地铁监测要点和案例分析

1、福州地铁08合同段项目部2012年4月19日地铁基坑监测要点及案例分析目目 录录1 1 国内轨道交通工程现状2 轨道交通工程建设面临的问题难点3 监测依据4 地铁基坑监测方法5 案例分析1 1、国内轨道交通工程现状、国内轨道交通工程现状1、国内地铁基坑工程现状、国内地铁基坑工程现状 20世纪80年代以来，我国城市地铁建设发展迅速，已建成地铁的城市有北京、天津、上海、广州 、南京等，同时，福州、青岛、长沙重庆、武汉、长春、沈阳、大连、杭州、成都、西安等城市都在积极申报或者已经开始建设地铁。北京地铁北京地铁北京地铁1969.10.1开通，目前14条线，线路总长339.5 km，车站191座。 上海

2、轨道交通发展与规划8条线路条线路234公里公里20072007年年11条线路条线路432公里公里20102010年年13条线路条线路567公里公里20122012年年上海轨道交上海轨道交通基本网络通基本网络形成形成13条线路条线路567公里公里20122012年年上海轨道交上海轨道交通基本网络通基本网络形成形成20202020年年20条线路条线路877公里公里上海地铁上海地铁广州地铁广州地铁到2010年，上海拥有11条轨道交通线，共计284座运营车站，累计运营线路长度达到432公里2、轨道交通工程建设、轨道交通工程建设 面临的问题和难点面临的问题和难点2、轨道交通工程建设面临的问题和难点、轨道

3、交通工程建设面临的问题和难点 由于地铁车站一般位于城市的繁华路段，车站附近建筑物密集，地铁车站深基坑平面尺寸和开挖深度（一般为17米左右）的增大带来一系列复杂的问题，如：基坑围护结构的变形和稳定、施工中对相邻环境、地下管线、地面交通所带来的影响等问题，而这些问题甚至有可能引发安全事故。范围广范围广规模大规模大型式和施工型式和施工工艺多样工艺多样地质条地质条件复杂件复杂环境变形环境变形控制严控制严6大问题和难点大问题和难点险情事险情事故时有故时有发生发生工程本工程本身难度身难度增大增大2、轨道交通工程建设面临的问题和难点特点特点1 1：范围广规模大：范围广规模大v 杭州地铁一号线杭州地铁一号线3

4、131座车站座车站里程里程52.4km52.4km地铁车站基坑规模通常宏大特点特点1：范围广规模大：范围广规模大特点特点2 2：结构型式和施工工艺多样：结构型式和施工工艺多样l高架、地下车站、隧道、联络通道等结构型式l地连墙、钻孔桩、SMW工法等围护方式及明挖法、盾构法、矿山法等施工工艺特点特点3 3：地质条件复杂：地质条件复杂 线路沿线可能涉及不同的地貌类型、不同的工程地质线路沿线可能涉及不同的地貌类型、不同的工程地质与水文地质单元，包括穿越河流等，地质条件的差异性与水文地质单元，包括穿越河流等，地质条件的差异性也增加了施工的难度。也增加了施工的难度。 特点特点4 4：周边环境控制要求严格：

5、周边环境控制要求严格地铁车站周边环境异常复杂特点特点4 4：周边环境控制要求严格：周边环境控制要求严格l盾构出洞后仅12m距离与地铁一号线隧道呈85斜交；l一号线隧道底部与二号线隧道顶部间距仅为1m；l地铁一号线沉降控制在3mm3mm内，才能确保地铁正常运营。 二号线穿越一号线二号线穿越一号线 施工场地狭小，工程开挖深度不断刷新记录特点特点5 5：工程本身难度增加：工程本身难度增加特点特点6 6：险情事故时有发生：险情事故时有发生 2008年11月15日下午，杭州风情大道地铁施工工地发生大面积地面塌陷事故，致21人死亡的惨剧。专家痛惜地指出：“这是中国地铁修建史上最大的事故。 v （1）委托单

