深基坑施工监测课件

深基坑施工监测主讲：工作单位：深基坑施工监测主讲：1主要内容第一部分：概述第二部分：监测内容和方法第三部分：监测方案设计第四部分：监测结果处理第五部分：工程实例主要内容第一部分：概述2第一部分：概述1.基坑监测必要性2.基坑监测目的3.基坑监测基本要求第一部分：概述1.基坑监测必要性2.基坑监测目的3.基坑监测3第一部分：概述

1.基坑监测必要性

在基坑工程实践中常常发现，与设计预估值相比，实际工程的工作状态往往存在一定的差异性，有时差异的程度还相当大，主要体现在以下几个方面：

（1）地层性质存在着相当的变异性和离散性，地质勘察所获得的数据还很难准确代表土层的全面总体情况。（2）对基坑支护结构进行设计和变形预估时，对土层和支护结构本身所作的本构模型、计算假定，以及参数选用等，与实际状况相比存在着一定的近似性和相对误差。（3）基坑开挖和施筑过程中，随着土层开挖标高变化和支撑体系的设置与拆除，支护结构的受力处于经常性的动态变化状况，诸如地面荷载突变、超深超长开挖等偶然随机因素的发生，使得结构荷载作用时间和影响范围难以预料。第一部分：概述1.基坑监测必要性4第一部分：概述

2.基坑监测目的(1)为施工开展提供及时的反馈信息

根据监测分析结果调整施工参数，必要时，采取附加工程措施，以此达到信息化施工的目的，现场施工管理和技术人员可根据监测数据和成果判别工程是否安全。

(2)作为设计与施工的重要补充手段

设计计算中未曾考虑的各种复杂因素，都可以通过对现场监测结果分析加以局部修改和完善，基坑工程中的这一做法与隧道掘进中的新奥法思想是基本一致的，即将施工监测和信息反馈看作设计的一部分，前期设计和后期设计互为补充，相得益彰。

(3)作为施工开挖方案修改的依据

根据工程施工的结果来判断和鉴别原设计方案是否安全和适当，必要还需对原开挖方案进行局部的调整和修改。第一部分：概述2.基坑监测目的5第一部分：概述（4）保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全

只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的建筑物进行全面、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，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计。

(5)积累经验以提高基坑工程的设计和施工水平

基坑现场监测不仅确保了本基坑工程的安全，在某种意义上也是1:1的实体试验，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反应，是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合体现，因而也为该领域的科学和技术发展积累了第一手资料。第一部分：概述（4）保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全6第一部分：概述

3.基坑监测要求（1）监测工作必须是有计划的，应根据设计提出的监测要求和业主下达的监测任务书预先制订详细的基坑监测方案；（2）监测数据必须可靠真实；（3）监测数据必须是及时的，监测数据需在现场及时计算处理，计算有问题可及时复测，尽量做到当天报表当天出；（4）埋设于结构中的监测元件应尽量减少对结构的正常受力的影响，并注意埋设监测元件的回填土与岩土介质的匹配；（5）应采纳多种方法、施行多项内容的监测方案，以便监测结果可以互相印证、互相检验；（6）对重要的监测项目，应按照工程具体要求预先设定预警值和报警制度，预警值应包括变形或内力量值及其变化速率。第一部分：概述3.基坑监测要求7第二部分：基坑监测内容及方法1.基坑监测内容2.基坑监测方法第二部分：基坑监测内容及方法1.基坑监测内容2.基坑监测方法8第二部分：基坑监测内容及方法1.基坑监测内容深基坑工程施工现场监测的内容分为围护结构本身和相邻环境两大部分：基坑监测围护结构相邻环境围护桩、墙：桩、墙顶水平位移沉降，深层挠曲相邻土层：分层沉降和水平位移相邻房屋：垂直沉降和倾斜裂缝地下管线：垂直沉降和水平位移围檩、梁：内力和水平位移支撑结构：支撑轴力立柱：垂直沉降坑内土：体垂直隆起第二部分：基坑监测内容及方法1.基坑监测内容深9第二部分：基坑监测内容及方法

2.基坑监测方法(1)肉眼巡视肉眼巡视是不借助任何量测仪器，而用肉眼对桩顶圈梁、邻近建筑物、邻近地面的裂缝、塌陷以及支护结构工作失常、流土、渗漏或局部管涌等不良象的发生和发展进行记录、检查和分析。(2)围护桩墙顶水平位移和沉降监测围护桩墙顶水平位移和垂直沉降是基坑工程中员直接、最重要的内容。沉降监测方法主要采用精密水准测量，在一个测区内，应设3个以上基准点，基准点要设置在距基坑开挖深部5倍的距离以外的稳定地方。水平位移监测，有场地时，用轴线法即视准线法;场地有限时采用前方交会法。第二部分：基坑监测内容及方法2.基坑监测方法10第二部分：基坑监测内容及方法（3）桩墙深层挠曲桩墙深层挠曲就是测量围护桩墙在不同深度上的点的水平位移，通常采用测斜仪测量。①测斜仪构造测斜仪由测斜管、测斜探头和数字式测读仪三部分组成，见图2-1和图2-2。图2-1测斜管图2-2测斜探头和读数仪第二部分：基坑监测内容及方法（3）桩墙深层挠曲图211第二部分：基坑监测内容及方法图2-3测斜仪测斜原理图第二部分：基坑监测内容及方法图2-3测斜仪测斜原理图12第二部分：基坑监测内容及方法图2-4在预定位置钻孔埋设或在支护桩内绑扎、固定第二部分：基坑监测内容及方法图2-4在预定位置钻孔埋设或在支13第二部分：基坑监测内容及方法③测斜管埋设测斜管的埋设有钻孔埋设、绑扎埋设，埋设时应注意以下事项：a.埋入测斜管时，应保持垂直，如埋在桩体或墙体内应与钢筋笼扎牢；b.测斜管有两对方向相互垂直的定向槽，其中一对须与基坑边线垂直；c.测量时，必须保证测斜仪与管内温度基本一致，显示仪读数稳定才能开始测量；d.选择测斜管中的不动点作为测量基准点。第二部分：基坑监测内容及方法③测斜管埋设14第二部分：基坑监测内容及方法（4）土体分层沉降测试土体分层沉降是指离地面不同深度处土层内的点的沉降或隆起，通常用磁性分层沉降仪量测。①仪器与原理磁性分层沉降仪由对磁性材料敏感的探头、埋设于土层中的分层沉降管和钢环、带刻度标尺的导线以及电感探测装置组成，见图2-5和图2-6。图2-5磁性沉降标图2-6磁性沉降仪第二部分：基坑监测内容及方法（4）土体分层沉降测15第二部分：基坑监测内容及方法②分层沉降仪埋设埋设时应注意：提高钻孔的垂直精度；配制CB砂浆时，应注意一定的硬度，但避免过硬；测定管受张拉荷载至CB砂浆完全硬化为止；变换部位在开挖后移到耐压盒下。图2-7分层沉降标安装示意图第二部分：基坑监测内容及方法②分层沉降仪埋设图16第二部分：基坑监测内容及方法（5）基坑回弹测量基坑回弹测量是基坑开挖对坑底的土层的卸荷过程中引起基坑底面及坑外一定范围内土体的回弹或隆起。基坑回弹监测可采用回弹监测标和深层沉降标两种。①回弹标回弹沉降标如图，埋设方法如下：a.钻孔至基坑设计标高以下200mm，将回弹标旋入钻杆下端，顺钻至孔底将回弹标尾部压入土中；b.放入辅助测杆，用辅助测杆上的测头进行水准测量，确定回弹标顶面标高；c.监测完毕后，将辅助测杆、保护管提出地面，用素土回填钻孔。图2-8回弹监测标第二部分：基坑监测内容及方法（5）基坑回弹测量17第二部分：基坑监测内容及方法②深层沉降标深层沉降标由一个三卡锚头、一根内管和一根外管组成，如右图，埋设方法如下：a.用钻机在预定位置钻孔，孔底标高略高于欲测量土层的标高约一个锚头长度；b.将装配好的深层沉降标慢慢放入钻孔内，并逐步加长，直到孔底；c.在孔口临时固定外管，将内管压下约150mm，此时锚头上的三个卡子会向外弹，卡在土层里；d.顺时针旋转外管，使外管与锚头分离；

