深基坑支护工程的监测技术三

深基坑支护工程的监测技术1.概述1）监测目的①信息化施工——基坑及其周围环境状态判断，后续施工预测、建议②优化设计——监测数据反馈于设计，优化设计③“实验”研究——监测结果用于反演分析，验证、改进设计理论2）监测对象与监测内容支护结构（内力、变形）坑周土体（土压力、变位）地下水（地下水位、孔隙水压力）周围环境（相邻建筑物、构筑物、地下管线、隧道等的变形、位移）在基坑开挖前制定系统的监测方案，在开挖及地下结构施工中，用科学的仪器、设备和手段对支护结构、周边环境(土体、建筑物、道路、地下设施等)的位移、倾斜、沉降、应力、开裂、基底隆起及地下水位的动态变化、孔隙水压力变化等进行综合监测。并对监测数据进行整理与分析，比较勘察、设计所预期的性状与监测结果的差别，对原设计成果进行评价并判断现有施工方案的合理性。通过反分析法计算和修正岩土力学参数，预测下一施工阶段可能出现的新动态，为施工期间进行设计优化和合理施工提供可靠信息，对后续开挖提出建议，对可能出现的险情进行及时预报，当有异常时立即采取必要技术措施，防患未然，确保安全。2.监测点的布置与监测方法的确定

(1)支护结构监测

1)支护结构顶部水平位移监测

最重要的监测项目之一。每间隔5～20m设一个监测点，每条直边至少3～4点，关键部位适当加密。可选择以下方法进行监测：

①用铟钢丝、钢卷尺两用式位移收敛计对支护结构顶部进行收敛量测测量精度为0.05mm。

②用精密光学经纬仪进行观测视准线法。

③用铟钢丝式伸缩计进行量测与自动记录系统相联，可连续获得水平位移曲线和位移速率曲线。

④用全站仪进行观测2)支护结构倾斜监测

根据支护结构受力及周边环境等因素，在关键的地方设点监测

①经纬仪观测法

在基坑开挖过程中及时在支护结构侧面布设测点，用光学经纬仪观测支护结构的倾斜。②布设测斜管一般情况下，基坑每边设1～3点，测斜管深度应不小于支护结构入土深度，采用高精度测斜仪定期进行监测，以掌握支护结构在各开挖施工阶段的倾斜变化情况，及时提供支护结构不同深度的水平位移随时间的变化曲线及分析计算结果。

3)支护结构沉降观测

可按常规方法用DSI型精密水准仪对支护结构的关键部位进行沉降观测。立柱桩沉降监测点直接布置在立柱桩上方的支撑面上。每根立柱桩的沉降量、位移量均需测量，特别对基坑中多个支撑交汇，受力复杂处的立柱应做为重点测点，对其变形与应力进行配套量测。4)支护结构应力监测

选择设计荷载较大或相对危险部位的支护桩（墙），用钢筋应力计对桩（墙）身钢筋和地圈梁(帽梁)、腰梁钢筋中较大应力断面处的应力进行监测，防止支护结构的结构性破坏。支护桩(墙)弯矩测点应选择基坑每侧中心处布置，深度方向测点间距一般以2.0m～5.0m为宜。5)支撑结构受力监测

选择受力较大部位的土层锚杆或内支撑进行监测。

①锚杆拉力监测

施工中用锚杆测力计或预先埋设于锚筋上的钢筋应力计监测锚杆的实际承受力。②钢管内支撑压力监测对钢管内支撑，可用应力传感器或应变计等监测其受力。③钢筋混凝土内支撑钢筋混凝土内支撑，可预埋钢筋应力计或混凝土应变计来监测内支撑受力。支撑轴力测点需设置在主撑跨中部位，每层支撑都应选几个有代表性的截面进行测量。对重要支撑宜配套测其在支点处的弯矩，以及两端和中部的沉降及位移。6)基坑开挖前应进行支护结构完整性检测

可用低应变动测法检测支护桩桩身是否断裂、严重缩颈、严重离析和夹泥等，并判定缺陷在桩中的部位。(2)周边环境的监测

周边环境的监测应包括基坑开挖深度3倍以内的范围。

1)邻近建筑物的沉降、倾斜和裂缝及发生时间和发展过程的监测

可用DSI型精密水准仪进行沉降和倾斜观测。房屋沉降量测点应布置在墙角、柱身(特别是代表独立基础及条形基础差异沉降的柱身)、门边等外形突出部位，测点间距要能充分反映建筑物各部分的不均匀沉降。

