地鐵監(jiān)測(cè)要點(diǎn)和案例分析

地鐵監(jiān)測(cè)要點(diǎn)和案例分析第一頁，共110頁。目錄1國(guó)內(nèi)軌道交通工程現(xiàn)狀2軌道交通工程建設(shè)面臨的問題難點(diǎn)3監(jiān)測(cè)依據(jù)4地鐵基坑監(jiān)測(cè)方法5案例分析第二頁，共110頁。1、國(guó)內(nèi)軌道交通工程現(xiàn)狀第三頁，共110頁。1、國(guó)內(nèi)地鐵基坑工程現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代以來，我國(guó)城市地鐵建設(shè)發(fā)展迅速，已建成地鐵的城市有北京、天津、上海、廣州、南京等，同時(shí)，福州、青島、長(zhǎng)沙重慶、武漢、長(zhǎng)春、沈陽、大連、杭州、成都、西安等城市都在積極申報(bào)或者已經(jīng)開始建設(shè)地鐵。第四頁，共110頁。北京地鐵北京地鐵1969.10.1開通，目前14條線，線路總長(zhǎng)339.5

km，車站191座。

第五頁，共110頁。上海軌道交通發(fā)展與規(guī)劃8條線路234公里2007年11條線路432公里2010年13條線路567公里2012年上海軌道交通基本網(wǎng)絡(luò)形成13條線路567公里2012年上海軌道交通基本網(wǎng)絡(luò)形成2020年20條線路877公里上海地鐵第六頁，共110頁。廣州地鐵到2010年，上海擁有11條軌道交通線，共計(jì)284座運(yùn)營(yíng)車站，累計(jì)運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)度達(dá)到432公里第七頁，共110頁。2、軌道交通工程建設(shè)面臨的問題和難點(diǎn)第八頁，共110頁。2、軌道交通工程建設(shè)面臨的問題和難點(diǎn)

由于地鐵車站一般位于城市的繁華路段，車站附近建筑物密集，地鐵車站深基坑平面尺寸和開挖深度（一般為17米左右）的增大帶來一系列復(fù)雜的問題，如：基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和穩(wěn)定、施工中對(duì)相鄰環(huán)境、地下管線、地面交通所帶來的影響等問題，而這些問題甚至有可能引發(fā)安全事故。第九頁，共110頁。范圍廣規(guī)模大型式和施工工藝多樣地質(zhì)條件復(fù)雜環(huán)境變形控制嚴(yán)6大問題和難點(diǎn)險(xiǎn)情事故時(shí)有發(fā)生工程本身難度增大2、軌道交通工程建設(shè)面臨的問題和難點(diǎn)第十頁，共110頁。特點(diǎn)1：范圍廣規(guī)模大杭州地鐵一號(hào)線31座車站里程52.4km第十一頁，共110頁。地鐵車站基坑規(guī)模通常宏大特點(diǎn)1：范圍廣規(guī)模大第十二頁，共110頁。特點(diǎn)2：結(jié)構(gòu)型式和施工工藝多樣高架、地下車站、隧道、聯(lián)絡(luò)通道等結(jié)構(gòu)型式地連墻、鉆孔樁、SMW工法等圍護(hù)方式及明挖法、盾構(gòu)法、礦山法等施工工藝第十三頁，共110頁。特點(diǎn)3：地質(zhì)條件復(fù)雜

線路沿線可能涉及不同的地貌類型、不同的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)單元，包括穿越河流等，地質(zhì)條件的差異性也增加了施工的難度。

第十四頁，共110頁。特點(diǎn)4：周邊環(huán)境控制要求嚴(yán)格地鐵車站周邊環(huán)境異常復(fù)雜第十五頁，共110頁。特點(diǎn)4：周邊環(huán)境控制要求嚴(yán)格盾構(gòu)出洞后僅12m距離與地鐵一號(hào)線隧道呈85°斜交；一號(hào)線隧道底部與二號(hào)線隧道頂部間距僅為1m；地鐵一號(hào)線沉降控制在3mm內(nèi)，才能確保地鐵正常運(yùn)營(yíng)。

二號(hào)線穿越一號(hào)線

第十六頁，共110頁。施工場(chǎng)地狹小，工程開挖深度不斷刷新記錄特點(diǎn)5：工程本身難度增加第十七頁，共110頁。特點(diǎn)6：險(xiǎn)情事故時(shí)有發(fā)生

2008年11月15日下午，杭州風(fēng)情大道地鐵施工工地發(fā)生大面積地面塌陷事故，致21人死亡的慘劇。專家痛惜地指出：“這是中國(guó)地鐵修建史上最大的事故。

第十八頁，共110頁。（1）委托單位提供的設(shè)計(jì)圖紙等；（2）中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）；（3）《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》（YB9258-97）；（4）《建筑基坑圍護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）；（5）《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-2007）；（6）《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》（GB/T12897-2006）。3、監(jiān)測(cè)依據(jù)及其它第十九頁，共110頁。車站深基坑工程面臨的問題

