第11講 基坑施工監(jiān)測

第11講基坑(jīkēnɡ)工程施工監(jiān)測

共五十五頁內容(nèiróng)概述監(jiān)測內容與監(jiān)測方法(fāngfǎ)監(jiān)測方案設計監(jiān)測報告共五十五頁

●檢驗設計計算理論、模型和參數的正確性；

●及時反饋，指導基坑開挖和支護結構(jiégòu)的施工；

●確保基坑支護結構和相鄰建筑物的安全；

●為提高基坑工程設計和施工水平積累工程經基坑(jīkēnɡ)監(jiān)測的目的第一節(jié)概述共五十五頁第二節(jié)監(jiān)測(jiāncè)內容與監(jiān)測(jiāncè)方法基坑工程施工現場監(jiān)測的內容分為兩大部分，即圍護結構和相鄰(xiānɡlín)環(huán)境。

圍護結構包括圍護樁墻、支撐、圍檁和圈梁、立柱、坑內土層等五部分。相鄰環(huán)境包括相鄰土層、地下管線、相鄰房屋等三部分。一.監(jiān)測對象二.監(jiān)測內容共五十五頁序號監(jiān)測對象監(jiān)測項目監(jiān)測元件與儀器(一)圍護結構

1圍護樁墻(1)樁墻頂水平位移

樁墻頂沉降經緯儀

水準儀(2)樁墻深層撓曲測斜儀(3)樁墻內力鋼筋應力計、頻率儀(4)樁墻上水土壓力

(4)水壓力土壓力盒、頻率儀

孔隙水壓力計、頻率儀2水平支撐支撐軸力鋼筋應力計或應變計、頻率儀或應變儀

3圈梁、圍檁(1)內力鋼筋應力計或應變計、頻率儀或應變儀(2)水平位移經緯儀4立柱垂直沉降水準儀5坑底土層垂直隆起水準儀6坑內地下水水位鋼尺，或鋼尺水位計和水位探測儀共五十五頁(二)相鄰環(huán)境

7相鄰地層(1)分層沉降分層沉降儀(2)水平位移經緯儀8地下管線(1)垂直沉降水準儀(2)水平位移經緯儀9相鄰房屋(1)垂直沉降水準儀(2)傾斜經緯儀(3)裂縫裂縫監(jiān)測儀10坑外地下水(1)水位鋼尺，或鋼尺水位計和水位探測儀(2)分層水壓孔隙水壓力計、頻率儀共五十五頁（二）圍護(wéihù)墻頂沉降監(jiān)測（一）現場(xiànchǎng)觀察如：圍護體系是否有滲漏水及其位置；基坑周圍的地面裂縫、鄰近建筑物和構筑物的裂縫；流土或局部管涌；坑邊和支撐上的堆載的變化等等。三、監(jiān)測方法儀器：水準儀共五十五頁（三）圍護(wéihù)墻頂水平位移監(jiān)測儀器(yíqì)：經緯儀沿基坑邊線或其延長線上的兩端設置工作基點A、B，A、B兩點形成的直線即為視準線，在視準線上沿基坑邊線按照需要設置若干測點。視準線法小角度法基坑A（測點）B（固定點）O（測站點））共五十五頁（四）深層水平(shuǐpíng)位移測量深層水平位移就是(jiùshì)測量圍護樁墻和土體在不同深度上的點的水平位移。

儀器組成共五十五頁以管口為參照點，并從管口向下第n個測點的水平(shuǐpíng)偏差值為δ0為管口的水平(shuǐpíng)位移值測試原理：當土體內發(fā)生位移時，埋入土體中的測斜管隨土體同步位移，通過逐點測量測斜管內測斜探頭軸線與鉛垂線之間傾角，可計算各點偏離垂線的水平偏差。共五十五頁注意：（1）埋設好測斜管時不可能是鉛垂線，故必有初始水平偏差值；