e.固定外管，将外管与钻孔之间的空隙填实，做好测点的保护装置。图2-9深层沉降标第二部分：基坑监测内容及方法②深层沉降标图218第二部分：基坑监测内容及方法（6）水土压力监测桩墙侧向水土压力的监测通常是在桩墙迎土面埋设土压力传感器，通过相应的接收仪器来读取所需的数据。①土压力盒常用的土压力传感器有钢弦式和电阻式两大类，如图9、10所示。对应于钢弦式和电阻式两种传感器的接收装置分别为频率仪和电阻应变仪。图2-10钢弦式土压力盒图2-11电阻式土压力盒第二部分：基坑监测内容及方法（6）水土压力监测图219第二部分：基坑监测内容及方法其中钢弦式土压力盒耐久性好，能适合各种复杂环境，因而尽管其精度相对较差，但在目前工程实践中应用日趋广泛，大有逐步取代电阻式土压力传感器的趋势。图2-12土压力盒构造图钢弦式电阻式第二部分：基坑监测内容及方法其中钢弦式土压力20第二部分：基坑监测内容及方法①土压力盒的埋设土压力盒的埋设方法有挂布法、顶入法、弹入法和钻孔法。

a.挂布法挂布法的基本原理是将土压力传感器按监测方案设定的的布设位置，首先安装在预先制备的维尼龙或帆布挂帘上，然后将维尼龙或帆布平铺在钢筋定表面并与钢筋笼绑扎固定。挂布法的特点是方法可靠，埋设元件成活串高，缺点在于所需材料和工作量大，由于大面积铺设很可能改变量测档段或核体的摩擦效应，影响结构受力。

b.弹入法

弹人法的关键在于必须保证掸人装置具备足够的量程，保证压力盒抵达槽壁土层，同时需与地堵施工单位密切配合，在限位插销拔除诺方面做到万无一失。图2-13弹入法土压力盒埋设第二部分：基坑监测内容及方法①土压力盒的埋设21第二部分：基坑监测内容及方法

c.顶入法

顶入法有气顶和液压顶两种方法，基本原理是将土压力盒安装在小型千斤顶端头，将千斤顶水平固定在钢筋笼对应于土压力量测的位置。顶入法埋设土压力盒如图13，顶入法操作简便，效果理想，但需将千斤项埋人桩墙，加上气、液压驱动管道，投入成本较高。d.钻孔法

对于因受施工条件或结构形式限制，只能在成桩或成墙之后埋设压力盒的情况，通常采用在场后或桩后钻孔、沉放和回填的方式埋设。钻孔法埋设测试元件工程适应性强，特别适用于预制订人式排桩结构。由于钻孔回填砂石的固结需要一定的时间，因而传感器前期数据偏小。另外，考虑钻孔位置与桩墙之间不可能直接密贴，需要保持一段距离，因而测得的数据与桩墙作用荷载相比具有一定近似性，这是钻孔法不及上述挂布法、顶入法和弹入法之处。钻孔法适用于土层中。图2-13顶入法土压力盒埋设第二部分：基坑监测内容及方法c.顶入法图22第二部分：基坑监测内容及方法②孔隙水压力测试

孔隙水压力量测结果可用于固结计算及有限应力法的稳定性分析，在打桩、堆载预压法地基加固的施工速度控制、基坑开挖、沉井下沉和降水等引起的地表沉降的控制中具有十分重要的作用。孔隙水压力探头分钢弦式、电阻式和气动式三种类型，探头由金属壳体和透水石组成。埋设方法有压入法和钻孔法。图2-14孔隙水压计图2-15孔隙水压计构造原理第二部分：基坑监测内容及方法②孔隙水压力测试图23第二部分：基坑监测内容及方法(7)支挡结构内力监测

采用钢筋混凝土材料制作的围护支挡构件，其内力或轴力通常是在钢筋混凝土中埋设钢筋计，通过测定构件受力钢筋的应力或应变，然后根据钢筋与混凝土共同作用、变形协调条件计算得到。①钢筋计类型

钢筋计有钢弦式和电阻应变式两种，二次仪表分别用频率计和电阻应变仪。图2-16钢弦式钢筋计图2-17钢弦式钢筋计构造第二部分：基坑监测内容及方法(7)支挡结构内力24第二部分：基坑监测内容及方法②钢筋计布置

两种钢筋计的安装方法不相同，轴力和弯矩等的计算方法也略有不同，钢弦式钢筋计与结构主筋轴心对焊，是与受力主筋串联连接的，由频率计算得到的是钢筋的应力值；而电阻式应变钢筋计是与主筋平行绑扎或点焊载箍筋上，应变仪测得的是混凝土内部该点的应变，传感元件伸出两边的钢筋的长度应不小于钢筋计长度的35倍。两种钢筋计的布置见图2-18和图2-19。图2-18钢弦式钢筋计布置图2-19电阻应变式钢筋计布置第二部分：基坑监测内容及方法②钢筋计布置图225第二部分：基坑监测内容及方法③注意事项a.做好钢筋计传感器和信号线的防水处理；b.钢筋计的信号线需用金属屏蔽线，减少外界因素对信号的干扰；c.钢筋计与信号线的编号必须一一对应；d.钢筋计对焊必须保证焊接质量，若绑扎应牢固；e.钢筋计安装好后，浇筑混凝土前和基坑开挖前各测一次初始值；f.考虑温度补偿。第二部分：基坑监测内容及方法③注意事项26第二部分：基坑监测内容及方法图2-20安装好的钢筋计第二部分：基坑监测内容及方法图2-20安装好的钢筋计27第二部分：基坑监测内容及方法(8)锚杆试验和监测①锚杆试验锚杆试验分为基本试验、验收试验和蠕变试验三种，用于试验的锚杆应与工程锚杆相同。A.基本试验最大试验荷载不应超过钢丝、钢筋或钢绞线的强度标准值的0.8倍，试验成果通过绘制荷载－位移曲线、荷载－弹性位移曲线、荷载－塑性位移曲线表示。当基本试验所得到的总弹性位移应超过自由段长度理论弹性伸长量的80％，且小于自由段长度与1/2锚固长度之和的理论弹性伸长时，才判断试验结果有效。B.验收试验最大试验荷载不应超过预应力钢筋A.fPT值的0.8倍，且为锚杆设计轴向拉力的1.5倍(永久性锚杆)或1.2倍(临时性锚杆)。试验成果整理成如图20所示的验收试验Q-S曲线，试验所得总弹性位移应超过自由段长度理论弹性伸长量的80％，且小于自由段长度与1/2锚固长度之和的理论弹性伸长时，锚杆达到验收标准。第二部分：基坑监测内容及方法(8)锚杆试验和监测28第二部分：基坑监测内容及方法

