1、楊明月 長春工程學院地下工程施工第第 9 9 章章 地下工程施工監測地下工程施工監測CONTENTS主要內容主要內容地下工程監測的意義9.1監測方案編制9.2施工監測的組織與實施9.3施工監測內容9.4施工監測方法與技術9.5案例導讀 某地鐵換乘車站深基坑項目位于商業區，周邊建筑物較多，地下很多未知管線，施工風險大，技術要求高。車站采用明挖（局部蓋挖）順筑法施工，車站主體圍護結構采用鉆孔樁+內支撐+攪拌樁的支護形式，第一道為鋼筋混凝土支撐，第二、三道為鋼筋混凝土和鋼管混合支撐?；影踩燃墳橐患?，現場監測項目有樁頂水平位移、樁頂豎向位移、樁身深層水平位移、地表沉降、地下水位、附近建筑物沉降及傾

2、斜、地下管線沉降、支撐軸力、立柱沉降及路面豎向位移監測。故如何實時監測基坑動態、保證支護結構及周邊環境安全是本工程的重難點。 討論： 地下工程監測是地下工程施工中的一個重要環節，對于難度大、周邊環境如此復雜的地 下工程，監測方案應如何選擇？如何做到信息化施工以確保施工的安全？9.1 地下工程監測的意義 地下工程處于巖土介質之中，其變形特性、物理組構、初始應力場分布、溫度和水侵蝕效應等眾多方面具有明顯的非均質性、離散性、非連續性和非線性特點，致使地下工程與地面工程相比在施工、使用階段表現出相當獨特和復雜的力學特征，其變形規律和受力特點很難以純理論的方法、按一般封閉解的形式予以描述并獲得令人滿意的

3、解答和結果。借助于現代計算機技術，數值模擬方法具有考慮各種復雜因素、描述材料非線性和幾何非線性等的能力及特點，突破了經典彈塑性理論有關介質與材料連續、均質、各向同性和小變形性等假定的限制，使得分析方法及其成果更加貼近工程實際。但由于數值方法在介質力學模型建立、材料參數確定等方面所存在的困難和問題，其分析成果的工程應用還有待于在實踐中積累經驗，其中通過將分析結果與實測數據進行對照校驗，是促使該計算手段日益成熟與可靠的重要途徑。9.1 地下工程監測的意義 地下工程在施工過程中經常發生支護結構垮塌、周圍巖土體現塌以及建(構)筑物、地下管線等周邊環境對象的過大變形或破壞等安全風險事件，在地下工程施工過

4、程中開展工程監測工作十分必要，一方面它可以作為工程建設預測預估的依據，保障建筑物和相鄰土層的安全和穩定，另一方面它可以為今后的工程實踐提供有價值的經驗和第一手資料成為檢驗實際地下工程施工合理與否的重要標準和手段。 因此，地下工程監測對安全風險事件的預防預報和控制安全風險事件的發生具有十分重要的意義。9.2 監測方案編制 地下工程施工監測應做到監測方案可行、技術先進、監測質量保證、經濟合理，為地下工程信息化施工和優化設計提供可靠依據，確保地下工程施工安全和周邊環境安全。在地下工程施工中，由于工程地質水文地質條件、荷載條件、材料性質、周邊環境、施工技術或外界其他因素的復雜影響，工程實際情況與理論上

5、常常有差異。在理論分析指導下有計劃地進行現場施工監測，對于保證安全，減少不必要的損失尤其重要。 通常地下工程施工監測的目的如下：（1）及時發現不穩定因素；（2）驗證設計、指導施工；（3）分析總結施工經驗。9.2 監測方案編制 （1）支護結構設計圖 （2）支護結構和主體結構施工方案； （3）地質勘察報告； （4）降水、挖土方案或打樁流程圖； （5）1:500地形圖； （6）1:500管線平面圖； （7）擬保護對象的建筑結構圖； （8）主體地下結構圖； （9）最新監測元件和設備樣本； （10）國家現行的有關規定、規范、合同協議等； （11）類型相似或相近工程的經驗資料。9.2.1 監測方案編制的基