（2）當管底不動時，則以管底為參照點，從下往上計算各測點的水平偏差；

（3）可以依次測水平面上兩個(liǎnɡɡè)相互垂直方向的位移，并求得位移總量和方向，并按一定比例繪制出水平位移隨深度變化的曲線，即圍護樁墻深層繞曲線。共五十五頁（五）土體分層沉降(chénjiàng)測試分層沉降是土層(tǔcénɡ)內離地表不同深度處的沉降或隆起，通常用磁性分層沉降儀量測。

共五十五頁共五十五頁基坑回彈(huídàn)是開挖土體的卸荷過程引起的基坑底面的隆起。（六）基坑回彈(huídàn)監(jiān)測原理：利用精密水準儀量測回彈標或深層沉降標的高程。即埋設于基坑開挖面以下的分層沉降環(huán)監(jiān)測到的土層隆起就是土層回彈量。共五十五頁（七）土壓力(yālì)監(jiān)測土壓力(yālì)盒布點原則：（1）周圍環(huán)境復雜、地下管線較為密集的斷面；（2）揭示預定現象特點的位置；（3）受力比較大或典型斷面；（4）與理論假設不符合的位置。共五十五頁預先安裝法：適用于地下(dìxià)連續(xù)墻共五十五頁a掛布法：適用于地下(dìxià)連續(xù)墻b共五十五頁活塞(huósāi)壓入法：適用于地下連續(xù)墻共五十五頁原理：探頭由金屬殼體和透水(tòushuǐ)石組成?？紫端畨毫τ嫷墓ぷ髟硎前讯嗫自ㄈ缤杆?tòushuǐ)石）放置在土中，使土中水連續(xù)通過元件的孔隙（透水(tòushuǐ)后），把土體顆粒隔離在元件外面而只讓水進入有感應膜的容器內，再測量容器中的水壓力，即可測出孔隙壓力。（八）孔隙(kǒngxì)水壓力監(jiān)測孔隙水壓力計共五十五頁壓入法：直接(zhíjiē)將孔隙水壓力計壓到埋設深度，或先鉆孔至埋設深度以上1m處，再將孔隙水壓力計壓至埋設深度，用粘土球封孔至孔口。適用于較軟土質。鉆孔法：適用于j較硬土層中，原則上一個鉆孔只能埋設(máishè)一個探頭共五十五頁目的(mùdì)

●基坑圍護結構沿深度方向的彎矩；

●基坑支撐結構的軸力和彎矩；

●圈梁或回檁的平面彎矩；

●結構底板所受的彎矩。

（九）支擋結構內力(nèilì)監(jiān)測鋼筋應力計或砼應變計和頻率儀儀器

鋼筋應力計：割斷主筋，與結構主筋串聯焊接?；炷翍冇嫞翰⒃诮Y構主筋附近（與主筋并聯）應力（應變）計布置在混凝土結構內相對的鋼筋層上對稱位置；矩形斷面可以布置在4個角點處。測試方法共五十五頁GJJ10系列鋼弦式鋼筋測力計規(guī)格：?12~?40mm

該儀器是測量砼內部鋼筋的受力情況(qíngkuàng)，錨桿的錨固力等；廣泛使用在基礎工程、地下工程等砼工程中。共五十五頁EBJ50系列鋼弦式砼應變計規(guī)格：m10cm15cm

埋設(máishè)于砼建筑物內部，測量砼內部的應變量，也可測量砼支撐的軸力。共五十五頁鉆孔埋設后注意事項：（1）清水沖孔(chōnɡkǒnɡ)后放入水位管；

（2）在水位管與孔壁間用干凈細砂填實，上面2米用粘土球封孔；

（3）位管應高出地面約200mm，上面加蓋；（十）地下水位監(jiān)測(jiāncè)

