地下工程和深基坑安全监测预警系统作业指导书.doc

地下工程和深基坑安全地下工程和深基坑安全监测预监测预警系警系统统 标标准化作准化作业业指指导书导书 广州市建设工程质量安全检测中心广州市建设工程质量安全检测中心 目目 录录 第一篇第一篇 网络平台操作篇网络平台操作篇 1 一 登录页面 2 二 系统页面 2 三 机构管理 3 一 信息登记 3 二 行为管理 4 四 监测管理 5 一 工程项目登记 5 二 巡检记录登记 17 三 简报信息登记 18 四 原始数据查询 19 五 监测情况查询 20 第二篇第二篇 监测点保护篇监测点保护篇 28 一 目的 29 二 适用对象 29 三 工作职责 29 四 质量标准 30 五 保护方法及措施 30 一 监测基准点 30 第 3 页 共 86 页 二 围护结构水平位移观测墩 31 三 围护结构顶部位移 水平和垂直位移 监测点 32 四 围护结构深层水平位移监测点 33 五 内支撑 外拉锚的应力 应变及轴力监测点 34 六 周边建 构 筑物位移监测点 36 七 地下水位监测点 36 八 测点保护标示 38 第三篇第三篇 仪器现场操作篇仪器现场操作篇 39 一 全站仪测量外业指导书 40 一 适用对象 40 二 参考规范标准 40 三 测量原理 40 四 整置仪器 40 五 监测项目现场操作流程 42 二 测斜仪测量作业指导书 46 一 适用对象 46 二 参考规范标准 46 三 测量方法及仪器操作 SINGO测斜仪 47 四 注意事项 49 三 电子水准仪测量作业指导书 50 一 适用对象 50 二 参考规范标准 50 三 测量原理 50 四 建立外业监测控制网 50 五 操作流程 索佳 SDL1X 51 四 裂缝测量作业指导书 57 一 适用对象 57 二 参考规范标准 57 三 测量方法及仪器操作 57 四 外业测量 59 五 频率测量仪器作业指导书 59 一 适用对象 59 二 参考规范标准 60 第 5 页 共 86 页 三 测量方法及仪器操作 SSC 102 型振弦读数仪 60 第四篇第四篇 计算公式及原理篇计算公式及原理篇 70 一 水平位移监测 72 一 原始数据测量 72 二 计算示意图 72 三 计算段面划分 73 四 点到虚拟断面的距离计算 73 五 距离正负号约定 74 六 水平位移坐标中误差计算 75 二 竖向位移监测 76 三 立柱竖向位移监测 76 一 水准仪测量 76 二 全站仪测量 76 四 深层水平位移监测 78 五 倾斜监测 78 六 裂缝监测 79 七 支护结构内力监测 79 一 围护桩 墙内力监测 79 二 立柱内力监测 81 三 混凝土 钢 支撑内力监测 81 八 土压力监测 83 九 孔隙水压力监测 84 十 地下水位监测 84 十一 锚索及土钉 锚杆 内力监测 85 一 锚索内力监测 85 二 土钉 锚杆 内力监测 85 第 7 页 共 86 页 第 1 页 共 86 页 第一篇第一篇 网络平台操作篇网络平台操作篇 第 2 页 共 86 页 一 登录页面 地下工程和深基坑安全监测预警系统登录网址为 二 系统页面 第 3 页 共 86 页 监测单位登录后的系统页面主要版块为 机构管理及监测管理 三 机构管理 机构管理设置为信息登记及行为管理两个版块 一 信息登记 1 监测机构登记 对于某些项目 若监测单位未有该项资质则无须上传 2 监测人员登记 点击 新增 输入相关项目 对于该人员未有的资格证书等不予 上传 完善相关信息后保存 若需修改类似信息 则采用该人员信息 后面的 编辑 项进行更改 特别注意 考虑到 监测项目负责人 在甲工地为 项目负责人 在乙工地可能为监测员 因此 在监测人员登记中有 职务 一项选择 如下图 对于所有可能作为 监测项目负责人 的监测人员 职务均应 第 4 页 共 86 页 选为 监测人员 否则在项目登记中无法选择该人员作为 项目负责 人 3 监测设备登记 监测设备登记参照 监测人员登记 二 行为管理 行为管理下面设置实时在线查询 设备超期查询及设备超期预警 三个版块 1 实时在线查询 该版块主要在于查询监测单位是否正在进行基坑监测工作 2 设备超期查询 根据各单位的设备登记 统计各监测仪器是否超过检定 有效期 并对于超期的设备予以统计 3 设备超期预警 根据各单位的设备登记 若监测仪器即将超过检定有效 期 系统对于该部分仪器予以统计 提醒监测单位对该仪器 及时送检 第 5 页 共 86 页 四 监测管理 监测管理主要使用用户为 基坑监测 实施主体 各监测单位 主 要包含 工程项目登记 巡检记录登记 简报信息登记 原始数据查询 监测情况查询六个版块 页面上对于已实施监测或拟进行监测的基坑工程予以列表呈现 一 工程项目登记 页面显示正在进行监测或拟将进行监测的工程信息 页面最右侧 一列为基坑工程的信息录入栏 包含工程编辑 方案编辑 项目编辑 及查看详情四个版块 状态栏中包含 修改中和已递交两种状态 修改中 表明该基坑工 程资料尚未完成或基坑资料正在变更中 递交 表明该基坑已完成参 数设定 可以正式进行监测工作 资料 递交 后 若有部分资料变更 则可点击相关项 变更 资料 但本次变更的行为及内容将作为 日志 保存 第 6 页 共 86 页 1 工程编辑 系统版面如下图 根据系统设置项目填写基坑信息 1 标注位置 工程地址填写后需在地图上标示基坑工程位置 首先用手型工具 在地图上找到基坑所在位置 