6、礎資料9.2 監測方案編制 （1）監測方案應以安全施工為目的。根據不同的工程項目（如打樁、開挖）確定監護對象（基坑、建筑物、管線、隧道等），針對監測對象安全穩定的主要指標進行方案設計。 （2）根據監測對象的重要性確定監測等級、規模及內容，項目和測點的布置能夠比較全面地反映監測對象的工作狀態。 （3）設計先進的監測系統，應盡量采用先進的測試技術，如計算機技術、遙測技術，積極選用或研制效率高、可靠性強的先進儀器和設備。 （4）為確保提供可靠、連續的監測資料，各監測項目應能相互校驗，以利于數值計算、故障分析和狀態研究。9.2.2 監測方案的設計原則9.2 監測方案編制 （5）方案中臨時監測項目（測點

7、）和永久監測項目（測點）應相互銜接，一定階段后取消的臨時項目（測點）應不影響長期監測和資料分析。 （6）在滿足確保工程安全的前提下，確定傳感器布設位置和測量時間，應盡量減少與工程施工的交叉影響。 （7）按照國家和地方現行的法律法規及規范規程編制監測方案。9.2.2 監測方案的設計原則9.2 監測方案編制 （1）接受委托、明確監測對象和監測目的； （2）收集編制監測方案所需的基礎資料； （3）現場踏勘，了解周圍環境； （4）編制監測方案初稿； （5）對監測方案進行校審； （6）完善監測方案。9.2.3 監測方案的編制步驟9.2 監測方案編制 （1）工程概況； （2）工程場地條件及周邊環境狀況；

8、（3）監測目的和依據； （4）監測等級、內容及項目； （5）基準點、監測點的布設與保護； （6）監測方法及精度； （7）監測工期和監測頻率； （8）監測報警及異常情況下的監測措施； （9）監測數據處理與信息反饋； （10）監測人員配備； （11）監測儀器設備及檢定要求； （12）作業安全及其他管理制度。9.2.4 監測方案的主要內容9.3 施工監測的組織與實施 （1）技術準備1）監測方案的交底2）熟悉監測方案3）基礎資料調查分析 （2）物資準備1）物資準備的工作內容2）物資準備的工作程序 （3）人員準備1）建立現場監測隊伍2）做好人員培訓9.3.1 監測的前期準備工作 （4）監測現場準備1）設

9、立現場監測控制網點；2）監測施工機具進場：3）測量元件、材料的加工和訂貨；4）儀器、儀表的訂購或租賃；5）做好分包安排，簽訂分包合同；6）做好擬保護建筑物、構筑物的調查鑒定工作。9.3 施工監測的組織與實施 （1）監測元件的檢驗和率定最常用的監測元件主要有土壓力盒、鋼筋應力計、混凝土應變計、軸力計、孔隙水壓力計和滲壓計等，無論是哪種類型的元件，在埋設前都應從外觀檢驗、防水性檢驗、壓力率定與溫度率定等方面進行檢驗和率定。 （2）觀測點布設原則1）觀測點類型和數量的確定，應結合工程性質、地質條件、設計要求、施工特點、監測費用等因素綜合考慮；2）為驗證設計數據而設的測點應布置在設計中的最不利位置和斷

10、面，如最大變形、最大內力處，為指導施工而設的測點應布置在相同工況下的最先施工部位，其目的是及時反饋信息，以便修改設計和指導施工；9.3.2 監測實施階段9.3 施工監測的組織與實施 （2）觀測點布設原則3）表面變形測點的位置既要考慮反映監測對象的變形特征，又要便于采用儀器進行觀測，還要有利于測點的保護；4）深埋測點（如鋼筋計、軸力計、測斜管等）不能影響和妨礙結構的正常受力，不能削弱結構的變形剛度和強度；5）在實施多項內容測試時，各類測點的布控在時間和空間上應有機結合，力求使同一監測部位能同時反映不同的物理變化量，以便找出其內在聯系和變化規律；6）深層測點的埋設應有一定的提前量，一般不少于30d

11、，以便監測工作開始時，測量元件進入穩定的工作狀態；7）測點在施工過程中若遭破壞，應盡快在原來位置或盡量靠近原來位置處補設測點，以保證該點觀測數據的連續性。9.3.2 監測實施階段9.3 施工監測的組織與實施 （3）觀測點的類型與作用9.3.2 監測實施階段9.3 施工監測的組織與實施 （4）監測系統的選擇、調試和管理監測系統包括人工測試系統與自動化測試系統。不管是人工測試系統還是自動測試系統，在進入正常工作狀態前都應進行系統的調試。系統的調試可分為兩部分，首先是室內單項和聯機多項調試，包括利用實驗室內各種調試手段和設備對測量元件、儀器儀表以及連成后的系統進行模擬試驗；最終的調試是在監測現場安裝

