基坑及主体沉降监测方案设计

1、 .wd. .wd. .wd.XX基坑及主体沉降监测方案设计The design scheme of foundation pit and subsidence monitoring of XX学生姓名：XXX学生学号：XXXX专业名称：XXXXX指导教师：XXXXXXXXXX学院2015年6月29日独创性声明本人声明所呈交的毕业设计论文是本人在指导教师指导下进展的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以引用标注之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，没有伪造数据的行为。毕业设计论文作者签名：签字日期：年月日毕业设计论文版权使用授权书本毕业设计论文作者完全了解学校有关保存、使用

2、论文的规定。同意学校保存并向有关管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权XX大学可以将本论文的全部或局部内容编入有关数据进展检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。保密的毕业设计论文在解密后适用本授权说明毕业设计论文作者签名：指导教师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着我国城市建设中高层/超高层建构筑物、地铁工程、大型管道工程等的出现，城市用地价格昂贵，为提高土地的利用率，工程基坑的开挖深度不断加深、规模也愈来愈大，在基坑开挖的施工过程中, 基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变, 应力状态的改变引起围护构造和

3、土体变形, 围护构造的内力任一量值超过允许值, 将造成基坑的失稳破坏或对周围环境造成不利影响。因此在基坑施工过程中, 要对基坑支护构造、 基坑周边土体和相邻构筑物进展全面系统的监测, 才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解, 确保工程顺利进展, 出现异常情况及时反响并采取必要的工程应急措施。本文内容共分为五章进展阐述，第三、四章为本文重点，以位于XX深基坑支护工程与沉降观测为实例，对其制定完整具体的基坑变形、沉降监测方案设计，以到达及时向设计、施工、监理等单位反响监测结果，实施信息化施工的目的。第五章为深基坑监测技术前景，三维扫描技术和3D打印技术的开展，通过三维扫描建设模型

4、，分析模型动态监测基坑的变形量。关键词：深基坑；变形监测；位移；沉降 ；三维扫描技术；ABSTRACTWith devolopment of building city construction in our country, and the subwayengin-eering, the emergence of large-scale pipeline project and so on urban land price is expensive, in order to improve the utilization of land, deepening engineering of f

5、oundation pit excavation depth, scale more and more big, in the process of the construction of foundation pit excavation, excavation and static earth pressure of soil mass will be made by the original state to a state of passive and active earth pressure change, the change of stress state caused by

6、soil and the retaining structure deformation, internal force of retaining structure any higher than allowable values, will cause the instability of foundation pit damage or has adverse effects on the surrounding environment. Therefore in the process of foundation pit construction, to the foundation

7、pit supporting structure, the foundation pit surrounding soil mass and adjacent structures to conduct a comprehensive system of monitoring, to the safety of the foundation pit engineering, and the degree of impact on the environment have a comprehensive understanding, to ensure the smooth progress o

8、f the project appear abnormal situation timely feedback and take the necessary engineering emergency measures.Elaborates the content of this article is divided into four chapters, the third chapter is this article key, as is located inXX supporting engineering and settlement observation as an exampl

9、e, the formulated a complete specific deformation and subsidence monitoring scheme design, in order to achieve to the design, construction, construction, supervision and feedback monitoring results, the purpose of implementing informatization construction. Chapter iv prospect for deep foundation pit

10、 monitoring technology, 3 d scanning technology and the development of 3 d printing, through 3 d scanning model, analysis model of dynamic monitoring of foundation pit deformation.Key words: deep foundation pit; Deformation monitoring. Displacement; Settlement; 3 d scanning technology;目 录TOC o 1-3 h

11、 u HYPERLINK l _Toc5673 第一章 基坑变形监测概述 PAGEREF _Toc5673 1 HYPERLINK l _Toc14909 1.1基坑监测的意义及目的 PAGEREF _Toc14909 1 HYPERLINK l _Toc1604 1.1.1 基坑监测的意义 PAGEREF _Toc1604 1 HYPERLINK l _Toc13080 1.1.2 基坑监测的目的 PAGEREF _Toc13080 1 HYPERLINK l _Toc3285 1.2 基坑监测依据 PAGEREF _Toc3285 1 HYPERLINK l _Toc26150 1.3基坑

12、变形监测工程、特点及其 基本要求 PAGEREF _Toc26150 2 HYPERLINK l _Toc20747 1.3.1 基坑监测工程 PAGEREF _Toc20747 2 HYPERLINK l _Toc27778 1.3.2 基坑工程监测的特点 PAGEREF _Toc27778 4 HYPERLINK l _Toc919 1.3.3 基坑变形监测的 基本要求 PAGEREF _Toc919 5 HYPERLINK l _Toc18454 1.4工程概况 PAGEREF _Toc18454 5 HYPERLINK l _Toc19156 1.4.1工程概述 PAGEREF _To

