學習要求：要了解基坑及其支護工程的種類、變形監測的目的和意義；掌握基坑工程的主要儀器設備使用方法、基坑工程各項監測方法及其數據處理方法。第5章.基坑工程變形監測基坑在開挖過程中，開挖區的自然狀態發生了變化，基坑內外的土體也由原來靜止的土壓力狀態向被動和主動的土壓力狀態轉變。應力狀態的改變首先引起基坑支護結構承受荷載而內力發生改變，其次引起坑內土體隆起、基坑支護結構及其周圍土體的側向位移和沉降，如果內力和變形的量值超過允許的范圍，將導致基坑的失穩甚至破壞。目前的基坑工程主要集中在城市，基坑周圍有較多的地上和地下建筑物，地上的建筑物相當于龐大的集中荷載，加劇坑內外土體的變形，土體的過大變形又促使地上和地下構筑物產生較大的變形甚至破壞，如地上建筑物的傾斜、裂縫和地下管線的破壞等。5.1基坑工程變形監測概述保證基坑支護結構和鄰近建筑物的安全；驗證設計所采取的各種假設和參數，并進行及時的修正和完善。不斷積累工程經驗，提高基坑工程設計和施工的水平。基坑監測的目的地下連續墻地下連續墻是在基坑四周澆筑一定厚度的鋼筋混凝土封閉墻體，它可以作為建筑物基礎外墻結構。也可以是基坑的臨時支護。基坑工程的支護方式土釘支護土釘支護是在基坑開挖過程中利用機械在基坑邊坡打鉆孔，放入鋼筋注漿并在邊坡上噴射混凝土及鋼筋網片，以將邊坡上的土體固定。基坑工程的支護方式深層攪拌水泥土墻水泥土墻多用于飽和軟土地基的加固，以水泥作為固化劑，利用鉆機等設備將水泥在地基深處和軟土攪拌，逐漸提升鉆頭，形成具有一定強度和整體性的樁。它可以提高邊坡的穩定性，防止地下水的滲透，工程造價較低。基坑工程的支護方式鋼板樁支護在基坑范圍線周圍將鋼板樁利用錘擊或震動打人土層，作為基坑開挖的支護。其施工迅速，支護完畢即可進行基坑的開挖工作。鋼板樁可以重復利用，但一次性投資較大，由于鋼板樁剛度較小，頂部需要拉錨或坑內支撐。基坑工程的支護方式樁支護基坑工程的支護方式樁錨支護土層錨桿支護（索）利用錨索機械將土層錨桿（索）打入基坑邊坡，一端與擋土墻、樁連接，另一端利用混凝土等于地基土體相連來穩定邊坡的土體。基坑工程的支護方式土層錨桿（索）對一般的黏土，砂土均可應用，而在軟土、淤泥土中握裹力較弱，需在進行驗證后再應用。基坑工程的支護方式基坑工程的支支護方式基坑工程的支支護方式監測的內容：：基坑工程施工工監測的對象象主要為圍護護結構和周圍圍環境兩大部部分圍護結構包括括圍護樁墻、、水平支撐、、圍檁（Lin)圈梁、立柱、、坑底土層和和坑內地下水水等；周圍環境包括括周圍土層、、地下管線、、周圍建筑和和坑外地下水水等；各個監測對象象包含不同的的監測內容，，需要使用相相應的監測儀儀器和儀表。。基坑工程變形形監測的內容容與方法基坑等級劃分分基坑工程施工工監測的內容容基坑工程施工工監測的內容容監測的方法：：現場觀察現場觀察是指指不借助于任任何測量儀器器，由有一定定工程經驗的的監測人員用用肉眼憑經驗驗獲得對判斷斷基坑穩定和和環境安全性性的有用信息息。觀察圍護結構構和支撐體系系的施工質量量、圍護體系系是否滲漏水水及其滲漏水水的位置和滲滲水量，施工工條件的改變變情況、坑邊邊荷載的變化化、管道滲漏漏和施工用水水的不適當排排放以及降雨雨等氣候條件件與基坑穩定定和環境安全全關系的密切切信息。