由于地鐵車站一般位于城市的繁華路段，車站附近建筑物密集，地鐵車站深基坑平面尺寸和開挖深度（一般為17米左右）的增大帶來一系列復(fù)雜的問題，如：基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和穩(wěn)定、施工中對(duì)相鄰環(huán)境、地下管線、地面交通所帶來的影響等問題得到地鐵建設(shè)及設(shè)計(jì)單位的廣泛關(guān)注。而這些問題甚至有可能引發(fā)安全事故。第二十頁，共110頁。監(jiān)測(cè)目的序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)目的1基坑水位水位管掌握基坑開挖過程中水位變化情況2圍護(hù)樁水平位移經(jīng)緯儀掌握開挖過程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平變形情況3樁體變形（側(cè)向位移）CX系列測(cè)斜儀掌握基坑開挖過程中，樁墻深層撓曲情況4樁內(nèi)鋼筋應(yīng)力鋼弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)掌握隨著工期的延續(xù)，鋼筋軸力變化情況5支撐軸力支撐軸力計(jì)、鋼筋計(jì)掌握開挖過程中隨著深度的變化，鋼支撐的受力情況6圍護(hù)墻頂部頂部水平位移高精度經(jīng)緯儀掌握結(jié)構(gòu)施工過程中，外側(cè)土體移動(dòng)情況7基坑內(nèi)外觀察現(xiàn)場(chǎng)人工觀測(cè)掌握開挖過程中土體頂部及樁體頂部的水平位移及其影響第二十一頁，共110頁。監(jiān)測(cè)意義（1）對(duì)基坑施工期間基坑（及支護(hù)體）變形和其影響范圍內(nèi)的環(huán)境變形、被保護(hù)對(duì)象的變形以及其它與施工有關(guān)的項(xiàng)目或量值進(jìn)行測(cè)量，以及時(shí)和全面地反映它們的變化情況，是本工程實(shí)現(xiàn)信息化施工的主要手段，是判斷基坑安全和環(huán)境安全的重要依據(jù)；（2）為修正設(shè)計(jì)和施工參數(shù)、預(yù)估發(fā)展趨勢(shì)、確保工程質(zhì)量及周邊建（構(gòu)）筑物、管線的安全運(yùn)營(yíng)提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。是設(shè)計(jì)和施工的重要補(bǔ)充手段；（3）為優(yōu)化施工方案提供依據(jù)；（4）為理論驗(yàn)證提供對(duì)比數(shù)據(jù)；（5）積累區(qū)域性設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)。第二十二頁，共110頁。4、地鐵基坑監(jiān)測(cè)方法第二十三頁，共110頁。監(jiān)測(cè)一般規(guī)定

1監(jiān)測(cè)方法的選擇應(yīng)根據(jù)基坑等級(jí)、精度要求、設(shè)計(jì)要求、場(chǎng)地條件、地區(qū)經(jīng)驗(yàn)和方法適用性等因素綜合確定，監(jiān)測(cè)方法應(yīng)合理易行。2變形測(cè)量點(diǎn)分為基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)。其布設(shè)應(yīng)符合下列要求：①每個(gè)基坑工程至少應(yīng)有3個(gè)穩(wěn)固可靠的點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)；②工作基點(diǎn)應(yīng)選在穩(wěn)定的位置。在通視條件良好或觀測(cè)項(xiàng)目較少的情況下，可不設(shè)工作基點(diǎn)，在基準(zhǔn)點(diǎn)上直接測(cè)定變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)；③施工期間，應(yīng)采用有效措施，確保基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)的正常使用；④監(jiān)測(cè)期間，應(yīng)定期檢查工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性。第二十四頁，共110頁。3監(jiān)測(cè)儀器、設(shè)備和監(jiān)測(cè)元件應(yīng)符合下列要求：①滿足觀測(cè)精度和量程的要求；②具有良好的穩(wěn)定性和可靠性；③經(jīng)過校準(zhǔn)或標(biāo)定，且校核記錄和標(biāo)定資料齊全，并在規(guī)定的校準(zhǔn)有效期內(nèi)；4對(duì)同一監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，監(jiān)測(cè)時(shí)宜符合下列要求：①采用相同的觀測(cè)路線和觀測(cè)方法；②使用同一監(jiān)測(cè)儀器和設(shè)備；③固定觀測(cè)人員；④在基本相同的環(huán)境和條件下工作。第二十五頁，共110頁。5監(jiān)測(cè)過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、定期檢測(cè)以及監(jiān)測(cè)元件的檢查；應(yīng)加強(qiáng)對(duì)監(jiān)測(cè)儀標(biāo)的保護(hù)，防止損壞。6監(jiān)測(cè)項(xiàng)目初始值應(yīng)為事前至少連續(xù)觀測(cè)3次的穩(wěn)定值的平均值。第二十六頁，共110頁。周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)①地下綜合管線垂直位移監(jiān)測(cè)；②周邊建(構(gòu))筑物垂直位移監(jiān)測(cè)；4.1.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目第二十七頁，共110頁。2基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)本體監(jiān)測(cè)①圍護(hù)體（內(nèi)部）水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜）；②圍護(hù)墻體頂部水平位移監(jiān)測(cè)；③圍護(hù)墻體頂部垂直位移監(jiān)測(cè)；④支撐軸力監(jiān)測(cè)；⑤立柱垂直位移監(jiān)測(cè)；⑥坑底隆起監(jiān)測(cè)；⑦地下水位監(jiān)測(cè)；⑧基坑周圍地表沉降監(jiān)測(cè)。第二十八頁，共110頁。

1、而針對(duì)每一個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象又有各自的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，包括垂直位移、水平位移、深層側(cè)向位移、支撐內(nèi)力、土壓力、孔隙水、裂縫、傾斜等，上?；颖O(jiān)測(cè)規(guī)范列了24項(xiàng)，全國(guó)規(guī)范18項(xiàng)。這些監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要反映的是監(jiān)測(cè)對(duì)象的兩個(gè)指標(biāo)：受力和變形。對(duì)于同一個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象，這兩個(gè)指標(biāo)有著內(nèi)在的必然聯(lián)系，相輔相成，配套監(jiān)測(cè)，可以幫助判斷數(shù)據(jù)的真?zhèn)危龅饺未嬲妗?/p>

