測(cè)斜儀在鄭州深基坑監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

來(lái)自：中國(guó)測(cè)控網(wǎng) 時(shí)間： 2013 引言 隨著我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展，基坑規(guī)模和開(kāi)挖深度不斷增加，深基坑的安全問(wèn)題成為工程界十分關(guān)注的問(wèn)題。由于基坑工程本身的復(fù)雜性和當(dāng)前設(shè)計(jì)理論的不成熟，基坑開(kāi)挖引起周圍土體和建筑物、埋設(shè)物的變形無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，因此，在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中，必須對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)信息的分析，評(píng)價(jià)基坑的安全，制定進(jìn)一步的施工策略，實(shí)現(xiàn)信息化施工，避免事故的發(fā)生。 基坑開(kāi)挖時(shí)，土體向坑內(nèi)移動(dòng)，土體位移的大小既影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力的大小又危及周圍建筑物的安全。深層土體位移監(jiān)測(cè)能夠綜合反映基坑性狀而逐漸受到重視。通過(guò)測(cè)斜儀可對(duì)深層 土體水平位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，收集到的信息可以間接反映支護(hù)結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力變化以及周圍建筑物的安全狀況，測(cè)斜儀的應(yīng)用范圍逐漸從邊坡工程、路基工程擴(kuò)展到基坑工程。在深基坑工程中測(cè)斜儀可以測(cè)量打樁或基坑開(kāi)挖所引起的土體水平位移 ;擋土結(jié)構(gòu) (墻、樁 )的水平位移 ;地下室豎向墻面的水平位移。 與其它監(jiān)測(cè)方法相比，測(cè)斜儀具有適應(yīng)性強(qiáng)、作業(yè)空間小、不受現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)影響、無(wú)通視條件限制、測(cè)量數(shù)據(jù)獨(dú)立、精確度高等優(yōu)點(diǎn)，更適用于復(fù)雜基坑，在基坑監(jiān)測(cè)領(lǐng)域必將得到越來(lái)越多的應(yīng)用。 2 測(cè)斜儀的工作原理 按使用方式的不同，測(cè)斜儀可分為滑動(dòng)式測(cè)斜 儀和固定式測(cè)斜儀，基坑工程采用的大多是滑動(dòng)式測(cè)斜儀?；瑒?dòng)式測(cè)斜儀主要由測(cè)頭、測(cè)讀儀、電纜和測(cè)斜管 4部分組成。應(yīng)用時(shí)先在土體中預(yù)埋測(cè)斜管，土體發(fā)生變形后，整個(gè)測(cè)斜管隨之產(chǎn)生相應(yīng)變形，通過(guò)測(cè)斜儀逐段測(cè)量?jī)A斜角度，就可得到測(cè)斜管每段的水平位移增量，測(cè)斜儀工作原理見(jiàn)圖 1： 來(lái)自：中國(guó)測(cè)控網(wǎng) 時(shí)間： 2013i=中： L 為探頭輪距，一般為 斜角。 當(dāng)測(cè)斜管埋設(shè)進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定土層或非變形土層時(shí)，則可認(rèn)為管底是位移不動(dòng)點(diǎn)，管口的水平位移值 為各分段位移增量的總和： 測(cè)量的結(jié)果整理成各種曲線，可反映土體不同時(shí)期的水平位移情況。 