廉波
(中油遼河工程有限公司, 遼寧 盤錦 124010)
罐區建筑工程基坑變形監測分析
廉波
(中油遼河工程有限公司, 遼寧 盤錦 124010)
基坑開挖中常會發生滑坡、坍塌等緊急情況,給工程帶來了很大的經濟損失,采取必要的變形監測可以及早地提出預警,從而有效防范類似事故的發生。本文以某工程基坑為例簡單介紹了基坑變形監測的方案實施和結果分析,提出了幾點改善建議。
基坑;水平位移;監測分析
隨著城市建設的發展,高層建筑、大型工業設施及地下空間的開發建設,出現了大量的基坑工程。基坑工程是工程施工中常遇的臨時性挖掘工程,但其技術復雜,對建筑基礎的施工安全起到非常重要的保障作用。由于受各種因素影響,基坑開挖事故時有發生,給工程建設帶來了很多不必要困難。為了保證基坑開挖及基礎施工安全,保證工程質量,就必須對基坑進行準確的變形監測,實時掌握基坑的變形情況,對可能出現的工程隱患進行及時預警并采取有效的應對措施,避免重大施工事故的發生,減少事故帶來的經濟損失和社會影響。
某罐區擋土墻基坑施工中開挖高差較大,地質條件復雜,周圍建筑設施安全性要求較高。基坑北側距罐區防火堤和罐區主要消防管線較近,南側開挖放坡較陡最大高差13m,坡頂緊鄰一條地下供水管線及進場道路(如圖1)。為確保罐區和地下管線安全,施工中采用了“鉆孔灌注樁+錨索”結構進行了支護加固,并進行了準確的變形監測分析。
(1)監測目的與實施 監測目的:掌握施工開挖中基坑的變形發展方向、大小及發展趨勢;了解潛在滑動區域的變形及發展情況;分析滑動變形的影響因素,對基坑變形做出預測,為基坑的正常開挖和支護提供依據。
主要監測內容:水平位移監測;沉降監測;裂縫監測。
為保證監測基準網的布網精度,根據《工程測量規范》和《建筑變形測量規范》的相關要求采用獨立坐標系統,一次布設由4個基準點組成的大地四邊形監測網,并在基坑頂端鉆孔灌注樁上設置7個變形監測點(如圖1)。考慮測距較短且通視條件良好,為提高測量精度采用Leica TCR402全站儀進行免棱鏡觀測,并使用同一組測量儀器進行觀測,采用固定觀測順序,由T1點觀測A1-A4點,T2點觀測A6-A7點。

圖1 基坑監測點平面布置圖
(2)監測指標 根據相關規范,該基坑開挖深度超過10m其安全等級應屬一級基坑,基坑變形預警值適用表1中規定。最大位移速率6mm/d;最大位移量30mm;觀測周期1次/d,當位移出現發展趨勢或接近預警值時,應加大監測頻率,基坑土方回填后可停止監測。

表1 基坑變形的監控值(mm)
(3)監測結果分析 基坑監測自9月22日開始到10月11日結束,共監測20期,每期繪制位移~時間關系曲線圖(如圖2),及時反映基坑支護結構的水平位移情況。從圖中可以看出各個監測點在承受基坑壁壓力的情況下水平位移趨勢比較相似,隨著基坑開挖深度的增加,基坑壁承受壓力增大,各監測點水平位移量不斷加劇,其中以A4點表現最為明顯。在監測至第9期時發現各點位移速率有所增大,至第10期和第11期時各點水平位移量進一步增大,并且變形速率有整體加劇趨勢,其中A4點在第10期至第11期監測期間最大水平位移量達到了5mm/ d,接近了預先設定的最大位移量警戒值。檢查發現基坑壁沒有明顯裂縫,支護結構沒有明顯變形,變形量趨于平穩,綜合評價基坑狀態相對穩定。分析認為這是由于基坑開挖接近底部土方卸載造成基坑壁壓力增大,并且受降水滲透和進場道路載重車輛擾動所致。經進一步監測顯示,隨著基坑開挖的停止和土方回填的開始,各點水平位移量逐漸減小,水平位移速率明顯趨于緩和,觀測至第20期時基坑回填已基本完成,變形量也逐漸縮小,監測工作隨即停止。

圖2 監測點水平位移-時間關系曲線圖
①基坑開挖中采取適當的支護措施能有效地控制基坑變形,準確的進行變形監測能及時地反映基坑變形情況。②為了準確反映變形體的變形情況,變形監測點應布設在變形體的主要變形部位,監測基準應布設在變形體的主滑方向上。③免棱鏡測量減少了棱鏡安置誤差、但易受氣象因素的影響,測量應在成像清晰、氣象條件穩定時進行。
[1]建筑變形測量規范[M].中國建筑工業出版社,2007.
[2]工程測量規范[M].中國計劃出版社,2008.
[3]朱建軍,賀躍光,曾卓喬[J].變形測量的理論與方法,中南大學出版社,2004.