位移監(jiān)測點的觀測一般最常用的方法是偏角法。同樣,測站點應(yīng)選在基坑的施工影響范圍之外。外方向的選用應(yīng)不少于3點,每次觀測都必須定向,為防止測站點被破壞,應(yīng)在安全地段再設(shè)一點作為保護點,以便在必要時作恢復(fù)測站點之用。初次觀測時,須同時測取測站至各測點的距離,有了距離就可算出各測點的秒差,以后各次的觀測只要測出每個測點的角度變化就可推算出各測點的位移量。觀測次數(shù)和報警值與沉降監(jiān)測相同。當(dāng)然也可用坐標法來測取位移量。
地下水位、分層沉降的觀測,首次必須測取水位管管口和分層沉降管管口的標高。從而可測得地下水位和地下各土層的初始標高。在以后的工程進展中,可按需要的周期和頻率,測得地下水位和地下各土層標高的每次變化量和累計變化量。地下水位和分層沉降的報警值,應(yīng)由設(shè)計人員根據(jù)地質(zhì)水文條件來確定。
測斜管的管口必須每次用經(jīng)緯儀測取位移量,再用測斜儀測取地下土體的側(cè)向位移量,再與管口位移量比較即可得出地下土體的絕對位移量。位移方向一般應(yīng)取直接的或經(jīng)換算過的垂直基坑邊方向上的分量。應(yīng)力、水壓力、土壓力的變量的報警值同樣由設(shè)計人員確定。
監(jiān)測數(shù)據(jù)必須填寫在為該項目專門設(shè)計的表格上。所有監(jiān)測的內(nèi)容都須寫明:初始值、本次變化量、累計變化量。工程結(jié)束后,應(yīng)對監(jiān)測數(shù)據(jù),尤其是對報警值的出現(xiàn),進行分析,繪制曲線圖,并編寫工作報告。因此,記錄好工程施工中的重大事件是監(jiān)測人員必不可少的工作。
三、基坑監(jiān)測中存在的常見問題
深基坑工程支護技術(shù)雖已在全國不同地區(qū)、不同的地質(zhì)條件下取得了不少成功的經(jīng)驗,甚至在一些達到國際水平,但仍存在一些問題需進一步研究或提高,以適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)的需要。深基坑工程支護施工過程中常常存在的問題主要有以下幾種:
1、土層開挖和邊坡支護不配套
常見支護施工滯后于土方施工很長一段時間,而不得不采取二次回填或搭設(shè)架子來完成支護施工一般來說,土方開挖技術(shù)含量相對較低,工序簡單,組織管理容易。而擋土支護的技術(shù)含量高,工序較多且復(fù)雜,施工組織和管理都較土方開挖復(fù)雜。所以在施工過程中,大型工程均是由專業(yè)施工隊來分別完成土方和擋土支付工作,而且絕大部分都是兩個平行的合同。這樣在施工過程中協(xié)調(diào)管理的難度大,土方施工單位搶進度,拖工期,開挖順序較亂,特別是雨期施工,甚至不顧擋土支護施工所需工作面,留給支護施工的操作面幾乎是無法操作,時間上也無法完成支護工作,以致使支護施工滯后于土方施工,因支護施工無操作平臺完成鉆孔、注漿、布網(wǎng)和噴射砼等工作,而不得不用土方回填或搭設(shè)架子來設(shè)置操作平臺來完成施工。這樣不但難于保證進度,也難于保證工程質(zhì)量,甚至發(fā)生安全事故,留下質(zhì)量隱患。
2、邊坡修理達不到設(shè)計、規(guī)范要求
常存在超挖和欠挖現(xiàn)象一般深基礎(chǔ)在開挖時均使用機械開挖、人工簡單修坡后即開始擋土支護的砼初噴工序。而在實際開挖時,由于施工管理人員不到位,技術(shù)交底不充分,分層分段開挖高度不一,挖機械操作手的操作水平等因素的影響,使機械開挖后的邊坡表面平整度,順直度極不規(guī)則,而人工修理時不可能深度挖掘,只能就機挖表面作平整度修整,在沒有嚴格檢查驗收就開始初噴,故出現(xiàn)擋土支付后出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象。
3、成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達不到設(shè)計要求
深基坑支護所用土釘或錨桿鉆孔直般為100~150的鉆桿成孔,孔深少則五、六米,深則十幾米,甚至二十多米,鉆孔所穿過的土層質(zhì)量也各不相同,鉆孔如果不認真研究土體情況,往往造成出渣不盡,殘渣沉積而影響注漿,有的甚至成孔困難、孔洞坍塌,無法插筋和注漿。再者注漿時配料隨意性大、注漿管不插到位、注漿壓力不夠等而造成注漿長度不足、充盈度不夠,而使土釘或錨桿的抗拔力達不到設(shè)計要求,影響工程質(zhì)量,甚至要做再次處理。
4、噴射砼厚度不夠、強度達不到設(shè)計要求
目前建筑工程基坑支護噴射砼常用的是干拌法噴射砼設(shè)備[4],其主要特點是設(shè)備簡單、體積小,輸送距離長,速凝劑可在進入噴射機前加入,操作方便,可連續(xù)噴射施工。雖然干噴法設(shè)備操作簡單方便,但由于操作手的水平不同,操作方法和檢查控制等手段不全,混凝土回彈嚴重,再加上原材料質(zhì)量控制不嚴、配料不準、養(yǎng)護不到位等因素,往往造成噴后砼的厚度不夠、砼強度達不到設(shè)計要求。
5、施工過程與設(shè)計的差異太大
