第10章 基坑工程监测

1、一、 基坑工程基坑深度基坑尺寸 飞速发展基坑数量 从从8080年代以来，我国从深圳的第一座深基坑设计施工至今，年代以来，我国从深圳的第一座深基坑设计施工至今，已积累了丰富的理论和实践经验。当初深度达到已积累了丰富的理论和实践经验。当初深度达到5m5m的就被定义为的就被定义为深基坑，而今天，可被定义为深基坑的深度则应为深基坑，而今天，可被定义为深基坑的深度则应为7m7m以上。以上。 二、基坑监测的目的n安全 确保基坑支护结构及邻近建筑物安全n验证设计参数n完善基坑工程设计施工水平 (1)(1)地下管线、地下设施、地面道路和建筑地下管线、地下设施、地面道路和建筑物的沉降、位移物的沉降、位移（基坑周

2、边）。（基坑周边）。 (2)(2)围护桩地下桩体的侧向位移围护桩地下桩体的侧向位移( (桩体测斜桩体测斜) )、围护桩顶的沉降和水平位移围护桩顶的沉降和水平位移。 (3)(3)围护桩、水平支撑的应力变化。围护桩、水平支撑的应力变化。 (4)(4)基坑外侧的土体侧向位移基坑外侧的土体侧向位移( (土体测斜土体测斜) )。 (5)(5)坑外地下土层的分层沉降。坑外地下土层的分层沉降。 (6)(6)基坑内、外的地下水位监测。基坑内、外的地下水位监测。 (7)(7)地下土体中的土压力和孔隙水压力。地下土体中的土压力和孔隙水压力。 (8)(8)基坑内坑底回弹监测。基坑内坑底回弹监测。一、监测内容一、监测

3、内容 测斜管：长2-4m 管径60mm、70mm、90mm 埋设在围护桩墙 和土体内 测斜探头：倾角传感元件 上、下两端有两对滑轮 连接电缆：提升和下放探头 探头的深度尺 向探头供应电源 向测读仪传递测量数据 测读仪：显示探头测量信息（倾斜角或其正弦值） 测斜管(测地下土体、围护桩体的侧向位移)的埋设： 测斜管应根据地质情况，埋设在那些比较容易引起塌方的部位，一般按平行于基坑围护结构以2030m的间距布设； 围护桩体测斜管应在围护桩体浇灌混凝土时放入； 地下土体测斜管的埋设须用钻机钻孔，放入管子后再用黄砂填实孔壁，用混凝土封固地表管口，并在管口加帽或设井框保护。 测斜管的埋设要注意十字槽须与基

4、坑边垂直。 回弹监测标形式回弹监测标形式回弹测点布设的几种形式回弹测点布设的几种形式测点一般以沿基坑纵横中心轴线及其它重要测点一般以沿基坑纵横中心轴线及其它重要位置成对称布置位置成对称布置, ,并在基坑外一定范围内并在基坑外一定范围内( (基坑深度的基坑深度的1 15-25-20 0倍倍) )布设部分测点。布设部分测点。点距一般为点距一般为10-15m,10-15m,也可根据需要而定。也可根据需要而定。 基坑回弹监测通常采用几何水准测量法。基坑回弹监测通常采用几何水准测量法。 基坑回弹监测的基本过程：在待开挖的基坑中预先埋设回基坑回弹监测的基本过程：在待开挖的基坑中预先埋设回弹监测标志弹监测标

5、志, ,在基坑开挖前、后分别进行水准测量在基坑开挖前、后分别进行水准测量, ,测出布设在测出布设在基坑底面各测标的高差变化基坑底面各测标的高差变化, ,从而得出回弹标志的变形量。从而得出回弹标志的变形量。 观测次数不应少于观测次数不应少于3 3次次: :即第一次在基坑开挖之前即第一次在基坑开挖之前; ;第二次在第二次在基坑挖好之后基坑挖好之后; ;第三次在浇注基础混凝土之前。第三次在浇注基础混凝土之前。 在基坑开挖前的回弹监测在基坑开挖前的回弹监测, ,由于测点深埋地下由于测点深埋地下, ,实施监测就实施监测就比较复杂比较复杂, ,且对最终成果精度影响较大且对最终成果精度影响较大, ,亦是整个

6、回弹监测的关亦是整个回弹监测的关键。键。 基坑开挖前的回弹监测方法通常有基坑开挖前的回弹监测方法通常有辅助杆辅助杆( (适用于较浅适用于较浅基坑基坑) )和和钢尺法钢尺法。钢尺法又可分为钢悬吊挂钩法。钢尺法又可分为钢悬吊挂钩法( (简称挂钩简称挂钩法法),),一般适用于中等深度坑一般适用于中等深度坑; ;钢尺配挂电磁锤法或电磁探头钢尺配挂电磁锤法或电磁探头法法, ,适用于较深坑。适用于较深坑。挂钩法的工作实质如下挂钩法的工作实质如下: :n 首先在地面上用钻机成孔首先在地面上用钻机成孔, ,把回弹测标埋设到基坑底面把回弹测标埋设到基坑底面设计标高处设计标高处, ,在标志上吊挂钢尺引出地面；在标