3 工作步驟 來(lái)自：中國(guó)測(cè)控網(wǎng) 時(shí)間： 20131)確定測(cè)斜管長(zhǎng)度。埋設(shè)于基坑邊緣土體中測(cè)斜管長(zhǎng)度可為 3倍基坑開(kāi)挖探度，埋設(shè)于支護(hù)結(jié)構(gòu)中的長(zhǎng)度可為 2倍基坑開(kāi)挖深度。 (2)圍護(hù)樁內(nèi)的測(cè)斜管在吊放鋼筋籠之前，就綁扎在鋼筋上，隨鋼筋籠澆筑在混凝土中，澆筑混凝土前應(yīng)在測(cè)斜管內(nèi)注滿清水，土體內(nèi)的測(cè)斜管就在預(yù)定的測(cè)斜管埋設(shè)位置鉆孔，鉆孔直徑應(yīng)比測(cè)斜管直徑略大，傾斜度小于 1，鉆孔深度應(yīng)比預(yù)計(jì)測(cè)斜管長(zhǎng)度多 (3)安裝測(cè)斜管時(shí)，測(cè)斜管底部要裝上蓋子，注滿清水，隨時(shí)檢查其內(nèi)部的一對(duì)導(dǎo)槽，使其始終分別與坑壁走向垂直或平行，避免測(cè)斜管發(fā)生扭轉(zhuǎn)。 (4)測(cè)斜管下入鉆孔內(nèi)預(yù)定深度后，即向測(cè)斜管與孔壁之間的間隙由下而上逐段灌漿或用砂填實(shí)，固定測(cè)斜管，測(cè)斜管固定完畢后，用清水將測(cè)斜管內(nèi) 沖洗干凈，將探頭模型放入測(cè)斜管內(nèi)，沿導(dǎo)槽上下滑行一遍，以檢查導(dǎo)槽是否暢通無(wú)阻，滾輪是否有滑出導(dǎo)槽的現(xiàn)象。 (5)測(cè)量測(cè)斜管管口坐標(biāo)及高程，做出醒目標(biāo)志，以利保護(hù)管口。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量前務(wù)必按孔位布置圖編制完整的鉆孔列表，以與測(cè)量結(jié)果對(duì)應(yīng)。 4 觀測(cè)要點(diǎn) (1)測(cè)斜儀探頭必須經(jīng)過(guò)率定， 數(shù)據(jù)采集 儀、電纜等應(yīng)預(yù)先檢查合格。 (2)側(cè)向位移的初始值應(yīng)取基坑開(kāi)挖和降水之前，連續(xù) 3次測(cè)量無(wú)明顯差異之讀數(shù)的平均值。 (3)應(yīng)同一個(gè) 人，同一儀器觀測(cè)同一測(cè)斜孔，且應(yīng)將電纜放置在同一槽口處觀測(cè)。 (4)每次觀測(cè)時(shí)，應(yīng)先將探頭放入孔中一段時(shí)間 (約 5以消除溫差影響 ( 來(lái)自：中國(guó)測(cè)控網(wǎng) 時(shí)間： 2013和冬天 )。應(yīng)從管道自下而上進(jìn)行，一般每隔 50一個(gè)測(cè)點(diǎn)，同一方向的觀測(cè)應(yīng)正反測(cè)試，兩次測(cè)量同一測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)絕對(duì)值之差應(yīng)小于 10% ，且符號(hào)相反，否則應(yīng)重測(cè)本組數(shù)據(jù)。保證每次提拉時(shí)嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)電纜標(biāo)尺或標(biāo)記。 (5)觀測(cè)時(shí)及時(shí)做好記錄或儲(chǔ)存好數(shù)據(jù)，檢查合格后方可收線，否則要分析原因并及時(shí)糾正。 5 數(shù)據(jù)處理與誤差分析 外業(yè)測(cè)量完成后，可將測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行 處理，繪制變形速率 深度曲線，使我們從不同角度了解到基坑發(fā)生側(cè)向變形的性狀和發(fā)展趨勢(shì)。 測(cè)斜儀在量測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差主要有：儀器軸線零點(diǎn)偏移誤差 ;傳感器 角度定位旋轉(zhuǎn)誤差 ;深度測(cè)量誤差 ;測(cè)斜管導(dǎo)向槽扭轉(zhuǎn)誤差。