点击 开启标注 点击地图上工程位置 下放标示 然后点击 确定标注 则基坑地理位置标注完成 第 7 页 共 86 页 2 工程类别 本系统暂时定义四类工程 基坑工程 地铁运营监测 地铁隧道 施工监测及高支模监测 但 地铁隧道施工监测 及 高支模监测 尚在 开发中 3 现场五方单位信息输入 若五方单位 业主方 施工方 设计方 监理方和检测方 中有重 复 则在资料填写时重复填写一次该单位信息 例如 承建单位和支 护结构施工单位为同一单位 则两个单位信息填写相同 4 工程信息的 保存 与 递交 若在项目信息 包括方案完善及测点设置 完善过程中需中途关 闭 预警系统 则选择 保存 若系统所有信息均完成 准备进行数 据上传 则选择 递交 2 方案编辑 方案编辑中要求上传的文件格式 PDF 格式及各类图片格式 第 8 页 共 86 页 1 方案编号 方案编号无须输入 由系统自动生成 2 基坑监测方案 每个基坑监测方案控制在 20M 以内 但允许上传多个方案 方案 变更的情况下 3 基坑监测平面图 系统设置上传图片的长宽比例为 4 3 建议将平面图设置为 4 3 比例再上传 避免出现图片变形的情况 4 其他相关文件 该栏目主要上传在基坑监测过程中与监测有关的联系单 会议纪 要等 各单位根据需要自行选择上传文件 3 项目编辑 该版块主要是监测项目的选择及参数设置 版面如下图 点击 选择 按监测方案选定监测项目 并设定参数 第 9 页 共 86 页 1 水平位移项目 水平位移项目包含 围护墙 边坡 顶部水平位移 周边建筑物水 平位移及周边管线水平位移 各项目参数设置分为以下四部分 报警属性 报警属性 设置页面如下 考虑到相同项目可能有不同的报警值 系统对于单个项目预先按图纸要求设定报警方案 点击 新增 进入以下页面 根据设计文件的报警值 设定相关参 数 其中 报警类型 为对该报警值的命名 若设计图纸中未对有系统 中设定的项目 则该处不予填写 段面属性 点击 新增 进入段面设置页面 第 10 页 共 86 页 虚拟段面名称用户自定义 段面起始点 段面终止点 用户输入 点号即可 该点可以是项目中的监测点 也可以是用户根据监测的实 际需要自行选定的点 根据工程需要 用户可自行设置多个虚拟段面 测点属性 测点属性 各监测点的 编号 初始累计值 虚拟段面 脖颈类 型 作系统设定 考虑到监测工程中各监测点 报警类型 初始累计值 等可能基 本相同 因此在 测点数 中输入参数相同的监测点可统一设置各监测 点参数 第 11 页 共 86 页 各监测点在各点 编辑 中调整 测点编号 报警类型 段面 及 初始累计值 项目参数设置 该栏目中设置 仪器类型 监测频率 监测仪器精度 及 项目要 求精度 监测点坐标中误差 根据 建筑基坑工程监测技术规范 GB 50497 2009 中表 6 2 3 规定设置 第 12 页 共 86 页 示意图上传 为监测项目平面图 裸图 但图中不包含测点位置 示意图测点分布 根据实际监测点布置予以定位 左键点击绿色 测点 移动至监测点在平面图中的位置 再次左 键点击 定位 2 支护结构深层水平位移 报警属性 测点属性 项目属性 设置类似 水平位移 设置 具 体参看 水平位移 参数设置 3 竖向 位移监测 报警属性 测点属性 项目属性 设置类似 水平位移 设置 具 体参看 水平位移 参数设置 在 竖向位移 项目参数设置中 特别注 意如下 项目参数设置 中 监测点测站高差中误差 根据 建筑基坑 工程监测技术规范 GB 50497 2009 中表 6 3 3 规定设置 第 13 页 共 86 页 立柱竖向位移 具有两种测试方法 水准测量及三角高程测量 因此 在 测点信息 项目中监测仪器有 水准仪 及 全站仪 的选择 4 周边建筑 地表裂缝 监测 裂缝 监测项目为现场手动输入数据 项目参数设置 中 监测设 备 不用选取 5 地下水位 监测 该项目设置与其他项目参数的设置大同小异 特别注意以下几 点 地下水 的报警值分为 变化速率 和 累计变化量 变化速率 报警取值无论水位上升或下降的速率超过设定值均会报警 而 累计 第 14 页 共 86 页 变化量 则只有在水位下降致报警值才会报警 因此水位累计值的报 警值设定需为负值 表示水位下降 测点信息 若监测单位采用 渗压计 作为水位计 则 标定系数 与渗压计的 率定常数 并非等同 渗压计或孔压计计算的结果为测试点至水面的 水压 因此 需将 水压 换算为水柱高度 然后通过 测点深度 测 试探头至水位管口的高度 计算得到水位高度 计算公式如下 H g FFG h i 0 地下水位 mm h 元件率定参数 G 测试模数 i F 初始模数 若渗压计或孔压计需在水中浸泡 3 5 分钟再进行 0 F 测试 水密度 重力加速度 g 测点深度 mm 测试探头至水位管口的高度 H 由公式可知 无论渗压计或孔压计 均应对 参数进行转换 然后 在系统平台上设置 第 15 页 共 86 页 6 支撑内力 监测 支撑内力监测 在 测点信息 设置中 应根据监测元件进行 设 备类型 选取 系统中将支撑分为 混凝土支撑 和 钢支撑 两种类型 而 混凝土支撑 监测元件采用 应力计 钢筋计 或 应变计 预埋式 或表面应变计 而钢支撑则采用 应变计 或 轴力计 根据不同的 监测元件设置不同的参数 钢支撑应变计 测点设置 页面如下图 预警系统 默认监测单位支撑 1 个监测 截面采用的应变计不超过 