基坑监测技术方案

项目基坑工程监测

技

术

方

案

XXXXXX设计有限公司

二。一一年八月

0

项目基坑工程监测方案

编写:

审核:

批准:

XXXXXXX勘察设计有限公司

2011年08月

地址：电话：

邮政编码：网址：

目录

1监测技术方案.............................................................4

1

1.1工程概况4

1.2周边环境概况4

1.3监测目的4

1.4监测技术方案编制依据与原则5

141监测技术方案编制依据.......................................6

1.4.2监测技术方案编制的原则.....................................6

1.5监测范围及内容7

1.6.监测方法、数据处理及测点的埋设8

161监测控制网的布设............................................9

162围护墙顶沉降监测............................................9

1.6.3围护墙顶水平位移监测.....................................12

164围护墙深层水平位移监测....................................15

1.6.5支撑轴力监测.............................................18

1.6.6立柱沉降监测.............................................21

1.6.7地下水位监测..............................................21

168边建筑物沉降、裂缝、倾斜监测.............................23

1.6.9周边管线水平、垂直位移监测..............................24

1.6.10巡视......................................................25

1.7监测技术要求26

1.7.1技术要求..................................................26

1.7.2监测精度..................................................26

1.7.3监测频率..................................................27

1.7.4监测参考报警值...........................................28

2监测仪器设备及人员组织................................................29

3监测质量保证措施......................................................31

3.1质量目标31

3.2质量保证体系31

3.3监测工作的管理32

3.4保证监测质量的措施32

3.4.1健全监测管理服务质量保证体系............................32

3.4.2工序质量控制措施.........................................35

3.4.3监测管理服务质量保证组织措施...........................36

3.4.4监测管理服务质量保证制度措施............................38

3.5监测管理服务质量保证技术措施39

3.5.1仪器、仪表................................................39

3.5.2野外作业..................................................39

3.5.3资料采集及整理...........................................39

3.6监测管理服务质量保证信息管理措施40

3.6.1文件控制...................................................40

3.6.2安全监测报警..............................................41

4监测进度保证措施......................................................42

4.1施工进度目标42

4.2施工进度程序42

4.3施工组织进度计划控制43

2

4.3.1施工进度计划与实施.........................................43

432工程施工中影响进度的几个重点及对策.......................43

5安全文明施工、环境保护目标和保证措施................................45

5.1、安全文明施工目标45

5.2安全保证体系45

5.2.1、安全保护责任.............................................45

5.2.2劳动保护..................................................45

5.2.3照明安全..................................................46

5.2.4接地及避雷装置...........................................46

5.2.5消防......................................................46

526洪水和气象灾害的防护......................................46

