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1、开封中原明珠基坑变形监测方案设计目 录摘要IABSTRACTII1 绪论11.1 工程概况11.2场地工程地质条件11.2.1 地形、地貌及地层结构及岩性特征11.2.2 地下水位条件21.3 基坑支护结构31.4 基坑周边环境52 监测目的和内容52.1 监测的目的52.2 监测的依据62.3 监测的项目63 监测点的布设及原则73.1 基准点的布设及原则73.2 工作基点的布设及原则73.3 变形监测点的布设及原则83.3.1 基坑及支护结构监测点的布设83.3.2 周边环境监测点的布设94 监测精度要求及仪器选择94.1 监测精度要求94.1.1 水平位移监测精度要求94.1.2 沉降位
2、移监测精度要求94.1.3 深层水平位移监测精度要求104.1.4 地下水位监测精度要求104.1.5 锚杆拉力监测精度要求104.2 仪器的选择105 监测方法125.1 基坑水平位移监测125.1.1 坡顶水平位移监测125.2.1 监测方法155.2.2 精度控制指标165.3 锚索应力监测165.4 地下水位监测175.5 周围环境监测185.5.1 周围建筑物的监测185.5.2 周围地下管线的监测185.5.3 周围道路的监测196 监测期限和频率的确定207 变形警戒值208 监测数据整理与分析218.1 监测数据整理218.2 监测结果分析229 结束语24参考文献26 河南工
3、程学院论文版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名： 年 月 日河南工程学院毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本
4、论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。论文作者签名： 年 月 日开封中原明珠基坑变形监测方案设计开封中原明珠基坑变形监测方案设计 摘 要本文结合实际工程介绍了开封中原明珠深基坑变形监测的方案设计，重点对基坑水平位移监测和沉降位移监测、锚索应力监测、地下水位监测以及对周围环境的沉降监测的内容、方法、要求、重要性等进行详细论述。还有观测周期及变形预警值的确定，最后还阐述了变形监测数据的整理和分析方法。为保证基坑工程施工的工程安全与稳定，变形监测
5、是必须的，而且要根据具体工程概况，以及各种规范的要求，选择合理适用的监测方案。通过监测数据，判断基坑支护结构和土体的稳定性，可及时发现和预报险情的发生及险情的发展程度，并采取安全补救措施。监测是基坑信息化施工的关键，基坑开挖到一定深度应及时完成支撑架设。通过深基坑变形监测的实施，指出须依靠变形监测的动态信息反馈来保证深基坑施工安全和优化设计。关键词 深基坑/水平位移/沉降位移/测斜管/变形监测IDEEP FOUNDATION PIT WITH HIN DEFORMATION MONITOING SCHEME DESIGN ABSTRACT Combining with the practica
6、l construction, this paper introduces deep foundation pit with hin deformation monitoring design, focusing on horizontal displacement monitoring and settlement of foundation pit displacement monitoring, anchor stress monitoring, groundwater level monitoring and the surrounding environment of subside
7、nce monitoring, contents, methods, requirements, importance in detail such as. And observation period and the deformation of the early warning value determined, and finally expounds deformation monitoring data collection and analysis method.To ensure the construction of foundation pit engineering co
