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基坑监测基本流程及方法

浅谈基坑监测基本流程及方法摘要:根据基坑工程的特点,介绍了基坑监测的基本流程、依据、常用仪器、主要监测项目和方法,并提出了基坑监测中应注意的问题,以供基坑监测人员参考使用。

关键词:基坑工程、监测、基本流程、监测方法abstract: according to monitoring of the excavation engineering, introduces the basic procedure、foundation、common instruments、main monitoring items and methods, and puts forward the problems that should pay attention to for monitoring of excavation engineering, refers for the colleague.keywords: excavation engineering; monitoring; basic procedure; monitoring methods中图分类号:tv551.4文献标识码: a 文章编号:概述20世纪80年代以来我国高层建筑和地下工程得到可快速发展,基坑工程的重要性逐渐被人们所认识,基坑工程设计、施工技术水平也随着工程经验的积累不断提高。

由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性,单单根据地质勘察资料和室内土工试验参数来确定设计和施工方案,往往含有许多不确定因素,对在施工过程中引发的土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化的监测,即基坑监测已成了工程建设必不可少的重要环节,同时也是指导正确施工的眼睛,是避免事故发生的必要措施,是实现信息化施工的必要条件。

本文将从基本流程、依据、常用仪器、主要监测项目和方法等方面对基坑监测进行展开论述。

基坑监测基本流程基坑工程施工前,应委托具备相应资质的监测单位对基坑工程实施现场监测;监测单位根据基坑工程特点编制监测方案,监测方案须经建设方、设计方和监理等认可,必要时还需要与基坑周边环境涉及的有关管理单位协商一致后方可实施。

基坑监测基本流程如下:(1)接受委托(2)制定监测方案,并报委托方及相关单位认可(或专家评审);(3)开展前期准备工作,设置监测点、校验设备、仪器;(4)设备、仪器、元件和监测点验收;(5)现场监测;(6)监测数据计算、整理、分析及信息反馈;(7)提交阶段性监测结果和报告;(8)现场监测工作结束后,提交完整的监测资料。

基坑监测主要依据3.1主要规范规程(1)《建筑基坑工程监测技术规范》gb 50497-2009 ;(2)《建筑变形测量规范》jgj8-2007 ;(3)《工程测量规范》gb 50026-2007 ;(4)《孔隙水压力测试规程》cecs 55-1993;(5)《建筑基坑支护技术规程》 jgj120-2012;(6)《岩土工程勘察规范》gb50021-2001;(7)《建筑地基基础设计规范》gb50007-2011;(8)《建筑桩基技术规范》jgj94-2008‘(9)其它相关规范规程3.2其它相关资料(1)基坑监测委托书(2)基坑周边建筑物、道路、地下设施、地下管线的原始和使用现状等资料;(3)基坑工程相关的岩土工程勘察报告、基坑支护设计图、基坑组织设计及进度计划(4)地方规定规定的其它要求等基坑监测常用仪器基坑工程的现场监测一般采用巡视检查和仪器监测,其中巡视检查主要以目测为主,设计的基本仪器有锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备;仪器监测涉及位移、沉降、应力和水位等项目,一般使用的仪器主要包含以下几种:(1)水准仪和经纬仪:该设备主要用在测量地下管线、支护结构、周围环境等方面的沉降和位移。

(2)测斜仪:该仪器主要用在支护结构、土体水平位移的观测。

(3)深层沉降标:用于量测支护结构后土体位移的变化,以判断支护结构的稳定状态。

(4)土压力计:用于量测支护结构后土体的压力状态是主动、被动还是静止的,或测量支护结构后土体的压力的大小、变化情况等,来检验设计中的判断支护结构的位移情况和计算精确度。

(5)孔隙水压力计:为了能够较为准确的判断坑外土体的移动,可用该仪器来观测支护结构后孔隙水压力的变化情况。

(6)水位计:为了检验降水效果就可以采用该仪器来量测支护结构后地下水位的变化情况。

(7)钢筋应力计:为了判断支撑结构是否稳定,使用该设备来量测支撑结构的弯矩、轴力等。

(8)温度计:温度对基坑有较大影响,为了能计算由温度变化引起的应力,则需要将温度计和钢筋应力计一起埋设在钢筋混凝土支撑中。

(9)混凝土应变计:要计算相应支撑断面内的轴力,则需要采用混凝土应变计以测定支撑混凝土结构的应变。

基坑监测主要项目及方法基坑监测的内容分为两大部分,即基坑本体监测和周边环境监测。

基坑本体中包括围护结构(支护桩、连续墙、重力挡墙等)、支撑或锚拉结构(支撑梁、立柱、锚杆、土钉等)、坑内土层和地下水等;周边环境中包括周围地层、地下管线、周边建筑物和周边道路等。

