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施工现场对基坑变形监测的若干体会

[摘要]为实时动态的了解基坑及其支护结构所处的位移现状,就必须加强基坑的变形监测,并在工程项目开工之前充分预测可能出现的工程隐患,做好相应的预防措施,为准确及时的预报奠定坚实的基础,提供高精度的基坑位移数据,从而更好地确保工程质量,预防由于基坑开挖和基础施工导致重大安全事故的发生,进而减少因施工事故导致的经济损失。基于此,笔者结合自身工作实践,就施工现场的基坑变形监测工作的几点体会进行了简要的阐述。 

[关键字]施工现场 基坑 变形监测 
  开挖基坑是整个工程项目开工的首要步骤,其施工质量的高低,不仅关系到整个工程质量的高低,影响企业的经济效益,还会对人民生命财产安全构成产生重大影响。因而作为新时期工程背景下的基坑变形监测工作人员,必须紧跟时代发展的需要,加强对基坑的变形监测,从而为基坑变形的防治提供科学的决策和依据,为工程质量的提升奠定坚实的基础。基于此,笔者结合自身工作实践,就施工现场的基坑变形监测工作的几点体会做出以下简要的分析。 
  1基坑监测项目内涵的分析 
  在基坑监测之前,应结合工程地质勘察资料,结合工程所在地的实际情况,科学合理的确定基坑监测项目的内涵。一般来说,常见的基坑监测内容应涵盖以下三个方面:一是基坑支护结构的平面和垂直位移;二是基坑周边建筑与地下管线的变形现状;三是基坑底部的土体是否隆起,以及围护外侧土体的水平和竖向位移[1]。 
  2科学布设基坑测量点的体会 
  通常来说,对于基坑的变形监测需要布设基准点和监测点。根据基坑的建筑等级: 
  一是在布设基准点时,应将其布设在基坑深度2倍以外的稳定区域,这样能保证在基坑开挖的过程中,不会对基准点产生影响,且基准点的布设不得少于三点; 
  二是在布设监测点时,通常应将其布设于基坑护坡上部,滑坡边界周围以及滑坡的前沿区域,且在布设过程中应始终坚持在护坡所有拐角和中部进行布点的原则,25±5米布设一个监测点; 
  三是若地表出现开裂,则应采取标记法,以便于观察比较,若存在缝隙,还应对缝隙的宽度及时进行测量并记录,再采用水泥浆将其灌注、压实和抹平,若裂缝较为明显,具有代表性,则还应进行拍照留存,为下次监测工作提供比较的依据。 
  3基坑变形监测技术方面的体会 
  为确保基坑变形得到有效的监测,作为监测人员,必须精确掌握基坑变形监测技术。主要包括以下几个方面: 
  一是对监测点应做好平面和垂直位移的观测,所选的测量仪器应具有高精度的全站仪,水准仪,通常选用的全站仪的精度应为1″,所采用的测量方法,通常为坐标法,即测量监测点的坐标,求出其相对于基坑的位移,然后比较位移的变化量即可。在做好平面位移观测的同时,还应加强监测点沉降的观测,而沉降观测就必须选用精密的水准仪器,通常采用电子水准仪,其精度可达0.01mm,测量方法为求出监测点高程值的变化量即可。基坑开挖之后就应马上对其进行监测,在监测过程中,应确保基本环境条件相同,监测人员必须是固定和专业的人员,以减少人为误差;严格按照观测路线与方法进行,并确保所采用观测仪器设备的一致性,以减少系统误差,并做好相关记录;严格对仪器进行对中整平,以减少定向误差。常用的监测仪器设备主要有以下几种:全站仪、水准仪、钢尺、卷尺、对讲机。 
  二是根据建筑的等级,确定监测的频率,通常情况下一般每天监测一次,基坑开挖初期应加强监测次数,等其变化稳定后,放宽检测频率,若发现局部区域位移变化大或靠近预警值时,必须加大相应的监测频率,当底板浇注之后,可三天监测一次,直至基坑的土方回填完毕之后方能停止监测。 
  三是科学确定精度要求,尽可能地减少误差,并结合施工现场实际和设计标准,针对性地确定其精度要求,例如某工程的建筑等级是3等,那么其变形测量的精度应满足以下要求:当垂直位移测量时,变形点的高程中误差为±1.0mm,相邻变形点的高程中误差为±0.5mm,当水平位移测量时,变形点的点位中误差为±6.0mm[2]。 
  4基坑变形监测报警值的选取 
