基坑动态施工与监测技术.docx

《基坑动态施工与监测技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基坑动态施工与监测技术.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、基坑动态施工与监测技术一、设计与施工存在的问题土压力的计算传统设计方法采用朗肯士压力理论或库仑士压力理论 计算土压力，并将士压力作为的外荷载，用以求解围护 桩墙的内力及验算稳定性。实际上土压力是土和构造物界面 上的接触压力，它的大小和分布取决于构造物的变形特征和 界面特征。经典土压力理论没有考虑挡墙本身的变形，将挡 墙作为完全刚性的，只考虑挡墙的平移或转动等刚性位移， 但象桩墙或地下连续墙等柔性围护构造，会产生较大的变形, 而且在支撑的约束下，变形非常复杂，实际的土压力大小和 分布与经典理论的计算结果有一定的距离。1. 2固护构造与土体的变形问题围护系统和土体的变形是支护构造各局部与土体及外

2、界因素相互作用的反映，是构造内力变化与调整的宏观结果。 其特征和数值是整个系统是否正常工作最直观的标志，又是 突发性事故发生的前兆，因而是施工控制的主要依据。土层 的沉降及位移更直接地影响到周围建筑物、地下管线及道路 交通的正常运营。1.3 围护构造的内力计算传统设计法中支撑力是通过开挖最终状态的系统静力 平衡条件确定的。而基坑实际施工过程中，支撑是在土层开 挖，捎土桩墙有一定变形后设置的。下一道支撑是在上一道 支撑受力变形，基坑继续开挖后设置的，并非同时设簧，实际受力条件与设计条件明显有异，其数值理所当然地偏离设 计值。在传统的设计法中，围护桩墙的内力也是按开挖最终 状态的土压力和支撑力计算

3、的。1.4 土质参数的选择土的物理力学性质参数是随着其生成条件及存在环境 而改变的。即使在同一城市的不同地点，同一土层的参数也 不可能是完全一样的。因而每一工程在设计计算之前都面临 着土质参数的选择问题，而参数选择恰当与否对计算结果又 有很大的影响。在传统设计法中，土质参数是设计者在勘察 资料所提供的众多数据中凭经验选择的，其准确性难以检验, 而且某些土质参数会随着基坑开挖施工而变化。二、动态施工和监测技术1动态施工过程动态施工的实质是依靠现场监测提供动态信息反响来 指导施工全过程，其模型如图（1）所示。在施工过程中， 及时把监测成果与设计所预期结果开展比拟，对原设计开展 评价并判断施工方案的

4、合理性，不断优化设计和完善施工方 案，预测下一段施工可能出现的新行为、新动态，对后续的 开挖方案与开挖步骤提出建议。对施工过程中可能出现的险 情开展及时的预报，当有异常情况时立即采取必要的补救措 施，将问题抑制在萌芽状态，使基坑施工始终处于受控状态， 以确保工程平安。2. 2实现动态施工的技术要点1调查研究与资料采集基坑开挖施工中，在工地现场获得的信息可分为地质信 息、工程信息和监控量测信息三类。其中地质信息包括土层 介质的种类和分布、软弱夹层的分布和地下水位等工程与水 文地质条件特征，以及通过工程勘察获得的容重、弹性模量、 泊松比、粘聚力、内摩擦角和渗透系数等物理力学特性参数； 工程信息包括

5、拟建工程的建筑布置，开挖方案和支护型式， 以及由施工过程实录反映的进度、挖方量和支护施工步骤等; 监控量测信息泛指可用仪表在工程现场直接量测的，在地层 或支护中产生的位移量、应变量或应力增量的量测值，以及 用以描述这些物理量随时间变化规律的曲线等。2. 2. 2预报计算基坑开挖开始前，可获得的信息主要是地质信息和由工 程施工计划提供的工程信息。作为初步阶段，在采集以上信 息的根底上，应参照现有理论和经验对基坑工程开展预报计 算，包括对施工过程中各个工况、特别是关键工况的基坑稳 定性、支护构造的平安性以及坑周地层移动和对周围建筑及 设施的影响程度开展验算，并提出符合规定标准要求的基坑 工程开挖和

6、支护体系施工方案。2. 2. 3确定合理的施工程序及施工参数。无论在流塑、软塑粘性土的软弱地层或在地下水以上较 密实砂性土或可塑、硬塑粘性土等较稳定的地层，因基坑开 挖对地基卸荷而引起的基坑稳定和变形的问题，总是在不同 程度上存在的，合理的开挖程序及开挖施工参数是确保基坑 稳定和控制基坑变形以符合设计要求的重要关键，各种地层 的基坑开挖施工均应以下的基本要求：(1)要分层开挖，每挖一层及时加好一道支护：(2)在每层土开挖中，同时开挖的局部，在位置及深 度上，要以保持对称为原那么，防止基坑支护构造承受偏载;(3)确定支撑及围楝的质量要求，特别是加工及安装 的允许偏心值，并在施工管理中，加强对支撑

7、构件的生产及 安装质量的保证措施；(4)规定施工场地、土方、材料、设备的堆放场地及 堆放量，限定基坑旁边的超载；(5)确保排水、堵水及降水的措施，严防围护墙体发 生水土流失而导致基坑失稳；(6)合理确定地基加固的范围和质量要求以及检验方 法；(7)配备满足出土数量和时间要求的开挖设备、运输 车辆以及道路和堆场条件；(8)提出监测设计，落实按监测信息指导施工防止事 故的条件。2. 3开挖与监测基坑工程施工中，通常都需随时监测支护构造和周围地 层实际发生的变形、内力和承受的荷载，并据此分析工程施 工的平安性。这些监测数据常被绘制成位移或应力随时间或 空间而变化的曲线。监控量测中，应注意内力、位移量

8、及其 变化率随时间而开展的规律，随时开展分析，并在其值超过 警戒值或监测曲线出现异常变化时及时分析原因，姒便在必 要时及时采取加强支护构造或改变施工步骤等对策措施。三、平安性判别与动态设计动态施工过程中，应根据监测数据的分析，对基坑工程 的平安性作出判断，并在预计有可能出现险情时就是否增设 支撑或改良施工方法提出对策建议。开展这类工作时应予注 意的事项有：1 .必须同时分析基坑支护和周围地层在当前开挖阶段 和基坑工程施工全过程中的平安性，使其最大内力和位移量 都不超过允许值，据以作出平安性预测的判断。2 .必须同时对基坑工程的全部保护目标都开展平安性 判断，而不单是基坑支护自身，尤应注意对重点保护目标（如 重要建筑物），原那么上应对所有测点的变形趋势和整体变形 都开展分析，据以对平安性评价作出结论。3 .设计和施工方案开展调整后，应根据后续监测数据对 新方案的效果开展评估。四、小结总而言之，深基坑工程开挖施工和监测方面应具备完善 的指导设计和施工的理论和方法。本文提到的基坑动态施工 与监测技术能为深基坑工程开挖施工和监测方面提供比拟 好的实用价值。以上基坑动态施工与监测技术