5.3文明施工保证措施46

5.4环境保护47

6对本工程的承诺.........................................................48

7附图......................................................................48

3

1监测技术方案

1.1工程概况

XXXXXXXX国际家居广场基坑工程位于XXXX路以西、XXXX绿化带以北、先

锋路以南，临近XXXXXXX。

本工程基坑开挖深度为9.33~9.73米，局部深坑落深为1.50〜3.00米，基

坑安全等级为二级，基坑环境保护等级为三级。

围护结构采用钻孔灌注桩挡土+两轴搅拌桩止水、竖向设置一道内支撑。

1.2周边环境概况

周边道路及建筑物情况：

北侧红线外为先锋路；

东侧红线外为金汇路路；

南侧红线外为吴中路绿化带。

建筑物有基坑西侧的虹桥商贸城及北面与东面的房屋。

周边市政管线情况：

东侧金汇路宽约12m,其下管线由近至远分别为：颔水额水®力

最近的地下管线距离基坑边线为24m。

1.3监测目的

4

通过监测可获得基坑的支撑轴力、支护结构桩顶水平位移和沉降、支护结

构变形、地表沉降、地下水等参数，并结合周边建筑物沉降、倾斜、裂缝情况

进行基坑每周安全性分析，将其成果及时提供给业主、设计、施工、监理，做

到信息化施工，保证工程结构及周边环境的安全，减少施工对周边建（构）筑

物、路面及管线等周围环境的影响，从而有效地将施工控制在安全范围之内。

同时，积极配合业主进行与本工程有关的科研、监测、测试工作。通过对该工

程监测可以达到以下目的：

（1）监视分析工程施工周围土体在施工过程中的动态变化，明确工程施工

对原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节；

（2）掌握支护体系的受力和变形状态，并对其安全稳定性进行评价；

（3）根据地质条件和施工方法，对施工影响范围内的地表沉降等监测项目

预先进行估算和研究，并对附近的建（构）筑物、地下管线等可能受到影响的

程度作出评估和提出处理方案，确保它们在施工过程中处于安全的工作状态：

（4）通过现场监测信息反馈和施工中的地质调查，及时调整支护参数和采

取相应的工程措施，优化施工工艺，达到工程优质、安全施工、经济合理、施

工快捷的目的，并为今后类似工程提供借鉴。

（5）通过信息反馈进行安全预测及设计优化，在加强安全控制的同时减少

投资，使工程始终处于安全可控状态，从更大程度上加强业主的风险控制。

1.4监测技术方案编制依据与原则

5

1.4.1监测技术方案编制依据

编制本监测技术方案的依据如下：

(1)《基坑工程施工监测规程》(DG/TJ08-2001-2006)

(2)《建筑基坑工程监测技术规程》(GB50497-2009)

(3)《建筑基坑支护技术规程》(DB11/489-2007)

(4)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)

(5)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006)

(6)《工程测量规范》(国家标准)(GB50026—2007)

(7)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)

(8)《建筑基坑工程技术规程》(J10036-2000)

(9)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)

(10)业主提供相关图纸及资料。

1.4.2监测技术方案编制的原则

编制本监测工作方案依据如下原则：

1、系统性原则

(1)响应招标文件要求，在施工监测基础上，将监测所设计的监测项目及

施工监测项目有机结合，并形成有效四维空间，监测项目的测试数据相互能进行校

核验证；

(2)运用、发挥系统功效对基坑进行全方位、立体、实时监测，确保所测

数据的准确、及时，同时为了维护监测数据的权威性、有效性及可靠性，外观监

测精度将高于施工监测精度；

(3)在施工过程中进行连续监测，确保数据的连续性、完整性、系统性；

2、可靠性原则

(1)采用比较完善的监测手段和方法；

(2)监测中所使用的监测仪器、元件均应事先进行检定，并在有效期内使

用；

(3)监测点应采取有效的保护措施。

3、与设计相结合原则

6

（1）对设计使用的关键参数进行监测，以便达到进一步优化设计的目的；

（2）对评审中有争议的工艺、原理所涉及的部位进行监测，通过监测数据

的反演分析和计算对其进行校核；

（3）依据设计计算确定支护结构、支撑结构、周边环境等的报警值。

4、突出重点、兼顾全局的原则

（1）对结构体敏感区域，以及围护体、支撑结构中应力集中区域增加增加

监测项目和测点，进行重点监测；

（2）对岩土工程勘察报告中描述的岩土层变化起伏较大的位置，或施工中

发现异常的部位进行重点监测；

（3）除重点监控部位增设测点外，其它区域以点带面为原则，均匀布设监

测点。

5、与施工相结合原则

（1）根据实际施工工艺流程，确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保

护措施；

（2）结合施工工艺调整监测点的布设位置及监测手段，尽量减少对施工的

干扰和质量的影响；

（3）根据施工工况、安全性态与进度情况，合理调整测试时间和测试频率。

6、经济合理性原则

（1）在安全、可靠的前提下，结合工程经验尽可能地采用直观、简单、有

效的测试方法；

（2）在确保质量的基础上，择优选择成本较低的国产或进口监测元件和仪

器设备；

（3）在确保全面、安全的前提下，充分利用监测点之间的相关性，减少测

点数量，提高工作效率，降低监测成本；

（4）坚持因地制宜，技术可靠，经济合理”的原则。

1.5监测范围及内容

根据本工程监测技术要求和现场施工具体情况，本监测方案工程按以下要求

7

进行:

