坑监测过程中,选用的测量操作人员都是固定的,各个测量人员的专业能能力都能到达到要求标准,并且具有较高的综合素质;同时,采用的测量仪器以及测量方法也都是固定的,并且具体在实际应用前,也都经过相应的检测,确保仪器和方法都能够达到工程的要求标准[3]。
本次监测周期共历时177d,对“太升国际二期基坑支护结构工程”AB段、BC段共布设20个垂直位移及水平位移监测点分别进行22次监控量测,结果分析如下:
(1)监测过程中,在该基坑顶部布设20个垂直位移及水平位移监测点(垂直位移及水平位移监测点共用),通过22次观测,获得水平位移和垂直位移数据各440组数据。
(2)监测期间AB段、BC段垂直位移累计位移量最大位移为AB-7号点,累计位移量-7.34mm,平均速率为-0.04mm/d,垂直位移累计位移量最小位移为AB-1号点,累计位移量-1.64mm,平均速率为-0.01mm/d。
(3)监测期间AB段、BC段水平位移X方向{注:AB-1~AB-7(X值变化为平行基坑位移、Y负值为向基坑内位移(下同))、BC-1~BC-13}最大累计位移量为BC-1号点,累计位移-6.0mm,平均速率为-0.03mm/d。
(4)监测期间AB段、BC段水平位移 Y方向{注:AB-1~AB-7、BC-1~BC-13}最大累计位移量为AB-3号点,累计位移-6.2mm,平均速率为-0.04mm/d。
通过监测,其水平位移监测数据详细情况如表1所示;垂直位移监测数据详细情况如表2所示。
表1 水平位移监测数据成果表
表2 垂直位移监测成果表
BC段相对稳定,都未出现变形报警信息。在基坑监测过程中,依据《建筑基坑工程监测技术规范》第8.0.4条、第8.0.5条和监测结果显示各监测点位移均在规范规定的监测报警值范围内。如今后在施工现场,不会出现开挖、爆破、暴雨等对现场施工造成不良影响的因素,此时则可以认为现阶段,基坑处于一个相对稳定地的状态。