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8 监测!预警
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8.0.【1 监测预警【是基坑工《程实施监测的目的之!一是预防基坑工【程事故发生、确保】基坑及周《边环境安全》的重要措施监—测,预警:值是监测《工作的?实,施前提是监测期间】。对基坑工程正常【、,。异,常和危险《。三种状?态进行判断的重要依!据因:此基坑工《程监测应确定监测预!警值:
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《 监测预警【。值应:由基坑?工程:设计方根据基坑【工,程的:。设计计算结果、周边!环境中?被,保护对?。象的控制要求等【确定如基《坑支护结构作为地】下主体结构的—一部分地下结构设计!要求也应予以考虑】为此本条明确规定了!监测预警值应由基坑!工程设计方》确定
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8.0.2 【 与结构《受力分析相》比基坑变形的—计算比?较复杂且计算理论还!不,够成:熟目前各地》区积累起来的工【程经验很《重要本?。条提出了变形控制】的一般性原则—在确定?变形控制的预—警值时应满足这些基!。本要:。求
8】。.0.3 基坑】工程监测预》警不但要控制监测项!。目的累计变》化量还?要,注意控制《其变化速率基坑工】程工作状态》一般分为正》常、异常和》危险三种情况异常】是,指监测对象》受力或变形呈现出不!。符合一般规律的【状,态危险是指监—测对象的受》力或变形呈》现出低?于结构安《。。全储备、可能—发生:破坏的状态累计变化!量反映的是监测对象!即时状?态与危险状态—的关系而变化速率】反映的?是监测对象发—。展变化?的快慢过大的变化】速率往往是突—发事故的先兆例如】对围护墙《变形:的监测数据进—行分析时应把位移】的大小和位》移速:率结合起来分析考】察,。。其发展趋势如果累计!变化量不《大但发展很快说明情!况异:常基坑的《安全正?受,到严重威胁》因此在确定监测预警!值时应同时》给出变化速率和【累计变化量当监测】数据超过《其中之一时监测人员!应及:时预警有关各方应】及时分析原因判【断监测对《象的工作状》态并采取《相应措施
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?8.:0.:4 基坑工程设计!方应根据土》质特性和周边环境】保护要求对支护结】构的:内力、变《形进:行必要的计算与分析!并结合当地的工程经!验确定合适的监测】预警值确定基坑【工程监测项目—的监测预警值是一】个十分?严肃、复杂的课题】建立一个定量化【的预警指标体系对于!基,。坑工程的安》全监控意义重大【但是由于设计理【论的不尽完》善以及基坑工程【的地质、环》境差异?性及复杂性人—们的认知能》力和经验《还十分不足在确【定监测?预警值时还需—。要,综合考虑《各种影响因素—实际工作中主要【依,据三方?面的数?据和资料
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》 (1)设计结!果
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》 : 基坑工—程设计人员对于围】护墙:、支撑或锚杆的受力!和变:形、坑内外土—层位移、抗》渗,等均进行过详尽的设!。计计算?或分析其计算结果】可以作为确定监测】预警值的依据—
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: 《。(2)相关》标准的规定值以【及有关部门的规定】
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! 例如确定基】坑工程相邻的民用】建筑监测预警值【时可以参照现行国】家标:准民用建筑可靠性】鉴,定标准GB》 502《92随着基坑工程】经验的?积累各地区可以用地!方标准或规定—的方式提出》符合当?地实际的《基坑监?控定量化指标—
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— (3)工—程经验类比
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《 《。。 基坑工【程的设计与施工中工!。程经验起到》十分重要的作用参】考已建?类似工?程项目的受力和变】形规律?提,出并确定《本工程的基坑预警】值往:往能取?得较好的效果
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《 表8.0.!。4是经过《大量工程调研—及征询各地多年从】事基坑工程的—研,究、设计、勘—察、:。施工、监测工—作的专家意》见并结?。合现行?的有关?标准提出的预警【值,。需要:强调的是我》国地域广阔地质条件!千差万别基坑工程设!。计理论和方》法也还很不完善就】目,前,的认知条件还难以准!确地提出《适用各?种地质条件、支护】形式的基坑工程监】测,预警值但为了推进】基坑工程《。监测工作《在实:。践中不断总结、【积累经?验提:出表8.0.4以】方便监测工作该【表仅作为无当地经】验时监测《预警的?参考监测预警值应】由,基,。坑工:程设计方根据—基坑设计安全等级、!。。工程地质《。条件、设计计算结果!并结合当地》工程经验等因素确定!不应不加分析地【盲目采用该表提【供的监测预警—参考值
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—表,8.:0.4位移预警值采!用了累?计变化?量和变化速率两项指!。标共同控《制位:移的累计变化—量,中又分?为绝对值和相对【基坑设?计深度H控制值其】中相对?基坑设计深度H控】制值是?指位:移相对基坑》设计:深度:H的变化量对较【浅的基?坑一般总位》移量不?大其:安全性主《要受相对基坑设计】深度H控制值—的控制而较》深,的基坑往往变形虽未!超,过相对?。基坑设计深度H控】制值但其绝对值已】超限因此本条规【定,了累:计值:取绝对值和相对【基坑设?计深度H控制值之间!的,较小值?
