基坑监测（共12篇）
基坑监测 篇1
1 概况
某地铁停车场地下库区建筑面积为61 781.7 m2,基坑开挖深度约为12m,基坑围护方式分以下几种:①列车运用库(长约300 m、宽约120 m)和相邻的道岔咽喉区(长约150 m、宽32～120m)采用双排桩支护结构,局部土层为岩层的采用放坡+土钉形式;②出入段线(长约200 m、宽约15 m)和相邻的道岔咽喉区(长约350 m、宽15～32 m)采用单排灌注桩+二道支撑的支护结构;③内支撑:第一道采用砼支撑,其他各道采用钢管支撑,支撑水平间距为6m。
2 基坑监测方案设计原则
根据设计要求、地质条件和施工方法,结合现有的监测技术,按照“全面监测,突出重点,保证安全”的总体原则,合理选择监测项目,优先监测关键部位和重点保护路段,合理布置监测仪器,使监测方案高效稳定,方便适用,经济合理。同时,尽量排除施工干扰,最大限度地获取监测信息,达到监控施工的目的,为设计和施工提供必要的信息和依据。
按照《停车场施工图设计》、图纸会审和有关规范,结合本基坑工程的特点,确定监测项目和监测点,制订监测方案,进行全面、系统的监测和监控,及时反馈监测信息,实现停车场工程的信息化施工。
3 基坑监测的内容
本工程基坑重要性等级为I级,根据基坑土方开挖方案,确定本工程基坑监测的内容,具体监测内容包括:①沉降观测;②支护桩顶部水平位移监测;③支护结构深层水平位移监测;④支护结构受力监测,即布置钢筋计算监测支护桩的受力状况;⑤水平支撑轴力监测,即监测支护桩结构内支撑轴力;⑥周围环境监测,即人工巡视和观察周围房屋等建筑物和土体表面裂缝等。
4 监测方案
4.1 监测点仪器安装和埋设
4.1.1 沉降监测
沉降监测包括两项内容:①水准基点埋设。根据基坑情况布设3个以上基准点,并设置一定数量的工作基点,基准点应埋设在沉降影响范围外的稳定区域;②沉降点布设。沉降点共埋设156个,其中支护结构顶部109个,地面沉降点47个。
冠梁沉降观测点布置在冠梁顶部,沿基坑冠梁间隔20 m左右设置监测断面,共埋设109个冠梁沉降监测点。
地面沉降点在基坑纵向方向每隔50 m左右埋设一个断面,共47个观测点。在地面设置沉降标志,地面沉降点的埋设方法是采用钢钉或Φ14、长0.2 m左右的钢筋打入地下,地面用混凝土加固。地面测点分布详见图1.
4.1.2 支护结构顶部水平位移
水平位移观测点布置在冠梁顶部。支护结构顶部的水平位移观测点,沿基坑冠梁间隔约20 m设置监测断面,共109个水平位移监测点。
4.1.3 测斜管埋设
采用测斜仪监测支护桩深层侧向水平位移。沿基坑冠梁间隔40～50 m设置一个监测断面,共埋设测斜管约39个。测斜管布置在支护桩体内,露出冠梁顶部10～20 cm。
4.1.4 钢筋计设置
事先根据监测点应力的计算值选择合适的钢筋计量程,在安装前对钢筋计进行拉、压两种受力状态的标定,共对39根桩进行监测。在支护桩的主筋上竖向间隔5 m布设钢筋计,即在支护桩5 m、10 m处设置钢筋计。将钢筋计安装在钢筋网上,可以用焊接安装方法或者采用可选的端头带螺纹的钢筋计进行丝扣安装。当然,还可以用普通或者特制适配器将它作为姊妹杆(IRCL型)使用,这种适配器可用于特殊安装情况,比如将用作地面控制的项目作为支撑结构的一部分。
4.1.5 轴力计布设
根据施工设计,第一道支撑为砼结构,安装钢筋计监测支撑轴力;第二道支撑为钢结构支撑,安装轴力计监测轴力。共需布设12个断面进行轴力监测。
轴力计通过安装架固定在钢支撑的端头。钢支撑和轴力计安装后,即可确定支撑的轴向荷载和偏心荷载。详见图2.
4.1.6 保护措施
观测装置和观测点安装埋设完毕后,均要采取保护措施,防止施工和人为损坏。具体保护措施:①观测孔孔口均要浇筑砼保护墩,并在保护墩上作明显标记。②测量放样定观测点位置时,如果与其他建筑发生冲突时,在设计允许的范围内,经监理人批准,适当改变测点位置。③观测设施埋设完成后,将点位布设图及时上报监理人,由监理人转发各有关施工单位,通知有关人员注意保护。④观测电缆线要穿管保护,并挖电缆沟埋设,严禁裸露在外和架空牵引。
4.2 观测方法、频率及监测时间
4.2.1 观测方法
4.2.1. 1 沉降监测
使用瑞士产精密水准仪进行测量,水准基点监测控制网采用独立高程系进行往返观测。沉降观测按国家二等水准技术要求进行测量,测量高差的误差为±0.5 mm,观测点高程的误差为±1.0 mm;高差闭合差为±1.0 mm。
4.2.1. 2 水平位移测量
水平位移监测使用全站仪(±2",2+2×10-6D),采用坐标法观测点位变化。水平位移观测点中误差为±2mm。
4.2.1. 3 测斜管监测
将测斜探头放入测斜管底部,提升电缆,使测斜探头沿测斜管导槽滑动,自上而下、每隔一定距离逐点量测每个测点相对于铅垂线的偏斜。测点间距一般就是探头本身的长度,因而可以认为量测结果沿整个测斜孔是连续的,这样,同一量测点任何两次量测结果之差,即表示量测时间间隔内围护结构在该点的角变位。根据这个角变位,可以把它们换算成每个测点相对于测斜管基准点水平位移。由此,可以提供围护结构沿深度方向的水平位移随时间变化的曲线。
使用基深CX-3钻孔倾斜仪,选用直径70 mm的CXG型测斜管进行测量。测读时测点间距为1 mm。第一次(基坑开挖前)测试时,每个测斜孔至少测试2次,取平均值作为初始值。
4.2.1. 4 钢筋计、轴力计监测
采用振弦频率读数仪测量,为单点手动测量。
4.2.1. 5 巡视观察
定期由富有经验的技术人员进行巡视观察,主要对地表、建筑物裂缝、塌陷,支护结构工作失常、流土、渗漏或局部管涌等严重不良现象的发生和发展进行记录、检查和分析。
4.2.2 监测频率
根据施工进度确定监测频率。工程需按照以下要求进行:①监测项目在基坑开挖前应测定初始数据,且不少于2次。②沉降观测、水平位移、测斜。开挖深度≤5m时,2次/周;开挖深度≥5 m时,1次/d;底板浇筑完28 d时,3次/周;28d后2次/周。③轴力监测。底板浇筑前2次/周,底板浇筑完时,1次/周。④支护桩内力监测为1次/周。⑤当监测数据达到监控的报警值、出现事故征兆或连续暴雨天时,应加大监测密度,并及时向有关部门报告监测结果,立即采取应急措施。
4.2.3 监测时间
支护桩施工埋设监测装置和监测点需要约4个月时间。基坑土方开挖开始监测至地下室结构工程到施工完成共计约12个月。
4.3 监测控制标准
根据设计要求,本基坑的水平位移、地面沉降控制指标为:围护结构水平位移最大值为40 mm;地面沉降最大值为20 mm。监测报警值不应超过设计值的80%.
建筑物允许水平位移、地面沉降控制标准见表1、表2.本工程监测点布点情况详见图3、图4.
注:H为建筑物高度,m;桩基础建筑物允许沉降值不应大于10 mm;天然地基建筑物允许最大沉降值不应大于30mm。
摘要：以某停车场深基坑围护为案例,详细说明了监控点的布设、保护措施、监控频率、监控方法等,并对监控数据进行了分析整理,并对反馈作了详细分析。
关键词：基坑维护,监控点,监控频率,监控方法
参考文献
[1]中国建筑科学研究院.JGJ 120-99建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2]中华人民共和国建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 50330-2002建筑边坡工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]闫栋梁.大面积深基坑开挖及围护施工[J].山西建筑,2014(04).
基坑监测 篇2
监测内容
由于在本工程范围内，基础堆置深度较深，为确保邻近地铁一号线、沪杭线、明珠线等运行正常，就要在选择合理的设计方案和施工组织设计基础上，加强施工现场的监测控制。
监测内容和监测测点的设置主要满足三方面的要求：①满足车站主体结构安全的要求；②满足周边建筑及管线保护的要求。③已投入运行的地铁一号线、明珠线、沪杭线等站安全要求。
(1)满足车站工程结构安全的要求(A)在软土地基中进行深基坑开挖及支护施工过程中，每个分步开挖的空间几何尺寸和支撑墙体开挖部分的无支撑暴露时间，与周围墙体、土体位移有一定的相关性。这就反映了基坑开挖中时空效应的规律。加强监测工作可以可靠而合理地利用土体自身在基坑开挖过程中控制土体位移的潜力而达到保护环境的目的，在深基坑施工中是具有现实意义的。
(B)在深基坑开挖施工中，要保护基坑围护结构的安全，必须加强对影响变形的一些要素的监测，如墙体位移、坑外水位、和坑底回弹变化的监测，同时，还要加强对支撑轴力变化的监测。也就是说要对影响基坑变形的因素、变形量和变形对环境的影响程度进行综合监控，以便及时向设计和施工反馈信息，做好信息化施工。
(C)基坑围护结构的监测内容有墙外地表沉降、水位、墙体沉
降、墙体测斜、支撑应力、基坑回弹、立柱沉降、孔隙水压力、土压力等。
(2)满足相邻的地铁一号线站及明珠线的安全 本工程与地铁一号线相接，由于土体开挖，会导致原有车站及区间隧道周围应力场的变化，使原来已形成的应力平衡体系遭到破坏，从而容易使车站主体结构及区间隧道出现变形。对现有车站主体，会造成沉降、墙体变形。为防止这种现象发生，就需加强对原有车站的监测。监测内容有：车站主体的沉降，主体外侧的土体位移。考虑到地铁一号线于运营状态中，对其监测应采用自动监测体系。监测测点的布置方法
基坑保护等级为一级，基坑施工期间采取信息化施工，须对每一开挖段进行监测。根据设计的要求，基坑施工监测设置如下内容：
(1)基坑周围地表沉降；(2)围护墙体的深层位移（测斜）及墙顶位移与沉降；(3)基坑周围地下水位变化；(4)支撑轴力变化监测；(5)坑外土体测斜；(6)近地铁一号线站土压力及孔隙水压力监测。
(7)市政管线监测；(8)周边建筑物沉降监测；
(9)原有车站主体沉降监测； 2
围护结构体系监测测点布置(1)地表监测点：原则上沿基坑周围间隔 20m 设一地表沉降监测点，此外在近地铁一号线站基坑两侧设置一组监测断面，每一断面 5～6 点。
(2)墙体沉降、位移点：每开挖段两侧各布设 2 点。
(3)墙体测斜：根据分段开挖的特征，保证每一开挖段有一墙体测斜点，每 25m 左右布置一墙体测斜，计 20 孔。测斜孔深与连续墙体深度一致。
(4)支撑轴力：每二开挖段设 1 个断面，每断面 3 组。每个断面设在支撑上。
(5)基坑回弹：基坑回弹测试点，每 50m 设一组。每组埋设 4只磁环。
(6)坑外土体测斜：沉基坑外边布置，间距为 30m。3
监测设备安装顺序
各监测设备仪器的安装随基坑工程的施工步序而开展，基本按如下顺序进行：
(1)地下连续墙施工时，同步安装墙体内的测斜管及土压力测点。
(2)连续墙及坑内外加固施工完后，钻孔埋设坑内分层沉降管，坑外的水位管、孔隙水压力测孔和土体测斜孔。
(3)连续墙顶的圈梁浇捣时，同步埋设墙顶的位移测点，并做好
测斜管的保护工作，进行初始值的测取工作。
(4)基坑开挖前，应测出各测试项目的初始值。
(5)第一道钢支撑施工时，同步安装轴力计，并测出初读数。
(6)
随着基坑的开挖，第三道、第五道钢支撑的轴力计随支撑的施工而安装。
(7)设备安装好后，应做好标记，加强测点的保护工作，提高测点的成活率，使各监测点成活率在 90％以上。4
监测频率
(1)监测自始至终要实施跟踪监测。跟踪监测就是要按开挖工艺要求安排频率。基坑实行分段开挖，监测频率要密切配合这种一段、一层、一块的施工工艺需要，每挖完一段、一层、一块土后就要测一次，每撑好一道支撑后也要测一次。使监测与施工密切结合，跟踪施工，为施工提供可靠的数据，指导施工。跟踪监测就是要满足施工进度要求来安排频率，施工节奏快时，监测频率要增加，施工进度放缓时，可适当放宽频率。
(2)为了防止出现纵向滑坡事故，监测期间，在特殊季节（雨季）、特殊工况情况下，对放坡开挖的坡脚稳定性和坑内降水状况进行观测，防止土体纵向滑坡的灾害性事故发生。
(3)监测自始至终要与施工的进度相结合，监测频率应与施工的工况相一致，应根据基坑施工监测的不同阶段，合理安排监测频率：
(4)围护结构施工期间，环境变形监测和被保护对象的变形监测
应保持在最低频率。在每一施工段影响范围内的测点，以“周”为时间单位进行测量；其余区段以“月”为时间单位进行测量。
(5)基坑开挖期间，每一开挖段内的测点应保持每天 1～2 次的监测频率，其中有特殊保护要求区段每天 2 次，无特殊要求的开挖段每天 1 次。未开挖段每周 1～2 次。
(6)底板完成的区段，监测频率为每周 1 次。但在换撑时必须测量。
(7)地下主体结构施工结束 2 个月内，对建构物和地下管线的监测为每周 1 次；以后每月 1 次，至变形收敛。
(8)各监测项目的测试及测量频率，应根据实际的开挖步序，调整各监测点的实际监测项目和监测频率。测量技术及要求
所用测量仪器使用前均经过专业部门检查核定，合格后使用。测量由具有丰富经验的专业技术工程师担任。
测量精度
高程测量误差≤0.5mm； 地墙测斜误差≤0.5mm； 支撑轴力测量测误差≤10%； 地下水位测量≤10.0mm； 空隙水压力、土压力测量≤1.0kPa。6
监测资料的提交
(1)监测测量结果在测量工作结束后 2 小时内提供，出现险情时，及时提供监测数据(2)监测资料每日以报表形式提交，报表要对应工况，工况要以图表反映，说明施工时间及相应施工参数。这样有利于对监测报表进行综合分析，提高报表的实用性和可靠性。
(3)每一施工阶段结束后一周内提交有数据、有分析、有结论（沉降变化曲线）的阶段小结；(4)全部工程结束后一个月，提交总结报告。监测质量的控制
关于深基坑监测实践分析 篇3
摘要：本文结合工程实际，对其深基坑工程的现场监测，分析并阐述深基坑施工过程中基坑监测方案及监测结果。
关键词：深基坑；基坑监测
1 工况
该工程是建筑大楼，地下2层，地上6层，南北长91.7m，东西宽89.6m，工程的西面距离基坑底边线为4.0 m；南面距离基坑底边线为4.80m，都分布有管网，其基坑的平面图如图1所示。
图1 基坑平面和测点布置图
拟建场地地形平坦，最大高差0.69m，地貌单元为平原。根据钻探揭露，场地内分布的土层主要是冲积成因的粉土、粉砂和粉质黏土，各土层的性质指标见表1.
