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高层建筑基坑工程变形监测流程和方法

2018-10-08 基坑变形监测

福州元庚公寓工程工程位于福州市鼓楼区鼓西路南侧,地块呈类长方形。工程共设2幢主楼(20F),一个3层地下室,采用桩基础。基坑场地北侧为鼓西路(基坑顶距离鼓西路约2.5m),南侧为7层住宅(住宅采用桩基础,基坑顶距离住宅约9.5m),西侧为9层住宅(住宅采用桩基础,基坑顶距离住宅约4.6m),东侧为住宅及印刷厂(住宅采用桩基础,距离基坑顶约12m,印刷厂采用浅基础,距离基坑顶约9m),地下室基坑平面位置示意图如图1所示。工程基坑开挖深度约为12.70~13.70m,基坑周长约260m。根据设计图纸,基坑支护措施采用灌注桩+钢筋砼内支撑支护,基坑安全等级一级,侧壁安全系数1.1。

基坑简介

确定变形监测项目及预警值

根据元庚公寓地下室基坑支护工程图纸要求,结合工程项目概况及施工现场情况,确定的监测项目及各项目的预警值如表1。

基坑变形监测预警值

各监测项目监测点的建立及监测方法

本工程基坑监测点平面布置示意图如图2所示:15个基坑顶沉降监测点,15个基坑顶平面位移监测点(与基坑顶沉降监测点为同一点),8个深层水平位移监测点,5个地下水位监测点,6个立柱竖向位移监测点,58个周边建筑沉降点(图2未表示)。

基坑监测点布设图

1垂直监测网、监测点的建立及监测方法

基准点埋设在变形区外约50m处,共布设3个(基岩水准标志),该网采用独立高程系,采用国家三等水准精度观测。观测前,水准仪、标尺均进行了检查、校正;观测时,采用三同时原则,即同一台仪器设备、同一条观测路线、同一个作业人员。

以设计要求为基础,结合现场实际情况,基坑顶部沉降监测点共布设15个,立柱沉降监测点共布设6个,周边建筑沉降监测点58个。沉降监测点均采用国家三等水准精度,采用莱卡NA2精密水准仪观测,作业前先选定观测路线、做标志,使每次观测路线尽量保持一致。各期观测均为同人同仪器同路线,路线闭合差不大于±0.6×Nmm(N为测站数)。每次高程值和上次高程值进行比较可得监测点的沉降量,与初始高程值比较可得监测点的累计沉降量。

2平面位移监测网、观测点的建立及监测方法

在变形区外约50m处布设3个稳定可靠的平面基准点D1、D2、D3,监测网采用国家四等导线网建立,外业采用徕卡TS02全站仪观测,水平角观测采用测回法观测4测回,边长观测1测回。该网采用独立坐标系、磁北方位,平差计算采用《清华山维控制网严密平差软件》进行。

平面位移监测点均布设在基坑周边的地面或建筑物上,基坑顶平面位移监测点与基坑顶沉降监测点为同一点,共布设15个,采用莱卡TS02全站仪观测得到各个监测点的初始坐标值,之后每次观测得到的坐标值与上次的坐标值进行比较得到单次位移值,与初始坐标值进行比较可以得到累计位移值,其各项作业限差严格按规范要求执行。

无论是平面监测网的建立,还是平面观测点的观测,自始至终均使用同一台仪器设备、相同的作业方法。

3深部土体水平位移监测点的建立及监测方法

沿着基坑周边共埋设8个测斜孔(CX1-CX8),采用钻孔预埋法,钻孔直径110mm,成孔后孔内应清理干净,然后放入测斜管,测斜管直径70mm,埋设深度为30m,测斜管底用盖子封口,边放入测斜管,边向管内灌水,测斜管下入预定深度后,在测斜管和钻孔井壁之间填入砂,固定测斜管,测斜管顶用盖子封口。

采用北京航天科工CX-06B型测斜仪测量,监测土体各层的位移变化情况。将探头放到测斜管底部进行读数时,即开始了测斜管观测,每米读数一次,直至管顶,这组读数被称为A+读数,然后将探头从管中取出旋转180°,重新放入测斜管中,方法同上,得到另一组数据(A-读数)。数据处理时,将两组读数(A+、A-)相结合(用一组数据减去另一组数据)。每次观测数据与原始观测数据相比较,可知测斜管的倾斜量变化,把倾斜量从下至上一次叠加,即得不同深度土体的水平位移。

4地下水位监测点的建立及监测方法

地下水位监测点共布设5个,水位管采用钻孔预埋法,水位监测管采用50mm小PVC管,2m以下打花眼,外包2层透水土工布。采用钢尺水位计测量地下水位的变化。在水位观测井顶部选用一点,作为观测井水位的基准点(与水准网点连测),从此基准点开始,将水位计探头沿水位井下放,当碰到水位时接受机会发出蜂鸣声,此时读出至基准点的读数,再结合管口基准点的高程,求出地下水位的绝对高程,进而监测地下水位的变化。

5内支撑应力及围护桩内力监测点的建立及监测方法

根据现场情况,内支撑应力监测点布设6个,围护桩内力监测点布设8个。钢筋应力计为预埋件,由施工单位预埋。

采用振弦式钢筋应力计来监测内支撑应力的变化。振弦式钢筋应力计工作原理是:利用一根张拉并固定在应力计变形段两端中心位置的钢弦,在受力变形后自振频率发生改变,求出钢弦应力的大小,进而推算出被测钢筋受力的变化。观测时利用振弦式频率接收仪,测得钢筋应用计在受力后的自振频率读数,经公式转换后求出支撑内部应力变化。

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