基坑變形監測范文第1篇
1 工程概況
廣州國際商貿廣場工程位于廣州市中山三路與較場西路交匯西北繁華地段, 由兩棟超高層65層和28層塔樓及6層至9層裙樓組成, 其中地下室4層, 底板設計標高-13.9 m, 基坑平面形狀呈L形, 北面為高層商住樓, 南面為工廠大樓, 東南角為變電房, 周圍環境較為復雜?；釉O計采用人工挖孔樁及預應力錨桿支護形式支護, 基坑支護安全等級為一級。該基坑變形監測的內容主要有:支護結構樁頂水平位移、支護樁體側向位移及土體側向位移 (測斜) 、地下水位監測。
2 監測目的
根據現場監測可以追求更確切的施工安全性及經濟性。在地下工程施工中, 根據測定施工過程中的支護結構頂和周邊相關實體的變形, 隨時把握周圍土體及支護材料的動態, 比較其在施工過程中的變化, 進行合理的、定量的分析、判斷和評價土體及支護結構的狀態, 及時提供便于迅速變更相應設計的數據, 并指導施工管理, 確保施工的安全性、合理性、經濟性。
3 監測技術措施及方法
3.1 監測項目及精度要求
根據建設方提供的基坑支護監測布置圖及其施工特點, 并考慮施工過程中支護結構和周圍土體的相互作用, 確定以下監測項目:支護結構樁頂水平位移、支護樁體側向位移及土體側向位移 (測斜) 、地下水位。
如表1所示。
3.2 監測時間及頻率
基坑開挖之前先測定初始值。在基坑開挖階段, 每三天測一次, 開挖急劇或變形速度加快時, 每天測一次或兩次。在地下室施工階段, 每七天觀測一次。如有不正常變形或連續下雨天應每天測一次, 出現報警值時則加密監測 (每天二次) 。
由于工地現場施工情況不同, 具體測量次數、測量時間可根據有關管理單位要求、現場工程進度和測量反饋作相應調整。
3.3 監測項目報警值
如表2所示。
備注:d為天數。
3.4 支護結構頂水平位移監測
3.4.1 控制點及觀測點埋設
在施工區影響范圍之外, 保證基準方向通視良好, 不受旁折光的影響的地方布設三個控制基準點, 其中兩點組成一個邊角控制網, 另外選取遠處的一個固定目標作為定向及檢查?？刂苹鶞庶c按此標準制作:在混凝土地面上鉆孔, 深100mm, 孔內埋設直徑12mm的鋼筋, 并澆筑混凝土墩, 墩的尺寸為:長×寬×高=300×300×1200mm, 墩頂部設強制對中螺栓和儀器整平鋼板, 螺栓尺寸根據儀器基座絲口尺寸決定, 并在螺栓頂部打一小孔 (小孔直徑約0.3mm) , 在墩的中間增加加強鋼筋, 每個墩都加工一個鋼蓋板, 不使用控制點時將蓋板扣上, 以保護其不受破壞。
觀測點的埋設根據設計圖紙的要求共布設36個點, 觀測點的埋設方法與工作基準點的埋設方法相同, 但混凝土墩的尺寸有所減少, 其尺寸為:長×寬×高=200mm×200mm×200mm。
3.4.2 監測方法
水平位移點監測方法:本基坑采用極坐標法進行水平位移監測;角度采用方向法觀測, 觀測2測回, 距離觀測1測回。分別在基準點上設站。對工作基點的穩定性檢查宜采用前方交會、導線測量和后方交會方法監測。極坐標法外業監測采用全站儀TOPCON 102N監測, 進行野外采集;監測系統對監測數據進行數據改正、平差計算、生成監測報表和變形過程線圖、變形速率及變形預報圖。
極坐標法是利用數學中的極坐標原理, 以兩個已知點為坐標軸, 以其中一點為極點建立極坐標系;測定觀測點到極點的距離, 測定觀測點與已知坐標軸的角度, 來計算觀測點的坐標。如圖1所示。
測定待求點C坐標時, 先計算已知點A、B的方位角:
測定角度a和邊長BC, 根據方位角計算公式, 計算BC方位角:
計算C點坐標:XC=XB+S×COSaBC;
YC=YA+S×SINaBC
3.5 測斜監測方法
3.5.1 測斜管埋設
鉆孔埋設主要用于圍護樁、連續墻已經完成的情況和土層中鉆孔測斜。首先在圍護樁上鉆孔, 孔徑略大于測斜管外徑, 一般測斜管是外徑Φ70mm, 鉆孔內徑Φ110mm的孔比較合適, 孔深大于基坑深度, 然后將在地面連接好的測斜管放入孔內, 測斜管與鉆孔之間的空隙回填細砂或水泥與膨潤土拌合的灰漿, 埋設就位的測斜管必須保證有一對凹槽與基坑邊緣垂直。測斜管的上下管間應對接良好, 無縫隙, 接頭處牢固固定、密封。測斜管安放就位后, 調正方向, 使管內的一對測斜槽垂直于測量面。
調正后蓋上頂蓋, 保持測斜管內干凈, 通暢、平直, 管頂高出地面約10cm～50cm。進行鉆孔和測斜管之間的回填, 宜選用中粗砂緩慢進行, 注意采取措施避免塞孔使填料無法下降形成空洞, 回填過程中通常灌水, 間隔一段時間后檢查, 發現會填料有下沉時, 繼續回填。