12、完畢后的調試，調試目的在于檢查系統各部分功能是否正常，傳感器、二次儀表和通信設備等的運轉是否正常，采集的數據是否可靠，精度能否達到安全監測控制指標的要求等。9.3.2 監測實施階段9.3 施工監測的組織與實施 （5）監測元件和儀器的選用標準工程監測是一項長期和連續的工作，量測元件和儀器選用得當是做好監測工作的重要環節。由于監測元件和儀器的工作環境大多是在室外甚至地下，而且埋設好的元件不能置換，因此若元件和儀器選用不當，不僅造成人力、物力的浪費，還會因監測數據的失真導致對工程運行狀態的錯誤判斷，很難達到安全監測的目的。監測元件與儀器應該滿足可靠性、堅固性、通用性、經濟性以及精度與量程等相關要求。

13、9.3.2 監測實施階段9.3 施工監測的組織與實施 （6）監測警戒值的確定監測警戒值是監測工作實施前，為確保監測對象安全而設定的各項監測指標的預估最大值。在監測過程中，一旦量測數據超越警戒值，監測部門應在報表中醒目標注，予以報警。在確定預警值時，應注意以下方面：1）監測警戒值必-須在監測工作實施前，由建設、設計、監理、施工、市政、監測等有關部門共同商定，列入監測方案；2）有關結構安全的監測警戒值應滿足設計計算中對強度和剛度的要求，一般小于或等于設計值；3）有關環境保護的警戒值，應考慮保護對象（如建筑物、隧道、管線等）主管部門所提出的確保其安全和正常使用的要求；9.3.2 監測實施階段9.3

14、施工監測的組織與實施 （6）監測警戒值的確定4）監測警戒值的確定應具有工程施工可行性，在滿足安全的前提下，應考慮提高施工速度和減少施工費用；5）監測警戒值應滿足現行的相關設計、施工的法規、規范等要求；6）對一些目前尚未明確規定警戒值的監測項目，可參照國內外相似工程的監測資料確定其警戒值；7）在監測實施過程中，當某一批測值超越警戒值時，除了及時報警外，還應與有關部門共同研究分析，必要時可對警戒值進行調整。9.3.2 監測實施階段9.4 施工監測內容 地下工程監測對象的選擇應在滿足工程支護結構安全和周邊環境保護要求的條件下，針對不同的施工方法，根據支護結構設計方案、周圍巖土體及周邊環境條件綜合確定

15、。根據地下鐵道工程施工標準（GBT51310-2018），明（蓋）挖法圍護結構和周圍巖土體監測項目與監測點的布設應符合表9-2的規定。明（蓋）挖法圍護結構和周圍巖土體監測項目與監測點的布設明（蓋）挖法圍護結構和周圍巖土體監測項目與監測點的布設表表9-3 礦山法支護結構和周圍巖土體監測項目與監測點的布設礦山法支護結構和周圍巖土體監測項目與監測點的布設表表9-4 9-4 盾構法管片結構和周圍巖土體監測項目與監測點的布設盾構法管片結構和周圍巖土體監測項目與監測點的布設9.5 施工監測方法與技術 （測定特定方向的水平位移宜采用小角法、方向線偏移法、視準線法、技點法、激光準直法等大地測量法，并應符合下列

16、規定：（1）采用投點法和小角法時，應對經緯儀或全站儀的垂直軸傾斜誤差進行檢驗，當垂直角超出3范圍時，應進行垂直軸傾斜改正；（2）采用激光準直法時，應在使用前對激光儀器進行檢校；（3）采用方向線偏移法時，對主要監測點，可以該點為測站測出對應基準線端點的邊長與角度，求得偏差值；對其他監測點，可選適宜的主要監測點為測站，測出對應其他監測點的距離與方向值，按方向值的變化求得偏差值。9.5.1 水平位移監測9.5 施工監測方法與技術 監測儀器和監測方法應滿足水平位移監測點坐標中誤差和水平位移控制值的要求，且水平位移監測精度應符合表9-5的規定。9.5.1 水平位移監測9.5 施工監測方法與技術 豎向位移

