基坑監(jiān)控量測技術(shù)

基坑監(jiān)控量測技術(shù),監(jiān)測依據(jù)監(jiān)測方案的編制原則施工監(jiān)測目的監(jiān)測內(nèi)容施工監(jiān)測技術(shù)監(jiān)測控制標準,主要內(nèi)容,城市軌道交通工程測量規(guī)范（GB503082008）；工程測量規(guī)范（GB500262007）；鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程（TB101212007）；,監(jiān)測依據(jù),錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范GB50086-2001；建筑變形測量規(guī)范（JGJ8-2007）；國家或行業(yè)其他測量規(guī)范、強制性標準。,監(jiān)測依據(jù),開展和加強監(jiān)測工作，可以根據(jù)實時的變形數(shù)據(jù)，分析判斷并預(yù)測基坑開挖過程中周邊環(huán)境及圍護體系的變形情況，采取有效措施，達到控制基坑變形，保護周邊環(huán)境及圍護體系的目的。從時空效應(yīng)的理論出發(fā)，結(jié)合工程的具體情況以及設(shè)計單位的要求，監(jiān)測方案的編制按以下原則進行：,監(jiān)測方案的編制原則,基坑施工的平面影響范圍以兩倍基坑開挖深度（H）確定，即在距基坑2H范圍內(nèi)的地下管線及建筑物作為工程監(jiān)測保護的對象；在施工影響范圍內(nèi)的地下管線，召開地下管線協(xié)調(diào)會，根據(jù)各地下管線公司的監(jiān)護要求，進行監(jiān)測工作。特別是上水和燃氣管，進行重點監(jiān)測保護；,監(jiān)測方案的編制原則,監(jiān)測內(nèi)容和監(jiān)測點的布設(shè)，滿足工程設(shè)計和有關(guān)規(guī)范規(guī)程的要求，同時能客觀全面反映工程施工過程中周圍環(huán)境和基坑圍護體系的變形；采用的監(jiān)測儀器滿足精度要求且在有效的檢校期限內(nèi)，采用方法準確、監(jiān)測頻率適當(dāng)，符合設(shè)計和規(guī)范規(guī)程的要求，能及時準確提供數(shù)據(jù)，滿足施工的要求；,監(jiān)測方案的編制原則,監(jiān)測信息及時反饋工程各方，同時在日常的施工過程中加強對各項監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析，找出產(chǎn)生原因并建議相應(yīng)的對策，及時預(yù)測下道工序的影響，優(yōu)化施工，切實達到信息化施工的目的。,監(jiān)測方案的編制原則,基坑施工過程中，必須保證支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以確?；邮┕ぐ踩瑥亩晃＜爸苓吋扔薪ㄖ?、構(gòu)筑物和地下管線等。為此施工過程中必須采取相應(yīng)的監(jiān)控保護措施，監(jiān)測的目的主要是：（1）了解圍護結(jié)構(gòu)的受力變形及坑周土體的沉降情況，對圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行評價；,施工監(jiān)測目的,（2）對基坑周邊地下水位、地下管線和建筑物的沉降變位等進行監(jiān)控，了解基坑施工對周邊環(huán)境的影響情況；（3）通過獲得的圍護結(jié)構(gòu)及周圍環(huán)境在施工中的綜合信息，進行施工的日常管理，對設(shè)計和施工方案的合理性進行評價，為優(yōu)化和合理組織施工提供可靠信息，并指導(dǎo)后續(xù)施工。,施工監(jiān)測目的,為了及時收集、反饋和分析周圍環(huán)境及圍護結(jié)構(gòu)在施工中的變形信息，實現(xiàn)信息化施工，確保施工安全。