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基坑监测在建筑工程基坑施工安全中的影响
摘要:随着我国建筑行业的高速发展,建筑工程不断朝着高层化和大型化的方向进行发展,建筑施工环境变得越来越复杂,对建筑工程施工安全管理,提出了更高的要求。基坑施工是建筑工程施工的重要组成部分,施工过程中容易出现各种施工安全隐患。为了保证工程施工安全进行,就需要合理对基坑监测技术进行使用,保证建筑工程基坑施工的安全性和稳定性。为了及时发现基坑施工中的各种安全问题,就需要认真做好基坑监测工作。为此,笔者将要本文中对基坑监测在建筑工程基坑施工安全中的影响进行探讨,希望对促进我国建筑工程事业的发展,可以起到有利的作用。
关键词:基坑监测;基坑施工安全;影响
1前言
随着我国城市化的高速发展,我国越来越关注建筑地下空间的利用和开发,各种建筑基坑施工规模和数量持续增加,能够有效缓解我国土地紧张局势。建筑基坑施工复杂程度相对较高,一旦某个环节出现了问题,就会对工程施工安全,造成非常不良的影响,也会直接威胁到施工人员的生命安全,需要认真做好基坑监测工作。
2基坑监测技术的主要特点及内容
2.1基坑监测技术实际应用特点。在基坑监测技术应用过程中,其主要有如下的特点:一、及时性。在开展建筑基坑监测工作过程中,对空间和时间要求相对较高,施工影响因素相对较多,不利于施工工作顺利开展。面对该情况,就需要充分对施工监测技术手段进行应用,更加及时、准确获得各种工程信息,为工程施工顺利进行,奠定一个良好的基础。在开展建筑工程基坑监测工作过程中,需要采用分段观测的方法,从而保证监测工作开展有效性。二、高精度性。在开展基坑监测工作过程中,应该做好各种变化量的测量工作。为了保证基坑监测的准确性和有效性,就需要保证仪器设备具有高精度的特点,为开展基坑监测工作,奠定一个良好的基础。三、准确性。在开展建筑工程基坑监测工作时,都需要对各种工程变化量进行观测。在开展基坑监测过程中,应该最大程度保证基坑观测信息的准确性,为开展工程建设工作,奠定一个良好的基础。
2.2基坑监测技术内容。从当前工程实际情况来看,各种建筑工程监测内容相对较多,其主要会包括如下的内容:一、建筑基坑施工中周边土壤和建筑物的沉降问题、二、在基坑施工过程中,支护体出现了横向位移的现象。三、建筑基坑施工环境出现了比较大的变化。四、土地深处出现了不均匀沉降问题,需要采用科学的监测方案,并充分做好施工审查工作[1]。
2.基坑监测项目。一、水平位移监测测定特定方向上的水平位移时可采用视准线法、小角度法、投点法等;测定监测点任意方向的水平位移时可视监测点的分布情况,采用前方交会法、自由设站法、极坐标法等;当基准点距基坑较远时,可采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法。当监测精度要求比较高时,可采用微变形测量雷达进行自动化全天候实时监测。二、竖向位移监测。竖向位移监测可采用几何水准或液体静力水准等方法。坑底隆起(回弹)宜通过设置回弹监测标,采用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测,传递高程的金属杆或钢尺等应进行温度、尺长和拉力改正等。基坑围护墙(坡)顶、墙后地表与立柱的竖向位移监测精度应根据竖向位移报警值确定。三、深层水平位移监测。围护墙体或坑周土体的深层水平位移的监测宜采用在墙体或土体中预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。四、裂缝监测。裂缝监测应包括裂缝的位置、走向、长度、宽度及变化程度,需要时还包括深度。裂缝监测数量根据需要确定,主要或变化较大的裂缝应进行监测。裂缝监测可采用以下方法:1.对裂缝宽度监测,可在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线或贴埋金属标志等,采用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法;也可采用裂缝计、粘贴安装千分表法、摄影量测等方法。2.对裂缝深度量测,当裂缝深度较小时宜采用凿出法和单面接触超声波法监测;深度较大裂缝宜采用超声波法监测。3.应在基坑开挖前记录监测对象已有裂缝的分布位置和数量,测定其走向、长度、宽度和深度等情况,标志应具有可供量测的明晰端面或中心。裂缝宽度监测精度不宜低于0.1mm,长度和深度监测精度不宜低于1mm。
3基坑监测在建筑工程施工安全中的作用
3.1基坑位移监测。通过开展基坑位移监测工作,可以及时掌握基坑变形情况。在开展基坑开挖施工作业过程中,如果边坡支撑不能满足工程施工的实际需要,基坑侧壁土体在受到压力作用下容易出现较为严重的位移现象,甚至出现基坑边坡变形现行。如果基坑采用悬臂桩作为边坡支撑,一天内的位移量超过了3毫米,或者位移累积距离超过了3毫米,工程监测设备就应该及时发出报警,让相关施工人员及时开展处理工作。或者,采用一级边坡柔性支撑过程中,一天内的位置变动量超过了3毫米,且位移累积距离超过了80毫米,工程监测设备才会发出报警。如果不能及时对悬臂桩进行处理,容易导致施工安全风险过多情况的发生。在支撑桩的位移距离超过了报警值,就需要采用连续监测的方式来开展监测工作,如果连续2-3天都出现了类似的情况,就需要及时采用应急处理,避免出现严重的施工安全事故。在开展边坡开挖施工作业过程中,应该对基坑的位移引起足够的重视,避免出现位移过大的现象,否则容易导致边坡滑移情况的发生[2]。