6、位提供的设计图纸等；v （2）中华人民共和国国家标准建筑基坑工程监测技术规范（GB 50497-2009）；v （3）建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）；v （4）建筑基坑围护技术规程（JGJ120-99）；v （5）工程测量规范（GB50026-2007）；v （6）国家一、二等水准测量规范（GB/T12897-2006）。3、监测依据及其它车站深基坑工程面临的问题车站深基坑工程面临的问题 由于地铁车站一般位于城市的繁华路段，车站附近建筑物密集，地铁车站深基坑平面尺寸和开挖深度（一般为17米左右）的增大带来一系列复杂的问题，如：基坑围护结构的变形和稳定、施工中对相邻环境、地下管线、地

7、面交通所带来的影响等问题得到地铁建设及设计单位的广泛关注。而这些问题甚至有可能引发安全事故。监测目的序号监测项目监测仪器监测目的1基坑水位水位管掌握基坑开挖过程中水位变化情况2围护桩水平位移经纬仪掌握开挖过程中围护结构水平变形情况3桩体变形（侧向位移）CX系列测斜仪掌握基坑开挖过程中，桩墙深层挠曲情况4桩内钢筋应力钢弦式钢筋应力计掌握随着工期的延续，钢筋轴力变化情况5支撑轴力支撑轴力计、钢筋计掌握开挖过程中随着深度的变化，钢支撑的受力情况6围护墙顶部顶部水平位移高精度经纬仪掌握结构施工过程中，外侧土体移动情况7基坑内外观察现场人工观测掌握开挖过程中土体顶部及桩体顶部的水平位移及其影响监测意义监

8、测意义v （1）对基坑施工期间基坑（及支护体）变形和其影响范围内的环境变形、被保护对象的变形以及其它与施工有关的项目或量值进行测量，以及时和全面地反映它们的变化情况，是本工程实现信息化施工的主要手段，是判断基坑安全和环境安全的重要依据；v （2）为修正设计和施工参数、预估发展趋势、确保工程质量及周边建（构）筑物、管线的安全运营提供实测数据。是设计和施工的重要补充手段；v （3）为优化施工方案提供依据；v （4）为理论验证提供对比数据；v （5）积累区域性设计、施工及监测的经验。 4 4、地铁基坑监测方法、地铁基坑监测方法监测一般规定监测一般规定 1 监测方法的选择应根据基坑等级、精度要求、设计

9、要求、场地条件、地区经验和方法适用性等因素综合确定，监测方法应合理易行。 2 变形测量点分为基准点、工作基点和变形监测点。其布设应符合下列要求：每个基坑工程至少应有3个稳固可靠的点作为基准点；工作基点应选在稳定的位置。在通视条件良好或观测项目较少的情况下，可不设工作基点，在基准点上直接测定变形监测点；施工期间，应采用有效措施，确保基准点和工作基点的正常使用；监测期间，应定期检查工作基点的稳定性。3 监测仪器、设备和监测元件应符合下列要求：满足观测精度和量程的要求； 具有良好的稳定性和可靠性；经过校准或标定，且校核记录和标定资料齐全，并在规定的校准有效期内； 4 对同一监测项目，监测时宜符合下列

10、要求：采用相同的观测路线和观测方法；使用同一监测仪器和设备；固定观测人员；在基本相同的环境和条件下工作。 5 监测过程中应加强对监测仪器设备的维护保养、定期检测以及监测元件的检查；应加强对监测仪标的保护，防止损坏。6 监测项目初始值应为事前至少连续观测3次的稳定值的平均值。1 周边环境监测周边环境监测地下综合管线垂直位移监测；周边建(构)筑物垂直位移监测；4.1.1 监测项目2 2 基坑围护结构本体监测基坑围护结构本体监测 围护体（内部）水平位移监测（测斜）； 围护墙体顶部水平位移监测； 围护墙体顶部垂直位移监测； 支撑轴力监测； 立柱垂直位移监测； 坑底隆起监测； 地下水位监测；基坑周围地表