C.蠕变试验在监测时间内荷载必须恒定，每级荷载按时间间隔1、2、3、4、10、20、30、45、60、75、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360min记录蠕变量，试验结果绘制蠕变量－时间对数曲线，并用下式计算蠕变系数：

式中，S1、S2分别为t1、t2时所得的蠕变量。第二部分：基坑监测内容及方法C.蠕变试验29第二部分：基坑监测内容及方法②锚杆监测在基坑开挖过程中，锚杆要在受力状态下工作数月，为了检查锚杆在整个施工期间是否按设计预定的方式起作用，有必要选择一定数量的锚杆作长期监测，锚杆监测一般仅监测锚杆拉力的变化。图2-21锚杆轴力计结构图第二部分：基坑监测内容及方法②锚杆监测图2-230第二部分：基坑监测内容及方法

（9）地下水位监测地下水位监测可采用钢尺或钢尺水位计。钢尺水位计的工作原理是在已埋设好的水管中放入水位计测头，当侧头接触到水位时，启动讯响器，此时读取测量钢尺与管顶的距离，根据管顶高程即可计算地下水位的高程。对于地下水位比较高的水位观测井，也可用干的钢尺直接插入水位观测井中测量。图2-22水位管图2-23水位计第二部分：基坑监测内容及方法（9）地下水位监测图231第二部分：基坑监测内容及方法

（10）相邻环境监测①相邻建筑物变形监测

建筑物的变形观测可以分为沉降观测、倾斜观测相裂缝观测三部分内容。监测前必须收集和掌握以下资料，即：a.建筑物结构和基础设计资料，如受力体系、基础类型、基础尺寸和埋深、结构物平面布置及其与基坑围护的相对位置等；b.地质勘探资料，包括土层分布及各土层的物理力学性质、地下水分布等；c.基坑工程的围护体系、施工计划、地基处理情况和坑内外降水方案等。建筑物的沉降观测沉降观测点布设的位置和数量以及埋设方式，应根据基坑开挖有可能影响到的范围和程度，同时计入建筑物本身的结构特点和重要性予以全盘考虑和确定。通常情况下，观测点布置在房屋承重构件或基础的角点上，长边上可适当加密测点。第二部分：基坑监测内容及方法（10）相邻环境监测32第二部分：基坑监测内容及方法Ⅰ建筑物的倾斜观测

建筑物倾斜观测的示意见图2-24，其中A为建筑物基础角上的一点，B为建筑物顶角一点，AB为建筑物的高度H，B′为建筑物发生倾斜后B点位移后的位置。建筑物倾斜的观测步骤具体如下：A.距A点水平距离1.5～2.0H处设M，N两任意点，须使得MA与NA的方向交角接近90°；

B.分别在M、N点处安置经纬仪，照准B′点后，竖向转动观测镜，将MB′和NB′两方向线投影于地面，其交点B〞即为B′在地面上的投影点；C.用钢尺丈量AB〞的水平距离，没为d；D.房屋的倾斜度为i=argtand/H，H为房屋的高度，单位m。H图2-24建筑物倾斜观测第二部分：基坑监测内容及方法Ⅰ建筑物的倾斜观测33第二部分：基坑监测内容及方法Ⅱ建筑物的裂缝观测

建筑物的沉降和倾斜必然会导致结构构件的应力调整，有关裂缝开展状况的监测通常作为开挖影响程度的重要依据。建筑物裂缝有直接观测和间接观察两种。直接观测是将裂缝进行编号并划出测读位置．通过裂缝观测仪进行裂缝宽度测读取该仪器肉眼观测的精度为0.1mm，在无裂缝观测仪的情况下，也可更简单地对照裂缝宽度测板大致确定所观察裂缝的宽度。第二部分：基坑监测内容及方法Ⅱ建筑物的裂缝观测34第二部分：基坑监测内容及方法②相邻地下管线监测

相邻地下管线的监测内容包括垂直沉陷和水平位移两部分，其测点布置和监测频率应在对管线状况进行充分调查，与管线单位充分协商后予以确定，调查内容包括：A.管线埋置深度和埋设年代，这在城市测绘部门提供的综合管线图上有所反映，但并不十分全面，如能结合现场踏勘更好。管线种类，管线走向，管线与基坑的相对位置等。B.管线所在道路的地面人流与交通状况，以便制定适合的测点埋没和测试方案。C.基坑围护结构的支护施工和土方开挖过程，采用土力学与地基基础的有关公式预估地下管线的最大沉降，为量测数据分析提供依据。第二部分：基坑监测内容及方法②相邻地下管线35第二部分：基坑监测内容及方法目前工程中主要采用间接测点和直接测点两种形式。间接测点又称监护测点，常设在管线轴线相对应的地表，或管线的井盖上，由于测点与管线本身作在介质，因而测试精度较差，但可避免破土开挖，在人员与交通密集区域，或设防标准较低的场合有所采用。直接接测点是通过埋设一些装置直接测读管线的沉陷。常用方案有：抱箍式和套筒式。图2-25抱箍式埋设方案图2-26套筒式埋设方案第二部分：基坑监测内容及方法目前工程中主要采用间36第三部分：监测方案设计1.监测方案的原则、步骤和内容2.监测内容和方法的确定3.施测位置和测点布置位置4.监测期限和频率5.预警值和预警制度第三部分：监测方案设计1.监测方案的原则、步骤和内容2.监测37第三部分：监测方案设计1.监测方案的原则、步骤和内容(1)监测方案制定的原则监测方案规定了监测工作预期目标、拟采用的技术路线和方法、工作内容和开展计划，以及所需的经费投入等，其制定必须建立在对工程场地地质条件和相邻环境，包括地下管线和地表构筑物分布状况，以及主体建筑物桩基和地下室详尽的调查和掌握基础之上，同时还需与工程建设单位、施工单位、监理单位、设计单位，以及管线主管单位和道路监察部门充分地协商。第三部分：监测方案设计1.监测方案的原则、步骤和内容38第三部分：监测方案设计