2、依據(jù)圍護(hù)頂面、圍護(hù)側(cè)向變形、支撐軸力、立柱樁沉降等變形數(shù)據(jù)，驗(yàn)證由圍護(hù)墻和水平支撐共同構(gòu)成的支護(hù)體系的穩(wěn)定性。4.1.2監(jiān)測(cè)要點(diǎn)：第二十九頁，共110頁。注意：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)除需滿足自身的強(qiáng)度要求和變形要求外，還必須滿足受基坑工程影響的周邊環(huán)境的變形要求，特別是在軟土地區(qū)中，后者的重要性往往不亞于前者。第三十頁，共110頁。4.2垂直位移監(jiān)測(cè)1、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：①地下綜合管線垂直位移監(jiān)測(cè)②周邊建(構(gòu))筑物垂直位移監(jiān)測(cè)，③圍護(hù)墻體頂部垂直位移監(jiān)測(cè)；④立柱垂直位移監(jiān)測(cè)；⑤坑底隆起監(jiān)測(cè)；⑥基坑周圍地表沉降監(jiān)測(cè)。2、儀器：徠卡NA2型水準(zhǔn)儀及GPM3平板測(cè)微器，因瓦

合金標(biāo)尺；精度：±0.5mm/km。第三十一頁，共110頁。3、原理方法：水準(zhǔn)路線的分類：★附合水準(zhǔn)路線：從一個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)(BM1)起，沿一條路線進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，以測(cè)定另外一些水準(zhǔn)點(diǎn)或垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程，最后連測(cè)到另一個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)(BM2)，稱為附合水準(zhǔn)路線。如下圖所示第三十二頁，共110頁。支水準(zhǔn)路線：從一個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)起，沿一條路線進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，以測(cè)定另外一些水準(zhǔn)點(diǎn)或垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程，最后不連測(cè)到任何已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)稱為支水準(zhǔn)路線。為了對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行檢核，并提高成果的精度，單一水準(zhǔn)支線必須進(jìn)行往返測(cè)量。

第三十三頁，共110頁。閉合準(zhǔn)路線：從一個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)(BM1)起，沿一條環(huán)形路線進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，測(cè)定沿線一些水準(zhǔn)點(diǎn)或垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程，最后又回到水準(zhǔn)點(diǎn)(BM1)，稱為閉合水準(zhǔn)路線。如右圖所示

第三十四頁，共110頁。水準(zhǔn)路線的擬定：日常監(jiān)測(cè)中，應(yīng)采用附合水準(zhǔn)路線或閉合水準(zhǔn)路線。沒有任何規(guī)范中規(guī)定變形觀測(cè)采用支水準(zhǔn)路線觀測(cè)

第三十五頁，共110頁。儀器站觀測(cè)標(biāo)尺讀數(shù)高差(a-b)(mm)i角的計(jì)算次序A尺讀數(shù)aB尺讀數(shù)bI11148712149140214870414914231487081491544148708149150中數(shù)I21150952151394校正后A、B標(biāo)尺上的a'2、b'22150956151410正確讀數(shù)為：31509441513964150958151400中數(shù)

水準(zhǔn)儀i角檢查：第三十六頁，共110頁。儀器站觀測(cè)標(biāo)尺讀數(shù)高差(a-b)(mm)i角的計(jì)算次序A尺讀數(shù)aB尺讀數(shù)bI11148712149140-4.39A～B標(biāo)尺間距S=20.6m2148704149142△=〔(a2-b2)-(a1-b1)〕÷2=-0.045mm3148708149154i″=10△=-0.45″4148708149150中數(shù)148708149147

I21150952151394-4.48校正后A、B標(biāo)尺上的a'2、b'22150956151410正確讀數(shù)為：3150944151396a'2=a2-2△=1.50953+.0009=1.510434150958151400b'2=b2-△=1.51400+.00045=1.51445中數(shù)150953151400

第三十七頁，共110頁。儀器站標(biāo)尺讀數(shù)高差(a-b)(m)i角的計(jì)算A尺讀數(shù)aB尺讀數(shù)bI113591432A～B標(biāo)尺間距

DAB=70m12411315

中數(shù)I214561535

第三十八頁，共110頁。監(jiān)測(cè)范圍從基坑邊緣以外1~3倍開挖深度范圍內(nèi)需要保護(hù)的建（構(gòu)）筑物、地下管線等均應(yīng)作為監(jiān)控對(duì)象。必要時(shí)，尚應(yīng)擴(kuò)大監(jiān)控范圍。位于重要保護(hù)對(duì)象（如地鐵、上游引水、合流污水等）安全保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置，尚應(yīng)滿足相關(guān)部門的技術(shù)要求。第三十九頁，共110頁。地下管線直接監(jiān)測(cè)點(diǎn)(抱箍法)4.2.1管線監(jiān)測(cè)第四十頁，共110頁。地下管線監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)符合下列要求：1應(yīng)根據(jù)管線年份、類型、材料、尺寸及現(xiàn)狀等情況，確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置；2監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜布置在管線的節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)和變形曲率較大的部位，監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面間距宜為15~25m，并宜延伸至基坑以外20m；3上水、煤氣、暖氣等壓力管線宜設(shè)置直接監(jiān)測(cè)點(diǎn)。直接監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在管線上，也可以利用閥門開關(guān)、抽氣孔以及檢查井等管線設(shè)備作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)；4在無法埋設(shè)直接監(jiān)測(cè)點(diǎn)的部位，可利用埋設(shè)套管法設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，也可采用模擬式測(cè)點(diǎn)將監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在靠近管線埋深部位的土體中。第四十一頁，共110頁。地下管線直接監(jiān)測(cè)點(diǎn)(抱箍法)4.2.2周邊建筑物監(jiān)測(cè)