8、nstruction safety and stability, deformation monitoring is a must, and according to the specific engineering survey, and various kinds of specification, choice of reasonable applicable monitoring scheme.Through the monitoring data, judge the foundation pit supporting structure and stability, can tim
9、ely soil found and forecast danger happening and danger development degree, and take the safety of remedial measures.Monitoring is the key foundation pit construction, excavation to certain depth should finish support erect.Through the implementation of the deep foundation pit deformation monitoring
10、, and points out that must rely on deformation monitoring of the dynamic information feedback to ensure that deep foundation pit construction safety and optimization design.KEY WORDS Deep excavation，Horizontal displacement，Settlement displacement， Surveying Slant Tubes，Deformation Monitoring II1 绪论
11、1.1 工程概况拟建的中原明珠项目位于开封市的西部，东临黄河路北段，西临电视塔。本工程建筑层数为地上4层（局部为5层），为综合商业项目，场区均设有2层地下建筑，框架结构。建设用地约为31122.00平方米。此次基坑开挖最深约11米。1.2场地工程地质条件1.2.1 地形、地貌及地层结构及岩性特征根据野外钻探揭示，（1）-（4）层为第四纪全新世冲积、洪积形成的地层，以粉土、粉质粘土为主；（5）-（9）层为第四纪晚更新世冲积形成的地层，以粉土、细砂、粉质粘土为主。分述如下：（1）粉土(Q34)：层顶高程72.90-73.86，平均层顶高程73.27；层厚2.00-4.00m，平均层厚3.05m。该
12、层以黄褐色粉土为主，砂质含量高,局部见黄褐色粉砂。干强度低，韧性低。该层在场区的南部上部局部存在1.0米左右的杂填土，杂质成分以建筑垃圾为主。该层层位稳定，分布连续，顶界有起伏，厚度有变化。（2）粉土(Q34)：层顶高程69.52-71.19，平均层顶高程70.25；层厚0.60-2.30m，平均层厚1.42m。黄褐色，稍密，湿-很湿，土质均匀、纯净，砂感，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低。该层层界稍有起伏，厚度稍有变化。（3）粉土(Q34)：层顶高程67.91-69.49，平均层顶高程68.81；层厚1.00-3.00m，平均层厚1.94m。黄褐色，稍-中密，很湿，土质均匀、纯净，
13、砂感，局部砂质含量高。摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低。该层层界稍有起伏，厚度稍有变化。（4）层粉质粘土（Q34）：层顶高程66.22-67.67，平均层顶高程66.90；层厚2.50-6.00m，平均层厚4.15m。黄褐-灰褐色，软塑状，土质稍不均匀，具腐臭味，有机质含量高,无摇振反应，干强度中等，韧性中等，稍有光泽。该层上部局部夹有黄褐色粉土薄层。该层分布连续，层界起伏较大。（5）层 粉土（Q34）：层顶高程60.90-64.69，平均层顶高程62.71；层厚0.00-5.90m，平均层厚2.70m。黄褐色，中密，湿，土质均匀、纯净，砂感，局部砂质含量高，摇振反应迅速，无光泽反应
14、，干强度低，韧性低。该层局部孔缺失。（6）层 粉土（Q34）：层顶高程58.05-62.96，平均层顶高程60.07；层厚0.00-3.80m，平均层厚2.11m。黄褐色，稍密，很湿，土质均匀、纯净，局部略粘，干强度低，韧性低，摇振反应迅速，含钙质结核，见铁锈质侵染。该层局部孔缺失。（7）层 粉土（Q24）：层顶高程58.05-62.96，平均层顶高程60.07；平均层厚3.80m。该层以黄褐色粉土为主，色斑杂，中密，湿，砂质含量高，局部见黄褐色粉砂薄层。干强度低，韧性低，摇振反应迅速，含钙质结核，见铁锈质侵染。该层局部孔位强度较低，成分以黄褐色粉土为主，在剖面图上以（7）1层表示。局部孔未穿