4 个 若少于四个则多余部分不用填写 设 备编号对应 应变计 设备编号 频率 为基坑开挖前测试的 初 第 16 页 共 86 页 始频率 标定系数 为应变计出厂率定参数 其余参数可参照规范填 写 混凝土支撑应变计 参数设计与 钢支撑应变计 类似 其中 钢筋公称面积 指标准型 号螺纹钢 1 根的截面积 钢筋数量为混凝土支撑 主筋 的数量 不考 虑箍筋 第 17 页 共 86 页 其余应力监测项目与 支撑内力 参数设置类似 7 建筑物倾斜 监测 建筑物倾斜 监测系统数据采集暂时手动输入 监测方法为 投 点法 其余方法逐步完善 4 查看详情 该项是对已经 保存 或 递交 的工程所有项目详细的浏览 二 巡检记录登记 浏览页面如下 第 18 页 共 86 页 通过 新增 项可增加 巡检记录 照片 上传可上传多张 建议上传的 照片中至少包含一张从同一角度对工地全景的照片 预警系统 规定 巡检记录需由 该项目负责人审核过才能递交 若项目负责人本身是 巡检记录的编写者 可直接递交 三 简报信息登记 第 19 页 共 86 页 点击 新增 上传简报 简报格式不能为 word 格式 应该为 pdf 或 者图片格式 四 原始数据查询 登录页面如下 现场数据上传后 点击各项目链接 可以查询项目的计算结果 通过 查看 可查询该监测点的计算过程及结果 第 20 页 共 86 页 五 监测情况查询 1 监测报警信息 监测报警信息 统计各监测单位超过 控制 报警 预警 的监测 工程数量 通过点击各项后的统计数据可查询工程名称明细 并对已 报警工地的 处理情况 监测情况 予以记录 第 21 页 共 86 页 历次处理情况明细 单次情况处理明细 2 监测报警信息 对于拟进行监测或正在进行监测的工程 可以通过 所属监督单 位 监测时间段 工程名称 进行分类查询 并可通过 基坑地理分布 功能可观显示本单位所有监测工程的地理分布 第 22 页 共 86 页 基坑地理分布 图示 3 监测情况查询 查询明细表如下图 包含基坑监测工程的 安全状态 工程名称 工程地点 监督单位 报警时间 最新监测时间 查看 处理情 况 及 历史报警状态 1 报警时间 统计最新报警且未处理的报警时间 若报警已处理 则该时间为 无 第 23 页 共 86 页 2 历史报警状态 通过点击 历史报警状态 灯 可查询该次报警的具体项目及报警 数据 3 监测情况 本项目显示页面如下 页面包含 监测平面图 最新现场巡检照片 最近巡检的建议与 分析 最新监测汇总表 及项目相关的 工程概况 监测方案 等的快 捷键 A 最新监测汇总表 第 24 页 共 86 页 统计所有监测项目的各项关键数据 并作为报警的主要依据 通 过点击 监测项目名称 可具体查询所有监测点的监测数据 曲线图 监测点分布图 监测数据详表 根据 监测编号 选定各监测次数的具体监测数据 曲线图 第 25 页 共 86 页 通过选择 监测时间 起始点查看该时间段内的监测数据变化曲 线 各报警类型不同的监测点绘制在同一曲线图 根据 报警类型 选 择曲线图 报警示意图 为项目监测点分布 若该项目某监测点报警 则该 示意图中报警点显示为 相应级别的颜色 B 工程概况 C 监测方案 展示本工程上传的监测方案 D 地理位置 第 26 页 共 86 页 E 报警通知 显示系统报警发送各方主体的短信 若监测单位认为仍需扩大通 知范围 可点击 补发短信 增加短信发送人群 同时可以编辑该部分 短信内容 补发短信 第 27 页 共 86 页 F 巡检记录 G 处理情况 H 简报 第 28 页 共 86 页 第二篇第二篇 监测点保护篇监测点保护篇 第 29 页 共 86 页 目的目的 保护地下结构工程的监测点 使监测工作能连续性的反映监测对 象的实际状态及其变化趋势 确保地下结构本身及周边建 构 筑物的 安全 适用适用对对象象 1 监测基准点 2 围护结构水平位移观测墩 3 围护结构顶部位移监测点 4 深层水平位移监测点 5 内支撑 外拉锚的应力 应变及轴力监测点 6 周边建 构 筑物水平及垂直位移监测点 7 地下水位监测点 工作工作职责职责 一一 监测监测方方职责职责 建立监测点日常巡视工作制 制定测点的相关保护措施 实时巡 查并形成书面文件 二二 业业主方主方职责职责 统筹协调 在测点受破坏后应敦促责任方对测点进行有效恢复 三三 监监理方理方职责职责 发挥现场监管的作用 有权利和义务制止破坏监测点的行为 第 30 页 共 86 页 四四 施工方施工方职责职责 合理选取施工方案 文明施工 尽量避免接触及破坏监测点 如 遇特殊情况 不可避免的需对监测点产生破坏 应在施工前 通知业 主 监理及监测单位 并制定测点恢复方案报各相关单位审批后实施 恢复 质质量量标标准准 本监测点保护方案主要依据规范如下 1 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 2 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 3 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 4 广州地区建筑基坑支护技术规定 GJB02 98 保保护护方法及措施方法及措施 一 监测基准点 1 对作业人员进行技术交底 强调监测基准点的重要性 2 选点 在满足相关规范及监测要求的前提下 