水位管共五十五頁

1、鄰近建筑物資料收集和調查

●建筑物平面(píngmiàn)位置圖等；

●建筑物基礎和結構的設計圖紙；

●建筑物基坑工程圍護方案；

●建筑物既有的測點布設圖和監(jiān)測資料；

●建筑物已有裂縫的寬度、長度和走向等。

2、監(jiān)測內容

沉降、水平位移、傾斜、裂縫等。

3、傾斜監(jiān)測

4、裂縫監(jiān)測

（十一）鄰近(línjìn)建筑物變形監(jiān)測共五十五頁

1、相鄰地下管線資料收集和調查

●市政綜合管線圖；

●管線埋置深度和走向、管材和接頭的型式；

●管線的基礎型式、地基處理情況等；

●管線地面道路人流與交通狀況。

2、監(jiān)測內容

沉降、水平位移

3、測點布設

（1）間接測點：設在管線的窨井蓋上或將鋼筋打入至管底深度。

適用(shìyòng)場合：開挖布設直接測點條件不允許；設防標準不高。

（2）直接測點：a.抱箍式；b.套筒式。（十二）相鄰(xiānɡlín)地下管線監(jiān)測共五十五頁共五十五頁1收集和閱讀(yuèdú)有關資料綜合平面圖、工程地質勘察報告、圍護結構和主體結構(0.00以下部分)的設計圖紙、圍護施工組織設計、綜合管線圖和相鄰建筑物基礎和結構的設計圖紙等。第三節(jié)監(jiān)測(jiāncè)方案設計（一）準備工作2、制定監(jiān)測方案基本程序 遵循有關規(guī)范，如國家行業(yè)標準《建筑基坑支護技術規(guī)程》考慮：

（1）監(jiān)測內容－測什么？

（2）監(jiān)測方法和儀器－怎么測？

（3）施測部位和測點布置－測哪里？

（4）監(jiān)測期限和頻度－何時測？

（5）預警值及報警制度等實施計劃－怎么辦？共五十五頁序號監(jiān)測項目圍護結構施工基坑開挖水泥土圍護墻板式支護體系放坡開挖1圍護墻(邊坡)頂水平位移-○○○2圍護墻(邊坡)頂沉降-○○○3立柱沉降--○-4圍護墻側向位移-*○-5土體深層側向位移-***6支撐或錨桿軸力--○-7基坑內外地下水位-○○○8孔隙水壓力-**-9圍護墻體土壓力--*-10坑底隆起（回彈）--*-11裂縫監(jiān)測鄰近建筑物**○*12鄰近地面****13鄰近建筑物沉降○○○○14鄰近地下管線水平、豎向位移○○○○注：○必須(bìxū)監(jiān)測；*選擇監(jiān)測；-不用監(jiān)測二、監(jiān)測(jiāncè)內容共五十五頁基坑(jīkēnɡ)監(jiān)測項目表監(jiān)測項目基坑側壁安全等級一級二級三級支護結構水平位移應測應測應測周圍建筑物、地下管線變形應測應測宜測地下水位應測應測宜測樁、墻內力應測宜測可測錨桿拉力應測宜測可測支撐軸力應測宜測可測立柱變形應測宜測可測土體分層豎向位移應測宜測可測支護結構面上側向壓力宜測可測可測注：安全等級是根據基坑失穩(wěn)后的破壞后果而定，即指支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境和地下結構施工(shīgōng)影響程度；共五十五頁監(jiān)測技術要求(yāoqiú)

測點位置監(jiān)測項目測試方法精度要求圍護墻體墻頂水平位移埋設測點，用經緯儀測1mm墻頂沉降埋設測點，用水準儀測1mm墻身水平位移預埋測斜管，用測斜儀測1mm墻側土壓力埋設土壓力盒，用土壓力計測1/100(F.S)及5kPa墻周土體墻外土體深層水平位移埋設測斜管，用測斜儀測1mm坑底土隆起埋設分層沉降管，用沉降儀測1mm孔隙水壓力埋設孔隙水壓力計1kPa地下水位埋設水位管1mm支撐或錨桿支撐軸力預先安裝軸力計1/100(F.S)錨桿拉力錨桿上預先安裝鋼筋計1/100(F.S)立柱沉降埋設測點，用水準儀測1mm坑外建筑物沉降及傾斜度埋設測點，用水準及經緯儀測1mm坑外地下管線沉降及水平位移安裝測點于接頭，用水準儀及經緯儀測1mm共五十五頁三、測點位置(wèizhi)及其布置原則1、樁墻頂水平位移和沉降