17、監測可采用幾何水準測量、電子測距蘭角高程測量、靜力水準測量等方法。應符合下列規定：（1）監測等級一級時，采用的水準儀視準軸與水準管軸的夾角（i角）不應大于10，監測等級二級時，不應大于15，監測等級三級時，不應大于20，i角檢校應符合現行國家標準國家一、二等水準測量規范GB/T 12897-2006的有關規定；（2）采用鉆孔等方法埋設坑底隆起（回彈）監測標志時，孔口高程宜用水準測量方法測量，高程中誤差為1.0mm，沉降標至孔口垂直距離宜采用經檢定的鋼尺量測；（3）采用靜力水準進行豎向位移自動監測時，設備的性能應滿足監測精度的要求，并應符合現行行業標準建筑變形測量規范JGJ 8-2016的有關規

18、定；9.5.2 豎向位移監測9.5 施工監測方法與技術 豎向位移監測可采用幾何水準測量、電子測距蘭角高程測量、靜力水準測量等方法。應符合下列規定：（4）采用電子測距三角高程進行豎向位移監測時，宜采用0.51級的全站儀和特制覘牌采用中間設站、不量儀器高的前后視觀測方法，并應符合現行行業標準建筑變形測量規范JGJ 8-2016的有關規定。監測儀器和監測方法應滿足豎向位移監測點測站高差中誤差和豎向位移控制值的要求，且豎向位移監測精度應符合表9-6的規定。9.5.2 豎向位移監測9.5 施工監測方法與技術 （1）支護體系的沉降進行支護結構沉降監測的基準點應設置在距圍護結構邊緣、取基坑開挖深度3倍以外且

19、不小于50m的穩定處，由于支撐結構的沉降監測周期一般在半年至一年間，基準點除了按、IV級水準點方法埋設外，也可采用20mm以上、長1.5m左右的鋼筋打入地下，地面用混凝土加固，制成臨時基準點，或將基準點設在結構堅固且沉降已穩定的建筑物上。沉降觀測點應沿基坑周邊布置，周邊中部、陽角處應布置監測點，監測點水平距離不宜大于20m，每邊監測點不宜少于3個。測點可用12mm以上的鈍頭短鋼筋，應在澆筑支護結構混凝土時埋設，露出表面5mml0mm。若預埋測點數量不足或遭破壞時，可用沖擊鉆鉆孔埋設或用射釘槍（必須采用8mm以上的射釘）予以補點。9.5.3 支護結構變形監測9.5 施工監測方法與技術 （1）支護

20、體系的沉降因工地條件限制，一些觀測點不能做到前后視距相等，因而水準儀的i角不應大于10。對于面積不大的基坑，只要組成單一水準線路即可，一般要求線路上的最遠測點，相對于起始點的高程中誤差不應大于1.0mm。對于不在水準線路上的觀測點，測站上超過3個時應重讀后視讀數，以作校對，水準線路閉合差不宜超過0.3mm（n為測站數）。首次觀測時，應按同一水準線路同時觀測兩次，每個測點的兩次高程之差不宜超過1.0mm，取中數作為初始值。觀測頻率一般為：基坑開挖期間對于開挖區附近的測點應保證每天一次，變化較大或有突變時，應加密觀測次數，混凝土底板澆筑一周后可減為每周12次，拆支撐時適當加密，直至最后一道支撐拆除

21、、填土完成。9.5.3 支護結構變形監測9.5 施工監測方法與技術 （2）支護體系的水平位移1）視準線法該方法適用于基坑直線邊及直線支撐桿體的水平位移的觀測，如圖9-1所示。場地有條件者，可沿基坑某一測量邊向后二倍開挖深度距離外設置測站。場地狹小時，可將測站設在基坑圍護結構的轉角上，所測得的位移值是相對基坑轉角處的位移值。當經緯儀架設調平后，在基坑相反方向找一個固定的目標作為后視方向，用帶有刻劃的讀數覘牌或T形尺，設置在觀測點上，讀取數值。一般用經緯儀正倒鏡4次讀數，取中數作為一次觀測。初始值要測兩遍，以保證無誤。以后每次觀測結果與初始值比較，求得測點的水平位移量。9.5.3 支護結構變形監測

