1、、XX地鐵車站深基坑施工風險管理研究3.3測點布置的方法和數據處理要求3.3.1 測點布置方法（1）建筑物傾斜及沉降監測在深基坑監測過程中，應依據建筑物的結構、形狀、樁形、地質條件等因素綜合考慮周邊建筑物沉降觀測點的布置方案，各監測點應最能容易的反映建筑物沉降變化的趨勢。一般情況下，建筑物差異沉降觀察點應布設在差異沉降量較大的位置、建筑的四個角處、沉降裂縫的兩側以及地質條件有明顯不同的區段。保證觀測點能準確反映建筑物的傾斜及不均勻沉降情況，埋設時注意觀測點與建筑物的聯結要牢靠。根據監測點設計圖來確定沉降觀測點的位置。固定的觀測路線需在沉降觀測點與工作點之間建立，并在架設儀器站點與轉點處做好標記

2、樁，以保證各次觀測均沿統一路線。用沖擊鉆在建筑物的基礎或墻上鉆孔，然后放入長200300mm,2030mm的半圓頭彎曲鋼筋，四周用水泥砂漿填實。測點的埋設高度應方便觀測，對測點應采取保護措施，避免在施工過程中受到破壞。測點的布設如圖3-1所示。對于建筑物傾斜監測，在需要監測的樓底部和頂部設置傾斜監測標志點。底部和頂部標志點要求在同一鉛垂線上。觀測時，精密經緯儀安置在離建筑物大于其高度的距離外測，出上部標志的高度H以及水平位移的投影值a,則傾斜度I為：I=a/H。圖3-1建筑物沉降觀測點布設示意圖（2）沉降及傾斜觀測依照規范規定出發，事先設計圖紙規定布設測點和分析結果，水準基準點宜均勻埋設數量不

3、應少于3點，埋設方法如圖3-2所示。圖3-2沉降觀測測點布設示意圖3）樁體變形及基坑外土體水平位移觀測樁體變形觀測：將測斜管綁扎在灌注樁鋼筋籠內，鋼筋籠深度與管深一致管體與樁體鋼筋籠迎土面鋼筋綁扎牢，每間距2米綁扎一次；測斜管內有一對槽必須垂直于基坑邊線；下管之前，注意封好測斜管端管口蓋子，并用膠帶纏繞密封接頭部位；待鋼筋籠吊裝完畢后立即向測斜管內注入清水，防止泥漿浸入管中，同時做好測點保護。儀器如圖3-3所示。基坑外土體水平位移：采用測斜監測，沿圍護結構縱向布置測點。測斜孔用泥型鉆機鉆孔埋設。鉆孔的孔徑應大于測斜管510cm,鉆孔時在土質較差處應采用泥漿護壁。測斜管接縫處理完成后，在管內注滿

4、清水，鉆孔結束后馬上沉入孔中。隨后在鉆孔與測斜管的空隙中填入細砂或水泥和膨潤土拌和的灰漿。測斜管頂面一般低于地面1520cm，并砌保護井加蓋板,以免遭受破壞。(a)測斜儀(b)測斜管圖3-3基坑外土體水平位移及樁體變形觀測儀器(4)管線沉降、位移監測監測點主要分為直接監測點和間接監測點。布點原則是對位于基坑施工影響范圍內的管線作為重點監測保護對象，一般情況按管線單位要求布設在管線設備上(井蓋、閥門、抽氣孔等)；間接測點是將管線測點做在靠近管線底面的土體中。在整個施工過程中對影響范圍內的管線進行監測。管線監測點具體的布設根據管線具體情況，需通過召開管線協調會，征求有關專家及管線單位意見后確定。因

