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基坑监测重点
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基坑监测重点
精心整理
基坑工程监测
支护构造监测
支护构造的设计,固然依据地质勘探资料和使用要求进行了较详细的计算,但因为土层的复杂
性和失散性,勘探供给的数据常难以代表土层的整体状况,土层取样时的扰动和试验偏差亦会产生
偏差;荷载和设计计算中的假设和简化会造成偏差;挖土和支撑装拆等施工条件的改变,突发和偶
然状况等随机困难等亦会造成偏差。为此,支护构造设计计算的内力值与构造的实质工作状况常常
难以正确的一致。所以,在基坑开挖与支护构造使用时期,对较重要的支护构造需要进行监测。通
过对支护构造和四周环境的监测,能随时掌握土层和支护构造内力的变化状况,以及周边建筑物、地下管线和道路的变形状况,将观察值与设计计算值进行比较和解析,随时采纳必需的技术措施,以保证在不造成危害的条件下安全地进行施工。
支护构造和四周环境的监测的重要性,正被愈来愈多的建设和施工单位所认识,它作为基坑开挖和支护构造工作时期的一项技术,已被列入支护构造设计。

基坑和支护构造的监测项目,依据支护构造的重要程度、四周环境的复杂性和施工的要求而定。要求严格则监测项目增加,不然可减之,表6-135所列之监测项目为重要的支护构造所需监测的项目,对其余支护构造可参照之增减。
支护构造监测项目与监测方法
监测对象
监测项目
监测方法
备注
侧压力、曲折应
土压力计、孔隙水压力
考据计算的荷载、内
围护墙
计、测斜仪、应变计、
力、变形时需监测的
力、变形
钢筋计、水平仪等
项目
支撑(锚杆)
轴力、曲折应力
应变计、钢筋计、传感
考据计算的内力
器
支护构造
腰梁(围檩)
轴力、曲折应力
应变计、钢筋计、传感
考据计算的内力
器
立柱
沉降、抬起
水平仪
观察坑底隆起的项
目之一

支护构造的监测,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、水平仪外,主若是测斜仪。
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测斜仪是一种丈量仪器轴线与沿垂线之间夹角的变化量,进行丈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
定地址上滑动,就能测得该地址处的倾角,沿深度各个地址上滑动,就能测得围护墙或土层各标高
地址处的水平位移。
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质需要。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
连杆直径(mm)
36
36
尺寸参数
标距(mm)
500
500
总长(mm)
650
650
量程
±5°
±10°
输出矫捷度(1/μν)
≈±1000
≈±1000
率定常数(1/με)
≈9"
≈18"
线性偏差(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,而后,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;测试支护构造挡墙的位移时,则需与围护墙紧贴固定。
(2)应力监测仪器
1)土压力观察仪器
在支护构造使用阶段,有时需观察跟着挖土过程的进行,作用于围护墙上土压力的变化状况,
以便认识其与土压力设计值的差异,保证支护构造的安全。
丈量土压力主要采纳埋设土压力计(亦称土压力盒)的方法。土压力计有液压式、气压均衡式、
电气式(有差动电阻式、电阻应变式、电感式等)和钢弦式,此中应用许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,因为使用前的标定
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要与实质土壤介质完整一致常常难以做到,故丈量偏差较大。所以目前使用许多的还是双膜式的钢
弦式土压力计。
钢弦式双膜土压力计的工作原理是:当表面刚性板遇到土压力作用后,经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,
使用早先标定的压力-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。它同时配有SS-2型袖珍数字式频率接收仪。
钢弦式土压力计的技术性能表6-137
型号
JXY-2LXY-2
JXY-4LXY-4
(单膜式)
(双膜式)
,,,,,
,,,,,
规格(N/mm2)
,,,,,
,,,,,
,,,,
,,,,,

