摘要：某地鐵站工程基坑開挖深度23m,采用地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐的支護方法,為保證基坑開挖及結(jié)構(gòu)施工安全, 采用信息法施工,本文介紹其監(jiān)測方法、監(jiān)測設(shè)施、數(shù)據(jù)處理與反饋。
關(guān)鍵詞：基坑開挖;信息法施工;監(jiān)測方法;監(jiān)測設(shè)施;數(shù)據(jù)處理與反饋
1 概述
某地鐵站工程基坑長14812 m , 寬28175 m , 開挖深度23 m , 采用地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐的支護方法。按設(shè)計要求, 為保證基坑開挖及結(jié)構(gòu)施工安全,基坑施工應(yīng)與現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合,根據(jù)現(xiàn)場所得的信息進行分析,及時反饋并通知有關(guān)人員,以便及時調(diào)整設(shè)計、改進施工方法、達(dá)到動態(tài)設(shè)計與信息化施工的目的。
該基坑的監(jiān)測內(nèi)容主要有:基坑壁(地下連續(xù)墻) 的水平位移觀測(測斜);地下連續(xù)墻頂水平位移監(jiān)測;混凝土內(nèi)支撐梁的軸力測試;鋼管支撐梁的軸力測試。通過基坑位移與支撐梁的內(nèi)力監(jiān)測,基本上可以了解基坑的穩(wěn)定情況。
該工程通過信息化施工,監(jiān)測小組與駐地監(jiān)理、設(shè)計、業(yè)主及相關(guān)各方建立良性的互動關(guān)系,積極進行資料的交流和信息的反饋,優(yōu)化設(shè)計,調(diào)整方案,保證了工程施工的順利進行。
2 監(jiān)測組織
按該工程的特點和要求,施工單位與勘察研究機構(gòu)合作,組建專業(yè)監(jiān)測小組,負(fù)責(zé)該工程監(jiān)測的計劃、組織和質(zhì)量審核。
制定如下組織措施: a) 監(jiān)測小組由經(jīng)驗豐富的專業(yè)技術(shù)人員組成; b) 做好基準(zhǔn)點和監(jiān)測點的保護工作; c) 采用專門的測量儀器進行監(jiān)測,并定期標(biāo)定; d) 測量儀器由專人使用,專人保養(yǎng),定期檢驗; e) 測量數(shù)據(jù)在現(xiàn)場檢驗,室內(nèi)復(fù)核后才上報,并建立審核制度,對采集的數(shù)據(jù)及其處理結(jié)果經(jīng)過校驗審核后方可提交; f) 嚴(yán)格按現(xiàn)行《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》等規(guī)范與有關(guān)細(xì)則操作; g) 根據(jù)測量及分析的結(jié)果,及時調(diào)整監(jiān)測方案的實施; h) 測量數(shù)據(jù)的儲存、計算與管理,由專人采用計算機及專用軟件進行; i) 定期開展相應(yīng)的QC 小組活動,交流信息和經(jīng)驗。
3 測點布置及監(jiān)測方法
3.1 測點布置
按設(shè)計要求,在基坑周邊共布置8 個測斜孔、19 個墻頂水平位移監(jiān)測點、每層11 根鋼筋混凝土支撐梁、23 根鋼支撐梁進行應(yīng)力監(jiān)測。
3.2 測斜方法
