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高层建筑基坑工程变形监测探讨

2021-03-07李强

科技研究·理论版 2021年23期
关键词:基坑工程变形监测高层建筑

李强

摘 要:在城市化发展当中,建筑建设用地面积正在逐步缩小,高层建筑的出现能够实现土地的高效化利用,满足社会生产生活需求。由于层数较多且高度较高,因此高层建筑的施工难度也会相应增大,只有加强施工质量控制,才能保障人们的居住安全。在施工过程中,高层建筑基坑工程变形问题受到人们的广泛关注,对其进行有效监测与控制,为后续施工奠定基础。应该加强对工程建设实际情况的分析,促进基坑变形监测体系的逐步完善。

关键词:高层建筑;基坑工程;变形监测

引言:近年来,人们的经济生活水平越来越高,城市化发展进程的不断加快,更多的人开始涌入城市,使人们对建筑的需求量也越来越大。目前我国的建筑工程普遍向结构复杂化和高层化方向发展,通常情况下,高层建筑在施工中都会具有基坑大、基坑深等特点。由于基坑面积的加大, 深度的加深,会给高层建筑工程造成巨大的安全隐患,因此为了提升高层建筑的结构稳定性,确保工程施工安全,必须在进行高层建筑基坑施工时,加强对基坑变形的监测。通过对基坑变形监测,随时掌握高层建筑的基层施工变形规律,寻找能够引发高层建筑基坑变形的原因,并通过对原因的分析找出恰当的解决方式,有效确保基坑施工安全。

1 变形监测的概述

1.1 高层建筑基坑工程变形监测的目的

针对高层建筑基坑结构实施变形监测工作,其目的就是保证建筑工程结构的质量和稳定性,并且可以实施了解高层建筑施工过程中基坑支护结构的建造状况。针对高层浇筑基坑工程实施变形监测,如果工程结构出现异常变形能够及时的报警,并且可以为工作人员进行工程支护结构施工工作进行切实的调整提供信息数据参考。其次,借助基坑变形监测工作能够实时了解基坑施工支护结构的各方面情况,判断施工过程中可能遇到的问题,制定出有效的预防和解决方案,从而实现促进高层建筑结构质量的目的。

1.2 变形监测的意义

一是对于滑坡而言,随着监测时间的变化,能够进一步研究导致滑坡的原因,为滑坡的预防提供支持;二是对于机械设备而言,变形监测能够有效保证设备运行的安全性、高效性和可靠性,还能够为新产品设计和产品质量优化提供技术支持;三是在地壳构造运动监测方面,对于近期地壳断裂带的应力聚集、地壳水平运动和垂直运动等地球动力学现象、铁路工程、大型特种精密工程等具有深刻意义。

2 高层建筑基坑工程变形监测方案的编制原则

监测人员在基坑监测之前必须针对基坑的实际情况制定详细的监测方案。基坑监测方案的内容大致包括基坑的概况、基坑监测的依据、基坑的安全级别、基坑监测的项目、基准点及监测点的布置、检测方法及精度、监测人员及主要仪器设备、监测频率、监测报警值、出现险情的监测预案、监测数据记录及处理方法、监测信息的反馈制度等。对于地质和环境复杂,周边有历史文物、重要古建筑、地铁、隧道或管线、严重事故,重新组织施工的基坑必须组织专家进行方案论证。总之,编制方案要详细, 监测项目要全面,监测方法要得当,检测人员要专业、仪器设备要满足相应等级精度要求,基准点和监测点布点要均匀,监测频率要恰当,报警值要准确。同时,基坑监测方案还应上报业主、设计单位及质量管理部门认可,确保监测方案具有针对性和可操作性,能准确反映基坑的变形情况。

3 基坑监测工程变形沉降量分析

3.1 基坑监测控制点

在进行高层建筑的基坑变形监测时,对于基坑监测控制点的选择必须充分结合高层建筑物的高程进行,基准点的位置要设置在监控视野好的位置上。比如,在对我国某高层建筑进行基坑监测时,施工单位将高层建筑物的基坑监测点设置在施工场地外侧的非机动车场地上,这个场地视野宽阔,将此作为高层建筑物基坑变形监测的起算点,能够有效地获取变形监测数据和信息。将其他监测点作为基坑变形监测的辅助点,能够有效提升高层建筑物基坑变形监测结果的准确性,为工程的施工和方案设定奠定了基础。