— 土压力【和孔隙水压力—等的预警值采用了】对应于?荷载设?计值:的百分比《确定荷载设计值是】具有一定《安全保证率的—荷载取值(荷载【标准值乘以荷载分项!系数)对基坑工【程如监测到》的荷载已达到—设计值的6》。0%~80%说明实!际荷载已《经达到或接》近理论计算的荷载标!准值虽然此时不【会引起基坑》。安全问题但》应,该预警?。引起重视因》此考虑基《坑的安?全等级对《。土压力和孔隙—水压力一级基坑【达,到荷载设计值的【60:%~70%而二、】三级基坑达到—70%~80—%预警是《适宜的
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支】撑及围?护墙等结构内—力预警值则》采,用了对?应于构件承载能力设!计值的百分比确【定构件的承载力【设计值是由材—料强度设计值和几何!。参数设计值确定的】结构构件所能承【受,最大外加荷载的设计!值为了满《足结构?。规定:的安:全性构件的承载力设!计,值应大于或等于【荷载效应《的设计值在基坑工】程中当设计中构件】的,承载力设计值等【于荷载效应的设计】值如监测到》构,件内力?已达到承载能力设计!值的60%~8【0%时结构仍能满】足结构设计的—安全性而《不至于?。引起构件《破坏但此时构件【的内力?已相当于按荷载标准!值计算所得的内力】所,以应该及时预警以引!起重视而《当设计中构件—的承载力较为富【裕其:。设计值大于》荷载效应的设计值则!构件的实际内力【一般不会达到其承载!力,设计值的60%~8!0,%因此?考虑基坑《的安全等级对支【撑内力等构件内力一!级基坑达到承载力】设,计值的60%~【70%而二、三【级基坑达到70%】~80%预警是适宜!的
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基坑开!挖卸荷将会引起【基坑坑底隆》起随之产生》的,基坑立柱竖向位移如!过大将?引起结构自身的内力!重分布同《时会对周围》环境中的被保护对象!造成不利影响—天津大学《郑刚等系统地—搜集整?理,了天津地铁5、6】号线车站的基—坑立柱回弹实测【数据:。并进行了统计—分析研究地下—2层的地铁车站【深基坑主《体结构基底大多位】。于⑧1?。粉质黏土《层上为?可塑状态《无层:。理含铁质属》中,压缩:性土层?。位稳定土质总体上较!均匀车站区域内无】软弱土?。、液:化土分布地基土分布!总体:上均匀、稳定—。地下3?层的地铁深基坑【车,站主体结构基—底大多位于》⑧2-1层粉土【、⑨1层粉质黏土其!中⑧2?-,1层粉土为密实状】态,无层理?含铁质属中压缩性】土⑨1层粉质黏土为!可塑状态无层理含铁!质属中压缩性土研究!结,果表明立柱》回弹最大《值约为?平,均值:的1.2倍顺作法地!下2层站《基坑(15m—~18m深)和【3层站基《坑(24m~—26m深)》平均立柱《回弹值分别处于【5m:m~:。40mm和30mm!~5:5mm?范围且回弹值均【不超过基坑深度的0!.25%随》着,地,。连墙插入《比的:增加立柱回弹相【应,减小立柱回弹值随】着围护结《构,变,形的增大《而增大可见控制围】护结:构变形可以有效地减!小,立柱回弹逆作法【基坑立柱回弹—。较顺作法显著减小】均值:在3:mm~10mm范】围仅相当于相—。同深度顺作法基坑】立,柱回弹的1/10】~1/3利用模糊统!计得出天津地—区开挖深度在—15m~《18m范围》的基坑正常立柱回弹!的取:值范围为15mm~!2,5mm
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8.0.5 !表8.0.5—是根据调研》结果:并参考相《关标准?及有关?地方经验《确定的基坑周边环境!中,的管线、建筑的【预警值表中》给出了一个范—围工程中可根—据,需保:护对象建造年代、】结构类?型和现?状、离?基坑的?距离等确定》建造:年代已久、结构较】差、离基坑较近的】可取下限而》对较新的、结—构较好、离基坑较】远的可取上限燃气管!。线位移预警值宜取小!。值即:不超过?1,c,m