為確保測斜管與樁體、墻體、土體同步變形。埋設時間應在基坑開挖或降水之前, 并至少提前兩周完成。做好清晰的標示和可能的保護措施, 保護措施一般是用磚砌一個保護墩。
3.5.2 測斜測量方法
測斜觀測分正測和反測, 觀測時先進行正測 (每個測斜儀的導輪架上都標有一個正方向) , 再進行反測;測量時, 將測斜儀探頭沿測斜管十字定向槽放至測斜管底, 從底至頂每0.5m測一次數值, 得到每0.5m的偏斜量, 基坑開挖過程中測量值與初值比較的差值即是每0.5m由于開挖引起的位移量 (測斜管埋入基巖, 認為管底不動) 。探頭的雙測頭結構可以一次測量正交兩個方向的偏斜量, 可根據十字導槽的方向計算位移的方向。
測斜觀測時每0.5m標記一定要卡在相同位置, 每次讀數一定要等候電壓值穩定才能讀數, 確保讀數準確性。測斜管布設如圖2所示。
測斜原理圖如圖3所示。
計算公式為:
某一深度的水平變位移值δi可通過區段變位Δi的累計得出, 即;
設初次測量的變位結果為δi (0) , 則在進行第j次測量時, 所得的某一深度上相對前一次測量時的位移值?xi即為:
相對初次測量時總的位移值為:
3.6 基坑外地下水位監測
水位孔埋設根據設計圖紙的要求進行。水位監測仍采用鉆孔測水井高程方法先在設計點位鉆孔, 然后用pvc管護壁, 用水位計定期測量孔內水位高程 (水位孔埋設見示意圖) 。
如圖4所示。
4 監測數據的采集整理及信息反饋
4.1 數據的采集整理
監測過程中, 采用專用的表格記錄數據, 保存原始資料, 并按要求進行簽字、計算、復核。將原始數據及時整理成正式記錄, 根據不同原理的儀器和不同的采集方法, 采取相應的檢查和鑒定手段, 包括嚴格遵守操作規程、定期檢查維護監測系統。
4.2 數據的處理和分析
對每次監測數據及時進行處理和反饋, 對測量產生的系統誤差、偶然誤差等各種誤差用對比檢驗、統計檢驗等方法進行處理。利用已經得到的監測信息進行反分析計算, 提供基坑支護結構和周圍建筑物的變形狀態, 預測未來變化情況, 以便提前采取相應的技術措施, 驗證設計參數和施工方法。
4.3 信息反饋
對監測數據全部輸入計算機, 由計算機計算并描繪出各種表格、圖形及變形曲線, 包括如下。
(1) 邊坡頂部水平位移監測成果表及“時間—位移”曲線圖。
(2) 土體側向位移 (測斜) 監測成果表及“時間—土體側向位移 (測斜) ”曲線圖。
(3) 地下水位監測成果表及“時間—地下水位”曲線圖。
(4) 基準點及監測點平面位置示意圖。在監測過程中, 若發現位移、沉降變形較大等異常情況, 立即向上級部門匯報, 并提供報表;測量結果正常, 則在測量結束后一天內提供報表。當整個監測工作結束后, 向業主提供滿足要求的監測報告。
摘要：通過對某深基坑支護工程變形監測的原理、方法的介紹, 對監測成果數據處理, 及時反饋基坑變形的信息, 從而科學指導施工, 表明基坑變形監測的重要意義。
關鍵詞：深基坑支護,變形,監測方法,成果數據處理
參考文獻
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基坑變形監測范文第2篇
在經濟發展和城市建設越發迅速的當今社會, 城市人口越來越多, 城市中的高層建筑也越來越多。為了實現城市基礎設施建設的完善, 各大城市已經開始逐漸對地下空間進行挖掘和利用。在地下工程的建設過程中, 深基坑支護技術應用和降排水措施的選擇, 決定著建設的質量。[1]在越來越多的城市開始使用支護技術, 這項技術在不斷總結經驗和技術完善的過程中是技術水平越發完善。
一、施工位置所處環境
所選基坑處于鬧市區, 這個項目在周邊都臨著公路, 并且道路非常窄, 在所選的位置附近有傳統的磚混樓, 這些樓有著一定的歷史價值, 需要完好的保管, 并且施工現場的情況非常復雜, 容易受到多方面因素的影響。所選的基坑長約八十一米, 寬為五十四米的四邊形。[2]深度在十八米到二十二米之間。這個土層屬于典型的內土層, 土層的中的主要土質是含水量比較大的粘土和粉質粘土。并且厚度達到十六米。
工程的一般開挖深度在達到最大值的時候有接近二十二米深, 所設置的電梯井基坑的深度也在二十二米左右。這種基坑屬于超深工程。圍護體所采用的地連墻是兩墻合一的形式。而支撐體系為典型的眼睛式。這種支撐體系能夠使施工過程中挖土的面積最大化, 并且基坑能夠承受住更大的壓力。