3.2 基坑支護结构竖向位移量分析

高层建筑沉降数量的计算,是在基坑工程变形监测中的重点工作,并对相关计算数据与结果进行分析,为研究基坑支护结构竖向位移量奠定基础。在测量基坑监测点时,为了能够准确计算此次沉降量,应该对上次监测数据进行合理分析,本次沉降数量=本次沉降结果-上次沉降结果,以各沉降点的积累沉降数量确定沉降总和。在工作当中应该做好详细的沉降监测记录工作,对沉降速率、沉降量和最小观测点等进行计算。

4 高层建筑物基坑工程变形监测方法

4.1 建立地下水位监测点

在监测地下水位时可以采用钻孔预埋的方法,应该确保监测点布置的合理性,对地下水位的变化情况进行实时获取与记录,在计算中运用钢尺水位。在井水位的观测当中,应该选择井顶部当中的一点作为基准点,并使其与水准网点实现互相联测。将水位计的探头作为参考,开展水位井下的监测工作。蜂鸣声会出现在水位和探头接触的过程中,应该对其进行合理分析,以明确基准点读数,实现基准的科学化计算 。在地下水位的绝对高层获取中,应该以管口基准点高层作为参考,明确地下水位的变化情况,为后续施工奠定良好的基础。

4.2 坡顶水平位移监测

在对高层建筑工程基坑结构变形情况实施监测的时候,可以选择使用的方法有很多,其中使用最为频繁的就是水平位移监测法。这种方法其实质就是在基坑结构四周容易出现形变的位置之外,选择不少于三个基准点,运用相对独立高程体系以及最前沿的科学技术来进行水平位移监测系统。在开展监测工作的时候,务必要在前期对相关仪器设备校准确认,在各个观测阶段,都不能对工作人员以及使用的监测设备进行任意调整,以避免监测过程中人为及仪器产生误差情况发生。

4.3 坡顶竖向位移监测

在对高层基准点进行埋设时,应该控制与施工场地之间的距离,避免周围工程建设受到较大的影响,对其进行有效保护,保障监测工作的顺利实施。明确基准点位置,实现对工程监测点高程的观测,基准点的测量工作应该符合建筑变形测量的相关要求。为了促进测量效果的提升,应该加强新型观测仪器的引进与使用,对仪器进行优化和改进。在使用前对其进行严格地检验,确保其良好的工作性能。环形路线和双侧法应用于竖向位移的首次观测当中。

4.4 深部土体水平位移方法

在基坑的四周,遵照规范要求以及操作标准来选择适当的位置埋设测斜管做为土体水平位移的监测点,将探头从导槽内放置到测斜管道的最底层,实施测量工作,并对测量数据进行详细的记录。每间隔0.5米进行一次读数,一直持续到下管的顶部,之后将探头移出,翻转之后继续按照第一次测量顺序,实施反测测量。

结束语:总之,要做好高层建筑基坑工程变形监测,要从监测方案入手,制定好各个监测项目的监测点埋设及监测方法,明确各监测项目的报警值,每期监测结束,要及时处理数据,对监测点稳定性进行分析,同时还要建立变形量与变形因子关系数学模型,对基坑引起变形的原因做出分析和解释,必要时还要对变形的发展趋势进行预报,确保基坑工程在施工过程中的安全稳定,同时确保高层建筑地下室施工安全。

参考文献:

[1] 黄清云,张克,徐强等.基于桩土接触单元的基坑工程变形监测与数值模拟研究[J].湖北理工学院学报,2020,34(4):36-40+48.

[2] 陈涛,范鹏程,翟超等.深基坑工程施工变形监测与数值模拟对比分析研究[J].矿产勘查,2020,9(6):1299-1306.

[3] 张傲,林泽耿,李淦泉等.下穿城市轨道交通车辆段道路隧道基坑支护工程变形监测及分析[J].广州建筑,2019,46(1):31-34.

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