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基坑监测边坡水平位移及竖向位移的影响因素

2018-11-02 基坑变形监测

监测数据分析

三亚市妇幼保健院整体搬迁(新址)工程位于三亚市迎宾路,开挖地下室基坑,面积约21567.07m2,基坑周长为651.97m基坑,基坑重要性等级为二~三级,基坑采用分段基坑支护方式,主要为放坡挂网喷砼+两排钢花管钻+钻孔灌注桩进行支护,监测报警控制值为:支护结构水平位移:累计位移量≥70mm,日位移量≥15mm;支护结构竖向位移:累计位移量≥70mm,日位移量≥8mm。本项目采用独立坐标系和独立高程基准。各监测点布置示意图(如图1所示)。

各监测点布设示意图

工作流程图(如图2所示)。

工作流程图

位移监测通过拓普康GTS-102全站仪采用小角法施测,归算至垂直于基坑支护结构方向进行分析。沉降监测采用中纬测量系统(武汉)有限公司ZDL700数字式自动安平水准仪及配套的条码尺按二等水准测量基坑观测频率:基坑开挖时1次/2~3天;浇好垫层后1次/3~7天;浇好底板后至基坑回填1次/7~15天。监测工作于2014年8月21日进行初始值观测,至2015年1月30日基坑基本回填结束。

基坑相关数据分析如下:期间支护结构水平位移累计位移量最大是WY02的13.5mm,最小为WY06的5.5mm,最大日位移量为1.5mm,均未达到报警要求。选取代表的5个监测点通过EXCEL汇总分析,(如图3所示)从支护结构水平位移分析图曲线中可以看出,基坑支护结构总体向坑内位移,但位移量不大。其中WY02图形在2014年12月5日至12月19日有持续波动下降,综合分析南侧WY02点周边场地由于长期积水使基坑周边土体变软,期间又正在进行填土盖房,基坑周边荷载加大。其余各监测点水平位移波动不明显,属误差范围内。

支护结构水平位移分析图

支护结构竖向位移累计沉降量最大的是WY02的20.8mm,最小为WY09的1.5mm,均未达到报警要求。选取代表的5个监测点通过EXCEL江总分析,(如图4所示)从支护结构沉降分析图曲线中可以看出,基坑支护结构沉降点WY02,WY07,WY17曲线在一段时间存在变陡,其中WY07点在2014年9月24日至9月29日最大日沉降量为2.1mm,期间WY07点周边有弃土堆放,加之有水长期渗漏在基坑边,导致基坑支护结构周边土体变软突然下沉。WY17在2014年8月、9月、10月曲线都有过突然的沉降变陡,期间西侧WY17靠近水泥路,常有工程车过往。而WY02点在2014年12月1日至12月23日期间曲线有持续变陡的趋势,之后又变缓,综合分析期间南侧周边正在进行填土施工盖房,同时由于长时间地表积水导致支护结构下沉。其余各监测点曲线趋于平缓,沉降不明显。

支护结构沉降分析图

基坑监测的重要性

由于支护方式、地层性质、荷载条件、施工环境的复杂性,往往使地下室施工的安全性有许多的不确定因素,期间容易引发的周边环境、建筑物的变化,为保障人员安全和工程质量,这时就需要通过信息化的监控予以防止,基坑监测变得必不可少。

支护结构位移沉降成因分析

通过实例数据汇总分析结合期间场地状况可以看出影响基坑的一些相关因素主要有:

1.施工因素

基坑支护不太重视,施工工艺不到位,例如挂网喷射砼时不均匀,厚度不到设计值,护坡桩成桩质量不高,锚杆或土钉达不到设计长度等等都会影响支护结构的质量,在土体应力急剧下降的情况下容易产生支护结构倾斜、坍塌。

2.排水因素

排水、降水、止水永远是基坑施工中的重点,只有有效控制地下水的渗入,基坑周边地表水流入,防止长时间的泡水而使边坡失稳,侧壁出现管涌、渗漏或流砂等现象,才能提高基坑的稳定性,在雨季或暴雨后因适当增加观测频率,及时降水,以防止周边环境的不均匀沉降

3.荷载因素

施工场地上的静荷载(如材料、杂物的堆放、临时建筑物的搭建等)以及动荷载(如各种工程车)都会产生扰动而使基坑失稳,应该避免在基坑周边堆放重物或弃物,场内道路设置应远离支护侧壁,避免荷载重力对基坑侧壁产生影响。

基坑监测工程是一个复杂的体系,影响基坑安全性的因素众多,尤其在地层条件较差,开挖较深的基坑,更是需要多项指标相互结合才能分析基坑施工的状态,只有在完善理论、丰富经验、严谨的监测数据下才能更科学地防护,预测基坑的状态趋势。相信随着科技的进步,仪器的更新,基坑监测由信息化监测慢慢转变为自动化监测,以获得连续的实时监测数据,更好地保障地下施工安全。

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