基于地铁深基坑支护监测多方法变形数据分析
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深基坑工程中的变形监测与处理方法深基坑工程是现代建筑施工中常见的一项技术挑战,它涉及到深埋地下的巨大土体开挖和支护工程。
在这一过程中,土体的变形是无法避免的,而人们则需要通过变形监测和相应的处理方法来保证工程的安全性和可靠性。
在深基坑工程中,变形监测是至关重要的。
它可以帮助工程师了解土体的变形情况,及时发现潜在的风险,并根据监测数据进行合理的调整和处理。
变形监测可以采用多种方法,如测量支护墙体的变形、测量土体的沉降和位移等。
其中,最常用的方法是采用传感器进行实时监测,如倾斜度传感器、沉降计、位移计等。
监测数据的处理与分析是变形监测的关键步骤。
工程师需要对监测数据进行准确的分析和解读,判断土体的变形情况,并根据情况采取相应的措施。
传统的处理方法是通过人工统计和计算,但随着计算机技术的发展,现代工程师可以借助计算机软件进行数据处理和分析,提高工作效率和准确度。
处理变形监测数据时,工程师需要考虑多个因素。
首先,他们需要将监测数据与设计值进行比较,以判断变形是否在可接受的范围内。
其次,他们需要考虑土体的复杂性和不均匀性,采用合适的数学模型进行数据分析。
此外,他们还需要关注时间因素,根据监测数据的变化趋势,判断土体的变形速度和趋势,并及时采取相应措施。
在处理变形监测数据时,工程师还可以借助经验和专业知识进行判断和决策。
他们可以根据历史数据和类似工程的经验,判断当前工程的安全性,并根据情况调整支护结构和施工方法。
此外,他们还可以借助专业的地质和土力学知识,对土体的特性和变形机理进行深入分析,为工程施工提供参考和建议。
除了变形监测和处理,深基坑工程中还有其他一些重要的安全措施。
例如,在施工前需要进行全面的勘察和调查,了解地下水位、土体的物理性质和结构等。
此外,在开挖和支护过程中,还需要采取相应的排水措施,以减少土体的渗透和水压。
总之,深基坑工程中的变形监测与处理方法是确保工程安全和可靠的重要环节。
通过科学的监测方法和准确的数据处理,工程师可以及时发现土体的变形情况,并采取相应的措施。
深基坑工程施工变形的监测和分析摘要:变形监测是利用专用的仪器和方法来持续观测变形结构的变形现象,对其变形状态进行分析,并预测其发展动态的各项工作。
实施变形监测的主要目的就是在各种荷载和外力作用下,明确变形体的形状、大小以及位置变化的空间状态以及时间特点。
在精密工程实际测量过程中,最常见的变形体有:深基坑、大坝、高层建筑物、隧道以及地铁等。
通过实施变形监测可以掌握和精准科学地分析变形体各部位的实际变形情况,进而做出提前预报,这对于整个工程质量控制和施工管理来讲,十分重要。
基于此,本文将对深基坑工程施工变形的监测进行分析。
关键词:深基坑工程;施工变形;变形监测1 基坑工程变形监测概述基坑工程变形监测首先应该确定监测对象及监测项目两部分,基坑工程结构不同、所处环境不同,变形监测的侧重点也不同。
确定合理有效的监测对象、监测项目,既能起到监测预警的作用,又能提高监测效率、节省监测成本,是基坑工程变形监测的关键控制点。
基坑工程变形监测对象一般包括基坑支护结构本身,基坑周边土体、地下水、地下管线以及基坑周边建(构)筑物、重要道路等等;监测项目一般包括位移监测(水平位移和竖向位移)、倾斜监测、土压力监测、地下水位监测、内力监测等等。