第四十二頁，共110頁。建（構(gòu)）筑物的豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)符合下列要求：

1建（構(gòu)）筑物四角、沿外墻每10~15m處或每隔2~3根柱基上，且每邊不少于3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；2不同地基或基礎(chǔ)的分界處；3建（構(gòu)）筑物不同結(jié)構(gòu)的分界處；4變形縫、抗震縫或嚴(yán)重開裂處的兩側(cè)；5新、舊建筑物或高、低建筑物交接處的兩側(cè)；6煙囪、水塔和大型儲(chǔ)倉(cāng)罐等高聳構(gòu)筑物基礎(chǔ)軸線的對(duì)稱部位，每一構(gòu)筑物不得少于4點(diǎn)。第四十三頁，共110頁。4.2.3圍護(hù)墻頂垂直位移監(jiān)測(cè)水平位移觀測(cè)點(diǎn)宜同時(shí)作為垂直位移的觀測(cè)點(diǎn)。第四十四頁，共110頁。圍護(hù)墻頂部的豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿圍護(hù)墻的周邊布置，圍護(hù)墻周邊中部、陽角處應(yīng)布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距不宜大于20m，每邊監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)目不應(yīng)少于3個(gè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜設(shè)置在冠梁上。第四十五頁，共110頁。4.2.4地表垂直位移監(jiān)測(cè)第四十六頁，共110頁?；拥乇沓两当O(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)符合下列要求：

基坑周邊地表豎向沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置范圍宜為基坑深度的1~3倍，監(jiān)測(cè)剖面宜設(shè)在坑邊中部或其他有代表性的部位，并與坑邊垂直，監(jiān)測(cè)剖面數(shù)量視具體情況確定。每個(gè)監(jiān)測(cè)剖面上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量不宜少于5個(gè)。第四十七頁，共110頁。4.2.5立柱垂直位移監(jiān)測(cè)立柱的豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜布置在基坑中部、多根支撐交匯處、施工棧橋下、地質(zhì)條件復(fù)雜處的立柱上，監(jiān)測(cè)點(diǎn)不宜少于立柱總根數(shù)的10%，逆作法施工的基坑不宜少于20%，且不應(yīng)少于5根。第四十八頁，共110頁。4.2.6坑底隆起監(jiān)測(cè)根據(jù)該基坑周邊環(huán)境和地質(zhì)情況分析如下：1、基坑開挖后，原土壤平衡的應(yīng)力場(chǎng)受到破壞，卸荷后基底要回彈。在開挖深度不大時(shí)，坑底土體在卸荷后發(fā)生垂直的彈性隆起，隨著開挖深度增加，基坑內(nèi)外的土面高差不斷增大，基坑地下連續(xù)墻側(cè)向力增大，地下連續(xù)墻底部產(chǎn)生“踢腳”現(xiàn)象，從而使基坑底部隆起。2、基坑西側(cè)是城市主干道，地面車流量大，超載的作用，增加了地下連續(xù)墻外側(cè)土體產(chǎn)生向基坑內(nèi)的移動(dòng)，使基坑坑底產(chǎn)生向上的塑性隆起，同時(shí)在基坑周圍產(chǎn)生較大的塑性區(qū)，并引起地面沉降。3、基底土受回彈后土體的松弛與蠕變的影響加大了隆起。4、地下連續(xù)墻在側(cè)水壓力作用下，墻角與內(nèi)外土體發(fā)生塑性變形而上涌。5、基坑降水井在土方開挖過程中被破壞，基坑內(nèi)有部分積水，粘性土吸水使土的體積增大而隆起。第四十九頁，共110頁?；拥撞柯∑鸨O(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)符合下列要求：1監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜按縱向或橫向剖面布置，剖面應(yīng)選擇在基坑的中央、距坑底邊約1/4坑底寬度處以及其他能反映變形特征的位置。數(shù)量不應(yīng)少于2個(gè)?？v向或橫向有多個(gè)監(jiān)測(cè)剖面時(shí)，其間距宜為20~50m，2同一剖面上監(jiān)測(cè)點(diǎn)橫向間距宜為10~20m，數(shù)量不宜少于3個(gè)。第五十頁，共110頁。4.3圍護(hù)墻體測(cè)斜第五十一頁，共110頁。測(cè)斜管埋設(shè)要求深層水平位移監(jiān)測(cè)孔宜布置在基坑邊坡、圍護(hù)墻周邊的中心處及代表性的部位，數(shù)量和間距視具體情況而定，但每邊至少應(yīng)設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)孔。當(dāng)用測(cè)斜儀觀測(cè)深層水平位移時(shí)，設(shè)置在圍護(hù)墻內(nèi)的測(cè)斜管深度不宜小于圍護(hù)墻的入土深度；設(shè)置在土體內(nèi)的測(cè)斜管應(yīng)保證有足夠的入土深度，保證管端嵌入到穩(wěn)定的土體中。第五十二頁，共110頁。圍護(hù)體（內(nèi)部）水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜）1、基本原理通過擺錘受重力作用來測(cè)量探頭軸線與鉛垂線之間傾角，然后通過三角關(guān)系計(jì)算垂直位置各點(diǎn)的水平位移。當(dāng)土體產(chǎn)生位移時(shí)，埋入土體的測(cè)斜管隨土體同步位移，測(cè)斜管的位移量即為土體的位移量。第五十三頁，共110頁。圍護(hù)體（內(nèi)部）水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜）2、分類及特點(diǎn)