1、以该工程基坑施工区域周围2倍基坑开挖深度范围内地下管线、周边土

体和基坑围护结构本身作为本工程监测及保护的对象；

2、基坑周边2倍开挖深度范围内的土体地面沉降比较明显地反映出基坑围

护结构的变形情况和周边环境受基坑影响变形趋势。故环基坑周围垂直基坑走向

要布设若干组地表沉降监测断面；

3、设置的监测内容和监测点必须满足本工程设计和符合有关规范规程的要

求，并能全面反映本工程施工过程中周围环境和基坑围护体系的变化情况；

4、监测过程中，采用的监测方法、监测仪器及监测频率符合设计和规范要

求，能及时、准确地提供数据，满足信息化施工的要求；

5、监测数据的整理和提交满足现场施工及建设单位的要求。

为保证市政管网的安全运营，保证周边建筑物的安全，减小其受施工的影响，

保证施工的顺利进行，施工中将加强进行周边管线及建筑物监测，以便有关部门

及时汇总分析监测数据，进行预测，指导各项施工措施及保护措施的实施，有效

地实现信息化施工。

工程以基坑围护施工和开挖施工为监测工作的重点阶段，应根据施工工况，

适当加密监测频率。根据相关规范及设计的要求，本次监测设置如下内容：

(-)基坑围护结构体系监测

1.围护墙顶水平位移及沉降监测；

2.围护墙身深层水平位移监测；

3.支撑轴力监测；

4.立柱沉降监测；

5.基坑外水位监测；

(二)周边环境监测

1.周边建筑物沉降、裂缝、倾斜监测；

2.周边地下管线沉降、位移监测。

1.6.监测方法、数据处理及测点的埋设

8

1.6.1监测控制网的布设

监测控制网主要用于围护墙顶的位移、基坑周边地表沉降、地下水位、围

护墙体深层位移监测等方面的监测。监测控制网分两部分：

1、平面控制网：用于各水平位移监测项目平面控制基准；

2、水准控制网：用于各垂直位移监测项目（即沉降监测）的高程控制基

准。

平面控制点计划布设4个，编号为P1〜P4,控制区域为整个监测区，为使

测距、测角误差在横、纵坐标上均匀分布，网形为闭合导线网，引测外方向为

施工用平面控制网。点位设在稳定、安全的地方，有条件可采用固定观测墩；

通常在地面埋设钢钉点，顶上刻划“+”字。

水准控制点计划布设4个，编号为S1-S4,建立闭合环与施工高程控制点,

每个月联测一次。控制点具体布设情况将在进场后根据现场条件进行布设。

162围护墙顶沉降监测

由于基坑开挖期间要进行大量土方卸载，造成坑内外水土压力平衡体系被

打破，围护桩将在水土压力作用下产生位移，所以桩顶沉降监测是对基坑的安

全保护是必不可少的监测内容。

1、观测方法及技术要求

桩顶沉降采用几何水准测量方法，使用天宝DINI03电子水准仪进行观测，

采用电子水准仪自带记录程序，记录外业观测数据文件。

图1-5TrimbleDINI03电子水准仪

基准网观测按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要

求观测，其主要技术要求见表1-2。

表1-2垂直位移基准网观测主要技术指标及要求

9

序号项目限差

1相邻基准点高差中误差0.5毫米

2每站高差中误差0.15毫米

3往返较差及环线闭合差到3毫米（n为测站数）

4检测已测高差较差电4、行毫米（n为测站数）

5视线长度30米

6前后视的距离较差0.5米

7任一测站前后视距差累计1.5米

8视线离地面最低高度0.5米

监测点按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观

测，主要技术指标及要求见表1-3。

表1-3监测点观测主要技术指标及要求

序号项目限差

1监测点与相邻基准点高差中误差1.0毫米

2每站高差中误差0.30毫米

3往返较差及环线闭合差±）.6毫米（n为测站数）

4检测已测高差较差划8富米（n为测站数）

5视线长度50米

6前后视的距离较差2.0米

7任一测站前后视距差累计3米

8视线离地面最低高度0.3米

观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进

行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。观测顺序：往测：后、前、前、

后，返测：前、后、后、前。

根据使用仪器美国天宝DINI03电子水准仪的精度是每公里偶然中误差为

0.3mm,同时考虑本工程监测点是按照三等垂直位移监测精度进行观测，其视线

长度450m,一般附合路线线路长约1km左右，则在该路线上的测站数为：

10

S线1000

n==--------=10站

S线2•50

各测站高程中误差为：

m网0.3

m站=—^=「==0.04mm

<ny/W

在本线路中最弱点将是第5站，即n=5,其单向观测最高程中误差为:

m最弱点（单向）=m站x、5=0.04x2.23=0.09

mm

当采用往返观测时，最弱点高程中误差为：

m最弱点（单向）0.04八5

m最弱点（往返后---------=-------=-=-=0.06mm

V2y/2

可以看出，采用该仪器按本观测方案可以达到垂直变形监测要求。

水准观测注意事项如下：⑱使用的电子水准仪、条码水准尺应在项目开

始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验。当观测成果异常，经

分析与仪器有关时，应及时对仪器进行检验与校正；颔测应做到三固定，即

固定人员、固定仪器、固定测站；颤测前应正确设定记录文件的存贮位置、

方式，对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保附合观测要求；

题在标尺分划线成像稳定的条件下进行观测；飘器温度与外界温度一致时

才能开始观测；徵字水准仪应避免望远镜直对太阳，避免视线被遮挡，仪器

应在生产厂家规定的范围内工作，震动源造成的震动消失后，才能启动测量键，

当地面震动较大时，应随时增加重复测量次数；重测段往测和返测的测站书

均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正；解往测转向返测时，两标尺应互

换位置，并应重新整置仪器；虢成闭合或附合路线时，应注意电子记录的闭

合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作，否则应查找原因直至返工重

测合格。

2、数据分析与处理

观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行，观测完成后形成原始电子观

测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，检查合格后使用专用水准网平

差软件进行严密平差，得出各点高程值。

平差计算要求如下：⑮使用稳定的基准点为起算，并检核独立闭合差及

11

与2个以上的基准点相互附合差满足精度要求条件，确保起算数据的准确；②

使用商用华星测量控制网平差软件，平差前应检核观测数据，观测数据准确可

靠，检核合格后按严密平差的方法进行计算；③平差后数据取位应精确到

0.1mm。

通过变形观测点各期高程值计算各期阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉

降量等数据。观测点稳定性分析原则如下：O测点的稳定性分析基于稳定的

基准点作为基准点而进行的平差计算成果；0］邻两期观测点的变动分析通过

比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）来进行，当变形

量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；

⑨多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势

时，应视为有变动。

3、测点的埋设及布置

测点按监测设计图纸布点位置在基坑四周围护结构桩（墙）顶上设置，布

置的原则为：①可点应尽量布设在基坑圈梁、围护桩或地下连续墙的顶部等较

为固定的地方，以设置方便，不易损坏，且能真实反映基坑围护结构桩（墙）

顶部的侧向变形为原则。②1点沿基坑四周围护桩（墙）顶每20m布置1点:

③!U点设置强制对中标志。

本次监测共布设围护墙顶沉降监测点45点，编号为WH01-WH45,

1.6.3围护墙顶水平位移监测

由于基坑开挖期间要进行大量土方卸载，造成坑内外水土压力平衡体系被

打破，围护桩将在水土压力作用下产生位移，所以桩顶位移监测是对基坑的安

全保护是必不可少的监测内容。

1、观测方法及技术要求

围护结构桩顶水平位移控制点观测采用导线测量方法，监测点采用极坐标

法观测，使用科维TKS-202全站仪进行观测。

12

图1-13科维TKS-202全站仪及观测实景图

控制网及监测点观测均按《工程测量规范》GB50026-2007二等水平位移监

测网技术要求观测，其主要技术要求见表1-4o

表1-4观测主要技术指标及要求

序号项目指标或限差

1水平角观测测回数6

2测角中误差1.0秒

3测边相对中误差<1/100000

4每边测回数往返各4测回

5距离一测回读数较差1毫米

6距离单程各测回较差1.5毫米

7气象数据测定的最小读数温度0.2摄氏度，气压50帕

根据施工场地的条件，我单位认为基准点观测采用导线法比较容易操作,

使用高精度的测量仪器，按相应技术规程作业，容易达到监测精度要求。

将所布设的围护结构桩（墙）顶水平位移观测基准点及地铁施工控制点组

成闭合导线或附合导线（网）形式。导线测量采用科维TKS-202电子全站仪，

测角精度±2"，测距精度2mm+2ppm>D。可按下式估算导线相邻点的相对点位

中误差：

M

MIJ=±V,T2+MU2(1)