表1 各土层的性质指标
2 基坑支护与监测方案
2.1支护方案
该基坑安全等级为一级，综合考虑场地工程地质条件、水文地质条件、基坑周边环境及基坑开挖深度，基坑支护方案具体情况如下。
1）基坑北侧、西侧、东侧南部采用钻孔灌注樁方案（1-1剖面），基坑上部2.5 m按1：0.3放坡开挖，2.5m以下垂直开挖，采用桩锚支护方案.第1排、第3排、第5排以及第7排布置摩擦土钉，长度分别为9.0，2.0，2.0，2.0m，倾角均为15%。第2排、第4排和第6排布置锚索，长度分别为22.0，20.0，18.0m，自由段长度分别为8，7，7m，倾角均为15%预应力均为180 kN，如图2所示.
2）基坑东侧北部采用双排钻孔灌注桩方案（2-2剖面），基坑垂直开挖.桩间设置7排土钉，第1排长度为8.0m，第2，3，4排土钉长度均为9.0m，第5，6，7排土钉长度均为6.0m，倾角均为15%，如图3所示.
3）基坑南侧采用复合土钉墙支护方案，基坑采用1：0.3放坡开挖，在4.0m位置设置宽1.0m的台阶，共设置5排土钉，2排预应力锚杆，共7排.第1排土钉长度为8.0m，倾角为15°；第2排土钉长度为9.0m，倾角为15°；第3排锚杆长度15.0m自由段长6m，倾角为15°，预应力为50 kN；第4排土钉长度12.0m，倾角为150；第5排锚杆长度15.0m，自由段长6m，倾角为15°，预应力为50 kN；第6排土钉长度为8.0m，倾角为15°；第7排土钉长度为7.0m，倾角为15°
图2 钻孔灌注桩支护剖面图（1-1剖面）
2.2监测方案
根据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）并结合该基坑特点，确定重点监测内容为桩顶水平位移、深层水平位移、锚索轴力和周边建筑物的沉降。
1）桩顶水平位移的监测.为观测方便且能及时掌握支护结构的变形情况，桩顶水平位移监测点设置在护坡桩桩顶冠梁上，各监测点间距为20-30m。此次监测共布设12个监测点P1-P12（图1），采用视准线法来测定桩顶水平位移。施工过程中监测频率为1次/d，报警值为累计位移30mm.
2）深层水平位移的监测.用测斜仪在预先埋设好的小60mm PVC测斜管测量基坑边壁的水平位移.根据该基坑的具体情况，此次监测在基坑周边一共布设6个测斜孔，测点（Sl-S6）平面图如图1所示.监测频率为施工过程中1次/d，报警值为累计位移45～50 mm，变化速率2～3mm/d
图3 双排桩支护剖面图（2-2剖面）
3）锚索轴力的监测.锚索轴力的监测是用振弦式锚索测力计测量.此次监测共布设4个锚索，编号分别是M（30286），M（40441），M（40444），M（40446），具体位置如图1所示。监测频率为施工过程中1次/d，报警值为60%～70%的构件承载能力设计值。
4）周边建筑物沉降的监测。周边建筑物沉降的监测用DSOS精密水准仪观测，通过平差计算出各测点的高程，利用前后两次观测的高程之差来反映建筑物的沉降。
3 监测结果分析
3.1桩顶水平位移
监测结果表明，基坑开挖过程中最大水平位移为12.02mm，未达到报警值（30 mm）。选取4个角点P3，P6，P7，P10以及2个危险点P8～P11进行分析，，各监测点水平位移随着基坑开挖，总趋势是逐渐增大的，但又都存在2个明显的转折点。基坑开挖初期，P3测点水平位移发展较其他测点快，原因是此处基坑开挖速度快，同时在该处附近堆放了一些钢筋等重物，造成该区域附加荷载急剧增加，将钢筋等材料移走后持续监测，发现该点水平位移逐渐趋向稳定，可见桩顶水平位移的大小受桩顶荷载情况影响明显.随后，各测点水平位移按近似线性增长方式发展，P6测点的水平位移发展最快，这首先是由于在该测点处基坑开挖速度快，未及时对基坑进行坑壁支护；其次是由于P6测点靠近基坑转角处，而在基坑转角处围护结构所受土压力集中，导致该区域桩体向基坑方向水平移动的速度增大.当基坑开挖到设计标高后，位移曲线几乎成水平状。此外，基坑长边水平位移较短边水平位移大。
图4 S2测点深层水平位移曲线
由图4可知，侧向位移量随着基坑开挖的进行不断变大，基坑开挖面以上增大迅速，基坑底部变形迟缓。基坑开挖的前期，基坑内土体应力得到解除，2012年11月24日至2012年12月28日这段时间内S2测斜管水平位移变化有逐渐增大的态势，2013年01月12日，水平位移变化曲线较之前变化较大，深层最大水平位移为15.75 mm，位于埋深6.5 m处，整体趋势发展为“S”型，埋深2.5 m范围内深层水平位移由大变小，面埋深2.5～6.5 m范围内深层水平位移由小变大.导致这种偏差的原因是该处基坑的开挖方式和支护形式比较特殊：基坑上部2.5m按1：0.3放坡开挖，2.5m以下垂直开挖，采用桩锚支护方案，可以抑制边坡上部土体的水平移动，在冠梁处位移发展得慢，到后期深层水平位移曲线图发展成鼓腹状。
3.2深层水平位移
深层水平位移共布设6个测孔，监测数据多，在此仅取代表性数据，S2，S5测斜管水平位移变化曲线如图4和图5所示.监测结果表明：各测斜管得到的土体深层水平位移最大值为8.75～30.15mm，全部符合相应的水平位移控制指标（单次变化值小于2mm累计变化值小于45mm）。
图5 SS测点深层水平位移曲线
由图6可知，SS测斜管水平位移在2012年11月30日至2012年12月25日这段时间内变化不大，自2012年12月25日开始，测斜管水平位移线开始突然增大，深层最大水平位移为16.8mm，位于埋深5.5m处，到后期呈现出“两头小，中间大”的变形特征.分析这两个测斜管的水平位移变化曲线可发现都有一个明显的位移增大点，增长最大值可达20mm，位于埋深0.5m处。按照常理，在测斜管周边的边坡应该有裂缝产生，但在现场并没有發现明显的裂缝，造成这种偏差的原因是测斜管埋设中周边填料与土体弹性差别较大，后经现场管理人员重新回填砂土处理后，在后期读数中能反映出深层土体水平位移发展比较稳定.可见深层水平位移大小及分布与基坑开挖深度、支护结构体刚度、地质状况等因素有关。
3.3锚索轴力
4个锚索张拉后最大轴力值为140.92kN，未达到报警值180kN锚索轴力随时间的变化曲线如图6所示.
图6 锚索轴力随时间的变化曲线
由图6可知，在前10d左右由于锚索蠕变出现一定的应力损失，4个锚索的轴力都有些波动，达到最大值后基本保持恒定.M（30286），M（40444）和M（40441）锚索之间的轴力终值相差了20kN左右，M（30286）和M（40446）锚索之间的轴力终值相差接近40kN。经过分析，这4个锚索所处位置的基坑支护方案以及周边环境各不相同，随着基坑开挖深度的增大，被动土压力逐渐减小，M（40446）锚索所处位置处于仰角，主动土压力超过锚索预应力的荷载完全由锚索承担，其锚索轴力相对最大为140.92 kN。M（40441）锚索处于基坑的西侧，附近没有构筑物，主动土压力由锚索和桩体共同承担，其锚索轴力相对最小，为69.43kN。此外，锚索轴力的大小与变化与基坑开挖顺序及其速度也有很大关系，随着土压力的重分布，各锚索轴力又发生调整，表现出不均匀性.
3.4周边建筑物的沉降
引起基坑周边建筑物沉降的原因主要有两个：①基坑开挖卸荷，使应力场发生变化，引起基坑周边地面沉降；②基坑开挖降水引起的地下水渗流，形成渗流场，地下水位降低，土中有效应力增加，产生沉降。在整个基坑开挖过程中，建筑物最大单次沉降值为0.41mm最大累计沉降量8.44mm，均未达到报警值。靠近基坑监测点的沉降值大于远离基坑的监测点。取靠近基坑监测点的监测数据进行分析，建筑物沉降随时间变化的曲线如图8所示.
由图7可知，建筑物沉降随着基坑开挖深度的逐渐增加而不断增大，具有“慢～快～慢，小～大～小”台阶式的变化规律.在基坑开挖初期（0-10d），开挖深度浅，开挖速度也慢，建筑物沉降发展很缓慢，曲线变化呈近似水平状，沉降量小；随着基坑的开挖深度的增大以及开挖速度的加快（10～60d），曲线变化呈持续上升趋势，支护结构和外侧土体变形较大，引起建筑物加速沉降；在60～100d期间，基坑停止开挖，曲线逐渐趋近于水平，说明建筑物沉降趋于稳定；100d以后，基坑又继续开挖直至基坑设计标高，建筑物沉降有所发展但发展缓慢，最后趋于稳定状态.由此可知，基坑周边建筑物沉降与基坑开挖深度和开挖速度有关.此外，从图7可以看出这6个测点处的累计沉降量有明显差异：C2的累计沉降量最大，为8.44 mm；C6的累计沉降量最小，为5.04 mm.这是由于这6个测点离基坑的远近不同而造成的，距基坑近的土体受扰动程度严重，土体将保持相对较差的整体稳定性，沉降量大。在施工过程中建筑物墙体没有出现裂缝，说明建筑物是整体均匀沉降。
图7 建筑物沉降随时间的变化曲线
4 结语
1）桩顶水平位移随着基坑开挖，总趋势是逐渐增大，桩顶水平位移的大小受桩顶荷载情况影响明显，靠近基坑转角处的监测点，其水平位移发展快，基坑长边水平位移较短边水平位移相对较大.
2）随着基坑的开挖，土体深层水平位移基本也是逐渐处于增长状态，各阶段的位移发展与时间并不是呈线性关系.深层水平位移在冠梁处发展得慢，到后期，深层水平位移曲线图发展成“两头小，中间大”的鼓腹状形态。
3）锚索轴力在张拉锁定后短时间内发生较大的预应力损失，锚索轴力有些波动，达到最大值后基本保持恒定.不同的支护方案以及不同的周边环境基坑位置的锚索轴力有明显差异.
4）建筑物沉降随着基坑深度的逐渐增加而不断增大，表现出“慢～快～慢，小～大～小”台阶式的变化规律.
