地铁深基坑围护桩顶的施工监测

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  深基坑监控量测是监视围岩稳定、判断基坑支护设计是否合理安全、施工方法是否正确的重要手段,施工监测主要包括施工监测、周边环境监测、现场巡视三个部分,通过监控量测,可以达到以下目的:
  (1)通过对测量数据的分析处理,监测基坑稳定和周边建筑物、临近管线的沉降、变形情况,掌握变化规律、预测发展与趋势,保证基坑施工、周边建筑物、临近管线安全。
  (2)将现场测量的数据、信息及时反馈,以修改和完善设计,使设计达到优质安全、经济合理。
  (3)将现场测量的数据与理论预测值比较,用反分析法进行分析计算,使设计更符合实际,以便指导今后的工程建设。
  本课题结合工程实例,对深基坑监测的监测范围与内容、监测频率、主要监测方法进行图片式直观的讲解,使学习者能够快速的掌握施工监测的基本知识,便于以后进行深入学习与认识。
  青岛市黄岛区灵山卫停车场是青岛地铁13号线唯一地下停车场,总用地面积95694.62m2,总建筑面积61435.35m2,是目我国在建的最大的全封闭地下停车场。基坑开挖采用明挖法施工,主要支护形式为土钉放坡支护、围护桩锚索支护、围护桩钢支撑支护三种形式。监测范围包括:基坑、明挖区间,以及结构线外缘两侧主要影响区范围内(或0.7~3倍基坑开挖深度)的地下及地面建筑物、构筑物、地下管线、地表及道路等。具体围护桩监控方案如下。
  一、围护桩顶水平位移和沉降
  1.监测目的
  基坑开挖时伴随着土方的大量卸载,水土压力重新分布,原有的平衡体系被打破,围护墙作为维持新平衡体系的重要存在,承受水土压力而产生变形,在樁顶位置产生水平位移和沉降。为反映施工期间支护体系变形情况,围护桩顶水平位移及沉降监测是必不可少的监测内容。
  2.监测方法及原理
  围护桩顶水平位移采用极坐标法或小角度测量法,使用全站仪进行量测;围护桩顶沉降采用几何水准测量方法,使用水准仪进行量测。采用相对高程系,建立水准测量监测网,参照水准测量规范要求用水准仪引测。
  3.测点初始值的采集
  围护桩顶水平位移和沉降监测点在基坑开挖前,应连续三天对监测点的进行数据采集,取三天监测数据的平均值为初始值,并在基坑开挖前对监测点初始值进行上报与审批。
  4.数据分析处理
  水平位移计算:视现场实际情况采用极坐标法或小角度法进行测量。
  极坐标法:观测时在基准点A架设全站仪、在后视点B和监测点P架设棱镜,利用全站仪的测角功能测定夹角β,用全站仪的测边功能测定边长SAP。再按以下公式可计算出监测点P的坐标(xP,yP)。
  小角度法:将工作基点A布置在基坑边线延长线上,测量时仪器架于A点,监测P架设棱镜,后视点B为控制点,AB连线为零基准线,使用全站仪或经纬仪精确测出BAP前后两次测量的角度,从而得到两次的角度变化量,并按下式计算偏离值:
  二、围护桩体深层水平位移
  1.监测目的
  主要是对基坑开挖阶段围护桩体纵深方向的水平变位进行监控,其数据与桩顶水平位移数据、桩顶沉降数据联合分析,反映施工期间支护体系的变形情况。
  2.监测方法及原理
  围护桩体深层水平位移采用测斜仪进行监测,测斜管是内壁带有导槽的垂直空心管,监测时将测头导轮插入测斜管导槽内,缓慢地下放至管底,然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据,记录测点深度和读数。测读完毕后,将测头旋转180°插入同一对导槽内,以上述方法再测一次。
  3.测点布设
  测斜管在基坑开挖1周前埋设,测斜管埋设采用绑扎埋设的方式。绑扎埋设通过直接绑扎或设置抱箍等将测斜管固定在桩钢筋笼上,入槽孔后,浇注混凝土。
  作者简介:
  韩继颖(1983—),女,蒙古族,内蒙古赤峰市,内蒙古建筑职业技术学院,讲师,工学学士,工程测量。
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