根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境條件及相關(guān)要求，確定監(jiān)測內(nèi)容：（1）基坑圍護結(jié)構(gòu)樁頂水平位移和沉降監(jiān)測；（2）基坑圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形監(jiān)測；（3）基坑支撐軸力監(jiān)測；,監(jiān)測內(nèi)容,（4）基坑地下水位監(jiān)測；（5）基坑周邊地表沉降監(jiān)測；（6）基坑地下管線監(jiān)測；（7）基坑周邊建筑物沉降、傾斜監(jiān)測。等等,監(jiān)測內(nèi)容,基坑圍護結(jié)構(gòu)樁頂水平位移：,監(jiān)測技術(shù),（1）監(jiān)測目的：主要是對基坑部分圍護結(jié)構(gòu)樁頂?shù)奈灰七M行監(jiān)測。通過測定監(jiān)測點坐標的變化，來反應(yīng)圍護結(jié)構(gòu)樁頂?shù)奈灰?。?）測試儀器：水平位移測試采用全站儀，測角精度為2，測距精度為2mm+2ppm。,基坑圍護結(jié)構(gòu)樁頂水平位移：,監(jiān)測技術(shù),（3）監(jiān)測點位：在基坑冠梁上設(shè)計位置將頂面刻劃“”的道釘打入混凝土，并用錨固劑錨固。（4）監(jiān)測方法：監(jiān)測點坐標的測量樁頂水平位移計算,基坑圍護結(jié)構(gòu)樁頂水平位移：,監(jiān)測技術(shù),（4）監(jiān)測方法：,基坑圍護結(jié)構(gòu)樁頂沉降：,監(jiān)測技術(shù),（1）監(jiān)測目的：主要是對基坑部分圍護結(jié)構(gòu)樁頂沉降進行監(jiān)測。通過測定監(jiān)測點坐標的變化，來反應(yīng)圍護結(jié)構(gòu)樁頂?shù)某两?。?）測試儀器：沉降監(jiān)測采用Leica精密水準儀NA2+蘇州一光測微器FS1，閉合差0.3mm。銦鋼尺。,基坑圍護結(jié)構(gòu)樁頂沉降：,監(jiān)測技術(shù),（3）監(jiān)測點位：在基坑冠梁上設(shè)計位置將頂面刻劃“”的道釘打入混凝土，并用錨固劑錨固。（4）監(jiān)測方法：按國家二等水準要求施測。每次測量時直接用基本水準點作單點引測，每次觀測宜形成閉合或附和觀測路線。,基坑圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形：,監(jiān)測技術(shù),1、監(jiān)測目的：了解基坑施工過程中圍護樁的側(cè)向變形情況。2、測試儀器：測斜儀JTM-6000FB，讀數(shù)精度0.02mm。測斜管為外徑60mm，內(nèi)徑50mm的PVC管。,基坑圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法：（1）測斜管的安裝將測斜管裝上管底蓋，用螺絲或膠固定；將測斜管按順序逐根放入樁的鋼筋籠中，底部長度宜略短于鋼筋籠0.1m，頂部長度以出露冠梁頂約0.5m為宜。測斜管在安裝中應(yīng)注意導(dǎo)槽的方向，導(dǎo)槽方向必須與設(shè)計要求定準的方向一致。,基坑圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法：（1）測斜管的安裝利用綁扎鐵絲或鋼絲將測斜管固定在鋼筋籠上，再次確定其導(dǎo)槽方向與設(shè)計要求定準的方向一致。測斜管安裝好后，可隨鋼筋籠吊裝至挖孔中定位，再對人工挖孔樁灌注混凝土；,基坑圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法：（1）測斜管的安裝露在地表上的測斜管應(yīng)注意做好保護，蓋上管蓋，防止物體落入；安裝完成后的測斜管應(yīng)先用模擬測斜儀試放，試放時測斜管互成90的兩個導(dǎo)向槽都應(yīng)從上到下試放，保證模擬測斜儀順測斜管能順暢通過。