浅析深基坑及周边建筑物沉降观测

浅析深基坑及周边建筑物沉降观测①

于银霞

(扬州工业职业技术学院建筑工程系 江苏扬州 225127)

摘 要:本文就某医院病房楼基坑开挖过程中对周边建筑物的沉降进行观测,详细描述深基坑开挖中沉降观测的方法及沉降观测方案的实施。

关键词:深基坑 沉降观测中图分类号:P258文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0056-02Abstract:In this paper,a hospital ward floor during excavation on surrounding building settlement observation,described in detail inthe excavation of deep foundation pit settlement observation method and the settlement observation scheme.Key Words:Deep foundation;Subsidence survey

1 工程概况

某医院病房楼基坑,开挖深度约9.45米;基坑的支护型式为:北侧靠近道路侧,采用围护桩加拉锚支护方式;南侧靠近医院医技楼,采用止水帷幕桩的支护方式。其余地段采用1:1土钉墙。本工程监测工作于2011年8月18日至2011年11月2日进行,历时约69天,截止2011年10月下旬,基坑周边已回填土至地面。

根据建设单位需进行监测对象的要求,需监测的周围建筑物为医院医技楼:层数为6层、天然地基、处于基坑南侧、距基坑约5M。

个;监测随着基坑开挖的不断加深和地下

室施工的进行,监测基坑周边建筑物沉降和不均匀沉降的变化发展情况。

4 现场监测

在基坑开挖前一周,在支护结构压顶上埋设好水平位移测量标志点,同时埋设好邻近建筑物的沉降测量标志点。4.1预警标准

(1)支护结构顶的水平位移观测值达到以下条件之一时作为本工程的预警值。

①位移累计大于0.6%挖深。

②位移速率连续几天急剧增大,如达到6.0mm/d时。

③肉眼巡视发现的各种危险现象,如压顶梁上出现裂缝,邻近地面建筑物的裂缝宽度和数量不断扩大,基坑渗漏和管涌等。

(2)周边建筑物、路面的沉降观测值达到以下条件之一时作为本工程的预警值。

①建筑物的差异变形≥0.2%。

②建筑物的差异变形接近0.16%,但沉降随时间的关系曲线仍增大时。

③地面最大沉降与开挖深度的比值达到0.5%时,即50mm时。

④肉眼巡视发现的各种危险现象,如压顶梁、支撑梁上出现裂缝,邻近地面积建筑物的裂缝宽度和数量不断扩大,基坑渗漏和管涌等。

4.2监测方法和精度要求

(1)周边建筑物、路面的沉降观测。①观测方法和要求。

使用AT-G2型精密水准仪,铟瓦合金标尺,按光学测微法观测,每观测点在观测顺序和方法按闭合环线法进行。

观测时仪器已避开空压机、搅拌机等振动影响的范围;每次观测时记录施工进度。

②精度要求。

根据建筑变形测量的等级及其精度要求,本工程观测采用二级精度要求施测,基准点高差中误差≤0.5mm。

每次观测中的视线长度、前后视距差、视线高度和限差满足如下要求。

视线长度≤50m;前后视距差≤2.0m;基辅分划读数之差≤0.5mm;基辅分划所测高差之差≤0.7mm;环线闭合差≤1.0n1/2mm。

(2)支护结构顶的水平位移监测。

水平位移采用视准线法和小角度法,用GTS335全站仪进行监测,位移观测点光学对中误差≤0.5mm。

4.3观测精度

(1)在周边建筑物、路面的沉降观测中,每次基准点联测和观测的环线闭合差均小于1.0n1/2。

(2)观测点测站高差中误差。根据《建筑基坑工程监测技术规范》(JG50497-2009)的要求计算得出:1wwNn

其中:N为水准环数,n为各环线的测站数,w为实测环线闭合差。

①基准点测站高差中误差为:0.06mm,小于允许值0.50mm。

②观测点测站高差中误差为:0.16mm,小于允许值0.50mm。

(注:测站高差中误差是指相应精度与视距的几何准测量单程一测站的高差中误率差达到允许值0.5mm,Mw为总闭合环数的垂直变形观测的测站高差中误差)4.4监测频次

(1)支护结构顶的水平位移监测。

①基坑开挖至底板浇筑前期间,每周监测二次,长时间降雨、骤降暴雨时,每1天～2天观测1次;其中在基坑开挖前已观测1次～2次。