5、城市管線鋪設時間、管線基礎、管線材質等多種多樣，確定其變形控制值比較困難，因此施工中需要根據肉眼觀察與數據對比，有異常情況應立即向上級部門反映，并加強監測。根據基坑周圍地下管線的功能、管材、接頭形式、埋深等條件，在基坑開挖前布設好管線沉降、位移監測點。(5)圍護結構頂部的水平、垂直位移監測埋設測點時用經緯儀控制，使同一條邊測點盡量埋設在同一條直線上。監測點每隔2025m設一點，且設在圍護結構冠梁頂上。澆筑冠梁混凝土時預埋15cm長的20鋼筋，鋼筋頭露出地面15mm,鋼筋頭磨成半球狀并刻“十”字，作為水平和垂直位移的觀測點。圍護結構頂部垂直位移(沉降)監測用幾何水準法，儀器為精密水準儀。首次觀測

6、時，按同一水準線路同時觀測兩次，每隔一定時間繪制出時間沉降曲線。為確保測量精度，在遠離基坑(大于5倍基坑開挖深度)的地方至少設置三個穩定可靠的基準點，并定期檢查穩定性。(6)地下水位觀測水位管由EPA工程塑料制成，內徑45mm,管上鉆有4排呈梅花狀布置的孔。成孔至設計標高后放入裹有濾網的水位管，管壁與鉆孔孔徑間用凈砂回填至離地表0.5m處，再用粘土封填，以防地表水流入。水位孔用小型鉆機成孔，孔徑略大于水位管的直徑。觀測方法如下： 選擇一排觀測孔，從降水開始前，水位觀測按抽水試驗觀測要求進行，以復核、修正設計方案，并進行必要調整。 降水開始前，所有抽水井、觀測井統一聯測靜止水位，統一編號、量測基

7、準點。 測量時，把水位儀的測頭放入水位管內，手拿鋼尺電纜，讓測頭緩慢地向下移動，當測頭接觸到水面時，接收系統的音響器會發出蜂鳴聲。此時讀出鋼尺電纜在管口處的深度尺寸，即為地下水位距管口的距離。坑內的降水孔需與坑外的測水孔進行聯測，由此得出水位差。所使用的儀器如圖3-4所示。（a）水位管（b）水位計（c）測頭圖3-4地下水位觀測儀器（7）孔隙水壓力監測確定好孔隙水壓力監測點的位置后，采用機械鉆成孔徑為100mm孔，成孔后用清水洗凈，并接著在孔底填入0.5m厚的凈砂，將孔隙水壓力計依次送到孔內設計深度，再填上約0.5m高的凈砂作為濾層，然后填1m高粘土，依次類推直至將所有孔隙水壓計埋設至設計深度，

8、最后，用粘土填孔內至地面以上全部密實。水壓計及其埋設方法如圖3-5。鉆死原土CB時臨枯土（成鬲干賺粧土璋屮砂（a）孔隙水壓計（b）孔隙水壓計埋設方法圖3-5水壓計及其埋設方法示意圖8)支撐軸力監測軸力計需布置在每一開挖段典型斷面的支撐及斜支撐端部、長、短邊中點。安裝軸力計時，首先焊接鐵板與軸力計托架，然后焊接托架板與鋼支撐固定端中心，將軸力計放入托架用固定螺栓擰緊即可，所用工作完成后，注意將數據電纜保護好。軸力計及其埋設方法如圖3-6所示。3力計喪if舉/托盞I.、懐器價哀交易阿IIITestM（a）軸力計（b）軸力計埋設方法圖3-6軸力計及其埋設方法示意圖（9）圍護結構側土壓力測點布設埋設圍

9、護結構側土壓力需采用掛布法：在埋設前，先將掛布固定在灌注樁鋼筋籠迎土側，并將傳感器裝入在預定埋設土壓力傳感器的部位縫制的布兜，將導線接出至地面；掛布隨鋼筋籠一同下放至地下墻槽壁內，豎向間距為23m,沿車站長邊每5080m布置一個測點，短邊中點需布置一個測點，土壓力計及布設如下圖。另外，一般采用鉆孔埋設測量土體內土壓力時，埋設方法如圖3-7所示。匕眄力蠱*-3創筋報'、2咖密i1-FtfiSf.F袖I：才（播越施戟十.一M】MSff（a）土壓力計（b）土壓力計埋設方法圖3-7土壓力計及其埋設方法示意圖二、XX路站施工監測方案5.1.1 建筑物沉降、傾斜、裂縫監測（1）建（構）筑物沉降監測