基坑支护的监测 篇4
基坑工程是建筑工程技术的重要组成部分, 其施工质量的优劣事关工程全局。一方面, 基坑开挖深度越来越深, 技术难度越来越大;另一方面, 基坑工程的事故不断发生。基坑工程的施工监测已成为基坑支护的重要内容。
1 基坑工程监测设计的原则
1.1 可靠性原则
监测中需要通过专业计量标定使用的元件和监测仪器, 设计过程中应采用技术先进且基本成熟的方法, 布设的测点应有可靠的保护设计。
1.2 系统性原则
施工过程中需要连续监测, 监测数据应具有系统性、完整性和连续性, 同时应做好永久运行监测工作与施工阶段的协调, 保证其具有一定的延续性和连贯性。为保证所测数据的系统性, 应对基坑进行立体、全方位的监测。各监测项目应形成整体, 各项测试数据应相互验证和校核。统筹工程经济与周边环境、邻近建筑物、工程安全的关系。
1.3 关键部位优先、兼顾全面的原则
应高度重视勘察过程中地质起伏比较大的位置, 施工时有异常部位的监测工作, 应重点监测支撑体系、围护体中相对敏感的区域, 同时应控制好在系统性基础上布设的监测点间距。
1.4 与设计、施工相结合的原则
支撑结构、围护体的报警值应根据基坑工程的基本特征和设计技术情况确定。为达到优化设计的目的, 应对设计过程中使用的关键参数进行监测。并且应结合施工调整测试方法、监测点和监测元件的保护措施, 结合施工实际调整监测点的位置和布设方法, 尽可能地减少对施工工艺的影响, 考虑施工条件和施工进度, 确定监测频率、监测时间。
2 基坑监测方法
2.1 围护结构深层侧向变形监测
围护结构深层侧向变形的监测一般采用活动式测斜仪, 将测斜管埋入支护结构中。测量过程中, 在测斜管里放活动式测头, 使测头上的导向滚轮沿测斜管内壁的导槽滚动, 测定沿测斜管整个深度范围内的水平位移变化。
测斜管可钻孔埋设在地基土体或支护结构中, 也可安装在支护桩或地下连续墙的钢筋笼上, 安装或埋设过程中应注意以下几个方面:
(1) 安装在钢筋笼上的测斜管应随钢筋笼浇筑在混凝土中, 浇筑混凝土之前, 为防止水泥浆渗入管内, 并防止测斜管在浇筑混凝土过程中浮起, 工作人员应在测斜管内注满清水。
(2) 在支护土体或支护结构内钻孔, 将组装好的测斜管下放至预定深度, 测斜管内应注满清水, 并用砂或砂浆填实孔壁与测斜管之间的间隙。
(3) 测斜管固定完成后, 测斜管内部要用清水冲洗干净。为保证导槽畅通无阻, 可在测斜管内放测头模型, 并沿导槽滑行一遍。在没有确认测斜管导槽畅通时, 不能放入真实的测头, 以免造成测头损坏。
2.2 围护结构内应力的监测
可以用钢筋应力计对围护结构内力进行监测, 钢筋应力计宜布置在有代表性位置的支护桩和地下连续墙的主受力钢筋上。由于振弦式钢筋应力计具有受温度影响小, 对绝缘要求低, 抗干扰能力强, 零漂移, 寿命长, 性能稳定可靠, 受电参数影响小等特点, 可以长期在恶劣环境中进行远距离观测。安装钢筋应力计时应注意使钢筋应力计尽量处于不受力状态, 应力计的导线应该引到地面测试箱中。在混凝土浇筑完成后还应做好引出线和测试箱的保护措施。墙体所受的内应力可以根据测试的钢筋应力计频率推算出。
2.3 孔隙水压力计的观测
2.3.1 孔隙水压力计的安装
孔隙水压力计量程应根据其变化的幅度, 埋设位置的深度等确定。以免量程太大而影响测试精度, 或是量程太小而造成孔隙水压力超出量程范围。将滤水石排气, 备足直径为1～2 cm的干燥黏土球。同时应准备充足的砂作为压力计的过滤层。在水中进行孔隙水压力计的安装和埋设, 滤水石应与大气隔离, 否则要重新排气。孔隙压力传感器安装后, 应立即做好引出线的保护, 避免浸泡在水中和在施工中受损。
2.3.2 孔隙水压力值测试
基坑开挖过程中, 为保证基坑内土体干燥, 工作人员应对基坑进行降水。开挖后, 土层中的地下水位发生变化, 由振弦式读数仪测得的土压力计频率随地下水位水头的升高而减小。因此, 应根据事先关于孔隙水压力计的频率与应力的关系, 由测得的频率得到该测点的孔隙水压力。
2.4 土压力观测
2.4.1 土压力盒的安装
土压力盒的应力膜应与构筑物表面齐平, 为保证测试的可靠性, 在土压力作用下不能产生相对位移。对于地下连续墙等现浇混凝土挡土结构, 土压力盒安装是在要观测槽段的钢筋笼上布置一幅土工织布帷幕。帷幕上土压力盒的安装位置事先缝制一些安装袋, 土压力盒安装在帷幕上, 随钢筋笼放入槽段内。帷幕使现场浇筑混凝土后土压力盒处于挡土构件和被挡土构件之间。为使土压力盒均匀受力, 且有较大的受力面积, 土压力盒宜采用沥青囊等间接传力结构。
2.4.2 压力值测试
基坑开挖施工过程中, 围护结构内外土压力失衡往往是因为坑内土体的卸载。基坑开挖后, 土压力盒的受力膜受到土体的作用, 振弦式读数仪测得的土压力盒频率随受力膜所受压应力的增大而增大。在实际工程中, 可以用振弦式读数仪实测其频率的变化, 求得土压力值。
3 监测结果的分析评价
3.1 对沉降和沉降速率的计算分析
沉降要区分是由地下水位变化等原因引起还是由支护结果水平位移引起的。地下水位降低会较快地引起地面较大幅度的沉降, 应高度重视, 沉降发生时间比水平位移发生时间滞后5～10 d左右。为了能够及时掌握沉降的发展, 应对邻近建筑物的沉降观测结果进行认真分析, 并与有关规范中的沉降限值要求相比较。重点观测基坑周围不均匀沉降较为明显的房屋, 并用曲线表示位移的大小和位移速率, 以便工作人员判断基坑内外是否存在问题。
3.2 支护结构顶部水平位移的定量分析
首先计算积累位移量和位移速率, 然后用曲线表示位移随时间的变化关系, 再对支护结构顶部的水平位移进行深入细致的定量分析, 这种分析能够帮助技术员考虑下一步需要注意的相关事项。由于开挖深度、支撑不及时、渗漏、积水等原因, 可能使顶部水平位移速率增大, 如果在具体工程中出现这种现象应对引起速率增大的原因进行准确记录和认真分析。
3.3 支护结构位移变化和稳定性分析
支护结构的位移变化规律和稳定性分析可以采用数值模拟分析法, 分析完成后, 还应判断原设计方案是否合适, 同时预测开挖时可能出现的新动态, 确保施工顺利进行。
3.4 监测结果的综合分析和相互比较
为判断现有设计和施工方案是否合理, 应将新的监测资料与原设计预计情况进行分析比较。如果发现有问题, 应及时调整施工方案。
4 基坑监测的预警
确定测试项目的警戒值至关重要。在工程监测过程中, 应根据具体工程预先确定相应的警戒值, 以判断受力状况是否超出允许范围, 一旦超过允许范围, 应调整施工方案。一般情况下, 警戒值由单位时间内允许变化量和总允许变化量两部分控制。
由于基坑周围环境、工程规模、地质条件等方面的不同, 警戒值也有差别。对于基坑围护结构倾斜与发展分析, 可以通过分析测斜结果得出, 当周围环境无严格的位移要求时, 其最大位移通常控制在80 mm以内。对于周围存在要求严格保护建筑物的基坑, 维护结构位移的控制标准应根据保护对象的具体要求来确定。根据设计计算书确定弯矩及轴力, 一般将警戒值定在80%的设计允许最大值内, 坑内降水引起坑外水位下降不得超过1 000 mm。基坑开挖时引起的立柱桩沉降或隆起不得超过10 mm。煤气管线的水平位移或沉降都不能超过10 mm。
5 工程实例
某工程为四层地下室, 基坑最深处可达30 m, 因周边邻近建筑均为高层住宅和商业综合楼, 对基坑支护要求比较高。设计要求为一级支护体系, 采用的支护方式为“疏密排桩+锚索+局部内支撑”体系。
本工程需对邻近建筑物进行沉降监测, 在开挖前可在周边1～3倍开挖深度范围内的邻近建筑物上埋设测点, 并测得基数。在基坑开挖期间, 采用N3精密水准仪进行沉降观测, 每天观测一次, 如果基坑受扰动或遇下雨, 工作人员应增加观测频率。对于土体水平位移监测, 可以选用合适的测斜管埋设在基坑外侧土体中, 采用钻孔埋设, 用CX-01型测斜仪测出支护土体的变形量, 最后利用信息化处理得到土体的侧向位移。同时, 可根据具体情况对土压力、水压力等进行监测。
6 结语
当前越来越多的基坑工程向大深方向发展, 基坑支护的监测逐渐变得重要。在实际工程中, 应采取正确的监测方法, 并对监测结果进行详细分析评价, 同时应根据具体情况确定相应的警戒值, 以确保基坑支护的稳定。
摘要：随着市政建设和基础设施的改造以及高层建筑的施工建造, 基坑工程的监测已成为基坑支护的重要内容。文章主要从基坑监测设计的原则、监测的方法、监测结果的分析评价和监测的预警等方面对基坑支护的监测进行阐述。
关键词：基坑支护,监测,方法,分析评价
参考文献
[1]夏才初, 潘国荣.土木工程监测技术[M].中国建筑工业出版社, 2002.
新客站基坑监测技术总结报告 篇5
一、工程概况
1、本工程主体结构：本项目主体由办公塔楼、SOHO办公塔楼和裙楼以及地下车库组成。其中办公塔楼高41层，建筑高度200米，采用框架-核心筒结构；SOHO办公塔楼高19层，建筑高度80米，采用框架-剪力墙结构；裙楼高5层，建筑高度24米，采用框架结构；底部设3层满堂地下车库。
二、2、基坑规模：基坑面积约17800平米，周长约533米。
三、3、基坑开挖深度：本工程±0.00相对于吴淞绝对高程+9.45m，所注标高均为相对标高，本工程场地自然地面平均标高为-0.45m～-2.25m，基坑底标高为-17.10m，基坑开挖深度为14.85～16.65m，局部主楼超挖深度2m。
四、二、工程地质概况
五、1、拟建场地位于南京市河西地区，金沙江东街以北，庐山路以西，原有建筑物已全部拆除，现多为荒地，场地地形南高北低，地面吴淞高程为6.61～14.05米,最大高差达7.44米。
六、2、按揭露的先后顺序将各分层地基土岩性特征及分布规律自上而下分述如下：
七、①填土（Q4ml）：杂～灰色，松散，由粉质粘土夹大量的碎石、砖块及混凝土桩头等建筑垃圾组成，硬质物含量10～60%不等，分布不均匀，局部富集。厚度不均，场地西南侧及南侧层厚较大。堆填时间为近3～5年不等。层厚2.30～11.40米。
八、②粉质粘土（Q4al）：灰黄色，灰色，饱和，可塑，局部软塑，中偏高压缩性。无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度与韧性中等，仅见于部分钻孔。层顶埋深2.30～11.40米，层顶标高2.58～5.20米，层厚0.40～2.30米。
九、③1淤泥质粉质粘土（Q4al）：灰色，饱和，流塑，高压缩性。无摇振反应，刀切面有光泽，干强度与韧性低。局部可见少量的腐植物，具淤臭味。偶夹薄层稍密状薄层粉土，单层厚1～2mm，分布不均。该层全场分布。顶板埋深2.50～12.00米，层顶标高0.97～5.23米，层厚4.30～14.00米。
十、③2粉砂夹粉土（Q4al）：灰色、青灰色，饱和，稍密～中密，中压缩性，其成份主要由长石、石英云母组成，颗粒级配良好。局部夹有薄层稍密状粉土和软～流塑状粉质粘土，单层厚1～10mm，分布不均匀。该层主要分布于③1淤泥质粉质粘土和④1粉细砂之间，属过渡性层位，全场分布。层顶埋深10.30～23.90m，层顶标高-11.27～-1.41米，层厚1.80～6.80m。
十一、④1粉细砂（Q4al）：青灰色，饱和，中密，局部稍密，中压缩性。矿物成份以长石、石英云母组成，颗粒级配良好。具水平沉积层理。局部夹薄层稍～中密状粉土和中砂，单层厚1～2cm，分布不均，局部富集。该层全场分布。顶板埋深13.90～28.30米，层顶标高-15.67～-4.14米，层厚8.00～18.60米。
十二、④2粉细砂（Q4al）：青灰色，饱和，密实，中低压缩性。矿物成份以长石、石英云母组成。颗粒级配良好。具水平沉积层理。局部夹薄层密实状
粉土，单层厚1～2mm，分布不均。顶板埋深27.10～36.40米，层顶标高-23.77～-19.22米，层厚17.10～25.20米。
十三、④3a粉质粘土（Q4al）：灰色，饱和，流塑，局部软塑，中偏高压缩性，刀切面稍有光泽，干强度与韧性中等。局部夹有薄层中密状粉细砂及粉土，单层厚1～5mm，分布不均。该层主要呈透镜状分布于④3含砾中细砂中或分布其顶部，局部缺失。顶板埋深47.80～56.20米，层顶标高-45.92～-39.69米，层厚0.70～3.10米。
十四、④3含砾中粗砂（Q3al）：灰色、青灰色，饱和，密实，中压缩性。矿物成份以长石、石英云母组成。颗粒级配不均。具水平沉积层理。局部夹砾石和细砂，砾石成分多为硅质，呈椭圆状～次圆状，含量约5～10％，直径0.50～8.00cm，分布不均，局部富集，自上而下砾石直径逐渐增大。该层全场分布。顶板埋深48.60～58.80米，层顶标高-46.82～-39.63米，层厚0.40～10.80米。
十五、⑤1强风化粉砂质泥岩（K2P）：棕红色、褐红色，岩石风化强烈，结构已破坏，上部坚硬土状，下部呈碎石状，手捏易碎，水冲易散。顶板埋深59.70～65.20米，层顶标高-52.55～-50.54米，揭露层厚1.10～6.60米。
十六、⑤2中风化粉砂质泥岩（K2P）：棕红色、褐红色，岩石风化较弱，结构基本未破坏，岩体呈块状结构～整体状结构，完整性好，岩芯呈柱状～长柱状，岩芯表面有光泽，岩石节理裂隙较发育，多有灰白色方解石充填，遇水易软化，风干后易崩解。在J29号钻孔71.30～77.00m处分布有粉砂岩，强度较低，手捏易散，风干后极易崩解。顶板埋深62.00～70.70米，层顶标高-58.07～-54.45米，最大揭露层厚16.00米。十七、三、水文地质概况
十八、1、场地地表水
十九、场地位于长江漫滩上，场地东侧紧邻庐山路分布有一条南北向排水渠（人工河道），宽约8.00米，水深1.50～2.00米。场地西部为长江（距场地约4公里），距离场地很远。根据水文地质资料，长江南京下关站最高水位为10.22m（1954年），最大洪峰流量为92600方/秒，最低水位为1.56m（1956年）。