15、透该层。（8） 粉质粘土（Q24）：层顶高程53.24-55.92，平均层顶高程54.24；平均层厚2.36m。该层以黄褐色可-硬塑状粉质粘土为主，土质均匀，纯净，局部为黄褐色粉土薄层。干强度高，韧性高，无摇振反应，见铁锈质侵染。（9）细砂（Q14）：层顶高程50.52-52.86，平均层顶高程51.87；该层未揭穿，最大穿见厚度9.00m。褐黄-黄褐色，密实，湿-饱和，砂质纯净、均匀，磨圆度较好，级配均匀，矿物成份以石英、长石为主，含少量云母，可见少量淡水螺片，见小粒径钙质结核。由上至下粒径逐渐变粗，由粉细砂变为细砂。1.2.2 地下水位条件本场地勘察期间，初见地下水位埋深3.5m左右，稳定
16、地下水位埋深4.2-5.1m，近3-5年最高水位约3.0m。属第四系松散岩类孔隙潜水，地下水的补给主要为大气降水，水位随季节有一定波动，年变化幅度1.0m-2.0m。本场地环境类型为类。根据场地水质分析结果，具体判别如表2.4所示。表2.4环境水腐蚀性判别表 腐蚀介质含量判别标准建筑材料评价SO42-(mg/L)53.76-69.58390混凝土微腐蚀性Mg2+(mg/L)23.61-31.272000混凝土微腐蚀性总矿化度(mg/L)682.65-696.7320000混凝土微腐蚀性侵蚀性CO2(mg/L)A015混凝土微腐蚀性B30混凝土微腐蚀性HCO3-(mg/L)A266.54-281
17、.351.0混凝土微腐蚀性PH值A7.86-7.936.5混凝土微腐蚀性B5.0混凝土微腐蚀性Cl-(mg/L)长期侵水152.92-165.1810000混凝土微腐蚀性干湿交替100-500混凝土中钢筋弱腐蚀性总硬度（德国度H）232.61-248.63硬水PH值7.86-7.93弱碱性总矿化度(mg/L)682.65-696.73淡水地下水化学类型HCO3Cl(K+Na) Mg注：1.混凝土结构的腐蚀性评价的环境类型均按类;评判标准为弱腐蚀性。2.A指直接临水或强透水层中的地下水；B是指弱透水层中的地下水。综合判定地下水和土对混凝结构具微腐蚀性，干湿交替情况下，对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀
18、性具弱腐蚀性；长期浸水情况下，对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性具微腐蚀性。 1.3 基坑支护结构 支护是设置在深基坑四周的一种特殊的临时性辅助结构物。用他来维持天然地基土的平衡状态。支护结构的种类繁多，国内常用的几种支护结构型式中用于一级基坑的有：混凝土灌注排桩、排桩土层锚杆支护和排桩内支撑支护。由于排桩土层锚杆支护的方法不宜用于地下水大的基坑，所以不适用于本基坑。而排桩内支撑支护的方法需大量支撑材料，基坑内施工也不方便，考虑到经济问题，该方法不可取，这样就采用混凝土灌注排桩的方法，但排桩墙不能止水，那么宜采用降水、排桩与水泥土桩组合截水帷幕支护（见图1-1）。本基坑的支护设计（具体结构见图1-
19、2）如下：（1）上部采用土钉墙，下部采用灌注桩+锚索+旋喷桩。（2）灌注桩桩经800mm，钢筋保护层50mm，冠梁钢筋保护层30mm。（3）土钉孔径100mm，俯角5，锚索孔径170mm，俯角15，孔内注入素水泥浆。（4）土钉墙喷射混凝土面层分布筋上下段搭接长度应大于300mm。（5）通过现场试验确定锚索抗拉力，如不足应调整设计。图1-1 止水帷幕高压旋喷桩布置图 图1-2 支护结构剖面图 经分析，基坑开挖必然会对基坑围护结构、周边邻近建筑物、道路等产生一定的影响。在基坑施工阶段进行安全监测，以便于掌握施工区的动态变化，及时发现不安全因素，合理安排和调整施工流程，减少经济损失及不利的社会影响。
20、 本基坑开挖最深约11.0m，影响基坑开挖稳定的土层有（1）、（2）、（3）、（4）、（5）层地基土，根据三轴剪切试验成果结合建筑施工经验，综合确定验算边坡稳定所需不固结不排水（UU）抗剪强度指标参数见表5.3.2，各层土的渗透系数见表5.4.4.1。 表5.4.4.1 各层土的渗透系数 层号（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）渗透系数（cm/s）2.710-56.510-41.510-53.510-42.910-53.810-54.110-52.810-44.110-3注：表中数据有室内渗透试验测得 对（1）、（2）、（3）、（4）、（5）层指标加权平均并考虑基坑开挖的不利
