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某建筑施工中对基坑及周围建筑物的变形监测

摘要:在复杂的城市环境中进行深基坑施工,对基坑及周围建筑物的变形监测尤其显得重要,本文通过分析邯郸新世纪三期工程的实施,阐述了施工中对基坑及周围建筑物的变形监测内容及要点,对同类型基坑具有普遍性. 

关键词:基坑;变形监测;沉降;预警值 

  我国经济的迅速发展,城市建设更是突飞猛进,城市用地越来越紧张,城市建筑向空中发展,地下室应用更加广泛,深基坑愈来愈多,基坑支护方式各种各样。基坑周边环境复杂,地下管线多且无具体管线图纸,为保证周围建构筑物、道路、地下管线及支护结构本身的安全,在基坑土方开挖过程中,对支护桩桩顶水平位移、坡顶土体沉降、基坑周边地下水位、基坑周边建筑物及地面沉降等项目进行了严密监测。对基坑及周围建筑物进行变形监测,随时掌握基坑维护结构的位移情况,对可能出现的工程隐患及时预报以采取有效措施,避免基坑开挖及日后基础施工时重大事故发生,减少事故带来的各种损失。在规范中,变形根据不同基坑的等级有不同的临界值,一旦超过临界值就要向施工单位汇报,以便及时采取措施防止基坑出现塌方或滑坡等险情。 

  1、工程概况 

  邯郸新世纪扩建三期工程位于邯郸市中华大街与展南路交叉口东南角。总建筑面积约为126584平方米,由一栋主楼和裙楼组成,主楼地上40层,地下3层,框架核心筒结构,筏板基础,裙楼地上8层,地下3层。 

  基坑长约164.6m,宽约61.2m,开挖深度20.0m,基坑南侧采用钢筋混凝土地下连续墙+锚索支护形式,其它三侧采用上部4.3m土钉墙支护,下部钢筋混凝土连排方桩+锚索支护形式;采用管井进行降水。 

  2、本项目监测的内容及目的 

  基坑支护监测的目的: 

  (1)为基坑开挖、支护信息化施工提供有利的科学依据; 

  (2)通过监测,保护周边建筑物、道路及市政设施的安全。 

  本次变形观测主要内容包括: 

  (1)基坑坡顶水平、竖向位移监测; 

  (2)土方开挖施工中的监测; 

  (3)基坑工程施工中对周边管线的监测; 

  (4)对周边建筑物、道路及市政设施的监测; 

  (5)深层水平位移监测; 

  (6)锚索内力监测。 

  通过对监测取得的数据及时分析,可以及时了解基坑边坡变形及邻近建筑物的沉降变形状况,以便及时采取恰当的补救和控制措施。 

  3、本项目监测的方案及实施过程 

  3.1监测点的布置 

  (1)深层水平位移监测点布设: 

  紧贴基坑外侧 0.5M 预埋有定向刻槽的 PVC 塑料的测斜管,监测点水平间距40m,共计埋设 11 个测斜孔,为准确地测出土体的水平位移,测斜管的埋置深度必须稳定层位管长约为 20-22M,逐个进行编号。通过测斜仪观测各深度处水平位移。 

  (2)基坑周边布设沉降及位移观测点43个。 

  (3)水位孔布置:共布置 12个观测井,深22米,逐个进行编号凳记。 

  (4)建筑沉降观测点设置 

  施工前,在基坑四面的居民楼下共设约 41个沉降观测点,施工期间对基坑北侧与南侧的建筑物进行严密观测,确保建筑物在基坑施工过程中的安全。 

  (5)管道沉降点布设 

  施工前,在人民路距离基坑附近的地面布设34个地面沉降观测点,施工期间严密观测,确保管道安全。 

  (6)锚索内力监测点布设 

  每层锚索的内力监测点数量应为该层锚索总数的2%,并不应少于3根。采用锚索测力计,测力计的量程宜为对应设计值的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。锚索施工完成后应对专用测力计进行检查测试,并取下一层土方开挖前2天获得的稳定测试数据的平均值作为其初始值。 

  3.2监测时间及频率 

  基坑工程监测工作贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程,当基坑开挖深度≤5m时监测频率为1次/2d;当基坑开挖深度为5~10m时监测频率为1次/1d;当基坑开挖深度>10m时监测频率为2次/1d;底板浇筑后≤7d时2次/1d,7-14d时1次/1d,14-28d时1次/2d,>28d时1次/3d。 

  当基坑发生以下情况时应加密监测: 

  监测数据达到报警值;监测数据变化较大或者速度加快;存在勘察未发现的不良地质情况;基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄露;基坑附近的荷载突然增大或超过设计允许值;支护结构内力突然增大或出现开裂;周边地面突发较大沉降或出现严重开裂;临近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现开裂;基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象。 

  3.3基坑边坡变形监控的预警值及水位监控 

  (1)基坑变形的预警值 

  1-1剖面墙顶水平位移20mm,变化速率1mm/d,连续3天;坡顶水平位移30mm,变化速率2mm/d,连续3天。2-2剖面桩顶水平位移25mm,变化速率2mm/d,连续3天;坡顶沉降30mm,变化速率2mm/d,连续3天。 

  (2)观测井水位发现超过1.0m的异常波动时应及时报告,并分析原因及采取相应措施。 

  3.4邻近建筑物沉降控制及邻近管道变形控制 

  (1)根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 中第 5.3.4 条规定,建筑物允许变形值应符合下表: 

  (2)沉降速率控制连续 3日沉降速率达到 1mm/d 或肉眼发现建筑物裂缝急剧扩张,应预报警。 

  (3)邻近管道累计沉降达 30mm(管道支架间距 L 的 5%)连续 3 日沉降速率达到 1mm/d 或实际发现管道漏水、漏气,应预报警。 

  4、最终成果和技术总结 

  全部观测工作完成之后,认真检查全部观测成果,并结合开挖、地质、气象等外界相关因素分析成果,绘制各种图表,按要求编写正式监测技术总结报告书,提交全部技术资料和报告。通过对施工现场基坑的变形监测,及时发现存在的安全隐患,加以预防和处理,确保下一步工程顺利地实施。 

  参考文献: 

  [1]陈宏东等,深挖填土基坑监测及安全性分析[J],广西大学学报:自然科学版,2010.4(2):204-209 

  [2]李飞,倪志宗,浅谈建筑物施工中对基坑变形的监测[J],淮海工学院学报,2011.12:108-109 

  [3]陈寿辙,林毅,陈微,海口骑楼旅游集散广场基坑监测[J],山西建筑,2013.5:91-93 

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