11、沉降监测 。 1、而针对每一个监测对象又有各自的监测项目，包括、而针对每一个监测对象又有各自的监测项目，包括垂直位移、水平位移、深层侧向位移、支撑内力、土压力、垂直位移、水平位移、深层侧向位移、支撑内力、土压力、孔隙水、裂缝、倾斜等，上海基坑监测规范列了孔隙水、裂缝、倾斜等，上海基坑监测规范列了24项，项，全国规范全国规范18项。这些监测项目主要反映的是监测对象的项。这些监测项目主要反映的是监测对象的两个指标：两个指标：受力和变形受力和变形。对于同一个监测对象，这两个指标有着内在的必然联系，对于同一个监测对象，这两个指标有着内在的必然联系，相辅相成，配套监测，可以帮助判断数据的真伪，做到去相辅

12、相成，配套监测，可以帮助判断数据的真伪，做到去伪存真。伪存真。 2、依据围护顶面、围护侧向变形、支撑轴力、立柱桩、依据围护顶面、围护侧向变形、支撑轴力、立柱桩沉降等变形数据，验证由围护墙和水平支撑共同构成的沉降等变形数据，验证由围护墙和水平支撑共同构成的支支护体系的稳定性护体系的稳定性。4.1.2 监测要点：监测要点：注意：基坑支护结构除需满足自身的强度要求和变形要求外，还必须满足受基坑工程影响的周边环境的变形要求，特别是在软土地区中，后者的重要性往往不亚于前者。4.2 垂直位移监测1、监测项目：地下综合管线垂直位移监测周边建(构)筑物垂直位移监测， 围护墙体顶部垂直位移监测；立柱垂直位移监测

13、； 坑底隆起监测； 基坑周围地表沉降监测 。2、仪器：徕卡NA2型水准仪及GPM3平板测微器，因瓦 合金标尺；精度：0.5mm/km。3、原理方法：水准路线的分类： 附合水准路线：从一个已知高程的水准点(BM1)起，沿一条路线进行水准测量，以测定另外一些水准点或垂直位移监测点的高程，最后连测到另一个已知高程的水准点(BM2)，称为附合水准路线。如下图所示 支水准路线：从一个已知高程的水准点起，沿一条路线进行水准测量，以测定另外一些水准点或垂直位移监测点的高程，最后不不连测到任何已知高程的水准点称为支水准路线。为了对测量成果进行检核，并提高成果的精度，单一水准支线必须进行往返测量。 闭合准路线：

14、从一个已知高程的水准点(BM1)起，沿一条环形路线进行水准测量，测定沿线一些水准点或垂直位移监测点的高程，最后又回到又回到水准点(BM1)，称为闭合水准路线。如右图所示 水准路线的拟定： 日常监测中，应采用附合水准路线或闭日常监测中，应采用附合水准路线或闭合水准路线。没有任何规范中规定变形观合水准路线。没有任何规范中规定变形观测采用支水准路线观测测采用支水准路线观测 仪器站观测标 尺 读 数高差(a-b) (mm)i i 角角 的的 计计 算算次序A尺读数aB尺读数bI11148712149140214870414914231487081491544148708149150中数I2115095

15、2151394校正后A、B标尺上的a2、b22150956151410正确读数为：31509441513964150958151400中数水准仪水准仪i角检查：角检查： 仪器站观测标 尺 读 数高差(a-b) (mm)i i 角角 的的 计计 算算次序A尺读数aB尺读数bI11148712149140-4.39 AB标尺间距 S=20.6m2148704149142=(a2-b2)-(a1-b1)2 = -0.045mm3148708149154i = 10 = -0.454148708149150中数148708 149147 I21150952151394-4.48 校正后A、B标尺上的a

16、2、b22150956151410正确读数为：3150944151396a2 = a2-2=1.50953+.0009=1.510434150958151400b2 = b2-=1.51400+.00045=1.51445中数150953 151400 仪器站标 尺 读 数高差(a-b) (m)i i 角角 的的 计计 算算A尺读数aB尺读数bI113591432AB标尺间距 DAB=70m12411315中数I214561535监测范围监测范围v 从基坑边缘以外13倍开挖深度范围内需要保护的建（构）筑物、地下管线等均应作为监控对象。必要时，尚应扩大监控范围。v 位于重要保护对象（如地铁、上游

