《对水利改扩建工程基坑变形监测的分析》
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摘 要：结合安顺市供水调度中心及应急水源改扩建工程实例,本文对水利改扩建工程基坑变形监测方法展开了分析,从而为类似工程的建设提供参考.
关键词：水利改扩建工程;基坑变形;沉降监测
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.089
0 引言
伴随着水利事业的发展,水利改扩建工程也在不断增多.而这类工程在基坑开挖的过程中,容易因基坑变形出现安全事故.因此,还应加强对水利改扩建工程基坑变形监测分析,以便制定科学的监测方案和采取有效的监测方法确定工程施工期间基坑变形情况,及时采取措施保证工程施工顺利进行.
1 工程概况
安顺市供水调度中心及应急水源改扩建工程原地貌标高1356.05-1353.4m,设计地坪标高1357.00m、地下室地板开挖底标高1346.55m,基坑边坡高9.5-6.85m.在工程东、北侧建设有小区,南侧建设有黄果树大道,西侧建设有龙泉路.考虑到基坑开挖可能引起边坡变形,扰动周边地质环境或引起周边地下水位下降,造成边坡塌方或基坑及周边建筑物产生不均匀沉降,因此需加强基坑变形监测,为边坡开挖、支护施工提供指导,保证工程施工安全.
2 基坑变形监测分析
2.1 监测方案
结合工程实际情况和变形监测技术要求,计划工程施工10个月内每旬观测一次外部位移和沉降,每5天进行一次内部位移和沉降观测.基坑支护后,第1-6月进行1次监测,第7-12月每两月1次,第13-18月每季度1次,最后半年1次监测.一旦发现变形突变或累积量过大,需要增加观测次数和密度.针对工程北侧和东侧,需要进行平面基准点、高程基准点、挡墙平面点施测,并对岩土内部倾斜位移进行监测.针对基坑边坡支护,需要进行平面基准点、平面工作基准点、高程平面网、挡墙平面点和挡墙沉降点施测.完成各周期的监测工作后,需要对观測点的平面、高程、裂缝变化量进行及时计算,结合各观测点的零周期初始值,对各周期观测成果值进行对比,确定各周期成果值与初始值的差值,则能确定各周期变化量大小.
2.2 监测实施
在平面基准点施测时,需要在稳定地段完成3个平面控制点布设,作为平面位移观测的基准点,然后按照《建筑变形测量规程》方法,利用全站仪进行观测,数据处理需要达到二级精度要求.在高程基准点施测时,需在稳定地段弯沉3个高程控制点布设,作为沉降观测基准点,按照相关规定要求利用全站仪观测.在挡墙平面点施测阶段,需要在挡土墙顶部进行监测点布设,将反射片粘在位移点观测点位上,利用全站仪和坐标测量法对点位进行水平角、垂直角和距离测量,确定观测点的坐标及高程[1].在水平角观测时,利用全圆方向法观测2次.对垂直角进行观测时,需要利用测回法观测2次,利用距离观测法观测2次,测回,在测前、测后对仪器高各进行1次测量.在对岩土内部倾斜位移进行观测时,需要在围岩上垂直钻孔,孔径为110mm,孔深与基坑深一致.在孔中放入导管后,利用水泥浆液固定,然后伸入倾斜传感器对岩土内部位移进行测量.
在基坑支护后,对平面工作基点进行测量,需要在便于观测变形和通视条件好的稳定地段进行4个平面控制点布设,然后利用全站仪和附合导线进行观测.在高程基准网测量时,同样需要完成4个平面控制点布设,然后利用精密水准仪进行观测.针对挡土墙,需要在工程北侧完成8个平面位移和沉降观测点布设,并在东侧完成5个点布设.在每段压顶梁混凝土浇筑前,需要沿人行道路完成3个观测点布设,在点位上进行反射片的粘贴.将基坑内的监测点、工作基点结合在一起,则能得到导线网.根据控制网各点坐标,利用坐标观测方法对平面位移点进行观测,确定观测点的水平角、垂直角和距离,则能确定观测点的坐标及高程.最后,在挡墙沉降观测方面,可以采用平面位移点施测方法.
在每次观测完成后,需要对相邻两周期观测值的差值进行比较,以误差的两倍为最大测量误差.在观测值差值比最大误差小的情况下,说明观测点在该周期内未出现显著的变化.在此基础上,需要进行综合分析,即利用回归方程确定是否存在异常观测值,明确观测值变化趋势.而即便相邻两周期观测值的差值较小,如果存在异常观测值或观测值变化趋势明显,也需要认定基坑存在位移变化[2].针对这一情况,需要结合气象、地质等资料展开全面分析,结合长期观测结果对变形量展开分析,确定影响变形量的因素.通过回归分析,则能确定影响变形量的显著因素,因此能够更好的进行观测点的沉降监测.
2.3 监测结果
从监测结果来看,工程挡土墙的墙顶位移速度不超出0.1 mm/d,沉降速度则不超出0.15mm/d.经过多个周期观测发现,工程挡土墙总位移小于20mm,总沉降不超过20mm.而工程的地表沉降速度不超出0.15 mm/d,总沉降不超出15 mm.在监测的过程中,并未发现异常,因此可以确定工程采用的基坑支护方案使工程基坑变形和沉降得到了较好的控制.
3 结论
通过分析可以发现,在水利改扩建工程建设的过程中,由于基坑的稳定性将对上层建筑的稳定性产生重要影响,所以基坑开挖的过程中需要加强变形监测,确定基坑周边建构物变化程度和支护结构稳定性发展趋势,以便采取有效措施避免工程事故的发生.在实际监测的过程中,则要结合工程具体情况合理进行监测点的布设,并采用科学的监测分析方法,继而为工程施工提供安全保障.
参考文献：
[1]叶琳洁,曾丽娇.水利工程深基坑开挖阶段围护桩变形特性分析[J].水利科技与经济,2016,22（11）：68-72.
[2]孙秀玲.水利工程中深基坑开挖变形监测分析[J].中国水能及电气化,2016（10）：18-21.
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