混凝土圈梁或壓頂上；

測點間距一般取為8-15m，變化較大處應適當加密；

有支撐時布置在兩根支撐的中間(zhōngjiān)部位；

陽角處應布置測點；

有測斜管處；

樁墻頂水平位移和沉降測點是合二為一的。

2、立柱沉降

立柱樁上方的支撐面上；

多根支撐交匯處立柱；

作施工棧橋處的立柱。共五十五頁3、樁墻深層水平位移

在基坑每邊上應布設1個測孔，布設在基坑邊中部；

較短的邊可不布設，長邊上應每隔30～40米布設1個；

測孔一般應布設在兩根支撐的中間部位；

陽角處應布置測點；

測斜管深度與圍護(wéihù)樁墻同深度，并延伸至地表；

沿深度每隔0.5米或1.0米測一點。

4、土體分層沉降

平面(píngmiàn)位置的布設參見樁墻深層水平位移的布設原則；

測孔緊鄰圍護樁墻埋設；

在各土層的分界面布設測點；

在厚度較大土層中，土層中部增加測點。共五十五頁5、土體回彈

基坑中央(zhōngyāng)、特征變形點；

距坑底邊緣1/4坑底寬度處；

方形、圓形基坑可按單向對稱布點；

矩形基坑可按縱橫向布點,復合矩形基坑可多向布點；

坑外測點布設在坑內測點延長線上，在2倍基坑深度范圍內6、支撐軸力測點的布置

●平面上：軸力最大的支撐；

支撐間距最大處的支撐；

受力較復雜的支撐；

有代表性的支撐；

混凝土支撐軸力監(jiān)測截面應取支撐中部(zhōnɡbù)；

鋼支撐軸力監(jiān)測截面應取支撐端部。

●立面上：平面測點對應的每道支撐處都應測。共五十五頁7、圍護樁墻的內力測點的布置

●平面上：彎矩最大處；

支撐間距最大處；

受力較復雜處；

有代表性的地方；

●剖面(pōumiàn)上：彎矩最大處；

反彎點位置；

兩道支撐（土錨）的跨中；

內支撐及拉錨所在位置；

各土層的分界面、配筋率改變處8、坑外地下水位

攪拌樁施工搭接(dājiē)；

相鄰建筑（構）物處；

地下管線相對密集位置；

管底標高一般在常年水位以下4～5m。共五十五頁9、環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測包括3倍基坑開挖深度范圍內的建筑(jiànzhù)（構）物和地下管線?！窠ㄖ嫞┪锉O(jiān)測

與建筑（構）物長期沉降觀測點的布設原則一致；

盡量利用建筑（構）物既有沉降觀測點；

在墻角、柱身、門邊等外形凸出部位；

能反映基礎差異沉降處（房與主樓交接處、基礎差異縫處）?！竦叵鹿芫€監(jiān)測

聽取管線主管部門的意見；

有彎頭和丁字形接頭；

每隔10~12米布設1個測點；

管線越長，測點間隔可以放長；

對變形敏感的部位，測點間距要變小；

承接式接頭每23個節(jié)度布設1個測點。共五十五頁基坑工程等級劃分(huàfēn)及變形監(jiān)控允許值

一級二級三級基坑深度(m)>149～14<9地下水埋深(m)<22～5>5軟土層厚度(m)>52～5<2與鄰近建筑基礎或重要管線邊緣凈距(m)<0.5H0.5～1.0H>1.0H監(jiān)控值設計值監(jiān)控值設計值

上

海

市

墻頂位移(mm)305060100參考二級基坑，可適當放寬。

墻體最大位移(mm)608090120

地面最大沉降(mm)305060100

最大差異沉降6/100012/1000

應注意變形速率的控制(kòngzhì)：一級工程：<2mm/天；二級工程：<3mm/天。四、預警值的確定注：本表依照國家《建筑基坑工程技術規(guī)范》、《上海市基坑設計規(guī)程》；（1）依照相關規(guī)范共五十五頁（2）經驗類比值