17、引水、合流污水等）安全保护区范围内的监测点的布置，尚应满足相关部门的技术要求。 地下管线直接监测点(抱箍法)窨井测杆包箍管线管线测杆硬管抱箍式埋设套筒式埋设4.2.1 管线监测v地下管线监测点的布置应符合下列要求：1 应根据管线年份、类型、材料、尺寸及现状等情况，确定监测点设置；2 监测点宜布置在管线的节点、转角点和变形曲率较大的部位，监测点平面间距宜为1525m，并宜延伸至基坑以外20m；3 上水、煤气、暖气等压力管线宜设置直接监测点。直接监测点应设置在管线上，也可以利用阀门开关、抽气孔以及检查井等管线设备作为监测点；4 在无法埋设直接监测点的部位，可利用埋设套管法设置监测点，也可采用模拟式

18、测点将监测点设置在靠近管线埋深部位的土体中。地下管线直接监测点(抱箍法)4.2.2 周边建筑物监测 v建（构）筑物的竖向位移监测点布置应符合下列要求： 1 建（构）筑物四角、沿外墙每1015m处或每隔23根柱基上，且每边不少于3个监测点；2 不同地基或基础的分界处；3 建（构）筑物不同结构的分界处；4 变形缝、抗震缝或严重开裂处的两侧；5 新、旧建筑物或高、低建筑物交接处的两侧；6 烟囱、水塔和大型储仓罐等高耸构筑物基础轴线的对称部位，每一构筑物不得少于4点。4.2.3 围护墙顶垂直位移监测水平位移观测点宜同时作为水平位移观测点宜同时作为垂直位移的观测点。垂直位移的观测点。v围护墙顶部的竖向位

19、移监测点应沿围护墙的周边布置，围护墙周边中部、阳角处应布置监测点。监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。监测点宜设置在冠梁上。4.2.4 地表垂直位移监测v基坑地表沉降监测点的布置应符合下列要求： 基坑周边地表竖向沉降监测点的布置范围宜为基坑深度的13倍，监测剖面宜设在坑边中部或其他有代表性的部位，并与坑边垂直，监测剖面数量视具体情况确定。每个监测剖面上的监测点数量不宜少于5个。4.2.5 立柱垂直位移监测v立柱的竖向位移监测点宜布置在基坑中部、多根支撑交汇处、施工栈桥下、地质条件复杂处的立柱上，监测点不宜少于立柱总根数的10%，逆作法施工的基坑不宜少于20%，且不应少于5根。

20、 4.2.6 坑底隆起监测根据该基坑周边环境和地质情况分析如下： 1、基坑开挖后，原土壤平衡的应力场受到破坏，卸荷后基底要回弹。在开挖深度不大时，坑底土体在卸荷后发生垂直的弹性隆起，随着开挖深度增加，基坑内外的土面高差不断增大，基坑地下连续墙侧向力增大，地下连续墙底部产生“踢脚”现象，从而使基坑底部隆起。2、基坑西侧是城市主干道，地面车流量大，超载的作用，增加了地下连续墙外侧土体产生向基坑内的移动，使基坑坑底产生向上的塑性隆起，同时在基坑周围产生较大的塑性区，并引起地面沉降。3、基底土受回弹后土体的松弛与蠕变的影响加大了隆起。 4、地下连续墙在侧水压力作用下，墙角与内外土体发生塑性变形而上涌。

21、 5、基坑降水井在土方开挖过程中被破坏，基坑内有部分积水，粘性土吸水使土的体积增大而隆起。v 基坑底部隆起监测点应符合下列要求：1 监测点宜按纵向或横向剖面布置，剖面应选择在基坑的中央、距坑底边约1/4坑底宽度处以及其他能反映变形特征的位置。数量不应少于2个。纵向或横向有多个监测剖面时，其间距宜为2050m，2 同一剖面上监测点横向间距宜为1020m，数量不宜少于3个。4.3 围护墙体测斜测斜管埋设要求测斜管埋设要求v深层水平位移监测孔宜布置在基坑边坡、围护墙周边的中心处及代表性的部位，数量和间距视具体情况而定，但每边至少应设1个监测孔。v当用测斜仪观测深层水平位移时，设置在围护墙内的测斜管深