儀器軸線零點(diǎn)偏移誤差可通過(guò)正、反兩次測(cè)量消除 ;深度測(cè)量誤差可以通過(guò)精確測(cè)量管口高程的方法來(lái)控制 ;測(cè)斜管導(dǎo)向槽扭轉(zhuǎn)誤差一般影響較小，要求精確測(cè)量時(shí)可用扭曲測(cè)定儀測(cè)量測(cè)斜管導(dǎo)槽的扭曲度來(lái)進(jìn)行修正 ;傳感器角度定位旋轉(zhuǎn)誤差在測(cè)斜管埋置較深，可認(rèn)為測(cè)斜管底部不動(dòng)時(shí)，可通過(guò)底部位移量測(cè)值計(jì)算修正轉(zhuǎn)角來(lái)消除。 6 工程實(shí)例 程概況 工程位于鄭州市黃河?xùn)|路與太行二路交叉口，地上 19層、地下 2層?；由疃葹?用土釘墻 +錨索 +冠梁 +鉆孔灌注樁的復(fù)合支護(hù)體系，鉆孔灌注樁樁長(zhǎng) 14m，樁徑 600距 索設(shè)置于 處，間隔 3m 1根，長(zhǎng) 16m，孔徑 150角 10;土釘墻在 來(lái)自：中國(guó)測(cè)控網(wǎng) 時(shí)間： 2013處各設(shè)置一排，采用直徑 18二級(jí)鋼筋，間距 角10;冠梁為 50000坑平面示意見(jiàn)圖 2。 測(cè)頻率和報(bào)警值 施工前期 1天 1次，開(kāi)挖期間 1天 1次，施工后期根據(jù)施工速度和變形速度適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)累計(jì)位移過(guò)大時(shí)，應(yīng)增加監(jiān)測(cè)次數(shù)。 根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，確定土體水平位移報(bào)警值：變形速率超過(guò) 4mm/d 或連續(xù)兩天變形速率超過(guò) 3mm/d，累計(jì)水平位移大于 40 工工況及 監(jiān)測(cè)分析 根據(jù)工程進(jìn)展，分為下列六個(gè)工況： 工況一：基坑開(kāi)挖至 成錨索和三道土釘墻支護(hù)。該工況內(nèi)基坑周圍土體變形較小，西坡土體水平位移最大速率為 2mm/d，累計(jì)最大位移為 20 來(lái)自：中國(guó)測(cè)控網(wǎng) 時(shí)間： 2013況二：從 2007年 5月 4日至 2007年 5月 18日，開(kāi)始采用長(zhǎng)螺旋成孔開(kāi)始 的施工。該工況內(nèi)土體受施工影響較大，變形速率增大，基坑周圍開(kāi)始出現(xiàn)明顯裂縫，西坡土體最大位移速率為 d，累計(jì)最大位移為 形速率超過(guò)報(bào)警值。 報(bào)警原因分析：基坑降水引起土體不均勻沉降，長(zhǎng)螺旋鉆孔施工引起土體擾動(dòng)。 應(yīng)對(duì)措施：對(duì)附近有建筑物的西坡坡角進(jìn)行注漿加固兼做止水帷幕，停止西坡附近的管井降水，將西坡附近 施工方法改為泥漿護(hù)壁成孔。 工況三：對(duì)西坡坡角進(jìn)行注漿加固。該工況內(nèi)土體受注漿施工時(shí)成孔的影響，變形速率較大，西坡土體最大位移速率為 d，累計(jì)最大位移為 形速率超過(guò)報(bào)警值。 報(bào)警原因分析：注漿加固施工速度過(guò)快，施工方案不合理。 應(yīng)對(duì)措施：控制施工速度，間隔施工。 工況四：從 2007年 5月 24日至 2007年 6月 5日，注漿加固完畢后，在西坡附近采用泥漿護(hù)壁成孔進(jìn)行 施工完畢。 該工況西坡土體最大位移速率為 d;形數(shù)據(jù)未超過(guò)報(bào)警值。 工況五：基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度 始底板澆筑。計(jì)位移超過(guò)報(bào)警值。 報(bào)警原因分析：累計(jì)位移超限主要是由于前期變形較大，變形速率較小說(shuō)明基坑處于相對(duì)安全狀態(tài)。 