基坑工程监测技术课件

基坑工程施工监测3-1概述一、根本功要求根本知识〔岩土力学、地质、平安等〕熟悉标准〔相关设计技术、施工、监测标准〕吃透设计理解施工工艺〔土建、机电、监测〕会发现问题、解决问题表达能力〔文字、口头〕基坑工程施工监测1有关现场平安遵守平安规定、标准个人行为学习平安常识〔伤害形式、防护设施〕辨识危险源，制订对策〔应急方案〕平安教育〔工程部平安教育、岗前教育、技术交底〕观察现场平安环境，防止伤害和被伤害有关现场平安遵守平安规定、标准个人行为2二、基坑施工监测的目的

检验设计计算理论、模型和参数的正确性；

及时反响，指导基坑开挖和支护构造的施工〔*〕；

确保基坑支护构造和相邻建筑物的平安；〔*〕

为提高基坑工程设计和施工水平积累工程经历。

二、基坑施工监测的目的

3§3-2监测仪器和方法

基坑工程施工现场监测的内容分为两大局部，即围护构造体系监测和相邻环境监测。围护构造监测包括围护桩墙变形监测〔沉降、位移〕、支撑轴力监测、立柱变形监测、坑内土层变形监测、坑外水位监测等五局部。相邻环境中包括相邻地表沉降监测、地下管线沉降监测、相邻房屋变形监测等三局部。§3-2监测仪器和方法4表3-1基坑工程现场监测内容序号监测对象监测项目监测元件与仪器(一)围护结构1围护桩墙(1)桩墙顶水平位移桩墙顶沉降经纬仪水准仪(2)桩墙深层挠曲测斜仪(3)桩墙内力钢筋应力计、频率仪(4)桩墙上水土压力水压力土压力盒、频率仪孔隙水压力计、频率仪2水平支撑支撑轴力（混凝土）支撑轴力（钢支撑）钢筋应力计、频率仪或轴力计、频率仪3立柱垂直沉降水准仪4坑底土层垂直隆起分层沉降仪、沉降标5坑外地下水水位钢尺，或钢尺水位计和水位探测仪表3-1基坑工程现场监测内容序号监测对象监测项目监测元5序号监测对象监测项目监测元件与仪器(二)相邻环境7相邻地层(1)分层沉降分层沉降仪

(2)水平位移经纬仪8地下管线(1)垂直沉降水准仪(2)水平位移经纬仪9相邻房屋(1)垂直沉降水准仪(2)倾斜经纬仪(3)裂缝裂缝监测仪续上表序号监测对象监测项目监测元件与仪器(二)相邻环境7相邻地层6一、肉眼观测〔相当重要〕关注内容：围护构造和支撑体系的施工质量，地基加固的质量；围护体系是否有渗漏水及其渗漏水的位置和多少；施工工况的变化〔哪里挖土，挖了多少土，支撑是否及时撑上〕；坑边的堆载的变化；地表降水、承压降水的排放情况；基坑周围的地面裂缝，房屋裂缝情况；总包单位与分包单位的关系；一、肉眼观测〔相当重要〕7流土或局部管涌现象等；施工进度与施工工况。二、围护墙顶沉降监测仪器：水准仪方法：高程测量要求：在一个测区内，应设3个以上基准点；基准点要设置在距基坑开挖深度3倍以外的稳定地方。测点设置：用铆钉枪打入铝钉；钻孔埋设膨胀螺丝；涂红漆标记。流土或局部管涌现象等；8三、围护墙顶水平位移监测仪器：经纬仪方法：１、轴线法或视准线法〔图3-1〕。沿基坑边线或其延长线上的两端设置工作基点A、B，A、B两点形成的直线即为视准线，在视准线上沿基坑边线按照需要设置假设干测点。三、围护墙顶水平位移监测9测量基点A、B的设置：

距基坑一定距离的稳定地段；

有支撑的围护构造，可在基坑角点设临时基点C、D，变换工况时用基点A、B测量临时基点C、D水平位移，再用此结果对各测点的水平位移值作校正。

其它测点的设置：

最好设在基坑圈梁、压顶等较易固定的地方；

基坑有支撑时，测点宜设在两根支撑的跨中。

测量基点A、B的设置：

距基坑一定距离的稳定地段；

有支撑102.坐标法

全站仪测坐标

适用条件：工程场地小，施工障碍物多，基坑边线不都是直线的深基坑。2.坐标法11四、深层水平位移测量深层水平位移就是测量围护桩墙和土体在不同深度上的点的水平位移。1、仪器组成：测斜管：材料：塑料(PVC)或铝合金，内管壁有呈十字型分布的四条凹型导槽；管段长：分为2m和4m两种规格，管段之间由外包接头管连接；管径：60、70、90mm等多种不同规格〔上海一般用的是70mm〕。测斜探头：测量倾角传感元件。外形：Ф40细长金属鱼雷状，上、下近两端配有两对轮子，上端接电缆。