(2)监测方案制定的主要步骤

a.收集和阅读有关场地地质条件、结构构造和周围环境的有关材料。包括地质报告、围护结构设计图纸、主体结构桩基与地下室图纸、综合管线图、基础部分施工组织设计等；b.现场踏勘。重点掌握地下管线走向，与围护结构的对应关系，以及相邻构筑物状况；c.拟定监测方案初稿，提交工程建设单位等讨论审定。初步通过后提交由市政道路监察部门召集主持，煤气、电缆、电讯。上水、下水等地下管线主管单位参加的协调会议。方案通过后形成会议纪要，监测工作始能正式实施；d.监测方案在实施过程中可以根据实际施工情况适当予以调整与充实，但大的原则一般不能更，特别是埋设元件的种类和数量、测试频率和报表数量等应严格按商定的方案实施。第三部分：监测方案设计(2)监测方案制定的主要步骤39第三部分：监测方案设计(3)监测方案设计的主要内容尽管各个工程的监测重点有所差异，但就监测方案涉及的范围而言，一般应包括以下几项内容：a.工程概况(主体结构、围护结构、地质条件)b.监测目的c.监测内容的确定d.监测方法(元件埋设、监测仪器、测试频率)e.施测部位和测点布置的确定f.监测周期、预警值及报警制度等实施计划的制定g.监测成果提交(当日报表、监测总结报告)第三部分：监测方案设计(3)监测方案设计的主要40第三部分：监测方案设计2.监测内容和方法的确定监测方案的制订应充分满足如下要求：确保基坑工程的安全和质量，对基坑周围的环境进行有效的保护，检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，并为改进设计、提高工程整体水平提供依据。对于具体一个基坑工程，可以根据地质、结构、周围环境以及允许的经费投入等有目的、有侧重地选择其中的一部分，可参照表1实施。第三部分：监测方案设计2.监测内容和方法的确定41第三部分：监测方案设计序号监测项目围护结构施工基坑开挖水泥土围护墙板式支护体系放坡开挖1围护墙(边坡)顶水平位移-○○○2围护墙(边坡)顶沉降-○○○3立柱沉降--○-4围护墙侧向位移-*○-5土体深层侧向位移-***6支撑或锚杆轴力--○-7基坑内外地下水位-○○○8孔隙水压力-**-9围护墙体土压力--*-10坑底隆起（回弹）--*-11裂缝监测邻近建筑物**○*12邻近地面****13邻近建筑物沉降○○○○14邻近地下管线水平、竖向位移○○○○注：○必须监测；*选择监测；-不用监测表1基坑监测内容选择第三部分：监测方案设计序号监测项目围护结构施工基坑开挖水泥土42第三部分：监测方案设计(1)桩墙顶水平位移和沉降桩墙顶水平位移和垂直沉降是基坑工程中最直接、最重要的观测内容。测点一般布置在与桩墙刚性连接的围护结构钢筋混凝土圈梁表面上，采用铆钉枪打入铝钉，或钻孔埋没膨胀螺栓，也有涂红漆等作为标记的。测点的间距一般取为6～12m，可以等距离布设，亦可根据现场通视条件、地面堆裁等具体情况随机布置。测点间距的确定主要考虑能够据此描绘出基坑围护结构的变形曲线，工作量不大量增加，同时亦计入水平支撑间距一般在8m左右的特点。对于水平位移变化剧烈的区域，测点可以适当加密。测点宜设置在水平支撑的中间。同一测点可以兼作水平位移和垂直沉降观测使用。测站一般布置在基坑围护的直角上，所测得的为各测点与两角点直线之间的相对位移，角点在开挖过程中的变位可采用三角控制测量方法子以校正。3.施测位置和测点布置原则第三部分：监测方案设计(1)桩墙顶水平位移和沉43第三部分：监测方案设计(2)桩墙深层挠曲考虑到埋设的难度和量测工作员较大的状况，测点一般均布置在围护结构的各边跨跨中。对于个别大于50圆的边长，可以考虑增加l～2个测点。测斜管通常绑扎在钢筋笼上，同步放入成孔或成槽内，通过浇筑混凝土固定于桩墙之中。管长一般取为与桩墙长度一致，并延伸至地表。(3)结构内力对于设置内支撑的基坑工程，一般可选择典型支撑进行轴力变化监测，以便掌握支撑系统的受力状况。测点的布置主要由平面、立面和断面三方面因素所决定：平面指设置于同一标高内量测杆件的选择原则上应参照设计方案中支撑内力计算结果，选择轴力最大的杆件监测。立面指基坑竖直方向不同标高处支撑监测的选择，应对各道支撑都进行监测。断面应布设在支撑的跨中部位，对监测轴力的重要支撑，宜同时监测其两端和中部的沉降和位移。采用土层锚杆的围护体系，每道土层锚杆中都必须选择两根以上受力具有代表性的锚杆进行监测。第三部分：监测方案设计(2)桩墙深层挠曲44第三部分：监测方案设计

(4)土体分层沉降和水土压力测点布设a.应紧邻围护桩墙布设，土压力盒应尽量在施工围护桩墙时埋设在土体与围护桩墙的接触面上；b.主要布设在最大弯矩和反弯点的位置；水土压力最大位置；变截面或配筋率改变的位置；结构内支撑或拉锚所在的位置；土体分层沉降还应在各土层的分界面布设测点；d.孔隙水压力一般布设在土层中部。第三部分：监测方案设计(4)土体分层沉降和45第三部分：监测方案设计(5)土体回弹回弹测点宜按下列要求在有代表性的位置和方向线上布设：a.在基坑中央和距坑底边缘1/4坑底宽度处及特征变形点必须布置，方形、圆形基坑可按单向对称布点，矩形基坑可按纵横向布点，复合矩形基坑可多向布点，地质情况复杂时应适当增加点数；b.基坑外的观测点，应在所选择坑内方向线上的一定距离布设，这个距离一般为基坑深度的1.5～2.0倍；c.当所选点遇到地下管线或其他建筑物时，可将观测点移到与之对应方向线的空位上；d.在基坑外相对稳定或不受施工影响的地点，选设工作水准点，以及为寻找标志用的定位点。第三部分：监测方案设计(5)土体回弹46第三部分：监测方案设计（6）坑外地下水位监测井的布设布设在止水帷幕外，井深在常年水位以下4～5m即可。（7）环境监测环境监测应包含基坑开挖3倍深度以内的范围，建筑物以沉降监测为主，测点应布设在墙角、柱身、门边等外形凸出部位。总之，在测点布设时应尽量将桩墙挠曲、支撑轴力和围护结构内力、土体分层沉降和水土压力等测点布置在相近的范围内，形成若干系统监测断面，以便监测结果相互对照，相互检验。第三部分：监测方案设计（6）坑外地下水位监测井的47第三部分：监测方案设计4.监测期限和频率(1)基坑开挖前埋设监测点并读取初值。(2)围护结构水平位移和沉降、深层侧向位移监测贯穿基坑开挖到主体结构施工到±0.00的全过程。监测频率为：a.基坑开挖到浇筑完主体结构底板，每天监测1次；b.浇筑完主体结构底板到主体结构施工到±0.00，每周监测2～3次；c.各道支撑拆除后的3天到一周，每天监测1次。第三部分：监测方案设计4.监测期限和频率(148第三部分：监测方案设计(3)周边环境的监测周期为围护结构施工到主体结构施工到±0.00，周围环境的沉降和水平位移需每天监测1次；建筑物倾斜和裂缝的监测频率为每周监测1～2次。(4)支撑轴力和锚杆拉力的监测周期从支撑和锚杆施工到全部支撑拆除实现换撑，每天监测1次。(5)地下水位的监测周期是整个降水期间，或从基坑开挖到浇筑完主体结构底板，每天监测1次。当围护结构出现渗漏水的现象时，需加强监测。第三部分：监测方案设计(3)周边环境的监测周期49第三部分：监测方案设计（6）土体分层沉降、深层沉降表测回弹、水土压力、围护结构内力监测一般也贯穿基坑开挖到主体结构施工到±0.00的全过程，监测频率为：a.基坑每开挖其深度的1/5～1/4，或在每道支撑(或锚杆)施工间隔的时间内测读2～3次，必要时可加密到每周监测1～2次；b.基坑开挖的设计深度到浇筑主体结构底板，每周监测3～4次；c.浇筑完主体结构底板到全部支撑拆除实现换撑，每周监测1次。第三部分：监测方案设计（6）土体分层沉降、深层50第三部分：监测方案设计4.预警值和预警制度(1)预警值a.支护桩：水平位移速度不超过2mm/d。b.周围建筑物沉降速度不超过3mm/d，房屋差异沉降不超过1/1000。允许值为12mm，报警值为10mm，当监测值达到报警值立即停止开挖，及时采取补救措施。建筑物周边地面沉降量不允许超过30mm。c.支护结构顶部水平位移总量应小于挖深的0.3％，报警值为挖深的0.22％。d.另外，对于测斜光滑的变化曲线，若曲线上出线明显的折点变化，也要做报警处理。e.可参照表2-表6进行报警。第三部分：监测方案设计4.预警值和预警制度(151第三部分：监测方案设计表2基坑及支护结构监测报警值第三部分：监测方案设计表2基坑及支护结构监测报警值52第三部分：监测方案设计