零点漂移
3~5Hz/3个月
3~5Hz/3个月
重复性
<%FS
<%FS
得合偏差
<%FS
<%FS
主要技术指标
3~4Hz/10℃
3~4Hz/10℃
温度-频率特征
使用环境温度
-10~+50C
-10~+50C
外形尺寸
φ114mm×28mm
φ114mm×35mm
2)孔隙水压力计
丈量孔隙水压力用的孔隙水压力计,其形式、工作原理皆与土压力计同样,使用许多的亦为钢
弦式孔隙水压力计。其技术性能如表6-138所示。
钢弦式孔隙水压力计的技术性能
表6
型号
JXS-1
JXS-2
量程
~
频带
450Hz
长远观察零点最大漂移
<±1%FS
滞后性
<±%FS
满负荷徐变
<-%FS
使用环境温度
4~60℃
温度-频率特征
/℃
封闭性能
在使用量程内不泄漏
外形尺寸
φ60mm×140mm
φ60mm×260mm
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孔隙水压力计宜用钻孔埋设,待钻孔至要求深度后,先在孔底填入部分干净的砂,将测头放入,
再于测头四周填砂,最后用黏土将上部钻孔封闭。
3)支撑内力测试
支撑内力测试方法,常用的有以下几种:
①压力传感器压力传感器有油压式、钢弦式、电阻应变片式等多种。多用于型钢或钢管支撑。
使用时把压力传感器作为一个部件直接固定在钢支撑上即可。
②电阻应变片亦多用于丈量钢支撑的内力。采纳能耐必定高温、性能优异的箔式应变片,将其贴于钢支撑表面,而后进行防水、防潮办理并做好保护装置,支撑受力后产生应变,由电阻应变仪测得其应变值从而可求得支撑的内力。应变片的温度赔偿宜用单点赔偿法。电阻应变仪宜用抗搅乱、稳固性好的应变仪,如YJ-18型、YJD-17型等电阻应变仪。
③千分表位移量测装置丈量装置如图6-199所示。量测原理是:当支撑受力后产生变形,依据千分表测得的必定标距内支撑的变形量,和支撑资料的弹性模量等参数,即可算出支撑的内力。
图9千分表量测装置
1-钢支撑;2-千分表;3-标杆;4、5-支座;6-紧固螺丝
④应力、应变传感器该法用于量测钢筋混凝土支撑系统中的内力。对一般以承受轴力为主的杆
件,可在杆件混凝土中埋入混凝土计,以量测杆件的内力。对兼有轴力和弯矩的支撑杆件和围糠等,
则需要同时埋入混凝土计和钢筋计,才能获取所需要的内力数据。为便于长远量测,多用钢弦式传
感器,其技术性能如表6-139、表6-140所示。
应力、应变传感器的埋设方法,钢筋计应直接与钢筋固定,可焊接或用接驳器连接。混凝土计
则直接埋设在要测试的截面内。
JXG-1型钢筋计的技术性能表
规格
φ12
φ14φ16φ18
φ20φ22φ25
φ28
φ30
φ32
φ36
最大外径(mm)
φ32
φ32φ32φ32
φ34φ35φ38φ42φ44φ47φ55
总长(mm)
783
783
783
785
785
785
785
795
795
795
795
最大拉力(kN)
22
30
40
50
60
80
100
120
140
160
200
最大压力(kN)
11
15
20
25
30
40
50
60
70
80
100
最大拉应力(MPa)
200
最大压应力(MPa)
100
分辨率(%FS)
≤
零漂(Hz/3个月)
3~5
温度漂移(Hz/10℃)
3~4
使用环境温度(℃)
-10~+50
JXH-2型混凝土应变计的技术性能表
规格(MPa)10203040
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等效弹性模量(MPa)
×104
×104
×104
×104
总应变(με)
800~1000
分辨率(%FS)
≤
零漂(Hz/3个月)
3~5
总长(mm)
150
最大外径(mm)

承压面积(mm2)
1000
温度漂移(Hz/10℃)
3~4
使用环境温度(℃)
-10~+50
四周环境监测
受基坑挖土等施工的影响,基坑四周的地层会发生不一样程度的变形。如工程位于中心地区,基坑四周密布有建筑物、各种地下管线以及公共道路等市政设施,特别是工程处在柔弱复杂的地层时,
因基坑挖土和地下构造施工而引起的地层变形,会对四周环境(建筑物、地下管线等)产生不利影
响。所以在进行基坑支护构造监测的同时,还一定对四周的环境进行监测。监测的内容主要有:坑外处形的变形;周边建筑物的沉降和倾斜;地下管线的沉降和位移等。
建筑物和地下管线等监测涉及到工程外面关系,应由拥有丈量资质的第三方担当,以使监测数据靠谱而公正。丈量的技术依照应依照中华人民共和国现行的《城市丈量规范》(GJJ8-85)、《建筑变形丈量规程》(JGJ/T8-97)、《工程丈量规范》(GB50026-93)等。

