基坑變形監(jiān)測及預警技術

1、<p>　　基坑變形監(jiān)測及預警技術</p><p>　　摘要：對基坑施工過程中變形監(jiān)測的意義進行了討論，并結合區(qū)域經(jīng)驗，根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)程、規(guī)范相關條文，提出某省基坑變形監(jiān)測建議項目。探討基坑工程周圍工程結構物沉降、支護結構頂部水平位移、施工工況、環(huán)境條件、剖面關系圖、工程環(huán)境平面等項目的監(jiān)測意義，最終提出基坑變形監(jiān)測的預警指標。 </p><p>　　關鍵詞：沉降；位移；環(huán)境那個關

2、系圖；變形監(jiān)測；基坑 </p><p>　　中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　在開挖基坑時，因坑內(nèi)開挖卸荷，在內(nèi)外壓力差的作用下，造成圍護結構產(chǎn)生位移，從而引起圍護外側土體的變形，導致建筑物或基坑外土體移動與沉降。城市基礎設施建設的一項關鍵環(huán)節(jié)就是基坑工程施工，但是，各種各樣的地域條件，形成了千差萬別的巖土工程材料，基坑工程所面對的正是這些經(jīng)歷多

3、了千百萬年所形成的地質(zhì)，其物理力學形狀之復雜性不言而喻?；庸こ痰脑O計存在著許多不確定因素，工程的開展也是以有限點位巖土勘察報告獲得的土性參數(shù)為基礎。在施工中，常常會因為地面超載、暴雨突襲、市政管網(wǎng)漏水等偶然因素，而是工程受到影響，這些都是直接導致基坑工程事故頻發(fā)的重要原因。在基坑施工工程中，按照事故類別來劃分，其中施工坍塌事故和高處墜樓事故分別占全部事故的一半之多。基坑安全事故給國家和群眾帶來了巨大的經(jīng)濟損失和嚴重的人員傷亡。土木工程

4、施工中，其它環(huán)節(jié)沒有基坑施工這樣的潛在危險性，確保施工安全、徹底消除基坑工程事故是有待我們解決的問題，這就提出了對基坑工程施工過程進行變形監(jiān)控的重要性。 </p><p>　　1、基坑工程變形監(jiān)測項目 </p><p>　　根據(jù)不同的經(jīng)驗背景，對不同的規(guī)范、規(guī)程進行編制，這些規(guī)范、規(guī)程在實際工程的應用中雖然發(fā)揮了一重要作用，但是，也相應地帶來了一些影響。其具體影響表現(xiàn)在：⑴對于工程安全而言

5、，一些強制性監(jiān)測項目并非具有決定性影響，規(guī)程、規(guī)范所規(guī)定的監(jiān)測項目不合理；⑵監(jiān)測項目繁多，業(yè)主難于承受，變形監(jiān)測成本較高。文章以河南省基坑變形建議監(jiān)測項目為例，并結合深基坑工程實踐，進行探討。根據(jù)相關文獻規(guī)定，基坑可劃分為3級，按照基坑工程結構破壞的嚴重程度，破壞后果不嚴重時，被確定為3級，破壞后果嚴重時，為2級，而當破壞后果很嚴重時，為1級。表1為變形等級下建議的監(jiān)測項目。作為極為重要的監(jiān)測依據(jù)，基坑工程環(huán)境關系圖必須準確測繪，并在基

6、坑開挖之前進行深入的調(diào)查?；庸こ痰母叱毯推矫嫖恢脮蛑苓厪碗s條件而受到限制，基坑工程是在一定的空間內(nèi)開展的。通過一系列的實踐，必須對基礎高程、市政管線的平面位置、地下步行街、道路、建筑物等深基坑工程周邊的條件進行精確測定，并且繪制出出剖面關系圖、以及平面關系圖。因錨桿長度有時達到了二十米至三十米，對于采用錨桿支護的基坑來說，如果沒有會出平面關系圖，就不能定量確定周邊構筑物與錨 </p><p>　　表1基坑變形

7、監(jiān)測建議項目 </p><p>　　桿的空間關系。沒有回執(zhí)基坑工程環(huán)境關系圖的話，會導致天然氣管和供水管道被挖斷等工程事故的發(fā)生，后果非常嚴重。另外，值得注意的是，市政管線埋設高程的剖面關系也是極其重要的?；庸こ汰h(huán)境關系剖面圖如圖1所示。 </p><p>　　圖1 基坑工程環(huán)境關系剖面圖 </p><p>　　在對基坑工程環(huán)境關系進行繪制時，最好能夠?qū)㈤y門位置、