二、施工環節和現場情況
這個項目沿用了傳統的每層地下室都設置一道支撐體系的建造方式。這個工程的地下室頂板離地面的距離大約二點八米, 地下一層的層高是四點六米, 二層的層高比一層少零點三米, 地下三層的深度是九點八米。這就使基坑的最大深度接近四層地下室的深度。
將之前各個設計方案的安全效果和經濟效果進行比對, 這個支撐體系采用創新性的三道鋼筋混凝土支撐體系, 這種支撐體系能夠實現四層深度的地下室支護工作的完工。第一道支撐體系要安置在地下一層頂板的上方, 主要是為了方便將拆撐后的地連墻移走。并且要計算好加厚地連墻的厚度, 來保證外面的環境不受到破壞。并且在施工的過程中, 一定要做到對所有的施工環節和影響因素都做到實時的監測。隨著施工的進行, 我們不難發現, 監測
到的所有的位置變動情況全部是在不斷的向著基坑的內側發生較大程度的偏移。起重墻身的偏移程度最大, 在一個點位上的最大距離甚至達到了8.5米, 而累計的位移量最高達到了31.19米?；游恢玫牡剡B墻位移情況也比較嚴重。
三、檢測結果分析
1、地下連續墻水平位移
當基坑從表面挖到基底之后, 地連墻在不同的監測位置發生的位移程度不同, 但是大都具有較大程度的水平位移。通過可靠的計算軟件, 我們計算出基坑在開挖的過程中, 圍護結構的變形情況極為明顯, 對于這個變形情況進行模擬分析, 總結出在地連墻的最底部, 墻體幾乎沒有發生任何的位移。[3]這就反映了墻體在基坑中下埋的深度比較合理, 這也證明了深層的土體對地連墻能夠產生比較大的摩擦, 進而實現對連體墻的固定。而在具體的觀測中, 我們可以發現南側的地連墻發生的最大位移要比東側地連墻發生的位移大, 但是這兩側的地連墻發生最大水平位移的位置高度幾乎一樣。而北側和西側的位移情況是北側明顯大于西側。但是發生水平位移的位置與其它幾個位置相比, 有了一定程度的上移。這個位置大約在墻頂下方9.5米的位置。[4]結合到基坑各個方向的實際情況, 得出了位移程度不同的具體原因是東側地連墻在厚度上強過西側和北側。并且由于在施工的過程中, 提前對地連墻外進行了一定程度上的加固, 并且安裝了攪拌樁內插型鋼。而在施工的過程中, 由于施工的車輛在基坑的西房和北方向進行行駛, 這就使增加里地面對于地下基坑位置的壓力。并且使連體墻比東側的厚度小了許多。而由于在地連墻的外圍沒有選擇有效的手段對外形進行相應的控制, 這就使基坑在北側出現了局部的深坑。
而這些情況與運用有限元計算出來的情況基本一致, 這就使人們意識到了這種計算方法的準確和合理性。
2、冠梁和腰梁的水平位移
在基坑開挖的時候, 為了觀察冠梁和腰梁在工程施工過程中的位移變化情況, 在冠梁和兩個腰梁上都布置了大量的觀測點, 最后測得的情況是圓形支撐中心位置發生最大程度的位移, 而在冠梁的對撐位置未發生位移。
3、基坑外側地表沉降
在整個施工過程中, 對于地面沉降情況一直進行了不間斷的觀測, 分析出了基坑開挖的過程中對于周圍環境造成影響程度的。
結束語
基坑工程在城市化進程的發展過程中, 會越來越多的出現在大中型城市中。建筑從地面向地下發展是科技進步的必然趨勢。我國對于基坑工程的經驗主要是來自于我國國內極少的施工過程所總結的內容, 以及對于國外成功的施工案例進行查閱和探討出一些規模的施工方案, 這種情況出現, 說明了我國在坑基建設過程中依然存在了一定的不足之處。相關的科研人員不能夠滿足于現狀。要堅持對當前技術的研究, 以及對變形的計算方法進行了解。并且在工作的過程中要不斷對所出現的問題進行整理和分析, 爭取創新出更加科學的計算方法, 實現基坑工程的高質量完工。
摘要：由于基坑工程開挖實測變形的計算過程需要一定的數據作為參考, 因此本文以某基坑支護工程為例進行相關的探討。并且通過對整個項目的施工思路進行整理, 由于項目為深度達到十米左右。所以采用的支撐體系為具有創新性的連墻結合三道鋼筋混凝土的支撐體系。依靠這個體系來處理這個深度的基坑支護問題以及環境保護的相關問題。實現縮短工期和減少成本預算目標的同時, 對周圍的環境進行一定程度的保護。通過對監測到的數據以及實際的理論計算結果進行對比分析, 得出后續的設計數據, 為基坑工程的安全施工提供保障。
關鍵詞：基坑支護,地連墻,兩墻合一,變形
參考文獻
[1] 趙晨玲, 吳剛.天津某基坑工程開挖實測變形與理論計算分析[J].中國水運 (下半月) , 2016, (10) :233-235.