,基坑圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法：（2）測斜儀的組裝在測試之前必須對測斜儀進行檢驗校正，并做好測試前的準備工作，再進行組裝。,基坑圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法：（3）量測與計算先以測斜孔底為起測基準，以0.5m點距由下向上進行測試，到頂后探頭旋轉(zhuǎn)180再次以0.5m點距由下向上進行測試（正反方向測試可消除儀器本身存在的系統(tǒng)誤差），經(jīng)計算處理產(chǎn)生數(shù)據(jù)報表及測斜曲線。施工過程中的日常監(jiān)測值與初始值的差為其累計水平位移量，本次值與前次值的差值為本次位移量。測斜儀水平位移計算公式如下：,基坑圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法：（3）量測與計算,基坑支撐軸力：,監(jiān)測技術(shù),1、監(jiān)測目的：了解基坑開挖過程中鋼支撐的水平受力情況。使用支撐軸力計量測其軸力變化，分析支撐體系的受力特點，及時比較設(shè)計所預(yù)期的性狀與監(jiān)測結(jié)果的差別。預(yù)測下一階段施工過程中可能出現(xiàn)的新動態(tài)，為后期開挖方案與開挖步驟提出建議。,基坑支撐軸力：,監(jiān)測技術(shù),1、監(jiān)測目的：從而保證圍護基坑的穩(wěn)定性，減小樁體的側(cè)向位移，保證主體施工的尺寸空間。對施工過程中可能出現(xiàn)的險情進行及時的預(yù)報，當(dāng)有異常情況時，立即采取必要的工程措施，將問題消滅于萌芽狀態(tài)，以確保工程安全。,基坑支撐軸力：,監(jiān)測技術(shù),2、測試儀器：FXR-1040型軸力計，其分辨力：0.08%F.S綜合誤差：2.0%F.S，以及配套的振弦測試儀。3、監(jiān)測點位：具體見下圖。,基坑支撐軸力：,監(jiān)測技術(shù),基坑支撐軸力：,監(jiān)測技術(shù),4、監(jiān)測方法：鋼管支撐軸力監(jiān)測采用軸力計。在鋼管支撐成型制作的同時在支撐固定端頭安置一個軸力計，同時將軸力計上的電線引至合適位置以便今后測試時使用。測試時直接將測試元件與振弦測試儀連接，測讀讀數(shù)儀顯示的數(shù)值（頻率模數(shù)、溫度），通過換算計算出支撐所受軸力值（kN）：,基坑支撐軸力：,監(jiān)測技術(shù),4、監(jiān)測方法：,地下水位：,監(jiān)測技術(shù),1、監(jiān)測目的：監(jiān)測基坑開挖時周邊地下水位的變化情況。2、測試儀器：電測水位計、50mmPVC塑料管、電纜線。,地下水位：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法（1）測點埋設(shè)：測點用地質(zhì)鉆鉆孔，孔深應(yīng)根據(jù)要求而定（以保證施工期產(chǎn)生的水位降低能夠測出）。測管用50mm的PVC塑料管作測管，水位線以下至隔水層間安裝相同直徑的濾管，濾管外裹上濾布，用膠帶紙固定在濾管上，孔底布設(shè)0.51.0m深的沉淀管。,地下水位：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法（2）量測及計算：在基坑降水前，測得各水位監(jiān)測孔孔內(nèi)水位對應(yīng)于孔口的距離作為水位高度初始值，以后每次測得孔內(nèi)水位距水位監(jiān)測孔口高度與初始水位值比較即為水位累計變量。,地下水位：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法（3）數(shù)據(jù)分析與處理：根據(jù)水位變化值繪制水位-隨時間的變化曲線，以及水位隨基坑開挖的變化曲線圖，判斷基坑及周邊環(huán)境的穩(wěn)定。