挾小場地深基坑水平位移監(jiān)測的實(shí)踐

1、<p>　　挾小場地深基坑水平位移監(jiān)測的實(shí)踐</p><p>　　摘要：筆者結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，根據(jù)設(shè)計(jì)單位提出的要求，對實(shí)際技術(shù)進(jìn)行探討，以供學(xué)習(xí)交流。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：基坑監(jiān)測；位移測量 </p><p>　　中圖分類號：TU47文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p>　　隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市建設(shè)也突飛猛進(jìn)，

2、各大城市的建設(shè)發(fā)展越來越向地下尋找發(fā)展空問，那么基坑工程也日漸增多起來，建設(shè)除考慮滿足使用功能要求外，還十分注重建筑物外觀造型，故近年具有復(fù)雜外型的超大規(guī)模超高建筑不斷增多，給施工測量帶來了一定的難度。施工現(xiàn)場方案是否合理，獲得的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確可靠，以及測量人員的專業(yè)技術(shù)水平等都會(huì)直接對工程質(zhì)量造成影響，必須重視并做好測量施工質(zhì)量控制工作，尤其是基坑施測工作。當(dāng)前，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)尚無成熟的方法用于計(jì)算基坑周圍的土體變形。施工中通過準(zhǔn)確及時(shí)的

3、監(jiān)測，可以指導(dǎo)基坑開挖和基坑支護(hù)，有利于及時(shí)采取應(yīng)急措施，避免或減輕破壞性的后果。 </p><p><b>　　1、工程概況 </b></p><p>　　某工程基坑?xùn)|西長450m，南北寬270m，為一個(gè)近似矩形基坑。工程設(shè)兩層地下室，挖深11m，采用連續(xù)墻加錨索作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。根據(jù)相關(guān)規(guī)程，以及基坑開挖深度、支護(hù)結(jié)構(gòu)、所處的地質(zhì)和周邊環(huán)境條件，確定本基坑工程為一級監(jiān)

4、測項(xiàng)目，基坑施工監(jiān)測重點(diǎn)為基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移。 </p><p>　　2基坑變形監(jiān)測的重要性和必要性 </p><p>　　2.1掌握基坑變形程度 根據(jù)監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)，可以及時(shí)了解基坑及周邊建筑物和設(shè)施在施工過程中所受的影響及影響程度，發(fā)生的變形及變形程度，為施工單位提供變形系統(tǒng)資料，方便施工單位安排施工方案和進(jìn)度。 2.2提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息 基坑開挖過程中，由于各種因素的影響，基坑和周

5、邊建筑物和設(shè)施一直處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并且其變化和變形無規(guī)律可循，這就必須靠施工現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)來了解基坑的實(shí)時(shí)變化，為施工單位提供動(dòng)態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，方便施工單位安排施工方案和進(jìn)度。 2.3發(fā)現(xiàn)和預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，根據(jù)很多已發(fā)生的基坑安全事故的工程分析、統(tǒng)計(jì)可知，幾乎所有事故的發(fā)生都是由于施工單位對基坑施工過程中的監(jiān)測工作的不重視，從而造成較嚴(yán)重的工程事故，甚至造成人員傷亡事故。分析研究監(jiān)測數(shù)據(jù)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)報(bào)險(xiǎn)情及險(xiǎn)情的發(fā)展程度，為設(shè)計(jì)方改進(jìn)設(shè)計(jì)方

6、案和施工方采取安全補(bǔ)救措施提供可靠依據(jù)。 </p><p>　　3、做好基坑監(jiān)測中的位移測量工作 </p><p>　　3.1 基坑監(jiān)測在基坑的開挖施工至使用過程中是一項(xiàng)重要工作。雖然基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了盡可能詳盡的計(jì)算，但設(shè)計(jì)與實(shí)際施工狀況的脫節(jié)仍不可避免，一方面是由于設(shè)計(jì)理論所限，另一方面是建設(shè)單位對投資的限制，在基坑監(jiān)測的具體操作上需按規(guī)范要求精心進(jìn)行，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移變形測量是重