四、深层水平位移测量12测斜仪探头按传感元件不同，可分为四种〔如图3-2〕：

滑动电阻式：摆锤--电刷--电位计；

电阻片式：摆锤--弹簧片--电阻应变片；

钢弦式：摆锤

伺服加速度式：摆锤〔质量块〕--感应线圈基坑工程监测技术课件13基坑工程监测技术课件14数字式测读仪：与测斜仪探头配套使用的二次仪表。电缆：芯线中设有一根加强钢芯线，具有高防水性能。电缆的作用：①向探头供给电源；②给测读仪传递量测信息；③作为量测探头所在的量测点距孔口的深度尺；④提升和下放探头的绳索。数字式测读仪：与测斜仪探头配套使用的二次仪表。152、测量原理当土体内发生位移时，埋入土体中的测斜管随土体同步位移，通过逐点测量测斜管内测斜探头轴线与铅垂线之间倾角，可计算各点偏离垂线的水平偏差： (3-1)为第ｉ量测段的长度，通常取为0.5m、1.0m等整数，单位mm；为第ｉ量测段的倾角值，单位度。以管口为参照点，并从管口向下第n个测点的水平偏差值为：(3-2)2、测量原理16式中：δ0为管口的水平位移值，单位mm。

第n个测点的水平位移Δn：

(3-3)即：本次测得的水平偏差减去测斜管的初始水平偏差。

式中：δ0n从管口下数第n个测点处的水平偏差初始值；

φ0i从管口下数第n个测点处的倾角初始值；

Δ0是实测的管口水平位移。

式中：δ0为管口的水平位移值，单位mm。

第n个测点的水平17

说明：埋设好测斜管时不可能是铅垂线，故必有初始水平偏差值；

可以依次测两个相互垂直方向的位移，并求得位移总量和方向。

按一定比例绘制出水平位移随深度变化的曲线，即围护桩墙深层绕曲线。〔由于上海地区连续墙施工入土比一般不到0.8,故一般采用假设管顶不动,修正管口位移的方法)

3、埋设

(1)绑扎埋设测斜管绑扎于桩墙钢筋笼上，随钢筋笼或工字钢一起下到孔槽内(连续墙,灌注桩,或是smw工法桩)；

(2)钻孔埋设钻孔--放测斜管--回填空隙。

18工法桩安装测斜管图示工法桩安装测斜管图示19本卷须知：在管节连接时必须将上、下管节的十字槽严格对准，接头处用胶带封死，防止杂物入内；测斜管的一对凹槽与欲测量的位移方向一致〔垂直基坑边线方向〕；用高压水枪将测斜管内冲洗干净；初始值测量前必须用跟测斜仪粗细、长度差不多的假探头检查测斜管导槽是否正常可用；需测量管口坐标及高程；在测斜管外部设置金属套管〔？〕或砌筑窨井并加盖；本卷须知：204、量测

将仪器预热半小时，在测斜管中放置15分钟；

①如果是初始测试，在下放测斜仪探头前必须用假探头进展试验，防止测斜管堵塞造成测斜仪探头卡死。②测斜操作须有2人进展，1人操作读数仪，1人拉放探头及电缆线。③下放测斜仪探头，翻开读数仪电源，选择正确的孔号，确定孔深。基坑工程监测技术课件21④每孔每次测量需进展完整的1测回操作。1测回由前、后2个半测回操作组成。⑤前半测回下放探头时，探头滑轮应放在与基坑边线垂直的导槽内，且高轮所在一侧面向基坑，平缓将探头放至孔底，然后自下而上，平缓上拉电缆线，当电缆线上每米〔或每半米〕刻度与管口对齐时，停留，待读数仪表显示数据稳定后，按确认键进展存储，再上拉电缆线，再至半测回完成。⑥后半测回需将探头旋转180度，再放入导槽内，自下而上，按前半测回的方法进展测试操作。⑦注意在每一测回中，前半测回和后半测回电缆线上每一深度标记应尽量对准管口同一位置，并需防止管口磨损深度标记。⑧每一测回完成后，从仪器内查阅测量方差〔进口仪器〕，测量方差小于15，数据才可采用，否那么重测。⑨每次测试完成后，用清水冲洗测斜探头及电缆线，但注意电缆和读数仪连接部位不要进水。同时关闭读数仪电源，清洁读数仪外部。基坑工程监测技术课件22五、土体分层沉降测试分层沉降是土层内离地表不同深度处的沉降或隆起，通常用磁性分层沉降仪量测。1、仪器和测量原理测量仪器：磁性分层沉降仪，如图3-4。测量原理：埋入土体内的磁环与土体同步位移，用探头在分层沉降管探测磁环的位置，磁环位置的变化即为该深度处的沉降或隆起。精度：1mm。2、分层沉降管和磁环的埋设五、土体分层沉降测试231。土体分层沉降采用钻孔方法埋设，钻孔孔径应大于100mm，孔壁垂直。2。套管宜采用Φ45mm的PVC管，套管接头选择合理，防止磁环处于套管接头处。3。埋设前应根据方案选择好套管，按被测土体深度预置好磁环的位置，将磁环套在套管上，磁环的三角爪用纸绳绑在套管上，保证在孔中。4。在磁环的位置上下在套管上各套放一节大于1m长的波纹管，在磁环内侧涂抹黄油，波纹管距离磁环的远端用镙钉固定牢，标明各管的排放次序。5。将安装好磁环的套管，接顺序放入孔中预定位置。6。套管放好以后，用膨胀粘土球填充钻孔，填充时应将孔壁与套管之间的孔隙填充密实。1。土体分层沉降采用钻孔方法埋设，钻孔孔径应大于100mm，24基坑工程监测技术课件25六、基坑回弹监测基坑回弹是开挖土体的卸荷过程引起的基坑底面的隆起。1、仪器和原理仪器：回弹标或深层沉降标、分层沉降仪