尽量减少在材料 运输 堆放和作业密集区埋设基准点 避免对施工作业产生 不利影响 同时也可避免基准点遭受破坏 3 设置基准点保护装置及警示标志牌 通用 见附件 第 31 页 共 86 页 图 5 1 1 基准点保护装置图 二 围护结构水平位移观测墩 1 对作业人员进行技术交底 强调观测墩保护的重要性 2 保证预制构件 详见图 5 2 1 5 2 3 的施工质量及运输和安装 过程中不被损坏 3 制作并安装警示标志牌 通用 见附件 图 5 2 1 支护结构顶部位移观测墩 第 32 页 共 86 页 图 5 2 2 观测墩顶部构造图 5 2 3 位移墩底盘连接大样 三 围护结构顶部位移 水平和垂直位移 监测点 1 对作业人员进行技术交底 强调位移监测点的重要性 2 设置基坑支护结构位移点监测墩 参照图 5 2 1 根据情况选 用小棱镜或反光片作为观测对象 安装方法详见图 5 3 1 5 3 3 3 制作并安装警示标志牌 通用 见附件 图 5 3 1 沉降监测点安装图图 5 3 2 装棱镜的位移墩顶部 第 33 页 共 86 页 四 围护结构深层水平位移监测点 1 对作业人员进行技术交底 强调位移监测点的重要性 2 根据现场情况选用显性或隐形的测斜管保护装置 在施工场地 允许的情况下优先选用显性的测管保护装置 详见图 5 4 1 图 5 4 2 图 5 3 3 装反光片的位移墩顶部 第 34 页 共 86 页 图 5 4 1 显性测斜点保护装置 图 5 4 2 隐性测斜点保护装置 3 冠梁浇筑完成后 及时对测斜管进行清洗 并用 150cm 水管堵 头将管口盖好 避免测管堵塞造成无法使用 4 冠梁混凝土浇筑时 测斜管四周注意振捣 防止破坏测斜管 5 制作并安装警示标志牌 通用 见附件 6 每次监测完后盖好防护盖 防止异物进入阻塞测斜管 五 内支撑 外拉锚的应力 应变及轴力监测点 1 对作业班组人员进行技术交底 强调监测点和监测设施保护的 重要性 第 35 页 共 86 页 2 将数据传输线用胶布绑扎成一条引至未取土作业面 将其捆绑 至稳固的护栏上 并在传输线头处安装保护盒 防止老化 如 图 5 4 1 图 5 4 2 3 垂直引线时 需紧贴在围护墙 桩 上走线 防止吊钢筋时刮断 通讯线 4 在传输线上用标贴纸标示传感器编号 以免编号混乱造成数据 无法使用 图 5 5 1 数据传输线保护装置 第 36 页 共 86 页 图 5 5 2 保护盒 六 周边建 构 筑物位移监测点 1 监测点尽量设置于隐蔽位置 防止机动车辆碰撞 2 用环氧树脂牢固的植入监测对象的稳固处 确保防止盗窃 七 地下水位监测点 1 对作业人员进行技术交底 强调地下水位监测点的重要性 2 根据现场情况选用显性或隐形的水位管保护装置 在施工场 地允许的情况下优先选用显性的水位管保护装置 详见图 5 7 1 图 5 7 2 3 制作并安装警示标志牌 通用 见附件 图 5 6 1 沉降监测点安装图 第 37 页 共 86 页 4 每次监测完后盖好防护盖 防止异物及雨水进入水位管 图 5 7 1 水位管显性保护装置 图 5 7 2 水位管隐性保护装置 第 38 页 共 28 页 八 测点保护标示 变形监测点标识牌 测点类型 测点编号 项目名称 监测单位 广州市建设工程质量安全检测中心 本项目已采用广州市地下工程安全监测系统 该系统与市建委及所辖市 区 的安监 质监 建设部门实现网络连接 如测点扰动或破坏 造成监测结果无法真实的反映工程安全状况 将会造成错误报警 第 39 页 共 86 页 第三篇第三篇 仪器现场操作篇仪器现场操作篇 第 40 页 共 86 页 一 全站仪测量外业指导书 一 适用对象 1 围护墙顶部水平位移 2 基坑周边管线水平位移 3 立柱竖向位移 4 周边建筑物水平位移及建筑物倾斜 二 参考规范标准 1 工程测量规范 GB 50026 2007 2 建筑变形测量规范 JGJ8 2007 3 建筑基坑工程监测技术规范 GB 50497 2009 4 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 三 测量原理 采用极坐标法进行监测 极坐标法是根据两个已知坐标点 及测 量第三个点一个水平方位角和一段水平距离 从而计算得到第三点的 坐标 四 整置仪器 1 对中 第 41 页 共 86 页 架设三角架间等距 三脚架大致位于测点上方近似水平 三角 架腿牢固支撑于地面 将仪器置于三脚架上 一只手扶住仪器 另一只手旋紧中心螺 旋使仪器固定在三角脚上 测量点对焦 通过光学对中器目镜观察 旋转光学对中器目镜 至使十字丝最清晰 再旋转光学对中器调焦环至使地面测量点最清晰 2 整平 使测点位于十字丝中心 调节螺旋地面测点位于光学对中器 十字丝中心 使圆水准贺气泡居中 缩短距最近的三脚架或伸长距距气泡 最远的三脚架腿 再调节另一三脚架使圆水准器气泡居中 使管水准气泡居中 转动仪器照准部使管水准器平行于脚螺 旋 A B 的连线 旋转脚螺旋时气泡向顺时针旋转的脚螺旋方向移动 第 42 页 共 86 页 旋转 90 使气泡居中 转动仪器照准部 90 使管水准器垂直 于脚螺旋 A B 连线 旋转脚螺旋 C 使气泡居中 再旋转照准部 90 并检查气泡位置 再转动仪器照准部 90 检查管水准器气泡是否居中 若不居中 重复 3 和 4 步骤 使仪器对准地面测点 稍许松开仪器中心螺旋 通过光学对中 