一、围护桩变形监测的核心内容 深基坑工程中,围护桩的变形监测是确保施工安全的关键环节,主要涉及以下内容: 水平位移监测 桩顶水平位移:通过全站仪监测桩顶位置变化,反映围护结构的整体变形趋势。监测点沿基坑周边布置,间距不宜超过20米,每边不少于3个点,重点布置在阳角、中部等代表性区域。 深层水平位移:采用活动式测斜仪监测桩体不同深度的侧向变形,通常布置在基坑中部或地质条件复杂部位,监测点间距20~50米,每边至少1个测孔。 内力与应力监测 桩身弯矩与应变:通过钢筋计监测桩内主筋受力,沿桩体竖向每隔2~4米成对布置传感器,分析弯矩分布。 锚索/锚杆轴力:使用锚索计监测轴力变化,监测点数量为锚杆总数的1%~3%,重点布置在基坑中部和地质复杂区域。 竖向变形与沉降 围护桩沉降一般较小(尤其密排桩形式),但放坡或土钉墙支护时需采用精密水准仪监测。监测点间距与水平位移一致,通常为共用点。
二、监测技术与方法 仪器选择 全站仪:用于桩顶水平位移测量,精度需满足二级测角网要求(测角中误差≤1.5″)。 测斜仪:监测深层水平位移,精度可达0.01mm/m,数据反映桩体变形曲线。 钢筋计与应变计:监测桩体弯矩及混凝土应变,传感器需对称布置于桩体前后侧。 信息化施工 实时传输监测数据至管理平台,结合数值模拟预测变形趋势。例如,沈阳快速干线隧道工程通过传感器实时反馈,发现桩体最大变形随开挖深度下移,支撑轴力与变形呈非线性关系。
三、工程案例分析 长春火车站北广场深基坑 采用密排桩加内支撑体系,监测发现桩顶水平位移在未设支撑时为悬臂式变形,增设支撑后变形转为抛物线型,验证了支撑对变形的控制效果。 沈阳快速干线隧道工程 监测数据显示,桩体水平位移随开挖深度非线性增大,钢支撑安装后变形速率显著降低。下层支撑可分担上层轴力,优化了支护结构受力。 深圳福田区桩锚支护工程 邻近高边坡条件下,桩体最大水平位移13.13mm,锚索轴力峰值245.68kN,均在规范限值内。研究指出,高边坡导致土压力失衡是变形差异的主因。
四、规范与技术要求 基准点设置 竖向基准点不少于3个,埋设于变形影响范围外(距离基坑≥2倍基础深度),水平基准点需设强制对中观测墩,对中误差≤0.5mm。 监测点布置原则 水平间距≤20米,阳角、中部必设;内力监测点需位于弯矩极值处,竖向间距2~4米。 锚杆监测点数量≥3根/层,锚头附近设置传感器。 数据预警与处理 根据《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009),水平位移预警值通常为0.3%H(H为基坑深度),内力超设计值80%需启动应急预案。
五、未来发展与建议 智能化监测:结合BIM与物联网技术,实现数据自动采集与三维可视化分析。 多参数融合:综合变形、内力、水位等多源数据,提升预警准确性。 绿色施工:优化监测点布置,减少对周边环境的影响,如采用浅埋式传感器。 结语
围护桩变形监测是深基坑安全的“眼睛”,需严格遵循规范、结合工程实际动态调整。通过科学监测与信息化管理,可有效预防坍塌、渗漏等风险,为城市地下空间开发保驾护航。
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