浅谈基坑变形监测的若干险情及预防

2015-08-04 193 0

  1引言
 
  随着城市建设的步伐越来越快,越来越多的大、中、小型基坑监测工作需要展开。基坑工程监测的目的为了保证基坑及周边环境的安全。基坑监测任务是做好监测工作,保证监测的客观性和公正性。如能警惕基坑监测中可能出现的险情,预先做好防范工作,预先做好针对性的监测内容及监测频率,将能更好的为业主提供监测数据及分析,保证建设工程顺利进行。
 
  2了解周边土质情况、警惕土压力、孔隙水的较大影响
 
  以2007年至2008年某大桥锚碇基坑变形监测为例,见图1:
 
  锚碇基坑开挖边线为一个半径R=50.0m的圆形平面(见红色区域),基坑坑底开挖标高为67.634m。根据勘察资料,南岸坑顶地表平均标高约为87.00m,场区内潜水水位标高约为77m,南岸锚碇开挖深度达21.366m,位于潜水位以下9.366m。根据场地条件及各种支护方案的优化对比,结合本地区类似基坑支护经验,对双拥桥南岸锚碇基坑工程采用如下支护设计方案:基坑分段进行支护,并在83.0m及77.0m标高面形成两个开挖平台,其中,83.0m处开挖平台宽按1.4m考虑,77.0m处标高开挖平面台按8.0m考虑。标高77.0m以上开挖基坑坑壁,按1:0.8放坡基础上采用锚杆支护;77.0m以下基坑,按环形砼板墙+排桩的综合支护。
 
  监测单位在锚碇基坑的4层都布设监测点,采用常规全站仪极坐标法进行监测。从监测数据上看蓝色监测点(B10、B11、B19、B20、B27、B28、B29、B37、B38、B39)都往基坑中心位移,且蓝色监测点位移量都大于25mm,最大B37为35.7mm。
 
  情况分析:本基坑周边除蓝色区域外大都为甘蔗地。蓝色区域有4栋建筑,最高为4层,地面标高为95.30m,相对锚碇基坑顶高约8m。建筑与基坑之间有较密集树林。在基坑开挖初期,树林被砍伐。在监测过程中,基坑蓝色监测点范围,长期有渗水,雨季渗水较大。对支护产生了较大危险。在监测中期,针对渗水情况,业主对支护壁增加了排水措施,我院也加大监测力度。
 
  针对类似深基坑监测的建议:①在基坑施工前,多收集基坑周边地质情况,对地下水位监测、孔隙水压力监测有预见性。②在基坑施工期间,尽可能不破坏周边树林,并针对孔隙水情况,埋设孔隙水压力计进行监测。孔隙水压力计埋设后应测量初始值,且逐日量测1周以上并取得稳定初始值。③孔隙水压力监测的同时进行地下水位监测。④深基坑深层水平位移的监测宜通过测斜仪监测。
 
  3警惕冲孔桩对基坑及周边建筑的影响
 
  以某大楼基坑变形监测为例,如见图2。
 
  基坑南面为河东农民回建房,东面为不规则私房,北面为与东提路相接的三桥匝道。基坑顶标高为87.50m,基坑开挖深约4.5m,而南面回建房地面标高为91.50m,与基坑之间原有一道挡土墙,墙高约4m。基坑支护为灌注桩结构。
 
  基坑变形监测设计时设定为“三级”。对支护桩水平位移监测;对周边楼房、原有挡土墙、匝道路面进行沉降监测。
 
  基坑监测数据结果为:支护桩水平位移量不大,往基坑内最大位移量B2为5.5mm。
 
  周边楼房、原有挡土墙、匝道路面沉降量不大,最大沉降量H12为5.9mm。
 
  从监测结果上看基坑支护桩很稳定,但是南面回建房出现裂缝,之后项目被叫暂停。。
 
  情况分析:出现裂缝时间为基坑土方开挖完毕后,施工方使用冲孔桩做大楼基础,冲孔约3周后回建房开始出现裂缝。本基坑监测设计中,针对周边楼房及原有挡土墙只进行了沉降监测,未进行建筑水平位移监测和建筑倾斜监测。(《建筑基坑工程监测技术规范》中针对周边建筑竖向位移应测,水平位移和倾斜可测)。支护措施也未对周边建筑进行特别保护。基坑土方开挖过程中,基坑和周边建筑是稳定状态,而冲孔桩对地面的冲击形成类似于地震,周边建筑被震裂。
 
  针对周边有建筑楼房的基坑监测、基础建设的建议:
 
  周边有建筑,且距离较近时,建议不采用冲孔桩做大楼基础,改用旋挖桩做基础。
 
  对周边建筑竖向位移、水平位移和倾斜都应监测。并及时提供可靠监测数据、综合分析报告。
 
  4加大基坑开挖过程中的监测
 
  以某楼群基坑变形监测中的南面基坑监测及紧邻建筑监测为例,见图3。
 
  基坑场地的地形较复杂,基坑设计开挖深度大约为9.5~11.5m。基坑南面中侧部分为部分未征地,主要由4~7层民用建筑组成,考虑确保各民用建筑的安全用地做基坑支护及监测。
 
  基坑按“一级”基坑内容进行监测,支护结构监测主要内容:
 
  支护桩桩顶水平位移监测、沉降监测;坑深2倍范围内的既有建筑物沉降监测、水平位移监测、倾斜监测。
 
  险情介绍:基坑开挖前基坑南面支护桩已建好,基坑内土方分层分期开挖(设计开挖分4期,0-5m、5-8m、8-10m、10m-底层)。
 
  0到5m层开挖,监测数据为监测点总水平位移量都小于5mm,监测点总沉降量都小于2mm,基坑及周边建筑稳定。
 
  5-8m层开挖,支护桩出现纵向断裂错位,周边楼房出现裂缝,地面出现裂缝。监测数据变化量较大,支护桩桩顶水平位移B26-B29,B36往东总位移量均大于15mm,其中B28为25.6mm。紧贴B28、B29点的砼7、砼6楼房监测点总沉降量均大于15mm,其中C6沉降24.5mm;楼房往东楼顶总位移量均大于20mm,其中F4为31.2mm。倾斜度累计为1.1/1000。总变化量未达到报警值,但其变化速率达到报警值。
 
  情况分析:图中蓝色圆圈区域土方开挖5-8m层,但现场施工方为加大进度,部分地方直接开挖至9.5m。且支护设计中每开挖一定深度须对支护桩进行拉索喷锚,但现场未能及时做支护,产生了严重的险情。
 
  针对土方开挖过程中监测的建议:
 
  紧密联系施工方、开挖方、支护方;准确获取现场开挖时间及进度;加强巡视检查发现现场的异常情况;
 
  土方开挖期间,加密监测频率;及时提供可靠监测数据、综合分析报告。
 
  5结束语
 
  基坑工程监测既要保证基坑的安全,也要保证周边环境的安全和正常使用,涉及建设、设计、监理、施工及周边有关单位利益。监测对技术人员的专业水平要求较高,且需要岩土工程、工程测量等方面的综合知识。作为第三方监测,既要保证监测的客观性和公正性,同时需要制定和实施合理适度的监测方案。预先提醒业主、施工、监理,警惕基坑监测中可能出现的险情,合理的安排监测频率,及时提供可靠监测数据、综合分析报告,为工程顺利进行提供保障。
 
  参考文献
 
  [1]《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007).
 
  [2]《工程测量规范》(GB50026-2007).
 
  [3]《建筑基坑工程监测技术规范》,(GB50497-2009).

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