高层建筑深基坑支护工程变形监测探析

来源:用户上传      作者:

　　摘要：随着我国社会经济的发展，城市用地也变得越来越紧张，因此城市中的高层建筑开始逐渐增多，而高层建筑需要的基坑也向这深度加大的方向发展，基坑的面积也越来越大。因为基坑通常是在已有道路、建筑物和地下管线较为密集的地方，所以，在开挖基坑时，基坑的土体常会受到周边环境的影响。这就要求在设计和施工过程中，要严格地、合理地控制支护工程结构，同时，在工程现场对监测数据进行分析也是基坑设计施工中的重要内容。本文根据高层建筑深基坑支护工程的基本结构，分析了高层建筑深基坑支护工程变形的监测方法。
　　关键词：高层建筑；深基坑支护；工程变形监测
　　
　　
　　 近年来我国的社会经济得到了快速的发展，建筑业也相应地得到了进一步地发展，各种超高层、高层的建筑也在城市纷纷涌现，越来越多的深基坑工程也反映出了深基坑支护工程方面存在的变形问题，这一问题将会严重影响整个工程的质量和施工进度，同时，也会影响其他相邻建筑物和基础设施的安全和正常使用。另一方面，在开挖基坑时，由于坑底的地面隆起回弹或是下沉等问题的发生，会使基坑变得不稳固，从而引发支护工程的坍塌等问题。基坑支护工程产生变形的原因是多方面的，其中主要包括事故预报不及时、工程数据分析不准确和工程监测技术不足等等，所以，探讨高层建筑深基坑支护工程的变形监测具有极为重要的意义。
　　一、高层建筑深基坑支护工程的基本结构介绍
　　 高层建筑深基坑支护工程设计方案的选择对于整个工程的质量具有至关重要的作用，工程检测者应该参考施工地点的实际条件，选择最优支护工程结构设计方案。现阶段，高层建筑深基坑支护工程常用的支护结构方案主要有下面几种：第一种，支锚结构。土层锚杆是以岩石锚杆为基础而演变发展起来的，是种全新的受拉杆件。在该结构中，锚杆一端连接挡土桩墙或者是工程结构物，而另一端将会固定在岩层或是地基上层中，这样的结构能够充分承受挡土墙的水压力和土压力或者是结构物的侧倾力、拉拔力及上托力，该结构主要通过地层的锚固力来保证结构物的稳固。第二种，土钉墙支护工程结构。土钉墙支护指在挖掘基坑的过程中，用密集排列的较长的杆件土钉放置在原位置的土体上，再用钢筋网和混凝土在坡面上铺设一个面层。通过喷射的混凝土面层和土体、土钉一同工作，组成一个符合的土体。该结构较为充分地利用了土层本身作为介质的承受力，从而形成了一个较为稳定的结构，负担了一小部分的变形压力，而上钉则承担了大部分的拉力，喷射而成的混凝土层面能够调节该结构表面上的应力分布，从而充分体现了整体的应力作用。另一方面，因为土钉本身排列较密，利用高压灌浆扩散后，土体本身的性能有所提高。土钉墙支护工程的成本一般较低、有较好的延展性和抗震性、柔韧性强、结构轻巧简便，该结构通常用在深度超过15m的深基坑支护工程中。然而，该结构一般需要比较宽阔的建设支护结构的场地和空间，而且该结构更容易产生变形问题。第三种，排桩围护工程结构。开始挖掘基坑时，对于那些因为场地条件限制而不能使用水泥土搅拌桩或是放坡围护的，在挖掘到6米至10米之间时，就可以选择使用排桩围护。该方法可以使用钢板桩或预制钢筋混凝土板、或是人工挖孔桩、或钻孔灌注桩等。第四种，水泥土搅拌桩支护工程。水泥土搅拌桩结构是指使用机械喷浆钻进和加强，再与土进行搅拌，从而形成较大的桩柱加固体。水泥土墙指用水泥土的搅拌桩进行两两之间搭接而组成的连续的壁状加固体当做挡土墙。水泥土墙的适用性较强，可普遍应用于砂石土和粉土地基、软塑和流酥粘土、淤泥质和素填这类软土的地基上。在土中有蒙脱石、多水高岭石及高岭石等物质时，会得到更好的加固效果，但是当土中有较多的水铝英石、氯化物和伊理石等物质，或者PH值较低、有机质含量较高时，加固的效果就会较差。这种支护工程在施工时会比较简便，通常适用于深度不足7米的基坑。最后一种是最为简单的放坡开挖的基坑挖掘模式，这种支护结构的施工成本更低、建筑难度小、且经济实惠、质量有保证。这种结构一般适用于土质条件好的基坑挖掘场地及地下水较少的场地。但也存在不可避免的问题，主要表现为挖掘量很大，不能在空间较小的场地开展。