基坑工程的监测项目应与基坑工程设计与施工方案相匹配,针对监测对象的关键部位,做到重点监测、项目配套并形成有效的、完整的监测系统。

一般主要的监测项目和方法如下:(1)水平位移监测测定特定方向上的水平位移时可采用视准线法、小角度法、投点法等;测定监测点任意方向的水平位移时可视监测点的分布情况,采用前方交会法、自由设站法、极坐标法等;当基准点距基坑较远时,可采用gps测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法。

(2)竖向位移监测竖向位移监测可采用几何水准或液体静力水准等方法。

坑底隆起(回弹)宜通过设置回弹监测标,采用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测,传递高程的金属杆或钢尺等应进行温度、尺长和拉力等项修正。

(3)深层水平位移监测围护墙体或坑周土体的深层水平位移的监测宜采用在墙体或土体中预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。

测斜管宜采用pvc工程塑料管或铝合金管,直径宜为45~90mm,管内应有两组相互垂直的纵向导槽。

(4)倾斜监测建筑物倾斜监测应测定监测对象顶部相对于底部的水平位移与高差,分别记录并计算监测对象的倾斜度、倾斜方向和倾斜速率。

应根据不同的现场观测条件和要求,选用投点法、水平角法、前方交会法、正垂线法、差异沉降法等。

(5)坑外土体分层竖向位移监测坑外土体分层竖向位移可通过埋设分层沉降磁环或深层沉降标,采用分层沉降仪结合水准测量方法进行量测。

分层竖向位移标应在事前埋设,沉降磁环可通过钻孔和分层沉降管进行定位埋设。

(6)裂缝监测裂缝监测应包括裂缝的位置、走向、长度、宽度及变化程度,需要时还包括深度。

裂缝监测数量根据需要确定,主要或变化较大的裂缝应进行监测。

裂缝监测可采用以下方法:对裂缝宽度监测,可在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线或贴埋金属标志等,采用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法;也可采用裂缝计、粘贴安装千分表法、摄影量测等方法;对裂缝深度量测,当裂缝深度较小时宜采用凿出法和单面接触超声波法监测;深度较大裂缝宜采用超声波法监测。

(7)支护结构内力监测基坑开挖过程中支护结构内力变化可通过在结构内部或表面安装应变计或应力计进行量测。

对于钢筋混凝土支撑,宜采用钢筋应力计(钢筋计)或混凝土应变计进行量测;对于钢结构支撑,宜采用轴力计进行量测;围护墙、桩及围檩等内力宜在围护墙、桩钢筋制作时,在主筋上焊接钢筋应力计的预埋方法进行量测。

支护结构内力监测值应考虑温度变化的影响,对钢筋混凝土支撑尚应考虑混凝土收缩、徐变以及裂缝开展的影响。

(8)锚杆拉力监测锚杆拉力量测宜采用专用的锚杆测力计,钢筋锚杆可采用钢筋应力计或应变计,当使用钢筋束时应分别监测每根钢筋的受力。

锚杆轴力计、钢筋应力计和应变计的量程宜为设计最大拉力值的1.2倍,量测精度不宜低于0.5%f·s,分辨率不宜低于0.2%f·s。

应力计或应变计应在锚杆锁定前获得稳定初始值。

注意问题(1)由于基坑工程施工环境复杂,现场问题防不胜防,因此,在基坑施工期间必须请有资质的第三方进行监测;监测数据必须由监测单位直接寄送各有关单位,对于日变量及累计变量均较大时,报告上必须加盖红色报警章,以便采取必要的措施保证基坑施工的安全。

(2)监测单位应在指定方案时即详细调查与了解基坑周边环境、地质条件、基坑支护形式和施工工期等相关信息,从而有针对性的制定监测方案,确保基坑监测工作的顺利进行。

(3)基坑施工难免会损坏监测预埋仪器,监测单位在布设监测点时尽量避开施工通道等易损位置,同时做好醒目标志和保护措施;对监测过程中损坏的监测点,应及时补充,尽快恢复监测,并在监测报告中说明。

(4)基坑工程是一个系统工程,它涉及到众多的合作单位,一个成功的基坑工程是众多单位相互合作、相互配合的结果。

基坑监测作为基坑工程中的一部分,在合理合规的情况下,应配合各单位的工作,认真地完成每一次监测,不因一方的小利益而舍全局。

(5)因各种原因而使基坑工程延期、停工时,监测单位在没收到停工通知之前,应继续进行监测,同时,向有关各方和主管单位报告情况,待业主或主管等单位给出明确答复或基坑采取回填等有效措施后,方可停止监测。

参考文献:【1】孙凤江,段浩。

深基坑监测的目的及项目和方法。

山西建筑,2010年9月第36卷第27期;【2】《建筑基坑工程监测技术规范》gb 50497-2009;【3】刘国彬,王卫东。

《基坑工程手册》(第二版)2009;【4】《工程测量监测培训讲义》,广东省地质局,2012。

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