二十、2、场地地下水
二十一、拟建场地位于长江漫滩之上，根据勘探揭示的地层结构，勘探深度范围内的地下水可分为浅层潜水和下部弱承压水。二
十二、（1）浅层潜水
二十三、潜水含水层由①层人工填土构成。场地人工填土厚度普遍较大，由于密实度差，其间的大孔隙往往成为地下水的赋存空间，且连通性较好，富水性及透水性较好，属弱透水层，雨季水量较丰富。新近沉积的②层粉质粘土和③1层淤泥质粉质粘土，属饱水地层，但给水性较差、透水性弱，属微～弱透水地层。
二十四、南京地下水最高水位一般在7～8月份，最低水位多出现在旱季12月份至翌年3月份。根据调查和勘察揭示，长江漫滩属地下水丰富的地貌单元，其水位变化与季节性关系密切，同时与地形条件亦有关。雨季或暴雨天，在地势低洼处，地下水位很高，甚至溢出地面，但旱季地下水位可以在地面下1.5m左右，甚至更低。
二十五、野外勘探时间为2010年11月底，勘探期间天气晴好（已连续3月左右
未下雨）。勘探期间，在钻孔中量测的地下水初见水位埋深1.40～6.50m，地下水稳定水位埋深2.06～8.96m（受孔口高程影响），吴淞高程为4.80～5.20m。
二十六、水位变化主要受季节性大气降水，周围工程施工降水等因素影响，以蒸发和侧向迳流为主要排泄方式，正常情况下雨季上升，旱季水位下降，年变化幅度约1.50m左右。二
十七、（2）弱承压水
二十八、弱承压含水层由中下部的③2层粉砂夹粉土、④1层、④2层粉细砂和④3层含砾中粗砂构成。层顶的③1层淤泥质粉质粘土由于透水性弱，与砂土层渗透性差异性大，为相对隔水层，可视为隔水层顶板；隔水层底板为下伏基岩。该含水层富水性好，透水性强，厚度大，埋藏较浅，水量丰富，属透水层～强透水层。勘察期间采用隔水方法测得的弱承压水水位3.50～4.20米（吴淞高程），与场地周边工程测得的弱承压水相比略偏低，主要原因是周围有多个工程施工降水。若承压水水位变化主要受侧向迳流补给影响，补给来源主要为长江。
二十九、拟建场地表层为①层填土，土质松散，透水性好，②层粉质粘土、③1层淤泥质粉质粘土，透水性差，可视为相对隔水层，③2层粉砂夹粉土、④1层粉细砂和④2层粉细砂及④3层含砾中粗砂，含水量丰富，透水性好。三
十、地下水、土对混凝土、钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀。
二、测量执行标准及依据
1、《建筑基坑支护技术规程》101120-99；
2、《建筑基坑工程监测技术规范》0850497-2009；
3、《工程测量规范》0850026-2007；
4、《精密工程测量规范》08/715314-94；
5、《建筑变形测量规范》101/78-97；
6、《城市测量规范》0118-99；
7、《岩土工程试验监测手册》；
8、《建筑地基基础设计规范》0850007-2002；
9、基坑周边构筑物、道路、地下管线等环境条件使用状况；
10、行政主管部门对管线及构筑物的具体要求。
三、监测范围与对象
1、基坑开挖影响范围内的相邻环境（房屋、道路、管线)以及围护结构本身均需进行监测。
2、基坑变形观测基准点必须位于基坑变形范围之外（距基坑边不小于3倍基 坑
挖深），并便于长期保存的稳定位置。每-个测区不少于3个测量基准点。
3、在基坑土方开挖前对各测试项目进行不少于3次初始数据的采集，保证初始数据准确、连续、可靠。
四、监测要求
⑴所有测试点、测试设置需加强保护，以防损坏。⑶ 测周期：基坑土方开挖到地下室侧壁回填.⑶监测单位需要及时向设计人员、业主、监理和施工单位提供监测结果.⑷ 土体开挖前，需对周边环境做全面调查，掌握监测象的初始状况。（5）埋入测斜管应保持垂直，沉降标点应埋在坚实的土体中，并做好保护措施。（6）深层位移、沉降等观靡目在基坑开挖期间一般每1-2天观测-次，开挖期间如变化较大时应增加观测频度、每次观测数据要及时填入规定的记录表格，绘制成相关曲线图，并根据已有的数据对其作出发展趋势分析，对基坑是否安全作出评估，编制即时报告。
（7）当监测项目数值出现急剧变化时，应向有关各方报警,提出处理建议，以保证基坑安全。
（8）基坑监测单位应根据设计要去编写施工组织方案，监测单位制定的具体监测方案需经设计人员认可后方可实施。
五、、基坑监测内容和要求
深基坑开挖是一项复杂的地下工程。由于地质条件的复杂性、多变性及地下工程施工质量受多种因素影响又难以准确判别的特殊性，深基坑工程的安全及其对周围环境的影响尚难于准确预测，施工阶段的安全监测对保证基坑及周围建筑物的安全、保证施工顺利进行具有重要意义。
1、基坑监测内容及监测点布置要求： ⑴基坑及支护结构监测：
①围护墙或基坑边坡顶部的水平位移、竖向位移监测：水平和竖向位移监测点宜 为共用点，每边监测点不宜少于3个，应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应 布置监测点。
②围护墙或土体深层水平位移监测：在支护结构或外侧土体中每隔20m-50m设置一个深层水平位移监测点；监测点宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位，每边监测点不应少于1个，埋设在土体中的测斜管长不宜小于基坑
开挖深度的1.5倍，并应超过支护结构桩长3^（2）基坑周边环境监测：
① 边建筑筑竖向位移监测：监测点应布置在建筑四角，沿外墙每10m-15m处或每隔2~3根柱基础上，且 每侧不少于3个监测点；不同地基或基麯分界处，不同结构的分界处，变形缝、抗震缝或严重开裂处的两侧，新旧建筑或高、低建筑交接处的两侧，鱗构筑物基雜线的对称部位，每-构筑物不应少于4点.②周边建筑水平位移监测：监测点宜布置在建筑的外墙墙角、外墙中间部位的墙上或柱上、裂缝两侧以 及其他有代表性的部位，监测点间距视具体情况而定，一侧墙体的监测点不宜少于3点。
③周边建筑倾斜监测：监测点应布置在建筑角点、变形缝两侧的承重柱或墙上；、监测点应沿主体顶部、底部上下对应布设，上下监测点应布置在同一竖直线上。
④周边建筑、地表裂缝监测：监测点应选择有代表性的裂缝进行布置，当原有裂缝增大或出现新裂缝时，应及时增设监测点、。对对需要观测的裂缝。每条裂缝的监测点至少应设2个，且设置在裂缝的最宽处或裂缝末端。
⑤周边管线变形监测：监测点宜为15m-25m，并延伸至基坑边缘以外1-3倍基坑开挖深度范围内的管线；供水、煤气、暖气等压力管线宜设置直接监测点，在无法直接监测点的部位，可设置间接监测点。⑥周边地表竖向位移检测：监测点按监测剖面设置，在坑边中部或其他有代表性的部位；监测剖面应与坑边垂直，数量视具体情况确定；每个监测剖面上的监测点数量不宜少于5个。
根据该基坑支护设计及基坑周围环境状况，基坑监测方案包括六项内容：①、围护桩桩顶（冠梁）水平位移及桩体水平位移（测斜）监测；②、土体侧向变形（测斜）监测；③桩体内力监测；④水平钢支撑轴力监测；⑤地下水位监测。⑥沉降监测
1、支护结构内部深层侧向位移监测（测斜）
桩顶（冠梁）水平位移观测及桩体水平位移观测直接反映支护结构变形特性，是支护结构安全状况的重要指标。桩顶（冠梁）水平位移反映支护结构的顶部变形情况，是支护系统变形的重要内容，且其测点安装布置方便，易于观测，可布置较多测点，在有需要时可以方便地增加新测点。围护桩桩体水平位移观测完整地反映了围护桩的变形。在有支撑作用的情况下，围护桩变形最大、最危险的部
位不一定在桩顶。高精度的桩身水平位移观测（测斜）不但能全面反映围护桩的实际变形，且其测量受外界影响小，数据结果稳定，是基坑开挖观测的重点项目。其测斜管安装相对复杂。一般来说两种方法结合使用，测量结果可相互校核，测量数据有点有面，以全面了解整个基坑位移状况。
围护结构的内部位移使用测斜仪进行监测。
测点分别布设在主体结构的墙体中。将测管固定在墙体的钢筋笼内，在绑扎时一定要牢固可靠，以免浇筑混凝土时使其发生上浮或侧向位移，影响监测数据的准确性。密封测斜管底部以及各处的接头，在安装测斜管时随时检查其内部的一对导槽，使其始终与坑壁走向垂直。然后将测斜管同钢筋笼一起沉入挖好的桩体中。根据主体全长在两侧分别合理布设相同的测点。量测时将探头插入测斜管，使滚轮卡在两道槽上缓慢下至孔底处，自下而上沿导槽全长每隔0.5m测读一次，为提高测量结果的可靠性，在每一次测量步骤中均须一定的时间延迟，以确保读数系统与温度及其他条件平稳。
测量完毕后将探头旋转180°插入同一对导槽中，按以上方法重复测量。前后两次测量时各测点应在同一位置上，在这种情况下，两次测量同一测点的读数绝对值之差小于10%，两次结果符号相反，否则应重测本组数据。
2、基坑周边土体深层侧向位移监测（测斜）
监测土体侧向位移可掌握土体的运动规律及预测对地面的影响，据以研究减小施工扰动的施工措施，以保护地面建筑物和地下管线。
①监测仪器
RST自动化测斜仪，PVC测斜管。②监测实施方法
A、测点埋设：对于土体测斜孔，先用地质钻机成孔，孔径应等于或大于89mm。然后将预先将连接好的测斜管放入孔中。管底应埋置在预计发生倾斜部位的之下，一般管底标高低于基坑底部标高2～3ｍ，测斜管与钻孔之间空隙内密实充填水泥砂浆。测斜管应竖直，埋置时应确保其中一组导向槽垂直于基坑边线，管口配保护盖。
B、量测与计算：测试时，联接测头和测斜仪，检查密封装置，电池充电量，仪器是否工作正常。将测头放入测斜管，测试应从孔底开始，自下而上沿导管全 5
长每一个测段固定位置测读一次，测段长度为0.5m，每个测段测试一次读数后，将测头提转180°，插入同一对导槽重复测试，两次读数应接近，符号相反，取数字平均值，作为该次监测值。在基坑开挖前，以连续三次测试无明显差异读数的平均值作为初始值。
应在正式测读前5天以前安装完毕，并在3～5天内重复测量2次以上，当测斜稳定之后，开始正式测量工作。首先测试时沿预先埋好的测斜管沿垂直于车站一轴线方向（A向）导槽（自下而上每隔2米测读一次直至孔口，得各测点位置上读数Ai（+）、Ai（-），其中“+”向与“-”向为探头绕导管轴旋转180°位置。然后以同样方法测平行于车站该轴线方向的位移。
③数据分析与处理
每次量测后应绘制位移—历时曲线，孔深—位移曲线。当水平位移速率突然过分增大是一种报警信号，收到报警信号后，应立即对各种量测信息进行综合分析，判断施工中出现了什么问题，并及时采取保证施工安全的对策。
④注意事项
ⅰ采用测斜仪在埋设的测斜管内进行测试； ⅱ测斜管采用钻孔埋设；
ⅲ测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头牢固固定、密封； ⅳ测斜管安放就位后调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即平行于位移方向）；
ⅴ调整方向后盖上顶盖，保持测斜管内部的干净、通畅和平直。管顶宜高出地面约10～15mm；
ⅵ进行钻孔和测斜管之间的回填。回填宜用中粗砂缓慢进行，注意采取措施避免塞孔使回填料无法下降形成空洞。回填后通过灌水和间隔一定时间后的检查，在发现回填料有下沉时，进行回填。回填工作要确保测斜管与土体同步变形；
ⅶ埋设时间应在基坑开挖或降水之前，并至少提前两周完成； ⅷ做好清晰的标示和可靠的保护措施。
3、地下水位监测
由于场地地下水丰富，围护结构设计中采用了单管旋喷桩止水帷幕。若止水结构漏水，将会影响基坑及主体结构的底板施工，使基坑开挖难以顺利进行。为 6
此应对基坑外地下水位进行监测。另外，水压力是作用在支护结构上的主要荷载，通过对地下水位的监测可以掌握水压力荷载的状况。
基坑外距基坑2m的距离处布设水位观测井，将水位管预埋在观测井内对水位进行监测以了解其变化过程。在车站的两侧和轴线位置各布设一个观测井，观测井为小型钻孔机成孔,观测井深度在20m左右的透水层中，然后将水位管放入孔中，从管外回填净砂至地表50cm，管口设必要的保护装置。用水位计量测到水位管顶的距离，测出水位管的高程，推算出水位的标高。通过对水位的监测，可以进一步得到基坑内降水、开挖对基坑外部地下水的影响。地表和建筑物的沉降，基本上都是因为大面积降水引起的，因此要严格控制地下水位，必要时加强观测频率。
4、支撑轴力监测 ①监测仪器
FLJ-40型振弦式反力计（轴力计）及频率接收仪。②监测实施方法
A、测点布设：钢支撑选用端头轴力计（反力计）进行轴力测试，将轴力计焊接在钢支撑的非加力端的中心，在钢支撑和轴力计之间焊接一块250×250×25mm的加强垫板。安装过程必须注意轴力计和钢支撑轴线在一直线上，各接触面平整，确保钢支撑受力状态通过轴力计（反力计）正常传递到支护结构上。混凝土支撑采用钢筋应变计进行测试，绑扎钢筋笼时进行埋设，并牢固固定。
B、现场量测：仪器在埋设前进行标定，支撑轴受力前进行初始值的测量，监测两次的结果平均后作为轴力初始值，在钢支撑承受荷载的过程中按设计和规范要求的频率进行监测，监测时应记录数据稳定后的频率值，填写监测报表，现场检查监测数据是否正确，监测时所记录的数据为频率值。
C、数据计算：钢支撑轴力计算—般公式为： P＝K△F十B 式中：P——所受荷载值(KN)K——仪器标定系数(KN／F)△F——输出频率模数实时测量值相对于基准值的变化量(F)B——仪器的计算修正值(KN)。
③数据分析与处理
根据仪器的标定公式代入标定常数，计算轴力值，并绘制轴力-时间变化曲线图；根据轴力-时间变化曲线图和设计规定的轴力限值分析钢支撑内力是否处于安全范围，在监测简报中提出监测分析和建议。
④注意事项
ⅰ钢支撑宜选用端轴力计（反力计）进行轴力测试；