建筑物类别允许倾斜多层和高层建筑基础H≤24m 0.00424m<H≤60m 0.00360m<H≤100m 0.002H>100m0.0015

高耸结构基础H≤20m0.00820m<H≤50m0.00650m<H≤100m0.005100m<H≤150m0.004150m<H≤200m0.003200m<H≤250m0.002表3建筑物基础倾斜允许值第三部分：监测方案设计

建筑物类别允许倾斜多层和高层建筑基础53第三部分：监测方案设计表4建筑基坑工程技术规范中重力式挡墙最大水平位移预估值墙的纵向长度≤30m30～50m>50m土层条件良好地基(0.005～0.01)H(0.010～0.015)H>0.015H一般地基(0.015～0.02)H(0.02～0.025)H>0.025H软弱地基(0.025～0.035)H(0.035～0.045)H>0.045H第三部分：监测方案设计表4建筑基坑工程技术规范中重力式挡54第三部分：监测方案设计表5基坑工程等级划分及变形监控允许值一级二级三级很严重严重不严重基坑深度(m)>149～14<9地下水埋深(m)<22～5>5软土层厚度(m)>52～5<2与邻近建筑基础或重要管线边缘净距(m)<0.5H0.5～1.0H>1.0H监控值设计值监控值设计值上

海

市墙顶位移(mm)305060100参考二级基坑，可适当放宽。墙体最大位移(mm)608090120地面最大沉降(mm)305060100最大差异沉降6/100012/1000深

圳

市墙体最大水平位移(mm)排桩、地下连续墙、土钉墙0.0025H0.0050H0.0100H钢板桩、深层搅拌桩——0.0100H0.0200H第三部分：监测方案设计表5基坑工程等级划分及变形监控允许值55表6深圳地区深基坑地下连续墙安全性判别标准监测项目安全或危险的判别内容安全性判别判别标准危险注意安全侧压

(水、土压)设计时应用的侧压力F1≤0.80.8≤F1≤1.2F1>1.2墙体变位墙体变位与

开挖深度之比F2>1.2%

F2>0.7%0.4%≤F2≤1.2%

0.2%≤F2≤0.7%F2<0.4%

F2<0.2%墙体应力钢筋拉应力F3<0.80.8≤F3≤1.0F3>1.0墙体弯距F4<0.80.8≤F4≤1.0F4>1.0支撑轴力容许轴力F5<0.80.8≤F5≤1.0F5>1.0基底隆起隆起量与开挖深度之比F6>1.0%

F6>0.5%

F6>0.2%0.4%≤F6≤1.0%

0.2%≤F6≤0.5%

0.04%≤F6≤0.2%F6<0.4%

F6<0.2%

F6<0.04%沉降量沉降量与开挖深度之比F7>1.2%

F7>0.7%

F7>0.2%0.4%≤F7≤1.2%

0.2%≤F7≤0.7%

0.04%≤F7≤0.2%F7<0.4%

F7<0.2%

F7<0.04%表6深圳地区深基坑地下连续墙安全性判别标准安全或危险的判56第三部分：监测方案设计(2)预警制度预警制度宜分级进行，如深圳地区深基坑地下连续墙安全性判别给出了安全、注意、危险三种指标，达到这三类指时，应采取不同的措施，如：达到报警值的80％时，在监测日志上作上预警记号，口头报告管理人员；达到预警值的100％时，除在监测日报表上作报警记号外，写出书面报告和建议；达到预警值的110％时，除在监测日报表上作报警记号，写出书面报告和建议外，应通知主管工程师立即到现场调查，召开现场会议，研究应急措施。第三部分：监测方案设计(2)预警制度57第四部分：监测结果处理1.监测报表2.监测数据处理3.监测曲线4.监测报表5.监测报告第四部分：监测结果处理1.监测报表2.监测数据处理3.监测曲58第四部分：监测结果处理1.监测报表基坑工程现场监测的报表一般形式有当日报表、周报表和月报表，其中当日报报表最为重要，通常作为施工调整和安排的依据。周报表常结合工程例会监测成果汇报一并提出，不作为文字材料留存。月报表则归入工程监测总结报告，不另作专门文件。当日报表提交的时间应当越快越好，这样才能适应工程施工的快节奏，真正做到信息化施工。当日报表提交酌单位应包括施工、建设、监理、围护结构设计、管线与道路监察等，列入市、区重大工程的，应亦向政府管理部门重大工程办公室等提交。第四部分：监测结果处理1.监测报表基坑工程现59第四部分：监测结果处理2.监测数据处理(1)测量误差测量值与真值之间的差叫做测量误差，它由使用仪器、测量方法、周围环境、人的技术熟练程度和人的感官条件等的技术水平和客观条件的限制所引起的，在测量过程中不可能完全消除，误差分为随机误差、系统误差和粗大误差。(2)可疑数据的舍弃在多次测量试验中，有时会遇到有个别测量值和其他多数测量值相差较大的情况，这些个别数据就是所谓的可疑数据。对于可疑数据的删除，可以利用正态分布来决定取舍，也可按表9中推荐的试验值舍弃标准进行舍弃。第四部分：监测结果处理2.监测数据处理(1)测60第四部分：监测结果处理3.监测曲线在监测过程中除了要及时出各类型的报表、绘制测点布置位置平面和剖面图外，还要及时整理各项监测项目的汇总表和以下曲线：各监测项目时程曲线各监测项目的速率时程曲线各监测项目在各种不同工况和特殊日期变化发展的形象(如围护墙顶、建筑物和管线的水平位移和沉降用平面图，深层侧向位移、深层沉降、围护墙内力、不同深度的孔隙水压力和土压力可用剖面图)第四部分：监测结果处理3.监测曲线在监测过程61第四部分：监测结果处理4.稳定性判断基坑工程稳定判别推则是将现场监测成果直接为工程施工和管理服务的重要组成部分。进行地下开挖不会不对相邻环境产生一定程度的影内，对于取代被开挖土层以取得重新平衡的围护结构也必然受力并发生变形，问题在于影响的程度和受力与变形的状态是否保持在允许的范围之内，稳定判别准则就是设定一个定量化指标系统，在其包容的范围之内认为工程是安全的，否则则认为工程是非稳定或危险的。地下工程稳定判别准则的合理建立是一项十分复杂的研究课题，工程的重要性越高，其稳定判别准则的建立越因难。第四部分：监测结果处理4.稳定性判断基坑工程62第四部分：监测结果处理5.监测报告在工程结束时应提交完整的监测报告，监测报告是监测工作的回顾和总结，监测报告主要包括如下几个部分：a.工程概况b.监测项目和各测点的平面布置和立面布置图c.所采取的仪器设备和监测方法d.监测数据处理方法和监测结果汇总表和有关汇总和分析曲线e.对监测结果的评价第四部分：监测结果处理5.监测报告在工程结束63第五部分：工程实例

宝安区沙井河片区排涝工程泵站基坑施工监测工程概况

沙井河片区位于深圳市宝安区的西北部，该片区两条主要河道沙井河、排涝河流经宝安区松岗街道、沙井街道辖区注入茅洲河。在沙井河口集中建大泵站抽排，消减降低河道洪水位，创造低水位以便于涝区自流排水，从而解决河道沿线低洼区受淹问题。第五部分：工程实例宝安区沙井河片区排涝工程泵站基64第五部分：工程实例工程概况