监测对象和监测项目的最终确定一般应遵循如下程序:首先根据基坑工程专项设计方案中对变形监测部分的设计要求,收集本项目相关地质、勘察、周边环境等资料,结合相关规范规定,初步确定监测对象及监测项目、并编制本项目基坑工程初步变形监测方案;然后组织专业技术人员现场实地踏勘,实地检核变形监测方案技术指标及条件因素,对于存在与现场条件不符、或有遗漏、有安全隐患部分等需进行基坑工程变形监测方案修编,做到监测方案与实际相符,真正起到基坑工程变形监测预警作用,保证监测成本合理高效;再将包含监测对象、监测项目在内的监测方案、监测成本预算提交建设单位,组织设计单位、专家等进行技术、成本等论证;最后根据论证意见再对包含监测对象、监测项目在内的监测方案进行修改审批,经审批的监测方案即可作为监测依据进行基坑工程监测工作。
深基坑监测数据分析及变形预测分析摘要:现如今,随着城市化进程的速度不断加快,城市土地资源紧张问题也越来越严重,在这种情况下,建筑工程深基坑的开发也在城市发展中得到了大量的应用。
在深基坑在施工过程中,通过对基坑进行监测,根据前期监测数据,对基坑下一期的变形情况进行预测,不仅了解基坑工程施工对的周围环境的影响和施工的安全性,同时也可以确保施工工程可以顺利完成。
为此,本文主要以某深基坑工程实际为例,并将深基坑的监测数据作为基础,通过对监测数据进行分析,完成变形的预测,从而为工程施工提供指导帮助,具体内容如下。
关键词:深基坑;监测数据;变形预测;施工;前言:目前由于我国经济水平的不断提升,也进一步促进了城市化进程的发展,在城市内越来越多的地下建筑、高层建筑以及隧道等建设工程数量和规模都在不断扩大,但是因为城市内的土地资源有限,也增加了城市建设土地的价格,因此,为了能够更加节省城市内的土地资源,提高整个城市的土地空间利用效率,在建筑工程中利用地下空间完成基坑工程已经成为了城市内开发地下空间以及高层建筑的重要施工部分。
一、工程概况本文以某是深基坑工程的实测数据作为研究数据,该建设工程的规模约为:110000m2,地面空间为20层,地下空间为5层,整体建筑高度为81米,建筑形式为混合框架与钢筋混凝土核心筒结构。
深基坑的开挖深度为:25.06。
本次工程周围比邻汽车大厦、京信大厦以及高层公寓等高层建筑。
所采取的坑支护方式为土钉墙支护结构和护坡桩支护结构。
主要监测数据为基坑的沉降观测以及水平位移观测,共设置21个监测点,并在周围建筑物地表设置70个监测点。
二、深基坑监测数据处理与变形预测分析(一)建立样本模型本次研究中选择深基坑工程中某1沉降监测,点钟的沉降监测数据作为研究样本,根据工程的实际情况取数据的相对值,并采用预处理的方法对原始数据进行处理。
在对原始数据进行预处理时,先采用BP神经网络模型处理数据,并根据工程施工情况合理选择训练样本与测试样本,将经过预处理后的数据序列作为重点研究对象,最后进行变形预测分析[1]。
深基坑支护工程变形监测及数据分析摘要:本文主要针对深基坑支护工程变形的监测及数据展开了分析,通过结合具体的工程实例,介绍了深基坑支护工程中的变形监测方案设计,并对变形监测的结果作了数据处理,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词:深基坑支护;变形监测;数据分析0 引言深基坑施工如今已在建筑工程中得到了普遍的应用,但由于其存在着变形的问题,还是需要我们重视深基坑工程的施工。
因此,我们需要对深基坑的变形进行监测,并采取有效的措施做好处理。
基于此,本文就深基坑支护工程变形的监测及数据进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 工程实例1.1工程概况某基坑支护工程位于城中区的城市主干道旁,基坑长233m,宽202m,设计深度9.5~11.5m,设计等级为Ⅰ级,采用“动态设计法”进行设计施工。