分類：按測(cè)頭傳感器不同，滑動(dòng)電阻式、電阻應(yīng)變片式、鋼弦式及伺服加速度計(jì)式四種。較多采用的是電阻應(yīng)變片式和伺服加速度計(jì)式測(cè)斜儀。

特點(diǎn)：電阻應(yīng)變片式測(cè)斜儀：優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是量程有限，耐用時(shí)間不長(zhǎng)；伺服加速度計(jì)式測(cè)斜儀：優(yōu)點(diǎn)是精度高、量程大和可靠性好；缺點(diǎn)是伺服加速度計(jì)抗震性能較差，當(dāng)測(cè)頭受到?jīng)_擊或受到橫向振動(dòng)時(shí)，傳感器容易損壞。第五十四頁，共110頁。圍護(hù)體（內(nèi)部）水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜）3、測(cè)斜儀的組成1)探頭：裝有重力式測(cè)斜傳感器。2)測(cè)讀儀：測(cè)讀儀是二次儀表，需和測(cè)頭配套使用。3)電纜：連接探頭和測(cè)讀儀的電纜起向探頭供給電源和給測(cè)讀儀傳遞監(jiān)測(cè)信號(hào)的作用，同時(shí)也起到收放探頭和測(cè)量探頭所在測(cè)點(diǎn)與孔口距離。4)測(cè)斜管：測(cè)斜管一般由塑料管或鋁合金管制成。常用直徑為50～75mm，長(zhǎng)度每節(jié)2～4m，測(cè)斜管內(nèi)有兩對(duì)相互垂直的縱向?qū)Р?。測(cè)量時(shí)，測(cè)頭導(dǎo)輪在導(dǎo)槽內(nèi)可上下自由滑動(dòng)。第五十五頁，共110頁。圍護(hù)體（內(nèi)部）水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜）測(cè)斜管測(cè)斜儀第五十六頁，共110頁。圍護(hù)體（內(nèi)部）水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜）4測(cè)試方法測(cè)斜管應(yīng)在工程開挖前15～30d埋設(shè)完畢，在開挖前的3～5天內(nèi)復(fù)測(cè)2～3次。取其平均值作為初始值，開始正式測(cè)試工作。每次測(cè)試時(shí)，將探頭導(dǎo)輪對(duì)準(zhǔn)與所測(cè)位移方向一致的槽口，緩緩放至管底。待探頭與管內(nèi)溫度基本一致、顯示儀讀數(shù)穩(wěn)定后開始監(jiān)測(cè)。一般以管口作為確定測(cè)點(diǎn)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)，每次測(cè)試時(shí)管口基準(zhǔn)點(diǎn)必須是同一位置，按探頭電纜上的刻度分劃，均速提升。每隔500mm讀數(shù)一次，并做記錄。待探頭提升至管口處。旋轉(zhuǎn)180°后，再按上述方法量測(cè)，以消除測(cè)斜儀自身的誤差。第五十七頁，共110頁。圍護(hù)體（內(nèi)部）水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜）5測(cè)試數(shù)據(jù)處理通常使用的活動(dòng)式測(cè)斜儀采用帶導(dǎo)輪的測(cè)斜探頭，探頭兩對(duì)導(dǎo)輪間距500mm，以兩對(duì)導(dǎo)輪之間的間距為一個(gè)測(cè)段。每一測(cè)段上、下導(dǎo)輪間相對(duì)水平偏差量可通過下式計(jì)算得到：式中：—上、下導(dǎo)輪間距；

—探頭敏感軸與重力軸夾角。第五十八頁，共110頁。圍護(hù)體（內(nèi)部）水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜）測(cè)段n相對(duì)于起始點(diǎn)的水平偏差量，由從起始點(diǎn)起連續(xù)測(cè)試得到的累計(jì)而成，即式中：—起始測(cè)段的水平偏差量(mm)；

—測(cè)點(diǎn)n相對(duì)于起始點(diǎn)的水平偏差量(mm)。第五十九頁，共110頁。圍護(hù)體（內(nèi)部）水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜）測(cè)斜管本次水平位移曲線:測(cè)斜管累計(jì)水平位移曲線:

以底部為起算點(diǎn)：以頂部為起算點(diǎn)：

第六十頁，共110頁。

圍護(hù)墻頂部的水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿圍護(hù)墻的周邊布置，圍護(hù)墻周邊中部、陽角處應(yīng)布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距不宜大于20m，每邊監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)目不應(yīng)少于3個(gè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜設(shè)置在冠梁上。

