建筑基坑监测工程中的位移测量技术

1、建筑基坑监测工程中的位移测量技术    摘要： 建筑基坑监测工作就是为了确保建筑工程质量和安全的重要措施之一，以指导基坑开挖和基坑支护，防止发生基坑坍塌等事故。本文首先论述了建筑深基坑施工监测的特点，进而论述了深基坑监测工程中位移测量技术的实施步骤，最后就基坑监测工程中位移测量技术中需注意的事项，以期能指导基坑开挖和基坑支护。 关键词：建筑基坑；监测工程；位移测量技术 Abstract: The construction work of excavation monitoring is to ensure that important measures

2、of quality and safety of construction projects, to guide the excavation and foundation support, to prevent the occurrence of pit collapse accident. This paper first discusses the characteristics of the construction Construction Monitoring, and then discuss the steps of the displacement measurement t

3、echnology in the deep pit monitoring project implementation, and finally pit the displacement measurement technique points to note in the monitoring project, in order to guide the Pit excavation and Foundation Pit. Keywords: building foundation; monitoring work;displacement measurement technique 中图分

4、类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号： 1前言 当前，随着我国城市建设步伐的不断加快，各大城市在发展的过程中逐渐向地下空间发展，使得建筑基坑工程越来越多。在建筑深基坑开挖过程中，坑壁受侧向土压力的作用，将向坑内产生较大的水平位移。当基坑离原有建筑物或地下管线距离较近时，为保证这些已有建筑物和地下管线的正常使用，就必须在施工的过程中定期监测基坑的水平位移，以便能指导基坑开挖和基坑支护，且若发现异常情况时可及时采取措施，将水平位移限制在允许值范围内，从而避免或减轻破坏性的后果。在本文中，主要就建筑基坑监测工程中的位移测量技术展开简要阐述，以供参考。 2建筑深基坑施工监测的特点 2.1 时效

5、性。基坑监测通常是配合降水和开挖过程，有鲜明的时间性，因此基坑施工监测需随时进行，通常1次/d，且如果在测量对象变化快的关键时期，则须增加监测次数，以期能采集准确的观测数据。 2.2 高精度。在建筑深基坑测量中，要求其环境变形速率可能在0.1 mm/d 以下，因此在测量过程中应采用高测量精度的仪器，如经纬仪或全站仪等，以得到高精度的测量数据。 2.3 等精度。通常，基坑施工中的监测只要求测得相对变化值，不要求测量绝对值。如在基坑边壁变形测量中，只要求测定边壁相对于原来基准位置的位移即可，而无须测量边壁原来的坐标及高程。 3 建筑基坑监测工程位移测量技术 3.1 基准点和工作点的设置 1.基准点

6、网是检验和直接测定观测点的依据，要求在整个观测过程中稳定不变，必须埋设在变形范围以外，且不受施工干扰的稳定的位置，尽可能的靠近被监测目标。同时，为了便于校核，以验证基准点的稳定性，基准点应布设在基坑变形影响范围之外的地方，且数目应不少于3个。 2.工作点应选择在离基坑变形区较近的比较稳定的位置，以方便监测。 3.要求基准点和工作点之间能相互通视，以便根据基准点的坐标定期对工作点的稳定性进行检验。 3.2 位移测量的仪器设备 1.位移测量时采用的仪器设备，应通过计量部门检验合格，并在有效期内。 2.在测量时，宜采用固定的仪器，以减小测量误差。 3.在进行位移测量时，一般采用全站仪进行观测，要求全

7、站仪的标称精度为角度测量方向中误差为2"，距离观测中误差为±2 mm+ 2 ppm。同时要求全站仪在检定有效期内。 3.3 观测方法 在过去，基坑水平位移监测的常用方法主要有经纬仪视准线法、小角度法等，但由于在测量基坑不同边水平位移时需要搬动仪器，在一定程度上会影响测量精度，且观测时间也过长，逐渐不适于建筑基坑工程的测量了。当前，随着智能全站仪的普及，现今一般采用极坐标法或以极坐标法为基础的自由设站法（统称为全站仪坐标变化法，简称为全站仪坐标法）来进行位移测量。 1.在采用极坐标进行观测时，每次观测前须对基准点和工作基点进行检测，以确认基准点的稳定性，对工作基点的位置值及时