22、度不宜小于围护墙的入土深度；设置在土体内的测斜管应保证有足够的入土深度，保证管端嵌入到稳定的土体中。围护体（内部）水平位移监测（测斜）围护体（内部）水平位移监测（测斜）1、基本原理 通过摆锤受重力作用来测量探头轴线与铅垂线之间倾角，然后通过三角关系计算垂直位置各点的水平位移。 当土体产生位移时，埋入土体的测斜管随土体同步位移，测斜管的位移量即为土体的位移量。 围护体（内部）水平位移监测（测斜）围护体（内部）水平位移监测（测斜）2、分类及特点 分类：按测头传感器不同，滑动电阻式、电阻应变片式、钢弦式及伺服加速度计式四种。较多采用的是电阻应变片式和伺服加速度计式测斜仪。 特点： 电阻应变片式测斜仪

23、：优点是产品价格便宜；缺点是量程有限，耐用时间不长； 伺服加速度计式测斜仪：优点是精度高、量程大和可靠性好；缺点是伺服加速度计抗震性能较差，当测头受到冲击或受到横向振动时，传感器容易损坏。围护体（内部）水平位移监测（测斜）围护体（内部）水平位移监测（测斜）3、测斜仪的组成1) 探头：装有重力式测斜传感器。2) 测读仪：测读仪是二次仪表，需和测头配套使用。3) 电缆：连接探头和测读仪的电缆起向探头供给电源和给测读仪传递监测信号的作用，同时也起到收放探头和测量探头所在测点与孔口距离。4) 测斜管：测斜管一般由塑料管或铝合金管制成。常用直径为5075mm，长度每节24m，测斜管内有两对相互垂直的纵向

24、导槽。测量时，测头导轮在导槽内可上下自由滑动。围护体（内部）水平位移监测（测斜）围护体（内部）水平位移监测（测斜） 测斜管 测斜仪围护体（内部）水平位移监测（测斜）围护体（内部）水平位移监测（测斜）4 测试方法测试方法v 测斜管应在工程开挖前1530d埋设完毕，在开挖前的35天内复测23次。取其平均值作为初始值，开始正式测试工作。v 每次测试时，将探头导轮对准与所测位移方向一致的槽口，缓缓放至管底。待探头与管内温度基本一致、显示仪读数稳定后开始监测。 一般以管口作为确定测点位置的基准点，每次测试时管口基准点必须是同一位置，按探头电缆上的刻度分划，均速提升。v 每隔500mm读数一次，并做记录。

25、待探头提升至管口处。旋转180后，再按上述方法量测，以消除测斜仪自身的误差。围护体（内部）水平位移监测（测斜）围护体（内部）水平位移监测（测斜）5 测试数据处理测试数据处理v 通常使用的活动式测斜仪采用带导轮的测斜探头，探头两对导轮间距500mm，以两对导轮之间的间距为一个测段。每一测段上、下导轮间相对水平偏差量可通过下式计算得到：v 式中： 上、下导轮间距；v 探头敏感轴与重力轴夹角。sin ll围护体（内部）水平位移监测（测斜）围护体（内部）水平位移监测（测斜）测段n相对于起始点的水平偏差量，由从起始点起连续测试得到 的累计而成，即v 式中： 起始测段的水平偏差量(mm)；v 测点n相对于

26、起始点的水平偏差量(mm)。00sin nnniiiil0n围护体（内部）水平位移监测（测斜）围护体（内部）水平位移监测（测斜）v 测斜管本次水平位移曲线:v 测斜管累计水平位移曲线: 以底部为起算点：以顶部为起算点： 1 VjjnjnnX0jnnnX 00(sinsin)niil000(sinsin)nniiXXl 围护墙顶部的水平位移监测点应沿围护墙的周边布置，围护墙周边中部、阳角处应布置监测点。监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。监测点宜设置在冠梁上。 当需要测定变形体某一特定方向（譬如垂直于基坑维护体方向）的位移时，常使用视准线法或测小角法。4.4 围护墙顶水平位移监

