深基坑監(jiān)測(cè)的方法和技術(shù)

1、深基坑監(jiān)測(cè)的方法和技術(shù) 發(fā)布時(shí)間：2021-06-21點(diǎn)擊率：11水平位移監(jiān)測(cè)圍護(hù)墻坡頂水平位移的監(jiān)測(cè),是超大超深基坑工程監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)根本內(nèi)容.通過對(duì)圍護(hù)墻坡頂水平位移監(jiān)測(cè),可以掌握圍護(hù)墻坡體在基坑施工過程中的平面形變情況,用來同設(shè)計(jì)比擬,分析對(duì)周圍環(huán)境的影響.另外,圍護(hù)墻坡頂?shù)乃轿灰茢?shù)值可以作為墻體深層水平位移的基準(zhǔn)值.圍護(hù)墻坡項(xiàng)水平位移一般可采用精密經(jīng)緯儀或全站儀進(jìn)行測(cè)量,監(jiān)測(cè)方法可采用準(zhǔn)直線法、限制線偏離法、小角度法及前方交會(huì)法等.通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),可以繪制出圍護(hù)墻坡頂水平位移實(shí)測(cè)曲線和某測(cè)點(diǎn)水平位移變化速率曲線,從而對(duì)基坑平安性進(jìn)行分析.測(cè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)任意方向的水平位移時(shí)可視監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布情況,

2、采用前方交會(huì)法、自由設(shè)站法、極坐標(biāo)法等；當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)距基坑較遠(yuǎn)時(shí),可采用GPS測(cè)量法或三角、三邊、邊角測(cè)量與基準(zhǔn)線法相結(jié)合的綜合測(cè)量方法.2圍護(hù)墻坡頂垂直位移監(jiān)測(cè)垂直位移監(jiān)測(cè)一般采用幾何水準(zhǔn)或液體靜力水準(zhǔn)等方法.圍護(hù)墻坡頂垂直位移一般使用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行量測(cè).此方法是事先布設(shè)相對(duì)固定的水準(zhǔn)網(wǎng),定期聯(lián)測(cè)水準(zhǔn)網(wǎng),解算各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程,再由這些高程點(diǎn)來限制豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程,通過將各點(diǎn)的歷次高程值進(jìn)行比擬,即可計(jì)算豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移量.坑底隆起回彈宜通過設(shè)置回彈監(jiān)測(cè)標(biāo),采用幾何水準(zhǔn)并配合傳遞高程的輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè),傳遞高程的金屬桿或鋼尺等應(yīng)進(jìn)行溫度、尺長(zhǎng)和拉力等項(xiàng)修正.基坑圍護(hù)墻坡頂、墻后地表與立柱的垂

3、直位移監(jiān)測(cè)精度應(yīng)根據(jù)垂直位移報(bào)警值按表3.1確定.表3.1基坑圍護(hù)墻坡頂、墻后地表及立柱的豎向位移監(jiān)測(cè)精度mm豎向位移報(bào)警值<20(35)20-40(35-60)>40(60)監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)站局差中誤差<0.3<0.5<1.5注：1.監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)站高差中誤差系指相應(yīng)精度與視距的幾何水準(zhǔn)測(cè)量單程一測(cè)站的高差中誤差；2.括號(hào)內(nèi)數(shù)值對(duì)應(yīng)于墻后地表及立柱的豎向位移報(bào)警值.地下管線的豎向位移監(jiān)測(cè)精度宜不低于0.5mm.其他基坑周邊環(huán)境如地下設(shè)施、道路等的豎向位移監(jiān)測(cè)精度應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程的規(guī)定.坑底隆起回彈監(jiān)測(cè)精度不宜低于1mm.各等級(jí)幾何水準(zhǔn)法觀測(cè)時(shí)的技術(shù)要求應(yīng)符合表3.2的要求

4、.各監(jiān)測(cè)點(diǎn)與水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)或工作基點(diǎn)應(yīng)組成閉合環(huán)路或附合水準(zhǔn)路線.3圍護(hù)墻體深層側(cè)向變形監(jiān)測(cè)表3.2幾何水準(zhǔn)觀測(cè)的技術(shù)要求基坑類別使用儀器、觀測(cè)方法及要求一級(jí)基坑DS°5級(jí)別水準(zhǔn)儀,因瓦合金標(biāo)尺,按光學(xué)測(cè)微法觀測(cè),宜按國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求施測(cè)二級(jí)基坑DSi級(jí)別及以上水準(zhǔn)儀,因瓦合金標(biāo)尺,按光學(xué)測(cè)微法觀測(cè),宜按國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求施測(cè)三級(jí)基坑DS3或更高級(jí)別及以上的水準(zhǔn)儀,宜按國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求施測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑挖土后,基坑內(nèi)外的水土壓力平衡要依靠圍護(hù)墻體和支撐系統(tǒng).圍護(hù)墻體在基坑外側(cè)水土壓力作用下,會(huì)發(fā)生變形.要掌握圍護(hù)墻體的側(cè)向變形,即在不同深度上各點(diǎn)的水平位移,可