22、9.5 施工監測方法與技術 （2）支護體系的水平位移2）小角度法該方法適用于觀測點零亂、不在同一直線上的情況，如圖9-2所示，在離基坑兩倍開挖深度距離的地方，選設測站A，若測站至觀測點T的距離為S，則在不小于2S的范圍之外，選設后方向點A。為方便起見，一般可選用建筑物棱邊或避雷針等作為固定目標A，用J2級經緯儀測定角，角度測量的測回數可根據距離S及觀測點的精度要求而定，一般用24測回測定，并丈量測站點A至觀測點T的距離。為保證角初始值的正確性，要二次測定。以后每次測定角的變動量，按下式計算T的位移量：9.5.3 支護結構變形監測 （2）支護體系的水平位移2）小角度法 （9-1）式中：角的變動量

23、（）；換算常數，=3600180/=206265；S測站至觀測點的距離（mm）。如果按角測定中誤差為2，S為100m，代入上式，則位移值的中誤差約為1mm。9.5 施工監測方法與技術9.5.3 支護結構變形監測 （3）支護系統的撓曲變形支護系統的撓曲變形包括圍護結構在水平方向的撓曲變形（深層水平位移）和支撐桿件在垂直方向的撓曲變形。圍護結構的撓曲變形可通過測斜儀進行測量，支撐桿件的撓曲變形通過水準儀進行測量。下面介紹圍護結構的撓曲變形監測（測斜）。為了真實反映圍護結構的撓曲狀況，測斜管應盡量埋設在構成圍護的樁體或墻體之中，如圖9-3所示。在圍護結構施筑至測點的設計樁位或連續墻的槽段時，測斜管一

24、般采用綁扎方法固定在鋼筋籠上與其一起沉入孔（槽）中。由于泥漿的浮力作用，測斜管的綁扎定位必須牢固可靠，以免澆筑混凝土時，使其發生上浮或側向移動，影響測試數據的準確性。當結構較深，測斜管較長時，還要注意避免測斜管自身的軸向旋轉，以保證測出的數據真正反映在基坑邊緣垂直平面內的撓曲。9.5 施工監測方法與技術9.5.3 支護結構變形監測 （3）支護系統的撓曲變形在進行測斜管管段連接時，必須將上、下管段的滑槽相互對準，使測斜儀的探頭在管內平滑運行。為了防止泥漿從縫隙中滲入管內，接頭處應進行密封處理，涂上柔性密封材料或貼上密封條。9.5 施工監測方法與技術9.5.3 支護結構變形監測 （1）支撐桿件的軸

25、力監測1）監測方法根據支撐桿件所采用的材料不同，所采用的元件和方法也有所不同，對于目前鋼筋混凝土支撐桿件，主要采用鋼筋計測量鋼筋的應力或采用混凝土應變計測量混凝土的應變，然后通過鋼筋與混凝土共同工作、變形協調條件反算支撐的軸力。對于鋼結構支撐桿件，目前較普遍的是采用軸力計（亦稱反力計）直接測量支撐軸力。監測斷面和元件布置形式對于鋼筋混凝土支撐體系，軸力傳感器的埋設斷面一般選擇在軸力比較大的桿件上，或在整個支撐系統中起關鍵作用的桿件上。如果支撐形式是對稱的，則可布置在開挖較早、支撐受力較先的一半，以減少元件的數量，降低監測費用。9.5 施工監測方法與技術9.5.4 支護結構內力監測 （1）支撐桿

26、件的軸力監測除此之外，選擇測量斷面亦要兼顧埋設和測量的方便、與基坑施工的交叉影響較小等。當監測斷面選定后，傳感器應布置在該斷面的四個角上或四條邊上，以便必要時可計算軸力的偏心距，且在求取平均值時更可靠（考慮個別元件埋設失敗或遭施工破壞等情況）。當為了使監測投資更為經濟，或同一工程中的測量斷面較多，每次測量工作時間有限時，也可在一個測量斷面上、左右對稱布置兩個測量元件。對于鋼結構支撐體系，監測斷面一般布置在支撐的兩頭，以方便施工和測量。9.5 施工監測方法與技術9.5.4 支護結構內力監測 （1）支撐桿件的軸力監測鋼筋計的布置鋼筋計主要有鋼弦式和電阻應變式兩種。鋼弦式鋼筋計應與支撐主筋串聯焊接；

