浅谈深基坑地下水和土层锚杆的监测

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摘 要:当今随着城市化的进程的加快,土地的资源的紧张,土地的成本的提高,城市的住宅向高空发展,城市的人防指标要求的上升,高层建筑的地下室面积越来越大,深度越来越深,高层地下室施工出现的问题及难度的加大,通常不被人重视,预防为主的意识单薄。地下水位的监测和土层锚杆监测方法熟悉人不是太多,下面我就这方面的知识与大家探讨。

关键词:地下水监测方法;监测的目的;锚杆的监测;锚杆的试验

我们承建常州御城1B区15万平米住宅项目,我们给业主实行的总价包干合同,我们要实现公司利润最大化我们要采取合理的施工方案,从每个分项着手考虑,首先从土方开挖开始,我们认真对勘探报告进行了研究。常州地区属于淤积平原土质以粘土为主,我们根据地质勘探报告发现地下水比较丰富,所以我们对地下水进行监测。

1 地下水监测方法

地下水位的监测方法采用布井的观测,以基坑为中心分别沿平行和垂直的地下水流布置观测的断面,每个断面在观测井五个,观测间距一般10米含水层透水性好。透水性差的地方我们间距设置在7米,地下水位采用测钟,电测水位仪。自动水位仪等方法进行观测,基坑开挖降水之前,所有的抽水井。观测井应在同一时间观测静止水位,降水开始之后分别按照30分钟,60分钟,120分钟,240分钟、480分钟、720分钟以后每隔720分钟观测一次,直到降水结束。在降水过程中还应进行基坑出水量的监测,可用水表,堰箱,测绳,等根据水位,水量观测的结果复核修正降水设计方案,并进行必要的调整。我防止降水的周围的建筑物的影响,还要配合水位监测对地面的沉降的影响。我们每次应对观测的地下水位时,应记录孔号、观测时间,出水量,观测记录进行校对。并且绘制各观测水

位降深-时间(S-T)变化曲线,基坑出水量-时间(Q-T)变化曲线绘制不同时间地下水等值线图,根据水位降深,水量随时间的降深,水量随时间的变化情况与降水设计进行对比分析,必要时调整排水系统,与基坑支护及基坑位移的成果进行分析判断预测降水产生的影响,及时采取有效的措施。保证不影响施工的进行。

2 地下水监测的目的

当降水疏干基坑的涌水量时候,会引起地下水位很大的变化,改变地下水原有的流向和流速,对周边的地质情况会产生影响,所以要对地下水位进行进行监测,以防止产生其他的地质的灾害,通过水位监测以掌握水位变化和降落漏斗的发展趋势,分析疏干含水层和其他含水层及地表水,与水力学的流向,运用水力学,土力学等原理进行分析,建立必要力学的模型。确保基坑的顺利的开挖,保证周边的安全。如发现异常就要采取加固措施,并且要控制支护位移结构的措施。

3 锚杆的检测

我们在这个项目采取土钉墙施工工艺并且采用临界方法,不采取保守的办法,所以锚杆检测显得更为重要,锚杆在开挖过程中,长期受拉力作用,并产生一定的位移,为了检查锚杆的受力和位移的状况,需选择具有代表性的测点对锚杆的受力和位移进行长期监测。锚杆受力监测我们采取刚玄式载荷计,在锚杆预应力张拉时,将载荷计安装在锚头和承压板之间,如果钢筋与锚杆受力较小时,也可以采用钢筋应力测试锚杆拉力,开挖前测得初值在开挖过程中测试密度根据开挖进展和锚杆受力变化大小来安排,开挖进展快,锚杆受力变化大,则加密监测,否则,可以适当加大测试时间间距一般我们二天监测一次,锚杆位移我们通过经纬仪对锚头位移与锚杆受力测试同步进行。

4 土层锚杆的试验

4.1 土层锚杆试验分为:基本试验,蠕变试验和验收试验,基本试验和蠕变试验数量不应少于3根,并且试验锚杆材料尺寸和施工工艺与锚杆相同,验收的数量应取植入锚杆总量的百分之五,并且不少于三根。锚杆锚固浆体强度达到15MPA或达到设计强度的百分之七十五,才可以进行锚杆试验。基本试验的目的是通过荷载与锚头的位移关系,从而确定锚杆的极限承载力,为设计提供依据,基本试验最大的试验荷载不宜超过锚杆杆体承载力标准值的0.8倍,采用循环加,卸载法,加荷等级与锚头位移。我们在每级加荷时间内,测读锚头位移不少于三次,在每级加载观测时间内,当锚头位移小于0.1MM可施加下一级荷载,否则应延长观测时间,直到锚头位移增量2小时内小于2.0MM,方可施加下一级荷载,锚杆试验的终止条件:a)后一级荷载产生的锚头的位移增量达到或超过前一级荷载产生的位移增量的二倍;b)当具体荷载下锚头总位移不收敛,c)锚头总位移设计 的允许值。试验结果按照与循环荷载对应锚头位移读数列表整理,并绘制锚杆荷载与位移的曲线,包括弹性,塑性位移的曲线,锚杆弹性变形不应小于自由段长度变形计算值百分之八十并且不应大于自由段长度的二分之一,锚杆段的长度之和弹性变形计算值,锚杆极限承载力取终止试验绘制的前一级荷载 百分之九十五。

4.2 验收试验最大荷载取锚杆的轴向手拉承载力的设计值,验收试验加荷等级与锚头位移测读间隔应该符合下列规定;1)开始时荷载取锚杆轴向拉力设计值的0.1倍,2)加荷等级与观测时间按表确定。

在每级加荷等级的时间内,测读锚头的位移不少于5次,达到最大试验荷载观测15分钟,卸荷到0.1NU并测读锚头位移,试验结果按照每级荷载对应锚头位移列表整理,并绘制(Q-S)曲线,验收二大标准;在最大试验荷载作用下,锚头位移相对稳定b)锚杆的弹性变形不应小于自由段的百分之八十,并且不应大于自由段长度与二分值一锚固段长度之和的弹性变形的计算值。

4.3 蠕变试验加荷等级与观测时间表按表确定,在观测时间内荷载保持恒定。

每级荷载按照时间间隔1,2,3,4,5,10,15,20,30,45,60,75,90MIN记录蠕变量试验结果按每级荷载在观测时间内不同时段的蠕动变量列表整理,绘制(s-lgt)曲线按照下列计算蠕变系数:Kc=(S2-S1)/[lgt2/t1]式中S1-t1时所测得的蠕变量S2-t2时所测得的蠕变量蠕变试验验收标准为最后一级荷载作用下蠕变系数小于2.0MM

5 结束语

深基坑地下水和土层锚杆的监测施工方法希望能够引起重视,通过监测的方法来验证降水和支护结构设计合理性,预测施工和判断支护系统的安全的稳定性,能及时发现预兆,提出是否修改原设计或是否采取加固措施,来指导施工,避免发生重大施工事故有重大意义。

参考文献

[1]侯伟生.建筑工程质量检测技术手册[M].北京:中国建筑工业出版社.

[2]卢廷浩.高等土力学[M].河海大学出版社.

[3]江正荣.建筑地基施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社.