13、c19156 6 HYPERLINK l _Toc18842 1.4.2水文和地质条件 PAGEREF _Toc18842 6 HYPERLINK l _Toc4404 第二章 监测控制网 PAGEREF _Toc4404 8 HYPERLINK l _Toc9173 2.1平面控制网 PAGEREF _Toc9173 8 HYPERLINK l _Toc20505 2.1.1概述 PAGEREF _Toc20505 8 HYPERLINK l _Toc32132 2.1.2精度要求 PAGEREF _Toc32132 8 HYPERLINK l _Toc650 2.1.3准备工作 PAGER

14、EF _Toc650 10 HYPERLINK l _Toc8147 2.1.4基准点的要求 PAGEREF _Toc8147 10 HYPERLINK l _Toc1626 2.1.5基准点与工作基点的布设 PAGEREF _Toc1626 10 HYPERLINK l _Toc3408 2.1.6平面控制点坐标计算 PAGEREF _Toc3408 11 HYPERLINK l _Toc10172 2.1.7精度评定 PAGEREF _Toc10172 13 HYPERLINK l _Toc28093 2.2高程控制网 PAGEREF _Toc28093 13 HYPERLINK l _T

15、oc12898 2.2.1概述 PAGEREF _Toc12898 13 HYPERLINK l _Toc23852 2.2.2监测精度要求 PAGEREF _Toc23852 13 HYPERLINK l _Toc31887 2.2.3准备工作 PAGEREF _Toc31887 14 HYPERLINK l _Toc24910 2.2.4基准点布设 PAGEREF _Toc24910 14 HYPERLINK l _Toc17355 2.2.5基准点高程计算 PAGEREF _Toc17355 15 HYPERLINK l _Toc7640 2.3本卷须知 PAGEREF _Toc7640

16、 17 HYPERLINK l _Toc12308 第三章 基坑监测 PAGEREF _Toc12308 19 HYPERLINK l _Toc26984 3.1监测内容和监测方法 PAGEREF _Toc26984 19 HYPERLINK l _Toc14788 3.1.1监测内容 PAGEREF _Toc14788 19 HYPERLINK l _Toc11866 3.1.2监测方法 PAGEREF _Toc11866 19 HYPERLINK l _Toc20360 3.2支护桩顶水平位移常用的监测方法 PAGEREF _Toc20360 19 HYPERLINK l _Toc8035

17、 3.2.1CAD图解法 PAGEREF _Toc8035 19 HYPERLINK l _Toc17682 3.2.2基坑监测坐标系法 PAGEREF _Toc17682 20 HYPERLINK l _Toc17906 3.2.3视准线小角法 PAGEREF _Toc17906 21 HYPERLINK l _Toc6264 3.2.4基线法 PAGEREF _Toc6264 22 HYPERLINK l _Toc24741 3.2.5极坐标法 PAGEREF _Toc24741 22 HYPERLINK l _Toc19285 3.3支护桩顶水平位移监测 PAGEREF _Toc1928

18、5 23 HYPERLINK l _Toc31312 3.3.1支护桩 PAGEREF _Toc31312 23 HYPERLINK l _Toc13864 3.3.2准备工作 PAGEREF _Toc13864 23 HYPERLINK l _Toc9842 3.3.3布设位移监测点 PAGEREF _Toc9842 23 HYPERLINK l _Toc12173 3.3.4施测方案 PAGEREF _Toc12173 24 HYPERLINK l _Toc30213 3.3.5外业观测 PAGEREF _Toc30213 24 HYPERLINK l _Toc28214 3.3.7测量频

19、率 PAGEREF _Toc28214 25 HYPERLINK l _Toc4102 3.3.8本卷须知 PAGEREF _Toc4102 26 HYPERLINK l _Toc988 3.4竖向位移监测 PAGEREF _Toc988 26 HYPERLINK l _Toc29496 3.4.1沉降观测 PAGEREF _Toc29496 26 HYPERLINK l _Toc123 3.4.2监测点布设 PAGEREF _Toc123 26 HYPERLINK l _Toc21217 3.5支护桩的深层水平位移测斜监测 PAGEREF _Toc21217 26 HYPERLINK l _

20、Toc2190 3.5.1测斜原理 PAGEREF _Toc2190 26 HYPERLINK l _Toc20122 3.5.2测点布设 PAGEREF _Toc20122 27 HYPERLINK l _Toc15922 3.5.3数据处理 PAGEREF _Toc15922 27 HYPERLINK l _Toc1379 3.5.4 测量频率 PAGEREF _Toc1379 28 HYPERLINK l _Toc7254 3.6支撑内力监测 PAGEREF _Toc7254 28 HYPERLINK l _Toc18076 3.6.1钢筋计原理 PAGEREF _Toc18076 28

21、 HYPERLINK l _Toc7260 3.6.2测量频率 PAGEREF _Toc7260 29 HYPERLINK l _Toc30616 3.7基坑外地下水位监测 PAGEREF _Toc30616 29 HYPERLINK l _Toc474 3.7.1监测工程 PAGEREF _Toc474 29 HYPERLINK l _Toc15071 3.7.2监测频率 PAGEREF _Toc15071 30 HYPERLINK l _Toc17763 3.7.3数据处理 PAGEREF _Toc17763 30 HYPERLINK l _Toc3669 3.8监测预警值 PAGEREF