27、電阻應變式鋼筋計可與主筋串接，也可與主筋保持平行，綁扎或點焊在箍筋上，但傳感器兩邊的鋼筋長度應不小于35d（d為鋼筋計鋼筋的直徑），以備有足夠的錨固長度來傳遞粘結應力。鋼筋計一般在綁扎鋼筋籠的同時進行焊接，焊接時應采取降溫措施，以避免鋼筋傳熱引起鋼筋計技術參數的變化。在澆筑混凝土前應對鋼筋籠上的鋼筋計逐一進行測量檢查，并對同一斷面的鋼筋計進行位置核定、導線編號，最好對不同位置鋼筋計選用不同顏色的導線，以便在日后施工中萬一碰斷導線，還可根據顏色來判斷其位置。9.5 施工監測方法與技術9.5.4 支護結構內力監測 （2）圍護結構內力監測圍護結構在支護體系中是受彎構件。由于均布荷載水土壓力和集中荷載

28、支撐反力的共同作用，圍護結構可近似看作是連續梁，在無支撐圍護中則可近似看作是懸臂梁。作為梁式構件，其抗彎能力的大小決定了支護體系的穩定和安全，而對圍護結構的內力進行監測則可隨時掌握結構在施工過程中其最大彎矩是否超出設計值，以便必要時能及時采取安全措施。對于鋼筋混凝土圍護結構，如連續墻、灌注樁等可通過鋼筋計的應力計算來監測彎矩變化。圍護結構測量斷面應選在圍護結構中出現彎矩極值的部位。在平面上，可選擇圍護結構位于兩根支撐的跨中部位、開挖深度較大以及水土壓力或地面超載較大的地方。在立面上，可選擇在支撐處和相鄰兩層支撐的中間，此處往往發生極大負彎矩和極大正彎矩。9.5 施工監測方法與技術9.5.4 支

29、護結構內力監測 （2）圍護結構內力監測若能取得圍護結構的彎矩設計值，則可參考最不利工況下的最不利截面位置進行鋼筋計的布設，鋼筋計應成對布置在鋼筋籠的兩側，上下、左右不得偏移。當鋼筋籠綁扎完畢后，再將鋼筋計串聯焊接到受力主筋的預留位置上，并將導線編號后牢固綁扎在鋼筋籠上導出地面，從元件引出的測量導線應留有足夠的長度，中間不宜有接頭。在特殊情況下采用接頭時，應采取有效的防水措施。鋼筋籠下沉前應對所有鋼筋計全數測定，核查焊接位置及編號無誤后方可施工。對于樁內的環形鋼筋籠，要保證焊有鋼筋計的主筋位于開挖時的最大受力位置，即一對鋼筋計的水平連線與基坑邊線垂直，并保持其在下沉過程中不發生扭曲。9.5 施工

30、監測方法與技術9.5.4 支護結構內力監測 （2）圍護結構內力監測鋼筋籠焊接時，要對測量電纜遮蓋濕麻袋進行保護。澆搗混凝土的導管與鋼筋計位置應錯開，以免導管上下時損傷測量元件和電纜。電纜露出圍護結構頂面時應套上鋼管，避免日后鑿除浮渣時造成損壞?；炷翝仓戤吅?，應立即復測所有鋼筋計，核對編號，并將同一立面上的鋼筋計導線接在同一塊接線板不同編號的接線柱上，以便日后測量。9.5 施工監測方法與技術9.5.4 支護結構內力監測 （1）土壓力監測土壓力監測采用土壓力盒。土壓力盒有多種形式，按外形可分為豎式和臥式，按用途可分為測量接觸面土壓力用的單膜式和測量土中土壓力用的雙膜式。在平面上，土壓力盒應緊貼

31、監測對象布置，如擋土結構的表面、被保護建筑的基礎、地下隧道的附近，若有其他監測項目如測斜、支護內力等，應布置在相應部位與之匹配，以便進行綜合分析；在立面上，應考慮計算土壓力的圖形，在不同性質的土層中布置土壓力盒，監測擋土結構接觸面土壓力時，可選擇在支撐圍檁處和二道圍檁的中點，以及水平位移最大處布置。選用土壓力盒的一個重要指標就是受壓板直徑D與板中心變形之比要大，以減小應力集中的影響。研究結果表明：D/的下限，對土中的土壓力盒為2000；對接觸式土壓力盒為1000。故測量土中土壓力，應采用直徑與厚度之比較大的雙膜土壓力盒；測量接觸面土壓力，可采用直徑與厚度之比較小的單膜土壓力盒。9.5 施工監測