原理：高程测量。即埋设于基坑开挖面以下的分层沉降环监测到的土层隆起就是土层回弹量。2、埋设同分层沉降基坑工程监测技术课件26七、土压力监测

1、预先安装法：如图3-7，适用于钢板桩或钢筋混凝土预制构件；2、挂布法：如图3-8，适用于地下连续墙；3、弹入法：如图3-9，适用于地下连续墙〔我没用过〕；4、活塞压入法：如图3-10，适用于地下连续墙〔古北路站科研监测〕；5、钻孔法：如图3-10，适用于土层中。

基坑工程监测技术课件27基坑工程监测技术课件28基坑工程监测技术课件29八、孔隙水压力监测1、仪器：孔隙水压力传感器〔孔隙水压力计〕和频率仪。孔隙水压力计的量程取测点深度处水柱的1.5~2.0倍。2、原理：探头由金属壳体和透水石组成。孔隙水压力计的工作原理是把多孔元件〔如透水石〕放置在土中，使土中水连续通过元件的孔隙〔透水后〕，把土体颗粒隔离在元件外面而只让水进入有感应膜的容器内，再测量容器中的水压力，即可测出孔隙压力。3、孔隙水压力计的埋设

钻孔法：如图3-10，适用于土层中，原那么上一个钻孔只能埋设一个探头。活塞压入法：同土压力计的安装

八、孔隙水压力监测30基坑工程监测技术课件31九、支挡构造内力监测1、用途：

基坑围护构造沿深度方向的弯矩；

基坑支撑构造的轴力；

构造底板所受的应力和弯矩。2、仪器：钢筋应力计和频率仪或电阻应变仪；

钢筋应变计和频率仪或电阻应变仪。

钢筋应力计的量程根据钢筋的直径和等级。九、支挡构造内力监测323、原理：

由钢筋计的拉力或压力计算构件内力的方法如下：

支撑轴力〔kN〕：

(3-5)

支撑弯矩：

(3-6)

地下连续墙弯矩：

(3-7)式中：Ec,Eg为混凝土和钢筋的弹性模量，单位MPa；

为所量测的几根钢筋拉压力平均值，单位kN；

3、原理：33A,Ag为支撑截面面积和钢筋截面面积；

为混凝土构造两对边受力主筋实测拉压力平均值；n为埋设钢筋计的那一层钢筋的受力主筋总根数；

t为受力主筋间距；b为支撑宽度；h为支撑高度或地下连续墙厚度。说明：构造浇筑初期应考虑混凝土龄期对弹性模量的影响；温度变化大时，还需注意温差对监测结果的影响。A,Ag为支撑截面面积和钢筋截面面积；

344、埋设〔如图3-12〕a.钢筋应力计：割断主筋，与构造主筋串联焊接；b.钢筋应变计：并在构造主筋附近〔与主筋并联〕。钢筋计在混凝土构造内相对的钢筋层上对称布置；矩形断面可以布置在4个角点处。基坑工程监测技术课件355、钢支撑轴力的监测a.在钢支撑头安装轴力计〔串联〕，直接测得轴力；

b.在钢支撑外表焊接钢弦式外表应变计，用频率计或应变仪测读〔国产的应变计不太好，而且须特殊的点焊〕；

基坑工程监测技术课件36说明：轴力计价格高，但测试简单,可以重复使用〔但须重新标定〕F＝K×〔fo2－fi2〕

需在施工单位配置钢支撑时就协调好轴力计安装事宜；

轴力计安装不好，会影响支撑受力甚至引起支撑失稳或滑脱。

基坑工程监测技术课件37基坑工程监测技术课件38十一、坑外水位监测１、仪器水位管：水位管管身2/3处钻有小孔的塑料管，外包细纱布挡泥土；钢尺，或钢尺水位计和水位探测仪。２、埋设——钻孔埋设本卷须知：钻孔不能使用护壁法，清水冲孔后放入水位管；在水位管与孔壁间用干净细砂填实，上面1~2米用粘土球封孔；水位管应高出地面约200mm，上面加盖*；水位管深比该地区常年水位深5~6m即可。十一、坑外水位监测39十二、邻近建筑物变形监测1、邻近建筑物资料收集和调查

建筑物平面位置图等；

建筑物根底和构造的设计图纸；

建筑物基坑工程围护方案；

建筑物既有的测点布设图和监测资料；

建筑物已有裂缝的宽度、长度和走向等。2、监测内容

沉降*、水平位移、倾斜*、裂缝等。

十二、邻近建筑物变形监测40十三、相邻地下管线监测1、相邻地下管线资料收集和调查(1)市政综合管线图；(2)管线埋置深度和走向、管材和接头的型式；(3)管线的根底型式、地基处理情况等；(4)管线地面道路人流与交通状况。2、监测内容沉降3、测点布设十三、相邻地下管线监测41直接测点：a.抱箍式,如图3-21；b.