22、 _Toc3669 30 HYPERLINK l _Toc7794 第四章 主体沉降 PAGEREF _Toc7794 32 HYPERLINK l _Toc32747 4.1观测目的 PAGEREF _Toc32747 32 HYPERLINK l _Toc28157 4.2技术标准 PAGEREF _Toc28157 32 HYPERLINK l _Toc21636 4.3监测精度 PAGEREF _Toc21636 32 HYPERLINK l _Toc5677 4.3.1水准基点监测 PAGEREF _Toc5677 32 HYPERLINK l _Toc6949 4.3.2沉降观测点

23、监测 PAGEREF _Toc6949 33 HYPERLINK l _Toc29011 4.4点位布设 PAGEREF _Toc29011 33 HYPERLINK l _Toc14012 4.4.1基准点布设 PAGEREF _Toc14012 33 HYPERLINK l _Toc26902 4.4.2观测点布设 PAGEREF _Toc26902 33 HYPERLINK l _Toc31483 4.4监测方法 PAGEREF _Toc31483 35 HYPERLINK l _Toc30819 4.5监测频率 PAGEREF _Toc30819 35 HYPERLINK l _Toc

24、7445 4.6内业计算 PAGEREF _Toc7445 36 HYPERLINK l _Toc30133 4.7本卷须知 PAGEREF _Toc30133 37 HYPERLINK l _Toc32610 第五章 总结与技术展望 PAGEREF _Toc32610 39 HYPERLINK l _Toc12450 5.1总结 PAGEREF _Toc12450 39 HYPERLINK l _Toc22330 5.2技术展望 PAGEREF _Toc22330 39 HYPERLINK l _Toc1240 4.2.1三维激光扫描仪系统的工作原理 PAGEREF _Toc1240 40

25、HYPERLINK l _Toc26242 5.2.2外业数据采集 PAGEREF _Toc26242 40 HYPERLINK l _Toc21990 5.2.3多站点云拼接 PAGEREF _Toc21990 40 HYPERLINK l _Toc3775 5.2.4点云数据的滤波 PAGEREF _Toc3775 41 HYPERLINK l _Toc17043 5.2.5存在的问题 PAGEREF _Toc17043 41 HYPERLINK l _Toc29103 致 谢 PAGEREF _Toc29103 42 HYPERLINK l _Toc4996 参考文献 PAGEREF _

26、Toc4996 43基坑变形监测概述1.1基坑监测的意义及目的1.1.1 基坑监测的意义二十世纪八十年代以来，随着不断增长的人口数量以及我国的城市工程建设事业，城市土地使用价格愈来愈高。为了开发利用好稀缺的土地资源更好的为城市人口提供足够的居住空间，为了实现中国梦建设高层超高层建构筑物、地铁工程、大型管道工程等成为城市开展的前提。基坑工程由浅基坑向着深基坑逐步开展，因此保证此类建筑的抗震抗压抗风等的构造安全，确保基坑安全很重要1。由于地下土体性质、施工环境的复杂性、荷载条件等具有不确定性，在施工过程中容易引发的土体环境、性状、邻近建筑物、地下设施变化，因此监测成为工程建设必不可少的重要环节。1

27、.1.2 基坑监测的目的在基坑监测中我们通过科学的设备仪器与测量手段对土体和支护构造的内力变化进展数据分析，掌握临近构筑物和建筑物的变形情况，通过对监测数据和设计警报值进展比对分析，设计优化施工技术，为施工安全及时反响信息，到达信息化施工，保证施工安全。通过对基坑围支护、沉降、周围环境等监测验证基坑开挖方案的正确性，及时发现施工过程中出现的问题，以便及时制定基坑安全的防止措施，确保施工安全，减少施工投入资金，带来一定的经济效益与社会效益。1.2 基坑监测依据基坑监测工作施工组织过程中主要依据下述资料：1?建筑地基基础设计标准?GB50007-20072?建筑变形测量标准?JGJ 8-20073

28、?工程测量标准?GB50026-20074?建筑基坑工程监测技术标准?GB 50497-20095?基坑工程设计标准?DGJ08-61-976?地基基础设计标准?DGJ08-11-19997)?建筑基坑工程技术标准?YB9258-978)?国家一、二等水准测量标准?GB 12897-20061.3基坑变形监测工程、特点及其 基本要求1.3.1 基坑监测工程1根据?建筑地基基础设计标准?GB 5007-2007地基基础设计等级将基坑工程划分为甲、乙两个级别，检测工程表1-1所示。2根据?建筑基坑支护技术规程?JGJ 120-99按照基坑遭受损坏的后果程度将基坑工程的侧壁安全等级划分为一、二、三级