7、中之重。 </p><p>　　3.2 在測量過程中，必須按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求認(rèn)真操作儀器，嚴(yán)格把關(guān)。具體做好以下幾點(diǎn): </p><p>　?。?）水平基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)的設(shè)立要穩(wěn)妥?；鶞?zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)是檢驗(yàn)和直接測定觀測點(diǎn)的依據(jù)，要求在整個(gè)觀測過程中穩(wěn)定不變。必須埋設(shè)在變形范圍以外，且不受施工干擾的穩(wěn)定的位置，盡可能的靠近被監(jiān)測目標(biāo)。同時(shí)為了便于校核，以驗(yàn)證基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)目應(yīng)不少于三個(gè)。 </

8、p><p>　　（2）位移測量時(shí)采用的儀器設(shè)備應(yīng)通過計(jì)量部門檢驗(yàn)合格，并在有效期內(nèi)。同時(shí)在整個(gè)基坑監(jiān)測過程中應(yīng)采用固定儀器，以減小測量誤差。 </p><p>　?。?）位移測量方法要講究。監(jiān)測人員應(yīng)充分了解所采用的測量儀器的構(gòu)造、原理，對儀器固有誤差對變形數(shù)據(jù)影響做到心中有數(shù)，測量方法對儀器誤差減弱要充分應(yīng)用。 </p><p>　?。?）誤差橢圓要正確擺放。由于圍護(hù)

9、結(jié)構(gòu)位移測量只要求獲得垂直于基坑邊線方向的變化量，對限于現(xiàn)行測量技術(shù)不能減小的誤差，在實(shí)際測量中對誤差橢圓要正確擺放，將誤差橢圓短軸盡量垂直與基坑邊線，利用誤差最小的方向。 </p><p>　?。?）測量時(shí)間要正確選擇。測量目標(biāo)的清晰、穩(wěn)定的程度在一天之內(nèi)隨時(shí)間的不同而變化著。一般晴天時(shí)，成像清晰、穩(wěn)定的時(shí)間是日出一小時(shí)至九點(diǎn)鐘前和下午三四點(diǎn)鐘以后。陰天時(shí)，成像的情況比晴天有利，可以觀測的時(shí)間比晴天長得多。 &

10、lt;/p><p>　?。?）測量的圖示與記錄要準(zhǔn)確、清楚。基坑監(jiān)測測量實(shí)施過程中應(yīng)事先畫好觀測示意圖并對每次觀測認(rèn)真做好記錄，及時(shí)計(jì)算各種限差和閉合差，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 </p><p>　　3.3 基準(zhǔn)點(diǎn)和工作點(diǎn)的設(shè)置 </p><p>　　1.基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)是檢驗(yàn)和直接測定觀測點(diǎn)的依據(jù)，要求在整個(gè)觀測過程中穩(wěn)定不變，必須埋設(shè)在變形范圍以外，且不受施工干擾的穩(wěn)定的位

11、置，盡可能的靠近被監(jiān)測目標(biāo)。同時(shí)，為了便于校核，以驗(yàn)證基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在基坑變形影響范圍之外的地方，且數(shù)目應(yīng)不少于3個(gè)。 </p><p>　　2.工作點(diǎn)應(yīng)選擇在離基坑變形區(qū)較近的比較穩(wěn)定的位置，以方便監(jiān)測。 </p><p>　　3.要求基準(zhǔn)點(diǎn)和工作點(diǎn)之間能相互通視，以便根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)定期對工作點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)。 </p><p>　　3.4 位移

12、測量的儀器設(shè)備 </p><p>　　1.位移測量時(shí)采用的儀器設(shè)備，應(yīng)通過計(jì)量部門檢驗(yàn)合格，并在有效期內(nèi)。 </p><p>　　2.在測量時(shí)，宜采用固定的儀器，以減小測量誤差。 </p><p>　　3.在進(jìn)行位移測量時(shí)，一般采用全站儀進(jìn)行觀測，要求全站儀的標(biāo)稱精度為角度測量方向中誤差為2"，距離觀測中誤差為±2 mm+ 2 ppm。同時(shí)要求全

