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建筑工程项目深基坑工程监测措施
摘要:深基坑工程属于危险性较大的临时性工程,开挖过程中破坏了周围岩土体的应力平衡,一旦发生坍塌破坏,不仅会对工程建设造成损失,甚至会造成安全事故,因此必须对深基坑进行变形监测,以便掌握深基坑的变化趋势,可以适时地调整施工参数和施工方案,指导工程的信息化施工。同时,应提前制定相应的预防处理措施,一旦发生事故,积极应对,最大程度减少财产损失及人员伤亡。
关键词:建筑工程项目;深基坑工程;监测
由于城市土地资源的限制,建筑工程一直在积极开发地下空间,建筑工程的地下施工内容也越来越多,因此深基坑施工的安全性广受关注。此外由于当前的科技水平提升,对于深基坑这项复杂的施工技术的监管成效也大为改善,在众多监测设备的支持下,可以对基坑变形情况、支护结构位移变化、地下水位变化,周围环境的沉降度进行准确的监测,并以此为依据来调整施工方案,加强施工管理,防范施工风险。为此深基坑监测工作也是必不可少的一项施工任务,只有以科学的技术手段进行全面的监测,获得准确的监测结果,才能起到施工预警作用,为深基坑施工保驾护航。
1.建筑工程项目深基坑工程监测的必要性分析
1.1深基坑施工的风险性
首先,要分析深基坑施工的特点,由于深基坑施工位于基底标高和基础平面以下,受地下地质和水文条件的影响,深基坑施工具有明显的区域性,不同地区的地下土层结构不同,水位及其变化也有差异,且当前大部分建筑工程的深基坑开挖工程量较大,越向下,面对的岩土也愈加丰富,涉及的岩土区范围也比较大。其次具有综合性,由于深度加大,对土方开挖、基坑支护、排水降水等专业施工的要求更高,各专业需要保持高度的协调性,同时在施工设计中,也需综合考虑岩土工程、测量工程、排水工程等多方面的规范,需要合理融会贯通才能制定科学的深基坑施工及监测方案。最后其不稳定特征也较为突出,因为深基坑在施工过程中面临的风险因素较多,地下水位上升、土体压力增加会增加施工风险,影响施工正常开展。此外,在开挖过程中,由于基坑底部土体会产生向上为主的位移,进而造成土体位移过大,作为临时结构的支护体系面对的压力会加大,很有可能会失稳造成坍塌事故,也有可能造成附近地面不均匀沉降,进而降低建构物的安全性。因此深基坑工程是一项较为危险的工作,要想保证整个工程的安全性与可靠性,必须考虑如何基于事实来制定完善的防范措施来降低深基坑工程施工风险,而这就涉及到下文继续介绍的深基坑监测技术。
1.2基坑监测技术应用价值
1.2.1保障支护结构的稳定性
深基坑施工随着开挖深度加深,在土体压力的作用下有坍塌的风险,为此需要根据地质勘查信息制定完善的防护方案,以保障施工现场人和物的安全,因此,基坑支护通常和基坑开挖施工会同时进行。而对于深基坑工程来说,可选的支护技术种类较多,但只有合理选择,正确应用才能真正提高基坑的承载力。因此需要对基坑支护结构进行监测,以了解支护结构的有效性,在出现变形等问题时及时加固或联合使用其他支护方式,以提高支护效果,避免前期施工资源浪费。
1.2.2实现施工安全管理目标
任何工程都应把生产安全放在第一位,这是政府和社会监管机构提出的硬性要求,也是施工管理时需拼尽全力达成的目标。而深基坑工程风险系数较高,施工过程中的变化性大,存在多种安全隐患,出现事故时往往伤亡、损失惨重,因此必须要通过各种手段来降低工程风险。深基坑监测是其中一种但也却非常有效的手段,通过合理运用各种监测设备,科学布置监测点位,可以全面收集基坑、支护结构、周围环境等会影响施工安全的各项因素的变化情况。监测数据经传递、分析后,可以对照预警值来评估当下施工的安全性,以便施工安全管理人员提前做好应对,快速疏散人员,加强现场安全防护,及时消除基坑施工中的隐患,降低事故的影响力,大大提高基坑施工的安全性。
2.现代监测技术
2.1高精度测量机器人
测量机器人在水平位移监测应用中,主要包含半自动监测和全自动监测两种监测模式。半自动监测模式主要分为学习测量与自动测量两部分。学习测量主要通过初试瞄准训练,让测量机器人确定观测点的三维空间位置信息,并对观测点进行照准学习,保存观测行为。自动测量则是通过设定观测时间、观测频率测回数及限差等观测参数,让测量机器人按照第一次学习测量的观测行为自动测量。测量后可通过后处理软件将数据导出,进行计算建立数据模型,得到分析结果。全自动监测模式包含数据采集系统、传输系统,供电防护系统、数据处理系统及现场基建等。数据采集包含学习测量及自动监测。然后可通过有线或者无线电将数据传输至监测控制中心。控制中心对数据进行处理分析,通过设置报警级别,当观测点位移发生突变、变形速率突增或达到预警值时,可自动报警。测量机器人具有高效率、高精度、无间断工作和远程控制等优点,但造价昂贵,受现场施工条件影响较大,后期监测困难。
2.2二维面阵激光位移计
二维面阵激光位移计是电子感光技术与无线通信技术的结合,利用激光发射点和光斑位置采集仪之间的相对位移,对监测数据进行实时传输,从而确定基坑的动态变化特征,实现基坑的自动化信息控制。该方法可实时对基坑进行监测,准确度精确性较高,可实现全自动监测。但受施工条件影响较大,容易遭受破坏,造成数据传输中断,且成本高,进行大面积广泛应用的难度较大。
3.结束语
基坑监测是确保基坑安全的重要手段,监测数据可直接反映基坑的状态,并预测基坑发展趋势。本文对基坑监测必测项目水平位移和竖向位移的监测方法进行了详细论述,主要从传统监测方法和现代监测方法两方面介绍,传统水平位移监测方法包括极坐标法、小角法、交会法、活动觇牌法等,竖向位移包括水准测量、三角高程测量;现代监测方法包括高精度测量机器人、二维面阵激光位移等。各种监测方法各有优缺点,在现场监测过程中,应根据现场实际情况,可结合使用不同监测方法,确保监测成果的准确性、实时性、科学性。
参考文献:
[1]万敏.基坑监测项目及应用技术探讨[J].江西测绘,2019(3):19-21.
[2]刘勇,朱益江.建筑基坑监测技术方法探究[J].建筑技术开发,2020,47(14):155-156.
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