ⅱ将轴力计安装架与钢支撑端头对中并牢固焊接。在拟安装轴力计位置的墙体钢板上焊接一块250×250×25mm的加强钢板，作为垫板，防止钢支撑受力后轴力陷入钢板，影响测试结果；
ⅲ待焊接温度冷却后，将轴力、计推入安装架并用螺丝固定好；
ⅳ安装过程必须注意轴力计和见报支撑轴线在同一直线上，各接触面平整； ⅴ轴力计的量程需要满足设计轴力的要求。在需要埋设轴力计的钢支撑架设前，将轴力计焊接在支撑的非加力端的中心，在轴力计与钢围囹、钢支撑之间要垫设钢板，以免轴力过大使围囹变形，导致支撑失去作用。支撑加力后，即可进行监测。
5、沉降监测(1)支撑立柱沉降监测 ①监测仪器
徕卡N3水准仪、铟钢尺等。②监测实施方法
a、沉降测点埋设：用冲击钻在立柱钻孔，然后放入长200～300mm，直径20～30mm的圆头钢筋，四周用水泥砂浆填实（或直接打入膨胀螺栓），检测点埋设如图2所示。
素混凝土11原地面P88原地面特制膨胀螺丝监测点埋设平面示意图图2 监测点埋设方法示意图(单位:mm)b、测量方法：观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，超过时应重读后视点读数，以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值。
c、沉降值计算：在条件许可的情况下，尽可能的布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精度，然后按照测站进行平差，求得各点高程。施工前，由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。则高差△Ｈ＝Hn－H0即为沉降值。
③数据分析与处理
沉降监测随施工进度进行，并将各沉降测点沉降值随时间变化量绘制成沉降变化曲线图。计算累计沉降量，与容许沉降控制值比较，以此判定挡土墙的安全可靠性。
剖面图
六、监测频率和监测结果反馈
1、支护桩水平位移、支护桩深层位移、基坑外侧水位监测频率:
（1）基坑开挖初期(抱深小于5.0米)，每 隔 1-2天监测-次。如出现异常现象加密监测.（2）基坑挖深超过5.0米时，每隔1天监测-次,如出现异常现象每天监测-次。（3）基坑开挖超过10m至接近坑底及挖到底标高后-周内,每天监测-次。如出现异常加密监测，甚至24 小时连续监测。
⑷基础底板施工期间，每隔1天监测-次，如出现异常每天监测-次.（5）基础底板浇筑完毕后，每隔2~3天监测-次.⑷当超过报警值时，应根据具体情况及时调整监测时间间隔，加密监测频率，甚至跟踪监测。
2、周边建筑物沉降、周边道路及坡顶土体沉降、周边管鋪沉降水平位移监测频率：（1）支护结构施工期间，每隔2~3天监测-次。（2）土方开挖到主题结构施工至±0.00期间，监测频率与位移检测频率一致。（3）支护结构施工到主体结构施工至±0.00期间，建筑物倾斜与裂缝监测每周测1~2次中出现异常加密监测。
七、监测反馈程序及信息管理
专业监测小组及时整理分析监测数据，将实际测值与允许值进行比较，绘制各种变形～时间关系曲线，预测变形发展趋向，及时向业主及监理工程师汇报，为实现信息化施工提供依据。
在监测过程中，若发现监测值变化较大，立即向业主及监理工程师汇报，并提供报表；测量结果正常，则在测量结束后3天内提供报表。测量工作结束后提交完整的观测报告。
监测数据必须完整、可靠，对施工工况应有详细的描述，起到施工监控的作用。为设计和施工提供依据。尤其要做好初始数据记录，监测组根据该车站的施工进度，对各项监测点进行了埋设，并于当日对埋设好的监测点连续进行了两次监测，取平均值作为监测初始值。每次监测工作结束后，均须及时整理监测资料，以便发现数据有误时，及时改正和补测。当发现测值有明显异常时，应迅速通知施工主管和监理单位，以便采取相应措施。并定期向建设、监理和设计提供一份量测报告。每次监测得到的原始数据经过审核、消除错误和取舍之后，方可计算
分析。根据计算结果，绘出各观测项目观测值与施工工序、施工进度、及开挖过程的关系曲线。在此基础上，对各观测资料进行综合分析，以说明围护结构支撑体系和建筑物在观测期间的工作状态与其变化规律和发展趋势，判断其工作状态是否正常或找出问题的原因，并提出处理措施的建议，供研究解决问题提供参考。监测以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测检查为辅。
根据信息化施工要求，监测后应及时整理分析各项量测数据资料，判别监测对象的安全等级状态，并将监测结果及时反馈到施工中去，发挥监测信息对施工的指导作用。
本工程监测信息按《监测信息反馈流程框图》进行反馈。
资料调研监测设计监测量测数据、分析、处理施工、监理、设计监测量测NO工程施工安全判别结束YES监测信息反馈流程框图
各监测项目变形统计情况分别如下
八、资料整理
深基坑施工中监测技术研究 篇6
关键词：深基坑；建筑工程；监测技术
近年来，在我国经济的迅猛发展下，建筑行业作为关乎国计民生的重要组成部分也得到了迅猛发展，建筑用地日趋紧张，开发和利用地下空间已经是绝大部分开发商的选择，如：地下超市、地下实验室、地下办公大厅等建筑已经存在于各大都市。然而，这些建筑都必须基于对深基坑规模和深度的不断拓展，所以，工程建设中要严格做好深基坑施工过程中的监测工作，保证施工安全和工程质量。
一、深基坑工程施工技术的特点
深基坑施工主要是针对基坑支护体系的设计、施工和土方的开挖，是一项综合性很强的工程。深基坑施工主要有建筑条件的复杂性、建筑面积的扩大性、建筑安全性以及基坑支护技术繁杂等特点，以下是笔者对深基坑施工技术特点的具体分析。
1.深基坑工程施工条件的复杂性
随着我国建筑行业的不断发展，各大城市高楼大厦林立，同时建筑用地也在逐渐减少，寸土寸金已经深入人心，在这种情况下开发商改变了投资方向，将开发地趋向于沿海、山区等地质多变的边远地区。由于沿海、山区地理环境复杂多变，水文特征不易观察，给深基坑的建设带来了巨大困难；同时，由于沿海地区一些老式建筑地下管道建设落后，线路错综复杂，也在一定程度上给土建工程深基坑支护建设增加了困难。
2.深基坑的面积、深度不断加大加深
由于我国人口数量大，土地人均占有量少，同时加上建筑行业的不断发展，造成了建筑向下或者向上不断拓展的局面。地下车库、地下住宅、地下电影院、地下超市等，已经普遍出现在一线城市的各个角落，同时高耸入云的摩天大楼也在城市中不断拔地而起。对于这种情况，必须重视地下深基坑工程的建设，时刻做好工程监测，在加大、加深基坑建设的同时，用最好的防水设施、材料防止地下渗水、雨水对建筑的影响。
3.深基坑工程实施中安全事故多发
深基坑支护的建设受当地地理环境的影响和施工条件的影响，在建设过程中会产生安全隐患。深基坑建设过程中必须注重支护的建设，如果没有支护，深基坑会破坏自身的稳定结构，造成工程的坍塌，严重威胁到施工人员的人身安全，甚至会对建筑周围的房屋以及地下排水系统造成威胁。因此，在建设加深、加大的深基坑时，要严格按照施工规范和设计要求针对支护进行搭建，保证支护效果；同时，注意深基坑防水的监测，避免因地下渗水、雨水的影响给建筑工人带来安全隐患。
4.深基坑支护技术的繁杂性
随着建筑行业的发展，深基坑支护的建设方法越来越多，比如水泥土墙、地下连续墙、排桩墙、拱墙等支护的建造。可见支护在深基坑的建设中至关重要，因此在深基坑建设过程中必须按照工程规范和设计要求严格施工。
二、深基坑工程的监测技术
深基坑监测是指在施工过程中，对建筑基坑支护和土方的开挖以及周围环境实施的检查、监控及对工程的及时调整工作，保证建筑工程质量，为人们生活带来便利。
1.深基坑工程监测的意义
由于深基坑工程的实施对建筑工程周边环境和水文地质的要求很高，很难从以往的基坑建造经验中得到有效的借鉴，同时理论上的分析、预测对多变的地下环境也不适用。因此，在深基坑工程实施中必须要有专业人员时刻做好监测工作，保证基坑实施过程中工作人员的安全和深基坑的质量问题等。
首先，深基坑土方开挖时，专业人员要适时记录开挖过程中所遇到的问题，计算监测数据并及时按设计要求预测基坑开挖承受的最大强度，为降低工程成本提供有利的数据参考；其次，要严格按照设计要求进行基坑开挖，对地下土层、地下管线、设施以及周围建筑在开挖中所受影响降到最低，保证周围建筑及人民的安全；最后，工程施工过程中要及时预测险情发生、发展的情况，以便能及时采取安全补救措施。
因此，深基坑施工过程中监测技术的应用不仅能取得大量测试数据，使工程能安全、稳定的进行，同时还能对工程进行经验总结，节省工程成本，保证施工方的根本利益。
2.深基坑监测技术要遵循的原则
深基坑工程监测过程要有一定的原则，避免因深基坑监测数据不准确而造成工程安全问题、工程质量问题。以下是深基坑工程监测自始至终应遵循三个原则：
（1）稳定原则，即监测过程中的基准点、工作基点、观测点、斜测点要稳定；
（2）固定原则，即深基坑监测过程一定要保持固定人员进行数据监测和整理；同时，对观察路线、镜位、程序和测量方法一定要固定；
（3）一致原则，即监测过程中周围的环境条件一致。
3.深基坑监测工作中的一些注意事项
首先，深基坑围护的重要性。深基坑施工过程中一定要有围护结构，用来挡水、挡土及阻隔与施工无关的人员。因此，护围结构必须安全有效，确保施工环境的安全稳定。一般深基坑的护围采用现场浇灌地下连续墙结构进行围护，并用混凝土搅拌桩在基坑外侧进行防水。深基坑开挖时必须将地下水抽出，然后按基坑设计方法，在中间配上钢管结构的水平支撑进行加固。
其次，深基坑监测要有时效性。基坑监测过程应该按照施工规范和设计要求严格执行。在基坑监测点设置好两天后，进行原始值的多次测量；基坑开挖后，监测频率要根据施工速度的变化随时进行调整，如发现基坑开挖过程中有异常情况产生应加强监测，保证基坑开挖的顺利进行；工程设计人员应该对每个监测点都设置一个预警值和报警值，方便现场监测人员进行危险系数的读取，如达到预警值时及时对监测点进行标注，达到报警值时及时命令施工人员停止施工，并向设计人员反映情况，做出相关的安全措施。
再次，针对基坑位移的监测。基坑位移监测一般采用偏角法，在施工范围外2-3m内进行3个监测点的建设，以便施工中共同进行位移测试。位移监测需要定向进行，因此要对监测点进行一定的保护。首次位移监测时，要注意各个监测点距离的测量，计算出各个监测点的秒差，并做好记录，方便以后位移量的计算。
然后，要做好磁性沉降标的监测。磁性沉降标的测量时必须根据沉降标孔口的严密保护，并将孔口按同一顺序进行编号，与测量结果对应；同时，根据施工设计要求，对孔口进行适时的调整，从而提高施工质量和施工进度。
最后，要注意斜测移的使用。在进行较大的深基坑工程时一般采用传感器为双测头结构的斜测移，它不仅可同时测量两个方向的斜测量，而且精度高，方便深基坑准确的按照设计要求建造。另外，要注意在连接读测仪器的电缆和探头时，必须根据工程规范使用原装扳手，避免因连接问题早成读测仪器出现错误；测量时注意探头插入斜测管时，要将滚轮卡在据孔底0.5m的导槽上，认真记录测量数据，对出现差值较大的数据应该重新多次测量，确保测量的准确性。
结语：
总之，在深基坑工程的实施过程中，必须注重对深基坑施工过程中的每个细节实时进行监测，并记录监测数据，对检测数据進行科学合理的分析，严格按照施工规范和设计要求进行工程建设，只有这样才能有效的保证工程的质量与施工中的安全。
参考资料
[1]肖亮强.深基坑施工中的基坑监测技术应用[J].城市建设理论研究，2013（14）
[J].经营管理者，2013（11）[2]吴山峰，沈忠晓.建筑工程深基坑施工需要注意的几个问题[J].中华民居（下旬刊），2013（7）
基坑监测 篇7
长春地铁1号线02标段北环路站位于长春市北人民大街与北环路交汇处，车站总长465.354m，其中车站主体结构标准段为二层两跨岛式站台车站，有效站台长118m，车站标准段总宽19.5m，车站底板埋深约为16.5m，顶板覆土2.0m～2.9m。本站主体结构采用明挖法施工，车站围护结构采用钻孔灌注桩，设置三道钢支撑。北环路车站是目前长春地铁建设规模最大的车站。
2. 监测的目的
通过监测掌握基坑附近地面、围护结构与支撑体系在工作状态时的强度、稳定性及变形的变化动态，将监测数据与设计预估值进行分析对比，给设计方案以补充和完善。有利于有针对性地改进施工工艺和施工参数，确保基坑施工安全。通过对邻近建(构)筑物的监测，根据地表、建(构)筑物、地下管线变形发展趋势，决定是否需要采取保护措施，并为确定经济、合理的保护措施提供依据，有利于对建筑物进行及时、有效的保护，将结构变形严格控制在标准限值内，确保近接建(构)筑物、地下管线正常使用与安全稳定。掌握和收集地下水位变化动态，观察判断施工降水对周围地层的影响程度，保护生态环境。
3. 监测的重点
根据本工程施工安排和环境条件，信息化监测的重点有以下内容：基坑本身的安全监测是工程的重点;基坑周围的环境及变形监测亦是工程的重点。
4. 监测的项目及测点布设原则
4.1 监测的项目
本工程检测的项目主要有：围护结构顶部水平位移和沉降监测、围护结构测斜和土体测斜、坑底回弹监测、支撑轴力监测、地下水位监测、地下管线沉降监测、坑外地表沉降监测、周围建筑物水平位移和沉降监测。
4.2 监测点的布设原则
(1)按监测方案在现场布设测点，当实际地形不允许时，在靠近设计测点位置布点，以能达到监测目的为原则;
(2)为验证设计参数而设的测点布置在设计最不利的断面位置，为指导施工而设的测点布置在相同工况下最先施工的位置;
(3)结构变形观测点预埋时不能影响结构的正常受力，不能消弱结构的强度和刚度;
(4)地表沉降观测点的位置既要考虑能反应变形状态，又要便于观测和保护;
