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【摘 要】结合某深基坑支护结构的监测情况,分析了其水平位移、周围建筑的沉降、立柱及地下水位的变化情况,并分析研究了基坑监测结果,充分采用了信息化施工,有效地保证了基坑及周围建筑的安全。
【关键词】深基坑;监测;沉降;位移
Application of deep excavation monitoring technology
Yu Yi-bin
(Putian City Construction Project Quality Supervision Station Putian Fujian 351100)
【Abstract】The Excavation of a deep monitoring of the structure, analysis of its horizontal displacement, the settlement of the surrounding buildings, column, and changes in groundwater level, and analysis of monitoring results of the excavation, construction of the full use of information technology, effective ensure the safety of the building foundation and around.
【Key words】Deep excavation; Monitoring; Settlement; Displacement
1. 引言
在當前城市建设中,建筑已逐渐向纵向空间方向发展,基坑工程越来越多的向大深方向发展。因为基坑工程本身的复杂性和基坑设计中假设的工况模型还不能完全反映施工时的集体状况,所以需要通过基坑监测到的各种变形数据信息,为设计和施工单位优化下一步的施工参数提供相关的参考,以达到信息化安全施工,将信息及时反馈给有关单位,判断支护结构及周边环境安全状态,指导施工,当出现异常时,及时报警,并及时采取必要措施,以确保施工正常进行。
2. 工程概况
拟建某大厦,位于某道路交叉口东南侧。本工地北侧及西侧均为道路,东侧为规划道路,道路距基坑约18米,南侧为四层某大厦(框架结构)及多座一层平房(砖结构)及本工程工地一层临时简易办公室(砖结构),建筑距离基坑约10米,有一条河道斜穿本工程西北往东南。本工程的工程桩采用预应力管桩,设地下室二层,基坑平面尺寸呈不规则多边形,基坑以河道为界,分为东、西区,基坑开挖深度5.2～7.3m。
本工程基坑支护采用一层内撑式钢板桩围护结构,采用SMW工法,基坑侧壁安全等级为一级。钢板桩采用“H”型钢HW350×350×12×19,桩长15m,周边采用水泥土搅拌桩挡土止水,600@450,桩长8m,河道两侧钢板桩采用钢板-12×900×9000与钢板桩点焊止水。支撑梁采用钢管609×14,支承柱也采用“H”型钢,支撑立柱长度18m。
3. 监测内容及测试方法
3.1 邻近建筑沉降监测,将测点埋设于周边1~3倍开挖深度范围内的临近建筑上,邻近建筑主要分别在基坑南侧,共布25个沉降测点,在开挖前完成测点埋设,并测得基数,沉降采用进口N3精密水准仪配铟钢尺测试,二级水准测量精度,基坑开挖期间每天观测1次,地板施工期间每3天观测一次,遇下雨、基坑受扰动等增加观测频率。
3.2 土体水平位移(测斜)监测:支护结构土体变形监测(测斜)采用直径70mm测斜管埋设于基坑外侧土体中,采用钻孔法埋设,共布9个测斜点,测斜管长度与钢板桩桩长基本相同,采用航天部生产的CX-01型测斜仪测试,测斜管与支护土体同步变形,通过测斜仪器测出支护土体的变形量,利用信息化处理得到支护土体任一深度的侧向位移。
3.3 立柱沉降观测,所有立柱均布沉降观测点,共14个,道路地下管线路面沉降观测,在场地西侧五一路、北侧古田路及东侧小路靠基坑一侧共布设8个沉降观测点,沉降采用进口N3精密水准仪配铟钢尺测试,二级水准测量精度。
4. 监测成果分析
本次开挖采用机械开挖。施工钢板桩后,先沿基坑周边及支撑钢管位置下挖约2.0m,然后施工支撑梁。待支撑系统完成后,进行基坑开挖。基坑开挖以河道为界,分2个区,西区先行开挖,基坑开挖于2006年3月14日开始。5月底,基坑底板也完成,进入地下室2层施工。6月16日开始拆除钢支撑,进行地下室一层施工,基坑监测工作结束。
4.1 支护结构变形(测斜):