21、组合，结合地区经验综合取值得：Ck=10.0kPa，k =16.9度，=19.0kN/m3，则由经验公式： 计算出基坑直立开挖自稳临界值：Hcr=2.8m。直立开挖不能满足要求，可选用复合土钉墙或排桩支护。 本场地勘察期间，初见地下水位埋深3.5m左右，稳定地下水位埋深4.2-5.1m，近3-5年最高水位约3.0m。基坑开挖最深约11.0米，需降低地下水位以满足施工要求，根据地层特征可选用敞开式管井或轻型井点联合降水，各土层的渗透系数可参照表5.4.4.1。降水时应注意对邻近建筑物的影响，必要时，应采取有效的措施。降水时可采取分块段降水。 基坑深度为11米，根据JGJ120-99和GB5020
22、2-2002的规定，经综合分析后确定基坑的安全等级为一级。1.4 基坑周边环境基坑北侧：开阔场地。基坑东侧：距热力管线14.4m,煤气管线17m,综合通讯管线18.7m，黄河大街路沿石 21.5m， 污水管线26，雨水管线48.1m，电力电缆55.6m，给水管线59.7m，一层平房65.9m。 基坑西侧：距电视塔最近处55m。基坑南侧：距电视塔南路13.5m，距郭银河34.5m，距一二层平房51.6m。2 监测目的和内容2.1 监测的目的 (1)检验设计所采取的各种参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工。通过监测可以了解周边土体的实际变形和应力分布，用于验证设计和实际符合程度，通过监测掌握
23、周边建筑物和管线的变化趋势，并根据基坑变形和应力分布情况为施工步骤的实施、施工工艺的采用提供有价值的指导性意见。 (2)为基坑周围环境进行及时、有效地保护提供依据。通过对邻近土层、地下管线、相邻建筑物的现场监测，验证基坑开挖方案和环境保护方案的正确性，及时分析出现的问题，及时采取措施对周围环境进一步加强保护。 (3)积累经验，为提高基坑工程的设计和施工水平提供依据。2.2 监测的依据（1）开封中原明珠基坑工程设计方案 2012年5月；（2）开封中原明珠岩土工程勘察报告 2012年4月；（3）建筑基坑支护技术规范JGJ120-99；（4）建筑地基基础设计规范GB50007-2002；（5）建筑地
24、基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002；（6）工程测量规范GB50026-2007；（7）建筑变形测量规范JGJ8-2007；（8）建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009；（9）混凝土结构设计规范GB50010-2002；（10）建筑基坑工程检测技术规范GB50497-2009。2.3 监测的项目(1）对支护结构墙顶的竖向位移、水平位移进行监测；(2）对周围建筑物沉降进行监测；(3）对预应力锚索应力进行监测；(4）对周围道路沉降进行监测；(5）对周围管线沉降监测；(6）对基坑外水位进行监测；(7）对支护结构深层水平位移进行监测。 3 监测点的布设及原则 变形测量点分为基准
25、点、工作基点和变形监测点。基准点是为进行变形测量而布设的稳定的、需长期保存的测量控制点。工作基点是为直接观测变形监测点而在现场布设的相对稳定的测量控制点。变形监测点是布设在建筑地基、基础、场地及上部结构的敏感位置上能反映其变形特征的测量点。GB50497-2009中对它们的布设作了一定的要求：（1） 每个基坑工程至少应有3个稳固可靠的点作为基准点； （2） 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； （3） 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； （4） 监测期间，应定期检查工作基点的稳定性。3.1 基准点
26、的布设及原则基准点是变形监测系统的基本控制点，是测定工作基点和变形点的依据。每个工程一般应建立3个基准点，以便互相校核，确保坐标系统的一致。水平位移基准点，可根据点位所处的地质条件选埋，常采用地表混凝土观测墩、井式混凝土观测墩等。沉降观测的基准点通常成组设置，用以检核基准点的稳定性。每一个测区的基准点不应少于3个。水准基点的标石，应埋设在基岩层或原状土层中。水准基点的埋石可根据不同地质条件选埋基岩水准基点标石、深埋钢管水准基点标石、深埋双金属管水准基点标石和混凝土基本水准标石。变形观测中设置的基准点应进行定期观测，将观测结果进行统计分析，以判断基准点本身的稳定情况。水平位移基准点的稳定性检核通
27、常采用三角测量法进行。沉降监测基准点的稳定性一般采用精密水准测量的方法检核。3.2 工作基点的布设及原则工作基点是基准点与变形观测点之间起联系作用的点。工作点埋设在被研究对象附近，要求在观测期间保持点位稳定，其点位由基准点定期监测。工作基点位置与邻近建筑物的距离不得小于建筑物基础深度的1.5倍2.0倍。工作基点与联系点也可以设置在稳定的永久性建筑物墙体或基础上，工作基点的标石，可根据实际情况和工程的规模，参照基准点的要求建立。3.3 变形监测点的布设及原则变形观测点是直接埋设在变形体上的能反映建筑物变形特征的测量点。应设立在能反映监测体变形特征的位置或者检测断面上。一般埋设在建筑物内部，并根据
