6 基坑工程监测.ppt

1、第六章基坑工程监测，6-1概述，1。定义是指在建筑基础工程或其他地下工程施工中进行的基坑开挖、降水、支护、土壤加固和监测等综合工程。2.基坑监测的重要性。基坑开挖过程中，当应力状态发生变化时，会引起基坑失稳，破坏周围的建筑物和地下管线，造成地表水渗漏，加剧土体变形。全面系统的监测，只有这样才能及时反馈异常情况，并提出报警，对调整施工参数、积累经验、提高原设计水平具有现实指导意义。6-2现场监测的目的，基坑工程中实际工作状态与设计存在差异的主要原因：(1)土壤性质存在相当大的变异性和离散性。(2)在基坑支护结构的设计和变形预测中，土层和支护结构本身的分析模型、施工计算的简化假设和参数选择与实际情

2、况相似。(3)在基坑开挖和施工过程中，随着土层开挖标高的变化和支护体系的设置和拆除，围护结构的应力不断动态变化，使得结构荷载的时间和影响范围不可预测。6-2现场监控的目的，现场监控的目的： (1)为施工提供及时的反馈信息；(2)作为设计和施工的重要补充手段；(3)作为修改施工开挖方案的依据；(4)积累经验，提高基坑工程的设计和施工水平。6-3监测内容和方法，1。基坑安全等级和边墙安全等级及重要性系数(JGJ120-99)，6-3监测内容和方法，2。试验内容(JGJ120-99)，6-3监测内容和方法，3。测试手段(选择)(1)采用的测试手段必须可靠，(2)测试手段必须简单易行，并适合施工现场条

3、件和快速变化的施工速度。(3)所采用的试验方法和埋设的试验元件或探头不得影响和阻碍结构的正应力，或损害结构的变形刚度和强度特性。(4)测试方法不应单一，而应采用多种手段，实施多种内容，建立多线防御测试计划。6-4监测方案和测点布置原则，1。制定监测方案1。制定步骤(1)收集和阅读现场地质条件、结构和周围环境的相关资料；(2)现场踏勘，重点是地下管线走向、与围护结构的对应关系、相邻结构的状况；(3)编制监测计划初稿，提交工程建设单位和监理单位讨论批准。(4)监测方案在实施过程中应适当调整和充实，但一般原则不应改变，特别是埋地构件的类型和数量、试验频率和报告编号应严格按照批准的方案执行。6-4监测

4、方案和测点布置原则，2。监控方案内容(1)项目概述：主体结构；信封结构；地质条件。(2)监控目的。(3)监控内容。(4)监测方法：埋置构件；监测仪器；测试频率。(5)提交监测结果：日报；监控总结报告。(6)监控成本：材料成本；人工成本；技术费用。10-4监测方案和测点布置原则；2.测点布置原则；相似测试内容中组件或探针的设置模式和数量。1.桩墙顶部的水平位移和竖向沉降是基坑工程中最直接、最重要的观测内容。测点一般布置在与桩墙刚性连接的围护结构钢筋混凝土圈梁表面，用铆钉枪打入铝钉，或用钻孔埋设膨胀螺钉，并用红油漆标出。测点之间的距离一般为612米，可以等距离布置，也可以根据现场能见度情况、地面堆

5、载等具体情况随机布置。沉降观测器考虑到埋设的难度和测量的繁重工作量，测量点一般布置在围护结构的每个边跨。对于大于50m的单个边长，可以考虑12个额外的测量点。测斜管通常绑在钢筋笼上，同步放入孔或槽中，通过灌注混凝土固定在桩壁上。管道长度通常与桩壁长度一致，并延伸至表面。10-4监测方案和测点布置原则，3支撑轴力测点布置主要由平面、高程和断面确定。在平面上，应选择轴向力最大的杆件或平面内净跨度较大的支撑杆来布置测点。每个支架的测量点应设置在同一平面位置。这样，从轴向力-时间曲线中，我们可以清楚地观察到应力消除过程中各支撑设置的内部关系。为了利用钢筋应力传感器测量支座的轴向力，需要确定测量段中测试

6、构件的数量和位置，测量段一般配置四个钢筋应力传感器。6-4监测方案和测点布置原则、6-4监测方案和测点布置原则，4号坑外地下水位坑外地下水位一般通过观测井进行观测，井内有穿孔塑料管，管壁外侧有砂石填充。观察井随机布置。只要它设置在止水帷幕之外。如果能参照搅拌桩的施工搭接和相对密集位置的相邻房屋及地下管线的布置，就能更好地满足环保要求。观测井不需深埋，管底标高一般为常年水位以下45m。6-4监测方案和测点布置原则；3.监控周期和频率；6-4监测方案和测点布置原则；应注意监测频率：(1)应非常注意各种监测内容的初始读数的准确性。基坑开挖前测量和读取的数值是判断施工安全的参考点。只有在连续三次测量值

