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建筑基坑变形监测技术及稳定性分析研究

余崴
  
大海媒体号
2024年75期
湖北省建筑工程质量监督检验测试中心有限公司 湖北 武汉 430071

摘要:随着城市化进程的不断加速,高层建筑、地下停车场、地铁等建筑工程的兴建愈发频繁。其中深基坑作为大型建筑工程不可或缺的一部分,已经成为了建筑工程领域内的重要技术。然而,深基坑的开挖与支护是一项极具挑战性的工程,要求在施工中有合理和稳定的结构变形,以确保工程的成功实施。通过实时监测支护结构和周边土体的变形情况,可以及时发现潜在的安全隐患,并及时提醒施工人员采取措施防止事故发生,确保施工人员的安全和施工的顺利进行。本文主要对建筑基坑变形监测技术及稳定性分析研究,仅供参考。

关键词:建筑;基坑;变形;监测

引言

随着城市化进程的不断推进,房屋建筑工程越来越多地集中在人口密集、基础设施完备的城市中心区域。这些区域的土地资源宝贵,周边环境复杂,对施工安全提出了更高的要求。在深基坑施工过程中,支护结构的稳定性和周边环境的保护至关重要的。

1重难点分析

(1)在深基坑监测中,控制网布设至关重要,需要在大规模、条件差等因素影响下合理布设控制网,同时满足测量精度及稳定性等要求。(2)场地周边均为市政道路,周边道路下埋设有较多管线,环境复杂,其中东育路上水管线紧贴施工红线,如何保证施工过程中管线安全也是本工程的一个重点。(3)基坑开挖范围内的土层包括:①1层杂填土、②层灰黄色粉质黏土、③层灰色淤泥质粉质黏土、④层灰色淤泥质黏土、⑤1层灰色黏土、⑤2-2层灰色粉质黏土。其中,③、④层属高压缩性、低强度地基土。因此,如何及时发现基坑止水帷幕的渗漏是本项目的一个重点。(4)施工过程中基坑变形会影响建筑的施工质量和进度,也会导致支护结构的失效。因此,基坑变形的重要性绝对不容小觑,必须高度重视基坑变形。

2建筑基坑变形监测原则

(1)可靠性原则。提前做好实地考察工作,确保所布设的各处监测点在使用过程中不会遭受外力碰撞、施工扰动而破坏,并对仪器设备的质量状况进行检查,确定监测设备安全可靠后,再将设备安装就位。(2)多样次设点原则。挑选监测对象后,监测人员优先确定位移监测对象,再选择其他类型的监测对象。选择监测方法时,必须将监测设备放在首要位置,并将平常巡视任务作为主要参考依据。监测设备选型环节,优先配备机式仪器设备,将电式仪器设备作为参考。如此,可顺利构成一套全方位、多领域的监测体系,将深基坑施工全过程纳入监测范畴中。(3)重点监测原则。考虑到深基坑施工现场环境十分复杂,各处区域、部位的变形程度及危害后果存在差异。监测人员必须在测区挑选多处风险系数高、易出现变形失稳现象的部位,将其作为重点监测区域,酌情增加测点布置密度,提高监测频率。

3建筑基坑变形监测技术及稳定性

3.1高精度水准仪的应用

在深基坑监测中,选择合适的高精度水准仪至关重要。通常情况下,应选用具有高测量精度和稳定性的水准仪器,以确保获得准确可靠的监测数据。同时,水准仪的工作范围和采样频率也应根据具体工程需求进行调整。配置多台水准仪,分布在基坑周边及关键结构节点,以全面监测基坑变形,是一种有效的策略。高精度水准仪的布设方案需考虑基坑的几何形状、支护结构的位置以及土方开挖的进度。通常,水准仪应布设在基坑周边的固定测站点,并通过合理的布设间距保证对整个基坑范围的覆盖。关键支护结构和变形敏感区域的监测点应设置更为密集,以确保对变形的高精度监测。采用无线传输技术,实现数据的实时传输,有助于及时响应任何潜在的问题。监测过程中,高精度水准仪将实时采集的数据传输至监测中心。在监测数据处理阶段,应利用专业的数据处理软件进行精确的分析。通过对比不同时间点的数据,识别基坑变形趋势,及时发现异常变化。采用数学模型对数据进行拟合和预测,有助于提前预警可能的风险,为工程决策提供科学依据。

