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基坑變形監(jiān)測(cè)的工程數(shù)據(jù)分析的論文
隨著金融商業(yè)廣場(chǎng)、城市地下交通等大型市政項(xiàng)目的日益增多，大型深基坑開(kāi)挖工程不斷涌現(xiàn)。由于深基坑在開(kāi)挖建設(shè)過(guò)程中，存在施工技術(shù)要求高、地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜、開(kāi)挖場(chǎng)地環(huán)境多樣等特點(diǎn)，因此若忽略對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下水的周期性監(jiān)測(cè)工作，則難以摸清監(jiān)測(cè)主體的變形特征，難以實(shí)施開(kāi)展科學(xué)預(yù)警監(jiān)督，從而不利于防范深基坑開(kāi)挖建設(shè)中的安全事故。
1 深基坑形變相關(guān)理論
從影響深基坑形變的因素分析，主要包含支護(hù)類型與參數(shù)結(jié)構(gòu)、工程開(kāi)挖深度、地表荷載、施工方式與周邊環(huán)境，以及深基坑所在的水文地質(zhì)環(huán)境。從其形變因素來(lái)源而言，其監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容即為深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平與垂直位移、周邊建筑物沉降與裂隙監(jiān)測(cè)、土體深層位移測(cè)定與地下水位監(jiān)測(cè)等。深基坑一般作為一級(jí)安全等級(jí)，依照《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，其水平位移測(cè)量中誤差不大于 1. 5mm,垂直位移測(cè)量中誤差不大于 0. 5mm,數(shù)據(jù)采集的中誤差不大于 1/10 形變?cè)试S值。通常作為深基坑監(jiān)測(cè)重點(diǎn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移，多采用小角法與極坐標(biāo)法。其中，小角法利用基坑邊線構(gòu)建測(cè)量坐標(biāo)系，測(cè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)與測(cè)站夾角與距離 D,判定各期累計(jì)偏移量，中誤
2 工程實(shí)例概況與監(jiān)測(cè)方法
本文以福建省某基坑開(kāi)挖項(xiàng)目為例，探究其監(jiān)測(cè)的基本方法與工作流程，并對(duì)所采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析。現(xiàn)有某場(chǎng)地位于福州市倉(cāng)山區(qū)，場(chǎng)地東北面為閩江，西面為南江濱東大道，場(chǎng)地東南面為空地。本基坑監(jiān)測(cè)工作自 2013 年 06 月 26 日始到 2014 年 10 月 13 日終，基坑靠近堤壩一側(cè)的安全等級(jí)為一級(jí)，工程重要性系數(shù)取 γ =1. 10.其余位置的安全等級(jí)為二級(jí)，工程重要性系數(shù)取 γ = 1. 00.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式采用三軸水泥攪拌樁 + 土釘墻組合支護(hù)，局部位置采用工法樁懸臂支護(hù)。根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的基坑圖紙要求，結(jié)合工地實(shí)際情況，對(duì)以下內(nèi)容開(kāi)展數(shù)據(jù)采集工作： 圍護(hù)坡頂水平與沉降位移、深層土體側(cè)向位移（ 測(cè)斜） 、周邊地表沉降、地下水位和裂縫變化監(jiān)測(cè)。
實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中，共沿基坑外周邊邊坡頂部共布置 37 個(gè)豎向（ 水平） 位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用精密水準(zhǔn)儀（ 全站儀） 定期對(duì)基坑坡頂?shù)呢Q向（ 水平） 位移進(jìn)行觀測(cè)和分析； 沿基坑周邊地表共布置 55 個(gè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用精密水準(zhǔn)儀定期對(duì)周邊地表的沉降進(jìn)行觀測(cè)和分析； 在基坑周邊布設(shè) 15 個(gè)測(cè)斜孔。其中 X1 - X3、X7 - X15 號(hào)測(cè)斜孔孔深 18m,X4 - X6號(hào)測(cè)斜孔孔深 24m,采用美國(guó) Sinco 公司生產(chǎn)的測(cè)斜儀定期對(duì)基坑開(kāi)挖過(guò)程中周邊土體沿深度變化的水平位移變化進(jìn)行觀測(cè)和分析； 開(kāi)挖場(chǎng)地共布置 4 個(gè)水位觀測(cè)孔，采用水位儀定期對(duì)基坑開(kāi)挖過(guò)程中周邊的水位變化進(jìn)行觀測(cè)和分析； 對(duì)基坑周邊建筑與地表裂隙情況，定期巡查并測(cè)定相關(guān)裂隙狀態(tài)。
3 基坑監(jiān)測(cè)的工程數(shù)據(jù)分析