測斜采用CX201 型測斜儀對土體進行監(jiān)測, 精度0.01 mm 。測斜管埋設(shè)時,在現(xiàn)場組裝后綁扎固定于鋼筋籠上,校正導(dǎo)向槽的方向,使導(dǎo)向槽垂直或平行于基坑邊線方向,隨鋼筋籠一起沉放到槽內(nèi),并將其澆灌在混凝土中。澆灌混凝土前,封好管底底蓋,并在測斜管內(nèi)注滿清水,防止測斜管在澆灌時浮起和防止水泥漿滲入管內(nèi)。測斜管露出冠梁頂部約10～20 cm 。測斜管孔口的保護措施:用<100 鍍鋅鋼管將測斜管頂部約1 m 套住,焊接在鋼筋籠上,并用堵頭封住。鍍鋅管與測斜管之間用水泥砂漿填塞。
在基坑開挖及地下結(jié)構(gòu)施工過程中實施測斜,以了解地下連續(xù)墻的變形情況。測試時保證測試儀導(dǎo)輪在導(dǎo)槽內(nèi),輕輕滑入管底待穩(wěn)定后每隔50 cm 測讀一次,直至管口;然后測斜儀反轉(zhuǎn)180 度,重新測試一遍,以消除儀器的誤差。第一次(基坑開挖前) 測試時,每個測斜孔至少測試2 次,取平均值作為初始值。
3.3 支撐梁軸力監(jiān)測方法
對鋼筋混凝土支撐梁,采用鋼筋應(yīng)力計測試混凝土內(nèi)支撐梁的軸力。施工時在支撐梁每個測試斷面的上下主筋上各焊接一只鋼筋應(yīng)力計,將導(dǎo)線引出。基坑開挖時由頻率計測試其軸力變化情況。對鋼管支撐梁,鋼支撐安裝好以后,將鋼弦式表面應(yīng)變計粘貼固定在鋼支撐的表面,并把導(dǎo)線引出。測試時用頻率儀測試鋼支撐的應(yīng)變,再用彈性原理即可計算支撐的軸力。
3.4 地下連續(xù)墻頂觀測方法
將各測點設(shè)置在壓頂梁上,將基準(zhǔn)點設(shè)置在基坑開挖深度5 倍距離以外的穩(wěn)定地方。采用小角度法或視準(zhǔn)線法觀測圍護墻頂?shù)乃轿灰啤?/span>
4 主要監(jiān)測設(shè)備(見表1)
5 監(jiān)測頻率與預(yù)警位
監(jiān)測頻率根據(jù)施工進度確定,在基坑開挖階段,每天一次,其余可每隔3～5 天1 次。當(dāng)監(jiān)測結(jié)果超過預(yù)警值時應(yīng)加密觀測,當(dāng)有危險事故征兆時連續(xù)觀測,并及時通知有關(guān)人員立即采取應(yīng)急措施。為確保基坑安全,設(shè)計要求加強基坑監(jiān)測,將監(jiān)測數(shù)據(jù)及時反饋給有關(guān)人員,實行信息化施工,對各監(jiān)測項目按規(guī)范要求設(shè)置預(yù)警值,超出預(yù)警值時迅速報有關(guān)部門處理(見表2) 。
表2 基坑監(jiān)測設(shè)計預(yù)警值
6 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及反饋
6.1 成果整理每次量測后,將原始數(shù)據(jù)及時整理成正式記錄,并對每一個量測斷面內(nèi)每一種量測項目,均進行以下資料整理: a) 原始記錄表及實際測點圖; b) 位移(應(yīng)力) 值隨時間及隨開挖面距離的變化圖; c) 位移速度、位移(應(yīng)力) 加速度隨時間以及隨開挖面變化圖。
6.2 數(shù)據(jù)處理
每次量測后,對量測面內(nèi)的每個量測點(線) 分別進行回歸分析,求出各自精度最高的回歸方程,并進行相關(guān)分析和預(yù)測,推算出最終位移(應(yīng)力) 和掌握位移(應(yīng)力) 變化規(guī)律, 并由此判斷基坑的穩(wěn)定性。
利用已經(jīng)得到的量測信息進行反分析計算,提供維護結(jié)構(gòu)和周圍建筑物的狀態(tài),預(yù)測未來動態(tài),以便提前采取技術(shù)措施,驗證設(shè)計參數(shù)和施工方法。
6.3 反饋方式
監(jiān)測數(shù)據(jù)全部輸入計算機,由計算機計算并描繪出各測量對象的變化曲線,然后反饋給有關(guān)單位和人員。由于該工程監(jiān)測中采用的儀器大多數(shù)是傳感式的,其零漂移或溫度補償?shù)榷荚谟嬎銠C中設(shè)置,并由計算機處理。