基坑變形監測范文第3篇
1 工程概況
寧波市軌道交通1號線一期工程TJ-Ⅶ標車站總長448m, 包括海晏北路站及西延段, 本文以海晏北路站西延段為主要研究對象。海晏北路站及西延段為1號線中間站, 車站位于東部新城規劃寧穿路下, 沿寧穿路布置, 呈東西走向。
1.1 工程地質條件
海晏北路站西延段場地第四紀地層發育, 厚度大于70m, 成因類型以海相沉積為主, 總體特征為: (1) 沉積物粗細韻律變化明顯, 總體趨勢呈自老至新粒度變細, 具多旋回性。 (2) 沉積物的沉積環境由陸相向海相過渡。中更新世早期以洪積為主, 中更新世晚期～晚更新世早期以沖積、沖湖積為主, 晚更新世晚期以海陸交互沉積為主, 全新世則以海相沉積為主。車站基坑至上而下地層為:雜填土、粘土、淤泥質粘土、淤泥、淤泥質粘土、灰色粉砂土、粉質粘土夾粉砂、灰色粉質粘土。地下水由淺部土層中的潛水、砂土中的微承壓水及深部砂土層中的承壓水組成。
1.2 基坑圍護結構設計概況
海晏北路站西延段車站基坑長180.80m, 標準段基坑寬21.30m, 西端盾構井寬25.76m?；訕藴识紊罴s16.5m, 西端頭井基坑深度約18.74m, 圍護結構采用800mm厚地下連續墻, 標準段設5道支撐加一道倒撐, 西端盾構井段設6道支撐, 第一道為8 0 0 m m×800mm鋼筋混凝土支撐, 鋼筋混凝土支撐水平方向平均9m間距布置;鋼支撐水平方向間距2.8m～3.5m布置, 標準段第四道鋼支撐為雙拼支撐。
1.3 基坑開挖前加固情況
西延段車站西端頭井段基底采用三軸深層攪拌樁加固, 標準段采用裙邊加抽條加固 (基坑周邊裙邊加固區寬度4m;每條加固區寬3m, 兩條加固區間距一般為9m, 共計14條抽條加固區) , 三軸攪拌樁強加固范圍為基底以下3m, 弱加固區為基底以上范圍, 強加固區水泥摻量為20%, 弱加固區水泥摻量為7%, 水泥攪拌樁為密排樁。在三軸攪拌加固區裙邊采用旋噴樁加固, 強加固范圍為基底以下3m, 弱加固區為基底以上范圍, 強加固區水泥摻量為20%, 弱加固區水泥摻量為7%。西端盾構井墻拐角處采用雙重管高壓旋噴樁加固, 每個地連墻接縫處采用3根三重管高壓旋噴樁止水, 加固區水泥摻量為35%。
2 深基坑施工過程圍護結構的變形規律及原理原理分析
2.1 圍護結構的變形特點及規律
經過對寧波軟土地區海晏北路站及西延段基坑施工的大量監測數據分析及過程控制總結得出以下幾點圍護結構的變形特點及規律 (本文主要以西延段西端CX45和CX57號測斜孔為例) 。
(1) 基坑開挖前連續監測報告顯示連續墻基本無變形。
(2) 基坑開挖后 (在開挖到第二層土后) , 鋼支撐架設一道或兩道, 墻體變形最大量在開挖面以下4m左右, 如圖1所示。
(3) 基坑開挖到基底時, 連續墻日變化率最大。最大變形量發生在基底以下4m～5m, 最大變形量一般為50mm左右。
(4) 通過對整個施工過程中圍護結構地下連續墻變化特點的研究, 可以發現:圍護結構的最大變形量一直發生在開挖面以下3m～5m, 從開挖到結束的整個過程中, 基坑一直處于動態平衡或動態趨近平衡過程中。地連墻變形量最大的地方應為圍護結構受力 (外部水土側壓力與基坑內支撐的支撐力) 最不平衡的位置 (或者說是內外受力偏差最大的地方) 。
2.2 圍護結構變形原理分析
(1) 在基坑未開挖前地連墻基本沒有變化, 開挖后未架支撐前因為基坑內部沒有與外部主動土壓力 (側壓) 平衡的力, 所以此時圍護結構變形速率最大。經統計, 在架設支撐后連續墻還會繼續變形, 只是速率會慢慢變小, 或者偶爾出現反彈現象, 直到內部支撐的支撐力與圍護結構外部水土側壓力達到或趨于平衡, 這時的地連墻變形量最小, 或在來回波動中趨于平衡, 因為在施工過程中有很多因素 (比如施工過程中的機械振動、坑外水位隨氣候的變化、基坑開挖的繼續進行等) 會導致這種平衡不能達到穩定或靜態, 所以這種平衡有時會來回的波動。