32、方法與技術9.5.5 地下水土壓力和變形監測 （2）孔隙水壓力監測飽和軟黏土受荷后，首先產生的是孔隙水壓力的變化或遷移，隨后才是顆粒的固結變形，孔隙水壓力的變化是土體運動的前兆。通過監測孔隙水壓力在施工過程中的變化情況，能及時為控制沉樁速率、開挖、掘進速度等提供可靠依據。同時結合土壓力監測，可以進行土體有效應力分析，以此作為土體穩定計算的依據，孔隙水壓計的埋設方法與土壓力盒基本相同，但還有以下方面需要注意。1）在確定孔隙水壓計量程時，除了按孔深計算孔隙水壓力的變化幅度外，還要考慮大氣降水或井點抽水等影響因素，以免造成孔隙水壓力超出量程，或者量程選用過大而影響測量精度。9.5 施工監測方法與技術

33、9.5.5 地下水土壓力和變形監測 （2）孔隙水壓力監測2）采用鉆孔法施工時，原則上不得采用泥漿護壁工藝成孔。如因地質條件差，不得不采用泥漿護壁時，在鉆孔完成之后，需用清水洗孔，直至泥漿全部清除為止，接著在孔底填入部分凈砂后，將孔隙水壓計送至設計標高，再在周圍填上約0.5m高的凈砂作為濾層。3）封口是孔隙水壓計埋設質量好壞的關鍵工序。封口材料宜使用直徑為12cm、塑性指數Ip不小于17的干燥黏土球，最好采用膨潤土。封口時應從濾層頂一直封至孔口，如在同一鉆孔中埋設多個探頭，則封至上一個孔隙水壓計的深度。9.5 施工監測方法與技術9.5.5 地下水土壓力和變形監測 （2）孔隙水壓力監測4）如果所測

34、地層土質較軟，則可用壓入法進行埋設，即用外力將孔隙水壓力計緩緩壓入土中至設計埋設標高。如土質稍硬，可先用鉆孔法鉆入一定深度后，再用壓入法將探頭壓送至標高。5）為了將埋設孔隙水壓計引起的孔隙水壓變化對后期測量數據的影響減小到最低限，孔隙水壓計一般應在正式測量開始前一個月進行埋設。9.5 施工監測方法與技術9.5.5 地下水土壓力和變形監測 （3）地下水位監測地下水監測是檢驗降水方案的實際效果，控制基坑開挖降水對周圍地下水位下降的影響范圍和程度，檢查圍護結構的抗滲漏能力，防止地下工程施工中水土流失的重要手段。檢驗降水效果的地下水位孔布置在降水區內，采用輕型井點管的可布置在總管的兩側，采用深井降水的

35、應布置在幾口深井之間，水位孔的深度應在最低設計水位之下。保護周圍環境的水位孔應圍繞圍護結構和被保護對象或在兩者之間進行布置，其深度應在允許最低地下水位之下或根據不透水層的位置而定。9.5 施工監測方法與技術9.5.5 地下水土壓力和變形監測 （3）地下水位監測水位孔一般用小型鉆機成孔，孔徑應略大于水位管的直徑。當水位管采用50mm時，可取孔徑為100mm。孔徑過小會導致下管困難，而孔徑過大會使觀測產生一定的滯后效應。成孔至設計標高后，放入裹有濾網的水位管，管壁與孔壁之間用凈砂回填至離地表0.5m處，再用黏土進行封填，以防地表水流入。水位管選用直徑50mm左右的鋼管或硬質塑料管，管底加蓋密封，防

36、止泥沙進入管中。下部留出0.51m的沉淀段（不打孔），用來沉積濾水段帶入的少量泥沙，中部管壁周圍鉆出68列直徑為6mm左右的濾水孔，縱向孔距50100mm。相鄰兩列的孔交錯排列，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紗；上部再留出0.51.5m作為管口段（不打孔），以保證封口質量。9.5 施工監測方法與技術9.5.5 地下水土壓力和變形監測 （1）建筑物沉降監測沉降觀測點的位置和數量應根據建筑物的體形特征、基礎形式、結構種類及地質條件等因素綜合考慮。為了反映沉降特征、便于數據分析，測點應埋設在沉降差異較大和施工便利的位置，一般可設置在建筑物的四角（拐角）上、高低懸殊或新舊建