基坑工程对四周环境的影响范围大体有1~2倍的基坑开挖深度,所以监测测点就考虑在这个范围内进行部署。对地层变形监测的项目有:地表沉降、土层分层沉降和土体测斜以及地下水位变化等。
(1)地表沉降
地表沉降监测固然不是直接对建筑物和地下管线进行丈量,但它的测试方法简略,可以依据理论预估的沉降分布规律和经验,较全面地进行测点部署,以全面地认识基坑四周地层的变形状况。有益于建筑物和地下管线等进行监测解析。
监测测点的埋设要求是,测点需穿过路面硬层,伸入原状土300mm左右,测点顶部做好保护,
防备外力产生人为沉降。图6-200为地表沉降测点埋设表示图。量测仪器采纳精美水平仪,以二等
水平作为沉降观察的首级控制,高程系可联测城市或地区的高程系,也可以用假设的高程系。基准
点应设在通视好,不受施工及其余外界要素影响的地方。基坑开挖前设点,并记录初读数。各测点
观察应为闭合或附合路线,,闭合差FW为nmm(N为
测站数)。
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图地表沉降测点埋设表示
1-盖板;2-20钢筋(打入原状土)
地表沉降测点可以分为纵向和横向。纵向测点是在基坑周边,沿基坑延伸方向部署,测点之间的距离一般为10~20m;横向测点可以选在基坑边长的中央,垂直基坑方向部署,各测点部署间距
为,离基坑越近,测点越密(取1m左右),远一些的地方测点可取2~4m,部署范围约3倍的基坑开挖深度。
每次量测供给各测点本次沉降和累计沉降报表,并绘制纵向和横向的沉降曲线,必需时对沉降变化量大而快的测点绘制沉降速率曲线。
(2)地下水位监测
假如围护构造的截水帷幕质量没有完整达到止水要求,则在基坑内部降水和基坑挖土施工时,
有可能使坑外的地下水渗漏到基坑内。渗水的结果会带走土层的颗粒,造成坑外水、土流失。这类
水、土流失对四周环境的沉降危害较大。所以进行地下水位监测就是为了预告因为地下水位不正常降落而引起的地层沉陷。
测点部署在需进行监测的建(构)筑物和地下管线周边。水位管埋设深度和透水头部位依照地
质资料和工程需要确立,一般埋深10~20m左右,透水部位放在水位管下部。水位管可采纳PVC
管,在水位管透水头部位用***钻钻眼,外绑铝网或塑料滤网。埋设时,用钻机钻孔,钻至设计埋
深,逐节放入PVC水位管,放完后,回填黄砂至透水头以上1m,再用膨润土泥丸封孔至孔口。水位管成孔垂直度要求小于5/10000埋设完成后,应进行24h降水试验,检验成孔的质量。
测试仪器采纳电测水位仪,仪器由探头、电缆盘和接收仪构成。仪器的探头沿水位管下放,当碰到水时,上部的接收仪会发生蜂鸣声,经过信号线的尺寸刻度,可直接测得地下水位距管的距离。
(构)筑物沉降和倾斜监测
建筑物变形监测主要内容有3项:即建筑物的沉降监测;建筑物的倾斜监测和建筑物的裂缝监
测。在实行监测工作和测点部署前,应先对基坑四周的建筑进行周密检查,再部署测点进行监测。
(1)四周建筑物状况检查
对建筑物的检查主若是认识地面建筑物的构造型式、基础型式、建筑层数和层高、平立面形状
以及建筑物对不一样沉降差的反响。
各种建筑物对差异沉降的承受能力可参阅表6-141和表6-142的规定,确立相应的控制标准。
对重要、特别的建筑构造应作特地的调研,而后决定同意的变形控制标准。
差异沉降和相应建筑物的反响表
建筑构造种类
建筑物反响
,包含有内
达1/150
分开墙及承重砖墙发生相当多
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框架的构造:建筑物长高比小于
的裂缝可能发生构造性破坏
10;
有圈粱;
天然地基(条形基础)

