建筑基坑沉降位移監(jiān)測的內(nèi)容及方法

1、建筑基坑沉降、位移監(jiān)測的內(nèi)容及方法一、深基坑監(jiān)測的意義隨著城市建設(shè)的發(fā)展，基坑施工的開挖深度越來越深，從最初的57m發(fā)展到目前最深已達20m多。由于地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工環(huán)境的復(fù)雜性，對在施 工過程中引發(fā)的土體性狀、環(huán)境、鄰近建筑物、地下設(shè)施變化的監(jiān)測已成了工程建 設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。對于復(fù)雜的大中型工程或環(huán)境要求嚴(yán)格的項目，往往難從以往的經(jīng)驗中得到借 鑒，也難以從理論上找到定量分析、預(yù)測的方法，這就必定要依賴于施工過程中的 現(xiàn)場監(jiān)測。首先，靠現(xiàn)場監(jiān)測據(jù)來了解基坑的設(shè)計強度，為今后降低工程成本指標(biāo) 提供設(shè)計依據(jù)。第二，可及時了解施工環(huán)境 - 地下土層、地下管線、地下設(shè)施、地 面建筑在施

2、工過程中所受的影響及影響程度。第三，可及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)報險情的發(fā)生 及險情的發(fā)展程度，為及時采取安全補救措施充當(dāng)耳目。二、深基坑監(jiān)測的內(nèi)容及方法 深基坑施工，必須要有一定的圍護結(jié)構(gòu)用以擋土、擋水。圍護設(shè)施必須安全有 效。淺基坑的圍護結(jié)構(gòu)以前常用的是鋼板樁或混凝土板樁 ; 深基坑則大多采用現(xiàn)場 澆灌的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)或排樁式灌注樁結(jié)構(gòu)，并配以混凝土攪拌樁或樹根樁止水。 開挖時，坑內(nèi)必須抽去地下水，715m深的基坑，中間必須配二到三道水平支撐， 水平支撐采用鋼管式結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。圍護結(jié)構(gòu)必須安全可靠，并能確保施 工環(huán)境穩(wěn)定。從經(jīng)濟角度來講，好的圍護設(shè)計應(yīng)把安全指標(biāo)取在臨界點附近，再靠 現(xiàn)場監(jiān)測提供

3、的動態(tài)信息反饋來調(diào)整施工方案。1、以下內(nèi)容是基坑監(jiān)測目前能夠做到的也是應(yīng)該做到的項目 :(1) 地下管線、地下設(shè)施、地面道路和建筑物的沉降、位移。(2) 圍護樁地下樁體的側(cè)向位移 (樁體測斜 )、圍護樁頂?shù)某两岛退轿灰啤?3) 圍護樁、水平支撐的應(yīng)力變化。(4) 基坑外側(cè)的土體側(cè)向位移 (土體測斜 )(5) 坑外地下土層的分層沉降。(6) 基坑內(nèi)、外的地下水位監(jiān)測。地下土體中的土壓力和孔隙水壓力。 (7)(8) 基坑內(nèi)坑底回彈監(jiān)測。2、觀測點的布設(shè) 測點布設(shè)合理方能經(jīng)濟有效。監(jiān)測項目的選擇必須根據(jù)工程的需要和基地的實 際情況而定。在確定測點的布設(shè)前，必須知道基地的地質(zhì)情況和基坑的圍護設(shè)計方

4、案，再根據(jù)以往的經(jīng)驗和理論的預(yù)測來考慮測點的布設(shè)范圍和密度。原則上，能埋的測點應(yīng)在工程開工前埋設(shè)完成，并應(yīng)保證有一定的穩(wěn)定期，在 工程正式開工前，各項靜態(tài)初始值應(yīng)測取完畢。沉降、位移的測點應(yīng)直接安裝在被 監(jiān)測的物體上，只有道路地下管線若無條件開挖樣洞設(shè)點，則可在人行道上埋設(shè)水 泥樁作為模擬監(jiān)測點，此時的模擬樁的深度應(yīng)稍大于管線深度，且地表應(yīng)設(shè)井蓋保 護，不止于影響行人安全 ; 如果馬路上有管線設(shè)備 (如管線井、閥門等 )的話，則可 在設(shè)備上直接設(shè)點觀測。測斜管(測地下土體、圍護樁體的側(cè)向位移 )的安裝: 測斜管應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，埋設(shè)在那些比較容易引起塌方的部位，一般按平行于基坑圍護結(jié)構(gòu)以2030