7、志上吊挂钢尺引出地面；n 然后通过在地面实施水准测量然后通过在地面实施水准测量, ,把高程引测到每个回把高程引测到每个回弹标志上弹标志上, ,并依此所得高程作为初始值。并依此所得高程作为初始值。 而基坑开挖后各测点的高程而基坑开挖后各测点的高程, ,则在基坑内按一般水准则在基坑内按一般水准测量方法进行测量方法进行, ,所得的高程与初始高程比较所得的高程与初始高程比较, ,其差值即为回其差值即为回弹变化量。弹变化量。 基坑开挖前观测工作方式见图。基坑开挖前观测工作方式见图。开挖前回弹观测工作示意图开挖前回弹观测工作示意图10.4.110.4.1工程概况工程概况 某办公楼高某办公楼高797950m

8、,50m,地上主楼地上主楼1919层层, ,裙楼裙楼2 2层层, ,地下地下2 2层层, ,地面面积地面面积434320m20m505040m40m。设计基础埋深。设计基础埋深-8.7m,-8.7m,采用天然采用天然地基箱形基础。上部结构采用框剪结构。该工程设计采地基箱形基础。上部结构采用框剪结构。该工程设计采用主楼与裙楼用同一个基础形式用主楼与裙楼用同一个基础形式, ,不留沉降缝。因此不留沉降缝。因此, ,对对地基土的变形要求灵敏地基土的变形要求灵敏, ,地基土的回弹变形及其分布地基土的回弹变形及其分布, ,是是基础设计和变形验算的重要参数基础设计和变形验算的重要参数, ,故设计要求进行基坑

9、回故设计要求进行基坑回弹监测。弹监测。10.4.210.4.2场地地形及地下水场地地形及地下水 场地地形平坦场地地形平坦, ,西部稍高西部稍高( (约约0 070m)70m)。场地地下水为。场地地下水为第四系孔隙潜水第四系孔隙潜水, ,勘探期间测得地下水位深勘探期间测得地下水位深13.00-13.20m,13.00-13.20m,故本次观测未考虑地下水影响。故本次观测未考虑地下水影响。10.4.310.4.3回弹标志的布设与观测回弹标志的布设与观测 本次回弹监测的基坑形状和测标的布设如图。由于场本次回弹监测的基坑形状和测标的布设如图。由于场地地质条件和基坑形状较简单地地质条件和基坑形状较简单,

10、 ,故标志点沿基坑纵横中心轴故标志点沿基坑纵横中心轴线布设线布设9 9个和个和4 4个角各设个角各设1 1个共个共1313个个, ,点距为点距为10.00-15.00m,10.00-15.00m,标标志点埋设深度在志点埋设深度在-8.90m-8.90m。 回弹标志的埋设方式如前述。回弹标志的埋设方式如前述。 水准测量采用水准测量采用Ni007Ni007型补偿式自动安平水准仪配以因瓦型补偿式自动安平水准仪配以因瓦水准尺水准尺, ,按二等水准测量精度要求进行。按二等水准测量精度要求进行。 基准点选在场地西南方约基准点选在场地西南方约20m(20m(基坑开挖深度基坑开挖深度2 2倍以外倍以外) )处

11、。处。 回弹监测采用钢尺悬吊挂钩直接测量法回弹监测采用钢尺悬吊挂钩直接测量法, ,依逐点直接依逐点直接观测进行。观测进行。基坑平面和测点布置基坑平面和测点布置基坑平面和测点布置基坑平面和测点布置10.4.4 10.4.4 观测成果的整理和分析观测成果的整理和分析 按逐点观测的每个回弹标志与基准点的高差按逐点观测的每个回弹标志与基准点的高差, ,直接推算直接推算各测点的初始高程各测点的初始高程, ,然后以引测到坑底的工作基点进行坑底然后以引测到坑底的工作基点进行坑底的各测点标高测量的各测点标高测量, ,并比较推算出各点的回弹量。并比较推算出各点的回弹量。 其各点的坐标和其各点的坐标和回弹量见表回

12、弹量见表。 从表中可以看出从表中可以看出, ,基坑回弹量最大值在基坑回弹量最大值在8#8#点点, ,其值为其值为36.00mm,36.00mm,最小值在最小值在13#13#点点, ,其值为其值为18.00mm,18.00mm,平均回弹量为平均回弹量为26.00mm26.00mm。（最大、最小及平均回弹量）（最大、最小及平均回弹量） 从从整个基坑底面回弹变化规律整个基坑底面回弹变化规律看看, ,在基坑中间的回弹量在基坑中间的回弹量大于四周大于四周, ,而西部回弹量又稍大于东部。而西部回弹量又稍大于东部。 依其结果绘制出依其结果绘制出基坑纵横中心轴线回弹剖面图基坑纵横中心轴线回弹剖面图和和基坑基坑回弹等值线图回弹等值线图。基坑纵横中心轴线回弹剖面基坑纵横中心轴线回弹剖面基坑回弹等值线基坑回弹等值线测降雨量测降雨量测地温测地温 地震监测地震监测 观测地下水位观测地下水位观测孔隙水压观测孔隙水压测泉流量测泉流量 测河水位测河水位 地音量测地音量测 位移和沉降位移和沉降 广义监测内容：广义监测内容：位移和沉降位移和沉降 类型水平位移监测的点位中误差（mm）垂直位移监测的高程中误差（mm）地表裂缝的观测中误差（mm）岩质滑坡63.00.5土质滑坡12105通常要求水平位移通常要求水平位移2-5mm2-5mm，高，高程测量中误差小于程测量中误差小于1.0-1