7、基本一致后，才应确定为初始读数，否则应继续测量和读取。(2)测量数据应尽可能在现场进行整理和分析，并尽快提交给工程建设单位和项目决策部门，以便安排和调整生产进度。无论监测数据多么准确，如果错过了工程建设的最佳时机，其对工程发展的指导意义就会消失。从某种意义上说，提交监测结果的及时性比简单地增加读数的数量更重要。10-5个测试元件和测试仪器、1个。土压力测试桩墙侧向水压力和土压力的监测通常采用在桩墙的覆土面埋设土压力传感器，并通过相应的接收仪器读取所需数据。常用的土压力传感器有钢绳式和电阻式，相应的接收装置有频率计和电阻应变计。传感器嵌入方法：(1)挂布法；(2)顶升法；(3)弹跳法；(4)钻孔

8、方法；(6-5)测试部件和测试仪器；(1)挂布方法步骤：(1)布帘准备。(2)土压力箱是固定的。(3)窗帘固定。(4)钢筋笼进入凹槽。(5)混凝土浇筑。特点：方法可靠，嵌入式组件成活率高。缺点是所需材料和工作量大。大面积铺设可能会改变测量槽或桩身的摩擦效应，从而影响结构应力。6-5测试元件和测试仪器，2顶升法顶升法有两种方法：空气顶升法和液压顶升法，操作简单，效果理想，但千斤顶需要埋设在桩壁和空气、液压驱动的管道中，投入成本高。6-5个测试元件和测试仪器、3弹跳方法的关键是要保证弹跳装置有足够的范围来保证压力箱到达罐壁的土层。6-5个测试元件和测试仪器、4个固定压力bo的钻孔方法测斜仪由测斜仪

9、、测斜仪和数字阅读器组成，测斜仪埋设并固定在桩壁内。在测量过程中，测斜仪伸入测斜仪，测斜仪的挠度值，即桩壁的挠度值，通过导线瞬间反映在读数器上。6-5个测试元件和仪器、6-5个测试元件和仪器、6-5个测试元件和仪器、6-5个测试元件和仪器。测斜仪埋设方法：(1)钻孔埋设。主要用于深层土体弯沉试验，应注意回填和定位；(2)绑扎和埋设。主要用于桩壁的深层弯沉试验，应注意抗浮、定位、纵向旋转、管端保护等问题；(3)预制和埋设。主要用于打入预制桩排的挠度测试。桩端需要进行局部保护，制桩、运桩、打桩等各个单位需要协调配合。仅适用于开挖深度浅、桩排长度短的基坑工程。6-5测试元件、测试仪器和测斜管的保护：

10、(1)埋设阶段。专人配合施工单位将钢筋笼放入槽孔内，防止测斜仪上浮、断裂、扭曲和偏斜角度。(2)圈梁施工。设置水平圈梁时，桩壁顶部的霜层应凿除。此时，由于施工，管道顶部很容易损坏或被切断。通过在测斜管外设置金属套管，加强观测，及时纠正现场不适当的做法，可以起到保护作用。(3)挖掘阶段。基坑监测周期长，在此期间，由于堆放重物、向管道内投掷石块和杂物或敲击，导致测点损坏。可以在测斜管的管口打一个盖井，读数时打开，平时盖好。6-5个测试元件和测试仪器。支座轴力和桩墙内力测试。使用由钢筋混凝土材料制成的保持和保持构件，它们的内力或轴向力通常通过测量构件的受力钢筋的应力来确定。通常，通过在受力钢筋中串联

11、钢筋应力传感器来测量钢筋应力。目前，工程中广泛使用的应力传感器有钢绳式和电阻式两种。6-5个试验元件和试验仪器，对于钢筋混凝土支座，轴力按钢筋与混凝土变形协调假设计算：其中，支座轴力；混凝土和钢筋的弹性模量；实测钢筋应力；支撑横截面积和钢筋横截面积。年龄、温度等。6-5测试元件和测试仪器、钢应力传感器的安装：1。焊接。一般与受力钢筋串联焊接，但焊接的高温对传感器的环氧绝缘材料有不利影响，容易使传感器轴向偏心，所以焊接时采用浇水和强制冷却。2.螺母连接。首先用对焊将连接螺母与受力钢筋连接起来，然后用钢筋代替传感器将定位杆绑在一起，最后在下放钢筋笼前将传感器放入。根据该操作，可以确保放置的钢应力传