套筒式,如图3-22。c.上水的阀门上直接测点：a.抱箍式,如图3-21；423-3监测方案设计监测方案制定步骤：(1)收集和阅读有关资料a.综合平面图b.工程地质勘察报告c.围护构造和主体构造(0.00以下局部)的设计图纸d.围护施工组织设计e.综合管线图等f.相邻建筑物根底和构造的设计图纸；(2)现场踏勘*(3)拟定监测方案初稿，提交协调会议讨论，形成会议纪要(4)根据会议纪对监测方案初稿进展修改，形成正式监测方案。3-3监测方案设计监测方案制定步骤：43基坑工程监测方案设计的内容：(1)监测内容——测什么；(2)监测方法和仪器——怎么测；(3)施测部位和测点布置——测哪里；(4)监测周期——何时测；(5)预警值及报警制度等实施方案——怎么办。

一、监测内容确实定1。有关标准确定2。设计要求及招标文件要求基坑工程监测方案设计的内容：44二、监测仪器和方法确实定基坑监测内容中，可以选择的仪器和方法的余地较少；各基坑监测内容所能选择的仪器和方法已如3-2所述〔土压力，孔隙水压力，土体分层沉降均为选作工程〕。三、测点位置及其布置原那么1、桩墙顶水平位移和沉降混凝土圈梁或压顶上；测点间距一般对应于测斜管的位置，变化较大处应适当加密；有支撑时布置在两根支撑的中间部位；有测斜管处；桩墙顶水平位移和沉降测点是合二为一的。二、监测仪器和方法确实定452、立柱隆沉点立柱桩上方的支撑面上；多根支撑交汇处立柱；作施工栈桥处的立柱。上海地区是每个开挖段一般要有1个立柱隆沉点3、桩墙深层水平位移在基坑每边上应布设1个测孔，布设在基坑边中部；较短的边可不布设，长边上应每隔25米布设1个〔上海地铁标准〕；测孔一般应布设在连续墙的跨中部位；测斜管深度与围护桩墙同深度，并延伸至地表；

2、立柱隆沉点464、土体分层沉降〔选作〕平面位置的布设参见桩墙深层水平位移的布设原那么；测孔紧邻围护桩墙埋设；在各土层的分界面布设测点；在厚度较大土层中，土层中部增加测点。5、土体回弹基坑中央、特征变形点；

4、土体分层沉降〔选作〕476、支撑轴力测点的布置平面上：轴力最大的支撑；支撑间距最大处的支撑；受力较复杂的支撑；有代表性的支撑；混凝土支撑轴力监测截面应取支撑中部〔*〕；钢支撑轴力监测截面应取支撑端部。一般每两个开挖段要有一组轴力监测点立面上：平面测点对应的每道支撑处都应测。基坑工程监测技术课件487、锚杆拉力测点的布置平面上：拉力最大的锚杆；间距最大处的锚杆；平面形状较复杂处的锚杆；有代表性的锚杆；每道土层锚杆中至少测2根；锚杆长度、型式、穿越的土层不同时，每种情况至少测2根。立面上：平面测点对应的每道锚杆处都应测。每道锚杆与平面测点对应处。7、锚杆拉力测点的布置498、围护桩墙的内力测点的布置〔一级基坑选作或科研〕平面上：弯矩最大处；支撑间距最大处；受力较复杂处；有代表性的地方；剖面上：弯矩最大处；反弯点位置；两道支撑〔土锚〕的跨中；内支撑及拉锚所在位置；各土层的分界面、配筋率改变处。8、围护桩墙的内力测点的布置〔一级基坑选作或科研〕509、坑外地下水位管底标高一般在常年水位以下45m。沿围护体系长边均匀布设2~3个9、坑外地下水位5110、环境监测环境监测包括2倍基坑开挖深度范围内的建筑〔构〕物和地下管线。〔1〕建筑〔构〕物监测与建筑〔构〕物长期沉降观测点的布设原那么一致；尽量利用建筑〔构〕物既有沉降观测点；在墙角、柱身、门边等外形凸出部位；能反映根底差异沉降处〔群房与主楼交接处、根底差异缝处；〔2〕地下管线监测听取管线主管部门的意见；有弯头和丁字形接头；每隔10~15米布设1个测点；柔性管线测点间隔可以放长；