,基坑周邊地表沉降：,監(jiān)測技術(shù),1、監(jiān)測目的：基坑開挖后，地層中的應(yīng)力擾動區(qū)延伸至地表，使地表產(chǎn)生沉降，因此必須對地表沉降情況進行嚴格的監(jiān)測和控制。2、監(jiān)測儀器：地表沉降監(jiān)測采用精密水準儀+測微器，閉合差0.3mm；銦鋼尺。,基坑周邊地表沉降：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測點位：,基坑周邊地表沉降：,監(jiān)測技術(shù),4、監(jiān)測方法（1）基點埋設(shè)：首先，基點應(yīng)埋設(shè)在沉降影響范圍以外的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)；其次應(yīng)埋設(shè)至少兩個基點，以便兩個基點互相校核；基點的埋設(shè)要牢固可靠?；c應(yīng)和附近水準點聯(lián)測取得原始高程，并且基點應(yīng)埋設(shè)在視野開闊的地方，以利于觀測。,基坑周邊地表沉降：,監(jiān)測技術(shù),4、監(jiān)測方法（2）沉降點的埋設(shè)：沉降測點的埋設(shè)時先用沖擊鉆在地表鉆孔，然后放入沉降測點，測點一般采用2030mm，長200300mm半圓頭鋼筋制成。測點四周用細砂填實。,基坑周邊地表沉降：,監(jiān)測技術(shù),4、監(jiān)測方法（3）沉降值計算：地表監(jiān)測基點為標準水準點（高程已知），監(jiān)測時通過測得各測點與水準點（基點）的高程差H，可得到各監(jiān)測點的標準高程ht，然后與上次測得高程進行比較，差值h即為該測點的沉降值，即,基坑周邊地表沉降：,監(jiān)測技術(shù),4、監(jiān)測方法（4）數(shù)據(jù)分析與處理：首先繪制時間位移曲線散點圖，其次，當(dāng)位移-時間曲線趨于平緩時，可選取合適的函數(shù)形式進行回歸分析。,基坑地下管線：,監(jiān)測技術(shù),1、監(jiān)測目的：為保護基坑周圍的地下管線，監(jiān)測采用模擬法，即在管線附近埋設(shè)地中位移計進行監(jiān)測。2、測試儀器：采用JXH-2型埋入式應(yīng)變傳感器，其監(jiān)測精度為0.1%FS。測頻儀。,基坑地下管線：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法：首先采用地質(zhì)鉆成孔，孔直徑不小于76mm，成孔后將導(dǎo)管緩慢地放入孔中，直到最低觀測點位置，然后再用專用工具依次將錨頭埋入設(shè)計的位置，并進行灌漿錨固，在地表對傳輸電纜線進行保護。,基坑地下管線：,監(jiān)測技術(shù),3、監(jiān)測方法：在開挖前開始測量初讀數(shù)，然后隨施工和監(jiān)測情況按一定頻率進行測量，至測量讀數(shù)已經(jīng)穩(wěn)定，可不再監(jiān)測該點。每次量測后應(yīng)繪制不同深度的位移-歷時曲線，當(dāng)位移速率突然增大時應(yīng)立即對各種量測信息進行綜合分析，判斷施工中出現(xiàn)了什么問題，并及時采取保證施工安全對策。,周邊建筑物沉降、傾斜：,監(jiān)測技術(shù),1、建筑物沉降監(jiān)測：（1）監(jiān)測目的：對基坑周邊建筑物沉降進行監(jiān)測，了解其沉降規(guī)律。對施工過程中可能出現(xiàn)的險情進行及時的預(yù)報，當(dāng)有異常情況時，立即采取必要的工程措施，將問題消滅于萌芽狀態(tài)，以確保周邊建筑物的安全。,周邊建筑物沉降、傾斜：,監(jiān)測技術(shù),1、建筑物沉降監(jiān)測：（2）測試儀器：沉降監(jiān)測采用精密水準儀+測微器，閉合差0.3mm。銦鋼尺。