MT_±_Ls(2)

mR

Mu=±-S(3)

P-

式中：S一导线平均边长;

13

m1r测角中误差O；

工一测距相对中误差（mm）»

T

按导线平均边长60米，测角中误差1.41”，测距6测回，测距中误差为

0.4毫米，于是得到观测基准点相邻点的相对点位中误差从为0.33毫米。

监测点水平位移观测根据现场条件，一般采用极坐标法。

在选定的水平位移监测控制点上安置全站仪，精确整平对中，后视其它水

平位移监测控制点，测定监测点与监测基准点之间的角度、距离，计算各监测

点坐标，将位移矢量投影至垂直于基坑的方向，根据各期与初始值比较，计算

出监测点向基坑内侧的变形量。

按极坐标法监测水平位移监测点中误差为：m=土、函7=±0.5mm,满

足监测精度要求。

观测注意事项如下：0H吏用的全站仪、觇牌应在项目开始前和结束后进

行检验，项目进行中也应定期进行检验，尤其时照准部水准管及电子气泡补偿

的检验与校正。②见测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；③

仪器、觇牌应安置稳固严格对中整平；④E目标成像清晰稳定的条件下进行观

测；锹器温度与外界温度一致时才能开始观测；孰尽量避免受外界干扰影

响观测精度，严格按精度要求控制各项限差。

2、数据分析及处理

观测记录采用PDA控制网测量记录程序进行，观测时可完成各项限差指标

控制，观测完成后形成电子原始观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算

机，使用控制网平差软件进行严密平差，得出各点坐标。

平差计算要求如下：⑪差前对控制点稳定性进行检验，对各期相邻控制

点间的夹角、距离进行比较，确保起算数据的可靠；蜜用华星测量控制网平

差软按严密平差的方法进行计算；O差后数据取位应精确到0.1mm。

通过各期变形观测点二维平面坐标值，计算投影至垂直于基坑方向的矢量

位移，并计算各期阶段变形量、阶段变形速率、累计变形量等数据。

观测点稳定性分析原则如下：①见测点的稳定性分析基于稳定的基准点作

为基准点而进行的平差计算成果；②目邻两期观测点的变动分析通过比较相邻

14

两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）来进行，当变形量小于最

大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；③寸多期

变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视

为有变动。

监测点预警判断分析原则如下：O阶段变形速率及累计变形量与控制标

准进行比较，如阶段变形速率或累计变形值小于预警值，则为正常状态，如阶

段变形速率或累计变形值大于预警值而小于报警值则为预警状态，如阶段变形

速率或累计变形值大于报警值而小于控制值则为报警态，如阶段变形速率或累

计变形值大于控制值则为控制状态。②口数据显示达到警戒标准时，应结合巡

视信息，综合分析施工进度、施工措施情况、基坑围护结构稳定性、周边环境

稳定性状态，进行综合判断；酚析确认有异常情况时，应立即通知有关各方。

3、测点的埋设及布置

桩顶水平位移监测点布置原则同桩顶沉降监测埋设原则，测点与桩顶沉降

测点共用同一测点。

1.6.4围护墙深层水平位移监测

1、观测方法及技术要求

监测仪器采用CX-06B型测斜仪以及配套PVC测斜管，监测精度可达到

d0,O1mm/5OOmm,探头抗震性达到50000g。仪器图见图1-14。

图1-14CX-06B型测斜仪

15

观测方法如下：

（1）用模拟测头检查测斜管导槽；

（2）使测斜仪测读器处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢

地下放至管底，然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据，记录测

点深度和读数。测读完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽内，以上述方法

再测一次，深点深度同第一次相同。

（3）每一深度的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应及时补测。

观测及数据采集技术要求如下：

（1）初始值测定

测斜管应在测试前5天装设完毕，在3〜5天内用测斜仪对同一测斜管作3

次重复测量，判明处于稳定状态后，以3次测量的算术平均值作为侧向位移计算