29、，监测工程如表1-2)所示。3根据?建筑基坑工程技术标准?YB 9258-97所规定的基坑工程现场监测工程表1-3所示。表1-1 基坑监测工程(GB 5007-2007)基坑监测工程基坑设计等级地下水位立柱变形锚杆拉力桩墙内力土压力孔隙水压力基坑底隆起土体侧向变形支撑轴力或变形支护构造水平位移土方分层开挖标高监控范围内建构筑物垂直位移及地下管线变形甲级乙级注：为必测工程；宜测工程。表1-2 基坑监测工程(JGJ 120-99)基坑侧壁安全等级基坑监测工程地下水位立柱变形锚杆拉力桩墙内力支撑轴力支护构造水平位移土体分层垂直位移支护构造界面上的侧向压力毗邻建构筑物及地下管线形变一级二级三级注：为应

30、测工程；宜测工程；为可测工程。表1-3 基坑现场监测工程(YB 9258-97)序号基坑工程现场监测工程基坑工程安全等级一级二级三级1围护构造裂缝形变2围护构造水平位移3围护构造竖向位移*4围护构造应力应变*5边坡土体顶部水平位移6边坡土体顶部竖向位移*7墙背土体侧向压力*8墙背土体孔隙水压力*9基坑底部的回弹、隆起*10基坑周边地表沉降形变*11基坑周边地表裂缝形变12基坑周边地表超载情况13基坑周边建构筑物水平位移*14基坑周边建构筑物竖向位移15基坑周边建构筑物倾斜位移*16基坑周边建构筑物裂缝形变17基坑周边重点设施的破损及形变18地下水位*19基坑漏水、渗水的情况20支撑及锚杆的应、

31、轴力*21外界环境包括温度、湿度、降水等 注：为必测工程；宜测工程；*为选测工程。1.3.2 基坑工程监测的特点1时效性2基坑监测通常配合降水和开挖情况具有鲜明的时间性，由于自然环境情况与工程施工对基坑监测有着严重的影响，因此明确的时间性是基坑工程监测所必须具备的，所以基坑监测的时效性要求采用对应的监测方法和仪器设备，监测方法应满足基坑设计要求和以往的监测经历，仪器设备必须具有采集数据快、全天候工作的能力，甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。对当天采集的数据及时进展分析与处理，对照基坑变形设计值反响基坑变形量，以便及时的调整施工进度。减少不必要的人力资金浪费，防止因施工不当带来工程安全隐患

32、而引发更大的人身财产事故。2精度要求高 在基坑监测过程中，由于基坑变形量在毫米或者亚毫米范围之内。因此基坑监测工作应采用高精度的仪器设备。能够得到高精准的数据资料确保基坑变形监测数据的可用性，通过对高精度数据的分析与处理，编制监测数据成果报告。及时的调整施工方案和施工进度，将基坑的危害及影响降至最低，确保工程施工能够顺利开展。3等精度重复观测由于基坑施工中的监测成果只需要基坑监测参数相对变化量，而不要求绝对变化量。使得基坑监测自身独特开展规律，基坑监测要求等精度观测，使用一样的仪器设备，在一样的位置，由一样的观测人员按照一样的监测方案进展施测,以此获得基坑工程的相对变化量。4数据严密处理基坑监

33、测是在偶然误差的监测值中将微小的变化量数据分析出来，必须采用严密的数据处理方法。剔除监测过程中的误差，建设基坑形变模型。基坑形变模型是无法预知的，因此需要细心鉴别、仔细筛选基坑工程所需要的最正确模型。同时，分析变数据资料解译出产生形变的原因并找出变形量预期产生危害，妥善管理这些资料为工程安全施工提供参考。1.3.3 基坑变形监测的 基本要求1制定出完整精细的基坑监测方案，保证基坑工程施工有方案、有条理的顺利开展。2所监测的原始记录必须真实可靠，不得擅自填涂篡改，及时分析处理观测数据，及时提交监测分析报告，保证基坑的安全。3基坑回填土时应与该场地基坑土质尽量一样，所埋设的监测元件应防止对基坑及周

34、边构造的受力产生影响。4结合设计方案以及地质勘查报告对重点监测工程预设安全报警值，当监测数据超过预警值范围及时采取处理措施，减少危害的发生。 5按时提交完整的基坑监测数据记录表、报表、图表包括曲线变化图等，在监测工作完成后资料整理提交详细的监测报告。1.4工程概况1.4.1工程概述XX基坑工程位于XXX，已建一期、二期工程以东地块内。场地内含1栋31层住宅楼23#、2栋29层住宅楼24#、25#，拟采用框剪构造；3栋住宅楼底部由整体商业连接，商业为2-3层，整体二层地下室。基坑支护构造为密排钢筋砼灌注桩、单排水泥搅拌桩止水帷幕止水。冠梁及支撑采用钢筋混凝土现浇构造，立柱为钢格构柱。基坑内布设设