(5)测点的布设应在基坑开挖前完成，并进行初始状态的观测;
(6)各类观测点应在时间和空间上有机结合，力求在同一个观测部位能反映不同的变化量，以便找出其内在的联系和规律，确认各观测点的相关性。
5. 监测方法
5.1 围护结构顶部水平位移和沉降监测
(1) 水平位移
内业处理时，取一条平行于基坑边的直线作为基线，求取各监测点初始值到基线的距离作为初始距离;每次量测时，获取各监测点的实时坐标后，即可得出各监测点到基线的实际距离，进一步求取各监测点的距离差，即围护结构的水平位移，并绘制相关位移时间曲线以及累计位移时间曲线。
(2)沉降监测
采用精密水准测量方法，方法同基坑周边沉降观测。
5.2 围护结构深层水平位移监测
每次量测后内业处理时应绘制位移—历时曲线、孔深—位移曲线;水平位移速率突然过分增大是一种报警信号，收到报警信号后，应立即对各种量测信息进行综合分析，判断施工中出现的问题，并及时采取措施，保证施工安全。以SCWY28孔现场实测监测数据在工况开挖过程中数据变化为例，反馈围护结构变化情况。由图1可知，基坑开挖过程中最大位移量发生在工况7(第三道支撑完成，基坑落地开挖后。)理论最大偏移值为20.1mm，实测偏移值为19.02mm，实测数据与理论数值得到了统一的印证。
5.3 坑外土体沉降监测
沉降观测方法采用精密水准测量，基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数较差不宜超过0.5mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，如超过时，应重读后视点读数，以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值。
5.4 支撑轴力监测
在施工时成功安装轴力计或钢筋应力计后，使用频率读数仪对各个监测点进行测读量取。轴力计或钢筋应力计选用振弦式应力计，振弦式应力计以拉紧的金属弦作为敏感元件的谐振式传感器。当弦的长度确定之后，其固有振动频率的变化量即可表征弦所受拉力的大小，通过相应的测量电路，就可得到与拉力成一定关系的电信号。根据每次所测得的各测点电信号频率，可依据轴力—频率标定曲线来换算出相应的应力值。在内业处理时，对数据进行处理与分析，并绘制支撑轴力随基坑施工工况的变化曲线。
5.5 地下水监测
5.5.1 地下水位监测
每次测量后均应绘制水位—历时变化曲线。根据水位—历时变化曲线，以及水位随施工工况情况的变化曲线图，以评价施工对周边环境影响的范围及程度。
5.5.2 地下水压监测
地下水压监测采用水压计，用读数仪采集数据并收集整理，水压计埋设要点如下：
(1)水压计埋设前取下仪器端部的透水石，在钢膜片上涂一层黄油或凡士林以防生锈。按需要接长电缆。
(2)安装前需将仪器在水中浸泡2小时以上，使其达到饱和状态，再在测头上包上装有干净的饱和细砂袋，使仪器进水口通畅，防止水泥浆进入渗压计内部。
5.6 坑底回弹
每次测量后均应绘制坑底高程—历时变化曲线。根据坑底高程—历时变化曲线，以及坑底高程随施工工况情况的变化曲线图，以评价施工对基坑底部土体的影响程度。
5.7 坑外建筑物沉降与变形
(1)建筑物的沉降观测，用精密水准仪，钢尺量测，与地面沉降观测点共用高程监测控制网。
(2)建筑物的倾斜监测，因开挖影响范围内建筑物均为整体刚度较大的建筑，用差异沉降法推算建筑物的倾斜。方法如图2所示：
Sh2即所求的水平倾斜量，θ即为水平位移产生的倾斜角。如下公式所示：tgθ=ΔS/b=SH2/Hg则Sh2=Hg*ΔS/b, AB为变形前两监测点的相对位置，当建筑物发生倾斜时，B点将变化到B1位置，由此即可按上述公式推算出，建筑物的倾斜度θ和判断倾斜方向。监测点间的水平距离L用经鉴定的钢卷尺量测两次，量距相对误差不大于1/2000。
(3)建筑物的裂缝监测
如图3所示，用两块白铁皮，一片取150mm×150mm正方形，固定在裂缝的一侧，并使一边和裂缝的边缘对齐，另一片为50mm×200mm，固定在裂缝的另一侧，并使其中的一部分紧贴相邻的白铁皮，当两块白铁皮固定好后，在其表面均喷上红油漆，当裂缝继续发展时，两片白铁皮逐渐拉开，露出正方形白铁片上原被覆盖的没有油漆的部分，其宽度即为裂缝加大的宽度，可用钢尺量出。
5.8 坑外管线沉降与变形
(1)沉降观测监测时需注意几点： (1) 基准点与国家水准点定期进行联测; (2) 各测点观测为闭合或附合路线，水准每站观测高差中误差M0为±0.15mm，闭合差Fw为mm (N为测站数)。
(2)水平位移观测用全站仪，技术要求如下：平面位移最弱点观测中误差M(平均)为2.1mm，平面位移最弱点观测变形量中误差M(变)为±3.0mm;
6. 结语
基坑监测 篇8
1 深基坑监测工作的重要性
基坑监测是指在施工及其使用期限内, 对建筑基坑以及周边的环境实施的安全检查和监控工作。由于地下土体性质、荷载条件等等因素都存在诸多的不确定性, 在施工之前必须做好系统、精确的监测工作, 才能正确指导施工, 为施工合理规划提出可靠的供参考的意见。
首先, 依靠现场监测提供动态信息来对施工项目做出反馈性指导, 并且通过所得到的监测数据实时反映基坑的施工强度, 为合理安排施工成本提供可靠依据。其次, 通过深基坑的监测系统, 可以确切掌握施工的地下环境, 以帮助施工人员了解施工过程中的地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑等所受的影响及其程度。最后, 通过必要的深基坑监测技术, 可以及时发现可能产生危险的施工内容, 并为及时采取应急措施做好准备工作。
2 深基坑监测技术的主要手段和内容
2.1 深基坑监测技术的主要手段
深基坑监测技术的具体实施主要依靠各种专业设备来进行, 监测设备必须满足观测精度和量程要求, 具有良好的稳定性和可靠性。这项工作可以采用多种监测技术和信号传输处理方式, 通过监控专家系统、智能控制系统、可视化监测软件等几类配套工具, 将监测结果迅速提取、统计、分析, 可以充分发挥现代化监测手段的优势作用。
2.2 深基坑监测技术的主要内容
2.2.1 水平位移监测
通过视准线法、小角度法、投点法等方法可以对特定方向上的水平位移进行测定;通过前方交会法、自由设站法、极坐标法等方法可以对任意方向的监测点的水平位移进行测定;当基准点距离基坑较远时, 可以采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线相结合的综合测量方法。水平位移监测基准点应埋设在基坑开挖深度3倍范围以外且不受施工影响的稳定性较强的区域, 也可以利用已有的比较稳定的控制点进行监测, 避免将基准点埋设在低洼积水、湿陷、冻胀、胀缩等地域的影响范围之内。为了提高监测精度, 应当适当增加测回数。在测角操作时仪器要减少对中照准误差和调焦误差的影响, 气泡要严格居中, 并选择在良好的观测条件下进行。
2.2.2 竖向位移监测
竖向位移监测可以采用几何水准或液体静力水准等方法。对于坑底回弹区域宜采用设置回弹监测标, 同时利用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测。用于传递高程的金属杆或钢尺等工具应该进行温度、尺长和拉力等项修正。在进行竖向位移监测过程中, 应该特别注意测量精度, 以确保监测结果的真实性和可靠性。
2.2.3 深层水平位移监测
用于围护的墙体或者基坑周围土体的深层水平位移的监测工作应该采取在墙体或土体中预埋测斜管的方式, 来监测各深度处的水平位移情况。通过这一方法可以快速监测出深层水平位移的情况, 从而为深层施工提供具体的土体情况。在进行土体预埋测斜管时, 应该对其预埋位置进行慎重选择, 避免将测斜管预埋在有较大影响力和干扰源附近, 以免影响监测结果。
2.2.4 倾斜监测
倾斜监测是为了测定建筑物顶部相对于底部的水平位移与高差, 通过分别记录和计算监测对象的倾斜程度、方向和速率, 根据不同的现场观测条件和要求, 来评价建筑物倾斜水平。方法主要有投点法、水平角法、前方交会法、正垂线法、差异沉降法等等。在进行倾斜程度监测时, 要严格根据各种方法的使用要求进行相关操作, 特别注意对被监测对象倾斜程度的把握, 由于倾斜监测对于建筑具有较大影响, 所以这一监测工作应该严格按照要求执行。
2.2.5 裂缝监测
裂缝监测的主要内容包括裂缝数量、位置、走向、长度、宽度、深度, 及可能发生的变化情况, 对于一些处在主要施工位置和重要施工位置的裂缝应该进行全面监测, 具体的监测行为根据施工的具体情况而定。裂缝监测根据不同的数据要求可以采用不同的测定方法。对于裂缝宽度的监测, 可采用在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线等方式, 使用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法;裂缝深度的监测, 对于深度较小的, 宜采用凿出法和单面接触超声波法, 较深的裂缝宜采用超声波法监测。
2.2.6 土压力监测
土压力监测工作需要采用土压力计, 可以采用埋入式或接触式两种形式。采用埋入式应该符合相关的监测要求:受力面与所需监测的压力方向应该保持垂直并紧贴被检测对象;埋设过程中应该增加土压力膜保护措施;做好完整的埋设记录。此外, 进行土压力监测之后, 要对土压力计进行妥善保管, 仔细查看有无损坏, 及时发现问题, 以备下次监测过程中能够顺利进行工作。
2.2.7 孔隙水压力监测
孔隙水压力的监测需通过埋设钢弦式、应变式等孔隙水压力计, 采用频率计或应变计测量。孔隙水压力计应该保证量程在被测压力范围内, 精度不宜低于0.5%F·S, 分辨率不宜低于0.2%F·S。
2.2.8 地下水位监测
地下水位监测宜采用水位计进行测量。精密度不宜低于10mm。根据不同的监测目的, 把水位监测孔位设置在具有代表性的位置, 能全面反映监测项目工程环境的地下水位分布。要每隔一段时间检查水位孔的工作可靠性, 并注意对不同渗透性土层的适用性。
3 结论
3.1 由于基坑监测工作是一项需要多方协调的安全工程, 需要预先制定一份详细、系统的监测方案, 明确监测目的、监测项目、测点布置、监测方法、监测频率、监测报警值和监测结果提交等内容。这一方案的制定必须建立在对施工地点环境、周边环境以及主体建筑物地下结构有详尽掌握的基础之上, 同时还要做好充分的协商、沟通工作, 以获得相关单位的大力支持。在具体的实施过程中, 监测方案可以进行必要的调整和修改, 以适应施工要求。
3.2 基坑监测是具有实时性特点, 监测结果是实时变化的, 因此基坑施工中监测除了要按照预定的频率进行外, 当监测对象受到外界条件影响变化大的关键时期, 要提高监测的频率。基坑监测的实时性要求对应的监测方法和设备具有实时采集数据和适应各种天气环境全天候工作的能力。
3.3 基坑监测是一种对监测结果进行累计比较的检测方法, 对监测仪器设备的要求是在校准有效期内、满足观测精度和量程、良好的稳定性和可靠性。并且要求在同一个监测项目要使用相同的观测路线和方法, 使用同一监测仪器设备。为了避免人为的因素, 还要配备固定的观测人员。
3.4 基坑监测的最终目的是为了确保基坑的施工安全, 由于建筑成本等原因, 各个地区存在个别建设单位和施工单位对基坑监测工作的忽视, 因此提高相关各方对基坑监测的重视是首要的任务。在监测过程中观测人员要及时发现和预报险情, 并保持与施工方信息沟通渠道畅通, 为施工方及时采取安全补救措施提供了及时、充分、有效的监测数据, 从而消除基坑安全隐患, 确保施工安全。
摘要：基坑监测技术作为考察施工地质详细情况的一种必要手段, 需要得到一定程度的重视, 特别是基坑监测技术在较深基坑中的应用情况, 有关人员更加应该有详细的掌握情况。本文重点论述基坑监测技术在深基坑考察中的应用情况, 并就有关问题进行详细探讨, 以供相关人员参考借鉴。
关键词：基坑监测技术,深基坑,应用
参考文献
[1]《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002;中华人民共和国国家标准
基坑水平位移监测方法分析 篇9
关键词：基坑,水平位移,监测方法,极坐标法
1 概述
在经济和科技蓬勃发展下,各种地下工程和高层建筑也越来越多,人们对建筑物的性能提出了更高的要求。基坑开挖,作为工程必不可少的环节,随着其开挖深度的增加,自身围岩稳定性降低的同时,对周边建筑物的影响也随之增加,可能会出现基坑塌方或者周边建筑物倒塌的潜在危害,所以对基坑进行水平位移监测必不可少。
水平位移监测主要是在可能产生不稳定滑坡(边坡)或者挖土工程周围的侧向运动方面应用,除此之外,也可用来监测软土地基处理等等。对于一个工程的水平位移监测而言,因为考虑到监测的工作量比较大,而且对测量结果的精确度要求也比较高,所以,在测量的过程中,通常是采用在施工场地周围布设基准控制网的方式。在基准控制网中包括基准点、工作基点和测点。基准点一般选用远离场地而且相对稳定的,随着基坑的开挖或者工程施工坐标不会产生变化的点。工作基点作为施工场地的临时控制点是场地周围便于监测而且相对稳定的工作基点,随着基坑的开挖,为了满足规定的精度要求,必须对工作基点包括基准点,定期进行检测,并与初始测量结果进行比较,有必要时进行修正。如果因为施工要求,基准点发生变化,需重新设定符合要求的基准点。
2 常用水平位移监测方法分析
常用的水平位移监测的方法有:测小角法、自由测站法和视觉线法[1]。
2.1 测小角水平位移监测方法