(2) 隨著基坑開挖的進行, 坑內土體的卸載量越來越大, 開挖面以下的土體的泄壓速率和泄壓量也會越來越大, 同時伴隨的坑內土體的上浮量 (隆起量) 也會越來越大, 速率也會慢慢變快 (因為越往下的土體在原始狀態下的受壓越大, 密度也會整體呈上升趨勢, 但是如果開挖的工期很長, 開挖面下地層的土壓卸載和土體上浮已經達到平衡, 也會導致繼續開挖時土體上浮量的減少) 。所以相應坑外土體的主動側壓力也會越來越大, 在基坑內土體開挖后連續墻的變形速率和變形量也會越來越大, 直到支撐架設之后與之達到相對的動態平衡, 這種變化就會趨于平緩。
(3) 在基坑開挖到基底的時候坑外土體主動側壓力與坑內支撐反力差在相應位置 (基底一下4m～5m) 達到最大, 在這個位置也就形成了圍護結構變形量最大區域。在基底以下4m～5m位置墻外土體側壓力與坑內支撐反力差達到最大的原因是:在基坑開挖到基底時, 由于基底以下一定深度的土體一直在泄壓和上浮且受到一定擾動, 所以結構發生了變化, 同時密度減小、主動壓強降低。所以基底往下延伸一定深度時所增加的側壓量小于相同情況下墻外土體的增量, 但是越往深處延伸, 土體的擾動、泄壓、結構變形量越小, 地連墻內外土體的側壓力會越來越接近, 所以會越來越接近平衡, 無論開挖到哪一層土, 情況一般都是相似的。
3 深基坑施工過程中對圍護結構變形的控制措施及其建議
通過對軟土地區基坑施工的大量經驗與實踐的總結, 對深基坑施工時圍護結構地下連續墻變形控制提出以下幾點措施和建議。
(1) 提高圍護結構地下連續墻施工質量。 (2) 嚴格按照時空效應理論指導開挖, 合理分布鋼支撐位置, 加快支撐架設速度, 減少無支撐暴露時間, 科學對鋼支撐加力 (分2～3次加力, 每次時間間隔5～10分鐘, 最終達到適當大小的預加力) 。 (3) 加快基底墊層、防水和底板的施工 (基底墊層施工應分段進行, 不宜過寬, 最好以6m左右為一個單位進行, 這樣會加快墊層施工速度, 減少無支撐暴露時間?；讐|層的鋪設可以大大減緩基底以下土體的上浮泄壓, 也減緩基底土體結構的變化, 同時也作為一道強有力的板撐控制墻內外壓力的平衡;底板的鋪設直接作為一個強大的剛性體, 平衡墻外土體的壓力, 提高地連墻的剛度和扭矩) 。 (4) 盡量減少施工時重載機械的擾動和墻外一定范圍內的 (如土體、鋼筋等) 的重物堆載。 (5) 基坑開挖時維護結構的滲漏會引起坑內土體的浸潤濕化作用, 從而改變了土體的含水率等宏觀物理指標, 誘發 (粘性土) 土體微結構失穩, 同時滲漏和降水會引起坑內外土體的滲流和負孔隙水壓力的消散從而導致土體物理性質和內結構的改變。這些都會加大基坑開挖時內外力的不平衡, 造成更大的變形。所以要做好連續墻接縫處止水樁質量, 保證止水效果。 (6) 在基坑開挖時, 架設第一道支撐前應盡量減少基坑開挖的深度, 把第一道支撐在合理的標高上 (盡量降低) 與冠梁結合起來, 減少基坑變形量;開挖到基底時, 最后一道鋼支撐的標高應在不影響主體結構施工的條件下盡量放低, 以減少基坑內外應力不平衡的空間, 能有效減少基坑的變形量。 (7) 在圍護結構變形速率較大的地方 (如設置下翻梁的位置) , 如一時得不到很好的控制, 應及時補加臨時鋼支撐, 待變形趨于穩定且相應結構施作完成后再拆除臨時支撐。 (8) 深基坑內基底加固對深基坑開挖時連續墻的變形有很好的緩沖作用。如果這種緩沖作用很小的話, 在軟土地區基坑開挖時很容易造成坑外土體的快速變形而造成土體結構嚴重失穩, 這將會快速增大水土的側壓力, 對控制基坑變形極為不利。所以一定要做好深基坑內基底加固質量, 尤其是裙邊加固時加固體一定要與圍護結構地下連續墻緊密結合, 不能出現連接縫隙, 加固深度最好達到基底以下6m范圍 (由于考慮到施工成本問題, 設計上一般只設計加固到基底以下3m范圍) 。 (9) 根據現場監測數據及實際情況可知, 基坑施工周期越短、施工速度越快, 對基坑變形控制越有利。所以在基坑開挖施工前一定要組織和安排好各方面準備工作 (如基坑施工方案、施工計劃、組織管理方案、施工人員、施工設備、出土設備及準備工作等) , 一旦開挖, 最好順利、快速進行。 (10) 通過對圍護結構地下連續墻外水土主動側壓力的科學計算, 合理設計地下連續墻的結構構造, 降低施工的難度也增加施工的安全性。
