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深基坑监测的特点详细解析!

385 2021-04-26 15:40:04

深基坑工程监测技术是指在基坑开挖施工过程中采用科学仪器设备和一定的手段对支护结构、主体结构、周边环境的受力及位移等既能反映基坑自身稳定安全又能反映周边地层、建(构)筑物及管线等环境安全的客观实体进行持续观测。通过对施工阶段基坑支护结构内力位移监测,可以得到在基坑开挖阶段岩土变形和位移等各种参数,从而为优化设计和合理组织施工提供可靠的指导信息,及时排除险情。因此,深基坑工程的监测既是检验设计预期和适用性的重要手段,又能信息化指导施工,有利干保证支护结构和主体结构、周边环境在施工过程中的安全,能够对施工过程中各阶段内力变形提前预警,防患未然,避免重大事故的发生。

由此,深基坑工程监测对于普通的测量有其自己的特点;(1)时效性

对于一般的工程测量没有明显的时间效应,而深基坑监测通常是配合土体开挖和降水过程进行的,具有鲜明的时间性。其测量结果也是动态变化的,往往需要借助一段时间内监测值的发展变化来判断支护结构或周边环境稳定性,因此深基坑施工中的监测需随时并且连续进行,通常是1次/天,在测量对象变化快的关键时期或事故危险期,必须要调整测量频率,通常根据实际情况为 2~6 次/小时,以达到快速反应判断事故危险点,及时反馈施工。

基坑监测的时效性要求相应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力,甚至适应夜晚或大雾等环境条件,因此也对监测仪器和人员提出了更高的要求。

(2)系统性

深基坑工程所涉及的监测项目一般都有着一定的联系,在监测分析过程中,将各监测项目有机结合,并能够形成一个整体,监测数据能相互校核和验证,可达到系统化分析的目的。如孔隙水压力和地下水位之间的关系、基坑回弹与地表沉降、围护结构水平位移之间的关系等。

对于深基坑工程监测工作的实施和开展,要求建立一套完善的监测体系,形成监测数据的采集、整理、分析以及上报、预警等一系列系统化的工作,日常监测需及时上报监测数据如日报、周报、月报以及阶段性分析报告,分析目前工程自身和环境所处的安全状态及引起这些变化的原因,并对施工提出合理的建议;在前期监测数据基础上再预测之后的施工会产生多少影响,应注意什么问题等,并在之后工程实践中追踪数据的变化情况是否与预期一致。

(3)高精度

在普通的工程测量中,其误差限值通常在数毫米,例如 60m 以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为 2.5mm,而正常情况下基坑施工中的周边环境变形速率通常控制在 0.1mm/d 以下,深基坑主体结构变形控制等级也较高,要测到这样的变形精度,普通测量方法和仪器都不能胜任,因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器,如精密水准仪、测斜仪以及一些高灵敏度应变计等的使用。

(4)等精度

基坑工程施工中的监测通常只要求测得相对变化值,而不要求测量绝对值。例如,普通测量要求将建筑物在地面定位,这是一个绝对量坐标及高程的测量,而在基坑围护结构等的变形测量中,只要求测定边壁相对于原来基准位置的位移即可,而边壁原来的位置(坐标及高程)可以不需要知道。

由于这个鲜明的特点,使得深基坑施工监测有其自身规律。例如,普通水准测量要求前后视距相等,以清除地球曲率、大气折光、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差,但在基坑监测中,受环境条件的限制,前后视距可能无法相等,这样的测量结果在普通测量中是不允许的,而在基坑监测中,只要每次测量位置保持-一致,即使前后视距相差悬殊,结果仍然是完全可用的。

因此,对于深基坑监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器,在相同的位置上,由同一观测者按同—一方案施测,为工程施工和研究提供精确地分析数据,最大限度保证结果准确可靠。

(5)测点埋设深、监测周期长

由于深基坑施工基坑开挖深度较大,作业持续时间长,因此监测工作也随之具有上述特点,这就对监测元器件及相关仪器的质量有着较高的要求,有些元器件可能在较浅的埋设位置可以有效工作,但随着深度的增加和时间的延长,其工作寿命可能明显缩短,有些元器件还必须经过特殊处理和加工才能适应工作环境要求。因此在监测工作展开前期必须对元器件进行考察和选择,或者对厂家提出特别要求,保证元器件能满足深基坑监测的需要,为之后提供持续的数据信息提供保障。

(6)测点保护任务重

监测测点的完好是保证监测工作持续顺利展开的基础,由于深基坑监测具有周期长的特点,因此测点保护周期也随之变长。然而施工现场作业环境复杂,测点易受干扰破坏,要在更长的周期内保持测点完好如初是件很困难的事情,所以如何保证测点在本已"夹缝中求生存"的环境里保持"长盛不衰"将是监测工作者需要解决的难题之一。