基坑南部有5栋高度在4~7层的民用建筑,距支护墙最近为3m,小于基坑深度2倍,必须提供合理、可靠的监测方案,定期对支护桩桩顶、基坑侧壁边坡顶、周边既有建筑物、地表和周边道路进行位移和沉降变化监测。
1.2 主要方案设计1.2.1 基准点布设在场地外围不受施工影响的稳固处,采用钻孔置入法埋设5个水平位移基准控制点K1~K5,在施工场地内安置3个工作基点K6~K8,制作成强制对中观测墩。
以基准点BM1,BM2及BM3三个基岩点作为沉降观测的基准点,如图1所示。
图1 基坑工程变形监测基准点布点略图1.2.2 监测点布设依据设计要求,在支护桩顶梁上和基坑坡顶共布设51个水平位移观测点,在一级平台上共布设25个水平位移观测点;在基坑南面5栋4~7层民用建筑布设11个水平位移观测点。
基坑南面建筑物群布设20个沉降观测点;路面布设12个沉降观测点。
1.2.3 观测方法(1)水平位移监测点观测。
每次分别在工作基点上设站,以K1,K2,K3,K4,K5作为控制,利用后方交会的方法检核工作基点的稳定性,若工作基点处于稳定状态则直接用极坐标法观测各监测点;若工作基点不稳定则利用实时交会的坐标作为新的测站坐标,利用极坐标法观测各监测点。
富水砂性地层地铁深基坑监测及变形分析摘要:以富水砂性地层顺作法地铁车站基坑为工程背景,结合施工现场监测数据,对围护结构侧向位移变形、周边地表沉降、地下水水位变化及周边建筑物沉降进行分析,总结富水砂性地层的变形性状和对周边环境的影响。
监测数据和分析结果表明:富水砂性地层条件下,地下连续墙最大侧向位移的变化范围为0.045%H~0.5%H,均值约为0.22%H,发生位置在(H-4,H+10)之间;基坑开挖引起的地表沉降影响范围在35m以内,约2倍基坑开挖深度;墙后地表最大沉降发生在距离基坑5~10m左右;富水砂性地层有着地下水位高,渗透性强的特点,施工中采用疏干降水与承压降水相结合的措施可以有效控制地下水位变化;施工建设过程中对周边建筑物进行实时监测来反馈指导施工,可以保证施工对周边建筑物的影响在可控范围内。
关键词:富水砂性地层;地铁车站;深基坑;基坑降水;变形;监测引言基坑是地铁施工所开挖的地面以下空间,其作用是确保地铁基础施工按照设计位置准确进行。
基坑施工需要考虑支护结构受到的土体压力、机械施工及材料堆积等荷载因素的影响,支护应力变化难以控制,且在施工中,开挖的方式和深度对深基坑围岩的变形和支护机构的受力也产生较大影响,但由于施工环境复杂、风险性高,支护应力计算理论不够完善,机械设备不够先进,导致针对深基坑围岩变形支护应力变化的人工探查及设备检测工作效果难以达到理想水平,最终影响地铁的建造质量。
1影响地铁深基坑施工技术要素与传统地面工程项目施工不同,地铁施工前,需要针对地铁地质情况开展地铁深基坑结构设计。
我国地质结构较为复杂,由此造成地铁深基坑工程结构设计种类繁多,技术控制难度较大。
地铁工程施工规模较大,施工技术人员的专业技术水平对工程的质量、安全有着直接影响。
施工企业只有完善地铁深基坑工程施工管理,才能保证施工技术手段落实到位,为工程施工质量提供保证。
随着我国城市化进程的不断加快,地下工程建设以及地表工程建设明显增多,地下管道以及地表大型建筑物分布更加复杂。
强近接既有线的深大地铁基坑施工变形监测分析摘要:强近接既有线的深大地铁基坑施工具有体量大、超深开挖、开挖净宽窄、工序穿插复杂的特点,对既有结构的保护尤为重要。