35、降水井,坑外设观察井。总平面图标高均为设计标高，设计0.000等于大沽高程值+4.500。根据国家标准要求和设计计算，上国耀上河城基坑安全等级为二级，基坑变形控制等级为一级。上河城总平面图如图1-4所示。图1-1 XXX总平面图1.4.2水文和地质条件1地下水位前期地质勘察测得现场地下潜水水位如下：初见水位埋深1.303.20m，相当于标高2.081.85m。静止水位埋深0.502.40m，相当于标高2.882.65m。表层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。一般年变幅在0.501.00m左右。根据本次勘察静止水位观测结合天津地区地下水位变化幅度，施工场地

36、现场及周围道路标高及拟建场地整平标高，以大沽高程3.5m起算。2地下水水质及腐蚀性评价(1)地下水水质根据本次勘察水质简分析试验结果，场地地下水属、型中性水，PH值介于7.257.36。(2)腐蚀性评价= 1 * GB3、地下水对混凝土构造的腐蚀性评价：无干湿交替作用时，地下水对砼构造有弱腐蚀性，腐蚀介质为；有干湿交替作用时，地下水对砼构造有弱腐蚀性，腐蚀介质为；= 2 * GB3、地下水对钢筋混凝土构造中的钢筋的腐蚀性评价：在长期浸水作用时，地下水对钢筋混凝土构造中的钢筋有微腐蚀性，腐蚀介质为；在干湿交替作用时，地下水对钢筋混凝土构造中的钢筋有中等腐蚀性，腐蚀介质为。= 3 * GB3、参考

37、?岩土工程勘察标准?GB50021-2001第12.2.5条判定，地下水对钢构造有中等腐蚀性，腐蚀介质为、。3不良地质作用本场地位于XXX，不良地质作用主要为地面沉降。场地所在区域1985至2011年地面累计沉降约为800-1200mm，2011年度场地所在区域地面沉降量约为30-50mm。设计时应引起注意。在本工程拟建场地范围内，除地面沉降外，不存在其它影响拟建场地整体稳定性的不良地质作用。监测控制网2.1平面控制网2.1.1概述为了保证测量和施工的精度及速度，限制误差的累积和传播，测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部的原那么。建设施工平面控制网，是施工放样和变形监测的依据。平面控制

38、网按控制等级和施测精度分为一、二、三、四等网，按网形分为边角网、导线网、GPS网。由于本工程的监测值是相对变化量，而不是绝对变化量。故采用假定坐标系，假定坐标方位角采用闭合导线通过测角量距建设导线控制网。按照基坑设计要求基准点满足一级导线测量要求，工作基点满足二级导线测量要求。2.1.2精度要求1导线测量技术要求如下表2-1所示。表2-1 导线测量技术要求等级导线长度m平均边长(m)测角中误差测边中误差mm导线最弱点点位中误差mm导线全长相对闭合差一750C11501.00.6C21.41/100.000二1000C12002.02.0C24.21/45,000三1250C12005.06.0

39、C214.01/17,000注：C1、C2为导线类别系数： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 独立单一导线：C1=1、C2=； = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 附和导线：C1=C2=1； = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 导线网：C10.7、C2=1。2测角控制网技术要求如下表2-2所示。表2-2 测角控制网技术要求等级平均边长(m)测角中误差最弱边边长中误差mm最弱边边长相对闭合差一2001.01.01/200.000二3001.53.01/100,000三5002.510.01/50,0003测边控制网技术要求如下表2-3所示。表2-3 测边控制

40、网技术要求等级平均边长(m)测距中误差测距相对闭合差一2001.01/200.000二3003.01/100,000三50010.01/50,0005水平角方向观测法技术要求如下表2-4所示。表2-4 水平角方向观测法技术要求仪器精度等级半测回归零差一测回内2C互差同一方向值各测回较差光学测微器两次重合读数之差备 注注四等级以上1级6961对基准网的水平角监测应使用此方法2级81393以下2级1218126级18242.1.3准备工作资料收集收集现场的自然地理和人文地理，气象资料。整理施工现场已有的各种比例尺地形图、交通图和大地测量成果资料，如相应控制点点之记、成果表及技术总结等，选取可靠具有

41、价值的局部资料作为技术设计参考。仪器选择采用中海达ATS-320R全站仪(测角标准:,测距精度:2mm+2ppm)，对仪器进展电源、测角精度进展检查，减小因仪器原因而产生的测量误差。人员配置配备专业的测量人员团队，监测期间分工明确、不得随意调整人员构造，提高观测数据的精度。进入施工场地配戴相应的安全帽，保证测量人员在施工的人身安全。2.1.4基准点的要求1平面基准点、工作基点的布设应符合以下规定：1基准点宜选在地基稳固、便于监测和不受影响的地点，各级别平面基准点(含方位定向点)不应少于3个。2基准点、工作基点应便于检核校验；2平面基准点、工作基点标志的形式及埋设应符合以下规定：1一级位移观测的

