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水利工程基坑安全监测与工程实践

杨桥
  
中国地名·工程与建筑
2022年32期
重庆市黔江区应急管理局 重庆 409000

摘要:水利枢纽的基础工程依赖围栏工程,只有少数建筑物没有围栏。由于建筑地基需要钻孔到一定深度以满足地基承载力的要求,因此在挖洪工程地基时将创建具有特定深度的结构层。基坑的安全不仅对基础建筑的施工安全至关重要,而且对环境的安全也至关重要。施工过程中,只有对地基、周边土质和周边建筑物进行系统全面的监测,及时向有关机构反馈信息,确定挡土墙和周边地区的安全状况,才能保证施工过程的安全。

关键词:水利工程;基坑安全监测;工程实践;

引言:伴随着基坑工程开挖难度大,环控要求严的发展趋势,对现场第三方监测和施工监测的精确性、及时性提出了更高的要求。然而目前我国在监测方法和监测数据应用方面仍然有采用传统的人工监测—绘制曲线分析—超限报警—纸质文件递交方式。这种管控方式简单易于操作,但存在数据可信度差,隐患难以及时发现的缺点。有时候即使发现安全问题,由于数据处理慢、反馈层级多等缺陷,施工方难以及时实施安全措施加以规避。因此,对于越来越高的基坑安全管控需求,采用更加高效安全的管控手段是未来的发展趋势。

1水利工程基坑的基本特征

在传统的水利工程中,譬如在水坝、堤坝建筑物方面,基本建筑物的安全主要是通过监测个别墙壁或斜坡来控制的。近年来,由于建筑物周围的环境条件,附近建筑物、构筑物、地理形势、道路、山石、流水等,故需要更系统地监视基础。因为新类型的基准目标,例如钢板越来越多地应用于水电站。与其他结构污水坑不同,污水坑具有以下特征:①以水为基础,其基础的安全性受到被围水域荷载的严重影响。②除挖方外,栅栏和开挖也是创建基坑的主要方法。③洪水期间地基的安全问题特别突出,甚至还有洪水的冲刷。④底座的形状大多不规则或不闭合。

2基坑技术难点

深基坑支护技术是水利工程基础施工中的关键技术,基坑支护技术施工质量科学控制可极大地保障水利工程基础效益,促进工程项目高质量发展。单从深基坑工程施工来看,就出现了很多施工技术,如排桩支护技术、地下连续墙技术、土钉支护技术、网状树根桩支护技术等。为确保工程施工质量目标及安全目标的达成,建筑企业就应该立足于实际,科学选用支护技术类型,并贯彻落实施工技术要点,切实有效提升建筑企业经济效益、社会效益。在水利工程深基坑支护施工过程中,因工程测量数据复杂、基坑深度大,就必须从基坑开挖、钢筋笼工程制作、安装及混凝土浇筑等环节加强质量控制,保障工程质量满足行业标准,真正从根源上促进水利工程行业长期发展。

3水利行业基坑监测现状

对水利行业基坑的具体监测实施,除大型建设项目外,其他施工项目基本上没有详实地开展监测。水厂对水体的监测通常是通过专门监测进行的,例如,通过栅栏或边坡开挖而不进行基础的全面系统监测。目前的技术数据监测主要涉及建筑物地基和坝体的监测,其中石块主要指大坝、钢板计数或混凝土桩和出口的监测,目前,只有DL/T5308-2013作为监测与建造坑洼地区的水务项目的指导方针。鉴于水工坑的特殊性和复杂性,迫切需要制定适当的技术规范,以进一步完善对水工坑的监督,从而加强对综合水工基地系统的监督。

4水利基坑安全监测分析

4.1信息化管控。相对于传统人工监测—纸质资料递交的现场安全管控方式,信息化管控方法具有以下优势。一是安全管控高效化。数据采集、曲线绘制、报警生成等通过平台自动实现,减少人工采集、数据处理的时间。二是信息获取便捷化。监测数据、巡查信息、测点报警信息无需翻阅纸质报表,通过平台直接查看。三是事件处理闭合化。报警事件发生、响应、处置、审核闭合化处理,可设置解决事件期限和处理流程,避免了报警事件的不作为。

4.2地下水压与水位监测技术。在地下水的影响下,开展深基坑工程容易出现土壤变形情况,使土壤强度降低,对建筑工程与周围建筑物稳定性产生较大威胁。对此,在挖掘施工期间需要对地下水严格控制,否则容易导致支撑结构下沉或者受损。通过水压力、水位监测技术的应用,可对基坑孔隙中的流体动压力、水压力等进行科学监测,及时调整施工方案,使建筑稳定性得到保障。该技术还可通过压力传感获得水压变化情况,在施工环境较为稳定的情况下,可将监测数据作为施工依据。水位出现异常时,应停止挖掘,全面勘查水位变化的原因,待其恢复正常后再继续施工。

4.3竖向位移监测。竖向位移采用精密水准测量法监测,监测点包括基坑围堰监测点和周边建筑物监测点。监测点沿围堰和基坑周边布设,布设间距,布设竖向位移监测点,测点包含了围堰的阳角、转角及围堰中部等关键部位;周边建筑物布置的竖向位移监测点。

4.4降水施工。基坑开挖施工涉及的地层主要为粉土、粉砂,局部存在淤泥质黏土,加之土方开挖时处于雨季,根据基坑施工进度进行地质降水、排水施工对土方顺利开挖十分必要。在基坑施工前根据所提供的地质水文资料、基坑支护设计方案和周边管线建(构)筑物等环境设计制定降水方案。围护结构采用地下连续墙,地下连续墙同时起到止水帷幕的作用,坑外地下水被地下连续墙挡在基坑外部。坑内土体中所蕴含的地下水采取疏干降水。基坑中部的疏干井选用大口径管井。基坑开挖过程中,局部区域还可采取明沟排水来确保基坑内不受或少受地下水的影响。

4.5深层水平位移监测技术。在基坑监测工作中,水平位移监测十分关键。技术人员在基坑水平方向测量时,应合理控制顶部与冠梁间的距离,不可过大或过小,通常控制在约24m,偏差控制在1m以内。因基坑水平位移要求较为严格,技术人员应密切关注监测动态,实施分层监测法进行定期检查,还可注重开挖深度的检验,使整体工程质量得到保证。在基坑位移监测中,还可在基坑顶部设置8个测斜管,为深层水平位移监测提供便利。

4.6监测信息反馈。基站主要监测工程施工过程中的安全,包括基地安全保障和施工进度建议。因此,在监测基础时,应尽快清理分析观测数据,及时提供反馈,包括每日时段、每月报告和最后监测分析,必要时还应提供周数、警报等信息。

5结束语

水利工程建筑在施工过程中经常作为基坑防护结构的一部分使用。一方面,主要建筑的设计和施工中考虑的因素更为复杂。另一方面,主体施工期监测应纳入基坑监测范畴。所有的水利设施都有防洪和雨季的需求。在雨季,根据洪水等级,基坑监测对监测设计、频率和预测提出了更严格的要求。此外,目前水利工程基坑监测缺乏相关行业标准或规范文件要求。因此,迫切需要制定适用的水利工程基坑安全监测标准。

参考文献

[1]林太清,章李乐,戴国强.水利工程基坑安全监测与工程实践[J].水利规划与设计,2022(05):118-121.

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