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岩土研究院

基坑工程监测目的

363 2021-05-06 15:04:09

在地层软弱复杂地区,尤其在城市里,由于受周围环境条件的限制,一般开挖深度在大于 5m 以下的基坑就要进行基坑支护。基坑支护结构根据有无设置支撑,可分为无支撑的重力坝结构和有支撑(或锚杆)的支护结构。重力坝支护结构一般用于开挖深度不是很深的基坑,有支撑的支护结构可用于开挖深度较深的基坑。本章着重介绍有支撑的支护结构基坑开挖施工监测。

深基坑开挖有两个应予关注的问题,第一是基坑支护结构的稳定与安全;第二是对基坑周围环境的影响,如建筑物和地下管线沉降、位移等。为做好信息化施工,在基坑开挖及地下结构施工期间,进行施工监测,如发现问题可提请施工单位及时采取措施,以保证基坑支护结构和周围环境的安全。

基坑开挖后,基坑内外的水土压力平衡问题就要依靠围护桩(墙)和支撑体系来实现。支护结构一般有下列三种破坏情况,1.围护桩(墙)因本身强度不足而发生断裂破坏;2.支撑失稳或强度破坏而引起围护结构破坏;3。围护桩(墙)下端土体滑移造成围护结构整体倾覆。上述这些破坏情况都有一个从量变到质变的渐变过程,在这个渐变过程中支护结构的位移、变形和受力以及土体的沉降位移和坑底土体的隆起都会发生变化,进行施工监测的目的就是要通过在围护桩(墙)、支撑和基坑内外十体内埋设相应的传感器,作为深基坑开挖施工时的"眼睛",随时掌握围护桩(墙)和支撑的位移、变形、受力情况,以及基坑内外土体的变化情况。发现问题及时向施工单位提出,使施工单位能及时采取措施确保基坑开挖和地下结构施工的安全,做到信息化施工。

基坑开挖后,支护结构都会发生些位移和变形,基坑外面的土体也会随之而发生变形,因此会引起周围建筑物和地下管线的位移和变形,特别是支护结构止水帷幕没有做好,造成坑外水土流失,对周围建筑物和地下管线的影响会更大,所以须对基坑周围的建筑物和地下管线进行监测,掌握其位移和变形情况,发现问题可及时采取措施。

一般来说,深基坑开挖施工监测的目的有以下几点;

1.根据现场监测数据与设计值(或预测值)进行比较,如超过某个限值就采取工程措施,防 止支护结构破坏和环境事故的发生;

2.用监测数据指导现场施工,进行信息化施工,使施工组织得以优化; 3.把监测数据用于优化设计,使支护结构的设计即安全可靠又经济合理。在深基坑开挖施工监测中,主要的监测项日有; 1.基坑围护桩(墙)的水平变位,包括(1)围护桩(墙)顶部的水平位移;

(2)围护桩(墙)的测斜; 2.支护结构支撑轴力或锚杆拉力; 3.各立柱桩的隆起沉降量和水平位移; 4. 基坑回弹;

5.围护桩(墙)的内力;

6.基坑内外侧的孔隙水压力及水土压力; 7.基坑外侧土体地层的分层沉降和土体测斜;

8.基坑周围建筑物(构筑物)的沉降和倾斜,地下管线的沉降和水平位移; 9.基坑外侧地下水位。

在实际的工程中,监测项目的选择应根据工程情况(如基坑开挖深度)及周围环境需要而定,如工程规模较大,基坑开挖深度较深,尤其是处在闹市中心,周围环境保护要求较高时,上述项目均需监测;中、小型工程,开挖深度不是太深,则可选择几个项目进行监测。一般来说,围护桩 (墙)顶部的水平位移和桩 (墙)测斜;支护结构的支撑轴力是主要的选取项目,因为它们能综合反映支护结构的变形和受力情况,直接反映基坑支护结构的稳定与安全。

《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120—99 中明确了基坑开挖监控工作应做到∶

1,基坑开挖前应作出系统的开挖监控方案,监控方案应包括监控目的、监测项目、监控报警值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等。

2,监测点的布置应满足监挖要求,从基坑边缘以外1~2 倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。

3,基坑工程监测项目可根据基坑侧壁安全等级及结构形式按表14.1-1 选择。

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4.位移观测基准点数量不应少于两点,且应设在影响范围以外。 5. 监测项目在基坑开挖前应测得初始值,且不应少于两次。

6.基坑监测项目的监控报警值应根据监测对象的有关规范及支护结构设计要求确定。 7.各项监测的时间间隔可根据施工进程确定。当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时,应加密观测次数。当有事故征兆时,应连续监测。

8.基坑开挖监测过程中,应根据设计要求提交阶段性监测结果报告。工程结束时应提交完整的监测报告,报告内容应包括;

(1)工程概况;

(2)监测项目和各测点的平面和立面布置图;(3)采用仪器设备和监测方法;

(4)监测数据处理方法和监测结果过程曲线;(5)监测结果评价。