13、站儀在檢定有效期內(nèi)。 </p><p><b>　　3.5 觀測方法 </b></p><p>　　在過去，基坑水平位移監(jiān)測的常用方法主要有經(jīng)緯儀視準(zhǔn)線法、小角度法等，但由于在測量基坑不同邊水平位移時(shí)需要搬動(dòng)儀器，在一定程度上會(huì)影響測量精度，且觀測時(shí)間也過長，逐漸不適于建筑基坑工程的測量了。當(dāng)前，隨著智能全站儀的普及，現(xiàn)今一般采用極坐標(biāo)法或以極坐標(biāo)法為基礎(chǔ)的自由設(shè)站法

14、 </p><p>　　4、本基坑監(jiān)測工程的位移測量技術(shù) </p><p>　　4.1基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置 </p><p>　　本工程水平基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)由八個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，四個(gè)工作基點(diǎn)組成，成中心對稱形?；用窟叢贾脙蓚€(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，一個(gè)工作基點(diǎn)。 </p><p>　　4.2 采用的儀器設(shè)備 </p><p>　　本項(xiàng)目位移觀測采用日本拓普

15、康GTS332N 型全站儀進(jìn)行觀測，儀器標(biāo)稱精度為角度測量方向中誤差為2"，距離觀測中誤差為±2mm+2ppm。儀器在檢定有效期內(nèi)。 </p><p><b>　　4.3 觀測方法 </b></p><p>　　現(xiàn)場觀測時(shí)，采用極坐標(biāo)法進(jìn)行觀測。每次觀測前對基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)進(jìn)行檢測，以確認(rèn)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，對工作基點(diǎn)的位置值及時(shí)進(jìn)行修正。 </

16、p><p>　　角度觀測時(shí)方向觀測法進(jìn)行觀測，連續(xù)觀測2測回，取方向平均值作為結(jié)果值。距離測量采用測回法進(jìn)行觀測，連續(xù)觀測2測回，每測回讀數(shù)5次，取平均值作為距離結(jié)果值。測站現(xiàn)場對2C、2C互差、半測回歸零差、距離測回差等各種限差實(shí)時(shí)計(jì)算，對觀測限差超限的觀測及時(shí)進(jìn)行重測。 </p><p>　　4.4觀測數(shù)據(jù)處理 </p><p>　　觀測數(shù)據(jù)處理首先進(jìn)行的是觀測成果

17、測站平差，測站平差的目的是根據(jù)測站上的觀測成果求出個(gè)監(jiān)測點(diǎn)方向和距離的量或值，同時(shí)可以計(jì)算出方向值、距離值的中誤差，以評定測站的觀測成果質(zhì)量。各監(jiān)測點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的計(jì)算采用極坐標(biāo)法進(jìn)行，計(jì)算時(shí)假定坐標(biāo)系X 軸平行與基坑?xùn)|西邊平行。本次坐標(biāo)值和上一次坐標(biāo)值差在垂直基坑邊方向的分量值為監(jiān)測點(diǎn)本次變形值。 </p><p><b>　　4.5誤差分析 </b></p><p>

18、　　本工程為超大基坑，監(jiān)測工作基點(diǎn)距離監(jiān)測變形點(diǎn)距離長達(dá)500m，角度觀測中誤差為5"，對監(jiān)測點(diǎn)的變形影響最終可達(dá)±12mm，距離變化值中誤差為±1mm，可見最終監(jiān)測點(diǎn)的誤差橢圓為一個(gè)長軸為24mm，短軸為2mm的橢圓。圖1為本基坑監(jiān)測工程位移測量的誤差橢圓放置圖，可見在不同方向誤差值可能相差幾倍到十幾倍，而位移測量只提取在基坑邊垂直方向的分量，控制了誤差橢圓也就控制了位移測量成果質(zhì)量。 </p>

19、;<p>　　4.6 資料整理與提交 </p><p>　　每周期觀測結(jié)束后，應(yīng)對觀測數(shù)據(jù)和計(jì)算資料及時(shí)進(jìn)行整理、平差，計(jì)算出各觀測點(diǎn)的位移量，填制觀測成果表，并及時(shí)提交次監(jiān)測簡報(bào)給相關(guān)單位。本基坑監(jiān)測工程的位移測量最終及時(shí)準(zhǔn)確的反映了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移變形情況，為工程相關(guān)單位優(yōu)化下一步施工參數(shù)提供參考，保證施工安全。 </p><p><b>　　5、結(jié)束語 &l