42、平面基准点、工作基点，应建造具有强制对中装置的观测墩或埋设专门观测标石，强制对中装置的对中误差不应超过土0.1mm。2照准标志应具有明显的几何中心或轴线，在布设点切割带有“十字的标识。2.1.5基准点与工作基点的布设根据以上规定和测量要求，结合本工程实际情况，本工程平面基准点与工作基点共布设3个基准点，J1J3，和6个工作基点，K1K6，如图2-1所示。图2-1 基准点与工作基点布设示意图2.1.6平面控制点坐标计算外业观测基准点坐标计算采用自由设站，根据一级导线测量方法技术要求，在J-1上架设全站仪，利用全站仪测角量边，利用方向观测法测出如图2-2所示的、的值。图2-2 基准点外业观测对符合

43、限差要求的测量数据依据测量误差理论和最小二乘原理及时进展平差计算和处理，计算基坑基准点坐标值3。选用稳定的基准点作为起算点，运用严密的平差方法，确保测量数据、起算数据准确无误，剔除含有粗差的测量数据，评定参数的精度。如图2-2所示为基准点闭合导线，假定基准点J-1的平面坐标为,)，J-1与J-2的坐标方位角为。由于角度观测值误差难以防止，这会使闭合导线的多边形内角和的计算值不等于其理论值，而产生角度闭合差，即 2-1注：n为测站数 其角度闭合差的改正数按照下式计算： 2-2由假定的坐标方位角，根据坐标方位角的推算公式 2-3利用坐标方位角和边长利用坐标正算求出坐标增量： 2-4由于在观测过程中

44、角度和边长难免存在误差，所计算得到的坐标和的值与坐标和不一样，它将产生坐标闭合差和，即 2-5根据各导线的边长成比例反向分配进展坐标增量的改正，其改正数为： 2-6那么改正后的坐标增量为 2-7根据闭合导线测量与平差计算过程，同理计算出基准点和工作基点的平面坐标。2.1.7精度评定根据全长导线相对闭合差是评定导线精度的重要指标，它是全长绝对闭合差与其导线全长的比值，计算出导线全长相对闭合差k4，即 2-8 其中 2-92.2高程控制网2.2.1概述高程控制网主要通过 HYPERLINK :/baike.haosou /doc/2891653.html t :/baike.haosou /doc

45、/_blank 水准测量方法建设，当地区复杂很难用水准测量建设低精度的高程控制网以及图根控制网时，可以采用三角高程和GPS测量方法。控制网采用从整体到局部、由高级到低级、逐级控制、逐级加密的布设原那么，精度分为一、二、三、四等水准测量5。由于本工程是对基坑和主体沉降变形监测，精度要求高，故建设一级水准网，采用自身构成闭合环线的水准路线。高程基准点按照国家一级水准测量要求，工作基点按照国家二级水准测量要求。2.2.2监测精度要求1)水准基点限差结合工程实际情况，各项限差应符合?建筑变形测量标准?规定一级水准测量要求；详见表2-5所示： 表2-5 一级水准测量限差要求级别一级基辅读数之差mm0.3

46、基辅分划所测高差之差mm0.5往返较差及附合或环形闭合差mm0.3单程双测站所测高差较差mm0.2检测已测测段高差之差mm0.45视线长度m30前后视距累计差m1 注：n表示各测段或路线测站数。2.2.3准备工作资料收集收集施工现场已有的国家水准点和采用的高程系统，水准点的完整性，了解现场地质条件，考虑埋石的材质和深度，对已有数据进展分析归纳，为设计提供数据参考。2仪器选择采用LeicaDNA02水准仪，配带铟钢尺每公里往返测高程精度标准水准尺 1.0mm，铟钢尺0.3mm)。对仪器角进展检核，减小测量误差，提高测量精度。3人员配置配置相关的测量人员，保证测量人员固定，提高观测数据的精度。进入

47、施工场地配戴安全帽，保证测量人员的安全。2.2.4基准点布设按?建筑变形测量标准?要求的高程基准点数不应少于3个。基准点应形成闭合环或形成由附合路线构成的结点网。高程基准点位置的选择应符合以下规定：1高程基准点和工作基点应避开交通干道主路、地下管线、仓库堆栈、水源地、河岸、松软填土、滑坡地段、机器振动区以及其他可能使标石、标志易遭腐蚀和破坏的地方6；2高程基准点应选设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方。在建筑区内，其点位与邻近建筑的距离应大于建筑基础最大宽度的2倍，其标石埋深应大于邻近建筑基础的深度。高程基准点也可选择在基础深且稳定的建筑上6；3高程基准点、工作基点之间宜便于进展水准

48、测量。基准点采用钻孔进展埋设 ,钻孔深至进入微风化岩层 1m, 全长置入25 钢筋并灌注水灰比为0.45的425#水泥浆,钢筋顶端打磨成球面 ,中心刻细“ 十 字丝，基准点外侧砌保护井加以保护6。根据以上规定要求，结合本工程实际情况，本工程高程基准点布设与平面基准点一样。基坑工程共布设4个基准点，BM1BM4，和5个工作基点，BM5BM9，如图2-3所示。图2-3 高程基准点与工作基点布设示意图2.2.5基准点高程计算1观测方式基准点高程监测的初始值应在基坑开挖之前测定，严格按照?建筑变形测量标准?限差要求，采用闭合环形路线观测并取至少连续观测3次的稳定平均值作为基准点高程初始值。每一条路线的