當(dāng)需要測(cè)定變形體某一特定方向（譬如垂直于基坑維護(hù)體方向）的位移時(shí)，常使用視準(zhǔn)線法或測(cè)小角法。4.4圍護(hù)墻頂水平位移監(jiān)測(cè)第六十一頁，共110頁。1視準(zhǔn)線法原理：如下圖所示，點(diǎn)A、B是視準(zhǔn)線的兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（端點(diǎn)），1、2、3為水平位移觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)時(shí)將經(jīng)緯儀置于A點(diǎn)，將儀器照準(zhǔn)B點(diǎn)，將水平制動(dòng)裝置制動(dòng)。豎直轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)緯儀，分別轉(zhuǎn)至1、2、3三個(gè)點(diǎn)附近，用鋼尺等工具測(cè)得水準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)至A—B這條視準(zhǔn)線的距離。根據(jù)前后兩次的測(cè)量距離，得出這段時(shí)間內(nèi)水平位移量。第六十二頁，共110頁。精度分析：由基準(zhǔn)線的設(shè)置過程可知，觀測(cè)誤差主要包括儀器測(cè)站點(diǎn)儀器對(duì)中誤差，視準(zhǔn)線照準(zhǔn)誤差，讀數(shù)照準(zhǔn)誤差，其中，影響最大的無疑是讀數(shù)照準(zhǔn)誤差?？芍?dāng)即準(zhǔn)線太長(zhǎng)時(shí)，目標(biāo)模糊，讀數(shù)照準(zhǔn)精度太差；且后視點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)距離相差太遠(yuǎn)，望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦誤差較大，無疑對(duì)觀測(cè)成果有較大影響。另外此方法還受到大氣折光等因素的影響。第六十三頁，共110頁。優(yōu)點(diǎn)：

視準(zhǔn)線觀測(cè)方法因其原理簡(jiǎn)單、方法實(shí)用、實(shí)施簡(jiǎn)便、投資較少的特點(diǎn),在水平位移觀測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用，并且派生出了多種多樣的觀測(cè)方法，如分段視準(zhǔn)線，終點(diǎn)設(shè)站視準(zhǔn)線等。不足：對(duì)較長(zhǎng)的視準(zhǔn)線而言,由于視線長(zhǎng),使照準(zhǔn)誤差增大,甚至可能造成照準(zhǔn)困難。當(dāng)即準(zhǔn)線太長(zhǎng)時(shí)，目標(biāo)模糊，照準(zhǔn)精度太差且后視點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)距離相差太遠(yuǎn)，望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦誤差較大，無疑對(duì)觀測(cè)成果有較大影響。精度低，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測(cè)，受外界條件影響較大，而且變形值（位移標(biāo)點(diǎn)的位移量）不能超出該系統(tǒng)的最大偏距值，否則無法進(jìn)行觀測(cè)。第六十四頁，共110頁。2、小角度法

原理：如下圖所示，如需觀測(cè)某方向上的水平位移PP′，在監(jiān)測(cè)區(qū)域一定距離以外選定工作基點(diǎn)A，水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)盡量與工作基點(diǎn)在一條直線上。沿監(jiān)測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)連線方向在一定遠(yuǎn)處（100~200m）選定一個(gè)控制點(diǎn)B，作為零方向。在B點(diǎn)安置覘牌，用測(cè)回法觀測(cè)水平角BAP，測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)觀測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)連線與零方向間角度變化值，根據(jù)δ=△β*D/ρ（式中D為觀測(cè)點(diǎn)P至工作基點(diǎn)A的距離，ρ=206265）計(jì)算水平位移。第六十五頁，共110頁。精度分析：由小角法的觀測(cè)原理可知，距離D和水平角β是兩個(gè)相互獨(dú)立的觀測(cè)值，所以由上式根據(jù)誤差傳播定律可得水平位移的觀測(cè)誤差：水平位移觀測(cè)中誤差的公式，表明：第六十六頁，共110頁。①距離觀測(cè)誤差對(duì)水平位移觀測(cè)誤差影響甚微，一般情況下此部分誤差可以忽略不計(jì)，采用鋼尺等一般方法量取即可滿足要求；②影響水平位移觀測(cè)精度的主要因素是水平角觀測(cè)精度，應(yīng)盡量使用高精度儀器或適當(dāng)增加測(cè)回?cái)?shù)來提高觀測(cè)度；③經(jīng)緯儀的選用應(yīng)根據(jù)建筑物的觀測(cè)精度等級(jí)確定，在滿足觀測(cè)精度要求的前提下，可以使用精度較低的儀器，以降低觀測(cè)成本。優(yōu)點(diǎn)：此方法簡(jiǎn)單易行，便于實(shí)地操作，精度較高。不足：須場(chǎng)地較為開闊，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該離開監(jiān)測(cè)區(qū)域一定的距離之外，設(shè)在不受施工影響的地方。第六十七頁，共110頁。砼支撐原理：監(jiān)測(cè)混凝土支撐內(nèi)部（主）鋼筋的應(yīng)力，根據(jù)鋼筋混凝土正常受力時(shí)內(nèi)部鋼筋和混凝土協(xié)同變形的原理，再通過鋼筋和混凝土兩種材料的彈性模量，計(jì)算整個(gè)支撐（全斷面）應(yīng)力的變化

。鋼支撐原理：采用支撐軸力計(jì)來測(cè)試鋼支撐軸力的變化（不含溫度修正，以每天測(cè)試時(shí)間固定進(jìn)行監(jiān)測(cè)）。軸力計(jì)安裝在鋼支撐端頭，由專用的支持器保證加裝了軸力計(jì)的鋼支撐正常工作，起到應(yīng)有的支撐作用。

4.5支撐軸力監(jiān)測(cè)第六十八頁，共110頁。支撐內(nèi)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)符合下列要求：1監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜設(shè)置在支撐內(nèi)力較大或在整個(gè)支撐系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用的桿件上；2每道支撐的內(nèi)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè)，各道支撐的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置宜在豎向保持一致；3鋼支撐的監(jiān)測(cè)截面根據(jù)測(cè)試儀器宜布置在支撐長(zhǎng)度的1/3部位或支撐的端頭。鋼筋混凝土支撐的監(jiān)測(cè)截面宜布置在支撐長(zhǎng)度的1/3部位；4每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)截面內(nèi)傳感器的設(shè)置數(shù)量及布置應(yīng)滿足不同傳感器測(cè)試要求。第六十九頁，共110頁。1.砼支撐儀器設(shè)備采用JXG-1型鋼弦式鋼筋應(yīng)力傳感器，SS-II型頻率計(jì)數(shù)器。