3.2全站仪的精确监测

全站仪作为深基坑变形监测的重要工具,通过测量水平角度和垂直角度,提供了对建筑结构实时形变的精确监测。其高精度的角度测量能力对建筑结构变形的微小变化进行准确捕捉,为工程实际施工中的位移监测提供了可靠的数据支持。通过全站仪的应用,可以实时监测建筑结构的整体位移情况。在城市更新项目地块的高层建筑深基坑工程中,由于建筑高度较大,全站仪的角度测量能够帮助工程团队及时了解基坑整体的水平位移,为工程的安全施工提供了及时可靠的监测数据。全站仪的优势还在于其能够详细记录建筑物不同部位的位移情况。这种全方位的监测手段有助于更全面地了解建筑结构的变形行为。通过分析不同部位的位移数据,可以识别潜在的问题区域,为工程团队提供有针对性的信息,以便采取相应的措施保障结构的稳定性。

3.3全球导航卫星系统(GNSS)的综合运用

全球导航卫星系统(GNSS)为深基坑工程提供了多维度的位置信息。通过在关键点位布设GNSS测站,系统能够获取建筑物和地表的全球定位坐标,包括经度、纬度和高度等关键信息。这些多维度的位置数据为工程提供了全面的空间信息,使工程团队能够全方位地了解深基坑工程在三维空间中的位置变化,为深入的变形特性研究奠定了基础。通过在关键点位布设GNSS测站,系统能够实现对深基坑工程的全方位监测。无论是建筑物的微小位移还是地表的整体沉降,GNSS定位系统都能提供高精度的数据。这种全方位监测的实现使工程团队能够全面了解工程各个关键点位的位置状态,及时发现潜在问题,并采取相应的措施,确保深基坑工程的施工和结构安全。GNSS定位系统的应用为深基坑工程的变形特性研究提供了全局性的数据支持。在分析整个工程过程中建筑物和地表的位置信息时,可以综合考虑各个关键点位的数据,形成全局性的数据集。这有助于工程团队更准确地评估深基坑工程的整体变形特性,为工程的规划、设计和施工提供科学依据,确保工程的长期稳定性。GNSS定位系统的全局性数据支持为深基坑工程的监测与管理提供了强大的工具,为工程的成功实施提供了关键性的信息保障。

3.4数据整合与实时监测

为确保监测数据的及时性和准确性,采用全站仪和GNSS定位系统的多元监测手段,并通过建立数据传输与处理系统,实现了这些监测设备的实时整合。通过该系统,不同监测设备采集的数据能够被有效整合,形成全面的监测数据集,为对深基坑工程的整体变形行为提供更为全面和准确的描述。实时监测的方法在深基坑工程中具有重要意义。通过实时监测系统,工程团队能够及时发现潜在的问题,如地表沉降异常、建筑结构变形等,并在施工过程中进行实时反馈。这为工程实践提供了及时的决策依据,使工程团队能够采取迅速有效的措施,确保深基坑工程的施工安全和结构稳定性。这种实时监测的方法不仅提高了对潜在风险的感知能力,也为工程实际施工的调整和优化提供了科学的支持。

结束语

建筑基坑在城市建设中起着重要的作用,但其施工过程中常常面临着变形和稳定性问题。为了确保基坑施工的安全和顺利进行,需要对基坑变形进行监测并进行稳定性分析。为营造安全、稳定的现场施工环境,切实满足深基坑工程施工需求,兼顾建设质量、施工效率与施工安全,施工单位必须提高对深基坑变形监测活动的重视,根据工程情况科学制订变形监测技术方案,严格把控深基坑变形监测过程,按照监测报告来判断现场施工形势,控制施工安全风险,保障工程项目顺利竣工。

参考文献

[1]赵晨盼.深基坑支护施工设计中的常见问题与优化措施分析[J].工程技术研究,2023,8(3):182-184.

[2]张义伟.深基坑开挖过程中变形监测分析[J].建筑技术开发,2024,51(2):151-153.

[3]邓健彬.基坑开挖对临近建筑物的变形监测方法[J].四川建材,2024,50(2):88-90.

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