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摘要: 随着我国城市地下空间的开发利用越来越多,基坑设计和施工水平也得到了较大的提高。现场监测作为确保实际基坑施工安全可靠进行的必要和有效手段,已成为工程建设管理部门强制指令措施。文章结合深基坑工程的监测,对其监测管理进行了探讨。
关键词:基坑;监测;管理
中图分类号: TV551.4 文献标识码: A 文章编号:
深基坑工程是指包括基坑开挖、降水和支护结构设计、施工与监测在内的总称。20多年来,由于高层建筑、地下空间的发展,深基坑工程的规模之大、深度之深,成为岩土工程中事故最为频繁,给岩土工程界提出了许多技术难题。因此也是岩土工程中发展最为活跃的领域之一,成为岩土工程的技术热点和难点。通过20多年的工程实践,在深基坑工程领域中,取得了很大的进展,主要表现为:设计思想的更新、施工技术的发展、设计方法的进步、管理制度的建立及标准化工作的开展等方面。
1 深基坑工程的特点
(1)建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展。
(2)基坑开挖面积大,长度与宽度有的达到数百米,工程规模日益增大,给支撑系统带来较大难度。
(3)在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响,因此对深基坑稳定和位移控制的要求很严。
(4)深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利,基坑工程施工条件差。
(5)在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇筑混凝土等工序会相互制约与影响,增加协调工作的难度。
(6)岩土性质千变万化,地质埋藏条件和水文地质条件的复杂和不均匀性,造成勘察所得的数据离散性很大,难以代表土层的总体情况,并且精度较低,给深基坑的设计和施工增加了难度。
(7)深基坑工程施工周期长,从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常需要经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件,其安全度的随机性较大,事故的发生往往具有突发性。
2 深基坑工程监测的内涵
由于设计理论和计算方法还不够完善,勘察、施工中不确定因素多,管理不到位,近年来深基坑工程安全事故频发,已成为建设工程危险性较大的分部分项工程之一。保证工程安全顺利地进行,在基坑开挖及结构构筑期间开展严密的施工监测是很有必要的。从某种意义上施工监测也可以说是一次1:1的岩土工程原型试验,所取得的数据是基坑支护结构和周围地层在施工过程中的真实反映,是各种复杂因素影响下的综合体现。深基坑工程监测是在深基坑开挖过程全过程、动态地对基坑的围护结构、支撑体系、坑内外水土情况进行实时监测,以指导后续基坑开挖,因此通常被称为信息化施工。信息化施工指在对深基坑支护工程进行认真监测并获得准确的数据之后,对所得数据进行定量的分析与评价,及时进行险情预报,提出合理化措施与建议,并进一步检验加固处理后的效果,直至问题解决。因此监测工作的重要性是不言而喻的,建设单位要通过一定的措施和手段对工程监测进行控制和管理。
3深基坑监测存在的主要问题
3.1现场数据分析水平有待提高
现场监测目的是及时掌握基坑支护结构和相邻环境的变形和受力特征,并预测下一步发展趋势。但由于现场监测人员水平的参差不齐以及对实测数据的敏感性差异,往往使基坑监测工作事倍功半。目前大部分现场监测的模式停留在“测点埋设-数据测试-数据简单处理-提交数据报表”阶段,监测人员很少对所测得的数据及变化规律进行分析,更谈不上预测下一步发展趋势及指导施工。
3.2现场监测数据的可靠性和真实性
在实际基坑监测过程中,数据的可靠性和真实性是我国基坑工程界目前面临的一个非常严肃的问题。某种意义上来说“失真”的监测数据非但不会起到指导施工的作用,甚至会“误导”施工,起到相反的效果。
3.3监测数据警戒值标准
设定基坑监测警戒值的目的是及时掌握基坑支护结构和周边环境的安全状态,对可能出现的险情和事故提出警报。但目前对于基坑警戒值暨控制值的确定还缺乏系统的研究,大多数还是依赖经验,而且各地区差异较大,很难形成量化指标;即使形成量化指标也很难实际操作。所以基坑警戒值的合理性值得探讨,如何提出一套合理有效的报警体系成为基坑工程师关注的热点问题。
3.4监测数据的利用率和经验积累
现场监测除了作为确保实际施工安全可靠的有效手段外,对于验证原设计方案或局部调整施工参数、积累数据、总结经验、改进和提高原设计水平具有相当的实际指导意义。但目前我国有关各基坑工程监测项目资料的汇总和总结尚无统一规划和收集,建立地区性的数据网络和成果汇集,对于资源共享,提高水平将有着不可估量的积极作用。