煤氣管的沉降和水平位移：均不得超過(chāoguò)10mm，每天發(fā)展不得超過2mm；

自來水管的沉降和水平位移：均不得超過30mm，每天發(fā)展不得超過5mm；

坑外水位下降：不得超過1000mm，每天發(fā)展不得超過500mm；

立柱樁隆起或沉降：不得超過10mm，每天發(fā)展不得超過2mm；

（3）根據監(jiān)測時程曲線

變形加速度小于0，則該工程是穩(wěn)定的；

變形加速度等于0，工程進入“定常蠕變”狀態(tài)，須發(fā)出警告；

變形加速度大于0，工程進入危險狀態(tài)，須立即停工，進行加固。

各種時程曲線、特征曲線發(fā)生明顯轉折點或突變點，也應引起重視。共五十五頁一、報表與監(jiān)測曲線1、各監(jiān)測項目報表與時程曲線；

2、各監(jiān)測項目的速率報表與時程曲線；

3、各監(jiān)測項目在不同工況和特殊日期變化發(fā)展形象圖。

如：圍護墻頂、建筑物和管線的水平位移平面圖；

深層側向位移曲線；不同深度的孔隙(kǒngxì)水壓力和土壓力圖線。二、監(jiān)測報告內容：

1、工程概況；

2、監(jiān)測項目和各測點的平面和立面布置圖；

3、所采用的儀器設備和監(jiān)測方法；

4、監(jiān)測數據處理方法和監(jiān)測結果匯總表和有關匯總和分析曲線；

5、對監(jiān)測結果的評價。第四節(jié)監(jiān)測(jiāncè)報告共五十五頁

一、工程概況

開挖深度：7.0米

擋土結構：650@800灌注樁，樁長14米；

支撐(zhīchēng)：609鋼管；

止水帷幕：700@500（雙頭）攪拌樁，樁長12米。

二、環(huán)境條件

西側電纜溝：距基坑凈距約1.5米，埋深1.3米；

基坑內外都有工程樁（灌注樁和樹根樁）。

三、監(jiān)測主要目的

確?；臃€(wěn)定和施工的安全，控制基坑內外承臺樁基的位移，

有效保護電纜溝。

四、監(jiān)測項目與監(jiān)測方案（一）圍護墻頂沉降與水平位移（二）

圍護墻體水平變形（三）鋼支撐軸力（四）電纜溝水平位移與沉降（五）工程樁水平位移第五節(jié)基坑(jīkēnɡ)工程施工監(jiān)測實例實例一共五十五頁共五十五頁五、監(jiān)測(jiāncè)預警值觀測項目圍護樁頂水平位移圍護樁頂沉降圍護樁體水平變形鋼支撐軸力工程樁水平位移預警值20mm20mm25mm200T20mm

六、部分監(jiān)測(jiāncè)結果及分析（1）支撐拆除前，少數圍護樁頂沉降達到預警值，支撐拆除后，局部圍護樁頂沉降和水平位移超過預警值，基坑施工過程中整體穩(wěn)定；

（2）部分測點超過預警值系基坑換撐的施工不當造成的。七、結論見附圖共五十五頁共五十五頁共五十五頁 基坑開挖面積約4500m2，基坑開挖深度大部分為7.2m,局部開挖深度為7.8m。圍護結構采用鉆孔灌注樁加一道混凝土支撐擋土,水泥土攪拌樁隔水。 (1)鉆孔灌注樁700@950,樁端埋深16～17m； (2)隔水攪拌樁雙排700@1000（部分采用700@950）雙頭水泥土攪拌樁，

樁端埋深12m；

(3)支撐主件(對撐、斜撐和角撐)斷面(duànmiàn)為600mm×700mm,次件斷面為450mm×700mm;壓頂圈梁,斷面為1100mm×750mm。 (4)立柱樁直徑700或1000的鉆孔灌注樁(利用主體結構工程樁),立柱為4根L110×12角鋼組成鋼格構架。一、工程(gōngchéng)概況二、基坑周邊環(huán)境條件 本基坑工程位于市中心，基坑西面臨近河道，地下室外墻離開用地界線5m；場地東部地下室外墻距離紅線3m，道路為交通主干道。實例二共五十五頁鄰近建筑物：沉降(chénjiàng)監(jiān)測擬布置5個點；鄰近地面及地下管線沉降監(jiān)測布13個點。