5、通過對(duì)圍護(hù)墻體的測(cè)斜監(jiān)測(cè)來實(shí)現(xiàn)圖2.1.測(cè)斜儀分活動(dòng)式和固定式兩種,在基坑開挖支護(hù)監(jiān)測(cè)中一般使用活動(dòng)式測(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè).在需要進(jìn)行深層水平位移監(jiān)測(cè)的部位埋設(shè)與活動(dòng)式測(cè)斜儀配套的測(cè)斜管.測(cè)量時(shí)把測(cè)斜儀的一組導(dǎo)向輪沿測(cè)斜管導(dǎo)向滑槽放入管中,一直滑到管底,每隔一定距離向上拉線讀數(shù),測(cè)定測(cè)斜儀與垂直線之間的傾角變化,即可得出不同深度部位的水平位移.測(cè)斜儀的精度要求不宜小于表2.3的規(guī)定.表2.3測(cè)斜儀精度基坑類別一級(jí)二級(jí)和三級(jí)系統(tǒng)精度mm/m0.100.25分辨率mm/500mm0.020.02測(cè)斜儀原理：設(shè)測(cè)斜管的傾角變化為爪1,而該段測(cè)管相應(yīng)的位移增量嶼為g=小$1nM2.1式中4為各段點(diǎn)之間的長(zhǎng)度

6、.當(dāng)測(cè)量斜管埋設(shè)得足夠深的時(shí)候,管底可以認(rèn)為是位移不動(dòng)點(diǎn),管口的水平位移值%,并向下推算各分段位移增量的總和：八二工4X沏出u(2.2)圖2.1測(cè)斜儀原理圖并注意保證管口的封蓋；測(cè)斜管長(zhǎng)度應(yīng)與圍護(hù)墻深度一致或不小于所監(jiān)測(cè)土層的深度；當(dāng)以下部管端作為位移基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),應(yīng)保證測(cè)斜管進(jìn)入穩(wěn)定土層23m；測(cè)斜管與鉆孔之間孔隙應(yīng)填充密實(shí)；埋設(shè)時(shí)測(cè)斜管應(yīng)保持豎直無扭轉(zhuǎn),其中一組導(dǎo)槽方向應(yīng)與所需測(cè)量的方向一致.測(cè)斜儀應(yīng)下入測(cè)斜管底510min,待探頭接近管內(nèi)溫度后再量測(cè),每個(gè)監(jiān)測(cè)方向均應(yīng)進(jìn)行正、反兩次量測(cè).當(dāng)以上部管口作為深層水平位移相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),每次監(jiān)測(cè)均應(yīng)測(cè)定孔口坐標(biāo)的變化.4土壓力和孔隙水壓力監(jiān)測(cè)1)觀測(cè)

7、儀器和壓力傳感器國(guó)內(nèi)目前常用的壓力傳感器根據(jù)其工作原理分為鋼弦式、差動(dòng)電阻式、電阻應(yīng)變片式和電感調(diào)頻式等.其中鋼弦式壓力傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性高,對(duì)絕緣性要求低,適用于作土壓力和孔隙水壓力的長(zhǎng)期觀測(cè).鋼弦式壓力計(jì)工作原理如圖2.2所示：ab圖2.2鋼弦式傳感器示意圖2壓力測(cè)試值（1） 土壓力超大超深基坑在開挖施工中,由于坑體內(nèi)土體卸載,導(dǎo)致周圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外土壓力失衡.堆土壓力的變化監(jiān)測(cè)可以到達(dá)有依據(jù)的限制開挖速率,已到達(dá)施工效率與施工平安的平衡.計(jì)算公式：小小2.3式中：P本次土壓力kPa計(jì)算結(jié)果精確到1kPa；工一一壓力傳感器的本次讀數(shù)Hz；壓力傳感器的初始讀數(shù)Hz；K壓力傳感器的標(biāo)定系數(shù)kPa汨