基坑工程變形形監測的內容容與方法監測的方法：：圍護樁墻頂水水平位移監測測水平位移監測測方法有極坐坐標法、前方方交會法、視視準線法等多多種，由于全全站儀的普及及及應用，目目前也可以采采用全站儀坐坐標測量功能能直接測定測測點的坐標，，并通過測點點坐標計算相相鄰周期的位位移量和累積積位移量。基坑開挖前，，測點坐標應應至少連續觀觀測2次，取無明顯顯差異結果的的平均值作為為坐標初始值值。為了充分描述述基坑的變形形情況，便于于施工監理和和施工單位的的理解和把握握，位移的方方向一般確定定為基坑的縱縱橫軸線方向向。基坑工程變形形監測的內容容與方法監測的方法：：圍護樁墻頂沉沉降監測基坑沉降監測測的目的首先先是為了保證證基坑的施工工安全，因此此必須具有較較高的監測精精度。目前，精密水水準測量方法法廣泛用于基基坑的沉降監監測。測量時，一般般自工作基點點經過各個監監測點形成一一條或多條閉閉合路線，如如果特殊點位位只能采用支支水準路線進進行監測，應應進行往返測測量，往返高高差之差也應應滿足精密水水準測量相應應的觀測要求求。基坑工程變形形監測的內容容與方法監測的方法：：深層水平位移移監測深層水平位移移指基坑圍護護樁墻和土體體在不同深度度上的水平位位移，通常采采用測斜儀測測量。測斜儀由測斜斜管、測斜探探頭、連接電電纜和測讀儀儀組成。測斜管一般在在基坑開挖前前埋設于圍護護樁墻和土體體內，根據其其制造材料可可分為塑料（（PVC）和鋁合金兩兩種。測斜探頭是傾傾角傳感元件件，其外觀為為細長金屬魚魚雷狀，上、、下兩端配有有兩對滑輪。。連接電纜是是連接測斜探探頭和測讀儀儀的一條導線線，它是有四四個作用：作作為提升和下下放探頭的繩繩索、作為探探頭的深度尺尺、向探頭供供應電源、向向測讀儀傳遞遞測量信息。。基坑工程變形形監測的內容容與方法基坑工程變形形監測的內容容與方法監測的方法：：基坑回彈監測測基坑開挖后，，由于卸除地地基土自重，，引起基坑地地面及坑外一一定范圍內土土體相對于開開挖前的回彈彈變形，稱基基坑回彈。深大基坑土體體的回彈量對對基坑本身和和鄰近建筑物物將產生一定定的影響。基基坑回彈可采采用回彈監測測和深層沉降降標進行監測測，如果進行行分層沉降監監測，當分層層沉降環埋設設于基坑開挖挖面以下時，，監測到的土土層隆起也相相當于基坑回回彈量。基坑工程變形形監測的內容容與方法回彈監測標基坑工程變形形監測的內容容與方法回彈監測標埋埋設和觀測采用鉆孔法，，鉆桿外徑與與標志的直徑徑相適應。鉆鉆至基坑設計計標高20cm時，將回彈監監測標旋入鉆鉆桿下端，沿沿鉆孔緩慢放放到孔底，并并壓入孔底土土中40～50cm，此時回彈標標尾部已被壓壓入土中，旋旋開鉆桿使回回彈標脫離鉆鉆桿，提起鉆鉆桿。放入輔助測桿桿，用輔助測測桿上的測頭頭進行水準測測量，確定回回彈頂面高程程。回彈的監監測不應少于于三次，具體體安排是：第第一次在基坑坑開挖之前，，第二次在基基坑開挖好之之后，第三次次在澆灌混凝凝土之前。當當基坑開挖完完至基礎施工工的間隔時間間太長時，應應適當增加監監測次數。基坑工程變形形監測的內容容與方法基坑工程變形形監測的內容容與方法土體分層沉降降監測土體分層沉降監測測是指地表以下不不同深度土層內點點的沉降或隆起，，通常用磁性分層層沉降儀測量。磁性分層沉降儀由由對磁性材料敏感感的探頭、埋設于于土層中的分層沉沉降管和鋼環、帶帶刻度標尺的導線線以及電感探測裝裝置組成。