泵站基坑尺寸约为220m×68m，开挖深度为5.5m~17m(绝对高程-2.5m~-14.5m)。大部分坑底高程高于-7.8m，局部坑底高程低于-10.0m。基坑支护方案为：上部填土层放坡开挖，挂网喷砼支护；下部淤泥层直立开挖，钻孔桩+预应力锚索(局部钢管支撑)和水泥土挡墙支护。

第五部分：工程实例工程概况65第五部分：工程实例工程概况

泵站基坑淤泥层底高程一般为-11.04m~-11.83m，淤泥层厚度为11.2~12.6m，砂层底面高程为-20.47m~-22.63m，砂层厚度为9~11m。

第五部分：工程实例工程概况66第五部分：工程实例2监测项目及方法

第五部分：工程实例2监测项目及方法67第五部分：工程实例3监测结果分析

第五部分：工程实例3监测结果分析68第五部分：工程实例4监测结论

第五部分：工程实例4监测结论69深基坑施工监测主讲：工作单位：深基坑施工监测主讲：70主要内容第一部分：概述第二部分：监测内容和方法第三部分：监测方案设计第四部分：监测结果处理第五部分：工程实例主要内容第一部分：概述71第一部分：概述1.基坑监测必要性2.基坑监测目的3.基坑监测基本要求第一部分：概述1.基坑监测必要性2.基坑监测目的3.基坑监测72第一部分：概述

1.基坑监测必要性

在基坑工程实践中常常发现，与设计预估值相比，实际工程的工作状态往往存在一定的差异性，有时差异的程度还相当大，主要体现在以下几个方面：

（1）地层性质存在着相当的变异性和离散性，地质勘察所获得的数据还很难准确代表土层的全面总体情况。（2）对基坑支护结构进行设计和变形预估时，对土层和支护结构本身所作的本构模型、计算假定，以及参数选用等，与实际状况相比存在着一定的近似性和相对误差。（3）基坑开挖和施筑过程中，随着土层开挖标高变化和支撑体系的设置与拆除，支护结构的受力处于经常性的动态变化状况，诸如地面荷载突变、超深超长开挖等偶然随机因素的发生，使得结构荷载作用时间和影响范围难以预料。第一部分：概述1.基坑监测必要性73第一部分：概述

2.基坑监测目的(1)为施工开展提供及时的反馈信息

根据监测分析结果调整施工参数，必要时，采取附加工程措施，以此达到信息化施工的目的，现场施工管理和技术人员可根据监测数据和成果判别工程是否安全。

(2)作为设计与施工的重要补充手段

设计计算中未曾考虑的各种复杂因素，都可以通过对现场监测结果分析加以局部修改和完善，基坑工程中的这一做法与隧道掘进中的新奥法思想是基本一致的，即将施工监测和信息反馈看作设计的一部分，前期设计和后期设计互为补充，相得益彰。

(3)作为施工开挖方案修改的依据

根据工程施工的结果来判断和鉴别原设计方案是否安全和适当，必要还需对原开挖方案进行局部的调整和修改。第一部分：概述2.基坑监测目的74第一部分：概述（4）保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全

只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的建筑物进行全面、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，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计。

(5)积累经验以提高基坑工程的设计和施工水平

基坑现场监测不仅确保了本基坑工程的安全，在某种意义上也是1:1的实体试验，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反应，是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合体现，因而也为该领域的科学和技术发展积累了第一手资料。第一部分：概述（4）保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全75第一部分：概述

3.基坑监测要求（1）监测工作必须是有计划的，应根据设计提出的监测要求和业主下达的监测任务书预先制订详细的基坑监测方案；（2）监测数据必须可靠真实；（3）监测数据必须是及时的，监测数据需在现场及时计算处理，计算有问题可及时复测，尽量做到当天报表当天出；（4）埋设于结构中的监测元件应尽量减少对结构的正常受力的影响，并注意埋设监测元件的回填土与岩土介质的匹配；（5）应采纳多种方法、施行多项内容的监测方案，以便监测结果可以互相印证、互相检验；（6）对重要的监测项目，应按照工程具体要求预先设定预警值和报警制度，预警值应包括变形或内力量值及其变化速率。第一部分：概述3.基坑监测要求76第二部分：基坑监测内容及方法1.基坑监测内容2.基坑监测方法第二部分：基坑监测内容及方法1.基坑监测内容2.基坑监测方法77第二部分：基坑监测内容及方法1.基坑监测内容深基坑工程施工现场监测的内容分为围护结构本身和相邻环境两大部分：基坑监测围护结构相邻环境围护桩、墙：桩、墙顶水平位移沉降，深层挠曲相邻土层：分层沉降和水平位移相邻房屋：垂直沉降和倾斜裂缝地下管线：垂直沉降和水平位移围檩、梁：内力和水平位移支撑结构：支撑轴力立柱：垂直沉降坑内土：体垂直隆起第二部分：基坑监测内容及方法1.基坑监测内容深78第二部分：基坑监测内容及方法

2.基坑监测方法(1)肉眼巡视肉眼巡视是不借助任何量测仪器，而用肉眼对桩顶圈梁、邻近建筑物、邻近地面的裂缝、塌陷以及支护结构工作失常、流土、渗漏或局部管涌等不良象的发生和发展进行记录、检查和分析。(2)围护桩墙顶水平位移和沉降监测围护桩墙顶水平位移和垂直沉降是基坑工程中员直接、最重要的内容。沉降监测方法主要采用精密水准测量，在一个测区内，应设3个以上基准点，基准点要设置在距基坑开挖深部5倍的距离以外的稳定地方。水平位移监测，有场地时，用轴线法即视准线法;场地有限时采用前方交会法。第二部分：基坑监测内容及方法2.基坑监测方法79第二部分：基坑监测内容及方法（3）桩墙深层挠曲桩墙深层挠曲就是测量围护桩墙在不同深度上的点的水平位移，通常采用测斜仪测量。①测斜仪构造测斜仪由测斜管、测斜探头和数字式测读仪三部分组成，见图2-1和图2-2。图2-1测斜管图2-2测斜探头和读数仪第二部分：基坑监测内容及方法（3）桩墙深层挠曲图280第二部分：基坑监测内容及方法图2-3测斜仪测斜原理图第二部分：基坑监测内容及方法图2-3测斜仪测斜原理图81第二部分：基坑监测内容及方法图2-4在预定位置钻孔埋设或在支护桩内绑扎、固定第二部分：基坑监测内容及方法图2-4在预定位置钻孔埋设或在支82第二部分：基坑监测内容及方法③测斜管埋设测斜管的埋设有钻孔埋设、绑扎埋设，埋设时应注意以下事项：a.埋入测斜管时，应保持垂直，如埋在桩体或墙体内应与钢筋笼扎牢；b.测斜管有两对方向相互垂直的定向槽，其中一对须与基坑边线垂直；c.测量时，必须保证测斜仪与管内温度基本一致，显示仪读数稳定才能开始测量；d.选择测斜管中的不动点作为测量基准点。第二部分：基坑监测内容及方法③测斜管埋设83第二部分：基坑监测内容及方法（4）土体分层沉降测试土体分层沉降是指离地面不同深度处土层内的点的沉降或隆起，通常用磁性分层沉降仪量测。①仪器与原理磁性分层沉降仪由对磁性材料敏感的探头、埋设于土层中的分层沉降管和钢环、带刻度标尺的导线以及电感探测装置组成，见图2-5和图2-6。图2-5磁性沉降标图2-6磁性沉降仪第二部分：基坑监测内容及方法（4）土体分层沉降测84第二部分：基坑监测内容及方法②分层沉降仪埋设埋设时应注意：提高钻孔的垂直精度；配制CB砂浆时，应注意一定的硬度，但避免过硬；测定管受张拉荷载至CB砂浆完全硬化为止；变换部位在开挖后移到耐压盒下。图2-7分层沉降标安装示意图第二部分：基坑监测内容及方法②分层沉降仪埋设图85第二部分：基坑监测内容及方法（5）基坑回弹测量基坑回弹测量是基坑开挖对坑底的土层的卸荷过程中引起基坑底面及坑外一定范围内土体的回弹或隆起。基坑回弹监测可采用回弹监测标和深层沉降标两种。①回弹标回弹沉降标如图，埋设方法如下：a.钻孔至基坑设计标高以下200mm，将回弹标旋入钻杆下端，顺钻至孔底将回弹标尾部压入土中；b.放入辅助测杆，用辅助测杆上的测头进行水准测量，确定回弹标顶面标高；c.监测完毕后，将辅助测杆、保护管提出地面，用素土回填钻孔。图2-8回弹监测标第二部分：基坑监测内容及方法（5）基坑回弹测量86第二部分：基坑监测内容及方法②深层沉降标深层沉降标由一个三卡锚头、一根内管和一根外管组成，如右图，埋设方法如下：a.用钻机在预定位置钻孔，孔底标高略高于欲测量土层的标高约一个锚头长度；b.将装配好的深层沉降标慢慢放入钻孔内，并逐步加长，直到孔底；c.在孔口临时固定外管，将内管压下约150mm，此时锚头上的三个卡子会向外弹，卡在土层里；d.顺时针旋转外管，使外管与锚头分离；