4 結語
以上是對軟土地區深基坑施工過程圍護結構地下連續墻變形規律和原理的一點不成熟的認識, 以及對如何更好的控制深基坑變形給出了一些措施和建議, 望各同行給予批評和指正, 同時也希望能給日益增加的軟土地區深基坑施工人員一點參考。
摘要：通過對寧波軟土地區深基坑施工過程監測數據的統計與分析并應用反演法, 作者得出軟土地區深基坑開挖過程中圍護結構的變形特點和規律, 并對控制深基坑變形提出了合理的建議及措施, 對軟土地區深基坑施工的變形及安全控制也具有重要意義。
關鍵詞：軟土,深基坑,地下連續墻,變形,動態平衡
參考文獻
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[2] 張潤釗.明挖地鐵車站施工中基坑變形及控制[J].市政技術, 2010.
基坑變形監測范文第4篇
隨著經濟的快速發展, 近年正大力興建高速鐵路工程。高速鐵路周邊經常會大面積開挖, 因工程建設的增加, 使高鐵周邊地表發生變形, 高鐵橋墩基礎及結構受到影響, 產生變形并發生位移。因此, 必須對高鐵結構采取一定的監測措施, 掌握高鐵周邊基坑施工對結構產生的變形情況, 保障高速鐵路列車運行安全。
根據《上海鐵路局營業線施工工務安全監督管理辦法》有關規定, 為保證高鐵結構的安全性、穩定性與平順性, 應采取高精度監測方法對臨近工程施工過程中的高鐵結構進行全方位監控與量測。
目前國內對高鐵橋墩等設施的監測通常使用傳統人工測量的方式進行, 然而傳統的測量方式需要安排一定數量的監測人員進行逐站進行觀測, 容易受到高鐵現場環境的限制, 隨著監測頻率、精度的不斷提高, 傳統人工測量的局限性更加凸顯。同時, 隨著測量機器人的發展和計算機軟件技術的應用, 利用測量機器人進行自動化監測的研究已有一定的發展[1]~[2], 但仍缺乏具體實力應用中的技術分析與對比。本文以鎮江并行及穿越京滬高速鐵路工程高鐵第三方監測項目實施方案為例, 針對臨近高鐵的工程周期, 利用研發的自動化監測系統對高鐵結構進行實時監測與分析, 獲得高鐵結構的變形情況并對高鐵的安全性做出評估[3]。
2 工程背景
工程位于京滬高速鐵路北側轉向西, 沿京滬高速鐵路走線, 穿越公路后轉向南, 從京滬高速鐵路橋墩中間穿越。新建雙孔電纜隧道, 斷面平面尺寸6950×3450 (寬×高) , 底板埋深4.0~5.0m, 混凝土強度等級為C30, 抗滲等級P6。
下穿高鐵段:位于京滬高鐵大橋橋墩之間, 下穿段全長32.6m。下穿高鐵段施工范圍內9m鋼板樁作業與橋墩上海方向距離為13.15m凈高13.16m, 南京方向最近為9.85m, 凈高為14.19m;高鐵并行段:并行京滬高鐵大橋橋墩之間, 總長度為588.37m。并行高鐵段位于京滬高鐵大橋橋墩東側?；娱_挖邊與相對應高鐵橋墩邊緣距離為15~17m, 基坑開挖底標高低于相對應高鐵橋墩底標高0.63~2m。施工期間使用機械高度最高的為鋼板樁施工機械, 舉起9m鋼板樁后高度約12m。
監測周期:工程施工開始至結束后, 且監測值穩定一周后即停止監測作業, 整個監測周期約6個月。
3 自動化監測
3.1 沉降監測
靜力水準儀布設在監測范圍的橋墩墩底 (可與自動化監測點同一位置布設) 。