2)邻近构筑物、道路、地下管网设施的沉降和变形监测

可用DSI型精密水准仪进行沉降观测。地下管线位移量测有直接法和间接法两种，直接法就是将测点布置在管线本身上，而间接法则是将测点设在靠近管线底面的土体中，为分析管道纵向弯曲受力状况或在跟踪注浆调整管道差异沉降时，间接法必不可少。3)对岩土性状受施工影响而引起变化的监测

包括对土体表层沉降（采用精密水准仪）、水平位移（采用精密经纬仪）进行观测和对土体深部分层沉降（采用分层沉降仪）及倾斜进行监测。监测着重在距离基坑边为基坑开挖深度的1.5～2.0倍范围以内。可及时掌握边坡的整体稳定性，及时查明土体中存在的潜在滑移面的位置。4)桩侧土压力测试

桩侧土压力是支护设计中很重要的参数，常要求测试。可将钢弦式或电阻应变式压力盒埋设于土中，测试桩身在受到的实际土压力分布状况。5)基坑开没挖后的继基底隆悟起观测包括由桐于开挖晨卸荷基覆底回弹重的隆起典和由于发支护变膨形或失贪稳引起恶的隆起捷。用分遭层沉降贫仪监测佩之。6)土层纲孔隙社水压业力变克化的碎测试一般糟用振肚弦式逆孔隙夹水压绝力计知、电搬测式两测压芹计和业数字痕式钢普弦频市率接葱收仪步进行老测试附。7)地下水魄位监测当地下米水位的饮升降对炎基坑开东挖有较扒大影响秩时，应鬼对其进画行动态吃监测以眼及渗漏静、冒水煎、管涌跟、冲刷阳的监测携。8)肉眼巡马视与裂泥缝观测由有经士验的工途程师每河天进行妥的肉眼偏巡视工倦作是很焰有意义钥的。主荒要对地河圈梁（危帽梁）沿、邻近陪建筑物岭及邻近耳地面的厅裂缝、妹塌陷和献支护结澡构工作根失常、凭流土、受渗漏或长局部管似涌等不偏良现象绢的发生酬和发展站进行检染查、记挠录和分傍析。上述监吼测项目质中，水平治位移胶监测磁、沉贺降观衫测、启基坑浴隆起享观测餐、肉窜眼巡程视和蒜裂缝找观测堤等是础必不读可少幅的。其余祝项目骗可根摇据工炎程地针质水巧文地臂质特遇征及逼设计满要求毯有选陕择地序进行恰，强议调量姐测数少据与染施工谦工况变的具慨体施储工参档数配湾套，培以形额成有群效的条整个湿监测垂系统柏。使叫工程语设计瘦和施鼓工设宅计紧旗密结赠合，裕以达久到保旬证工葡程和培周围旬环境淡安全献和及破时调牧整优虾化设鞋计及和施工晒的目痕的。3.监测依结果欢分析宇与评架价深基励坑支陕护工培程监横测的茧特点中是在赴通过洽监测未获取戴准确图数据浸之后杏，十浇分强竟调定窗量化吃分析拳与评葡价，巴强调机及时结进行辞险情狱预报欺，提蔽出合跪理化盼措施彩的建冲议，榆并进乌一步揪检验绵调整掏处理涂后的盗效果逢，直蜘至解兆决问液题。夫对瘦监测唇结果奏的分星析评惨价主丽要包胜括下艺列方洽面：(1)对支坡护结忙构水驼平位溉移的懂分析对支护俯结构的兽水平位浓移进行辣细致深怪入的定暴量分析碎，包括砍位移速核率和累也积位移便量的计搜算，及礼时绘制跌位移随敞时间的敞变化曲炒线，对编引起位除移速率药增大的侧原因(如开聋挖深叹度、泥超挖浸现象佩、支培撑不啄及时掠、暴哗雨、挣积水拆、渗妹漏、姜管涌杏等)进行准结确记录头和仔细扁分析。(2伤)对沉演降的县分析对沉滥降及圆沉降俗速率邻进行梦计算测分析巷，要你区分睬是由个支护漂结构仙水平护位移惩引起职还是坐由地洗下水羞位降最低等锄原因辰引起伪。一际般由逗支护笑水平罢位移视引起鸦相邻猜地面约的最逆大沉厌降与炉水平输位移估之比娇约为0.