器目镜边观察边小心地将仪器在三脚架架头上滑动 致使测点精确位 于十字丝中心后旋紧中心螺旋 再次检查气泡是否保持居中 检查管水准器气泡位置是否在 任何方向上都保持居中 如果不居中 则从步骤 2 开始上述整平步骤 五 监测项目现场操作流程 1 水平位移外业测量 1 新建作业文件 新建作业 一般以该工程项目名称 日期作为作业的名称 设置观测条件 包括气象 温度等 第 43 页 共 86 页 2 进入坐标测量模式 设置测站 输入测站点信息 包括 X 坐标 Y 坐标 测站点 名 设置完之后记录 后视定向 有已知后视点坐标就输入坐标 没有后视点坐标 就输入一个后视的方位角角度 设置完之后 输入点名记录 进行监测点坐标测量 按照基坑监测规范要求 监测点的水 平位移采用一测回法进行测量 即对于同一个测量点 仪器左盘测量 一次读数并保存坐标 仪器右盘再测量一次 以相同的点名记录坐标 依此方法把所有要监测的监测点测量完毕 在设站完毕之后先是对后 视点进行一测回的测量并保存坐标 然后再进行碎部点测量 所有监测点测量完毕之后 进行回测后视点 同样是一测回 法 并保存测量坐标数据 这样回测后视点的目的是检核仪器测量过 程中 有没有发生变动而没有察觉到 同时也是对后视点完成两个测 第 44 页 共 86 页 回 最终获取后视点的平均值进行碎部点坐标的解算 外业测量完毕之后 在现场通过数据线连结电脑 把当次测 量数据上传到基坑监测平台 实现数据即时上传 2 立柱竖向位移外业测量 1 采用自由设站法进行立柱竖向位移监测可以不进行对中 但 是一定要对仪器整平 2 监测示意图 3 新建作业文件 新建作业 一般以该工程项目名称 日期作为作业的名称 设置观测条件 包括气象 温度等 4 外业测量 设置测站 输入测站点信息 包括 X 坐标 Y 坐标 测站点名 设置完之后记录 后视点的高程 H 信息一定要有并且是已知的高程 点 设站完毕之后 测量一次后视点并保存后视点的信息 进行立柱沉降点观测 我们是采用半测回法进行立柱沉降的 第 45 页 共 86 页 观测 即用全站仪的左盘观测立柱监测点的竖直角 测定斜距并记录 数据 依此方法把所有的立柱点测量完毕 中间可以自由搬站并重 新设站 在通视条件良好的情况下 后视点最好是同一个点 外业测量完毕之后 在现场通过数据线连结电脑 把当次测量 数据上传到基坑监测平台 实现数据即时上传 3 建筑物水平位移及倾斜外业测量 1 监测示意图 2 建筑物水平位移外业测量 设站 步骤如前面叙述 需要有已知测站点的三维坐标 X Y Z 定向 步骤如前面叙述 需要有后视点的三维坐标 X Y Z 设站与定向完毕之后 进行建筑物倾斜点观测 采用极坐标法 测量建筑物的上下两对称点的某一期的三维坐标 并记录保存 利用坐标法倾斜公式计算该建筑的倾斜 第 46 页 共 86 页 利用坐标法可以计算建筑物水平位移 4 建筑物倾斜外业测量 此方法不需要设站 只需要在建筑物高度 1 2 倍距离架设仪器 采用正倒镜法测量建筑物倾斜 安置好仪器 在仪器正前方建筑物下端点有明显标志点地方 放一把经过标定的度量尺 此时用全站仪的左盘读取该标志对应的刻 度线读取读数 只读取一次 h2 调整镜头 左盘对准建筑物上端标志点 然后转动镜头对准 下端度量尺对应的刻度线读取 h1 左 再调整仪器为右盘读取下端度 量尺对应的刻度线读数 h1 右 量取建筑物上下两标志点的高度 H 内业计算建筑物倾斜量和倾斜率 二 测斜仪测量作业指导书 一 适用对象 1 支护结构深层水平位移 2 土体深层水平位移 二 参考规范标准 1 工程测量规范 GB 50026 2007 2 建筑变形测量规范 JGJ8 2007 3 建筑基坑工程监测技术规范 GB 50497 2009 4 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 第 47 页 共 86 页 三 测量方法及仪器操作 Singo 测斜仪 1 结合图纸 内业设置好所要监测的站点名及信息 2 测量操作 1 连接测头 电缆和 Datamate 读数仪 将控制电缆的接头插入 Datamate 读数仪的插座里 转到 Datamate 读数仪按下 ENTER 键 显示主菜单 2 选择 Read 然后选择 Record 3 在列表中选择适当的安装孔 4 按下 ENTER 检查安装参数没有改变 一般情况下不需要改 变 5 最后 Datamate 读数仪显示开始的深度 底部深度 6 将探头的高轮放置在 A0 的方向放入测斜管 将测头沉入测斜 管底部或者放入到开始深度 等 10 分钟后开始测量 以便测头的温度 第 48 页 共 86 页 与周围的温度一致 提起测头到起始深度 观察显示 当读数稳定的 时候 看到三个方格时 按下 ENTER 键记录读数 7 待 Datamate 读数仪蜂鸣后 提起测头到下一个深度 刚刚记 录的读数现在显示在底线上 提起测头到下一个深度 深度显示在显 示屏的顶部 等待读数稳定后 按下 ENTER 记录读数 8 重复这个过程直到记录下测斜管的顶部的读数 Datamate 读 数仪显示一个菜单 选择 Continue 9 现在 Datamata 读数仪显示第 2 次测量的起始深度 将测头从 测斜管中取出并旋转 180 度以便低轮指向 A180 方向 放入探头沉入 测斜管底部 置于开始深度以下 10 提起测头到起始深度 等待读数稳定 然后按下 