开挖期间,支护结构测斜测试过程正常。支护结构水平位移—深度曲线特征一般为:变形曲线呈“弓”形,水平位移量自上而下逐渐增大,到基坑底开挖面附近水平位移达最大值,往下又逐渐减小。开挖过程中,在开挖到垫层标高后,1#~5#水平位移为5.95~29.59mm。西区基本封底后,东区基坑开始开挖,东区基坑较小,开挖速度快,支护结构水平位移不大,封底后,7#~9#累计水平位移为11.75~22.24mm。支撑拆除后,顶部位移不大,支撑拆除后2~3天,位移很快趋于稳定。
图1
4.2 邻近建筑及周边道路沉降监测。
邻近建筑沉降观测点于2006年3月3日布点,并进行首次基数观测。邻近建筑主要位于基坑南侧。开挖期间,基坑南侧龙华大厦累计沉降1.25~8.33mm,其东侧多座一层平房(砖结构)累计沉降2.76~15.93mm。靠基坑南侧边线的工地临时建筑(一层砖结构)及北侧大厦附属一层砖结构建筑物在开挖过程累计沉降较大,分别为18.00~29.74mm,其中靠基坑越近沉降量越大,综上所述,本次开挖对南侧大厦主体及东侧一层平房影响不大。
4.3 支撑钢管支撑立柱沉降监测。
开挖过程中,支撑钢管立柱沉降变化范围不大,开挖到底后,由于基坑回弹及钢立柱摩擦力减小,支撑立柱出现一定上浮,垫层施工后及地下室施工期间,立柱上浮量逐渐回落,最后观测结果,立柱累计沉降2.61~-9.41mm。
4.4 地下水位监测。
由于本次支护设计对河道的止水措施效果良好,河道水未明显渗入基坑,因此基坑周边地下水主要是杂填土层中的上层滞水,地下水位受降雨及周边地表水补给影响。根据水位观测结果,北侧W1地下水位埋深1.72~1.90m,南侧W2地下水位埋深1.7~1.9mm,开挖期间地下水位变化不大。
开始降水后,每3d观测1次,地下水位稳定后可减为每周1次。水位监测工作应该贯穿整个基坑开挖和结构施工阶段,直至结构后浇带完成。对于南方多雨季节时出现的地下水位上升,采用加大降水井抽水量,延长抽水时间的办法降低地下水位,并加大地下水位监测的频率,确保结构施工的顺利进行。
5. 结语
本工程对基坑开挖过程及完成后支护结构的水平位移、周围建筑的沉降、立柱沉降及地下水位进行了监测,充分采用了信息化施工,根据监测结果分析对施工方案及时加以调整和补充,随时掌握基坑支护结构及周围建筑的状态,对支护结构出现的各种情况及时采取相应的技术措施,有效地保证基坑及周围建筑的安全。施工期间南方多雨,本基坑经受住了雨季的考验,保证了结构施工的顺利进行及周围建筑物的安全使用,取得了良好的社会效益和经济效益。
[文章编号]1006-7619(2010)08-31-786
[作者简介] 俞毅邠 (1968.10-),男,福建省莆田市建设工程质量监督站干部,工程师 。
【关键词】深基坑;监测;沉降;位移
Application of deep excavation monitoring technology
Yu Yi-bin
(Putian City Construction Project Quality Supervision Station Putian Fujian 351100)
【Abstract】The Excavation of a deep monitoring of the structure, analysis of its horizontal displacement, the settlement of the surrounding buildings, column, and changes in groundwater level, and analysis of monitoring results of the excavation, construction of the full use of information technology, effective ensure the safety of the building foundation and around.
【Key words】Deep excavation; Monitoring; Settlement; Displacement
1. 引言
在當前城市建设中,建筑已逐渐向纵向空间方向发展,基坑工程越来越多的向大深方向发展。因为基坑工程本身的复杂性和基坑设计中假设的工况模型还不能完全反映施工时的集体状况,所以需要通过基坑监测到的各种变形数据信息,为设计和施工单位优化下一步的施工参数提供相关的参考,以达到信息化安全施工,将信息及时反馈给有关单位,判断支护结构及周边环境安全状态,指导施工,当出现异常时,及时报警,并及时采取必要措施,以确保施工正常进行。
2. 工程概况
拟建某大厦,位于某道路交叉口东南侧。本工地北侧及西侧均为道路,东侧为规划道路,道路距基坑约18米,南侧为四层某大厦(框架结构)及多座一层平房(砖结构)及本工程工地一层临时简易办公室(砖结构),建筑距离基坑约10米,有一条河道斜穿本工程西北往东南。本工程的工程桩采用预应力管桩,设地下室二层,基坑平面尺寸呈不规则多边形,基坑以河道为界,分为东、西区,基坑开挖深度5.2～7.3m。