古65～1.疤00，沉烂降发净生时惊间比籍水平凡位移骂发生踩时间密滞后5～10天左右拣，而由棵地下水缝位降低良会较快漆地引起禽地面较唱大沉降眯，应给栽予重视农。(3飞)对各项禽监测结艺果的综辛合分析晋与判断对各圈项监滥测结喘果进恢行综捡合分国析并艺相互橡验证邻和比下较。陡用新本的监搂测资预料与辣原设务计预武计情除况进钳行对懂比，淋判断乏现有溜设计谦、施培工方垂案的武合理渗性，上及时规进行宝险情燥预报胳分析廉，提剃出合仍理化孕建议铸，调听整设调计和私施工脆方案倾，确腹保支刑护结怎构和寻地下趟结构杠施工塔的安稀全。(4繁)对监测革结果的嫌反演分糠析根据监创测结果团，全面墓分析基蚕坑开挖妄对周边柄环境的如影响和吩基坑支付护的工即程效果衫。通过爹反分析计，查明管工程事即故的技上术原因橡。块用数醒值模拟扮法分析庙基坑施捞工期间袋各种情少况下支迹护结构卸的位移暴变化规悼律和进兆行稳定朵性分析占，用反梁分析方映法推算冶岩土体以的特性狮参数，壮检验原讯设计计热算方法钉适宜性吹，预测悔后续开溪挖工程日实践可想能出现流的新行赏为和新煌动态。4.险情预端报及险兽情处理涨措施险情咱发生椒时刻维的预摩报是全很困伐难的掩，但睬如加赠强监岸测，陷对于厅有前区兆的咬险情词完全雀可以垦防止非巨大店偶然施灾害刺的发菜生。愚在工愁程监纷测中粥，每泪一测跟试项乔目都等应事亩先确折定相倡应的续警戒撒值，猎以判主断位裁移或性受力衬状况我是否零已超掩过允脾许的垃范围衬，工舞程施掘工是锋否安醉全可曾靠，暗是否泳需调像整施图工步雁序或碧优化跪原设浸计方抽案。1)警戒值缓确定的蜡原则①满浆足设计画计算的队要求，贡不可超板出设计雅值；②袖满足兵测试抗对象状安全班要求制，达工到保惑护目哄的；附③吗对描于相兰同的教保护则对象吩，应骂针对误不同临的环辉境和苗不同蛾的施美工因知素而利确定努；④誓满足命各保汗护对普象的夏主管亭部门证提出笛的要世求；沸⑤宪满期足现爪行的天相关健规范所、规线程的话要求筋；唉⑥仁综合蕉考虑半，减吸少不毕必要鼠的资矩金投极入。2)警戒孙值的感确定根据以搬上原则辱，并结新合工程欠实践经状验，具捉体分析浴后确定韵警戒值,切不民可生赴搬硬宅套。①着基坑恐支护沉桩（萝墙）非水平值位移驻（包静括测冲斜）对只除关系语基坑糊本身武安全敌问题陈的测姻试，苹最大璃位移艇一般惜取80mm且最四大位棍移与谋开挖体深度烦的比跪值λ不超过0.诞70伪%，每涉天不防超过10mm。周围有罚需严格抖保护构改筑物的伍基坑，珍应根据饥保护对送象的需炒要来确幼定，一料般最大从不超过30mm且λ不超过0.涂35提%，每天兄不超过5mm。支护娱结构漠水平婶位移阵连续遣急剧俱增大捆的速歉率不券超过2.5～5.陶5mm折/d。②煤气本管道缺的变链位守沉喷降或黎水平旁位移愉不得吹超过10mm，每天库发展绪不得详超过2mm。魄③自来水牢管道变敬位悼沉降或绝水平位匠移均不结得超过30mm，每天发真展不得俭超过5mm。④基坑厨外水旁位庄坑助内降督水或赢开挖咽引起舟坑外贼水位炎下降麻不得机超过10俊00mm，每天卖不得晨超过500mm。报⑤立柱桩顶差异隆凑起或沉砌降不挤得超过10mm，每天录发展盟不得关超过2mm。物⑥弯矩及不轴力：疼根据设耻计计算绘书确定分，一般税将警戒组值定在80异%的设棍计允火