提高在荷载-环境耦合作用下新建及既有运营车站变形监测能力是急需解决的问题。
传统变形监测技术虽有广泛的运用,但在应用中也存在较大的局限性,如受环境影响大,对现场施工存在干扰等。
计算机视觉智能测量系统采用物联网技术及智能识别算法将视频数据转化为变形数据,实现对结构物的超高精度非接触式实时测量,微波雷达变形测试具有远距离、非接触、高精度等优点。
基于此,对强近接既有线的深大地铁基坑施工变形监测进行研究,以供参考。
关键词:强近接既有线;深大地铁基坑;施工;变形监测引言作为环境友好型交通出行方案,城市地铁的建设极大地改善了我国城市地面交通拥堵问题。
但是地铁车站属于地下工程,一般采用明挖法进行施工,对土体的开挖深度大,影响着基坑本身的安全稳定也为周边环境带来风险,呈现出最为主要的工程问题有围护结构的大变形、失稳;坑底土体的隆起和周边地表的沉降超过报警值或者超过结构物的控制限制。
因此,有必要进一步认识地铁深基坑工程开挖过程中围护结构的承载机理,地基土的变形特征。
1地铁车站基坑常见的支护体系与设计依据针对地铁车站的不同建设需求及施工条件,可选择的基坑支护体系众多,常见体系包括:挡土体系、隔水体系、支撑体系等。
第一种体系通常是采用支护桩墙搭建的方式以此抵抗来自基坑外部的压力。
第二种体系是通过旋喷桩、水泥搅拌桩等支护结构,实现对基坑外地下水的阻隔。
第三种体系在实际应用中通常是将支撑结构作为基坑中围护墙的侧向力,以此避免支护桩墙出现位移。
在所有支护体系设计中,都需要明确地铁车站基坑的基本围护结构、地下水位、土方工程等内容。
在对其支护体系进行设计时,需要结合理论计算得出的数据以及工程实际经验,对其进行综合考量,不可仅仅依赖于某一方面依据造成设计方案的片面,以此在综合各项因素基础上,促进基坑支护结构的安全性、可靠性以及经济性提升。
地铁车站深基坑围护结构变形监测与分析摘要: 以某地铁车站深基坑工程施工为例,介绍了该工程的基本特点、围护结构变形监测方案及测点埋设要求。
根据施工特点,将监测数据分为五个工况进行分析,总结了基坑开挖过程中围护结构变形的一般规律,研究表明: 在开挖过程中,整个基坑桩体水平位移均在规范规定范围内,基坑较为安全。
关键词: 地铁车站,深基坑,围护结构,变形监测1 工程概况某地铁站呈东西向跨十字路口设置,为地下两层岛式站台车站。
车站全长194.8 m,标准段宽22.7 m,平均深度16.11 m,本站采取明挖与盖挖相结合的施工方法,围护结构采用的高压旋喷桩,车站主体围护平面示意图见图1。
该车站场地内地层为: 地表一般均分布有厚薄不均的全新统人工填土; 其下为上更新统风积新黄土及残积古土壤,再下为冲积粉质粘土、粉土、细砂、中砂及粗砂等。
2 围护结构变形监测方案开挖基坑时,荷载不平衡导致围护墙体产生水平向变形和位移,从而改变基坑外围土体的原始应力状态而引起地层移动。
围护结构内侧的原有土压力释放,围护墙体主要受坑外土体的主动土压力,内侧受部分被动土压力,不平衡的土压力又使围护结构发生变形和位移,围护结构的变形和位移又反过来使基坑内外侧的土体发生位移,进而使主被动土压力发生变化。
为了解基坑的设计强度,为今后降低工程成本指标提供设计依据,必须对基坑开挖过程中的围护结构变形进行监测,这样才能及时发现和预报险情。
围护结构变形观测的一般步骤为: 在钢筋笼内绑扎测斜管,管深与钢筋笼深度一致。
测斜管外径为75 mm,管体与钢筋笼迎土面钢筋绑扎牢,绑扎间距2 m; 管内有十字滑槽( 用于下放测斜仪探头滑轮) ,有一对槽必须与基坑边线垂直; 上、下端管口用专用盖子封好,接头部位用胶带密封; 钢筋笼吊装完后,立即注入清水,防止泥浆浸入,并做好测点保护。