12、感器的质量。3.螺纹连接。6-5个测试元件和仪器，6-5个测试元件和仪器，工字钢、钢管等钢支撑轴力测试：1。压力传感器方法。通过串联安装相同截面尺寸的压力传感器，观察支撑轴向力的变化。这些压力传感器体积大，压力高，在运输到安装地点后可以直接读取。2.应变位移计法。在现场监测环境允许的情况下，将底座直接粘贴在钢支撑面上，安装电阻应变片，通过测量加载后的轴向压缩量来计算支撑的轴向力。3.应变仪法。6-5个测试元件和测试仪器；4.孔隙水压力测试探头分为三种类型：钢绳型、电阻型和气动型；埋设6-5个测试元件和测试仪器、孔隙水压力探头：通常使用钻孔。首先钻一个洞，然后在洞的底部填充一些干净的沙子，然后把

13、探针放进去并填充、6-4测试元件和仪器、5。土壤分层沉降试验，6-5个测试元件和仪器，在土层中埋设带有磁环的分层沉降管，回填并压实，然后测量管口标高和每个磁环的初始位置，测量开挖后磁环的新位置，与初始值的垂直差即为磁环所在层的沉降增量。测量磁环位置时，需要缓慢上下移动伸入管内的电磁感应探头。当接收器上的指针偏转到最大值时，它就是磁环位置，其深度从钢尺上读取。6-5测试组件和测试仪器六。相邻建筑物的变形观测建筑物的变形观测可分为三个部分：沉降观测、倾斜观测和裂缝观测。观测前必须收集和掌握以下资料：(1)建筑结构和基础的设计资料，如受力体系、基础类型、基础尺寸和埋深、结构布置及其与基坑围护的相对位

14、置等。(2)地质勘探资料，包括土层分布、各土层的物理力学性质、地下水分布等。(3)围护系统、施工方案、基坑内外地基处理及降水方案等。1、建筑物沉降观测6-5个测试构件和测试仪器，沉降观测点的布置(位置、数量、埋设方法)，应根据基坑开挖可能影响的范围和程度，同时纳入建筑物本身的结构特点和重要性综合考虑和确定。通常，测量点布置在承重构件或基础的角上，长边可以适当加密。一般来说，铆钉枪，冲击钻等。用于将铝合金铆钉或膨胀螺丝固定在建筑基础和外墙表面，也可在突出位置涂上红色油漆，作为尺子侧面的标记。6-4个测试元件和仪器、沉降观测点埋设图、6-4个测试元件和仪器、沉降观测点埋设图、6-4个测试元件和仪器

15、，与建筑物的永久沉降观测相比，基坑施工引起的沉降观测在精度上可以适当放宽，关键在于沉降变化率的明显反映。从某种意义上说，结算速度比其绝对结算更重要。根据建筑物的类型和用途，应修建不同的防御工事，特别注意涉及人民生命和安全的建筑物，如变电站、锅炉房、住宅楼、校舍等。发现危险情况，及时报警并尽快撤离；基准点必须设置在基坑影响范围之外，同时应考虑重复测量的方便性和可视性。注意初始读数的准确性和精确度。6-4测试组件和测试仪器，2。建筑物倾斜度观测建筑物倾斜度值是判断建筑物是否安全的基本控制量，建筑地基设计规范对建筑物的允许倾斜度有具体规定。6-4测试元件和测试仪器，3建筑裂缝观测建筑裂缝有两种：直接

16、观测和间接观测。直接观察是对裂纹进行编号并标记读数位置，通过裂纹观察器读取裂纹宽度。用该仪器肉眼观察的精度为0.1毫米。在没有裂纹观测器的情况下，通过比较裂纹宽度板可以更简单地粗略确定观测到的裂纹宽度。10-4测试部件和测试仪器，间接测量方法：(1)石膏标记法。用石膏覆盖裂缝，大约250毫米长，5080毫米宽，10毫米厚。石膏干燥后，用彩色油漆在上面标出日期和号码。(2)薄铁皮的标记方法。用两块约0.5毫米厚的铁片，首先将方形铁片固定在裂纹的一侧，使其边缘与裂纹边缘对齐。然后将矩形铁片的一端固定在裂缝的另一侧，另一端压在约75毫米的方形铁片上。用红色油漆将两块铁片全部涂上，并在上面写下凝固日期和编号。6-4测试组件和测试仪器。邻近建筑物的沉降观测利用土力学和地基基础公式预测地下管线的最大沉降量，为实测数据分析提供依