  为了确保基坑变形监测的有效性,往往需要在现场进行设置监测报警点,而不同的基坑根据等级其报警值是不同的,例如某基坑位移报警值为:坡顶水平位移30mm、边坡墙体水平位移50mm、坡顶竖向位移30mm,如果坡顶水平位移的速率超过3mm/d,且呈继续位移的态势,必须及时进行报警,立即暂停施工操作,并进行连续地监测。当地面沉降值与预警值相接近时,或如果建筑物底部出现异常情况,如周围土体隆起、涌土或陷落等现象时,应该及时报警,立即采取相应的应急处理措施,尽快排除险情。 
  5工序管理及观测记录 
  一是做好工序管理。在完成了土方开挖之后,且尚未进行土钉墙护坡的施工,应及时采取措施对监测点实施观测,在确认没有发生明显变形之后,再实施土钉墙施工。在土钉墙施工时,也应该对变形情况进行全程监测,然后,再根据其变化规律进一步实施观测。 
  二是做好观测记录。对于每一次观测情况,监测人员应该及时予以记录,形成电子和纸制两种存储方式,以便于后面的查阅、分析和研究,根据计算得出的监测数据必须经过最少两人的复核,方可提交成果。 
  三是及时汇报监测成果。在一般情况下,当天的监测成果必须在次日上报业主及相关部门机构,上报的内容包括监测点的变化成果及相关值得注意的问题。如遇到需要报警的时候,必须先当场进行口头汇报,然后在4小时以内提供电子材料或书面材料[3]。 
  6信息反馈 
  将监测数据形成正规纸制报告,及时将变形情况给技术部门反馈,以便于技术部门及时进行分析和评估,并报告给项目经理,定期做好给业主、监理工程师的汇报工作。如果数据有明显的变化或者与报警值比较接近时,单独将需要报警的区域作为重点提出,也应及时做好报告工作。
  7应急处理 
  在基坑施工过程中,很容易受到各种因素的影响,其险情发生的可能性比较大,为了尽可能地降低施工风险系数,必须采取相关的应急处理: 
  成立监控小组,以项目经理为组长,对土方开挖及土钉墙施工实行24小时监控。 
  监控时,主要应该做好以下几个方面的监控:查看墙体是否出现明显位移;土钉墙是否发生结构变形,密切关注周边土体、道路的异常变化。在准备足够的砂袋存放在施工现场,一旦围护体的位移情况达到预警值时,就应该使用砂袋进行压载处理,以有效控制支护结构进一步扩大位移程度。 
  如果支护结构继续扩大位移程度,可以充分利用挖土机用回填土方进行反压,以阻止支护结构位移的扩展,并在位移比较严重的地方进行超前支护,待没有发生位移后再进行土方的开挖施工。施工时遇上流沙等土层时,应先打入竖向注浆管进行加固,然后开挖。根据监测信息,如发现围护体位移超过容许值,应即采取如下措施阻止位移:在坑内紧急垒堆砂袋或回填压载。位移较大并有发展趋势时,可在坑内设置内撑。 
  8监测仪器 
  为了确保各项监测项目的精度,使用的仪器必须按规定内容检查标定其主要技术指标,仪器检查合格后方能使用,并做记录归档。此外,在每次进行测量时都要对仪器进行校正,遇特殊情况(如受震、受损)随时检查、检定,不合格仪器坚决不能使用。 
  9监测报告 
  基坑监测过程中,应根据施工进度提交阶段性监测结果报告,例如,以日报和周报的形式,特殊区域单独提交监测报告,内容包括:工程概况,监测项目和各测点的平面位置图,采用的仪器设备和监测方法,监测数据处理方法和监测结果过程曲线,监测结果评价等内容。通过对施工现场基坑的变形监测,可以及时发现基坑周边存在的安全隐患,加以及时预防和处理,以确保工程快速、顺利地实施[4]。 
  10结语 
  综上所述,基坑施工是一项复杂性、专业性和综合性的工作,很容易受到各种因素的干扰而发生基坑变形,如果不采取有效的监测手段,就难以及时发现问题,从而导致基坑变形问题的进一步扩大,最终引发严重的基坑施工安全事故。因此,加强对基坑的变形监测具有非常重要的意义,通过对基坑的变形监测,能够早发现、早防控,将基坑变形控制在最初状态,从根本上提高基坑施工的安全性。 
  参考文献 
  [1]宋建学,郑仪,王原嵩.基坑变形监测及预警技术[J].岩土工程学报,2006,S1:1889-1891. 
  [2]吴华平.基坑变形监测方法及误差分析[J].建筑安全,2008,No.24509:32-34. 
  [3]刘作昌.基坑变形监测浅析[J].化工矿产地质,2011,v.3302:125-128. 
  [4]吴志连.浅谈对基坑变形监测[J].黑龙江科技信息,2010,22:252.

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