e.固定外管，将外管与钻孔之间的空隙填实，做好测点的保护装置。图2-9深层沉降标第二部分：基坑监测内容及方法②深层沉降标图287第二部分：基坑监测内容及方法（6）水土压力监测桩墙侧向水土压力的监测通常是在桩墙迎土面埋设土压力传感器，通过相应的接收仪器来读取所需的数据。①土压力盒常用的土压力传感器有钢弦式和电阻式两大类，如图9、10所示。对应于钢弦式和电阻式两种传感器的接收装置分别为频率仪和电阻应变仪。图2-10钢弦式土压力盒图2-11电阻式土压力盒第二部分：基坑监测内容及方法（6）水土压力监测图288第二部分：基坑监测内容及方法其中钢弦式土压力盒耐久性好，能适合各种复杂环境，因而尽管其精度相对较差，但在目前工程实践中应用日趋广泛，大有逐步取代电阻式土压力传感器的趋势。图2-12土压力盒构造图钢弦式电阻式第二部分：基坑监测内容及方法其中钢弦式土压力89第二部分：基坑监测内容及方法①土压力盒的埋设土压力盒的埋设方法有挂布法、顶入法、弹入法和钻孔法。

a.挂布法挂布法的基本原理是将土压力传感器按监测方案设定的的布设位置，首先安装在预先制备的维尼龙或帆布挂帘上，然后将维尼龙或帆布平铺在钢筋定表面并与钢筋笼绑扎固定。挂布法的特点是方法可靠，埋设元件成活串高，缺点在于所需材料和工作量大，由于大面积铺设很可能改变量测档段或核体的摩擦效应，影响结构受力。

b.弹入法

弹人法的关键在于必须保证掸人装置具备足够的量程，保证压力盒抵达槽壁土层，同时需与地堵施工单位密切配合，在限位插销拔除诺方面做到万无一失。图2-13弹入法土压力盒埋设第二部分：基坑监测内容及方法①土压力盒的埋设90第二部分：基坑监测内容及方法

c.顶入法

顶入法有气顶和液压顶两种方法，基本原理是将土压力盒安装在小型千斤顶端头，将千斤顶水平固定在钢筋笼对应于土压力量测的位置。顶入法埋设土压力盒如图13，顶入法操作简便，效果理想，但需将千斤项埋人桩墙，加上气、液压驱动管道，投入成本较高。d.钻孔法

对于因受施工条件或结构形式限制，只能在成桩或成墙之后埋设压力盒的情况，通常采用在场后或桩后钻孔、沉放和回填的方式埋设。钻孔法埋设测试元件工程适应性强，特别适用于预制订人式排桩结构。由于钻孔回填砂石的固结需要一定的时间，因而传感器前期数据偏小。另外，考虑钻孔位置与桩墙之间不可能直接密贴，需要保持一段距离，因而测得的数据与桩墙作用荷载相比具有一定近似性，这是钻孔法不及上述挂布法、顶入法和弹入法之处。钻孔法适用于土层中。图2-13顶入法土压力盒埋设第二部分：基坑监测内容及方法c.顶入法图91第二部分：基坑监测内容及方法②孔隙水压力测试

孔隙水压力量测结果可用于固结计算及有限应力法的稳定性分析，在打桩、堆载预压法地基加固的施工速度控制、基坑开挖、沉井下沉和降水等引起的地表沉降的控制中具有十分重要的作用。孔隙水压力探头分钢弦式、电阻式和气动式三种类型，探头由金属壳体和透水石组成。埋设方法有压入法和钻孔法。图2-14孔隙水压计图2-15孔隙水压计构造原理第二部分：基坑监测内容及方法②孔隙水压力测试图92第二部分：基坑监测内容及方法(7)支挡结构内力监测

采用钢筋混凝土材料制作的围护支挡构件，其内力或轴力通常是在钢筋混凝土中埋设钢筋计，通过测定构件受力钢筋的应力或应变，然后根据钢筋与混凝土共同作用、变形协调条件计算得到。①钢筋计类型

钢筋计有钢弦式和电阻应变式两种，二次仪表分别用频率计和电阻应变仪。图2-16钢弦式钢筋计图2-17钢弦式钢筋计构造第二部分：基坑监测内容及方法(7)支挡结构内力93第二部分：基坑监测内容及方法②钢筋计布置

两种钢筋计的安装方法不相同，轴力和弯矩等的计算方法也略有不同，钢弦式钢筋计与结构主筋轴心对焊，是与受力主筋串联连接的，由频率计算得到的是钢筋的应力值；而电阻式应变钢筋计是与主筋平行绑扎或点焊载箍筋上，应变仪测得的是混凝土内部该点的应变，传感元件伸出两边的钢筋的长度应不小于钢筋计长度的35倍。两种钢筋计的布置见图2-18和图2-19。图2-18钢弦式钢筋计布置图2-19电阻应变式钢筋计布置第二部分：基坑监测内容及方法②钢筋计布置图294第二部分：基坑监测内容及方法③注意事项a.做好钢筋计传感器和信号线的防水处理；b.钢筋计的信号线需用金属屏蔽线，减少外界因素对信号的干扰；c.钢筋计与信号线的编号必须一一对应；d.钢筋计对焊必须保证焊接质量，若绑扎应牢固；e.钢筋计安装好后，浇筑混凝土前和基坑开挖前各测一次初始值；f.考虑温度补偿。第二部分：基坑监测内容及方法③注意事项95第二部分：基坑监测内容及方法图2-20安装好的钢筋计第二部分：基坑监测内容及方法图2-20安装好的钢筋计96第二部分：基坑监测内容及方法(8)锚杆试验和监测①锚杆试验锚杆试验分为基本试验、验收试验和蠕变试验三种，用于试验的锚杆应与工程锚杆相同。A.基本试验最大试验荷载不应超过钢丝、钢筋或钢绞线的强度标准值的0.8倍，试验成果通过绘制荷载－位移曲线、荷载－弹性位移曲线、荷载－塑性位移曲线表示。当基本试验所得到的总弹性位移应超过自由段长度理论弹性伸长量的80％，且小于自由段长度与1/2锚固长度之和的理论弹性伸长时，才判断试验结果有效。B.验收试验最大试验荷载不应超过预应力钢筋A.fPT值的0.8倍，且为锚杆设计轴向拉力的1.5倍(永久性锚杆)或1.2倍(临时性锚杆)。试验成果整理成如图20所示的验收试验Q-S曲线，试验所得总弹性位移应超过自由段长度理论弹性伸长量的80％，且小于自由段长度与1/2锚固长度之和的理论弹性伸长时，锚杆达到验收标准。第二部分：基坑监测内容及方法(8)锚杆试验和监测97第二部分：基坑监测内容及方法