10、觀測點一般埋設于能明顯反映建（構）筑物變形的其豎向結構上，且便于觀測。觀測點的制作方法如下： 對于混凝土結構墻體上的觀測點，采用在結構上鉆孔后埋設“L”型點位標志的方法；測點采用e20不銹鋼，先用沖擊鉆在墻柱上成孔，在孔中裝入20不銹鋼測點，然后在孔內灌注混凝土或錨固劑進行固定（測點固定部位做成螺紋）。 對于鋼結構上需布設觀測點的，采用焊接式觀測標志；個別業主不允許鉆孔或焊接的建筑結構，采用貼鋼尺的方式設置監測點； 點位附近均作上明顯標記（標記點號，涂上紅油漆），以便長期保存。 建筑物觀測點在埋設時應注意避開障礙物并保證有足夠的準確立尺的空間。 橋梁沉降監測點擬布于橋柱側面，埋設方法與樓房相似

11、。磚混結構監測點布置2）建筑物傾斜監測建筑物傾斜觀測，測定建筑頂部相對于底部固定點的傾斜度、傾斜方向、及傾斜變化速率。每幢建筑在鄰近基坑的兩個角進行傾斜觀測。建筑傾斜可采用測水平角法或測水平距離法。如下圖，在建筑頂部、底部同一豎直線上設置觀測點A、A',沿建筑兩側面建立X、Y坐標系，在X方向（或Y方向）近似延長線上設置儀器；通過測量設站點與A、A'的距離，比較距離差,可以計算X方向上的傾斜度；通過測量I點至A、A'的水平夾角，沿Y方向的傾斜量與水平夾角變化量a的正弦值、儀器I到A點的距離D成正比；即:5x=D上-D5Y=D*sina平面圖立面圖建筑物傾斜采用TC2003

12、全站儀及配套棱鏡、測量標志進行觀測。也可采用TC2003全站儀、利用其無須合作目標的功能通過紅外測距，結合角度測量進行觀測。日常傾斜監測可采用沉降差反算法，沉降量達到預警值后或沉降差大于5mm后對高聳建筑物采用測水平角法或測水平距離法進行傾斜觀測。（3）裂縫監測對已有建筑裂縫進行調查，施工前進行現狀拍照，拍照時垂直裂縫放置鋼圈尺。日常監測在裂縫兩側設置標志，采用游標卡尺量測。5.1.2 坑外水位監測在基坑開挖施工中，須在基坑內進行大面積疏干降水以保持基坑內土體相對干燥，以便于土方開挖和土渣運輸，如果止水帷幕的實際效果不夠理想，將勢必對周邊環境和建筑物造成危害性影響，嚴重將造成基坑管涌、塌方的危

13、害。為了使淺層地下水位保持一適當的水平，以使周邊環境處于相對穩定可控狀態，加強對坑內、外潛水水位的動態觀測和分析,對于了解和控制基坑降水深度、判定圍護體系的隔水性能,分析坑內、外地下水的聯系程度具有十分重要的意義。對于水位動態變化的量測，可在基坑降水前測得各水位孔孔口標高及各孔水位深度，孔口標高減水位深度即得水位標高，初始水位為連續二次測試的平均值。每次測得水位標高與初始水位標高的差即為水位累計變化量。觀測采用SWJ8090電測水位計。基坑內水位變化觀測一般由降水單位實施，可采用降水井定時停抽后量測井內水位的變化。5.1.3 圍護結構側向位移監測埋設時，應保證讓一組導槽垂直于圍護體，另一組平行