8、市政管線的走向等信息標注于環(huán)境關系圖上?；拥拈_挖會導致環(huán)境一定程度的變形，而當該變形過大時，就會破壞市政管線。反過來，管線漏水等一系列的破壞還會改變支護結構，使支護結構進一步變形。當發(fā)生險情時，為避免更嚴重的事故的發(fā)生，應迅速切斷動力電纜的供電，或者關閉供水管線的閥門。因此，在基坑工程環(huán)境關系圖中，開關、閥門的位置的標注也具有十分重要的意義。當缺少坑外、坑內(nèi)水位、開挖深度、周邊超載、降雨量等施工工況及環(huán)境條件，對照條件不足時，就不能給

9、施工決策提供有效幫助，也不能正確解釋變形原因。如果，不結合施工工況與環(huán)境條件，就無法將測量的錯誤與誤差剔除，因為測量是存在誤差的，這種誤差嚴重影響了施工進度，嚴重時，會形成錯誤的結論，造成極大經(jīng)濟損失。為了給施工決策提供科學、清晰的指導，就需要將變形結果和施工工況繪制在圖紙上。 </p><p>　　結合例子中河南省深基坑的實踐，周邊的水平位移和沉降是基坑安全監(jiān)測中最有意義、最可靠的變形參數(shù)。必須對基坑施工過程中

10、沉降的發(fā)展情況進行詳細監(jiān)測，以有效防止周邊結構物被破壞，這是由于周邊結構物和道路的過量沉降會造成結構物或道路的破壞。在基坑開挖之前，一般會根據(jù)當?shù)氐膮^(qū)域性經(jīng)驗和工程地質(zhì)條件，來對水平位移的警戒值進行實施制訂。若警戒值與基坑側壁水平位移相接近時，就必須對水平位移過大的原因進行認真地分析，有效防止工程事故發(fā)生，就需要迅速采取果斷措施。盡管采用經(jīng)緯儀視準線法對支護結構頂部水平位移的監(jiān)測投資較小，但是，在預防基坑坍塌事故發(fā)生方面，該方法發(fā)揮出直

11、接指導的作用。 </p><p>　　2、基坑變形監(jiān)測預警指標 </p><p>　　在基坑工程施工開始之前，應將預警指標在變形監(jiān)測方案中予以確定。根據(jù)工程地質(zhì)勘查報告所給出的巖性指標以及區(qū)域性經(jīng)驗和基坑設計技術參數(shù)，來對變信息港監(jiān)控預警指標進行確定。累計變形值及其變化速率反映出預警值。我們可以根據(jù)河南省工程實際建立的地區(qū)經(jīng)驗，為工程提供參考。①周邊路面沉降：連續(xù)3d沉降速率不能大于2mm

12、/d，累計沉降不能超過開挖深度的百分之五。②周邊范圍內(nèi)建筑物沉降：差異沉降不能超過1/1500，連續(xù)3d陳菊昂速率不能大于1 mm/d，累計沉降不能超過建筑物寬度的百分之一。③支護結構水平位移：對于土釘支護體系，連續(xù)3d水平位移的速率不能大于2 mm/d，累計水平位移禁止超過開挖深度的百分之三；對于排樁錨桿支護體系，連續(xù)3d水平位移的速率不能大于5 mm/d，累計水平位移嚴禁超過開挖深度的百分之五。④因人工降低地下水位所造成的基坑外水位

13、降低：發(fā)展速率不能超過5 mm/d，累計不能大于2000毫米。⑤自來水管道水平位移和沉降：差異沉降不能超過1/1000，發(fā)展速率不能超過3 mm/d，累計嚴禁超過20毫米。⑥天然氣管道的水平位移和沉降：差異沉降不能超過1/1500，發(fā)展速率不能超過2 m</p><p><b>　　結束語 </b></p><p>　　探討了基坑施工過程中變形監(jiān)測的意義，并結合區(qū)域經(jīng)

14、驗，根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)程、規(guī)范相關條文，提出河南省基坑變形監(jiān)測建議項目。分析基坑工程周圍工程結構物沉降、支護結構頂部水平位移、施工工況、環(huán)境條件、剖面關系圖、工程環(huán)境平面等項目的監(jiān)測意義，提出了基坑變形監(jiān)測的預警指標。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]吳明,彭建兵,鄧亞虹,黃強兵,侯小強.改進的深基坑多層支撐溫度應力計算方法[J

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