达1/150
发生严重变形
达1/500
开始出现裂缝
(箱型基桩、桩
达1/250
可观察到建筑物倾斜
基)

达1/300
桥式行车运行困难,不调整轨
厂房天然地基或桩基
面水平难运行,分开墙有裂缝

达1/600
处于安全极限状态

达1/850
机器使用可能会发生困难,处
于可运行的极限状态
注:,包含:现浇单独基础,现浇条形基础,现浇片筏基础、现浇箱形基础,装置式单独基础,装置条形基础以及桩基。不一样基础形式的框架对沉降差的反响也不一样。上表只提出了一般框架构造对差异沉降的反响,所以对重要框架构造在差异沉降下的反响,还要仔细调研其基础形式和使用要求,以确立同意的差异沉降量。
、化工塔罐、气柜、高炉、塔桅构造(如电视塔)、剧院、会场空旷构造等特别
重要的建筑设施要做特地调研,以明确同意差异沉降值。
(特别是单排内框架)和基层框架(条形或单独基础)的多层砌体建筑构造,对不均匀沉降很敏
感,亦应特地调研。
建筑物的基础倾斜同意值
表
建筑物种类
同意倾斜
H≤24m

24m<H≤60m

多层和高层建筑的整体倾斜

60m<H≤100m
H>100m

H≤20m

20m<H≤60m

60m<H≤100m

高耸构造基础的倾斜

100m<H≤150m
150m<H≤200m

200m<H≤250m

在对四周建筑物进行检查时,还对付各个不一样时期的建筑物裂缝进行现场踏勘;在基坑施工前,
对老的裂缝进行一致编号、测绘、照相,对裂缝变化的日期、部位、长度、宽度等进行详细记录。
(2)建筑物沉降监测
1)依据四周建筑物的检查状况,确立测点部署部位和数目。房屋沉降量测点应部署在墙角、
柱身(特别是代表独立基础及条形基础差异沉降的柱身)、外形突出部位和高低相差许多部位的两
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侧,测点间距的确定,要尽可能充分反响建筑物各部分的不均匀沉降。
2)沉降观察点标记和埋设:
①钢筋混凝土柱或砌体墙用钢凿在柱子±~500mm处凿洞,将直径20mm
以上的钢筋或铆钉,制成弯钩形,平向插入洞内,再以1:2水泥沙浆填实。
②钢柱将角钢的一端切成使脊背与柱面成50°~60°的倾斜角,将此端焊在钢柱上;也许将铆钉弯成钩形,将其一端焊在钢柱上。
(3)建筑物沉降观察技术要求
建筑物沉降观察的技术要求同地表沉降观察要求,使用的观察仪器一般也为精美水平仪,按二等水平标准。
每次量测提交建筑物各测点本次沉降和累计沉降报表;对连在一线的建筑物沉降测点绘制沉降曲线;对沉降量变化大又快的测点,应绘制沉降速率曲线。
(4)建筑物倾斜监测
测定建筑物倾斜的方法有两类:一类是直接测定建筑物的倾斜;另一类是经过丈量建筑物基础
相对沉降的方法来确立建筑物倾斜。下边介绍建筑物倾斜直接观察的方法。
在进行观察从前,第一要在进行倾斜观察的建筑物上设置上、下两点线或上、中、下三点标记,
作为观察点,各点应位于同一垂直视准面内。如图6-201所示,M、N为观察点。假如建筑物发生
倾斜,MN将由垂直线变成倾斜线。观察时,经纬仪的地址距离建筑物应大于建筑物的高度,瞄准
上部观察点M,用正倒镜法向下投点得N',如N'与N点不重合,则说明建筑物发生倾斜,以a表
示N'、N之间的水平距离,a即建筑物的倾斜值。若以H表示其高度,则倾斜度为:图倾斜观察
i=a/H
高层建筑物的倾斜观察,一定分别在互成垂直的两个方向长进行。
经过倾斜观察获取的建筑物倾斜度,同建筑物基础倾斜同意值进行比较,比鉴识建筑物能否在
安全范围内。
(5)建筑物裂缝监测
在基坑施工中,对已详细记录的老的裂缝进行追踪观察,及时掌握裂缝的变化状况,并同时注
意在基坑施工中,有无新的裂缝产生,如发现新的裂缝,应及时进行编号、测绘、照相。
裂缝观察方法用厚10mm,宽约50~80mm的石膏板(长度视裂缝大小而定),在裂缝两边固定
坚固。当裂缝连续发展时,石膏板也随之开裂,从而观察裂缝连续发展的状况。