8、进行修正。 2.每个工作点只观测基坑对面的监测变形点，以保证误差椭圆的短轴尽可能与基坑边线垂直，位移监测变化结果值为最优。 3.采用全站仪坐标法进行基坑水平位移监测时，可一次性测完所有点，且能有效排除基坑施工干扰及周边土体变形的影响，通过相邻周期坐标计算可以快速、准确地获取监测点的位移量和累计位移量。 4.角度观测时，同方向观测法进行观测，连续观测2测回，取方向平均值作为结果值。 5.距离测量采用测回法进行观测，连续观测2测回，每测回读数5 次，取平均值作为距离结果值。 6.测站现场对2 C、2 C互差、半测回归零差、距离测绘差等各种限差实时计算，对观测限差超限的观测及时进行重测。 3.4 观

9、测数据处理 首先，应观测成果测站平差，以根据测站上的观测成果求出个监测点方向和距离的量或值，同时可以计算出方向值、距离值的中误差，以评定测站的观测成果质量。其次，采用极坐标法计算各监测点的坐标数据，计算时，假定坐标系X轴平行与基坑东西边平行。 3.5 误差分析 1.仪器对中误差和目标点偏心误差 全站仪对中通常采用仪器自带的激光对中器或光学对中器对中，当对对中器和照准部水准器进行严格的检验校正后，这两种方法的对中中误差均可达到±1mm。目标点一般采用三脚架和棱镜基座安置棱镜，对中精度与仪器对中精度相等，即m对中=m偏心=±1mm 2.观测误差 一般，采用全站仪观测的观测误差公

10、式为： m观测=± =± 通常，全站仪的测量水平角和垂直角的精度可视为相等，即 ，则 m观测= 式中：=206265； 测量水平位移监测点的垂直角； 水平位移监测点与测站连线方向的方位角。 m、m分别为全站仪测量水平角和垂直角的中误差。 3.点位中误差 在使用全站仪测量坐标时，由于仪器对中误差、目标偏心误差和观测误差相互独立时，因此根据误差传播定律，可以得到点位中误差的计算公式为： mp=± 3.6 资料整理与提交 每周期观测结束后，应对观测数据和计算资料及时进行整理平差，计算出各观测点的位移量，填制观测成果表，并把相关监测简报提交给有关单位。 4 建筑基坑监测工

11、程位移测量的注意事项 4.1在测量时，为确保测量目标清晰及稳定，应正确选择测量时间。一般，晴天时，成像清晰、稳定的时间是日出一小时至九点钟前和下午三四点钟以后。阴天时，成像的情况比晴天有利，可以观测的时间比晴天长得多。 4.2在测量时，应事先画好观测示意图并对每次观测认真做好记录，及时计算各种限差和闭合差，确保测量数据的准确性。 4.3一般，基坑开挖深度小于5m期间每隔2天监测一次，基坑开挖深度大于5m期间，一天一次。若基坑开挖趋于稳定后，可相应缩短监测次数，但若发生如下情况时，则应将羧酸监测时间间隔、加密监测次数：（1）监测项目的监测值达到报警标准；（2）监测项目的监测值变化量较大或速率加快

12、；（3）出现超深开挖、超长开挖，未及时加撑等情况；（4）基坑集合周围环境中大量积水，长时间连续降雨；（5）基坑附近地面荷载突然增大；（6）支护结构出现开裂；（7）邻近的建筑物或地面突然出现大量沉降、不均匀沉降或严重的开裂；（8）基坑底部、坡体或围护结构出现管涌、流沙现象。如果发现危险事故征兆时，应连续监测。 4.4建筑基坑在整个地下室施工期间，应安排专人对基坑支护及其周围环境进行监测，并做好记录。 4.5当发现支护面发生裂缝时，应观察裂缝发生的情况，分析原因，加强监测的频度，及时报告情况。 4.6当监测项目的累计位移量或位移速率达到报警值时，要及时通知基坑内的施工人员，并向建设、监理、施工单位负责人报警。同时，应及时全面检查基坑位移，分析、找出发生较大位移的原因，并提出有针对性地整治措施。 4.7若基坑位移量达到报警值时且已发出报警后，靠近报警部位的基坑作业应及时停止，撤出相关设备、材料，疏散