的基准值。

（2）观测技术要求

测斜探头放入测斜管底应等候5分钟，以便探头适应管内水温，观测时应注

意仪器探头和电缆线的密封性，以防探头数据传输部分进水。测斜观测时每0.5m

标记一定要卡在相同位置，每次读数一定要等候电压值稳定才能读数，确保读数

准确性。

2、数据处理及分析

首先，必须设定好基准点，围护桩桩体变形观测的基准点一般设在测斜管的

底部。当被测桩体产生变形时，测斜管轴线产生挠度，用测斜仪确定测斜管轴线

各段的倾角，便可计算出桩体的水平位移。设基准点为。点，坐标为（X0,Y0）,

于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定：

+

Xj=Xo+ELsinaxi=X0Lf-2Aexi

i士iT

Lsin

Y=Yo+Zayi=Y+Lf-EA8yi

jt°y

式中i-测点序号，i=1,2,-j;

L-测斜仪标距或测点间距（m）；

f-测斜仪率定常数；

16

Aexi-X方向第段正、反测应变读数差之半:

△»-Y方向第段正、反测应变读数差之半；

i

为消除量测装置零漂移引起的误差，每一测段两个方向的倾角都应进行正、

反两次量测，即

立:）一（底）

△Sxi

2

当△加或△叼>0时，表示向X轴或丫轴正向倾斜，学%或相<0时,

yi

表示向X轴或Y轴负向倾斜，由上式可计算出测斜管轴线各测点水平位置，比

较不同测次各测点水平坐标，便可知道桩体的水平位移量。

图1-15测斜仪量测原理图

3、测点埋设与布置

测斜管在基坑开挖1周前埋设，埋设时要符合下列要求：（1）埋设前检查

测斜管质量，测斜管连接时保证上、下管段的导槽相互对准顺畅，接头处密封处

理，并注意保证管口的封盖；（2）测斜管长度与围护墙深度一致或不小于所监

测土层的深度；当以下部管端作为位移基准点时，保证测斜管进入稳定土层2〜

3m；测斜管与钻孔之间孔隙应填充密实；（3）埋设时测斜管保持竖直无扭转，

其中一组导槽方向应与所需测量的方向一致。

本次监测测斜管埋设方式主要有钻孔埋设和绑扎埋设两种方式，并以绑扎埋

17

设为主。绑扎埋设通过直接绑扎或设置抱箍等将测斜管固定在桩墙钢筋笼上，入

槽孔后，浇注水下混凝土。为了抵抗地下水的浮力和液态混凝土的冲力作用，测

斜管的绑扎和固定必须十分牢固，否则很容易与钢筋笼相脱离。

测斜管绑扎在钢筋笼上

开挖面

围护墙（桩）

测斜管底密封

图1-16测斜管绑孔埋设示意图

本次监测共布设围护墙深层侧向位移监测点11点，编号为CX01-CX11每

个孔深20m,

1.6.5支撑轴力监测

支撑轴力的监测目的在于及时掌握基坑施工过程中，支撑的内力变化情况。

当内力超出设计最大值时，及时采取有效措施，以避免支撑因为内力过大，超

过材料的极限强度而导致破坏，引起局部支护系统失稳乃至整个支护系统的失

败。

1、观测方法及技术要求

轴力计采用和钢筋混凝土支撑内主筋相同直径规格的钢筋计（见图1-17采

用ZY603A型振弦式频率读数仪进行读数，监测精度达到1.0%F-S,并记录温

度。

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图1-17筋计

监测观测方法及数据采集技术要求如下：

（1）轴力计安装后，在施加钢支撑预应力前进行轴力计的初始频率的测量，

在施加钢支撑预应力时，应该测量其频率，计算出其受力，同时要根据千斤顶的

读数对轴力计的结果进行校核，进一部修正计算公式。

（2）基坑开挖前应测试2〜3次稳定值，取平均值作为计算应力变化的初始

值。

（3）支撑轴力量测时，同一批支撑尽量在相同的时间或温度下量测，每次

读数均应记录温度测量结果。

2、数据处理及分析

轴力计的工作原理是：当轴力计受轴向力时，引起弹性钢弦的张力变化，改

变了钢弦的振动频率，通过频率仪测得钢弦的频率变化，即可测出所受作用力的

大小。一般计算公式如下：

P=KZF+bZT+B

式中：P一支撑轴力（kN）

K一轴力计的标定系数（kN/F）

点一轴力计输出频率模数实时测量值相对于基准值的变化量（F）

b一轴力计的温度修正系数（kN/°。

△■一轴力计的温度实时测量值相对于基准值的变化量（°。

B一轴力计的计算修正值（kN）

2

注：频率模数F=fxl0-3

3、测点安装及布置

支撑轴力监测点的布置原则为：监测点宜设置在支撑内力较大或在整个支撑

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系统中起关键作用的杆件上；钢筋混凝土支撑的监测截面宜布置在支撑长度的