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城市的地下市政管线主要有:煤气管、上水管、电力电缆、电话电缆、雨水管和污水管等。地下管道依据其材性和接头构造可分为刚性管道和柔性管道。此中煤气管和上水管是刚性压力管道,是监测的重点,但电力电缆和重要的通信电缆也不行忽视。
(1)四周地下管线状况检查
第一向有关部门讨取基坑四周地下管线分布图,从中认识基坑四周地下管线的种类、走向和各种管线的管径、壁厚和埋设年代,以及各管线距基坑的距离。而后进行现场踏勘,依据地面的管线露头和必需的探挖,确认管线图供给的管线状况和埋深。必需时还需向有关部门认识管道的详细资料,如管子的资料构造、管节长度和接头构造等。
(2)测点部署和埋设
1)优先考虑煤气管和大口径上水管。它们是刚性压力管,对差异沉降较敏感,接头处是单薄
环节;
2)依据预估的地表沉降曲线,对影响大的管线加密布点,影响小的管线兼备;
3)测点间距一般为10~15m。最好按每节管的长度布点,能真实反响管线(地基)沉降曲线;
4)测点埋设方式有两种:直接测点和间接测点,直接测点是用抱箍把测点做在管线自己上;
间接测点是将测点埋设在管线轴线相对应的地表。直接测点,拥有能真实反响管线沉降和位移的优
点,但这类测点埋设施工较困难,特别在城市干道下的管线难做直接测点。有时可以采纳两种测点
相结合的方法,即利用管线在地面的露头作直接测点,再部署一些间接测点;
5)地下管线测点的编号应遵守有关部门的规定,如上海市管线办公室拟定的一致编号为煤气
管(M),上水管(S),电力电缆(D),电话电缆(H)等。
(3)测试技术要求
1)沉降观察用精美水平仪,按二等水平要求:
①基准点与国家水平点按期进行联测;
②各测点观察为闭合或附合路线,水平每站观察高差偏差M0为±5mm,闭合差Fw为Nmm
(N为测站数)。
2)水平位移观察用2"级经纬仪,技术要求以下:
平面位移最短处观察中偏差M(均匀),平面位移最短处观察变形量中偏差M(变)
为±;
3)为了保证丈量观察精度,平面位移和垂直位移监测应建立监测网,由固定基准点、工作点
及监测点构成。
(4)监测资料
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1)管线测点沉降、位移观察成就表(本次累计变化量);
2)时间——沉降、位移曲线,或时间——合位移曲线;
3)上述报表一定及时送交业主、监理和施工总包单位,同时函递管线部门。若日变量出现报
警,应当场复测,核实后马上报告业主及监理并电话通知管线部门。
(5)报警办理
地下管线是城市的生命线,所以对管线的报警值控制比较严格,上海地区的要求是:
当监测中达到以下数据时应及时报警:
1)沉降日变量3mm,或累计10mm;
2)位移日变量3mm,或累计10mm。
实质工程中,地下管线的沉降和位移达到此报警值后,其实不必定就破坏,但此时业主、监理、
设计、施工总包单位应会同管线部门一起进行解析,约定对策。
监测方案编制
基坑工程监测方案的编制内容以下:
;
;
;
;
(测试技术)及精度;
、频率、人员安排和监测资料;
。
编制监测方案时,要依据工程特色、四周环境状况、各地区有关主管部门的要求,对上述内容
详细加以论述,并获得建设单位和监理单位的认同。工程监测多由有资质的专业单位负责进行。有
关监测数据要及时交送有关单位和人员,以便及时研究办理监测中发现的问题。
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