應(yīng)對(duì)措施：加強(qiáng)觀測(cè)，加快底板澆筑的速度。 來(lái)自：中國(guó)測(cè)控網(wǎng) 時(shí)間： 2013況六：底板澆筑完成，施工超出自然地面。d，累計(jì)位移超過(guò)報(bào)警值。 報(bào)警原因分析：累計(jì)位移超過(guò)報(bào) 警值主要是由于前期變形較大。 應(yīng)對(duì)措施：鑒于底板已澆筑完畢，變形速率較小，可不處理。 各工況結(jié)束時(shí)的累計(jì)水平位移見(jiàn)圖 3。 7 結(jié)語(yǔ) (1)測(cè)斜儀是一種精度高，適應(yīng)性強(qiáng)，穩(wěn)定性好的監(jiān)測(cè)儀器，可從監(jiān)測(cè)曲線中直接判斷滑動(dòng)面的位置，是一種較好的基坑監(jiān)測(cè)工具 ; (2)測(cè)斜管的成功埋設(shè)是測(cè)斜數(shù)據(jù)可靠的前提和基礎(chǔ)，測(cè)斜數(shù)據(jù)還要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?; (3)長(zhǎng)螺旋鉆孔施工對(duì)周圍土體擾動(dòng)較大，采用這種方法施工時(shí)宜先進(jìn)行樁基施工再開(kāi)挖，否則，應(yīng)控制施工速度，加強(qiáng)監(jiān)測(cè) ; (4)基坑開(kāi)挖后對(duì)坡角進(jìn)行注漿加固時(shí)應(yīng)安排合理的施工順序，控制施工速度 ; (5)工程實(shí)例表明測(cè)斜儀可準(zhǔn)確量測(cè)不同工況下土體位移的變化，反映施工對(duì)周圍土體的影響，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可評(píng)價(jià)基坑的安全，指導(dǎo)施工。 參考文獻(xiàn) 來(lái)自：中國(guó)測(cè)控網(wǎng) 時(shí)間： 20131 宋廷臣，霍家平 J2007， (1)：202 劉金龍，朱建群等 J技大學(xué)學(xué)報(bào)， 2007， 22(3)： 713 趙維炳 ,高俊合 ,施建勇 . 軟土深基坑施工中深層土體水平位移測(cè)試 J 1997, 21(4):314 劉增賢 ,湯連生 . 路堤荷載下軟土側(cè)向擠出沉降分析 J2003,(2):15 劉觀仕，胡德明，徐光斌 J2004，18(3)： 576 胡鈞，杜堅(jiān) J1997，21(2)： 317 顧培英，吳亞忠，鄧昌 J2006，10(6)： 76 歷 姓 名： 簡(jiǎn)歷模板 ： 男 出生日期： 1989 年 2 月 年 齡： 37 歲 戶口所在地：上海 政治面貌： 黨員 畢業(yè)生院校： 專 業(yè)： 地 址： 來(lái)自：中國(guó)測(cè)控網(wǎng) 時(shí)間： 2013 話： _ 教育背景 _ 1983/086 華東理工大學(xué) 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化 學(xué)士 _ 個(gè)人能力 _ 這里展示自己有什么的特長(zhǎng)及能力 _ 專業(yè)課程 _ 課程名稱 (只寫(xiě)一些核心的 )：簡(jiǎn)短介紹 課程名稱：簡(jiǎn)短介紹 _ 培訓(xùn)經(jīng)歷 _ 2002/060 某培訓(xùn)機(jī)構(gòu) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和維護(hù) 上海市勞動(dòng)局頒發(fā)的初級(jí)證書(shū) 1998/068 某建筑工程學(xué)校 建筑電氣及定額預(yù)算 上海建筑工程學(xué)校頒發(fā) _ 實(shí)習(xí)經(jīng)歷 _ 2011 年 5 月 現(xiàn)在 某（上海）有限公司 位 【 公司簡(jiǎn)單描述 】 屬外資制造加工企業(yè) ,職工 1000 人，年產(chǎn)值 6000 萬(wàn)美金以上。 主要產(chǎn)品有 ：