本工程地表沉降监测点布置如图 2 所示。
数据采集内容及相关要求包括以下几点:1) 监测资料。
基于地铁深基坑支护监测多方法变形数据分析摘要
城市地铁深基坑施工,由于受环境条件限制,施工安全问题尤为突出,采用单一监测方法已不能满足要求,多种方法监测变形数据分析能客观准确反映安全状态与质量程度,数据的客观准确性对施工具有指导意义,掌握工程各主体部分的关键性安全和质量指标,确保地铁工程按照预定的要求顺利完成,对各种潜在的安全和质量问题做到心中有数。
关键词:桩顶沉降、桩顶水平位移、桩体水平位移、轴力监测。
引言
车站深基坑为东西走向,基坑开挖长为160m,东侧宽28m,西侧宽21m,开挖深度为22m。
车站东北侧为机场航站楼,车站位于规划停车场下方,2号风亭位于现有落客平台匝道桥旁。
车站为地下双层岛式站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层,车站附属建筑包括2个出入口和2个风亭等土建工程,施工采用明挖法,支护结构为钻孔灌注桩和钢管内支撑。
1.监测项目
车站深基坑主要进行的监测项目有:基坑桩顶沉降、桩顶水平位移、桩体水平位移(基坑测斜)、钢支撑轴力监测等。
2.布点要求
2.1基准点:在远离基坑变形区域(50m)外,布设永久性沉降和位移基准点4个。
2.1.2桩顶水平位移点:测点布设在基坑四周围护桩顶,埋设强制对中装置。
边长大于30m的按间隔30m布点,小于30m的,按1点布设,基坑4角各布设1点,共布设17点。
2.1.3桩顶沉降点:测点布设在基坑四周、围护桩顶,边长大于30m的按间隔30m布点,小于30m的,按1点布设,基坑4角各布设1点,共布设17点。
2.1.4桩体水平位移(测斜)孔:测孔布设在基坑四周围护桩体内,边长大于60m的按间隔60m布孔,小于60m的按1孔布设,共布设8孔。
2.1.5钢支撑轴力:在钢支撑两端安装予埋轴力计,共布设16组。
为了便于数据对比,以上各监测项目中监测点平均分布在基坑每条主断面上,监测点布设主断面示意图如下:
2.2巡视内容
2.2.1周边环境:建(构)筑物是否有裂缝、剥落,地面是否有裂隙、沉陷、隆起、基坑周边堆载情况、地表积水情况等。
2.2.2基坑工程:明挖基坑围护结构体系有无裂缝、倾斜、渗水、坍塌、支护体系施做情况、地下水控制情况。
现场巡视按要求填写巡视成果表,特殊情况下扩大巡视范围。
2.3监测频率:施工方要求每天至少监测一次,第三方监测要求每三天监测一次,出现特殊情况(多方法监测数据变化量大、现
场巡视发现有裂缝)时进行加密监测。
3.监测方法及效果
3.1监测方法及初始值:采用“同人员、同仪器、同线路”进行观测,用leica-tca2003型马达跟踪精密全站仪对由4个基准点组成的二等控制网进行角度和边长观测。
角度观测为左右角两测回,距离采用直反觇进行观测,其各项观测精度均满足《建筑变形测量规范》要求。
观测数据采用清华三维软件平差,平差精度为
1/180000。
变形监测工作采用整体监测形式,在基坑开挖前一周对监测点三次观测,取三次观测数据的平均值作为初始值。
3.2沉降监测:基坑四周、桩顶沉降采用电子水准仪天宝dini03进行监测,监测等级按ii等水准进行监测。
观测方法采用前-后-后-前的顺序,地表监测基点为标准水准点(高程已知),监测时通过测得各测点与水准点(基点)的高程差δh,可得到各监测点的标准高程δht,然后与上次测得高程进行比较,差值δh即为该测点的沉降值:δht(1,2)=δht(2)-δht(1)“+”值表示上浮、“-”值表示下沉。