5、m的間距布設(shè);圍護樁體測斜管應(yīng)在圍護樁體澆灌混凝土?xí)r放入 ;地下土體測斜管的埋設(shè)須 用鉆機鉆孔，放入管子后再用黃砂填實孔壁，用混凝土封固地表管口，并在管口加 帽或設(shè)井框保護。測斜管的埋設(shè)要注意十字槽須與基坑邊垂直?；釉陂_挖前必須要降低地下水位，但在降低地下水位后有可能引起坑外地下 水位向坑內(nèi)滲漏，地下水的流動是引起塌方的主要因素，所以地下水位的監(jiān)測是保 證基坑安全的重要內(nèi)容 ; 水位監(jiān)測管的埋設(shè)應(yīng)根據(jù)地下水文資料，在含水量大和滲水性強的地方，在緊靠基坑的外邊，以 2030 m 的間距平行于基坑邊埋設(shè)，埋設(shè)方 法與地下土體測斜管的埋設(shè)相同。分層沉降管的埋設(shè)也與測斜管的埋設(shè)方法相同。埋設(shè)時須注意

6、波紋管外的銅環(huán) 不要被破壞；一般情況下，銅環(huán)每1m放一個比較適宜。基坑內(nèi)也可用分層沉降管來 監(jiān)測基坑底部的回彈，當(dāng)然基坑的回彈也可用精密水準(zhǔn)測量法解決。土壓力計和孔隙水壓力計，是監(jiān)測地下土體應(yīng)力和水壓力變化的手段。對環(huán)境 要求比較高的工程，都須安裝。孔隙水壓力計的安裝，也須用到鉆機鉆孔，在孔中 可根據(jù)需要按不同深度放入多個壓力計，再用干燥粘土球填實，待粘土球吸足水 后，便將鉆孔封堵好了。土壓力計要隨基坑圍護結(jié)構(gòu)施工時一起安裝，注意它的壓 力面須向外 ； 并根據(jù)力學(xué)原理，壓力計應(yīng)安裝在基坑的隱患處的圍護樁的側(cè)向受力 點。這兩種壓力計的安裝，都須注意引出線的編號和保護。應(yīng)力計是用于監(jiān)測基坑圍護樁體

7、和水平支撐受力變化的儀器。它的安裝也須在 圍護結(jié)構(gòu)施工時請施工單位配合安裝，一般選方便的部位，選幾個斷面，每個斷面 裝二只壓力計，以取平均值 ； 應(yīng)力計必須用電纜線引出，并編好號。、數(shù)據(jù)觀測 3根據(jù)經(jīng)驗知道，基坑施工對環(huán)境的影響范圍為坑深的 34 倍，因此，沉降觀測 所選的后視點應(yīng)選在施工的影響范圍之外 ； 后視點不應(yīng)少于二點。沉降觀測的儀器 應(yīng)選用精密水準(zhǔn)儀，按二等精密水準(zhǔn)觀測方法測二測回，測回校差應(yīng)小于？lmm.地下管線、地下設(shè)施、地面建筑都應(yīng)在基坑開工前測取初始值。在開工期問，應(yīng)根據(jù) 需要不斷測取數(shù)據(jù)，從幾天觀測一次到一天觀測幾次都可以 ； 每次的觀測值與初始 值比較即為累計量，與前次的

8、觀測數(shù)據(jù)相比較即為日變量。根據(jù)公認(rèn)的數(shù)據(jù)，日變 量大于3mm累計變量大于10mn!卩應(yīng)向有關(guān)方面報警。位移監(jiān)測點的觀測一般最常用的方法是偏角法。同樣，測站點應(yīng)選在基坑的施 工影響范圍之外。外方向的選用應(yīng)不少于 3點，每次觀測都必須定向，為防止測站 點被破壞，應(yīng)在安全地段再設(shè)一點作為保護點，以便在必要時作恢復(fù)測站點之用。 初次觀測時，須同時測取測站至各測點的距離，有了距離就可算出各測點的秒差， 以后各次的觀測只要測出每個測點的角度變化就可推算出各測點的位移量。觀測次 數(shù)和報警值與沉降監(jiān)測相同。當(dāng)然也可用坐標(biāo)法來測取位移量。地下水位、分層沉降的觀測，首次必須測取水位管管口和分層沉降管管口的標(biāo) 高。從而可測得地下水位和地下各土層的初始標(biāo)高。在以后的工程進展中，可按需 要的周期和頻率，測得地下水位和地下各土層標(biāo)高的每次變化量和累計變化量。地 下水位和分層沉降的報警值，應(yīng)由設(shè)計人員根據(jù)地質(zhì)水文條件來確定。測斜管的管口必須每次用經(jīng)緯儀測取位移量，再用測斜儀測取地下土體的側(cè)向 位移量，再與管口位移量比較即可得出地下土體的絕對位移量。位移方向一般應(yīng)取 直接的或經(jīng)換算過的垂直基坑邊方向上的分量。應(yīng)力、水壓力、土壓力的變量的報