分層沉降管由波紋紋狀柔性塑料管制制成，管外每隔一一定的距離安放一一個鋼環，土層分分層沉降時鋼環也也同步沉降。基坑工程變形監測測的內容與方法基坑工程變形監測測的內容與方法分層沉降管和鋼環環的埋設分層沉降管和鋼環環應采用鉆孔法在在基坑開挖前預先先埋設。先在預定定位置鉆孔，取出出的土層分別堆放放，當孔底標高低低于測量土層的標標高時，提起套管管30～40cm，然后將引導管逐逐節連接并放入到到孔底監測點位置置。引導管放好后，用用膨脹粘土填充引引導管與孔壁間的的縫隙，并搗實到到最低的沉降環位位置，將沉降環套套在引導管上并送送至預埋位置，彈彈開沉降環卡子，，使沉降環的彈性性卡子牢固的嵌入入土中。固定好孔孔口，做好孔口的的保護裝置。基坑工程施工監測測的內容土體分層沉降監測測——觀測方法測量時，當探頭從從引導管緩慢下放放到預埋的沉降環環時，電感探測裝裝置上的蜂鳴器發發出響聲，此時根根據測量導線上的的標尺在孔口的刻刻度以及孔口的標標高，可以計算沉沉降環所在位置的的標高，測量精度度可達±1mm。沉降環埋好后，就就可以測量孔扣標標高和各個沉降環環的初始標高，用用各個沉降環的初初始標高減去基坑坑開挖過程中測得得的標高，獲得各各土層在施工過程程中的沉降或隆起起。基坑工程施工監測測的內容支護結構內力監測測土壓力與空隙水壓壓力監測孔隙水壓力監測環境監測鄰近建筑物監測、、管線監測、道路路及地表監測、地地下水監測、裂縫縫觀察。基坑工程施工監測測的內容監測技術方案設計計——準備工作通過個人接觸和會會議等形式，與建建設單位、設計單單位、施工單位、、監理單位進行溝溝通和協調，聽取取他們對基坑監測測的意見和要求，，爭取他們對基坑坑監測工作的支持持。收集工程地質勘察察報告，基坑支護護結構設計圖、工工程主體結構設計計圖、施工區地形形圖和平面圖、綜綜合管線圖、基坑坑施工組織設計等等，并組織主要監監測人員進行認真真分析和研究。現場踏勘和調查，，掌握開挖區周圍圍地面建構筑物和和地下管線的狀況況，根據監測內容容考慮監測點的布布置和確定監測技技術方法等系列問問題。基坑工程施工監測測的內容監測技術方案設計計——技術設計的內容工程概況；監測內內容的確定；監測測點位的布設；監監測儀器儀表的選選擇和監測方法、、精度的確定；監監測頻率和期限的的確定；預警值和和報警值的制度等等。技術設計初稿必要要時可刻征求有關關方面的專家意見見，并進行修改，，當通過有關各方方認定后，具體實實施中一般不作大大的變動，但可以以根據具體情況作作局部調整。基坑工程施工監測測的內容監測技術方案設計計——監測內容的確定基坑施工監測的內內容見下表：基坑工程施工監測測的內容監測技術方案設計計——監測內容的確定定對一個具體的基基坑工程，監測測內容應根據具具體情況而定，，主要取決于工工程的設計要求求、地質條件、、規模大小、周周圍環境以及建建設單位的要求求等；上圖表監測內容容和安全等級是是國家行業標準準《建筑基坑支護技技術規程》JGJ120—99規定的基坑側壁壁安全等級，以以及據此等級確確定的監測內容容。基坑工程施工監監測的內容監測技術方案設設計——監測點位的布設設樁墻頂水平位移移和沉降測量點分為基準準點、工作基點點和監測點。監監測點一般布設設在維護結構混混凝土圈梁上和和水泥攪拌樁、、放坡開挖的上上部壓頂上，要要求既不易被破破壞，又能真實實反映基坑的變變形，當基坑有有支持時，監測測點一般布設在在兩根支撐的跨跨中。