28、测定它们的变化来判断这些建筑物的沉陷与位移。本项目布设工作基点，在基准点上直接测定变形观测点。变形监测点标石埋设后，应在其稳定后方可开始观测。稳定期根据观测要求与测区的地质条件确定，一般不宜少于15天。(布点详见开封中原明珠基坑平面图)3.3.1 基坑及支护结构监测点的布设基坑边坡顶部的水平位移和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，基坑周边中部、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。监测点宜设置在基坑边坡坡顶上。本项目在边坡上设置一组测点，共22个测点，编号为P1P22。围护桩顶部水平位移和竖向位移监测点沿围护桩周边布置，在围护桩周边中部、阳角处布置监测点。监测
29、点间距不大于20m，每边监测点数目不少于3个。监测点设置在冠梁上。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，孔间距2050米。 水位监测管的埋置深度（管底标高）应在最低设计水位之下35m。 基坑外地下水位监测点的布置应沿基坑周边、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，如有止水帷幕，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处。3.3.2 周边环境监测点的布设周围环境主要指基坑开挖3倍深度范围内的建筑物和管线，主要为沉降观测。建筑物测点主要布设在墙角、沿外墙每1015m处或每隔23根柱基上，应能充分反映建筑物各部分的不均匀沉降。管线上测点
30、的布设主要考虑变形的敏感度，主要设在管线的节点、转弯点和变形较大的地方，监测点平面间距最好在1525m之间。给水、煤气、暖气等压力管线最好设置直接监测点。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。道路及地表沉降测点按监测方案在受施工影响的地表设置，测点间距为2550m。在基坑周边道路共布设一组沉降监测点。4 监测精度要求及仪器选择4.1 监测精度要求4.1.1 水平位移监测精度要求建筑基坑工程检测技术规范（GB50497-2009）中的规定可知相对应的基坑围护墙（坡）顶水平位移监测精度要求：监测点坐标中误差1.5mm。（监测点坐标中误差，系指监测点相对
31、测站点（如工作基点等）的坐标中误差，为点位中误差的。）地下管线的水平位移监测精度宜不低于1.5mm。4.1.2 沉降位移监测精度要求GB50497-2009中规定一级基坑宜按国家二等水准测量的技术要求施测，进行闭合路线或往返观测。按照要求水准测量观测点测站高差中误差精度为0.5mm。观测前对水准仪进行“”角检测，其“”角小于15即符合规范规定要求。每次观测的高程中误差均小于0.5mm。地下管线的竖向位移监测精度宜不低于0.5mm。4.1.3 深层水平位移监测精度要求测斜仪的系统精度不宜低于0.1mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500mm。4.1.4 地下水位监测精度要求地下水位监测精度不
32、宜低于10mm。4.1.5 锚杆拉力监测精度要求锚杆轴力计、钢筋应力计和应变计的量程宜为设计最大拉力值的1.2倍，量测精度不宜低于0.5%FS，分辨率不宜低于0.2%FS。4.2 仪器的选择 水准测量用DS05级水准仪，结合铟瓦钢尺，其标称精度为：0.5mm。按光学微测法施测。（仪器见图4-1）图4-1 DS05水准仪 平面控制点测量采用南方NTS-352全站仪，其标称精度为：测距2mm+2ppm，测角2。（仪器见图4-2）图4-2 南方NTS-352全站仪深层水平位移测量采用HCX-2B型测斜仪，其仪器标称精度为4mm/20m，探头工作幅度为60，探头测量精度为0.1mm/1m；测读仪显示读
33、数至0.01mm。（仪器见图4-3）图4-3 滑动式测斜仪锚杆应力监测采用锚杆测力计（外置式）。可对锚索或锚杆拉力进行检测，及对其应力变化情况进行长期监测。还可用于预应力混凝土桥梁钢筋张拉力的检测和波纹管摩阻的测定，以保证安全和取得准确数据。（仪器见图4-4）图4-4 振动式锚索测力计地下水位监测用水位计，通常用于测量井、钻孔及水位管中的水位。仪器最小读数为1mm，重复性误差为m。（仪器见图4-5）图4-5 钢尺水位计5 监测方法监测方法的选择应根据基坑等级、精度要求、设计要求、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。 5.1 基坑水平位移监测5.1.1 坡顶水平位移
