摘 要:通過廣州市軌道交通三號線大石站土建工程所采用的基坑動態監測手段,介紹了測斜儀、鋼筋計、土壓力計等儀器在深基坑開挖監測中的安裝使用方法。
關鍵詞:動態監測;深基坑;圍護結構;測斜管;鋼筋計;土壓力計
鑒于深基坑的復雜性和不確定性,理論計算還難以全面準確地反映工程進行中的各種變化,故在理論分析指導下有目的地進行工程監測十分必要。利用其反饋的信息和數據,一方面可及時采取技術措施防止發生重大工程事故,另一方面亦可為完善計算理論提供依據。
1、工程概況
大石站位于廣州市番禺區北組團中心區規劃的新光大道下。車站呈一字型南北走向。車站總長279.444m,基坑標準段寬19.7m,北端屏蔽線換乘區寬度為38.64m,開挖深度平均為13.8m.北端布置屏蔽線,車站呈丁字形換乘,總體為明挖地下兩層車站。標準段結構形式為鋼筋混凝土雙層雙跨結構。
車站主體圍護結構采用鉆孔灌注樁,直徑為1200mm,間距1350mm,樁長18m~25m.樁間止水采用Φ600mm單管旋噴樁,深入不透水層1.0m.內支撐采用三道Φ600鋼管支撐,第一支撐間距5.6~6.5m,施加200kN預應力,第二、三道支撐間距2.8~3.5m,分別施加600kN及350kN預應力。
2、監測項目
基坑開挖過程中,圍護結構位移、內力、支撐軸力等都有變化,采用多項監測手段,其結果可以互相驗證。監測項目及方法見表1.監測頻率為:基坑開挖過程中每天一次,主體結構施工時3天一次。
3、監測方式與方法來
3.4.1 根據實際操作經驗,土壓力計綁扎在圍護結構的鋼筋上,成功的把握不是很大,因為在澆混凝土時,難以保證混凝土不包裹土壓力計。最好的安裝方法還是在圍護結構的外面鉆孔埋設土壓力計,并在孔中注入與土體性質基本一致的物質,填實空隙。
3.4.2 土壓力計的工作原理土壓力計使用雙膜鋼弦式。工作原理跟鋼筋計基本相同,其接觸面對變化不大的土壓力較為敏感,受力時引起鋼弦振動或應變片變形,弦的自振頻率也發生變化。利用脈沖激勵,使鋼弦起振,并接收其頻率。按事先標定的“壓力-頻率”關系曲線,即得出作用在土壓力計上的壓力值。
4、信息化管理
針對本工程監測的特點,成立了由4人組成的專業監測小組,其中2人具備測量、土力學、結構力學、鋼筋混凝土結構、計算機等方面的知識。組長負責工程監測計劃、組織及監測的質量審核。從而做到:
(1)減少施工的盲目性,及時發現施工過程中的異常并預警,預測基坑及結構的穩定性和安全性,提出工序施工的調整意見及應采取的安全措施,保證整個工程安全、可靠推進。
(2)通過監測數據的搜集為基坑支護的動態設計提供了充分的依據,從而優化設計,使主體結構設計達到優質、安全、經濟合理、施工快捷的目的。
本基坑從2003年7月1日開始土方開挖到2004年8月16日主體結構封頂,整個施工過程中各項的監測數據表明,基坑未出現異常情況,測值均在正常范圍內。