14、于基坑墻體。觀測時，測斜儀探頭沿導槽緩緩沉至孔底，在恒溫一段時間后，自下而上每50cm逐段測出X方向上的位移。每次采用全站儀或經緯儀測量管頂位移，計算時孔口位移實測修正。在基坑開挖前，分二次對每一測斜孔測量各深度點的傾斜值，取其平均值作為原始偏移值?！啊敝当硎鞠蚧觾任灰?，“”值表示向基坑外位移。采用美國sinco測斜儀或北京航天CX-06型測斜儀進行測試，見下圖：測試原理見下圖：X=工Lsina=CII(A-B)ijjjj-0j-0AX=Xi-Xii0測讀設備總位移導槽回填導輪原準線測斜儀工作原理示意圖測頭鉆孔計算公式：式中：Xi為i深度的累計位移(計算結果精確至0.1mm)Xi為i深度的本

15、次坐標(mm)Xi0為i深度的初始坐標(mm)Aj為儀器在0。方向的讀數Bj為儀器在180。方向上的讀數C為探頭標定系數L為探頭長度(mm)aj為傾角5.1.4 墻頂水平位移測量地下連續墻頂水平位移觀測基點可利用施工的基點進行校核，或在施工影響范圍之外的固定建(構)筑物上設置兩個校核標志(點)。水平位移基準點及監測控制點使用強制對中裝置，如下圖所示。強制對中螺栓L:測點觀測墩標志圖可采用小角度法進行監測，在選定的水平位移監測控制點上安置全站儀，精確整平對中，瞄準另一端的水平位移監測控制點作為起始方向，依次按方向觀測法測定兩監測控制點間的水平位移監測點與測站連線偏離起始方向的角度，以所測角值和測

16、站點到后視監測控制點的水平距離值(由全站儀測出)作為計算變量，從而計算出監測點沿垂直于起始方向的位移值。也可采用極坐標法進行監測，當現場條件容許，也可采用軸線投影法進行監測采用瑞士徠卡TC2003全站儀進行觀測。水平位移觀測方法適用于：圍護結構頂部水平位移、測斜孔孔口位移等觀測項目。5.1.5 土壓力監測基坑開挖施工中，由于坑內土體卸載，導致墻體內外土壓力失衡。對地墻迎土面及迎坑面側土壓力的變化進行監測，可以有依據地控制開挖速率，以達到施工的安全。用頻率計實測振弦式土壓力計頻率的變化，根據出廠時標定的頻率壓力率定值，求得土壓力值。計算公式：P=K(F02-Fx2)式中：K為率定系數(kN/Hz

17、2)F0為土壓力計初始頻率(Hz)Fx為土壓力計測試頻率(Hz)P為實測的土壓力值(kPa)5.1.6 土體水平位移監測采用鉆孔方式埋設時可用e110鉆頭成孔，鉆進盡可能采用干鉆進，埋設直徑為e70的專用監測pvc管，下管后用膨潤泥土球填充密實。測試方法和原理同“圍護結構側向位移監測”。5.1.7 支撐軸力監測為掌握混凝土支撐的設計軸力與實際受力情況的差異，防止圍護體的失穩破壞，須對支撐結構中受力較大的斷面、應力變幅較大的斷面進行監測。支撐鋼筋制作過程中，在被測斷面的左右兩側埋設鋼筋應力計，支撐受到外力作用后產生微應變。其應變量通過振弦式頻率計來測定，測試時，按預先標定的率定曲線，根據應力計頻率推算出混凝土支撐鋼筋所受的力。計算公式：=K(fi2-f02)然后根據支撐中砼與鋼筋應變協調的假定，可得計算公式：式中：F為混凝土支撐受力(kN)(計算結果精確至1kN)Fg為鋼筋計受力(kN)(計算結果精確至1kN)As為鋼筋截面積(m2)Ag為鋼筋計截面積(m2)Ac為支撐混凝土截面積(m2)fi為鋼筋計的