27、测1 视准线法视准线法原理：原理：如下图所示，点A、B是视准线的两个基准点（端点），1、2、3为水平位移观测点。观测时将经纬仪置于A点，将仪器照准B点，将水平制动装置制动。竖直转动经纬仪，分别转至1、2、3 三个点附近，用钢尺等工具测得水准观测点至AB这条视准线的距离。根据前后两次的测量距离，得出这段时间内水平位移量。v精度分析：精度分析：v 由基准线的设置过程可知，观测误差主要包括仪器测站点仪器对中误差，视准线照准误差，读数照准误差，其中，影响最大的无疑是读数照准误差。v 可知，当即准线太长时，目标模糊，读数照准精度太差；且后视点与测点距离相差太远，望远镜调焦误差较大，无疑对观测成果有较大影

28、响。v 另外此方法还受到大气折光等因素的影响。v 优点：优点： 视准线观测方法因其原理简单、方法实用、实施简便、投资较少的特点, 在水平位移观测中得到了广泛应用，并且派生出了多种多样的观测方法，如分段视准线，终点设站视准线等。 v 不足：不足： 对较长的视准线而言, 由于视线长, 使照准误差增大, 甚至可能造成照准困难。当即准线太长时，目标模糊，照准精度太差且后视点与测点距离相差太远，望远镜调焦误差较大，无疑对观测成果有较大影响。精度低，不易实现自动观测，受外界条件影响较大，而且变形值（位移标点的位移量）不能超出该系统的最大偏距值，否则无法进行观测。2、小角度法、小角度法 原理：原理：如下图所

29、示，如需观测某方向上的水平位移PP，在监测区域一定距离以外选定工作基点A，水平位移监测点的布设应尽量与工作基点在一条直线上。沿监测点与基准点连线方向在一定远处（100200m）选定一个控制点B，作为零方向。在B点安置觇牌，用测回法观测水平角BAP，测定一段时间内观测点与基准点连线与零方向间角度变化值，根据=*D/（式中D为观测点P至工作基点A的距离，=206265）计算水平位移。精度分析：精度分析：由小角法的观测原理可知，距离由小角法的观测原理可知，距离D和水平角和水平角是两个相互独立的观是两个相互独立的观测值，所以由上式根据误差传播定律可得水平位移的观测误差：测值，所以由上式根据误差传播定律

30、可得水平位移的观测误差：水平位移观测中误差的公式，表明：水平位移观测中误差的公式，表明：距离观测误差对水平位移观测误差影响甚微，一般情况下此部分误差可以忽略不计，采用钢尺等一般方法量取即可满足要求；影响水平位移观测精度的主要因素是水平角观测精度，应尽量使用高精度仪器或适当增加测回数来提高观测度；经纬仪的选用应根据建筑物的观测精度等级确定，在满足观测精度要求的前提下，可以使用精度较低的仪器，以降低观测成本。优点：优点：此方法简单易行，便于实地操作，精度较高。不足：不足：须场地较为开阔，基准点应该离开监测区域一定的距离之外，设在不受施工影响的地方。砼支撑原理：监测混凝土支撑内部（主）钢筋的应力，根

31、据钢筋混凝土正常受力时内部钢筋和混凝土协同变形的原理，再通过钢筋和混凝土两种材料的弹性模量，计算整个支撑（全断面）应力的变化 。钢支撑原理：采用支撑轴力计来测试钢支撑轴力的变化（不含温度修正，以每天测试时间固定进行监测）。轴力计安装在钢支撑端头，由专用的支持器保证加装了轴力计的钢支撑正常工作，起到应有的支撑作用。 4.5 支撑轴力监测v 支撑内力监测点的布置应符合下列要求：1 监测点宜设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起关键作用的杆件上；2 每道支撑的内力监测点不应少于3个，各道支撑的监测点位置宜在竖向保持一致；3 钢支撑的监测截面根据测试仪器宜布置在支撑长度的1/3部位或支撑的端头。钢筋混

32、凝土支撑的监测截面宜布置在支撑长度的1/3部位；4 每个监测点截面内传感器的设置数量及布置应满足不同传感器测试要求。1.砼支撑仪器设备 采用JXG-1型钢弦式钢筋应力传感器，SS- II型频率计数器。 钢弦式钢筋应力传感器钢弦式钢筋应力传感器 SS-II型频率计数器型频率计数器 2 钢支撑轴力 采用钢弦式轴力计 （如图） 钢弦式轴力计钢弦式轴力计 1）仪器设备2 2）测点布置）测点布置在葫芦阵站基坑的两道钢支撑上布置监在葫芦阵站基坑的两道钢支撑上布置监测点，测点布置如图测点，测点布置如图3 3）传感器安装）传感器安装v 在钢支撑的一端安装钢弦式轴力计监测支撑轴力，在监测断面处每道支撑各安装一个