4 深基坑监测工作管理的重要性
4.1深基坑工程监测的管理规定
为加强对深基坑监测的管理,各级政府或行业主管部门针对基坑工程监测颁布了各种规定,如建设部2003年颁布的“建筑工程预防坍塌事故若干规定”、住房和城乡建设部2009年颁布的“危险性较大的分部分项工程安全管理办法”等都颁布了深基坑管理方面的规定,
这些规定从宏观上对深基坑的监测提出了若干管理的规定。
4.2深基坑监测管理相关技术标准的规定
有关基坑工程监测的相关技术要求,散见于多个国家标准和行业及地方标准的部分条文中,虽没有系统、一致的规定,但从各自不同的侧面,对建筑基坑工程监测提出了要求。文献[1]规定:开挖深度大于等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程以及其他需要监测的基坑工程应实施基坑工程监测。这是对实施监测的建筑基坑工程范围的界定,是强制性的条文。
4.3深基坑工程监测管理的主要内容
文献[1]规定:基坑工程施工前,应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施监测。监测单位应编制监测方案。文献[1]还规定:下列基坑工程的监测方案应进行专门论证:①地质和环境条件复杂基坑工程。②邻近重要建筑和管线,以及历史文物、优秀近现代建筑、地铁、隧道等破坏后果很严重的基坑工程。③已发生严重事故,重新组织实施的基坑工程。④采用新技术、新工艺、新材料、新设备的一、二级基坑工程。
基坑工程监测既要保证基坑的安全,也要保证周边环境中的市政、公用、供电、通讯及人防、文物等的安全与正常使用,涉及建设、设计、监理、施工以及周边有关单位等各方利益,建设单位是建设项目的第一责任主体,因此应由建设单位委托具备资质的监测单位实施基坑工程第三方监测。
根据2003年颁布的《中华人民共和国行政许可法》规定,对直接关系公共安全、人身健康、生命财产安全的设备、设施、产品、物品的检验、检测、检疫,除法律、行政法规规定由行政机关实施的外,应当逐步由符合法定条件的专业技术组织实施。专业技术组织及其有关人员对所实施的检验、检测、检疫结论承担法律责任。规范提出由建设单位委托有相应能力的监测单位编制监测方案,不是降低了对监测单位的资质要求,而是更加强调监测单位本身具有的能力,以及强调监测单位对监测成果负责的责任主体原则。
有相应能力的监测单位是指具备承担基坑工程监测任务的相应设备、仪器及其他测试条件、有经过专门培训的监测人员以及经验丰富的数据分析人员、有必要的监测程序和审核制度及其他管理制度,有相应的监测方法标准的符合法定条件的专业技术组织。
基坑工程监测对技术人员的专业水平要求较高。要求监测数据分析人员要有岩土工程、结构工程、工程测量等方面的综合知识和较为丰富的工程实践经验。为了保证监测质量,国内外在监测管理方面开始走专业化道路,实践证明,专业化有力地促进了监测工作和监测技术的健康发展。
实施第三方监测有利于保证监测的客观性和公正性,一旦发生重大环境安全事故或社会纠纷时,监测结果是责任判定的重要依据。
第三方监测并不取代施工单位自己开展的必要的施工监测,施工单位在施工过程中仍应进行必要的施工监测。
依据《建设工程勘察设计资质管理规定》(建设部160号令),考虑建筑基坑工程监测的专业特点,为保证基坑工程监测工作的质量,基坑工程监测单位应同时具备岩土工程和工程测量两方面的专业资质。监测单位应具备承担基坑工程监测任务的相应设备、仪器及其他测试条件,有经过专门培训的监测人员以及经验丰富的数据分析人员,有必要的监测程序和审核制度等工作制度及其他管理制度。
监测单位拟定出监测方案的初稿后,提交工程建设单位,由工程建设单位组织设计、监理、施工、监测等单位讨论审定。
当基坑工程影响范围内,有重要的市政道路、地下管线和人防工程时,还应组织有相关主管单位参加的协调会议。
5结束语
自20世纪80年代以来,我国的基坑工程设计、施工、监测技术得到了迅猛发展,各地均有可以从事基坑工程监测的单位,从资质的要求上同时具备岩土工程、工程测量及结构工程的专业资质的单位可以满足开展基坑监测的基本条件。从实施效果看,由建设单位委托、实施第三方监测和对监测单位提出资质要求可以保证监测的客观性和公正性,一旦發生重大环境安全事故或社会纠纷时,监测结果是责任判定的重要依据。专业化也有力地促进了监测工作和监测技术的健康发展。
参考文献
[1]GB50497-2009,建筑基坑工程监测技术规范[S].
[2]刘俊岩,李仁安,任锋.基于监测的深基坑工程风险管理研究[J].武汉理工大学学报,2009,31.
[3]刘国彬,王卫东,基坑工程手册( 第2 版)[M].北京: 中国建筑工业出版社,2009.