8、d.5孔隙水壓力在基坑開挖施工中,要進(jìn)行降水以保持基坑內(nèi)土體的枯燥,假設(shè)維護(hù)結(jié)構(gòu)防水性能不好,會(huì)造成基坑外水位下降,水壓減小.對(duì)孔隙水壓力的變化監(jiān)測(cè),可以有依據(jù)的限制降水的速率,以減少降水的影響范圍,以到達(dá)平安施工的目的.求孔隙水壓力值計(jì)算公式：（2.（4）式中：P孔隙水壓力kPa計(jì)算結(jié)果精確到1kPa；Ji壓力傳感器的本次讀數(shù)Hz;£壓力傳感器的初始讀數(shù)Hz;K壓力傳感器的標(biāo)定系數(shù)kPa/席.3.4.5維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測(cè)一般是將鋼筋應(yīng)力計(jì)布設(shè)在有代表性位置的鋼筋混凝土支護(hù)樁和地下連續(xù)墻的主受力鋼筋上.以用來監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑開挖過程中的應(yīng)力變化.一般采用振弦式鋼筋

9、應(yīng)力計(jì).測(cè)試時(shí),根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的率定曲線,可推算出墻體所受的內(nèi)應(yīng)力.計(jì)算公式：5=八闔AS2.5式中：K率定系數(shù)kN/虛；%應(yīng)力計(jì)初始頻率Hz;可應(yīng)力計(jì)測(cè)試頻率Hz;4實(shí)測(cè)鋼筋計(jì)的應(yīng)力MPa;S應(yīng)力計(jì)截面積那次.6傾斜監(jiān)測(cè)建筑物傾斜監(jiān)測(cè)應(yīng)測(cè)定監(jiān)測(cè)對(duì)象頂部相對(duì)于底部的水平位移與高差,分別記錄并計(jì)算監(jiān)測(cè)對(duì)象的傾斜度、傾斜方向和傾斜速率.根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)、觀測(cè)條件和要求,選用適宜的監(jiān)測(cè)方法投點(diǎn)法、水平角法、前方交會(huì)法、正垂線法、差異沉降法等.7裂縫監(jiān)測(cè)裂縫監(jiān)測(cè)應(yīng)包括裂縫的位置、走向、長(zhǎng)度、寬度及變化程度,需要時(shí)還包括深度.裂縫監(jiān)測(cè)數(shù)量根據(jù)需要確定,應(yīng)對(duì)主要或變化較大的裂縫應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè).應(yīng)在基坑開挖前記錄監(jiān)

10、測(cè)對(duì)象已有裂縫的分布位置和數(shù)量,測(cè)定其走向、長(zhǎng)度、寬度和深度等情況.裂縫監(jiān)測(cè)可采用以下方法：1對(duì)裂縫寬度監(jiān)測(cè),可在裂縫兩側(cè)貼石膏餅、劃平行線或貼埋金屬標(biāo)志等,采用千分尺或游標(biāo)卡尺等直接量測(cè)的方法；也可采用裂縫計(jì)、粘貼安裝千分表法、攝影量測(cè)等方法.2對(duì)裂縫深度量測(cè),當(dāng)裂縫深度較小時(shí)宜采用鑿出法和單面接觸超聲波法監(jiān)測(cè)；深度較大裂縫宜采用超聲波法監(jiān)測(cè).表3,4裂縫寬度監(jiān)測(cè)精度深度寬度長(zhǎng)度<0.mmMlm俄8地下水位監(jiān)測(cè)地下水位監(jiān)測(cè)通過在孔內(nèi)設(shè)置水位管,采用水位計(jì)測(cè)量.進(jìn)行地下水位監(jiān)測(cè),應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料和工程需要確定水位管的埋設(shè)深度和透水頭部位,埋設(shè)好水位管后用電測(cè)水位儀進(jìn)行水位量測(cè),然后根據(jù)每次測(cè)試的地下水位高程制作本次和累計(jì)變化量成果表及繪制地下水位變化量曲線圖.檢驗(yàn)降水效果的水位觀測(cè)井宜布置在降水區(qū)內(nèi),采用輕型井點(diǎn)管降水時(shí)可布置在總管的兩側(cè),采用深井降水時(shí)應(yīng)布置在兩孔深井之間.潛水水位管應(yīng)在基坑施工前埋設(shè),濾管長(zhǎng)度應(yīng)滿足測(cè)量要求；承壓水位監(jiān)測(cè)時(shí)被