深層攪拌樁的水泥摻量常常不足,影響水泥土的支護強度。我們發(fā)現(xiàn)在同樣做法的支護,發(fā)生水泥土裂縫,有時不是在受力最大的地段,檢查下來,往往是強度不足,地面施工堆載在局部位置往往要大大高于設(shè)計允許荷載。施工質(zhì)量與偷工減料的現(xiàn)象也并不少見?;油谕潦侵ёo受力與變形顯著增加的過程,設(shè)計中常常對挖土程序有所要求來減少支護變形,并進行圖紙交底,而實際施工中土方老板往往不管這些框框,搶進度,圖局部效益。
6、設(shè)計與實際情況差異較大
深基坑支護由于其土壓力與傳統(tǒng)理論的擋土墻土壓力有所不同,在目前沒有完善的土壓力理論指導(dǎo)下,通常仍沿用傳統(tǒng)理論計算,因此有誤差是正常的,許多學(xué)者對此進行了許多研究,在傳統(tǒng)理論土壓力計算的基礎(chǔ)上結(jié)合必要的經(jīng)驗修正可以達到實用要求。問題是對這樣一個極為復(fù)雜的課題,脫離實際工程情況,往往會造成過量變形的后果。如某些設(shè)計、不考慮地質(zhì)條件、地面荷載的差異,照搬照套相同坑深的支護設(shè)計。必須根據(jù)實際地面可能發(fā)生的荷載,包括建筑堆載、載重汽車、臨時設(shè)施和附近住宅建筑等的影響,比較正確地估計支護結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓力。
7、工程監(jiān)理不到位
按規(guī)定高層建筑、重大市政等的深基坑是必須實行工程監(jiān)理的,大多數(shù)事故工程都沒有按規(guī)定實施工程監(jiān)理,或者雖有監(jiān)理而工作不到位,只管場內(nèi)工程,不管場外影響,實行包括設(shè)計在內(nèi)的全過程監(jiān)理的就更少。客觀地說深基坑工程監(jiān)理要求監(jiān)理人員具有較高業(yè)務(wù)水平,在我國現(xiàn)階段主要就只是監(jiān)控支護結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量、工期、進度,而對于設(shè)計監(jiān)理與對住宅及周邊環(huán)境的監(jiān)控尚有一定差距,巫待完善與提高。
8、施工監(jiān)測不重視
主要是建設(shè)單位為省錢不要求施工監(jiān)測,或者雖設(shè)置一些測點,數(shù)據(jù)不足,忽視坑邊住宅的檢測,或者不重視監(jiān)測數(shù)據(jù),形同虛設(shè)。支護設(shè)計中沒有監(jiān)測方案,結(jié)果發(fā)生情況不能及時警報,事故發(fā)生后也不易分析原因,不利于事故的早期處理,省了小錢化大錢。
為了減少支護事故,有待精心設(shè)計、精心施工、強化監(jiān)理,保護坑邊住宅與環(huán)境,提高深基坑支護技術(shù)和管理水平。
四、深基坑技術(shù)的發(fā)展趨勢
1、基坑向著大深度、大面積方向發(fā)展,周邊環(huán)境更加復(fù)雜,深基坑開挖與支護的難度愈來愈大。因此,從工期和造價的角度看兩墻合一的逆作法將是今后發(fā)展的主要方向。但逆作法施工受樁承載力的限制很大,采用逆作法時不能采用一柱一樁,而是一柱多樁,增加了成本和施工難度。如何提高單樁承載力,降低沉降,減少中柱樁(中間支承柱),達到一柱一樁,使上部結(jié)構(gòu)施工速度可以放開限制,從而加快進度,縮短總工期,這將成為今后的研究方向。
2、土釘支護方案的大量實施,使得噴射混凝土技術(shù)得以充分運用和發(fā)展。為減少噴射混凝土的回彈量以及保護環(huán)境的需要,濕式噴射混凝土將逐步取代干式噴射混凝土。
3、目前,在有支護的深基坑工程中,基坑開挖大多以人工挖土為主,效率不高,今后必須大力研究開發(fā)小型、靈活、專用的地下挖土機械,以提高工效,加快施工進度,減少時間效應(yīng)的影響。
4、為了減少基坑變形,通過施加預(yù)應(yīng)力的方法控制變形將逐步被推廣,另外采用深層攪拌或注漿技術(shù)對基坑底部或被動區(qū)土體進行加固,也將成為控制變形的有效手段被推廣。
5、為減小基坑工程帶來的環(huán)境效應(yīng)(如因降水引起的地面附加沉降),或出于保護地下水資源的需要,有時基坑采用帷幕型式進行支護。除地下連續(xù)墻外,一般采用旋噴樁或深層攪拌樁等工法構(gòu)筑成止水帷幕。目前,有將水利工程中防滲墻的工法引入到基坑工程中的趨勢。
6、在軟土地區(qū),為避免基坑底部隆起,造成支護結(jié)構(gòu)水平位移加大和鄰近建(構(gòu))筑物下沉,可采用深層攪拌樁或注漿技術(shù)對基坑底部土體進行加固,即提高支護結(jié)構(gòu)被動區(qū)土體的強度的方法。
五、結(jié)束語
監(jiān)測工程是一項競爭頗為激烈的項目。特別是南京,由于房產(chǎn)市場仍較興旺,監(jiān)測有一定的市場,任何有監(jiān)測資質(zhì)的第三方,都在監(jiān)測市場上進行著激烈的競爭。我們在以后的基坑監(jiān)測中會更一步總結(jié)實際工作經(jīng)驗,減少基坑開挖過程中存在的問題。我們會在更加激烈的市場競爭中用更好地發(fā)展!