10、环境监测52三、监测期限与频率见相关标准，开挖阶段一般是1次/天说明：在基坑开挖前，取连续2次测量无明显差异时的读取为初读数；埋设在土层中的元件最好在基坑开挖两周前埋设；〔土压力盒、孔隙水压力计、测斜管和分层沉降环等〕支撑内等需随施工进度而埋设的元件，在埋设后立即读取初读数。监测频率应随基坑状况、变化速率而作适当调整。三、监测期限与频率53四、预警值确实定预警值确实定依据：(1)现行的相关标准、规程；上海市基坑设计规程；国家?建筑基坑工程技术标准?；上海地区相邻建筑物的根底倾斜允许值。(2)设计计算预估值〔围护构造和支撑轴力〕；(3)各保护对象的主管部门提出的要求；(4)经历类比、专家会议。四、预警值确实定54★位移时程曲线变形速率加速度小于0，那么该工程是稳定的；变形加速度等于0，工程进入“定常蠕变〞状态，须发出警告；各种时程曲线、特征曲线发生明显转折点或突变点，也应引起重视★位移时程曲线55五、报警制度到达报警值，在日报表上作上报警记号，写出书面报告面交管理人员；变化速率连续三次报警，在日报表上作上紧急报警记号，写出书面报告外，开现场会。五、报警制度563-4监测工程工作程序3-4监测工程工作程序573-5现场监测数据的处理和一些体会测斜与轴力数据直接与工况对应,故务必要结合工况来处理这些数据。a.某次测斜数据出现以下情况，需修正数据〔仪器硬件原因〕：3-5现场监测数据的处理和一些体会测斜与轴力数据直接与工况58b.挖到基坑深部时除注意测斜变化速率，深部最大位移与对应开挖深度关系外，还须注意踢脚变化。如墙底测斜数据变化过快，也容易造成基坑失稳。c.测斜变形速率大时，现场需复核，如果加测发现变化速率衰减，基坑趋于平安，反之，比较危险，需加强观测。d.上海地区监测尤其注意承压水层分布及对应其隔水层的分布厚度及缺失情况，承压水抽得过少，b.挖到基坑深部时除注意测斜变化速率，深部最大位移与对应开挖59基坑容易产生危险，承压水抽得过多，周边环境影响会很大，而且影响的范围会很大，周期会很长，尤其对建筑物影响较大。碰到该情形，监测时尤其要留神。e.墙顶位移现实情况在开挖较深时会出现负值。f.墙顶沉降开挖时一般会隆起，待到基坑开挖时间较长后会略有下降。g.支撑轴力的影响因素比较多：围护位移、复加预应力、附近支撑预加应力、气温变化等，一般规律是某道支撑预加应力后，其对应断面上一道支撑的轴力值减小的量会比较大。基坑容易产生危险，承压水抽得过多，周边环境影响会很大，而且影60h.如发现坑外水位突然下降，需重点关注测斜变化，有可能现场暂时找不到漏水点，但可确定一定有漏水处，有可能在开挖面以下。i.基坑周边的动载对基坑变形影响较大j.基坑工程是一个系统工程，它的施工过程涉及到众多的施工工艺，基坑变形伴随着施工的全过程：围护施工、地基加固、降水、开挖、支撑等。故需重点关注这些施工工艺，对有的放矢的开展施工监测有密切关系。h.如发现坑外水位突然下降，需重点关注测斜变化，有可能现场暂61基坑工程施工监测3-1概述一、根本功要求根本知识〔岩土力学、地质、平安等〕熟悉标准〔相关设计技术、施工、监测标准〕吃透设计理解施工工艺〔土建、机电、监测〕会发现问题、解决问题表达能力〔文字、口头〕基坑工程施工监测62有关现场平安遵守平安规定、标准个人行为学习平安常识〔伤害形式、防护设施〕辨识危险源，制订对策〔应急方案〕平安教育〔工程部平安教育、岗前教育、技术交底〕观察现场平安环境，防止伤害和被伤害有关现场平安遵守平安规定、标准个人行为63二、基坑施工监测的目的

检验设计计算理论、模型和参数的正确性；

及时反响，指导基坑开挖和支护构造的施工〔*〕；

确保基坑支护构造和相邻建筑物的平安；〔*〕

为提高基坑工程设计和施工水平积累工程经历。

二、基坑施工监测的目的

64§3-2监测仪器和方法

基坑工程施工现场监测的内容分为两大局部，即围护构造体系监测和相邻环境监测。围护构造监测包括围护桩墙变形监测〔沉降、位移〕、支撑轴力监测、立柱变形监测、坑内土层变形监测、坑外水位监测等五局部。相邻环境中包括相邻地表沉降监测、地下管线沉降监测、相邻房屋变形监测等三局部。§3-2监测仪器和方法65表3-1基坑工程现场监测内容序号监测对象监测项目监测元件与仪器(一)围护结构1围护桩墙(1)桩墙顶水平位移桩墙顶沉降经纬仪水准仪(2)桩墙深层挠曲测斜仪(3)桩墙内力钢筋应力计、频率仪(4)桩墙上水土压力水压力土压力盒、频率仪孔隙水压力计、频率仪2水平支撑支撑轴力（混凝土）支撑轴力（钢支撑）钢筋应力计、频率仪或轴力计、频率仪3立柱垂直沉降水准仪4坑底土层垂直隆起分层沉降仪、沉降标5坑外地下水水位钢尺，或钢尺水位计和水位探测仪表3-1基坑工程现场监测内容序号监测对象监测项目监测元66序号监测对象监测项目监测元件与仪器(二)相邻环境7相邻地层(1)分层沉降分层沉降仪