（3）監(jiān)測方法：,周邊建筑物沉降、傾斜：,監(jiān)測技術(shù),1、建筑物沉降監(jiān)測：（3）監(jiān)測方法：沉降觀測點的埋設(shè)和布置：觀測點是固定在房屋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、柱、墻上的測量標志。沉降觀測點應(yīng)布設(shè)在最有代表性的地點，即要埋設(shè)在真正能反映建筑物發(fā)生沉降變形的位置。沉降觀測布設(shè)的觀測點的位置和數(shù)量，應(yīng)由建筑物的大小、地基形式、結(jié)構(gòu)特征及地質(zhì)條件等因素確定。一般可根據(jù)下列原則布置：,周邊建筑物沉降、傾斜：,監(jiān)測技術(shù),1、建筑物沉降監(jiān)測：（3）監(jiān)測方法：沉降觀測點的埋設(shè)和布置：觀測點應(yīng)布置在建筑物沉降變化較顯著的地方，并應(yīng)考慮在施工期間能順利進行觀測的地方；在建筑物四周角點、中點、大轉(zhuǎn)角處以及沿外墻每10m20m或每隔23根柱基上均應(yīng)埋設(shè)觀測點；,周邊建筑物沉降、傾斜：,監(jiān)測技術(shù),1、建筑物沉降監(jiān)測：（3）監(jiān)測方法：沉降觀測點的埋設(shè)和布置：由于相鄰影響的關(guān)系，在高層和低層建筑物、新老建筑物連接處，以及在相接處的兩邊都應(yīng)布設(shè)觀測點；在人工加固地基與天然地基交接和基礎(chǔ)砌筑相差懸殊處以及在相接處的兩邊都應(yīng)布設(shè)觀測點。,周邊建筑物沉降、傾斜：,監(jiān)測技術(shù),1、建筑物沉降監(jiān)測：（3）監(jiān)測方法：沉降觀測點的埋設(shè)和布置：當(dāng)基礎(chǔ)形式不同時需在情況變化處埋設(shè)觀測點；當(dāng)在寬度大于15m或小于15m而地質(zhì)復(fù)雜以及膨脹土地區(qū)的建筑物，應(yīng)在承重內(nèi)隔墻中部設(shè)內(nèi)墻點，并在室內(nèi)地面中心及四周設(shè)地面點；,周邊建筑物沉降、傾斜：,監(jiān)測技術(shù),1、建筑物沉降監(jiān)測：（3）監(jiān)測方法：沉降觀測點的埋設(shè)和布置：重型設(shè)備基礎(chǔ)的四周及鄰近堆置重物之處，即有大面積堆荷的地方，也應(yīng)布設(shè)觀測點；框架結(jié)構(gòu)建筑的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線上；,周邊建筑物沉降、傾斜：,監(jiān)測技術(shù),1、建筑物沉降監(jiān)測：（3）監(jiān)測方法：沉降觀測點的埋設(shè)和布置：沉降觀測點的埋設(shè)標高，一般在室外地坪0.00以上0.5m較為適宜。,周邊建筑物沉降、傾斜：,監(jiān)測技術(shù),1、建筑物沉降監(jiān)測：（3）監(jiān)測方法：建筑物的沉降監(jiān)測應(yīng)建立高精度的高程變形監(jiān)測控制網(wǎng)。其具體做法是：在建筑物的外圍布設(shè)一條閉合水準線，再由水準環(huán)中的固定點測定各監(jiān)測點的高程，這樣每隔一定周期進行一次精密水準測量，對外業(yè)觀測成果嚴密平差，求出各水準點和沉降點的高程平差值。某一沉降監(jiān)測點的沉降量即為首次觀測求得的高程與本次復(fù)測求得的高程之差。,周邊建筑物沉降、傾斜：,監(jiān)測技術(shù),1、建筑物沉降監(jiān)測：（4）監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與成果分析：野外觀測完畢以后，在對外業(yè)觀測記錄進行認真檢查的前提下，首先對觀測數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，并保證無粗差，各項外業(yè)觀測指標均滿足規(guī)范要求，水準監(jiān)測線路閉合差均在規(guī)范要求的限差之內(nèi)。根據(jù)觀測數(shù)據(jù)匯總表，以觀測時間為橫坐標，