49、观测，使用同一类型的仪器和尺垫，固定观测人员，保证检测的环境和条件相对稳定。2观测顺序和方法一二等水准测量往测时，奇数测站照准标尺分划的顺序为：后视标尺的 基本分划；前视标尺的 基本分划；前视标尺的辅助分划；后视标尺的辅助分划。一二等水准测量往测时，偶数测站照准标尺分划的顺序为：前视标尺的 基本分划；后视标尺的 基本分划；后视标尺的辅助分划；前视标尺的辅助分划。3观测中应遵守的事项1观测前30min，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致； 2水准仪须严格置平，每一测站上仪器和前后视标尺应接近一条直线。3在连续各测站上安置水准仪的三脚架时，应使其中两脚与水准路线的方向平行，而第三脚轮

50、换置于路线方向的左侧与右侧。 4高程数据处理根据条件平差要求，按照一级水准测量标准施测出如图2-4所示的和的值。图2-4 基准点高程测量根据条件平差列出条件方程： 2-10以代入2-9，由得条件方程最后形式为 2-11以0.1Km的观测高差为单位权观测，即，于是得法方程系数阵为 2-12由此解得法方程的 2-13代入该正数V的计算公式 2-14计算平差的值，将重新组成平差条件方程进展检核，确认计算无误。根据条件平差和二级水准测量标准限差要求，同理计算得出工作基点的高程。2.3本卷须知1进场后由甲方牵头组织现场会议，现场所有操作单位协调一致，互相配合、相互合作，对现场的成品进展保护，防止监测仪器

51、的损坏以及测量合格率的降低。 2仪器进场前必须进展鉴定和标识，保证测量成果的准确和精度；进场的仪器和附件必须合格有出厂合格证书、质量稳定，必要时找有相关计量资质的单位进展检测。3对现场施工人员做监测前培训，要求施工人员认识监测的目的和意义，保护埋入的观测仪器；仪器由专业测量人员操作，有效保证数据的真实性。4 监测单位设置办公室，现场办公，现场整理监测数据，现场设置值班制度，设专人监视防止埋设仪器损坏。5制定切实可行的埋设及保护措施，并派专人对监测标的保护情况进展巡视检查。基坑监测3.1监测内容和监测方法3.1.1监测内容根据国家基坑监测有关标准结合本基坑设计计算要求，国耀上河城基坑安全等级为二

52、级，基坑变形控制等级为一级。确定本基坑工程监测内容为：基坑支护构造、地下水位周围建筑物地面道路及地下管线。3.1.2监测方法图3-1 基坑监测的方法1肉眼观察：仪器监测运用测量相关的仪器，配置专业的测量人员，对基坑监测内容按照监测频率进展定时监测，及时的与甲方施工方沟通协调，保证基坑开挖安全性，主体沉降的稳定性，对在施工过程中出现的问题及时做出预警，提出相应的处理措施，保证工程按时完工。2巡视检查配备专业测量人员在基坑开挖到建筑构造施工再到地面、土体回填完毕的整个监测时段内，仅凭自身的丰富经历对自然环境、基坑及周遭建筑物体等的外部特征、渗水漏水等情况通过肉眼进展视察并做详细记录， 保证第一时间

53、判断出可能存在的问题，防患于未然。3.2支护桩顶水平位移常用的监测方法基坑支护构造水平位移监测的精度要求一般按照高安全等级对待，由于仪器精度限制为了获得高精度监测数据,基坑水平位移监测多采用基准线法8。随着高精度全站仪和三维激光扫描仪的出现和推广,极坐标法、导线测量法、建设基坑模型也能获得高精度的监测数据。由于监基坑监测获得的是位移的相对变化量，在数据处理过程中，定义位移方向往基坑里其值为正,往基坑外其值负，对位移量进展解算9。3.2.1CAD图解法将基坑监测点坐标展绘在Auto CAD绘图界面中，如图3-2所示 , P为位移点初始点位,为其第次监测点位。采用CAD绘线命令,过 P作基坑边线的

54、垂线 L，过作L的垂线其垂足至P的距离即为基坑位移点P的位移量S,S值的正、负号可根据位移方向往基坑里或外的位移量10。利用CAD图解法求解基坑位移量监测坐标必须与基坑图形成果的坐标系统一致，采用毫米为作图长度单位，提高位移量的测量精度。图3-2 CAD图解位移量示意图3.2.2基坑监测坐标系法如图3-3所示 ,为施工测量坐标系 , 为与共原点的参考坐标系。和 为位移点P分别在施工测量坐标系和参考坐标系中的坐标。为位移点P沿基坑边线的垂线(且指向基坑内)在施工测量坐标系中的坐标方位角。参考坐标系轴系施工测量坐标系轴旋转角且与P点基坑边线的垂线平行11。图3-3 坐标转换示意图由坐标系旋转变换原