3.3 桩顶水平位移:采用有“测量机器人”之称的最先进全站仪 tca2300,该仪器(角度测量精度0.5”,测距精度1mm+1ppm),特制u型强制对中观测台2个,布设成相互垂直,可以控制基坑所有变形点,采用该观测台能达到观测稳定对点精度高,测点设置在围护桩顶或边坡坡顶,埋设强制对中装置,每个变形点观测三组数据,数据值保留至小数点后四位,其差值均在0.2mm内。
每次测量
的坐标减去上次测量的坐标,得到δx、δy,根据基坑方向与真北方向的角度关系,对变化量δx、δy进行角度归算,计算出垂直于基坑方向上的位移量。
3.4 桩体水平位移(测斜):桩体水平位移采用cx-3c测斜仪进行测量,每0.5米读一次数,垂直基坑方向正反两次测量进行平差。
基本公式:v1=(v正-v负)÷2,v2=(v正-v负)÷2+v1 依次累加;δv1 = v1 本次测量值-v1 上次测量值。
依次对应相减,得出每点的位移量。
“+”值表示向基坑内倾斜、“-”值表示向基坑外倾斜。
3.5 支撑轴力:采用xp05振弦频率仪进行轴力监测,读取数据后,用公式算出轴力变化值:p=k*(f i2-fo2)
其中p表示轴力变化值,k表示轴力计标定系数,f i表示轴力计任一时刻观测值,fo表示轴力计初始观测值。
以上各监测项的的监测预警值均为0.8倍设计容许值。
4.各项监测数据分析
监测多方法数据和资料,通过比较分析能极大提升信息反馈的可靠性,并能有效剔除粗差。
可以按照安全预警位发出报警信息,既可以对安全和质量事故做到防患于未然,又可以对各种潜在的安全和质量问题做到心中有数。
现对基坑第六主断面各测项监测点数据进行对比分析,评价基坑安全性。
4.1桩顶沉降曲线图如下:
根据图表曲线可以看出,基坑刚开挖时,由于土压力突然较小,桩顶沉降有隆起现象,随着基坑开挖,侧压力平衡发生变化,变形值和沉降量由小变大,围护结构变形增大。
持续一段时间后,围护结构的支撑内力,锚杆拉力与土侧压力处于平衡,变形数据达到稳定。
桩顶水平位移和桩体水平位移变化趋势一致,同时跟支撑轴力成反比例,当加大支撑轴力时,位移量变化减小,向基坑外变化,支撑轴力减少时,位移量增大,向基坑内变化,但数据变化量不是很大。
根据每个断面上的4个监测项目,进行数据对比,位移及沉降变化速率均小于3mm/d,累积量均小于30mm的预警值。
从整个分析可以得到该工程基坑支护设计合理,一级基坑安全控制有效。
结束语
(1)监测工作在地铁深基坑开挖过程中能有效地起到指导安全施工的作用,加强监测可以及时发现隐患,为确定加固措施、确保工程安全提供重要依据。
(2)变形监测频率要根据施工进度计划,安排好监测作业时间,因为工程阶段性变形量所占比例大,与工序相关性很强。
(3)城市地铁深基坑施工,由于受环境条件限制,人为因素、环境因素、气象因素等等情况影响,单一监测数据不能说明问题,可靠性较低,单一监测方法已不能满足城市地铁施工安全要求。
(4)可靠的信息、精度合理的数据对可能发生的危及环境安全的隐患或事故提供及时、准确的预报,以便及时采取有效措施,避
免事故的发生。
(5)监测多方法采集的数据,可以及时发现监测质量的好坏,并能有效剔除粗差。
通过曲线时速类比、各类数据软件分析,能极大提升数据信息质量和信息反馈的可靠性。
(6)从上述基坑第六主断面各测项监测点数据进行分析可以得出:如某个部位发生变化,监测多方法中一定存在类比性,如只有单一方法中出现异状应采取进一步核实。
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