監測點可采用鉚鉚釘槍打人鋁釘釘或鉆孔埋設膨膨脹螺絲，測點點間距一般取8～15mm，可以等距離布布設，也可以根根據場地堆載、、通視條件等具具體情況不等距距離布設，對于于水平位移變化化劇烈的區域應應適當增加點數數。監測技術方案設設計——深層水平位移深層水平位移監監測點的點位與與數量根據設計計和工程需要確確定。一般來說，基坑坑的短邊中間部部位應布設一個個監測點，長邊邊上應每隔30m左右布設一個監監測點。監測深度一般與與周圍樁墻深度度一致，深度方方向的測點間距距一般取0.5～1.0m。基坑工程施工監監測的內容監測技術方案設設計——基坑回彈基坑回彈監測點點根據基坑形狀狀及地質條件布布設，以最小的的點數測出所需需各縱橫面回彈彈量為原則，可可利用回彈變形形的近似對稱特特性布點。基坑中央和距離離坑底邊緣約1/4坑底寬度處應布布點，方形、圓圓形基坑可按單單向對稱布點，，矩形基坑可按按縱橫向對稱布布點，復合矩形形基坑可多向布布點。對基坑外的監測測點，應在所選選坑內方向線的的延長線上布點點，離基坑距離離約為1.5～2倍基坑深度。基坑工程施工監監測的內容監測技術方案設設計——土體分層沉降分層沉降監測點點點位根據設計計和工程需要確確定。一般布設在圍護護結構體系中受受力有代表性的的位置，應緊鄰鄰圍護樁墻埋設設。點的數量與深度度根據分層土的的分布情況確定定，原則上每一一土層設一點，，最淺的點低于于基礎底面至少少50cm，最深的點應在在超過壓縮層理理論厚度處。基坑工程施工監監測的內容監測技術方案設設計——結構內力對于設置內支撐撐的基坑工程，，可選擇部分典典型支撐進行軸軸力變化監測。。支撐軸力的測測點布設主要由由平面、立面和和斷面三種因素素決定。由于基坑開挖、、支撐設置和拆拆除是一個動態態過程，在立面面方向不同標高高處的各道支撐撐都應監測，各各道支撐的測點點應布設在同一一平面軸力最大大的桿徑上。在缺乏計算資料料的情況下，通通常選擇平面凈凈跨較大的支持持桿進行監測，，監測斷面布設設在支撐跨中位位置。圍護樁墻墻的內力監測點點布設在圍護結結構體系中受力力有代表性的鋼鋼筋混凝土支護護樁或地下連續續墻的主受力鋼鋼筋上。基坑工程施工監監測的內容監測技術方案設設計——坑外地下水在基坑降水期間間，坑外地下水水監測的目的在在于檢驗基坑止止水帷幕的效果果，必要時采取取灌水補給措施施，避免基坑降降水對周圍環境境的影響。坑外地下水一般般通過監測井監監測，井內設置置帶孔塑料管，，并用砂石填充充管壁外側。監測井布設在止止水帷幕以外，，其位置根據攪攪拌樁施工搭接接。相鄰房屋和和地下管線的具具體情況選擇。。監測井不必很很深，管低標高高一般在常年水水位以下4～5m.基坑工程施工監監測的內容監測技術方案設設計——周圍環境周圍環境主要指指基坑開挖3倍深度范圍內的的建構筑物和管管線，主要為沉沉降監測。建構筑物測點主主要布設在墻角角、柱身等特征征部位，能充分分反映建筑物各各部分的不均勻勻沉降。管線上測點的布布設要考慮其重重要性和變形的的敏感性，如上上水管承接式接接頭應按2～3節度布設1個監測點，有彎彎頭和丁字形接接頭處應布設監監測點。