鋼弦式鋼筋應(yīng)力傳感器

SS-II型頻率計(jì)數(shù)器

第七十頁，共110頁。2鋼支撐軸力

采用鋼弦式軸力計(jì)（如圖）

鋼弦式軸力計(jì)

1）儀器設(shè)備第七十一頁，共110頁。2）測(cè)點(diǎn)布置

在葫蘆陣站基坑的兩道鋼支撐上布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)布置如圖第七十二頁，共110頁。3）傳感器安裝在鋼支撐的一端安裝鋼弦式軸力計(jì)監(jiān)測(cè)支撐軸力，在監(jiān)測(cè)斷面處每道支撐各安裝一個(gè)，軸力計(jì)安裝在鋼支撐管與圍護(hù)墻間（軸力計(jì)安裝見下圖）。軸力計(jì)的量程需要滿足設(shè)計(jì)軸力的要求。在需要埋設(shè)軸力計(jì)的鋼支撐架設(shè)前，將軸力計(jì)焊接在支撐的非加力端的中心，在軸力計(jì)與鋼圍檁、鋼支撐之間要墊設(shè)鋼板，以免軸力過大使圍檁變形，導(dǎo)致支撐失去作用。第七十三頁，共110頁。4）測(cè)試方法

支撐加力后，即可進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)頻率為：從設(shè)置鋼支撐到拆除，每天觀測(cè)一次。第七十四頁，共110頁。圍護(hù)體系內(nèi)力監(jiān)測(cè)四、計(jì)算1、支撐軸力計(jì)算式中：

—第j個(gè)鋼筋計(jì)監(jiān)測(cè)頻率(Hz)；

—第j個(gè)鋼筋計(jì)安裝后的初始頻率(Hz)；

—第j個(gè)鋼筋計(jì)截面積(mm2)；

—混凝土彈性模量(kN/mm2)；

—鋼筋彈性模量(kN/mm2)；

—混凝土截面積(mm2)；AC=Ab-ASAb—支撐截面積(mm2)；

—鋼筋總截面積(mm2)。

第七十五頁，共110頁。圍護(hù)體系內(nèi)力監(jiān)測(cè)四、計(jì)算支撐軸力計(jì)算鋼支撐軸力計(jì)算：軸力計(jì)：鋼筋計(jì)平均力：第七十六頁，共110頁。F混凝土支撐支撐軸力Ec混凝土彈性模量Ac混凝土截面積Es鋼筋彈性模量As支撐梁鋼筋主筋截面積和N鋼筋計(jì)所測(cè)內(nèi)力平均值第七十七頁，共110頁。4.6水位監(jiān)測(cè)一、基本內(nèi)容

基坑工程地下水位監(jiān)測(cè)包含坑內(nèi)、坑外水位監(jiān)測(cè)?；庸こ痰叵滤槐O(jiān)測(cè)又有淺層潛水和深層承壓水位之分。通過坑內(nèi)水位觀測(cè)可以檢驗(yàn)降水方案的實(shí)際效果，如：降水速率和降水深度。坑內(nèi)應(yīng)采用大井。通過坑外水位觀測(cè)可以了解坑內(nèi)降水對(duì)周圍地下水位的影響范圍和影響程度，防止基坑工程施工中坑外水土流失。坑外水位監(jiān)測(cè)為基坑監(jiān)測(cè)必測(cè)項(xiàng)目。第七十八頁，共110頁。基坑外地下水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)符合下列要求：1水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿基坑周邊、被保護(hù)對(duì)象（如建筑物、地下管線等）周邊或在兩者之間布置，監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距宜為20~50m。相鄰建（構(gòu)）筑物、重要的地下管線或管線密集處應(yīng)布置水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)；如有止水帷幕，宜布置在止水帷幕的外側(cè)約2m處。2水位監(jiān)測(cè)管的埋置深度（管底標(biāo)高）應(yīng)在控制地下水位之下3~5m。對(duì)于需要降低承壓水水位的基坑工程，水位監(jiān)測(cè)管埋置深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；3回灌井點(diǎn)觀測(cè)井應(yīng)設(shè)置在回灌井點(diǎn)與被保護(hù)對(duì)象之間。第七十九頁，共110頁。二、儀器、設(shè)備簡(jiǎn)介

水位測(cè)量系統(tǒng)由三部分組成：第一部分為地下埋入材料部分—水位管；第二部分為地表測(cè)試儀器—鋼尺水位計(jì)，由探頭、鋼尺電纜、接收系統(tǒng)、繞線架等部分組成；第三部分為管口水準(zhǔn)測(cè)量，由水準(zhǔn)儀、標(biāo)尺、腳架、尺墊等組成。

第八十頁，共110頁。三、水位管構(gòu)造與埋設(shè)

