基坑工程信息化施工技术研究

期刊目录网建筑设计论文发表2011-09-21 08:59关注(1)

基坑工程信息化施工技术研究

赵峥

【摘要】总结郑州及周边城市20多例深基坑工程实例，建议了基坑安全监测数据处理及表达标准，提出了基坑工程报警指标。

（1）根据国内现行规范、规程有关条文，结合区域经验，提出河南省基坑变形监测的建议项目。环境条件及施工工况(降雨量、周边超载、开挖深度、当前水位等)，支护结构顶部水平位移，周围建筑物、路面、地下管线沉降，基坑周围及内部地下水位以及支护结构内力（锚杆、排桩等）。其他监测项目对基坑安全不构成最大威胁。

（2）提出基坑安全监测中的数据处理标准。沉降监测成果应与基坑开挖进程同幅表达，以利于沉降原因分析；测斜成果应与地质剖面同幅表达，以利于水平位移分布原因分析。

（3）预警值应包括累计变形值及其变化速率

【关键词】环境变形监测深基坑警戒值

人类土木工程的频繁活动促进了基坑工程的发展。随着近几年深基坑工程广泛的开展，深基坑围护体系的设计计算方法、施工技术、监测手段以及基坑工程理论在我国都有了长足的发展。但由于基坑工程的区域性、个体差异性及复杂性，工程事故仍时有发生。因此，深基坑工程作为一项集高投资、高难度、高风险于一身的工程，已引起了有关部门和工程界的广泛关注。认真作好基坑开挖和基础施工全过程的监测工作,是避免事故发生的有效措施之一。

在对近十年我国深基坑工程的调查中，发现造成基坑事故的原因是多方面的，其影响因素也是较复杂的。其中深基坑设计失误、水处理不当、结构和基坑失稳事故占总事故的80%，其所造成的经济损失也相当严重。以下列出了深基坑工程中几种常见的环境效应问题: 人工降低地下水位环境效应、土方开挖环境效应、基坑长期暴露的环境效应。

要解决目前基坑工程的设计与施工的脱节问题，从根本上说应采用信息化施工的思想，由“监测”把设计和“施工”联系起来。基坑工程信息化施工的基本思想是：承认工程上对岩性特征认识的局限性，采用动态设计与施工的策略，基于现场的变形监测结果反馈，渐近式优化设计与施工组织，按照以下程序组织设计与施工：原始设计→第一步施工→变形监测→修订至第版设计→第二步施工→变形监测→修订至第三版设计→……竣工。这种动态设计与施工的观念。同时，基坑工程的风险性很大，而现场监测既是及时指导正确施工、避免事故发生的必要措施，又是检验设计理论的正确性和发展设计理论的重要手段。通过研究分析发现,任何一起基坑事故无一例外地与监测不力或险情预报不准确有关[3]。基坑环境监测及施工监控既是检验设计正确性和发展理论的重要手段,又是及时指导施工,避免事故发生的必要措施。基坑工程监测技术是指基坑开挖施工过程中,用科学仪器设备和手段对支护结构、周边环境(如土体、建筑物、道路、地下设施)的位移、倾斜、沉降应力、开裂、基底隆起以及地下水位的动态变化、土层孔隙水压力变化等综合观测。信息化施工就是根据前一段开挖期间监测到的岩土变位等各种行为表现,及时捕捉大量的岩土信息,并及时比较勘察、设计所预期的性状及监测结果的差别,对原设计成果进行评价并判断施工方案的合理性,同时通过反分析方法计算和修正岩土力学参数,预测下一段工程实践可能出现的新动态,从而为施工期间进行设计优化和合理组织施工提供可靠的信息,对后续开挖方案及开挖步骤提出建议,对施工过程中可能出现的险情进行及时预报,当有异常情况时立即采取必要的工程措施的过程。

参考文献

[1]董明钢，杨峰.我国深基坑工程的现状和亟待解决的问题[J].建筑科技，2004，35（5）：328～331

[2]周乃军.人工降低地下水环境效应研究[C],2000，1～5

[12]宋建学.土木工程测量[M].郑州大学出版社.2005：169～179

[3]中华人民共和国国家标准．建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）[S]．北京：中国建筑工业出版社．2002年6月第一版

[4]江霞，杨小军.基坑位移检测技术.建筑技术，2004，35（5）：347～348。

[5]张明聚，陈肇元，宋二祥.深基坑土钉支护有限元分析方法及应用.工业建筑,1999,29(9):7～15。