在施工场地比较开阔或者基坑形状比较规则的情况下,多用小角法来测垂直于基坑维护方向的位移。而作为小角法的基准点一般是布设在待测区内一定方向和一定距离以外,监测点的分布则应该尽可能与工作基点在同一直线上,这样一方面降低操作难度,另一方面也可减少误差。监测点和基准点布置如图1,而把监测点和基准点的连线作为零方向,用经纬仪在基准点处测得基准点与零方向的角度变化值Δa(如图2),则可计算得出水平方向的位移量ΔL[2]。
其中,Δa为角度变化量;ρ为换算单位,ρ=3600×180/π=260265;S为工作基点到监测点的距离,单位m。
由小角法的原理可以看出,水平位移的观测精度主要由水平角度a和距离S的观测误差来确定[3]。由此可以得出观测误差为
式中:mδ为水平位移误差,m△α为测角误差,ms为测距误差。
由上式可以看出距离误差相对于水平角误差对位移误差的影响很小,通常可以忽略。这种方法的优点在于方法简单、实际操作方便。但是也存在诸多不足,譬如,抗干扰性较差,而且对工程场地的质量提出了更高的要求,宜选择开阔的场地。
2.2 自由测站法的水平位移检测方法
自由测站法是在测量角度和距离的基础上,通过在基坑附近设置观测站以及观测点,确定坐标和方位角方向并建立自由坐标系。全站仪架设在观测站处,选择一个固定点作为基准点,分别观测各变形观测点的方向和距离,并将每次测量结果与第一次测量结果相比较,即可得出水平位移的变化值。
操作图示如图3,全站仪架设在点P,P点为待测点,A、B为已知点。分别照准A、B两点,便可测出测站P到点A、B的方向值γ1、γ2以及距离大小S1、S2,据此就可以求出测站点P的坐标[4]。
自由测站法相比于小角法精度上有了很大提高,可用于较为复杂的工程环境,如大型地下车库和人防工程等建筑基坑位移监测。而且在基坑开挖导致周边土体变形的问题上发挥了很大的作用。
极坐标法是在自由测站法的基础上确定各观测点的平面坐标值。极坐标法的原理[5]为:在确定测站P点坐标以后,通过全站仪观测出观测点i的水平角βi和水平距离Si,通过观测值(βi,Si)计算出平面坐标(xi,yi)。公式如下:
两边全微分,则有:
其中:(xp,yp)为测站点P的坐标;αPA为基准线PA的方位角。两次的观测结果差(δxi,δyi)就是i的水平位移。
则观测误差为:mi2+m2xi+m2yi
2.3 视准线水平位移监测方法
视准线法即在两个固定基准点设置经纬仪的视线作为基准线,在其视准线范围内选择多个位移观测点,并定期对观测点和基准线之间的距离进行观测,以此来求出观测点的水平位移量的方法[6]。视准线法因其操作简单、成本较少,因此得到了广泛应用。但是因其测量过程中视线过长,可能导致观测目标模糊,进而影响观测的准确性。
3 不同水平位移检测方法对比
自由测站法、测小角法、视准线法三种方法相比,测小角法和视准线法受基坑形状和建筑检测精度的影响较大,而且只能满足特定方向和特定角度的监测,自由测站法则不受土体变形影响,可监测变形体附近的观测点,而且自由测站法多与极坐标法结合使用。视准线法和测小角法的精度多受大气环境、监测环境以及选用仪器的影响,相比之下全站仪的使用则更加简便和高效,很大程度上提高了测量的精度和可靠性[7]。
简而言之,每种方法都各有利弊,在运用过程中应该因地、因时选择最快捷、经济、可靠的方法。
4 工程实例
以西安某高层建筑深基坑为例。此基坑开挖深度为:主楼为.37m,车库为13.27m。基坑工程安全等级为一级。拟建场地地形较平整,地貌单元属黄土梁洼,工程±0.00对应绝对标高为421.20m。基坑主要采用护坡桩加锚索支护,局部采用土钉墙支护方案。根据相关规范和施工设计图纸的要求,该监测项目的预警值为:地下车库20mm,主楼10mm。基坑形状和大小、基准点、测站点和各个观测点的布置如图4所示。
水平位移监测点的设置原则:选择在基坑边坡支护结构冠梁上,沿基坑周边布置,基坑周边中部、阳角处布置监测点。具体做法是将0.5~1m钢筋打入土体,钢筋顶端留10~15cm用混凝土稳固,顶部用电钻或钢锯做监测标志。监测点间距不大于20m,每边监测点数目不应少于3个。共布设监测点21个,实际监测点布置可以根据现场情况做适当调整。
P点开挖基坑附近一个已知高程及其坐标的点,将其作为观测站,在远离基坑一定距离选择相对稳定的A、B两点作为基准点,A、B两点相距98.451m。
监测仪器选用PENTAX R-322全站仪。标称精度指标分别为:测角2″,测距2+2ppm。采用自由测站法结合极坐标法,首先将全站仪架于P点,结合清华三维平差软件确定出基准点A、B的坐标,之后就对各个观测点逐一观测,形成闭合回路。为了保证监测的精确度,在每次监测观测点之前先将全站仪架于A点,复核P点坐标是否发生变化,而且在闭合回路中的每一个观测点观测时都应该进行盘左和盘右观测,以减少观测误差。部分观测结果见表1。
从表1数据看出,观测点S4初始发展速率比较快,水平位移比较大。考虑基坑开挖深度比较大,工期比较长,应及时采取加固措施,避免因基坑局部变形过大影响施工安全[8]。
5 结束语
伴随着我国经济的不断发展,人们对土地资源更高效的利用的意识也越来越强烈,高层建筑以及地下空间也拥有更大的发展潜力和前景。同时,深基坑的支护技术以及施工过程中相应的变形监测也显得尤为重要。本文简要分析了基坑水平监测常用的方法,明确了测小角法、视准线法以及自由测站法各自的原理和优缺点,并通过实例分析说明了极坐标法在工程中的应用。
参考文献
[1]赵鹏飞,潘国荣,谷川.基于精密测距和方向线偏移法的基坑水平位移监测[J].工程勘察,2009(10):87-81.
[2]祝昕刚.小角法在变形监测中的应用[J].地矿测绘,2011(4):38-39,42.
[3]胡园园,黄广龙,史瑞旭.深基坑水平位移监测方法的分析与比较[J].现代测绘,2012(01):40-44.
[4]何晖,邹升伟,李栋栋.基坑监测中两种监测手段相结合的应用及精度分析[J].甘肃科学学报,2015(03):59-61+73.
[5]杨雪峰,刘成龙,罗雁文.基于自由测站的基坑水平位移监测方法探讨[J].测绘科学,2011,36(5):153-154.
[6]郭美奇,陈赫.基坑水平位移监测中全站仪坐标法与经纬仪视准线法的精度比较[A].吉林省土木建筑学会.吉林省土木建筑学会2014年学术年会论文集[C].吉林省土木建筑学会:,2014:3.
[7]熊春宝,潘延玲,岳树信.基坑水平位移监测的方法比较与精度分析[J].城市勘测,1996(04):14-21.
深基坑工程的变形监测 篇10
随着城市建设的发展, 深基坑开挖工程越来越多, 由此带来基坑本身、周围环境的安全问题也越来越复杂, 深基坑开挖现场监测工作也日益受到重视。监测工作既是检验基坑设计理论正确性和发展设计理论的重要手段, 同时又是及时指导正确施工, 避免基坑工程事故发生的必要措施。因此, 必须制定合理的监测方案, 对基坑支护结构、基坑周围土体和相邻建筑物进行全面、系统的监测[1,2]。
1 深基坑监测的基本要求
(1) 监测工作必须是系统的、有计划的, 应严格按照有关技术文件执行, 这类技术文件应包括监测方法, 使用的仪器, 监测精度, 观测周期等。对于测点的布置, 应满足规范的要求, 根据现场的施工条件而定。
(2) 监测数据必须是可靠的。数据的精确性由监测仪器的精度、可靠性以及观测人员的素质来保证。在监测中要遵循“五定”原则。所谓“五定”指基准点、工作基点和监测物上的观测点, 点位要稳定;所用仪器, 设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性, 使所测的结果具有统一的趋向性, 保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致, 使所监测的变形更真实。
2 监测方案设计[3]
2.1 控制点设计
控制点是整个监测的基准, 所以在远离基坑, 稳定、安全的地方布设, 一般在距离至少大于两倍基坑深度的地方布设。每次监测时, 均应复查控制点本身是否受环境影响或被破坏, 以确保监测结果的可靠、准确性。平面控制网的布设, 采用从整体至局部, 逐级控制的方法, 首先设置布设首级网, 其内布设次级加密网。控制点的埋设, 应以工程的地质条件为依据, 因地制宜进行, 均采用强制对中观测墩, 对于自由等边三角形所组成的规则网形, 当边长在200 m以内时, 测角网具有较好的点精度。
2.2 围护结构的监测
围护墙顶水平位移、沉降的监测。在围护墙顶设置水平位移观测点兼作沉降观测点, 测点采用钢筋桩预埋在桩顶上, 钢筋上刻上十字丝作为点位观测用。对于沉降观测采用精密水准仪, 铟钢尺, 每次测量应采用环形闭合方法或往返闭合方法进行检验和平衡误差, 闭合差应根据不同的监测要求来确定。水平位移监测主要用全站仪, 每次观测时采用正镜倒镜坐标, 取平均值。
桩体的水平位移, 通常采用测斜仪测量, 侧向位移的初始值应取基坑降水之前, 连续三次测量无明显差异之读数的平均值。将围护桩在不同深度上点的水平位移按一定的比例绘制出水平位移随深度变化的曲线。
2.3 周围土体系统的监测
监测内容为围护墙体外侧和内侧主动土压力及被动土压力, 坑外土体水平位移与沉降, 坑内土体的隆起。沿基坑的周围布置土压力监测点, 垂直于基坑的开挖面埋设土压力盒, 位置最好选在同基坑开挖深度相当的坑外土体中。土体系统的水平位移可用围护墙体的位移代替。基坑隆起的检测点则应按基坑的形状和基坑面积均匀布置。
2.4 地下水位的监测
地下水位监测, 首先必须测取水位管口标高, 从而可测得地下水位初始标高。在以后的工作进展中, 可按需要的周期和频率, 测得地下水位和地下各土层标高的每次变化量和累计变化量。对于地下水位沉降的报警值, 应由设计人员根据地质水文条件来确定。
2.5 相邻环境监测
建筑物变形监测包括沉降监测, 水平位移监测和裂缝监测等部分内容。沉降监测、水平位移监测方法同上。路面、管线沉降监测:城市地区的道路与地下管线网是城市的命脉, 其安全与人民生活和国民经济的发展紧密相连, 因此做好它们的监测是非常重要的。在绘制基坑工程环境关系图时能及时了解市政管线的走向、阀门位置等情况, 并标注在环境关系图上。周边道路的过量沉降将导致道路的破坏, 必须监测其在基坑施工过程中的沉降发展情况。
2.6 监测期限和频率
自围护结构施工开始至地下室侧壁回填土完毕, 根据工程工期进行安排, 基坑监测时间与基坑施工保持同步。各监测项目在基坑开挖前测初始值, 此初始值是计算变形量和沉降量的起始值, 观测时应特别认真仔细, 并连续观测两次, 没有发现异常的话取平均值作场地变化较大时, 应提高观测的频率, 间隔时间不超过1 d;当大暴雨或基坑荷载条件改变时应及时监测;当有危险事故征兆时, 应连续进行观测。
3 工程实践
3.1 工程概况
陕西省西安市某基坑采用“挂网喷射混凝土+土钉墙”的支护结构, 经过验算, 可以保证基坑的稳定性。基坑北边为五层住宅楼, 距基坑相当近, 最远处不超过4 m, 在基坑施工过程中, 如果基坑发生大的变形, 必然会对住宅楼产生相当大的影响, 直接影响到住户的人身和财产安全。由于基坑较深, 基坑北侧采用“护坡桩+一层预应力锚杆+一道冠梁”的支护形式, 为保证住宅楼及基坑的安全性, 在基坑施工过程中, 按照设计方案对基坑支护结构、基坑周围的土体和住宅楼进行了全面系统的监测, 尤其把对支护结构的监测作为重中之重, 变形观测点布置在冠梁上, 共设置十个观测点。基准点共设置三个, 由于受场地条件的限制, 三个基准点布置在基坑东侧高层建筑的楼顶。变形监测点和基准点的的具体布置见图1。
3.2 监测结果
开始进行变形监测时, 监测频率为1天/次, 变形基本稳定时为4天/次, 当变形发生突变时, 可适当的增加观测的频率或进行连续的观测以保证基坑的安全性。
在预应力锚杆的施工过程中, 位于基坑两边上的2号和8号两个观测点的位移经历了从平稳到突变。2号点从3月25日开始变形值开始变大, 其中3月26日变化量突增, 日变化量达9.2 mm。我们立即向有关部门进行了汇报, 从现场情况来看, 并没有产生明显的裂缝, 2号点周围的土体也没有发生明显的变形, 到4月2日, 2号点的累积变形量达到17.4mm。从实际情况来看, 2号点没有受到任何扰动, 附近也没有施工, 其变形量不应该发生突变, 后来经仔细察看, 2号观测点遭到人为破坏。由于预应力锚杆的施工和8号点基坑底钻孔灌注桩的施工, 8号点从3月26日累计变化值开始变大, 到4月8日达到5.3 mm, 从4月9日变化量突增, 日变化量达到3.1 mm, 并发现8号点附近有微小裂缝, 此后一直进行跟踪观测, 直到变形稳定, 并不断向项目经理报告监测结果, 在报表时标出不安全的警示标记, 向施工单位提出处理方案。施工单位及时采取了有效的补救措施对8号点进行了加固, 遏制了裂缝的开展和侧壁的位移, 保证了施工的正常进行。到4月18日, 预应力锚杆全部施工完毕, 各观测点的变形值均有所回弹并基本都保持稳定状态, 监测值均没达到预警值。在基坑监测期间, 基坑一直处于施工状态。
4 结 语
我国的深基坑工程的变形监测已取得了丰富的经验, 获得了丰硕的成果, 深基坑工程的变形监测技术设计在具体实施时, 应根据已有的经验和新情况及时调整, 力求获得更大的监测效果。该基坑在施工过程中除2号观测点遭到人为破坏后, 及时发现减少了不必要的经济损失和8号测点超过预警值外, 其余监测项目的监测值均未达到预警值, 基坑是安全稳定的, 该监测方案基本合理, 能解决基坑监测中的特殊问题, 能达到监测的目的。
参考文献
[1]宋建学, 郑仪, 王原嵩.基坑变形监测及预警技术[J].岩土工程学报, 2006, 11 (28) :1889-1891.