本工程基坑支护采用一层内撑式钢板桩围护结构,采用SMW工法,基坑侧壁安全等级为一级。钢板桩采用“H”型钢HW350×350×12×19,桩长15m,周边采用水泥土搅拌桩挡土止水,600@450,桩长8m,河道两侧钢板桩采用钢板-12×900×9000与钢板桩点焊止水。支撑梁采用钢管609×14,支承柱也采用“H”型钢,支撑立柱长度18m。
3. 监测内容及测试方法
3.1 邻近建筑沉降监测,将测点埋设于周边1~3倍开挖深度范围内的临近建筑上,邻近建筑主要分别在基坑南侧,共布25个沉降测点,在开挖前完成测点埋设,并测得基数,沉降采用进口N3精密水准仪配铟钢尺测试,二级水准测量精度,基坑开挖期间每天观测1次,地板施工期间每3天观测一次,遇下雨、基坑受扰动等增加观测频率。
3.2 土体水平位移(测斜)监测:支护结构土体变形监测(测斜)采用直径70mm测斜管埋设于基坑外侧土体中,采用钻孔法埋设,共布9个测斜点,测斜管长度与钢板桩桩长基本相同,采用航天部生产的CX-01型测斜仪测试,测斜管与支护土体同步变形,通过测斜仪器测出支护土体的变形量,利用信息化处理得到支护土体任一深度的侧向位移。
3.3 立柱沉降观测,所有立柱均布沉降观测点,共14个,道路地下管线路面沉降观测,在场地西侧五一路、北侧古田路及东侧小路靠基坑一侧共布设8个沉降观测点,沉降采用进口N3精密水准仪配铟钢尺测试,二级水准测量精度。
4. 监测成果分析
本次开挖采用机械开挖。施工钢板桩后,先沿基坑周边及支撑钢管位置下挖约2.0m,然后施工支撑梁。待支撑系统完成后,进行基坑开挖。基坑开挖以河道为界,分2个区,西区先行开挖,基坑开挖于2006年3月14日开始。5月底,基坑底板也完成,进入地下室2层施工。6月16日开始拆除钢支撑,进行地下室一层施工,基坑监测工作结束。
4.1 支护结构变形(测斜):
开挖期间,支护结构测斜测试过程正常。支护结构水平位移—深度曲线特征一般为:变形曲线呈“弓”形,水平位移量自上而下逐渐增大,到基坑底开挖面附近水平位移达最大值,往下又逐渐减小。开挖过程中,在开挖到垫层标高后,1#~5#水平位移为5.95~29.59mm。西区基本封底后,东区基坑开始开挖,东区基坑较小,开挖速度快,支护结构水平位移不大,封底后,7#~9#累计水平位移为11.75~22.24mm。支撑拆除后,顶部位移不大,支撑拆除后2~3天,位移很快趋于稳定。
图1
4.2 邻近建筑及周边道路沉降监测。
邻近建筑沉降观测点于2006年3月3日布点,并进行首次基数观测。邻近建筑主要位于基坑南侧。开挖期间,基坑南侧龙华大厦累计沉降1.25~8.33mm,其东侧多座一层平房(砖结构)累计沉降2.76~15.93mm。靠基坑南侧边线的工地临时建筑(一层砖结构)及北侧大厦附属一层砖结构建筑物在开挖过程累计沉降较大,分别为18.00~29.74mm,其中靠基坑越近沉降量越大,综上所述,本次开挖对南侧大厦主体及东侧一层平房影响不大。
4.3 支撑钢管支撑立柱沉降监测。
开挖过程中,支撑钢管立柱沉降变化范围不大,开挖到底后,由于基坑回弹及钢立柱摩擦力减小,支撑立柱出现一定上浮,垫层施工后及地下室施工期间,立柱上浮量逐渐回落,最后观测结果,立柱累计沉降2.61~-9.41mm。
4.4 地下水位监测。
由于本次支护设计对河道的止水措施效果良好,河道水未明显渗入基坑,因此基坑周边地下水主要是杂填土层中的上层滞水,地下水位受降雨及周边地表水补给影响。根据水位观测结果,北侧W1地下水位埋深1.72~1.90m,南侧W2地下水位埋深1.7~1.9mm,开挖期间地下水位变化不大。
开始降水后,每3d观测1次,地下水位稳定后可减为每周1次。水位监测工作应该贯穿整个基坑开挖和结构施工阶段,直至结构后浇带完成。对于南方多雨季节时出现的地下水位上升,采用加大降水井抽水量,延长抽水时间的办法降低地下水位,并加大地下水位监测的频率,确保结构施工的顺利进行。
5. 结语
本工程对基坑开挖过程及完成后支护结构的水平位移、周围建筑的沉降、立柱沉降及地下水位进行了监测,充分采用了信息化施工,根据监测结果分析对施工方案及时加以调整和补充,随时掌握基坑支护结构及周围建筑的状态,对支护结构出现的各种情况及时采取相应的技术措施,有效地保证基坑及周围建筑的安全。施工期间南方多雨,本基坑经受住了雨季的考验,保证了结构施工的顺利进行及周围建筑物的安全使用,取得了良好的社会效益和经济效益。
[文章编号]1006-7619(2010)08-31-786
[作者简介] 俞毅邠 (1968.10-),男,福建省莆田市建设工程质量监督站干部,工程师 。