基坑工程施工監監測的內容監測技術方案設設計——監測期限和頻率率的確定基坑監測貫穿基基坑開挖和地下下結構施工的全全過程，即從基基坑開挖第一批批到地下結構施施工至±0.00標高，，基坑坑越大大，施施工時時間越越長，，監測測期限限就越越長。。監測頻頻率可可根據據實際際情況況參照照規范范執行行。基坑工工程施施工監監測的的內容容監測技技術方方案設設計——預警值值和報報警制制度的的制定定預警值值是一一個定定量指指標，，在其其允許許范圍圍內科科認為為工程程是安安全的的，否否則認認為工工程處處于不不穩定定狀態態，將將對工工程自自身及及其周周圍環環境產產生有有害影影響。。確定預預警值值時應應注意意下列列基本本原則則：a、滿足足現行行相關關規范范和規規程的的要求求；b、滿足足工程程設計計的要要求，，c、考慮慮各主主管部部門對對所轄轄保護護對象象的要要求；；d、考慮慮工程程質量量、施施工進進度、、技術術措施施和經經濟等等因素素。目前，，預警警值的的確定定主要要參照照現行行規范范和規規程的的規定定值、、設計計預估估值和和經驗驗類比比值。。基坑工工程施施工監監測的的內容容基坑工工程監監測內內容及及安全全等級級基坑工工程等等級劃劃分及及變形形監控控允許許值監測數數據整整理監測成成果是是施工工安排排和調調整的的依據據，對對外業業監測測數據據應盡盡快進進行計計算處處理，，向工工廠建建設、、監理理等有有關單單位提提交日日報表表或當當期的的監測測技術術報告告。日報表表中不不但要要體現現當期期的監監測成成果，，還要要體現現當期期與以以往成成果的的關系系，方方便其其他單單位或或人員員更直直觀地地理解解和把把握。。基坑工工程監監測數數據整整理與與分析析監測數數據整整理周圍環環境主主要指指基坑坑開挖挖3倍深度度范圍圍內的的建構構筑物物和管管線，，主要要為沉沉降監監測。。建構筑筑物測測點主主要布布設在在墻角角、柱柱身等等特征征部位位，能能充分分反映映建筑筑物各各部分分的不不均勻勻沉降降。管線上上測點點的布布設要要考慮慮其重重要性性和變變形的的敏感感性，，如上上水管管承接接式接接頭應應按2～3節度布布設1個監測測點，，有彎彎頭和和丁字字形接接頭處處應布布設監監測點點。基坑工工程監監測數數據整整理與與分析析基坑工工程監監測數數據整整理與與分析析XXX工程基基坑沉沉降監監測報報表總結報報告的的主要要內容容1、工程程概況況；2、監測測內容容和控控制指指標；；3、監測測儀器器儀表表、監監測方方法、、監測測周期期、數數據處處理方方法；；4、監測測點布布置與與埋設設方法法、平平面和和立面面布置置、監監測成成果匯匯總表表、成成果分分析曲曲線；；5、結論論與建建議。。基坑工工程監監測數數據整整理與與分析析監測結結果分分析獲得一一定數數量的的監測測成果果后，，應進進行變變形分分析，，以便便更好好地指指導施施工。。監測工工作全全部結結束后后，應應采用用全部部監測測成果果進行行變形形分析析，總總結出出基坑坑變形形的規規律和和特點點，也也為今今后的的基坑坑監測測積累累經驗驗。變形分分析應應充分分結合合工程程施工工過程程中出出現的的各種種具體體情況況，結結合監監測人人員所所作的的監測測日記記。基坑工工程監監測數數據整整理與與分析析基準點點、工工作基基點的的穩定定性分分析為了檢檢查基基準點點自身身的穩穩定性性，可可將基基準點點構成成簡單單的網網形，，定期期進行行復測測檢查查；必要時時根據據復測測平差差成果果，采采用