3.2基坑沉降观测。在开展建筑工程基坑施工作业过程中,容易对周边环境造成一定的影响,如果不及时进行处理,容易导致沉降问题不断加重情况的发生,需要认真做好基坑沉降观测工作,将基坑施工造成的沉降值保持在3毫米/天,一旦超过了工程允许范围,就需要及时采取措施进行处理。从当前情况来看,造成建筑工程基坑边坡沉降的原因相对复杂,其中基坑水平位移是主要的因素,水土流失也会导致建筑出现较大的位移。因此,在对建筑工程基坑监测过程中,应该合理在建筑物基坑周围设置沉降观测基准点。如果发现了比较严重的基坑沉降问题,就需要及时停止施工,最大程度保证工程施工的安全性。如果出现了相对比较严重的建筑沉降问题,就需要停止降水施工,并采用双液注浆、高压注浆和井点回灌等措施进行处理。
3.3水位测量。在开展建筑工程基坑施工过程中,经常会遇到地下水问题,需要水位监测工程师认真做好水位情况的监测,掌握地下室开挖所形成的标高,并认真做好流砂事故的防范工作。在开展基坑施工作业过程中,应该认真做好成形面与降水井水位之间的控制工作。通常地下室开挖成形面应该高于降水井水位0.5米以上,并在水位降低三天之后,及时确认土壤当中的含水量,然后按照工程要求进行施工。如果降水井水位高于地下室的开挖面,土地在受到水的浸润作用下,很容易变为淤泥状,工程施工安全风险相对较大。因此,在开展水位监测工作过程中,需要认真做好降水水位的控制工作,笔者在降水水位过高情况下进行施工,可以采用增加水井的方式进行控制。
3.4含砂率检测。在开展降水工作过程中,应该认真做好含砂率检测工作,及时掌握水中的含沙量,从而避免对周围环境造成严重的影响。在开展含砂率检测过程中,应该将含砂检测与降水井测量工作有效结合起来,将水表安装到水井井管,对每日的降水量认真进行测量,将每日降水量乘以含砂率到排除的砂土量,为后续工程施工,提供有效的依据,从而有效降低对周边环境的影响。
4基坑监测在建筑工程基坑施工中的应用
4.1工程概述。该工程属于一个高层建筑,建筑总共有29层,建筑采用了框架剪力墙结构,并在建筑周边设置了地下车库。基坑的形状是矩形,东西方向的宽度在36米,南北长度为63米,基坑的设计深度为11米。
4.2工程地质和水文情况。通过开展工程勘察工作,可以掌握基坑深度范围内各土层的岩性,其土质类型主要包括填土、粉土、粉砂土等。通过结合当地的地质资料,可以基本确定地下水是微承压水和潜水,潜水的含水层多为粉质黏土,承压含水层的第八层是粉砂,地下水的深度集中在4.3-4.5米之间。
4.3现场勘测。一、监测点的安排。在对监测点位置实际安排过程中,需要将监测对象的基本情况有效反映出来,并结合所掌握的信息对监测对象进行准确的判断。二、现场监测的具体情况。如果在工程监测过程中发现了变形超过允许范围的情况,就需要适当调整监测频率。
4.4监测信息反馈分析。一、坡顶沉降位移数据分析。在本工程中共安排了十多个监测点,根据工程现场的实际情况,决定在开展基坑开挖施工作业过程中避免采用塔吊作业,事先让相关单位移走塔吊构件,保证基坑监测工作开展效率,并认真做好坡顶水平位移变化情况,其累计变化量不应该超过-15.95毫米[3]。
4.5周围建筑沉降数据分析。在具体开展施工作业过程中,应该尽量将各种环境干扰因素排除掉,避免基坑开挖造成严重的建筑沉降现象。随着建筑深度的不断增加,工程施工难度会不断加大。因此,在整个工程施工作业过程中,为了避免沉降问题的出现,就需要认真做好基坑监测工作。
4.6周围道路沉降数据分析。在开展基坑开挖施工作业过程中,容易对道路周围环境造成较大的影响,受到支护结构影响最为直接,基坑开挖对道路影响相对较小,最大沉降数并没有超过工程允许范围。
4.7加强做好基坑水平位移数据分析。在开展基坑施工作业过程中,可以通常采用预埋法将测斜管绑扎到钢筋笼上,然后再埋入到混凝土当中,并对底部管进行底盖处理,保证接头的密封效果,尽量让导管槽口和测斜管在同一个方向发生位移。经过开展监测工作发现,边坡最上端的累积变化量为-15.95毫米,并没有出过临界范围。边坡竖向位移的累积变化量超过了-27.13毫米,已经超过了临界允许范围。
结语
随着时代的不断发展,对开展基坑施工提出了更高的要求。为了有效保证基坑施工的安全性,就需要充分做好施工监测工作,及时发现施工中出现的不足,然后及时采取措施,避免由于基坑施工不当导致安全问题的发生。
参考文献
[1]姜光,贾涛.论基坑监测对基坑施工安全的重要性[J]. 河南建材. 2018(05):22-23.
[2]丁小勇.工业与民用建筑工程基坑施工中的地下水处理方法分析[J]. 门窗. 2018(01):35-36.
[3]姬飞昌.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术[J]. 门窗. 2018(01):57-58.
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