深基坑在线监测
2021-12-15建筑基坑开挖施工风险高、施工难度大。近年来基坑工程事故不断,主要表现为围护结构破坏,基坑塌方以及大面积滑坡,基坑四周道路开裂与塌陷,相邻地下设施变位与破坏,领近建(构)筑物开裂与倒塌等,造成了生命财产的重大损失。传统检测的主要技术参数均由人工定期用传统仪器到现场进行测量,安全检测工作受天气、人工、现场条件等许多因素的影响,人工检测还存在不能及时检测各项技术参数,存在一定的系统误差和人为误差,这些都影响工程的安全生产和管理水平。深基坑自动化监测系统的实施,便于施工单位和安全监管部门快速掌握与工程安全密切相关的技术指标的最新动态,有利于及时掌握工程的运行状况和安全状况,在灾难来临之前给出预警,将会大大减少事故发生。为确保基坑结构的稳定性、及时了解地下水位,地下管线,地下设施,地面建筑在开挖施工工程中所受的影响程度,建立(深)基坑工程安全监控及高层建筑物监测系统是非常必要的。监测内容包括:支撑轴力、支护桩应力、支护桩倾斜、地下水位、深层水平位移、周边道路沉降、周边建筑物倾斜沉降等。
支护体系外侧的侧向土压力由围护桩及支撑体系所承担,当实际支撑轴力与支撑在平衡状态下应能承担的轴力(设计值)不一致时,将可能引起支护体系失稳。支护结构的支撑体系根据支撑构件材料的不同可分为钢筋混凝土支撑和钢支撑两大类。混凝土支撑轴力一般选择钢筋计进行测试,钢支撑轴力监测通过轴力计进行测试。
基坑土方开挖,土体原始应力状况发生变化,围护结构外地层土体对其施加主动土压力,造成围护结构或外侧地层不同深度处发生水平变位,通过监测、整理、分析不同深度的水平变位,判断是否存在薄弱区段,指导施工。深层水平位移监测选用导轮式固定测斜仪进行监测。
深基坑开挖过程中,工程地质和水文地质条件较为复杂,地下水问题对工程建设产生很大影响,容易引发工程事故,针对深基坑工程监测的目的及要求,对深基坑施工过程中不同地下水位监测点布设水位传感器,对地下水位实时监测,指导施工。地下水位监测选用水位计进行监测。
因地基滑移,或因承载严重不足,或局部碎陷,导致房屋整体或局部产生相对于铅垂方向的角度倾斜。实时地监测房屋的倾斜参数状态,能够及时反馈房屋的当前状态,当房屋的倾斜度超过预设门限值时,系统应产生告警信号。房屋倾斜采用盒式固定测斜仪盒式固定测斜仪进行监测。
基坑在开挖过程中,由于水位的下降等各种因素的影响,会导致周边建筑物地基发生不同程度的变化,从而造成建筑物的沉降,当沉降量过大时,会对建筑物自身的安全造成影响。高层建筑在施工过程中,随着荷载的增加,地基及承重梁可能发生沉降及倾斜等情况,因此,在影响范围内,对建筑物沉降进行实时监测很有必要。选用静力水准仪进行建筑物沉降的实时监测。
应力监测主要用于深基坑锚杆锚索、混凝土、以及周边建筑结构,监测目标结构关键承部位的受力情况,以了解结构的长期或瞬态的受力情况。对于深基坑锚索受力监测,采用振弦式锚索应力计;混凝土应力使用内埋式应变计;周边建筑结构应力监测采用表面应变计。
部分项目实例