55、理12可得 : 3-1即以施工测量坐标系中按(极)坐标法施测获得的位移点 ,位移点基坑边线的垂线坐标方位角,可按 (2) 式求得位移点在考坐标系中的坐标值。设本次监测为第(+1)次 , 前次监测为第次(0),那么位移量计算可以下式表达: 3-2即 3-3按(3-3)式解算的(或)即为P点在基坑边线的垂线方向的位移量。采用此方法要求在初次监测时,解求每个位移监测点沿基坑边线垂线(指向基坑内) 的坐标方位角。值在坐标系统不变条件下对于每个位移点是固定不变的 , 不同位移点有各自的值13。3.2.3视准线小角法视准线小角法在工程中作为一种放样方法，在基坑监测中可用于观测点位移量变化,位移监测点的布设

56、应尽量与工作基点一致14。常在工作基点设站, 如图3-4所示在A点架设全站仪，观测C点的角度变化量和距离，计算位移量。图3-4 基准线小角法即C点的位移变化量为： 3-4将3-4转化为中误差形式为： 3-5其中：，是距离S的中误差，是小角的中误差。由于距离观测误差对位移观测影响甚微，故使用高精度仪器或适当增加角度测回数提高测量精度15。3.2.4基线法基准线法测量水平位移的原理是以通过大型建筑物轴线或者平行于建筑物轴线的固定不变的铅直平面为基准面，根据它来测定建筑物的水平位移。测量时，首先用基准原点检测工作基点，如果工作基点有位移，那么对其坐标进展修正，然后用工作基点监测布设在围护桩顶部上的水

57、平位移点。首次测量时，可以采用坐标法测定工作基点和测点的初始坐标。每次观测时，电子全站仪安置在基准线的一端，安置完毕后，用全站仪照准基准线的另一端，随后输入水平位移点的坐标，将基准线投射到水平位移点的旁边，最后量取水平位移点离开基准线的水平偏距，并从两次观测所得水平偏距之差，获得的水平偏距之差就是水平位移点的位移量16。3.2.5极坐标法利用数学中的极坐标原理，以2个点为坐标轴其中1个点为极点建设极坐标系。测定观测点到极点的距离、观测点与极点连线与2个点连线的夹角，如图3-5所示。图3-5 极坐标法示意图测定待求点C坐标时，先计算点A、B的坐标方位角，即： 3-6测定角度和边长BC，用下式计算

58、 BC方位角： 3-7计算C点坐标：3-83.3支护桩顶水平位移监测3.3.1支护桩本工程支护桩是由钻孔灌注桩组成的支护系统。主要承受横向推力的桩。一般用于 HYPERLINK :/baike.haosou /doc/5569051.html t :/baike.haosou /doc/_blank 基坑支护、 HYPERLINK :/baike.haosou /doc/2833453.html t :/baike.haosou /doc/_blank 边坡支护以及滑坡治理，承受水平土压力或滑坡推力，一般比承受竖向力的基础桩需要更高的配筋，也经常和锚杆索一起使用桩锚构造。支护桩的分类有挖孔灌注

59、桩、钻孔灌注桩、预应力管桩、钢桩、钢板桩、水泥搅拌桩。3.3.2准备工作通过基坑设计方案以及实地勘察施工现场，确定最正确位移监测技术方案。对使用的仪器进展检核，整理材料，确定测量人员，保持与甲方监理的通信畅通，以便在测量过程中及时沟通，保证基坑开挖稳定安全。3.3.3布设位移监测点根据基坑设计要求结合国家变形观测标准，在基坑周边的支护桩和环梁布设相对等距离位移监测点如图3-6所示，共布设78个观测点，编号为S1-S78。以保证基坑开挖期间的安全，减少投入。增加施工速度。图3-6支护桩顶水平位移布点示意图3.3.4施测方案根据本工程情况采用全站仪穿线法和极坐标法进展水平位移监测，考虑到基坑边线比

60、较长且比较标准，采用穿线法很容易计算出基坑位移量。基坑内采用极坐标法可使监测工作灵活，且工作量大为减少 , 该方法简便、省时、效率高 , 能够很便捷的获取位移变化量，具有迅速获得监测成果的优势，特别在基坑施工发生险情需要连续观测时有绝对的优势。3.3.5外业观测穿线法考虑到基坑边监测位移点数多，基坑边线的位移监测点1-55基坑采用穿线法，测量方法简单，没有计算步骤，能够方便快速的获取位移变化量，预警效果明显，直观的反响开挖期间的位移变化量。图3-7 穿线法示意图如图3-7所示，AB点为沿着基坑位移点两侧的延长线上的点，作为监测的控制点位，CD为基坑布设的水平位移点，MN是为了保证AB点防止施工