[2]郭栋.基坑安全监测与信息快速反馈[J].岩土工程界, 2000, 3 (8) :41-44.
浅析深基坑监测方法及预警分析 篇11
【摘要】本文主要研究深基坑开挖变形监测的方案实施中，针对基坑等级、施工现场条件和支护结构的不同，简述了监测项目、监测点的布置、监测方法及数据处理，最后根据监测数据提出预警值。
【关键词】深基坑；水平位移；监测预警
Analysis on monitoring method and early - warning analysis of deep foundation
Jiang Shu-guo，Li Yun-xin
（District of Jinan City Luokou Jinan Yellow River River BureauJinanShandong250032）
【Abstract】In this paper， the deformation monitoring of deep foundation pit excavation is carried out. According to the different levels of foundation pit， construction site condition and supporting structure， the monitoring project， monitoring point arrangement， monitoring method and data processing are described briefly. The data present the warning value.
【Key words】Deep foundation pit； horizontal displacement； monitoring and early warning
1. 引言
随着我国经济的发展、科学技术不断的创新，国内城市化水平进入一个全新的阶段，为满足城市建筑的需要，我国的深基坑工程也得到迅猛的发展。深基坑施工过程中的变形监测是指导施工、避免事故发生的重要措施，也是进行信息化施工的重要手段。通过施工监测来收集支护结构的变化信息，并对信息数据进行分析比较，看其变化是否超出允许变化限值，以此来监控其安全状态。
2. 基坑工程监测项目及监测点的布设
基坑的开挖将必然会造成对建筑物、道路、管线、地下管线等的影响，为了确保在基坑开挖过程中周围环境的安全可靠，需要对周围环进行监测，确定监测的内容。基坑工程监测项目可按表1选择。
对于一个具体的工程，其监测内容的确定应根据工程项目的具体特点来定，一般来说，主要取决于工程的规模、重要程度、工程施工场地的地质条件及业主的财力。监测点布置是针对工程实际情况出发，重点围绕支护结构本身的薄弱处，以及基坑在开挖和地下室施工对周边环境的监测。
2.1周围及相邻环境的影响程度设监测点的布置。
（1）在周围建筑处地面和墙上设置水平位移监测点；
（2）道路监测点设有井盖保护，尽可能设在管线设备的管线中和阀门上；
（3）围墙对基坑变形比较敏感，选择基坑四周及中间的围墙上设置观测点；
（4）基坑监测基准点选在不受开挖影响范围以外的区域内，影响范围为基坑开挖深度的3～4倍。
2.2支护结构变形监测点的布置。
（1）沿支护桩每15～20m设置一个观测点，监测点随圈梁同时浇铸，采用钢筋埋入30～40cm，外露1～2cm并在顶部设置十字丝标志，各点距槽边1m左右。
（2）基坑边坡顶部的水平位移监测点应沿基坑周边布置，基坑周边中部、阳角处应布置监测点。监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。
（3）围护墙顶部的水平位移监测点应沿围护墙的周边布置，围护墙中部、阳角处应布置监测点。监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。
3. 深基坑位移监测方法浅析
（1）测定特定方向上的水平位移时可采用视准线法、小角度法、投点法等；测定监测点任意方向的水平位移时可视监测点的分布情况，采用前方交会法、自由设站法、极坐标法等；当基准点距基坑较远时，可采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法。
（2）竖向位移监测可采用几何水准或液体静力水准等方法。坑底隆起（回弹）宜通过设置回弹监测标，采用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测。
（3）围护墙体或坑周土体的深层水平位移的监测宜采用在墙体或土体中预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。
（4）基坑开挖过程中支护结构内力变化可通过在结构内部或表面安装应变计或应力计进行量测。土压力宜采用土压力计量测。 土压力计埋设可采用埋入式或边界式（接触式）。
（5）地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计等方法进行测量。地下水位监测精度不宜低于10mm。
（6）锚杆拉力量测宜采用专用的锚杆测力计，钢筋锚杆可采用钢筋应力计或应变计，当使用钢筋束时应分别监测每根钢筋的受力。
4. 变形监测数据处理及预警
4.1控制值是监测项目的变形极限值，包括累计控制值和速率控制值（一般为累计控制值80%）。一般由设计人员根据基坑重要等级，考虑地基土质、开挖深度、相邻地表和地下建（构）筑物地基基础及重要性、地下管线、交通、社会经济多种因素，综合分析确定。
4.2根据多年观测实践经验及大量数据分析的基础上，推荐以下值为预警值：
（1）支护结构顶端总水平位移量（总水平位移）达到或超过基坑开挖深度的0.6%；
（2）支护结构顶端水平位移速率大于4mm/d；
（3）最大累计沉降量达到或超过基坑深度的0.7%；
（4）支护结构顶端连系梁出现裂缝；
（5）基坑附近建筑物、构筑物、道路等出现裂缝；
（6）基坑出现管涌或渗漏；
（7）实测基坑应力超过设计允许值。
参考文献
[1]刘宗仁，刘雪雁，基坑工程， 哈尔滨工业大学出版社 2007.
[2]建筑基坑支护技术规程，JGJ120-99，1999.9.1.
[3]建筑基坑工程监测技术规程，GB50497-2009.
[4]杨晓平，工程监测技术及应用，中国电力出版社.
[5]伊晓东，李保平，变形监测技术及应用，黄河水利出版社.
基坑安全监测方案设计 篇12
关键词：基坑,安全监测,方案设计
0 引言
城市用地日趋紧张,大力开发空中资源和地下资源成为人们解决这一矛盾的重要方法。随着地下工程的不断发展,基坑开挖深度不断加大,从几米至十几米。基坑工程是一个由挡土、支护、防水、降水、挖土等环节构成的系统工程。地下土体性质、地质条件以及开挖施工方法等多因素的影响,使得基坑工程具有安全稳定上的复杂性和不确定性。单纯依据施工前的地质勘探和室内土工试验参数等来确定设计和施工方案是远远不够的,因此基坑的安全监测成为工程中的重要课题。在施工过程中随时监测围护结构、周围建筑物、构筑物以及地下管线的变形、应力、水位等,为施工提供及时的反馈信息,以正确指导施工,实现安全施工、信息化施工。
1 一般基坑安全监测方法概述
基坑工程监测工作主要包括两个方面:支护结构的监测和周围环境的监测。主要监测内容包括:地下管线、地下设施、地面道路和建筑物的沉降、位移;围护桩顶的沉降和水平位移;围护桩、水平支撑的应力变化;基坑外侧的土体侧向位移;坑外地下土层的分层沉降;基坑内外的地下水位监测;地下土体中的土压力和孔隙水压力;基坑内坑底回弹监测等。
上述监测方法是基坑安全监测的常规方法,监测面宽,在大量的工程实例中得以应用。其施工过程要求高;监测结果影响因素多;查找问题较为复杂。若发生异常现象需进行大量辅助量测措施以确定处理方法,工作量大。所以适用于一般基坑开挖工程,要求地势较为平坦开阔、土质较好、地下水情况不是特别复杂。对于复杂的地形,土体还需要增加多道工序来完成监测工作。
2 对基坑安全监测的新方案设计
上述基坑安全监测采用的一般方法,在当今大量的工程实例问题中广泛应用。但在科技迅速发展的今天,我认为可以利用摄影测量的相关知识对基坑进行模拟分析,以实现基坑安全监测。
主要思想:通过对基坑进行全方位投影获得基坑多视角图;利用有限元分析软件对基坑图进行分析处理,得到基坑内各点的应力和应变情况。同时在支护结构和周边土体中埋设传感器以了解其相应的应力变化情况。
具体操作方法:1)对基坑开挖处及周边土体进行详细的地质勘探,依据分析结论对基坑分区进行控制。2)在远离基坑较为安全的几个较高点架设高精度摄影设备,确保能拍摄到基坑四周及较浅处的全景。同时,根据测点的位置布设,在基坑内部相应位置安置反光挡板,以通过反射辅助摄影设备拍摄基坑深处图像。总之,采用多方位覆盖的方式,以确保观测到整个基坑各部分的适时变化图像。3)在基坑支护结构和基坑周边埋设传感器,并进行地区编号,对基坑各个方位各时刻的受力情况进行数据输出。4)将摄影设备拍摄图像和基坑各方位应力情况适时传输汇总至计算机系统,每个分区的图像和应力情况由一台计算机来进行有限元分析,并根据土体性质进行位移分析,通过有限元分析的小格放大处理,便可读出各方位位移和变形情况。
地下水的监测主要是利用四周埋管,通过地下水对管壁的压力来判定地下水的状态。同时,四周建筑物的监测采用与基坑相同的方式,利用测力计测应力,利用图像分析变形和裂缝等。
3 方法比较
这种基坑安全监测方法与一般的基坑安全监测方法相比,充分利用高科技资源,采用数值模拟现场的方式,实现了信息化施工,省去了许多繁杂的步骤,监测过程简单、方便。同时它的监测范围包含整个基坑及周边,全面而准确。但是它对地质勘探工作的要求比一般做法高,受勘探结果影响大,并且设备要求也提高不少,工程造价可能会相应的高一些。
普通的安全监测方法操作简单,易于掌握,造价可能会相应较低些。但是它的监测范围有限,观测误差较大,受自然因素影响大,而且不能全面的了解基坑的变形情况,分析过程复杂繁琐。
4 结语
基坑监测作为基坑工程质量保证的三大基本要素之一,能够为施工提供及时的反馈信息,准确预报基坑内部、支护结构及周边环境的安全情况,作为设计与施工的重要补充手段,便于及时采取相应措施,在基坑的施工过程中是必不可少的。传统的一般基坑安全监测方法操作简单,易于掌握,但监测范围有限,误差较大,分析过程繁杂。通过联系所学的有限元分析方法,结合摄影测量知识,提出新的基坑安全监测方法,采用数值模拟现场的方式,简单方便,全面准确。
参考文献
[1]何春保,黄菊清,徐醒华.深基坑安全监测技术及其应用[J].广东土木与建筑,2008(6):9.
[2]郑美田,陈乐求.建筑基坑信息化施工和安全监测技术[J].工程建设,2007(11):10.
[3]徐寒,岳东杰.基坑工程安全监测及其数据处理分析[J].现代测绘,2004(10):12.