ENTER 记 录读数 11 重复这个步骤 直到测量到测斜管的顶部 并且记录下最后 一个读数 从菜单里选择 DONE 然后取出测头 便完成一根测斜管 的测量 第 49 页 共 86 页 12 数据上传 将 Datamate 连接到计算机 打开终端程序设置相关的参数信息 设置终端软件获取从 Datamate 发来的数据 在 Datamate 选择 print 设置 9600 的波特率 然后选择一 个数据库并上传 终端软件会显示正在从 Datamate 上传数据 四 注意事项 1 尽可能使用相同的探头和控制电缆 2 尽可能使用孔口滑轮 它可以保护控制电缆并提供深度参照 3 如果一个技术人员使用孔口滑轮而另一个不用 那么测量数据 就会不一致 无法使用 4 在沉入测斜管之前打开探头电源 以保护伺服加速度计不受震 动的影响 5 将探头在孔中静置 10 分钟 使测头温度与周围一致 以减少误 差 6 总是将探头向上提升至测量深度 如果偶然将探头提升至预定 深度以上 那么需要将探头下降到低于这个测量深度的位置上 再向 上提升至测量深度 以保持探头的位置一致 7 等待读数仪中显示的数据稳定后开始读数 稳定时显示仪会显 示 3 个菱形的符号 第 50 页 共 86 页 8 从测斜管中取出探头时 捏紧探头的测轮上方位置 以免测头 与管壁碰撞或测轮弹跳 三 电子水准仪测量作业指导书 一 适用对象 1 围护墙顶部竖向位移 2 周边地表竖向位移 3 周边建 构 筑物沉降和周边管线竖向位移 二 参考规范标准 1 工程测量规范 GB 50026 2007 2 建筑变形测量规范 JGJ8 2007 3 建筑基坑工程监测技术规范 GB 50497 2009 4 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 三 测量原理 测量方法采用三等水准路线测量和简易测量相结合 在施工影 响范围外的稳定位置 选择至少三个沉降基准点 然后选取通视性 较好和主要的监测点作为三等水准控制网的监测点 其他监测点作 为碎部点 使用简易测量 四 建立外业监测控制网 遵循先控制后碎部 从整体到局部原则 在基坑监测外围建立 监测控制网 符合规范要求等级 一般采用导线控制网 按照往返 测方法测量 第 51 页 共 86 页 五 操作流程 索佳 SDL1X 1 仪器架设 使三脚架腿间等距 三脚架架头大致水平 三脚架腿牢固支撑 于地面 将仪器置于三脚架架头上 一只手扶住仪器 另一只手旋紧中 心螺旋使仪器固定在三脚架上 2 整平 当仪器的架设无法从上向下观察圆水准器时 可借助于圆水 准器观察镜来整平仪器 调短离气泡最近的三脚架腿长或调长气泡最远的三脚架腿长 至使圆水准器气泡大致居中 再调整三脚架第三条腿长至圆水准气泡大致居中旋转脚螺旋 使圆水准气泡精确居中 3 打开仪器电源 在如右图页面按 倾斜 键 4 转动仪器使目镜垂直于焦螺旋 A B 的连线 旋转脚螺旋使电 子水准泡精确居中 然后旋转目镜 180 度 检测电子水准泡是否居中 再次精确调平电子水准泡 三 外业测量 1 新建作业文件 第 52 页 共 86 页 开机后界面显示如右图 按下 菜单 键进入主菜单 在主菜单界面下如右图 按下 内存管理 在管理菜单下选择 文件管理 在文件菜单下选取 文件选取 进入文件选取后 按下 列表 进入列表文件后 将光标移至所需文件后按 选取好所需要作业的文件后 按 编辑 输入该文件的名称 一 般文件名称为 工程名 日期 输入完后按 ok 键确认 2 线路设置 按 ESC 返回到主菜单 选择 测量菜单 路线测量 路 线设置 按 新建 进入新建路线设置 按 列表 可以选择该文件夹中其 他路线 信息 可以查看该路线的设置情况 首先是设置路线名字 设置好之后按下进入下一个画面 输入起点点名与起点高程 然后按下进入下一个画面 输入终点点名与终点高程 然后按下进入下一个画面 注 一 第 53 页 共 86 页 般情况下是使用闭合水准路线测量 起点 终点的点名与高程相同 往返设定为 往测 等级设定为 三等 然后按下进入下一 个画面 设置完之后按下 会继续显示相应等级的各测量精度要求 如 下图 设置完之后按 ok 确认记录新路线设置 按 YES 在路线设置界面按 ok 界面回到路线测量菜单界面 在路线测量菜单界面中按 路线测量 选取 气象条件 设置以下气象数据 温度 天气 风速 风向 测量员 第 54 页 共 86 页 备注 置完毕后按 ok 确认 3 开始作业测量 设置完气象条件后 回到线路测量 选取 开始测量 使用预测量功能进行前后视距观测 以确认前后视距大致相 等后按 ok 路线测量开始前先选取 倾斜 确定水准泡居中 首次测量时 需要输入前后视点点号 之后各测站测量时只需输入前视点点号 按 点名 输入 左上角分别有该次的照准点号 B 代表后视 F 代表前视 第 55 页 共 86 页 按照左上角前后视提示 照准相对应标尺按下 测量 键进行测量 检测结果后按 ok 确认 一测站测量结束后 屏幕会显示出该测站的测量结果 高差 前后视点高差观测值 后视距 仪器至后视标尺间平距 前视距 仪器至前视标尺间平距 视距差累积 前后视距差之累积值 d 前视点至上个固定点的距离 D 前视点至首个固定点的距离 h 前视点至上个固定点的高差 H 前视点至首个固定点的高差 Z 前视点高程 第 56 页 共 86 页 继续下一个测站测量选择 ok 