沉降監測采用靜力水準自動監測, 運用遠程自動化監測系統進行管理, 對觀測值采用本公司研發的“高鐵隧道結構自動化監測系統”進行數據處理, 該系統基于傳感器原理、移動通信技術, 整合了一套完整的硬件結構, 實現了高鐵結構變形數據實時采集。多元傳感器數據采集平臺集成了測量機器人、精力水準、電子水平尺等設備, 確保了觀測數據的可靠性, 將觀測數據通過控制箱傳輸至數據處理系統, 進而實現數據的平差處理、查詢、存儲及下載。
3.2 橋墩水平位移及橋墩傾斜監測
橋墩水平位移及橋墩傾斜監測使用3套LeicaTM30 (0.5″, 0.6+1ppm) 測量機器人進行數據采集, 為自動化監測系統24小時提供原始數據, 確保實現實時監測以保障高鐵運行安全。具體指標要求如下所示。
根據TM30 (±0.5″, ±0.6mm+1ppm) 的儀器精度及以往類似監測項目的數據統計分析, 自動化水平位移監測精度優于±0.5mm, 測量精度滿足項目要求。
基準點測量:利用變形區域內的工作基點與區域外穩固可靠的基準點組成監測控制網, 利用測量機器人多測回導線測得各基準點的斜距、水平角、天頂距三維觀測值, 計算得到各點的三維坐標。之后基準網測量采用空間后方交會的測量方法, 監測系統實時根據“VT統計檢驗法”判定基準點的穩定性并及時更新不穩定點。
監測點測量:在工作基點上安置測量機器人并接入自動化監測系統, 采用遠程終端網絡控制測量機器人, 采集獲取基準點、工作基點及監測點的三維觀測數據, 通過首次學習測量得到各點初始值, 之后利用多臺測量機器人對變形區域內的高鐵橋墩進行實時監測, 獲得高鐵橋墩的各項變形值, 根據各期變形值得到某階段監測點變化量。
4 人工監測
4.1 沉降監測
人工沉降監測采用精密水準測量方法進行監測。根據《高速鐵路工程測量規范》 (TB10601-2009) 變形監測要求, 精密水準監測基準網按二等沉降監測控制網的技術要求作業, 并布設成閉合水準路線。精密水準監測點按二等沉降監測網技術要求作業, 并布設成附合水準路線。儀器使用Leica DNA03 (±0.3mm/km)
注:n為測站數。
基準點及監測點布設及測量:基準點是沉降監測的基準, 其穩定性十分重要。根據現場條件, 本項目在變形區外高鐵橋墩上共計布設4個基準點 (JZ1, JZ2, JZ3, JZ4) , 基準點布設位置便于保存與觀測?；鶞庶c及監測點布設及測量:在京滬高鐵橋墩底部順橋向與橫橋向兩側底部分別布設1個沉降監測點, 每個橋墩共布設2個沉降點 (分離式橋墩包括兩個墩柱的, 每個墩柱布設1個) 。為不影響橋墩既有結構, 沉降監測點布設采用強力膠把特制的沉降L型沉降板安置在橋墩結構上。
嚴格控制往返測高差、水準環線閉合差等外業控制指標, 各項精度滿足規范后進行內業平差解算。平差解算后, 獲得各個監測點的高程值, 從而計算各點沉降量。相鄰兩期高程差值作為本期沉降量, 本次高程與初始高程之差作為累計沉降量。
5 監測效果及分析
本文采用該項目2016年3月至2016年10月高鐵橋墩的自動化靜力水準與人工水準監測數據進行對比分析。
人工沉降基準網:為監測基準點高程的變化情況, 每月對橋墩基準網進行復測, 各基準點各期及變化量曲線見圖1。
如圖1所示, JZ1作為起算點, 在每月對基準網線路中的其余三點進行復測與判定, 各期監測成果均滿足項目方案及規范要求, 數據真實可靠, 可以作為人工監測的起算數據。
人工沉降與自動化沉降自2016年3月開始監測, 在同一監測時間階段內, 將自動化與人工監測沉降數據進行對比分析, 數據對比如圖2所示:
在本項目自動化監測過程中, 同時采用傳統人工監測手段進行比較測量。根據現場施工過程的具體工況以及變形量確定人工監測的頻率。對人工監測數據成果進行處理后, 與同期同時間的自動化數據進行對比, 以分析研究自動化監測系統的實用性與穩定性。若兩者成果不符合 (為當期人工監測數據中誤差, 為當期自動化監測數據中誤差) 時, 通過自動化監測系統管理平臺對監測頻率進行實時調整。根據上圖可得, 自動化監測數據與同期人工監測數據符合2倍差值中誤差控制標準, 最大較差為0.3mm, 且變形趨勢一致。