②在底板浇筑至地下室封顶前期间,每隔4天～6天监测一次,长时间降雨、骤降暴雨时,每2天～3天观测1次。

③至基坑回土期间每6天～15天观测1次。

(2)周边建筑物的沉降观测。

与支护结构桩墙顶位移观测同步进行,在基坑开挖前观测1次(初读数)。4.5监测信息反馈

为保证基坑工程的正常施工,确保支护结构的稳定和安全,保护周边建筑物的安全与正常使用,掌握基坑变形和受力数据等工况,尽早反馈基坑安全度,配合建设、监理、设计和施工单位做好基坑工程的信息化施工;针对支护结构的水平累计位移量,和周边建筑物的累计沉降量和差异变形,进行了工程分析。在每次观测结束后,向建设单位通报支护结构、周边环境的变形情况,必要时还提供了观测数据。

mw

2 监测目的、依据

2.1监测目的

本次监测的目的为通过现场观测,掌握基坑水平位移量及周边相关建筑物垂直变形情况,当出现变形增量较大超过允许值时,及时预警,确保基坑、相邻建筑物安全,为基坑开挖的信息化施工提供依据。2.2监测、分析依据

(1)建设单位和设计单位的要求。(2)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)。

(3)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)。(4)《建筑基坑支护技术规范》(JG50497-2009)。

(5)《建筑基坑工程监测技术规范》(JGJ8-2007)。

.com.cn. All Rights Reserved.3 监测项目和监测点的布置

3.1工作基点的布置

根据现场工作条件,工作基点选设在有利于监测和受基坑影响范围以外稳定的地方,根据场地观测条件,设沉降观测水准网1个,每个网设观测基准点3个。3.2监测项目和监测点的布置

根据基坑开挖的深度、支护结构的特点、所处的周边环境条件及建设单位的要求,根据原监测方案,基坑监测项目有以下几项。

(1)支护结构顶和一期工程地下室的水平位移监测。

根据监测方案,沿压顶圈梁每隔约15m设置一个水平位移观测点,共布设点17个。

(2)周边建筑物沉降监测。

根据原监测大纲,对医技楼进行垂直沉降观测,沉降观测点的布置以满足《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)和有关方对变形分析的要求,共布设观测点10

5 观测成果汇总和结果分析

5.1水平位移成果汇总

根据本次观测结果(2011年8月18日至2011年10月20日),支护结构观测点的有关

(下转58页)

①作者简介:于银霞(1976,3-)女,江苏南通人,汉族,技术职称:中级,现从事工作:建筑工程测量教学工作,研究方向:建筑施工测量。

56科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION

科技资讯2012 NO.13SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 技 术

设计规范的编制,使我国在边坡防治防护工作方面做到了有据可依。各类规范中推荐的常用边坡防治防护措施如表1所示。

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.com.cn. All Rights Reserved.用化学改良方法则需考虑到环境的影响问题。当前,我国在工程类防护尤其是支挡措施方面,已经取得显著的成绩,某些方面已具备一定的技术优势(例如:近年来的预应力锚索抗滑桩技术,可以变被动支挡为主动预加,提供较大的锚固力),但还不够完善(或需要大型设备,或工艺较复杂,其广泛应用),因此在完善已有防治技术、发展新技术方面,还有许多工作要做。3.2植物类防护

植物防护是利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护边坡免受大气降水与地表径流的冲刷,以达到加固边坡和保护生态的效果。植物类防护存在局限性,即只能防止坡面冲蚀和表层土体的溜塌,而在坡体不稳定或存在集中水流的情况下,边坡仍可能发生塌滑和水毁问题,所以植物类防护必须在边坡稳定的基础上使用,或者与工程类防护技术结合使用。国内在植物防护方面也做了不少研究,其中:王可钧、李焯芬[15]讨论了植物固坡中的树根抗拉性能、生长方向与土坡稳定性的关系,固坡植物与人工结构物共同作用及植物固坡的适用条件;张世俊、吴春

[16]