将仪器迁去下一站并架设于前 后视标尺中间重复 3 结束该路线测量选择 结束 输入此时的温度和备注后 按 ok 结束该段测量返回测量菜单 4 数据上传 数据的上传可以选择整个文件上传 或者选择文件内的不同路 线上传 在主菜单中选择 内存管理 然后分别可以选择 文件管 理 和 路线管理 选好输出内容后 进入该菜单选择 通讯输出 选择输出格式 为 CSV 2 通讯方式为 Com 然后选取 设置 键 第 57 页 共 86 页 在设置界面中 主要注意波特率设置为 9600bps 设置完毕 按返回上一个界面 然后 ok 键 将光标移至输出路线名上后按键 显示于屏幕右侧的数字表 示路线的记录数 路线名左侧的 表示该路线未经输出 注意 输出确定前要把计算机连接线插上 四 裂缝测量作业指导书 一 适用对象 建筑物裂缝 二 参考规范标准 1 工程测量规范 GB 50026 2007 2 建筑变形测量规范 JGJ8 2007 3 建筑基坑工程监测技术规范 GB 50497 2009 4 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 三 测量方法及仪器操作 1 裂缝观测的要求 裂缝观测应测定建筑上的裂缝分布位置和裂缝的走向 长度 宽 第 58 页 共 86 页 度及其变化情况 2 设置裂缝观测点 1 对需要观测的裂缝应统一进行编号 每条裂缝应至少布设两 组观测标志 其中一组应在裂缝的最宽处 另一组应在裂缝的末端 每组应使用两个对应的标志 分别设在裂缝的两侧 2 建议采用以下两种观测标志 白铁片标志 用两块白铁皮 一片取 150mm 150mm 的正方形 固定在裂 缝的一侧 并使其一边和裂缝的边缘对齐 另一片为 50mm 200mm 的矩形 固定在裂缝的另一侧 使两 块白铁皮的边缘相互平行 并使其中的一部分重叠 当两块白铁片固定好以后 在其表面均涂上红色油漆 如果裂缝继续发展 两白铁片将逐渐拉开 露出正方形白铁上 被覆盖未涂油漆的部分 其宽度即为裂缝加大的宽度 可用尺子量出 埋钉法 第 59 页 共 86 页 在裂缝两边凿孔 将长约 10cm 直径 10mm 以上的钢筋头插入 并使其露出墙外约 2cm 左右 用水泥砂浆填灌牢固 在两钢筋头埋设前 应先把钢筋一端锉平 在上面刻画十字线 或中心点 作为量取其间距的依据 待水泥砂浆凝固后 量出两金属棒之间的距离 并记录下来 以后如裂缝继续发展 则金属棒的间距不断加大 四 外业测量 1 记录裂缝的信息 据设计图 借助于相机或者 DV 机等进行拍照 记录裂缝现时裂缝外观形状 2 测量裂缝宽度 使用游标卡尺或者经过标定的钢尺进行测量裂 缝宽度 精确至 0 1mm 并在纸质图上标明 3 测量裂缝长度 使用游标卡尺或者经过标定的钢尺进行测量裂 缝宽度 精确至 0 1mm 游标卡尺的使用方法见附件 并在纸质图上 标明 4 测量裂缝的深度 采用超声波探测仪探测其深度 超声波发送 和响应时间经过计算得到裂缝深度 或者使用游标卡尺的尾部的深度 尺测量 5 数据上传 上传基坑监测系统 建筑物裂缝观测项目 第 60 页 共 86 页 五 频率测量仪器作业指导书 一 适用对象 1 围护墙侧向土内力 2 支撑内力 3 立柱内力 4 土压力 5 孔隙水压力 6 地下水位 二 参考规范标准 1 工程测量规范 GB 50026 2007 2 建筑变形测量规范 JGJ8 2007 3 建筑基坑工程监测技术规范 GB 50497 2009 4 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 三 测量方法及仪器操作 SSC 102 型振弦读数仪 1 支撑轴力 支撑轴力一般是单弦传感器 所以在外业测量选择单弦测量线 仪器自带 数据的清除 每次外业前建议把已经安全上传的数据清除掉 开机 设置 清除 确定或者放弃 第 61 页 共 86 页 测点及文件的设置 开机 设置 测点 工作区 A E 元件号 传感器的编 号 文件名 当天当次只建立一个文件名 第 62 页 共 86 页 备注 元件编号是 6 个存储单元 即如果元件编号为 N 位数 则 在该编号前加 6 N 个 0 补足 6 位数 如 元件编号为 5314 则输入 005314 元件编号为 663254 则输入 663214 测量 单弦传感器 开机 选择元件编号 测量 确认保存 完成一个元件的测量工作 如需要继续另一个元件的测量 则在 第 63 页 共 86 页 保存该元件的测量数据后 在上面图中按 下移 就会跳到下一个元件 的编号 数据查阅 测量一个元件后 查阅该数据 则按 返回 查阅 数据上传 对于基坑监测系统 直接跟计算机连接 仪器处于开机状态 勿须其它操作 2 水位测量 操作步骤基本上与轴力测量相同 水位计为单弦传感器 因此外业测量时选择单弦测量线 仪器自 带 数据的清除 每次外业前建议把已经安全上传的数据清除掉 开机 设置 清 除 确定或者放弃 第 64 页 共 86 页 测点及文件的设置 开机 设置 测点 工作区 A E 元件号 传感器的编号 文件名 当天当次只建立一个文件名 第 65 页 共 86 页 备注 元件编号是以监测图纸上的编号相同 如 SW1 和 SW2 表示 1 号水位和 2 号水位孔 测量数据可以与轴力测量数据在同一个 文件名中保存 故无需新建文件名 测量 单弦传感器 开机 选择元件编号 测量 确认保存 