水位管選用直徑50mm左右的鋼管或硬質(zhì)塑料管，管底加蓋密封，防止泥砂進(jìn)入管中。下部留出0.5～1m的沉淀段(不打孔)，用來沉積濾水段帶入的少量泥砂。中部管壁周圍鉆出6～8列直徑為6mm左右的濾水孔，縱向孔距50～100mm。相鄰兩列的孔交錯(cuò)排列，呈梅花狀布置。管壁外部包扎過濾層，過濾層可選用土工織物或網(wǎng)紗。上部管口段不打孔，以保證封孔質(zhì)量。第八十一頁，共110頁。四、監(jiān)測(cè)技術(shù)1、測(cè)試方法先用水位計(jì)測(cè)出水位管內(nèi)水面距管口的距離，然后用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)出水位管管口絕對(duì)高程，最后通過計(jì)算得到水位管內(nèi)水面的絕對(duì)高程。第八十二頁，共110頁。2、測(cè)試數(shù)據(jù)處理水位管內(nèi)水面應(yīng)以絕對(duì)高程表示，計(jì)算式如下：式中：

—水位管內(nèi)水面絕對(duì)高程(m)；

—水位管管口絕對(duì)高程(m)；

—水位管內(nèi)水面距管口的距離(m)。第八十三頁，共110頁。本次水位變化：累計(jì)水位變化：式中：

—第i次水位絕對(duì)高程(m)；

—第i-1次水位絕對(duì)高程(m)；

—水位初始絕對(duì)高程(m)—累計(jì)水位差(m)。

第八十四頁，共110頁。報(bào)警值序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目位置和監(jiān)測(cè)對(duì)象報(bào)警值1圍護(hù)墻頂水平位移、沉降圍護(hù)結(jié)構(gòu)上端部累積變量25mm或連續(xù)3日日變量大于3mm2圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形（測(cè)斜）地連墻內(nèi)部累積變量25mm或連續(xù)3日日變量大于3mm3地面沉降維護(hù)結(jié)構(gòu)周圍土體累積變量30mm或連續(xù)3日日變量大于3mm4地下水位基坑周圍、坑內(nèi)累積變量2m或連續(xù)3日日變量大于0.5m5土體側(cè)向變形（土體測(cè)斜）圍護(hù)結(jié)構(gòu)周圍土體累積變量30mm或連續(xù)3日日變量大于3mm6支撐軸力支撐端部或中部根據(jù)圖紙說明7管線監(jiān)測(cè)基坑周邊累計(jì)變量20mm或連續(xù)3日日變量2mm/d8基坑周邊建筑物監(jiān)測(cè)基坑周邊累積變量20mm或連續(xù)3日日變量大于3mm第八十五頁，共110頁。5、案例分析5.1事故案例5.2典型案例第八十六頁，共110頁。

以上海為例，僅1992～1994年，由于設(shè)計(jì)、施工不當(dāng)，就發(fā)生了30余項(xiàng)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良后果。主要破壞模式昌都大廈開挖到基底深度13米，第三道支撐未及支護(hù)，圍護(hù)樁斷裂發(fā)生坍落(一)齊魯大廈攪拌樁壩體的傾覆破壞(二a)良友大廈由于鄰近供銷大廈打工程樁使圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超大水平位移，導(dǎo)致工程樁的大位移及斷裂(二b)服飾中心由于支撐失穩(wěn)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“踢腳”破壞(二c)1997年上海市標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程》實(shí)施，對(duì)基坑工程的設(shè)計(jì)和施工，提出了更嚴(yán)格的要求，基坑事故的發(fā)生明顯減少。5.1事故案例第八十七頁，共110頁。傾覆破壞

——水泥土墻5.1事故案例第八十八頁，共110頁。超大水平位移

——鄰近基坑影響

5.1事故案例第八十九頁，共110頁。“踢腳”破壞

——排樁5.1事故案例第九十頁，共110頁。圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)破壞

——

排樁（1994年9月初上海廣東路基坑坍塌）

5.1事故案例第九十一頁，共110頁?；铀葜苯訉?dǎo)致40m長(zhǎng)范圍內(nèi)的基坑支撐破壞；鄰近路南面下陷面積達(dá)500m2，下陷深處達(dá)6~7m；電力電纜、煤氣管道、上水管道等嚴(yán)重?fù)p壞，造成大面積停水、停電、停氣，交通中斷；該基坑工程事故造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。5.1事故案例第九十二頁，共110頁。事故原因分析：1.基坑局部嚴(yán)重超挖，第三道支撐沒有及時(shí)跟上，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)受力失衡；2.8月底幾天內(nèi)，基坑周圍地面沉降量達(dá)到15mm，有明顯沉降加劇現(xiàn)象；3.8月底，基坑內(nèi)鋼支撐發(fā)出異常響聲，但這些越來越嚴(yán)重的征兆并沒有引起有關(guān)部門的高度重視，沒有及早進(jìn)行有效的處理。第九十三頁，共110頁。混凝土支撐斷裂5.1事故案例第九十四頁，共110頁。某馬路路面沉陷5.1事故案例第九十五頁，共110頁。圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)破壞

——

重力式擋墻5.1事故案例第九十六頁，共110頁。縱向滑坡破壞

——沖垮支撐體系

5.1事故案例

天降大雨、坑內(nèi)土體坡度太陡，造成坑內(nèi)土體縱向滑坡沖垮支撐，圍護(hù)墻坍塌。第九十七頁，共110頁。支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞

——

地連墻+鋼支撐

5.1事故案例第九十八頁，共110頁。地連墻斷裂5.1事故案例第九十九頁，共110頁。地下連續(xù)墻變形實(shí)際變形超過40cm報(bào)表變形約4cm監(jiān)測(cè)報(bào)告數(shù)據(jù)僅為實(shí)際值的10%,導(dǎo)致墻體侵限