1/3部位。

测点的安装步骤如下：

（1）采用专用的轴力架安装架固定轴力计，安装架圆形钢筒上没有开槽的

一端面与支撑的牛腿（活络头）上的钢板电焊焊接牢固，电焊时必须与钢支撑中

心轴线与安装中心点对齐。

（2）待焊接冷却后，将轴力计推入安装架圆形钢筒内，并用螺丝（M10）

把轴力计固定在安装架上。

（3）钢支撑吊装到位后，即安装架的另一端（空缺的那一端）与围护墙体

上的钢板对上，中间加一块250>250>25mm的加强钢垫板，以扩大轴力计受力

面积，防止轴力计受力后陷入钢板影响测试结果。

（4）将读数电缆接到基坑顶上的观测站；电缆统一编号，用白色胶布绑在

电缆线上作出标识，电缆每隔两米进行固定，外露部分作好保护措施。

图1-18土支撑轴力安装方法

安装技术要求如下

（1）安装前测量一下轴力计的初频，是否与出厂时的初频相符合（<±

20Hz）,如果不符合应重新标定或者然后另选用符合要求的轴力计。

（2）安装过程必须注意轴力计和钢支撑轴线在一条直线上，各接触面平整，

确保钢支撑受力状态通过轴力计（反力计）正常传递到支护结构上。在钢支撑在

吊装前，把轴力计的电缆妥善地绑在安装架的两翅膀内侧，防止在吊装过程中损

伤电缆。

本次监测共布设支撑轴力监测点15个断面，每组布设4只钢筋计，共60

个。编号为ZL01-ZL15o

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166立柱沉降监测

为掌握基坑开挖过程中，基坑格构柱的回弹量及稳定性，在基坑开挖前，

将对部分格构柱布设沉降观测点。在基坑内布设22个立柱沉降点，编号为

LZ01-LZ22o

167地下水位监测

基坑施工前有时需要人工降低地下水位，在天然水面和人工水面之间，排

水会引起土体的孔隙水压力消散，有效应力增加，从而造成土体压缩，产生沉

降；同时，人工水面以下，土层有效应力也会因水位变化而增加，引起土体沉

降，这将引起周围一定范围内的地面下沉，甚至造成邻域内建筑物或构筑物的

破坏。因此，地下水位变化是基坑施工过程中必须严密监测的一个关键性参数。

1,监测方法及技术要求

地下水位观测设备采用SWY-20型钢尺水位计，观测精度为5mm,其工作

原理如下图所示为：水为导体，当测头接触到地下水时，报警器发出报警信号，

此时读取与测头连接的标尺刻度，此读数为水位与固定测定的垂直距离，再通

过固定测点的标高及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标

高。

图1-52电测水位仪工作原理图及实物图

根据管顶高程、管顶与地面的高差，即可计算地下水位的高程和埋深。观

测时对每个测孔连续进行独立3次观测，成果取均值。

2、数据处理及分析

每次观测结束后，将观测数据和地面观测的孔口高程输入计算机进行统计

整理，计算地下水位。水位观测成果报告中将包括以下内容：

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(1)绘制地下水位与时程的关系曲线；

(2)提供观测点的位置、编号及观测时间等相关数据。

3、测点的埋设与布置

地下水位监测孔主要布设在水位埋深较小、水位变化较大、地质条件相对

复杂、地铁结构沉降较大等部位，根据具体情况每个车站设置1组水位观测孔，

每组观测点由观测潜水、层间水、承压水水位的一组观测孔组成，每组1〜3个

观测孔，观测孔距离拟建地铁结构一般不小于10m,观测孔的位置都是选在便

于长期保存和观测位置。

观测孔的孔径为130mm,内下井管，井管和孔壁之间的环状空间用砾料及

粘土充填。用特制井盖保护孔口，井盖不突出地面。孔深大致分别为潜水12~

20m,层间水19〜23m,承压水30〜34m,每个观测孔的具体深度根据勘察资

料确定。