完成一个水位孔的测量工作 如需要继续另一个水位孔的测量 则在保存该水位孔的测量数据后 在上面图中按 下移 就会跳到下一 个水位的编号 继续测量 数据查阅 测量一个元件后 查阅该数据 则在下图模式下按 返回 查 第 66 页 共 86 页 阅 数据上传 对于基坑监测系统 直接跟计算机连接 仪器处于开机的状态 勿需在仪器的其它操 作 3 锚杆内力测量 锚杆内力和土钉内力 锚索应力计一般是多弦传感器 所以在外业测量选择多弦测量线 仪器自带 数据的清除 每次外业前建议把已经安全上传的数据清除掉 开机 设置 清 除 确定或者放弃 第 67 页 共 86 页 测点及文件的设置 开机 设置 测点 工作区 A E 元件号 传感器的编 号 文件名 当天当次只建立一个文件名 第 68 页 共 86 页 备注 元件编号是 6 个存储单元 即如果元件编号为 N 位数 则 在该编号前加 6 N 个 0 补足 6 位数 如 元件编号为 5314 则输入 005314 元件编号为 663254 则输入 663214 测量数据可以与轴力 水位测量数据在同一个文件名中保存 故无需新建文件名 开始测量 多弦传感器 开机 选择元件编号 测量 确认保存 完成一个元件的测量工作 如需要继续另一个元件的测量 则在 保存该元件的测量数据后 在上面图中按 下移 就会跳到下一个元件 的编号 数据查阅 第 69 页 共 86 页 测量一个元件后 查阅该数据 则在下图模式下按 返回 查 阅 数据上传 对于基坑监测系统 直接跟计算机连接 仪器处于开机的状态 勿需在仪器的其它操 作 4 注意事项 当天当次的监测项目 包括轴力 水位和锚索的测量数据可以 只保存在同一个文件名下 相同的监测项目 不同时间测量 需要另外建立文件名 做好仪器维护 仪器充电 清洁保护等工作 以上步骤仅供参考 第 70 页 共 86 页 第四篇第四篇 计算公式及原理篇计算公式及原理篇 第 71 页 共 86 页 根据 建筑基坑工程监测技术规范 GB50947 2009 及 建筑基坑工程监测 技术规范实施手册 中相关规定 基坑监测主要涉及以下 19 项监测项目 具体如 下表 序号 类别 监测项目 围护墙 边坡 顶部水平位移 周边建筑物水平位移 1水平位移监测 周边管线水平位移 围护墙 边坡 顶部竖向位移 周边地表竖向位移 周边建筑物竖向位移 2竖向位移监测 周边管线竖向位移 3 立柱竖向位移立柱竖向位移 4 深层水平位移监测深层水平位移 5 倾斜监测倾斜监测 6 裂缝监测裂缝监测 围护墙内力 7支护结构内力监测 支撑内力 第 72 页 共 86 页 立柱内力 8 土压力监测土压力 9 孔隙水压力监测孔隙水压力 10 地下水位监测 地下水位 锚杆 索 内力 11锚索及土钉 锚杆 内力监测 土钉 锚杆 内力 12 土体分层竖向位移监测土体分层竖向位移 水平位移水平位移监测监测 一 原始数据测量 仪器输出坐标为水平角 角度制 垂直观测角 角度制 斜 距 米 L 因为水平方向角 垂直方向角 则平距 90 cos LD cos cos cos LDX sin cos sin LDY 备注 角度为弧度制 1o 180 二 计算示意图 假定基坑如下图所示 假定测点 A XA YA 测点 B XB YB DM1 DM2为基坑转角点 用于设定虚拟段面 第 73 页 共 86 页 三 计算段面划分 基坑各直线段中所设监测点应划分为同一段面 比如 A B 为 DM1 DM2段面范围 C D E 为 DM2 DM3段面范围 监测项目设定 时录入 DM1 DM2断面可用以下直线方程表示 0 12 1221 12 12 DMDM DMDMDMDM DMDM DMDM XX XYXY x XX YY y 其余各边类似定向 第 74 页 共 86 页 四 点到虚拟断面的距离计算 A XA YA 为 DM1 DM2断面上的点 则 A 至定线距离为 2 12 12 12 1221 12 12 1 DMDM DMDM DMDM DMDMDMDM A DMDM DMDM A A XX YY XX XYXY x XX YY Y D 五 距离正负号约定 虚拟段面定义要沿着基坑顺时针或者逆时针排顺序 如 DM1 DM2 DM2 DM3 12 12 21 arctan DMDM DMDM DMDM XX YY R 方位角 第 75 页 共 86 页 00 360 00 180 00 180 00 121221 121221 121221 121221 21 DMDMDMDMDMDM DMDMDMDMDMDM DMDMDMDMDMDM DMDMDMDMDMDM DMDM YYXXR YYXXR YYXXR YYXXR 若 若 若 若 同理可得 11BDMADM 若虚拟段面沿基坑逆时针方向设置 则距离正负号判定如下 表示 A 点在基坑范围 虚拟断面 内 距离值为 211DMDMADM 正 表示 A 点在基坑范围 虚拟断面 外 距离值为 211DMDMADM 负 若虚拟段面沿基坑顺时针方向设置 则距离正负号判定如下 表示 A 点在基坑范围 虚拟段面 内 距离值为 211DMDMADM 正 表示 A 点在基坑范围 虚拟段面 外 距离值为 211DMDMADM 负 通过比较 A A1 的位移 可以得出本次的位移变化量 AA DD 1 结果为正值表示向基坑内位移 结果负值表示向基坑外位移 六 水平位移坐标中误差计算 AB 方位角定为