[4]郑建军.对深基坑监测工作的监理控制措施与方法[J].建设管理, 2009(12).
关键词:基坑;监测;管理
中图分类号: TV551.4 文献标识码: A 文章编号:
深基坑工程是指包括基坑开挖、降水和支护结构设计、施工与监测在内的总称。20多年来,由于高层建筑、地下空间的发展,深基坑工程的规模之大、深度之深,成为岩土工程中事故最为频繁,给岩土工程界提出了许多技术难题。因此也是岩土工程中发展最为活跃的领域之一,成为岩土工程的技术热点和难点。通过20多年的工程实践,在深基坑工程领域中,取得了很大的进展,主要表现为:设计思想的更新、施工技术的发展、设计方法的进步、管理制度的建立及标准化工作的开展等方面。
1 深基坑工程的特点
(1)建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展。
(2)基坑开挖面积大,长度与宽度有的达到数百米,工程规模日益增大,给支撑系统带来较大难度。
(3)在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响,因此对深基坑稳定和位移控制的要求很严。
(4)深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利,基坑工程施工条件差。
(5)在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇筑混凝土等工序会相互制约与影响,增加协调工作的难度。
(6)岩土性质千变万化,地质埋藏条件和水文地质条件的复杂和不均匀性,造成勘察所得的数据离散性很大,难以代表土层的总体情况,并且精度较低,给深基坑的设计和施工增加了难度。
(7)深基坑工程施工周期长,从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常需要经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件,其安全度的随机性较大,事故的发生往往具有突发性。
2 深基坑工程监测的内涵
由于设计理论和计算方法还不够完善,勘察、施工中不确定因素多,管理不到位,近年来深基坑工程安全事故频发,已成为建设工程危险性较大的分部分项工程之一。保证工程安全顺利地进行,在基坑开挖及结构构筑期间开展严密的施工监测是很有必要的。从某种意义上施工监测也可以说是一次1:1的岩土工程原型试验,所取得的数据是基坑支护结构和周围地层在施工过程中的真实反映,是各种复杂因素影响下的综合体现。深基坑工程监测是在深基坑开挖过程全过程、动态地对基坑的围护结构、支撑体系、坑内外水土情况进行实时监测,以指导后续基坑开挖,因此通常被称为信息化施工。信息化施工指在对深基坑支护工程进行认真监测并获得准确的数据之后,对所得数据进行定量的分析与评价,及时进行险情预报,提出合理化措施与建议,并进一步检验加固处理后的效果,直至问题解决。因此监测工作的重要性是不言而喻的,建设单位要通过一定的措施和手段对工程监测进行控制和管理。
3深基坑监测存在的主要问题
3.1现场数据分析水平有待提高
现场监测目的是及时掌握基坑支护结构和相邻环境的变形和受力特征,并预测下一步发展趋势。但由于现场监测人员水平的参差不齐以及对实测数据的敏感性差异,往往使基坑监测工作事倍功半。目前大部分现场监测的模式停留在“测点埋设-数据测试-数据简单处理-提交数据报表”阶段,监测人员很少对所测得的数据及变化规律进行分析,更谈不上预测下一步发展趋势及指导施工。
3.2现场监测数据的可靠性和真实性
在实际基坑监测过程中,数据的可靠性和真实性是我国基坑工程界目前面临的一个非常严肃的问题。某种意义上来说“失真”的监测数据非但不会起到指导施工的作用,甚至会“误导”施工,起到相反的效果。
3.3监测数据警戒值标准
设定基坑监测警戒值的目的是及时掌握基坑支护结构和周边环境的安全状态,对可能出现的险情和事故提出警报。但目前对于基坑警戒值暨控制值的确定还缺乏系统的研究,大多数还是依赖经验,而且各地区差异较大,很难形成量化指标;即使形成量化指标也很难实际操作。所以基坑警戒值的合理性值得探讨,如何提出一套合理有效的报警体系成为基坑工程师关注的热点问题。
3.4监测数据的利用率和经验积累
现场监测除了作为确保实际施工安全可靠的有效手段外,对于验证原设计方案或局部调整施工参数、积累数据、总结经验、改进和提高原设计水平具有相当的实际指导意义。但目前我国有关各基坑工程监测项目资料的汇总和总结尚无统一规划和收集,建立地区性的数据网络和成果汇集,对于资源共享,提高水平将有着不可估量的积极作用。
4 深基坑监测工作管理的重要性
4.1深基坑工程监测的管理规定