37、筑物連接處、伸縮縫、沉降縫和不同埋深基礎的兩側、框架結構的主要柱基或縱橫軸線上。對于煙囪、水塔、油罐等高聳構筑物，應沿周邊在其基礎軸線上的對稱位置布點。沉降觀測標志應根據建筑物的構造類型和建筑材料確定，一般可分為墻（柱）標志、基礎標志和隱蔽式標志（用于賓館或商場內）。9.5 施工監測方法與技術9.5.6 建筑物變形監測 （1）建筑物沉降監測圖9-4為各種觀測標志的埋設示意圖。觀測標志埋設完畢后，應待其穩固后方能使用。特殊情況下，也可采用射釘槍、沖擊鉆將射釘或膨脹螺絲固定在建筑物的表面，涂上紅漆作為觀測標志。沉降觀測標志埋設時應特別注意要保證能在點上垂直置尺和良好的通視條件。9.5 施工監測方法

38、與技術9.5.6 建筑物變形監測（a）混凝土樓面標志埋設）混凝土樓面標志埋設9.5 施工監測方法與技術9.5.6 建筑物變形監測（b b）磚墻墻面的標志埋設）磚墻墻面的標志埋設（c c）立柱上的標志埋設）立柱上的標志埋設 （2）建筑物水平位移監測當建筑物產生水平位移時，應在其縱橫方向上設置觀測點及控制點。如在可判斷其位移方向的情況下，可只觀測此方向上的位移。每次觀測時，儀器必須嚴格對中，平面觀測點可用紅漆畫在墻（柱）上，亦可利用沉降觀測點，但要鑿出中心點或刻出十字線，并對所使用的控制點進行檢查，以防止其變化。水平位移觀測可根據現場通視條件，采用視準線法或小角度法。9.5 施工監測方法與技術9.

39、5.6 建筑物變形監測 （3）建筑物傾斜監測建筑物傾斜是指建筑物或獨立構筑物頂部相對底部、或某一段高度范圍內上下兩點的相對水平位移的投影與高度之比，傾斜監測就是對建筑物的傾斜度、傾斜方向和傾斜速率進行測量。傾斜監測可根據不同的觀測條件和要求選用下列不同的方法：1）當被測的建筑物具有明顯的外部特征點和寬敞的觀測場地時，宜選用投點法、測水平角法；2）當被測建筑物內部有一定的豎向通視條件時，宜選用垂吊法、激光鉛直儀觀測法；3）當被測建筑物有較大的結構剛度和基礎剛度時，可選用傾斜儀法和差異沉降測定法。9.5 施工監測方法與技術9.5.6 建筑物變形監測 （4）建筑物裂縫監測1）裂縫寬度的測量對于測量精

40、度要求不是很高的部位，如墻面開裂，簡易有效的方法是粘貼石膏餅，將10mm厚50mm寬的石膏餅騎縫粘貼在墻面上，當裂縫繼續發展時，石膏餅隨之開裂，也可采用劃平行線方法測量裂縫的上、下錯位?；虿捎媒饘倨潭ǚǎ褍蓧K白鐵片分別固定在裂縫兩側，并相互緊貼，再在鐵片表面涂上油漆，裂縫發展時，兩塊鐵片逐漸拉開，露出的未涂油漆部分鐵片，即為新增的裂縫寬度。裂縫寬度可用裂縫觀測儀（可精確至0.1mm）、小鋼尺（可精確至0.5mm）觀測，或用裂縫寬度板來對比。9.5 施工監測方法與技術9.5.6 建筑物變形監測 （4）建筑物裂縫監測對于精度要求較高的裂縫測量，如混凝土構件的裂縫，應采用儀表進行測量，可以在裂縫兩側粘貼幾對手持應變計的頭子，用手持式應變計測量。也可以粘貼安裝千分表的支座，用千分表測量。當需要連續監測裂縫變化時，還可采用測縫計或傳感器自動測計的方法觀測。2）裂縫深度的測量當裂縫深度不是很大時，可采用鑿出法和單面接觸超聲波法測量裂縫深度。鑿出法就是預先準備易于滲入裂縫的彩色溶液如墨水等，灌入細小裂縫中，若裂縫走向是垂直的，可用針筒打入，待其干燥或用電吹風加熱吹干后，從裂縫的一側將混凝土漸漸鑿除，露出裂縫另一側，觀察是