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8.?0.6? 周边建筑的【安全性与《其,沉降或变形总—量有:关,其中基坑开挖造成的!沉降仅为其中的【一部分应《保证周边建筑—原有的沉《降或变形与基—坑开挖造成的附【加,沉降或变形叠加后不!能超过?允许的?最大沉降或变形【值因此?在监测前应收集周边!建筑使用阶段—监测的原《有沉降与变》形资料结合建筑裂缝!观测:确定周边建筑的【预警:值
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》8.0.7 周边!环境中的建》筑物、隧道、高【边坡、新浇混凝土的!。爆破振动判据—采用保护对象的基】础质点?峰值振动速度—及主振频率预—警值不应大于现【行国家标准》爆破安全规程GB !672?2规:定的“爆破》振动:安全:。允许标准《”对于年久失修【、老化严重的建(】构)筑物宜结合质量!鉴定报告进行—综合分析《确定
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8:.0.8 监测数!据达:到监测预《警值时监《测单位应进行预警】目的是通知有—关,各方及时分》析,原因以便对监—测对象的安全—状态做出及时、【准确的判《。断并根据分析判断结!论采取相应措施【。消除或控制安—全风险?预测单位在预—。警前:首先应?排除因自身监测工作!失误造成《的,数据异常以免发生】误报
】8,.0.9 —。本条为强《制性:条文必须《严格执行危险是指监!测,对,象,的受力或变形呈现】出低于结构安全储】备、可能发生破【坏的状态本条列出】的,都是在工程实践中】总结出的基》坑及周边环》境危险情况一—旦出现?这些情况将严重威】。胁基坑以及周边环】。。。境中:被保护对象的—安全必须立即发出危!险报警通知》。建设、设计、—施工、监理及其他】相关单?位及时采《取措施保《证基坑及周》边环:境的安全《。
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】 基坑支护结—构或周边岩土体的位!移值突然明显增大】或基坑出现》流砂、管涌、隆起、!陷落:或,较严重的《渗漏等?说明临近或已出现】倾覆、整体》滑动、抗渗》流等稳定性破坏基坑!。支护结构的支撑【。或锚杆?体,系,出现:过大:变形、压屈》、,断,。裂、松弛《或拔出的《迹象说明强度—和刚度?已不满?。足承载力要》求,。周边建筑《的结构部分出现危害!结构:的变形裂缝》周,。边地面出《现较严重《的,突,发,裂缝、?地下空?洞、地?面下陷等说明结【构和地面变》形已超过允许最大】变形周?边管线变形突然明】显增长或出现裂缝】、泄漏等说明—。管线受力、变形【超过了允许承—载力和变形》要求已影《响了管线的正常【使用甚至可》能,引发更严重安全事故!冻土基坑经受冻融】循环时基坑周边土体!温度显?著上升发生明显的冻!融变形则极》易导致基坑整体失】稳
】 由于每个基】坑工程的特点、难点!不,同设计方还会有针】对性地提出其他【危险报警《情况;各地的工程地!质条件不同对基坑危!险状况的分析—。。判断也会积累当地】经验当出现根据【当地工程经》验判断的危险状【态时也必须进行【危险报?警
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《 , 工程实》。践中由于疏忽—大意:未能及时报警或报警!后未引?起,各方足?够重:视贻误排险或抢险时!机从而造《成工程事故的例子】很多我们应吸取这些!深刻教训
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