33、，轴力计安装在钢支撑管与围护墙间（轴力计安装见下图）。轴力计的量程需要满足设计轴力的要求。在需要埋设轴力计的钢支撑架设前，将轴力计焊接在支撑的非 加力端的中心，在轴 力计与钢围檩、钢支 撑之间要垫设钢板， 以免轴力过大使围檩 变形，导致支撑失去 作用。4）测试方法）测试方法 v支撑加力后，即可进行监测。监测频率为：从设置钢支撑到拆除，每天观测一次。围护体系内力监测四、计算四、计算1、支撑轴力计算式中： 第j个钢筋计监测频率(Hz)； 第j个钢筋计安装后的初始频率(Hz)； 第j个钢筋计截面积(mm2)； 混凝土弹性模量(kN/mm2)； 钢筋弹性模量(kN/mm2)； 混凝土截面积(mm2 )

34、；AC=Ab-AS Ab支撑截面积(mm2)； 钢筋总截面积(mm2)。 jif0jfjsAcEsEcAsA围护体系内力监测四、计算四、计算支撑轴力计算 钢支撑轴力计算： 轴力计： 钢筋计平均力：220()iNkff22011()njjijsjNkffE AnNAsEsAcEcF*)*/*(F 混凝土支撑支撑轴力Ec 混凝土弹性模量Ac混凝土截面积Es钢筋弹性模量As 支撑梁钢筋主筋截面积和N 钢筋计所测内力平均值4.6 水位监测水位监测一、基本内容一、基本内容v 基坑工程地下水位监测包含坑内、坑外水位监测。v 基坑工程地下水位监测又有浅层潜水和深层承压水位之分。v通过坑内水位观测可以检验降水

35、方案的实际效果，如：降水速率和降水深度。坑内应采用大井。v通过坑外水位观测可以了解坑内降水对周围地下水位的影响范围和影响程度，防止基坑工程施工中坑外水土流失。v坑外水位监测为基坑监测必测项目。 v基坑外地下水位监测点的布置应符合下列要求：1 水位监测点应沿基坑周边、被保护对象（如建筑物、地下管线等）周边或在两者之间布置，监测点间距宜为2050m。相邻建（构）筑物、重要的地下管线或管线密集处应布置水位监测点；如有止水帷幕，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处。2 水位监测管的埋置深度（管底标高）应在控制地下水位之下35m。对于需要降低承压水水位的基坑工程，水位监测管埋置深度应满足设计要求；3 回灌井点

36、观测井应设置在回灌井点与被保护对象之间。 二、仪器、设备简介二、仪器、设备简介 水位测量系统由三部分组成： 第一部分为地下埋入材料部分水位管；第二部分为地表测试仪器钢尺水位计，由探头、钢尺电缆、接收系统、绕线架等部分组成；第三部分为管口水准测量，由水准仪、标尺、脚架、尺垫等组成。 三、水位管构造与埋设三、水位管构造与埋设 水位管选用直径50mm左右的钢管或硬质塑料管，管底加盖密封，防止泥砂进入管中。下部留出0.51m的沉淀段(不打孔)，用来沉积滤水段带入的少量泥砂。中部管壁周围钻出68列直径为6mm左右的滤水孔，纵向孔距50100mm。相邻两列的孔交错排列，呈梅花状布置。管壁外部包扎过滤层，过

37、滤层可选用土工织物或网纱。上部管口段不打孔，以保证封孔质量。四、监测技术四、监测技术1、测试方法 先用水位计测出水位管内水面距管口的距离，然后用水准测量的方法测出水位管管口绝对高程，最后通过计算得到水位管内水面的绝对高程。2、 测试数据处理 水位管内水面应以绝对高程表示，计算式如下：式中： 水位管内水面绝对高程(m)； 水位管管口绝对高程(m)； 水位管内水面距管口的距离(m)。sssDHhsDsHsh本次水位变化：累计水位变化： 式中： 第i次水位绝对高程(m)； 第i-1次水位绝对高程(m)； 水位初始绝对高程(m)累计水位差(m)。 1iiissshDD0issshDDisD1isD0s