本項目實例數據分析可知, 傳統的人工沉降測量與自動化測量整體偏差較小, 變形趨勢也較為一致。因此, 自動化監測系統獲取數據可靠性較高, 各項精度符合控制指標要求, 可用于生產實踐。此外, 監測系統實現了復雜環境下對高鐵結構24小時實時監測, 節約了人力物力, 避免受到外界情況影響, 提高了監測的穩定性, 可應用于其他類似工程項目[4]。
5 結論
本文通過具體項目實例, 分析了基于測量機器人的自動化監測系統在高鐵結構變形監測方面的應用, 對傳統人工監測與自動化監測數據進行對比, 得到以下結論:
1) 項目從監測開始至結束, 高鐵墩柱沉降、高鐵墩柱傾斜 (橫橋向、順橋向) 、高鐵墩柱水平 (橫橋向、順橋向) 位移、橋墩裂縫變化量較小, 監測數據變化平緩, 無明顯異常波動, 土方開挖及主體結構施工階段, 監測數據雖有微小波動, 但遠小于各測項預報警控制標準, 高鐵橋墩結構處于安全穩定狀態。
2) 自動化監測能夠不受高鐵現場環境和監測時間的限制, 實時獲取觀測數據, 能夠保證列車正常運營過程中對高鐵結構進行監測, 提高了監測效率。
3) 自動化監測對數據進行實時采集、處理與發布, 具有高效率、高精度的特點, 且監測數據成果與傳統人工監測數據成果較為一致, 達到監控指標, 滿足高鐵結構變形要求, 實用性較強, 適宜在其他類似項目中應用。
摘要：臨近基坑施工易導致高鐵區間結構變形不穩定, 存在較大安全隱患。本文介紹了測量機器人在自動化實時監測在高鐵結構變形監測與分析中的技術要點;并將自動化監測成果與人工監測成果對比, 分析其監測精度。結果表明, 自動化監測精度良好, 且具有實時監測、快捷高效的優勢, 適宜在今后類似項目中得到應用。
關鍵詞：高鐵結構,結構變形,自動化監測,人工沉降,基坑施工
參考文獻
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[2] 張正祿, 孔寧, 沈飛飛, 等.高鐵變形監測方案設計與變形分析[J].測繪信息與工程, 2010, 35 (6) :25-26
[3] 肖曉春, 何擁軍, 朱雁飛, 等.地下空間開發中變形監測的新技術[J].現代隧道技術, 2007, 44 (1) :44-50
基坑變形監測范文第5篇
通過過去的六周對《變形監測技術及應用》的學習，讓我對變形監測有了初步的了解以及更深一層的認識。首先知道了變形、變形體和變形監測等的概念。并且對變形監測所涵蓋的范圍，對變形監測的對象、內容、目的與意義有了清楚地了解及認識。其次學習到了變形監測兩大類的監測方法、變形監測點和變形監測網數據處理的方法與變形監測網的穩定性分析。雖然在變形監測網數據處理的方法與變形監測網的穩定性分析學習的不是很透徹，但是也是有了很深刻印象。同時還了解了一下變形監測技術發展史。
變形監測中主要分為：工程建筑物變形的監測、基坑工程施工監測、邊坡工程變形監測、橋梁變形觀測。而變形監測的種類也分成了水平位移監測、垂直位移監測、傾斜觀測、撓度觀測、裂縫觀測、擺動和轉動觀測，以及其具體監(觀)測設計和方法等種類。并且通過幾次室外的實習，深刻的學習到了什么是垂直位移監測，知道了如何將理論應用到實際中。更加認識到了變形監測的重要性。此外通過對邊坡工程變形監測的學習，我學習到了邊坡工程監測的目的、監測特點、內容、技術手段、方案審計以及最后的工作施工和監測資料匯總分析。并且通過老師的講解，也知道到了一些書本上沒有提到的注意事項，以及老師在以往的工作時的經驗總結。同時也學習到了，一些比較陌生的測繪術語，像基坑工程監測，知道了他的概念，監測意義、方法等。真的是受益匪淺啊!