(2)水平位移经纬仪8地下管线(1)垂直沉降水准仪(2)水平位移经纬仪9相邻房屋(1)垂直沉降水准仪(2)倾斜经纬仪(3)裂缝裂缝监测仪续上表序号监测对象监测项目监测元件与仪器(二)相邻环境7相邻地层67一、肉眼观测〔相当重要〕关注内容：围护构造和支撑体系的施工质量，地基加固的质量；围护体系是否有渗漏水及其渗漏水的位置和多少；施工工况的变化〔哪里挖土，挖了多少土，支撑是否及时撑上〕；坑边的堆载的变化；地表降水、承压降水的排放情况；基坑周围的地面裂缝，房屋裂缝情况；总包单位与分包单位的关系；一、肉眼观测〔相当重要〕68流土或局部管涌现象等；施工进度与施工工况。二、围护墙顶沉降监测仪器：水准仪方法：高程测量要求：在一个测区内，应设3个以上基准点；基准点要设置在距基坑开挖深度3倍以外的稳定地方。测点设置：用铆钉枪打入铝钉；钻孔埋设膨胀螺丝；涂红漆标记。流土或局部管涌现象等；69三、围护墙顶水平位移监测仪器：经纬仪方法：１、轴线法或视准线法〔图3-1〕。沿基坑边线或其延长线上的两端设置工作基点A、B，A、B两点形成的直线即为视准线，在视准线上沿基坑边线按照需要设置假设干测点。三、围护墙顶水平位移监测70测量基点A、B的设置：

距基坑一定距离的稳定地段；

有支撑的围护构造，可在基坑角点设临时基点C、D，变换工况时用基点A、B测量临时基点C、D水平位移，再用此结果对各测点的水平位移值作校正。

其它测点的设置：

最好设在基坑圈梁、压顶等较易固定的地方；

基坑有支撑时，测点宜设在两根支撑的跨中。

测量基点A、B的设置：

距基坑一定距离的稳定地段；

有支撑712.坐标法

全站仪测坐标

适用条件：工程场地小，施工障碍物多，基坑边线不都是直线的深基坑。2.坐标法72四、深层水平位移测量深层水平位移就是测量围护桩墙和土体在不同深度上的点的水平位移。1、仪器组成：测斜管：材料：塑料(PVC)或铝合金，内管壁有呈十字型分布的四条凹型导槽；管段长：分为2m和4m两种规格，管段之间由外包接头管连接；管径：60、70、90mm等多种不同规格〔上海一般用的是70mm〕。测斜探头：测量倾角传感元件。外形：Ф40细长金属鱼雷状，上、下近两端配有两对轮子，上端接电缆。

四、深层水平位移测量73测斜仪探头按传感元件不同，可分为四种〔如图3-2〕：

滑动电阻式：摆锤--电刷--电位计；

电阻片式：摆锤--弹簧片--电阻应变片；

钢弦式：摆锤

伺服加速度式：摆锤〔质量块〕--感应线圈基坑工程监测技术课件74基坑工程监测技术课件75数字式测读仪：与测斜仪探头配套使用的二次仪表。电缆：芯线中设有一根加强钢芯线，具有高防水性能。电缆的作用：①向探头供给电源；②给测读仪传递量测信息；③作为量测探头所在的量测点距孔口的深度尺；④提升和下放探头的绳索。数字式测读仪：与测斜仪探头配套使用的二次仪表。762、测量原理当土体内发生位移时，埋入土体中的测斜管随土体同步位移，通过逐点测量测斜管内测斜探头轴线与铅垂线之间倾角，可计算各点偏离垂线的水平偏差： (3-1)为第ｉ量测段的长度，通常取为0.5m、1.0m等整数，单位mm；为第ｉ量测段的倾角值，单位度。以管口为参照点，并从管口向下第n个测点的水平偏差值为：(3-2)2、测量原理77式中：δ0为管口的水平位移值，单位mm。

第n个测点的水平位移Δn：

(3-3)即：本次测得的水平偏差减去测斜管的初始水平偏差。

式中：δ0n从管口下数第n个测点处的水平偏差初始值；

φ0i从管口下数第n个测点处的倾角初始值；

Δ0是实测的管口水平位移。

式中：δ0为管口的水平位移值，单位mm。

第n个测点的水平78

说明：埋设好测斜管时不可能是铅垂线，故必有初始水平偏差值；

可以依次测两个相互垂直方向的位移，并求得位移总量和方向。

按一定比例绘制出水平位移随深度变化的曲线，即围护桩墙深层绕曲线。〔由于上海地区连续墙施工入土比一般不到0.8,故一般采用假设管顶不动,修正管口位移的方法)

3、埋设

(1)绑扎埋设测斜管绑扎于桩墙钢筋笼上，随钢筋笼或工字钢一起下到孔槽内(连续墙,灌注桩,或是smw工法桩)；

(2)钻孔埋设钻孔--放测斜管--回填空隙。

79工法桩安装测斜管图示工法桩安装测斜管图示80本卷须知：在管节连接时必须将上、下管节的十字槽严格对准，接头处用胶带封死，防止杂物入内；测斜管的一对凹槽与欲测量的位移方向一致〔垂直基坑边线方向〕；用高压水枪将测斜管内冲洗干净；初始值测量前必须用跟测斜仪粗细、长度差不多的假探头检查测斜管导槽是否正常可用；需测量管口坐标及高程；在测斜管外部设置金属套管〔？〕或砌筑窨井并加盖；本卷须知：814、量测

