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摘要:在深基坑开挖过程中,边坡稳定性直接影响施工安全性,故实施监测技术很有必要。文中以武夷新区边坡隐患治理加固工程为例,简要分析其监测必要性,并从科学布设监测点、合理设计监测周期、设置清晰化目标、优选精密监测设备等关键点展开论述,实现高质量施工。
关键词:深基坑;开挖;边坡稳定性;监测技术
本工程西南侧为山坡,基坑开挖深度5.0~10.0m。基坑侧壁安全等级为一级,工程重要性系数取γ=1.05。为了进一步维护深基坑开挖作业安全,专门针对边坡实施有效加固。在加固工程中,边坡尺寸为长172m,高19.9m。受施工现场水文地质条件等因素的影响,具体以锚索边坡为主,促使在边坡作业后,也能消除建筑物的安全隐患。在其施工过程中,为了改善边坡施工现状,需采用稳定性监测技术,对其实施全方位监测,准确记录边坡变形数据,掌握其变形规律,便于给出可行性举措,用于规避边坡不稳定风险。
2.深基坑开挖边坡稳定性监测的必要性
2.1维护工程安全
在深基坑开挖作业中,若边坡失稳,易诱发基坑坍塌、滑坡、岩石受损,造成深基坑开挖现场存在较高的安全风险,不但会影响工程项目的进度,而且还会使施工方承受严重的经济损失,甚至威胁施工人员的人身安全。因此,若能实现边坡稳定性监测,可有效维护工程安全,及时发现边坡不稳定因素,一方面,可为工程进度的调节与控制指明方向;另一方面,可为厂房等建筑物结构的安全带来保障。
2.2提高管理水平
深基坑开挖边坡稳定性监测实施技术,在其实践环节,有助于提高工程管理水平。在深基坑开挖作业阶段,管理者除了需要针对基坑深度进行控制外,还需要对开挖方式实施客观统筹,确保施工人员在管理者辅助下,顺利完成开挖任务。而边坡稳定性监测,可为管理者提供可信度较高的技术数据,使其了解边坡稳定性指标,以便及时作出预判决策,减轻事故损失,由此实现深基坑开挖边坡项目的高效管理。项目管理者应当善于应用此项技术,优化管理效果。
3.深基坑开挖边坡稳定性监测实施技术的关键点
3.1科学布设监测点
在深基坑开挖边坡稳定性监测中,为了获取可靠的监测数据,应先行确定监测点,只有监测点布设位置适合,才能保证边坡稳定性监测技术展现出实践价值。其中具体包含基准点与监测点两个指标。关于基准点的设置,一般起到参考作用,用于分析监测点分布合理性。基准点的布设,通常不设在高风险失稳区的位置,应参照基准点,将监测点布设在深基坑周边区域,以便全面掌握边坡稳定性情况。此外,还可从土体深层水平位移、坡顶沉降及水平位移、地下水位以及建筑物垂直度等方面分别布设监测点,确保在均匀分布的监测点辅助下,为监测人员提供可靠的监测数据,用于判定边坡稳定性。若在监测中发现边坡存在失稳风险,如监测指标超预警值,则应当及时通知建设单位、监理、设计单位、施工单位等各相关部门,启动应急措施,重塑其稳定结构,防止深基坑坍塌,影响工程施工进度。
此处以建筑物沉降监测为例,监测人员需应用水准仪精准测量沉降数值,然后按照公式求取沉降量,以便监测人员及时根据沉降量计算结构,了解当前是否存在超标沉降问题。在该工程编制的监测方案中,监测点布设的见表1,以此根据监测点的合理分布,实现精准监测。
表1 监测项目汇总表
3.2合理设计监测周期
应用边坡稳定性实施监测技术时,还需要从细化的监测内容与监测周期上进行完善。对其实施动态跟踪监测,这样才能获取有效监测数据,用于辅助相关人员顺利完成深基坑开挖任务。在本工程建设中,需根据边坡施工流程,对边坡稳定性进行科学监测。即自从开始开展边坡作业后,就应当进入到监测环节。此外,为了获取原始数据,还需在其尚未开工时,对其进行两次左右的监测工作。正常情况下的测试频率参照表2。在实现高质量施工目标后,监测值相对稳定时,可适当降低监测频率。
表2 监测频率表
在边坡竣工后,可时隔一个月,对边坡稳定性再进行一次监测。为了防止边坡竣工后出现问题,监测还应当持续两年,以免后续出现失稳后果,缩短边坡使用寿命。一般情况下,若处于汛期或雨季,在雨水冲刷下,边坡的不稳定风险也会随之升高。此时,需在原有基础上加密监测频率,保障边坡稳定性。
3.3设置清晰化目标
在边坡稳定性监测环节,需要设置标准化目标,之后结合监测数据,与标准化目标进行比对,若超出标准,则代表此时边坡面临失稳风险,需要采取加固、修复措施,避免边坡发生安全事故。因此,在本工程边坡稳定性监测中,还需要设置清晰的监测目标,以此作为参考标准,找到边坡加固方向。在设计文件监测要求指导下,其一,在土体深层及坡顶水平位移监测中,要求其累计位移值不可高于39.8mm,即0.2%边坡高度,同时,若在监测中,发现边坡在其水平方向上存在持续位移现象,且水平位移速率已连续三日大于2mm/d,此时可判定该工程边坡不稳定;其二,在其坡顶沉降变化量记录中,其监测目标可设为30mm,且已连续三日大于3mm/d时,即已达到标准化目标,则表示边坡具有裂缝、坍塌风险,需采取卸土、加快排水速度等手段,促使边坡重新恢复稳定结构。
3.4优选精密监测设备
要想保证监测技术在边坡稳定性监测工作中发挥出真正作用,还应当借助精准化监测设备的辅助,无论是布设监测点还是测量沉降量,都需要监测设备为其提供专业服务,避免单纯依靠经验对其边坡稳定性进行分析,造成分析后的监测数据误差偏大。在选择设备时,需要遵从因地制宜性以及科学性原则,确保应用的监测设备,其型号、数量、功能均符合边坡稳定性监测要求。
本工程中专门选用精密测斜仪,对边坡支护结构中的倾斜度实施准确测量,而在基准点校对上,则以徕卡水准仪为主,联合徕卡全站仪,全面掌握边坡水平位移、沉降量等参数的具体数值。因本工程规模中等,且人力有限,故而选用一台监测设备。另外,在地下水位监测环节,选用SWJ-963水位仪,便于获取准确的监测数据。至于沉降量计算或者基准点测量中使用的监测设备,选用正规的铟钢尺,促使在监测技术在监测设备的参与下,能够为相关人员提供可信的监测数据,消除边坡失稳隐患。
结语
综上所述,在深基坑开挖边坡稳定性监测中应用监测技术,既能增加工程安全性,又能实现高效管理。据此,应从监测点布设、监测周期设计、目标设置、设备选择等方面着手,促使该项目在良好的监测环境下,提升边坡稳定性,使施工人员也能获得可靠的安全保障,满足新时代边坡施工要求。
参考文献
[1]曹磊.深基坑开挖边坡稳定性监测实施技术[J].水运工程,2019(3):130-132,158.
[2]刘洋.北京定福庄安置房深基坑桩锚支护结构设计及稳定性研究[D].吉林大学,2018.