波等通过对草本、木本植物的固坡、水土保持功能及群落特点的比较,得出了适合膨胀土路域的人工植物群落组合;杨和平、王骁[17]针对黄土干旱地区的特点,给出了适合当地的植物防护形式和施工方法;杨惠林、李晋等[18]对黄土路基边坡的植被护坡机理进行了分析,给出了草本类和木本类植物根系的加筋土力学模型以及土工格室植被护坡的计算方法;梁伟、高德彬等[19]阐述了三维网植草护坡的作用机理,并通过现场冲刷试验说明其对黄土路堑坡面的防护效果。此外,高德彬、陈增建等[20]还分析了降雨对裸露黄土路堑边坡的侵蚀机制以及厚层基材喷播植草的护坡效果。由于植物养分的缺失、土壤干层的存在及护坡植被的演化等原因,目前人工建植的植被成活率和退化问题(特别是在黄土高原或土质不良地区)普遍存在,加上植物防护的造价不断攀升,使得防护的整体造价上升,这些都是有待研究和亟待解决的问题。

5 边坡防护的发展趋势

随着对边坡失稳的发生、发展过程的认识不断深化,边坡防护的理论愈加丰富,防治防护技术也更加先进。根据我国已取得的边坡防护经验,将来的发展趋势可归有以下几个方面。

(1)防护理论的研究将沿着多学科交叉综合,由定性研究向定量方向发展,如:边坡的水力学特性、侵蚀机理、特殊土滑坡分析评价方法研究等。

(2)亟待完成重点灾害区的滑坡分布、灾害预测图的编制,不同地质区域典型防护措施的确定,以及防治防护新技术的相关评判标准的建立。我国(尤其西部)是边坡灾害的多发区,这些工作对于减少灾害发生或减少灾后损失,具有毋庸置疑的重要性。

(3)防护技术沿着多样化的方向发展。例如,目前的微型桩技术、可再张拉锚索技术、生态型土体改良技术等,虽然不尽完善,却代表了将来多样化发展的趋势。此外,随着地质雷达、GPS、TDR、光纤传感等技术的迅速发展,人们可以更加准确地探明边坡的地质条件,监控和预警可能出现失稳的边坡地段,及时开展防治措施的反馈修正工作,因此提升辅助技术的水平也是边坡防治防护工作将来的发展方向。

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5.2垂直变形成果汇总

根据本次观测结果(2011年8月19日至2011年11月2日),周边建筑物各观测点垂直变形(即累计垂直变形量)的详细情况如下:点C1为-0.20mm;C2为-0.10mm;C3为0.90mm;C4为1.10mm;C5为0.00mm;C6为0.20mm;C7为-1.00mm;C8为-0.90mm;C9为-0.50mm;C10为-0.40mm。5.3结果分析

(1)根据以上数据知,水平位移观测点

4 规范推荐的常用边坡防护措施

我国目前已经完成了从国家标准到水利、电力、地质矿产等行业标准的边坡勘察(上接56页)

位移结果及水平位移观测点位移量的详细情况如下。

点S1和S2,位移速率0.05mm/d,累计位移量3.00mm;点S3,位移速率0.11mm/d,累计位移量7.00mm;点S4,位移速率0.22mm/d,累计位移量14.00mm;点S5,位移速率-0.05mm/d,累计位移量-3.00mm;点S6,位移速率-0.06mm/d,累计位移量-4.00mm;点S7,位移速率-0.08mm/d,累计位移量-5.00mm;点S8,位移速率0.02mm/d,累计位移量1.00mm;点S9,位移速率0.06mm/d,累计位移量4.00mm;点S10,位移速率0.05mm/d,累计位移量3.00mm;点S11,位移速率0.02mm/d,累计位移量1.00mm;点S12,位移速率0.03mm/d,累计

的位移在-3.0mm～14.0mm之间,在允许变形和预警范围值以内;尤其在地下室底板完工后,位移增量变小。

(2)根据以上数据知,周边设施的垂直变形观测点的变形也较小,在允许变形和预警范围值以内。

(3)截止2011年11月2日,本基坑支护结构工作正常,未出现任何异常情况。周边设施、建筑物也使用正常,未出现任何异常情况。

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