将仪器预热半小时，在测斜管中放置15分钟；

①如果是初始测试，在下放测斜仪探头前必须用假探头进展试验，防止测斜管堵塞造成测斜仪探头卡死。②测斜操作须有2人进展，1人操作读数仪，1人拉放探头及电缆线。③下放测斜仪探头，翻开读数仪电源，选择正确的孔号，确定孔深。基坑工程监测技术课件82④每孔每次测量需进展完整的1测回操作。1测回由前、后2个半测回操作组成。⑤前半测回下放探头时，探头滑轮应放在与基坑边线垂直的导槽内，且高轮所在一侧面向基坑，平缓将探头放至孔底，然后自下而上，平缓上拉电缆线，当电缆线上每米〔或每半米〕刻度与管口对齐时，停留，待读数仪表显示数据稳定后，按确认键进展存储，再上拉电缆线，再至半测回完成。⑥后半测回需将探头旋转180度，再放入导槽内，自下而上，按前半测回的方法进展测试操作。⑦注意在每一测回中，前半测回和后半测回电缆线上每一深度标记应尽量对准管口同一位置，并需防止管口磨损深度标记。⑧每一测回完成后，从仪器内查阅测量方差〔进口仪器〕，测量方差小于15，数据才可采用，否那么重测。⑨每次测试完成后，用清水冲洗测斜探头及电缆线，但注意电缆和读数仪连接部位不要进水。同时关闭读数仪电源，清洁读数仪外部。基坑工程监测技术课件83五、土体分层沉降测试分层沉降是土层内离地表不同深度处的沉降或隆起，通常用磁性分层沉降仪量测。1、仪器和测量原理测量仪器：磁性分层沉降仪，如图3-4。测量原理：埋入土体内的磁环与土体同步位移，用探头在分层沉降管探测磁环的位置，磁环位置的变化即为该深度处的沉降或隆起。精度：1mm。2、分层沉降管和磁环的埋设五、土体分层沉降测试841。土体分层沉降采用钻孔方法埋设，钻孔孔径应大于100mm，孔壁垂直。2。套管宜采用Φ45mm的PVC管，套管接头选择合理，防止磁环处于套管接头处。3。埋设前应根据方案选择好套管，按被测土体深度预置好磁环的位置，将磁环套在套管上，磁环的三角爪用纸绳绑在套管上，保证在孔中。4。在磁环的位置上下在套管上各套放一节大于1m长的波纹管，在磁环内侧涂抹黄油，波纹管距离磁环的远端用镙钉固定牢，标明各管的排放次序。5。将安装好磁环的套管，接顺序放入孔中预定位置。6。套管放好以后，用膨胀粘土球填充钻孔，填充时应将孔壁与套管之间的孔隙填充密实。1。土体分层沉降采用钻孔方法埋设，钻孔孔径应大于100mm，85基坑工程监测技术课件86六、基坑回弹监测基坑回弹是开挖土体的卸荷过程引起的基坑底面的隆起。1、仪器和原理仪器：回弹标或深层沉降标、分层沉降仪

原理：高程测量。即埋设于基坑开挖面以下的分层沉降环监测到的土层隆起就是土层回弹量。2、埋设同分层沉降基坑工程监测技术课件87七、土压力监测

1、预先安装法：如图3-7，适用于钢板桩或钢筋混凝土预制构件；2、挂布法：如图3-8，适用于地下连续墙；3、弹入法：如图3-9，适用于地下连续墙〔我没用过〕；4、活塞压入法：如图3-10，适用于地下连续墙〔古北路站科研监测〕；5、钻孔法：如图3-10，适用于土层中。

基坑工程监测技术课件88基坑工程监测技术课件89基坑工程监测技术课件90八、孔隙水压力监测1、仪器：孔隙水压力传感器〔孔隙水压力计〕和频率仪。孔隙水压力计的量程取测点深度处水柱的1.5~2.0倍。2、原理：探头由金属壳体和透水石组成。孔隙水压力计的工作原理是把多孔元件〔如透水石〕放置在土中，使土中水连续通过元件的孔隙〔透水后〕，把土体颗粒隔离在元件外面而只让水进入有感应膜的容器内，再测量容器中的水压力，即可测出孔隙压力。3、孔隙水压力计的埋设

钻孔法：如图3-10，适用于土层中，原那么上一个钻孔只能埋设一个探头。活塞压入法：同土压力计的安装

八、孔隙水压力监测91基坑工程监测技术课件92九、支挡构造内力监测1、用途：

基坑围护构造沿深度方向的弯矩；

基坑支撑构造的轴力；

构造底板所受的应力和弯矩。2、仪器：钢筋应力计和频率仪或电阻应变仪；

钢筋应变计和频率仪或电阻应变仪。

钢筋应力计的量程根据钢筋的直径和等级。九、支挡构造内力监测933、原理：

由钢筋计的拉力或压力计算构件内力的方法如下：

支撑轴力〔kN〕：

(3-5)

支撑弯矩：

(3-6)

地下连续墙弯矩：

(3-7)式中：Ec,Eg为混凝土和钢筋的弹性模量，单位MPa；

为所量测的几根钢筋拉压力平均值，单位kN；

3、原理：94A,Ag为支撑截面面积和钢筋截面面积；

为混凝土构造两对边受力主筋实测拉压力平均值；n为埋设钢筋计的那一层钢筋的受力主筋总根数；

t为受力主筋间距；b为支撑宽度；h为支撑高度或地下连续墙厚度。说明：构造浇筑初期应考虑混凝土龄期对弹性模量的影响；温度变化大时，还需注意温差对监测结果的影响。A,Ag为支撑截面面积和钢筋截面面积；