为加强对深基坑监测的管理,各级政府或行业主管部门针对基坑工程监测颁布了各种规定,如建设部2003年颁布的“建筑工程预防坍塌事故若干规定”、住房和城乡建设部2009年颁布的“危险性较大的分部分项工程安全管理办法”等都颁布了深基坑管理方面的规定,
这些规定从宏观上对深基坑的监测提出了若干管理的规定。
4.2深基坑监测管理相关技术标准的规定
有关基坑工程监测的相关技术要求,散见于多个国家标准和行业及地方标准的部分条文中,虽没有系统、一致的规定,但从各自不同的侧面,对建筑基坑工程监测提出了要求。文献[1]规定:开挖深度大于等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程以及其他需要监测的基坑工程应实施基坑工程监测。这是对实施监测的建筑基坑工程范围的界定,是强制性的条文。
4.3深基坑工程监测管理的主要内容
文献[1]规定:基坑工程施工前,应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施监测。监测单位应编制监测方案。文献[1]还规定:下列基坑工程的监测方案应进行专门论证:①地质和环境条件复杂基坑工程。②邻近重要建筑和管线,以及历史文物、优秀近现代建筑、地铁、隧道等破坏后果很严重的基坑工程。③已发生严重事故,重新组织实施的基坑工程。④采用新技术、新工艺、新材料、新设备的一、二级基坑工程。
基坑工程监测既要保证基坑的安全,也要保证周边环境中的市政、公用、供电、通讯及人防、文物等的安全与正常使用,涉及建设、设计、监理、施工以及周边有关单位等各方利益,建设单位是建设项目的第一责任主体,因此应由建设单位委托具备资质的监测单位实施基坑工程第三方监测。
根据2003年颁布的《中华人民共和国行政许可法》规定,对直接关系公共安全、人身健康、生命财产安全的设备、设施、产品、物品的检验、检测、检疫,除法律、行政法规规定由行政机关实施的外,应当逐步由符合法定条件的专业技术组织实施。专业技术组织及其有关人员对所实施的检验、检测、检疫结论承担法律责任。规范提出由建设单位委托有相应能力的监测单位编制监测方案,不是降低了对监测单位的资质要求,而是更加强调监测单位本身具有的能力,以及强调监测单位对监测成果负责的责任主体原则。
有相应能力的监测单位是指具备承担基坑工程监测任务的相应设备、仪器及其他测试条件、有经过专门培训的监测人员以及经验丰富的数据分析人员、有必要的监测程序和审核制度及其他管理制度,有相应的监测方法标准的符合法定条件的专业技术组织。
基坑工程监测对技术人员的专业水平要求较高。要求监测数据分析人员要有岩土工程、结构工程、工程测量等方面的综合知识和较为丰富的工程实践经验。为了保证监测质量,国内外在监测管理方面开始走专业化道路,实践证明,专业化有力地促进了监测工作和监测技术的健康发展。
实施第三方监测有利于保证监测的客观性和公正性,一旦发生重大环境安全事故或社会纠纷时,监测结果是责任判定的重要依据。
第三方监测并不取代施工单位自己开展的必要的施工监测,施工单位在施工过程中仍应进行必要的施工监测。
依据《建设工程勘察设计资质管理规定》(建设部160号令),考虑建筑基坑工程监测的专业特点,为保证基坑工程监测工作的质量,基坑工程监测单位应同时具备岩土工程和工程测量两方面的专业资质。监测单位应具备承担基坑工程监测任务的相应设备、仪器及其他测试条件,有经过专门培训的监测人员以及经验丰富的数据分析人员,有必要的监测程序和审核制度等工作制度及其他管理制度。
监测单位拟定出监测方案的初稿后,提交工程建设单位,由工程建设单位组织设计、监理、施工、监测等单位讨论审定。
当基坑工程影响范围内,有重要的市政道路、地下管线和人防工程时,还应组织有相关主管单位参加的协调会议。
5结束语
自20世纪80年代以来,我国的基坑工程设计、施工、监测技术得到了迅猛发展,各地均有可以从事基坑工程监测的单位,从资质的要求上同时具备岩土工程、工程测量及结构工程的专业资质的单位可以满足开展基坑监测的基本条件。从实施效果看,由建设单位委托、实施第三方监测和对监测单位提出资质要求可以保证监测的客观性和公正性,一旦發生重大环境安全事故或社会纠纷时,监测结果是责任判定的重要依据。专业化也有力地促进了监测工作和监测技术的健康发展。
参考文献
[1]GB50497-2009,建筑基坑工程监测技术规范[S].
[2]刘俊岩,李仁安,任锋.基于监测的深基坑工程风险管理研究[J].武汉理工大学学报,2009,31.
[3]刘国彬,王卫东,基坑工程手册( 第2 版)[M].北京: 中国建筑工业出版社,2009.
[4]郑建军.对深基坑监测工作的监理控制措施与方法[J].建设管理, 2009(12).