基坑监测要点.doc

基坑工程监测 1 支护结构监测支护结构的设计,虽然根据地质勘探资料和使用要求进行了较详细的计算, 但由于土层的复杂性和离散性,勘探提供的数据常难以代表土层的总体情况,土层取样时的扰动和试验误差亦会产生偏差;荷载和设计计算中的假定和简化会造成误差;挖土和支撑装拆等施工条件的改变,突发和偶然情况等随机困难等亦会造成误差。为此,支护结构设计计算的内力值与结构的实际工作状况往往难以准确的一致。所以,在基坑开挖与支护结构使用期间,对较重要的支护结构需要进行监测。通过对支护结构和周围环境的监测,能随时掌握土层和支护结构内力的变化情况,以及邻近建筑物、地下管线和道路的变形情况,将观测值与设计计算值进行对比和分析,随时采取必要的技术措施,以保证在不造成危害的条件下安全地进行施工。支护结构和周围环境的监测的重要性,正被越来越多的建设和施工单位所认识,它作为基坑开挖和支护结构工作期间的一项技术,已被列入支护结构设计。 1 .支护结构监测项目与监测方法基坑和支护结构的监测项目,根据支护结构的重要程度、周围环境的复杂性和施工的要求而定。要求严格则监测项目增多,否则可减之,表 6-135 所列之监测项目为重要的支护结构所需监测的项目,对其他支护结构可参照之增减。支护结构监测项目与监测方法监测对象监测项目监测方法备注支护结构围护墙侧压力、弯曲应力、变形土压力计、孔隙水压力计、测斜仪、应变计、钢筋计、水准仪等验证计算的荷载、内力、变形时需监测的项目支撑(锚杆) 轴力、弯曲应力应变计、钢筋计、传感器验证计算的内力腰梁(围檩) 轴力、弯曲应力应变计、钢筋计、传感器验证计算的内力立柱沉降、抬起水准仪观测坑底隆起的项目之一 2 .支护结构监测常用仪器及其应用支护结构的监测,主要分为应力监测与变形监测。应力监测主要用机械系统和电气系统的仪器;变形监测主要用机械系统、电气系统和光学系统的仪器。(1)变形监测仪器变形监测仪器除常用的经纬仪、水准仪外,主要是测斜仪。测斜仪是一种测量仪器轴线与沿垂线之间夹角的变化量,进行测量围护墙或土层各点水平位移的仪器(图 6-196 )。使用时,沿挡墙或土层深度方向埋设测斜管(导管) ,让测斜仪在测斜管内一定位置上滑动,就能测得该位置处的倾角, 沿深度各个位置上滑动,就能测得围护墙或土层各标高位置处的水平位移。图6测斜仪 1- 敏感部件; 2- 壳体; 3- 导向轮; 4- 引出电缆测斜仪最常用者为伺服加速度式和电阻应变片式。伺服加速度式测斜仪精度较高,但造价亦高;电阻应变片式测斜仪造价较低,精度亦能满足工程的实际需要。 BC 型电阻应变片式测斜仪的性能如表 6-136 所示。 BC 型电阻应变片式测斜仪的性能表6 规格 BC-5 BC-10 尺寸参数连杆直径( mm ) 36 36 标距( mm ) 500 500 总长( mm ) 650 650 量程±5°± 10° 输出灵敏度( 1/ μν) ≈± 1000 ≈± 1000 率定常数( 1/ με)≈ 9"≈ 18" 线性误差( FS ) ≤± 1% ≤± 1% 绝缘电阻( mΩ)≥ 100 ≥ 100 测斜管可用工程塑料、聚乙烯塑料或铝质圆管。内壁有两个对互成 90°的导槽,如图 6-197 所示。图6-测斜管断面 1- 导向槽; 2- 管壁测斜管的埋设视测试目的而定。测试土层位移时,是在土层中预钻φ139 的孔,再利用钻机向钻孔内逐节加长测斜管,直至所需深度,然后,在测斜管与钻孔之间的空隙中回填水泥和膨润土拌合的灰浆;测试支护结构挡墙的位移时,则需与围护墙紧贴固定。(2)应力监测仪器 1)土压力观测仪器在支护结构使用阶段,有时需观测随着挖土过程的进行,作用于围护墙上土压力的变化情况,以便了解其与土压力设计值的区别,保证支护结构的安全。测量土压力主要采用埋设土压力计(亦称土压力盒)的方法。土压力计有液压式、气压平衡式、电气式(有差动电阻式、电阻应变式、电感式等)和钢弦式, 其中应用较多的为钢弦式土压力计。钢弦式土压力计有单膜式、双膜式之分。单膜式者受接触介质的影响较大, 由于使用前的标定要与实际土壤介质完全一致往往难以做到,故测量误差较大。所以目前使用较多的仍是双膜式的钢弦式土压力计。钢弦式双膜土压力计的工作原理是:当表面刚性板受到土压力作用后,通过传力轴将作用力传至弹性薄板,使之产生挠曲变形,同时也使嵌固在弹性薄板上的两根钢弦柱偏转、使钢弦应力发生变化,钢弦的自振频率也相应变化,利用钢弦频率仪中的激励装置使钢弦起振并接收其振荡频率,使用预先标定的压力-频率曲线,即可换算出土压力值。钢弦式双膜土压力计的构造如图 6-218 所示。图8钢弦式双膜土压力计的构造 1- 刚性板; 2- 弹性薄板; 3- 传力轴; 4- 弦夹; 5- 钢弦钢弦式土压力计的规格如表 6-137 所示。它