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基坑變形監(jiān)測的工程數(shù)據(jù)分析的論文
隨著金融商業(yè)廣場、城市地下交通等大型市政項目的日益增多，大型深基坑開挖工程不斷涌現(xiàn)。由于深基坑在開挖建設過程中，存在施工技術要求高、地質(zhì)條件相對復雜、開挖場地環(huán)境多樣等特點，因此若忽略對深基坑支護結構與地下水的周期性監(jiān)測工作，則難以摸清監(jiān)測主體的變形特征，難以實施開展科學預警監(jiān)督，從而不利于防范深基坑開挖建設中的安全事故。
1 深基坑形變相關理論
從影響深基坑形變的因素分析，主要包含支護類型與參數(shù)結構、工程開挖深度、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。從其形變因素來源而言，其監(jiān)測的主要內(nèi)容即為深基坑支護結構的水平與垂直位移、周邊建筑物沉降與裂隙監(jiān)測、土體深層位移測定與地下水位監(jiān)測等。深基坑一般作為一級安全等級，依照《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》的相關技術指標，其水平位移測量中誤差不大于 1. 5mm,垂直位移測量中誤差不大于 0. 5mm,數(shù)據(jù)采集的中誤差不大于 1/10 形變允許值。通常作為深基坑監(jiān)測重點的支護結構水平位移，多采用小角法與極坐標法。其中，小角法利用基坑邊線構建測量坐標系，測定監(jiān)測點與測站夾角與距離 D,判定各期累計偏移量，中誤
2 工程實例概況與監(jiān)測方法
本文以福建省某基坑開挖項目為例，探究其監(jiān)測的基本方法與工作流程，并對所采集到的相關數(shù)據(jù)進行匯總分析�，F(xiàn)有某場地位于福州市倉山區(qū)，場地東北面為閩江，西面為南江濱東大道，場地東南面為空地。本基坑監(jiān)測工作自 2013 年 06 月 26 日始到 2014 年 10 月 13 日終，基坑靠近堤壩一側的安全等級為一級，工程重要性系數(shù)取 γ =1. 10.其余位置的安全等級為二級，工程重要性系數(shù)取 γ = 1. 00.基坑支護結構型式采用三軸水泥攪拌樁 + 土釘墻組合支護，局部位置采用工法樁懸臂支護。根據(jù)設計院提供的基坑圖紙要求，結合工地實際情況，對以下內(nèi)容開展數(shù)據(jù)采集工作： 圍護坡頂水平與沉降位移、深層土體側向位移（ 測斜） 、周邊地表沉降、地下水位和裂縫變化監(jiān)測。
實際監(jiān)測過程中，共沿基坑外周邊邊坡頂部共布置 37 個豎向（ 水平） 位移監(jiān)測點，采用精密水準儀（ 全站儀） 定期對基坑坡頂?shù)呢Q向（ 水平） 位移進行觀測和分析； 沿基坑周邊地表共布置 55 個沉降監(jiān)測點，采用精密水準儀定期對周邊地表的沉降進行觀測和分析； 在基坑周邊布設 15 個測斜孔。其中 X1 - X3、X7 - X15 號測斜孔孔深 18m,X4 - X6號測斜孔孔深 24m,采用美國 Sinco 公司生產(chǎn)的測斜儀定期對基坑開挖過程中周邊土體沿深度變化的水平位移變化進行觀測和分析； 開挖場地共布置 4 個水位觀測孔，采用水位儀定期對基坑開挖過程中周邊的水位變化進行觀測和分析； 對基坑周邊建筑與地表裂隙情況，定期巡查并測定相關裂隙狀態(tài)。
3 基坑監(jiān)測的工程數(shù)據(jù)分析
針對基坑監(jiān)測中周期性采集的支護結構形變、深層土體位移、地下水位等相關數(shù)據(jù)，采用 Excel 表格進行數(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 37 個沉降觀測點，完成基坑坡頂?shù)某两涤^測 224 次。監(jiān)測過程中，基坑坡頂?shù)睦塾嬜畲蟪两盗繛?12. 40mm,發(fā)生在 C22#測點； 最大位移速率為 1. 175mm/d,發(fā)生在 C27#測點，各沉降觀測點的累計沉降量、位移速率均未超過預警值； 沿基坑坡頂布設 37 個水平位移觀測點，坡頂?shù)睦塾嬜畲笏轿灰屏繛?14. 0mm,發(fā)生在 C20#測點； 最大水平位移速率為 1. 00mm/d,發(fā)生在 C14#測點。各水平位移觀測點的累計水平位移量、水平位移速率均未超過預警值。
�。� 2） 基坑深層水平位移觀測（ 測斜） : 沿基坑周邊布設 15 個測斜孔，共完成深層水平位移觀測 225 次。監(jiān)測過程中，基坑深層水平位移最大值為 16. 30mm,發(fā)生在 X7#測斜孔 2. 0m 處； 各測斜孔的累計位移量、位移速率均未超過預警值。
（ 3） 周邊地表沉降觀測： 沿基坑周邊地表布設 55 個沉降觀測點，共完成周邊地表的沉降觀測 153 次。監(jiān)測過程中，周邊地表的累計最大沉降量為 3. 22mm,發(fā)生在 D33#測點； 最大位移速率為 0. 090mm/d,發(fā)生在 D2#測點和 D35#測點，但各沉降觀測點的累計沉降量、位移速率均未超過預警值。
（ 4） 地下水位與裂縫觀測： 在基坑各邊的中心處各布置一個水位觀測孔，共布設 4 個水位觀測點，完成地下水位觀測 217 次，對基坑邊坡及周邊路面進行裂縫觀測，共觀測 7 處裂縫，其中地下水位最大變化量為 700mm,發(fā)生在 S1#測點。經(jīng)對基坑監(jiān)測的相關分項進行系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測匯總，各監(jiān)測項目的累計變化量及變化速率均未超過預警值； 監(jiān)測結束時，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； 地下水位均無明顯變化； 各處裂縫均無明顯發(fā)展的趨勢，判定該基坑安全、穩(wěn)定、可靠。
4 結語
深基坑監(jiān)測涉及支護水平與位移測量、周邊構筑物監(jiān)測、深層土體位移與地下水位監(jiān)測等諸多內(nèi)容，同時作為巖土工程的重要分類，深基坑開挖具有區(qū)域性強、綜合性高與環(huán)境效應顯著等特點，與工程地質(zhì)條件的關聯(lián)度較大，同基坑周邊滲流與施工條件密切相關，伴隨深基坑開挖過程中的土體蠕變影響，基坑支護結構所承擔的應力不斷變化，使得土體強度降低、穩(wěn)定性較差，因此加強深基坑支護結構的變形監(jiān)測，利用 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡、回歸分析或 GM（ 1,1） 灰色系統(tǒng)理論等方法，對所采集的基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)進行建模處理，預測基坑結構將來某時刻的變形趨勢，對健全施工監(jiān)督管理、提升基坑開挖的經(jīng)濟性，具有重要的社會價值與經(jīng)濟效益。
參考文獻
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