954、埋设〔如图3-12〕a.钢筋应力计：割断主筋，与构造主筋串联焊接；b.钢筋应变计：并在构造主筋附近〔与主筋并联〕。钢筋计在混凝土构造内相对的钢筋层上对称布置；矩形断面可以布置在4个角点处。基坑工程监测技术课件965、钢支撑轴力的监测a.在钢支撑头安装轴力计〔串联〕，直接测得轴力；

b.在钢支撑外表焊接钢弦式外表应变计，用频率计或应变仪测读〔国产的应变计不太好，而且须特殊的点焊〕；

基坑工程监测技术课件97说明：轴力计价格高，但测试简单,可以重复使用〔但须重新标定〕F＝K×〔fo2－fi2〕

需在施工单位配置钢支撑时就协调好轴力计安装事宜；

轴力计安装不好，会影响支撑受力甚至引起支撑失稳或滑脱。

基坑工程监测技术课件98基坑工程监测技术课件99十一、坑外水位监测１、仪器水位管：水位管管身2/3处钻有小孔的塑料管，外包细纱布挡泥土；钢尺，或钢尺水位计和水位探测仪。２、埋设——钻孔埋设本卷须知：钻孔不能使用护壁法，清水冲孔后放入水位管；在水位管与孔壁间用干净细砂填实，上面1~2米用粘土球封孔；水位管应高出地面约200mm，上面加盖*；水位管深比该地区常年水位深5~6m即可。十一、坑外水位监测100十二、邻近建筑物变形监测1、邻近建筑物资料收集和调查

建筑物平面位置图等；

建筑物根底和构造的设计图纸；

建筑物基坑工程围护方案；

建筑物既有的测点布设图和监测资料；

建筑物已有裂缝的宽度、长度和走向等。2、监测内容

沉降*、水平位移、倾斜*、裂缝等。

十二、邻近建筑物变形监测101十三、相邻地下管线监测1、相邻地下管线资料收集和调查(1)市政综合管线图；(2)管线埋置深度和走向、管材和接头的型式；(3)管线的根底型式、地基处理情况等；(4)管线地面道路人流与交通状况。2、监测内容沉降3、测点布设十三、相邻地下管线监测102直接测点：a.抱箍式,如图3-21；b.

套筒式,如图3-22。c.上水的阀门上直接测点：a.抱箍式,如图3-21；1033-3监测方案设计监测方案制定步骤：(1)收集和阅读有关资料a.综合平面图b.工程地质勘察报告c.围护构造和主体构造(0.00以下局部)的设计图纸d.围护施工组织设计e.综合管线图等f.相邻建筑物根底和构造的设计图纸；(2)现场踏勘*(3)拟定监测方案初稿，提交协调会议讨论，形成会议纪要(4)根据会议纪对监测方案初稿进展修改，形成正式监测方案。3-3监测方案设计监测方案制定步骤：104基坑工程监测方案设计的内容：(1)监测内容——测什么；(2)监测方法和仪器——怎么测；(3)施测部位和测点布置——测哪里；(4)监测周期——何时测；(5)预警值及报警制度等实施方案——怎么办。

一、监测内容确实定1。有关标准确定2。设计要求及招标文件要求基坑工程监测方案设计的内容：105二、监测仪器和方法确实定基坑监测内容中，可以选择的仪器和方法的余地较少；各基坑监测内容所能选择的仪器和方法已如3-2所述〔土压力，孔隙水压力，土体分层沉降均为选作工程〕。三、测点位置及其布置原那么1、桩墙顶水平位移和沉降混凝土圈梁或压顶上；测点间距一般对应于测斜管的位置，变化较大处应适当加密；有支撑时布置在两根支撑的中间部位；有测斜管处；桩墙顶水平位移和沉降测点是合二为一的。二、监测仪器和方法确实定1062、立柱隆沉点立柱桩上方的支撑面上；多根支撑交汇处立柱；作施工栈桥处的立柱。上海地区是每个开挖段一般要有1个立柱隆沉点3、桩墙深层水平位移在基坑每边上应布设1个测孔，布设在基坑边中部；较短的边可不布设，长边上应每隔25米布设1个〔上海地铁标准〕；测孔一般应布设在连续墙的跨中部位；测斜管深度与围护桩墙同深度，并延伸至地表；

2、立柱隆沉点1074、土体分层沉降〔选作〕平面位置的布设参见桩墙深层水平位移的布设原那么；测孔紧邻围护桩墙埋设；在各土层的分界面布设测点；在厚度较大土层中，土层中部增加测点。5、土体回弹基坑中央、特征变形点；

4、土体分层沉降〔选作〕1086、支撑轴力测点的布置平面上：轴力最大的支撑；支撑间距最大处的支撑；受力较复杂的支撑；有代表性的支撑；混凝土支撑轴力监测截面应取支撑中部〔*〕；钢支撑轴力监测截面应取支撑端部。一般每两个开挖段要有一组轴力监测点立面上：平面测点对应的每道支撑处都应测。基坑工程监测技术课件1097、锚杆拉力测点的布置平面上：拉力最大的锚杆；间距最大处的锚杆；平面形状较复杂处的锚杆；有代表性的锚杆；每道土