38、Dsh报警值报警值序号监测项目位置和监测对象报警值1围护墙顶水平位移、沉降围护结构上端部累积变量25mm或连续3日日变量大于3mm2围护结构变形（测斜）地连墙内部累积变量25mm或连续3日日变量大于3mm3地面沉降维护结构周围土体累积变量30mm或连续3日日变量大于3mm4地下水位基坑周围、坑内累积变量2m或连续3日日变量大于0.5m5土体侧向变形（土体测斜）围护结构周围土体累积变量30mm或连续3日日变量大于3mm6支撑轴力支撑端部或中部根据图纸说明7管线监测基坑周边累计变量20mm或连续3日日变量 2mm/d8基坑周边建筑物监测基坑周边累积变量20mm或连续3日日变量大于3mm5 5、案例

39、分析、案例分析5.1 事故案例5.2 典型案例 以上海为例，仅19921994年，由于设计、施工不当，就发生了30余项，造成巨大的经济损失和不良后果。主要破坏模式昌都大厦开挖到基底昌都大厦开挖到基底深度深度13米，第三道支米，第三道支撑未及支护，围护桩撑未及支护，围护桩断裂发生坍落断裂发生坍落(一一)齐鲁大厦搅拌桩坝体齐鲁大厦搅拌桩坝体的的倾覆破坏倾覆破坏(二二a)良友大厦由于邻近供良友大厦由于邻近供销大厦打工程桩使围销大厦打工程桩使围护结构产生护结构产生超大水平超大水平位移位移，导致工程桩的，导致工程桩的大位移及断裂大位移及断裂(二二b)服饰中心由于支撑失服饰中心由于支撑失稳，围护结构产生稳

40、，围护结构产生“踢脚踢脚”破坏破坏(二二c)1997年上海市标准年上海市标准基坑工程设计规程基坑工程设计规程实施，实施，对基坑工程的设计和施工，提出了更严格的要求，对基坑工程的设计和施工，提出了更严格的要求，基坑事故的发生明显减少。基坑事故的发生明显减少。5.1 事故案例倾覆破坏水泥土墙5.1 事故案例超大水平位移 邻近基坑影响5.1 事故案例“踢脚”破坏 排 桩5.1 事故案例围护桩结构破坏 排 桩（1994年9月初上海广东路基坑坍塌） 5.1 事故案例基坑塌陷直接导致基坑塌陷直接导致40m长范围内的基坑支撑破坏；长范围内的基坑支撑破坏；邻近路南面下陷面积达邻近路南面下陷面积达500m2，下

41、陷深处达，下陷深处达67m；电力电缆、煤气管道、上水管道等严重损坏，造成大电力电缆、煤气管道、上水管道等严重损坏，造成大面积停水、停电、停气，交通中断；面积停水、停电、停气，交通中断；该基坑工程事故造成了重大的经济损失和不良的社会该基坑工程事故造成了重大的经济损失和不良的社会影响。影响。5.1 事故案例v事故原因分析：事故原因分析：1.基坑局部严重超挖，第三道支撑没有及时跟上，导致支护结构受力失衡；2.8月底几天内，基坑周围地面沉降量达到15mm，有明显沉降加剧现象；3.8月底，基坑内钢支撑发出异常响声，但这些越来越严重的征兆并没有引起有关部门的高度重视，没有及早进行有效的处理。混凝土支撑断裂5.1 事故案例某马路路面沉陷某马路路面沉陷5.1 事故案例围护桩结构破坏 重力式挡墙5.1 事故案例纵向滑坡破坏 冲垮支撑体系 5.1 事故案例 天降大雨、坑内土体坡度太陡，造成坑内土体纵向滑坡冲垮支撑，天降大雨、坑内土体坡度太陡，造成坑内土体纵向滑坡冲垮支撑，围护墙