井管：观测孔承压水和潜水井管选用外径50mm无缝钢管，管长1m至4m

不等，根据钻孔深度不同，配置不同长度的井管，管与管之间用丝扣连接；过

滤器为圆孔包网填砾类型，过滤器的位置与含水层位置相对应，根据本线路工

程勘察报告的地层资料和成井记录确定，过滤器管长一般为4m,含水层薄时选

用1m的短管，外缠60目尼龙网2-3层；潜水、层间水观测孔沉砂管长一般长

2m,特殊情况选用1m的短管。

砾料及封填材料：砾料选用2-4mm的圆砾，砾料至过滤器顶以上0.5m至

2m,观测孔填砾料后在待观测含水层上部隔水层部位用3-10mm粘土球止水，

上部再用优质粘土回填至孔口。

井盖：井盖直径为150mm,铸铁制成，带锁，保护孔口、防止杂物坠入孔

内。

水位监测孔埋设采用SH30型钻机成孔，钻进方式为冲击干钻，钢套管护

壁，成孔时钻孔直径为130mm,一径到底。成孔后，按照沉砂管、过滤器、井

管的位置顺序，采用钢丝绳直接提调法依次下入，通过端部的导中期使井管居

中。井管下完后，采用静水填砾法填置砾料至设计高度，然后按要求用粘土球

或粘土封填至孔口下料同时拔起套管成孔，成孔倾斜度小于1度。地下水位监

测孔井身结构如图1-19

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图1-19位管安装示意图

本次监测共设地下水位监测点11点，其中编号SW01-SW11为基坑外地下

水位监测孔，埋设为约8米。

168边建筑物沉降、裂缝、倾斜监测

地下结构的施工会引起周围地表的下沉，从而导致地面建筑物的沉降，这种沉

降一般都是不均匀的，因此将造成地面建筑物的倾斜，甚至开裂破坏，应进行严格

控制。

设点前，对周边所有需进行监测保护的建（构）

筑物进行拍照存档。口

建筑物沉降监测点一般均匀布设在施工场地

周围的建筑物外墙上，主要在大的边角等易变形

位置设点。

建筑物沉降监测点间距一般为10〜15m。离建筑物外墙

基坑较近的建筑物和建筑物近基坑侧在中部适当

加密监测点，测点埋设如图所示，或在建筑物外沉降监测上"9

墙上直接打入射钉作为测量标志。----------------

建筑物沉降采用几何水准测量方法，使用水

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准仪进行观测。采用相对高程系，建立水准测量监测网，参照II等水准测量规

范要求用水准仪引测。历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或

附合水准线路，由线路的工作点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值

在施工前测定。

建筑物倾斜监测采用差异沉降法进行监测，通过计算建筑物差异沉降值与建

筑物宽度的比值即可得到建筑物的倾斜角度。建筑物差异沉降值可通过同一建筑

物上不同监测点的沉降值、监测点的水平距离、建筑物宽度的关系求得。

本次监测共设建筑物沉降点38点，编号为F01-F38.

169周边管线水平、垂直位移监测

地下结构开挖时伴随着土方的大量卸载，周边水土压力重新分布，势必对相邻

地下管线造成一定影响，甚至使管线产生位移。对相邻地下管线变形进行监测，及

时采取有效措施保证管线安全，不仅关系到施工的顺利进行，更关系到周边居民的

正常生活。

地下管线变形监测点的埋设主要有4种方法，工程中按实际条件选择

a.抱箍式：由扁铁做成的稍大于管线直径的圆环，将测杆与管线连接成为整体,

测杆伸直至地面。适用于可进行开挖且开挖至管线底部的情况。

b.直接式：用敞开式开挖和钻孔方式挖至管线顶表面，在管线上直接设置测点。

C.套筒式：采用一硬塑料管或金属管打设或埋设于所测管线顶面和地表之间，

量测时，将测杆放入埋管，再将标尺搁置在测杆顶端，进行沉降量测。