針對(duì)基坑監(jiān)測(cè)中周期性采集的支護(hù)結(jié)構(gòu)形變、深層土體位移、地下水位等相關(guān)數(shù)據(jù)，采用 Excel 表格進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總分析如下：
（ 1） 基坑坡頂沉降與水平位移： 沿基坑坡頂布設(shè) 37 個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，完成基坑坡頂?shù)某两涤^測(cè) 224 次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，基坑坡頂?shù)睦塾?jì)最大沉降量為 12. 40mm,發(fā)生在 C22#測(cè)點(diǎn)； 最大位移速率為 1. 175mm/d,發(fā)生在 C27#測(cè)點(diǎn)，各沉降觀測(cè)點(diǎn)的累計(jì)沉降量、位移速率均未超過(guò)預(yù)警值； 沿基坑坡頂布設(shè) 37 個(gè)水平位移觀測(cè)點(diǎn)，坡頂?shù)睦塾?jì)最大水平位移量為 14. 0mm,發(fā)生在 C20#測(cè)點(diǎn)； 最大水平位移速率為 1. 00mm/d,發(fā)生在 C14#測(cè)點(diǎn)。各水平位移觀測(cè)點(diǎn)的累計(jì)水平位移量、水平位移速率均未超過(guò)預(yù)警值。
（ 2） 基坑深層水平位移觀測(cè)（ 測(cè)斜） : 沿基坑周邊布設(shè) 15 個(gè)測(cè)斜孔，共完成深層水平位移觀測(cè) 225 次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，基坑深層水平位移最大值為 16. 30mm,發(fā)生在 X7#測(cè)斜孔 2. 0m 處； 各測(cè)斜孔的累計(jì)位移量、位移速率均未超過(guò)預(yù)警值。
�。� 3） 周邊地表沉降觀測(cè)： 沿基坑周邊地表布設(shè) 55 個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，共完成周邊地表的沉降觀測(cè) 153 次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，周邊地表的累計(jì)最大沉降量為 3. 22mm,發(fā)生在 D33#測(cè)點(diǎn)； 最大位移速率為 0. 090mm/d,發(fā)生在 D2#測(cè)點(diǎn)和 D35#測(cè)點(diǎn)，但各沉降觀測(cè)點(diǎn)的累計(jì)沉降量、位移速率均未超過(guò)預(yù)警值。
（ 4） 地下水位與裂縫觀測(cè)： 在基坑各邊的中心處各布置一個(gè)水位觀測(cè)孔，共布設(shè) 4 個(gè)水位觀測(cè)點(diǎn)，完成地下水位觀測(cè) 217 次，對(duì)基坑邊坡及周邊路面進(jìn)行裂縫觀測(cè)，共觀測(cè) 7 處裂縫，其中地下水位最大變化量為 700mm,發(fā)生在 S1#測(cè)點(diǎn)。經(jīng)對(duì)基坑監(jiān)測(cè)的相關(guān)分項(xiàng)進(jìn)行系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)匯總，各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的累計(jì)變化量及變化速率均未超過(guò)預(yù)警值； 監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)，基坑坡頂沉降、基坑坡頂水平位移、基坑深層水平位移及周邊地表沉降均已趨于穩(wěn)定； 地下水位均無(wú)明顯變化； 各處裂縫均無(wú)明顯發(fā)展的趨勢(shì)，判定該基坑安全、穩(wěn)定、可靠。
4 結(jié)語(yǔ)
深基坑監(jiān)測(cè)涉及支護(hù)水平與位移測(cè)量、周邊構(gòu)筑物監(jiān)測(cè)、深層土體位移與地下水位監(jiān)測(cè)等諸多內(nèi)容，同時(shí)作為巖土工程的重要分類，深基坑開(kāi)挖具有區(qū)域性強(qiáng)、綜合性高與環(huán)境效應(yīng)顯著等特點(diǎn)，與工程地質(zhì)條件的關(guān)聯(lián)度較大，同基坑周邊滲流與施工條件密切相關(guān)，伴隨深基坑開(kāi)挖過(guò)程中的土體蠕變影響，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的應(yīng)力不斷變化，使得土體強(qiáng)度降低、穩(wěn)定性較差，因此加強(qiáng)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測(cè)，利用 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、回歸分析或 GM（ 1,1） 灰色系統(tǒng)理論等方法，對(duì)所采集的基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模處理，預(yù)測(cè)基坑結(jié)構(gòu)將來(lái)某時(shí)刻的變形趨勢(shì)，對(duì)健全施工監(jiān)督管理、提升基坑開(kāi)挖的經(jīng)濟(jì)性，具有重要的社會(huì)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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