C.蠕变试验在监测时间内荷载必须恒定，每级荷载按时间间隔1、2、3、4、10、20、30、45、60、75、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360min记录蠕变量，试验结果绘制蠕变量－时间对数曲线，并用下式计算蠕变系数：

式中，S1、S2分别为t1、t2时所得的蠕变量。第二部分：基坑监测内容及方法C.蠕变试验98第二部分：基坑监测内容及方法②锚杆监测在基坑开挖过程中，锚杆要在受力状态下工作数月，为了检查锚杆在整个施工期间是否按设计预定的方式起作用，有必要选择一定数量的锚杆作长期监测，锚杆监测一般仅监测锚杆拉力的变化。图2-21锚杆轴力计结构图第二部分：基坑监测内容及方法②锚杆监测图2-299第二部分：基坑监测内容及方法

（9）地下水位监测地下水位监测可采用钢尺或钢尺水位计。钢尺水位计的工作原理是在已埋设好的水管中放入水位计测头，当侧头接触到水位时，启动讯响器，此时读取测量钢尺与管顶的距离，根据管顶高程即可计算地下水位的高程。对于地下水位比较高的水位观测井，也可用干的钢尺直接插入水位观测井中测量。图2-22水位管图2-23水位计第二部分：基坑监测内容及方法（9）地下水位监测图2100第二部分：基坑监测内容及方法

（10）相邻环境监测①相邻建筑物变形监测

建筑物的变形观测可以分为沉降观测、倾斜观测相裂缝观测三部分内容。监测前必须收集和掌握以下资料，即：a.建筑物结构和基础设计资料，如受力体系、基础类型、基础尺寸和埋深、结构物平面布置及其与基坑围护的相对位置等；b.地质勘探资料，包括土层分布及各土层的物理力学性质、地下水分布等；c.基坑工程的围护体系、施工计划、地基处理情况和坑内外降水方案等。建筑物的沉降观测沉降观测点布设的位置和数量以及埋设方式，应根据基坑开挖有可能影响到的范围和程度，同时计入建筑物本身的结构特点和重要性予以全盘考虑和确定。通常情况下，观测点布置在房屋承重构件或基础的角点上，长边上可适当加密测点。第二部分：基坑监测内容及方法（10）相邻环境监测101第二部分：基坑监测内容及方法Ⅰ建筑物的倾斜观测

建筑物倾斜观测的示意见图2-24，其中A为建筑物基础角上的一点，B为建筑物顶角一点，AB为建筑物的高度H，B′为建筑物发生倾斜后B点位移后的位置。建筑物倾斜的观测步骤具体如下：A.距A点水平距离1.5～2.0H处设M，N两任意点，须使得MA与NA的方向交角接近90°；

B.分别在M、N点处安置经纬仪，照准B′点后，竖向转动观测镜，将MB′和NB′两方向线投影于地面，其交点B〞即为B′在地面上的投影点；C.用钢尺丈量AB〞的水平距离，没为d；D.房屋的倾斜度为i=argtand/H，H为房屋的高度，单位m。H图2-24建筑物倾斜观测第二部分：基坑监测内容及方法Ⅰ建筑物的倾斜观测102第二部分：基坑监测内容及方法Ⅱ建筑物的裂缝观测

建筑物的沉降和倾斜必然会导致结构构件的应力调整，有关裂缝开展状况的监测通常作为开挖影响程度的重要依据。建筑物裂缝有直接观测和间接观察两种。直接观测是将裂缝进行编号并划出测读位置．通过裂缝观测仪进行裂缝宽度测读取该仪器肉眼观测的精度为0.1mm，在无裂缝观测仪的情况下，也可更简单地对照裂缝宽度测板大致确定所观察裂缝的宽度。第二部分：基坑监测内容及方法Ⅱ建筑物的裂缝观测103第二部分：基坑监测内容及方法②相邻地下管线监测

相邻地下管线的监测内容包括垂直沉陷和水平位移两部分，其测点布置和监测频率应在对管线状况进行充分调查，与管线单位充分协商后予以确定，调查内容包括：A.管线埋置深度和埋设年代，这在城市测绘部门提供的综合管线图上有所反映，但并不十分全面，如能结合现场踏勘更好。管线种类，管线走向，管线与基坑的相对位置等。B.管线所在道路的地面人流与交通状况，以便制定适合的测点埋没和测试方案。C.基坑围护结构的支护施工和土方开挖过程，采用土力学与地基基础的有关公式预估地下管线的最大沉降，为量测数据分析提供依据。第二部分：基坑监测内容及方法②相邻地下管线104第二部分：基坑监测内容及方法目前工程中主要采用间接测点和直接测点两种形式。间接测点又称监护测点，常设在管线轴线相对应的地表，或管线的井盖上，由于测点与管线本身作在介质，因而测试精度较差，但可避免破土开挖，在人员与交通密集区域，或设防标准较低的场合有所采用。直接接测点是通过埋设一些装置直接测读管线的沉陷。常用方案有：抱箍式和套筒式。图2-25抱箍式埋设方案图2-26套筒式埋设方案第二部分：基坑监测内容及方法目前工程中主要采用间105第三部分：监测方案设计1.监测方案的原则、步骤和内容2.监测内容和方法的确定3.施测位置和测点布置位置4.监测期限和频率5.预警值和预警制度第三部分：监测方案设计1.监测方案的原则、步骤和内容2.监测106第三部分：监测方案设计1.监测方案的原则、步骤和内容(1)监测方案制定的原则监测方案规定了监测工作预期目标、拟采用的技术路线和方法、工作内容和开展计划，以及所需的经费投入等，其制定必须建立在对工程场地地质条件和相邻环境，包括地下管线和地表构筑物分布状况，以及主体建筑物桩基和地下室详尽的调查和掌握基础之上，同时还需与工程建设单位、施工单位、监理单位、设计单位，以及管线主管单位和道路监察部门充分地协商。第三部分：监测方案设计1.监测方案的原则、步骤和内容107第三部分：监测方案设计

(2)监测方案制定的主要步骤

a.收集和阅读有关场地地质条件、结构构造和周围环境的有关材料。包括地质报告、围护结构设计图纸、主体结构桩基与地下室图纸、综合管线图、基础部分施工组织设计等；b.现场踏勘。重点掌握地下管线走向，与围护结构的对应关系，以及相邻构筑物状况；c.拟定监测方案初稿，提交工程建设单位等讨论审定。初步通过后提交由市政道路监察部门召集主持，煤气、电缆、电讯。上水、下水等地下管线主管单位参加的协调会议。方案通过后形成会议纪要，监测工作始能正式实施；d.监测方案在实施过程中可以根据实际施工情况适当予以调整与充实，但大的原则一般不能更，特别是