　　二、高层建筑深基坑支护工程的监测
　　 高层建筑深基坑支护工程的质量主要取决于基坑整体的稳定性和刚度，也就是深基坑支护的结果是否会产生变形的问题，一旦支护结构发生变形，将有可能导致整个深基坑支护工程的失败。而进行工程监测的主要目的也是要通过对工程进行现场监测，来提高工程的经济性和安全性。同时，还要根据施工过程中所监测到得支护工程和周边建筑的变形情况，随时掌握支护材料和周围土体的实时动态，从而进行定量的合理的判断分析，并评级支护结构和周围土体的状态，便于及时准确地改变设计方案和各项数据，给予合理的施工指导，以保证施工过程的经济性、合理性和安全性。
　　 深基坑支护工程的主要监测手段和方法是由专业的工程监测人员在基坑现场和周边的建筑物进行质量监测，按照挖掘基坑过程中所监测到的岩石变位和支护结构等的情况，进行对比分析，获得实时的动态监测数据，较为全面地控制所产生的变形问题，对预期问题进行报警预告，能够及时化解其中出现的问题和险情，对超出预警值的变形问题，应及时采取有效措施加以应对，以保证工程的质量和安全。
　　 在对高层建筑深基坑支护工程进行监测的过程中，要使用专门的表格来记录各种数据，以保存原始的资料，便于日后的符合与计算。要将各项原始数据整理保存为正式记录，按照原理不同的仪器以及采取方法的不同，要选择相适应的鉴定与检查手段，包括定期维护和检查检测系统和严格遵守监测操作规范。对于每次监测活动所获得的原始数据，要及时进行反馈和处理，对于监测所反映出的偶然和系统误差等各项问题进行统计检验和对比检验及其他方法进行解决。根据已有的各项监测所得信息来进行反分析测算，按照现有的周围建筑物和基坑支护工程的变形问题和状态，预测分析该工程未来可能发生的变形问题及其变化情况，以便可以提前选择和采取相适应的手段和措施，验证施工方法及设计参数。
　　三、高层建筑深基坑支护工程监测的信息反馈
　　 将监测所得的全部信息和数据及时输入计算机系统，用计算机描绘并计算出各种图形、变形曲线和表格，主要包括以下项目：首先，描绘出边坡顶部的“位移――时间”曲线图和水平位移监测结果。第二，绘制出监测点与基准点的水平位置指示图。第三，测算出“地下水位――时间”曲线图和地下水位监测结果表。第四，计算出“土体侧向位移――时间”曲线图和土体侧向倾斜位移监测结果表。
　　四、总结
　　 综上所述，在高层建筑深基坑支护工程监测中，要充分考虑建筑地点的地理环境和条件，因地制宜地设计支护工程结构方案，还要对设计方案进行充分地优化设计和比较论证。建立健全全过程的监测制度，监测过程要实现全面的信息化，以及时提供有关的支护工程变形信息等，以保证及时处理监测中发现的问题，确保整个工程的质量和安全。对于由降水所引起的变形深基坑支护工程变形问题，不能仅仅依靠理论上的计算来解决，而要结合当地实际，采取综合手段加以改善。另一方面，还要及时将问题上报给管理者和设计者，以根据实际问题对设计监测方案做相应的修改，并形成监测报告。
　　
　　
　　参考文献：
　　[1]白键荣.某高层建筑深基坑支护的设计与施工[J].山西建筑.2009（11）：113
　　[2]阚新荣.高层建筑深基坑支护技术分析[J].科技向导.2010（09）：163
　　[3]杜锡华.谈谈高层建筑深基坑支护工程变形监测方法[J].建筑科学.2010（35）：58
　　[4]赫全胜.深基坑支护施工技术及稳定性分析[J].天津大学硕士学位论文.2009:1――57

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-582235.htm