34、监测 水平位移的观测方法有很多，可根据现场条件及观测仪器而定，本基坑采用的方法是极坐标法、视准线法、小角度法。（1）极坐标法采用南方NTS-352全站仪建立本基坑的平面控制网，观测数据为水平角、竖直角、斜距等，采用间接平差的方法和坐标正反算的方法计算各个控制点的平面坐标。在工作基点上架站，利用极坐标法观测得到监测点的坐标，把第一次观测所得坐标记为初始值，通过以后在施工进行中的多次重复观测所得的坐标值，与初始值比较，得到该点的位移量，通过分析数据，画出位移量的变化曲线。（2）视准线法采用视准线法测量时，用精密的全站仪沿欲测量的基坑边线设置一条视准线。在该线的一端假设全站仪，在视线的另一端架设棱镜
35、。在基线上沿基坑边线根据需要设置1,2,3到n个监测点，在一个端点上安置经纬仪，在另一个端点上设置固定觇标，并在每一照准点上安置活动觇标。观测时，全站仪后视找准固定觇标进行定向，然后再观测基坑边各测点上的活动觇标。在活动觇标设备上读取读数，即可得到该点相对于固定方向上的偏离值。比较历次观测所得的数值，即可求得该点的水平位移量。每个测点应照准三次，观测时的顺序是由近到远，再由远到近往返进行。测点观测结束后，再用全站仪照准另一端点，检查在观测过程中仪器是否有移动，如果发现望远镜的照准线移动了，则全部观测成果作废，重新观测。在一端点上观测结束后，应将仪器移至另一端点，重新进行以上各项观测。将每次观测
36、数据记录在表格中，计算第一次观测值与以后观测值之差，即为该点水平位移值。 图5-1 视准线法示意图（2）小角度法该方法适用于基坑监测点零乱，不在同一条直线上的情况下。测小角度法是利用精密的全站仪测出基准线与测站点视线之间的微小角度。首次观测4个测回，取其平均值，计算其偏离值： 图5-2 小角度法示意图式中：S为测站到观测点的距离；如果按角测定中误差为，S为100m代入上式，则位移值的中误差约为。由于视准线法精度较高，直观性强，操作简易，确定位移量迅速。所以在本基坑监测中当位移量较小时，可使用活动觇牌法进行监测，当位移量增大，超出觇标活动范围时，可使用小角度法监测。测定特定方向上的水平位移时可采
37、用视准线法、小角度法、投点法等；可使用全站仪自由设站法测监测点水平位移，并且这种方法去掉了仪器的对中误差，故具有高精度的特点。当基准点距基坑监测点较远时，采用GPS测量法或三角观测、三边观测、边角同测与基准线法相结合的综合测量方法。冠梁顶部水平位移监测点布设位置：将顶端划“十”字的钢筋埋入冠梁中，用混凝土固定，确保测点牢稳。5.1.2 支护结构深层水平位移监测在基坑围护地下钻孔灌注桩的钢筋笼上绑扎安装带导槽PVC管，测斜管管径为70mm，内壁有二组互成90的纵向导槽，导槽控制了测试方位。埋设时，应保证让一组导槽垂直于围护体，另一组平行于基坑墙体。测试时，测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔底，在恒温一段
38、时间后，自下而上逐段（间隔0.5米）测出X方向上的位移。同时用光学仪器测量管顶位移作为控制值。在基坑开挖前，分二次对每一测斜孔测量各深度点的倾斜值，取其平均值作为原始偏移值。“”值表示向基坑内位移，“”值表示向基坑外位移。仪器采用美国Geokon-603测斜仪或北京航天CX-06型测斜仪进行测试，测斜精度0.1mm/500mm，见下图：测试原理见下图：计算公式：式中： Xi 为i深度的累计位移(计算结果精确至0.1mm ) Xi 为i深度的本次坐标(mm) Xi0 为i深度的初始坐标(mm) Aj为仪器在0方向的读数 Bj为仪器在180方向上的读数 C为探头标定系数5.2 基坑沉降位移监测5.
39、2.1 监测方法沉降监测的方法通常有三种：精密水准测量、精密三角高程测量和液体静力水准测量。其中精密水准测量精度高，方法简单，是沉降监测最主要的办法。但如果水准路线线况差，水准实施很困难时，用精密三角高程测量。而液体静力水准测量受环境影响比较大，这种方法适合于建筑物内部的沉降观测，尤其是用常规的光学水准法观测较困难且高差又不太大的情况。结合实际综合考虑，采用精密水准测量方法。采用精密水准方法进行沉降监测时，从基准点开始经过若干监测点，形成一个或多个闭合或附和路线，困难的监测点可以采用支水准路线往返测量。水准测量规范对观测程序有一定的要求，往测时，奇数站的观测顺序为：后视标尺的基本分划，前视标尺
40、的基本分划，前视标尺的辅助分划，后视标尺的辅助分划，简称“后前前后”；偶数站的观测顺序为：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，简称“前后后前”。返测时，奇、偶数站的观测顺序与往测的偶、奇数站相同。5.2.2 精度控制指标 二等沉降监测应由表5-1和表5-2控制其观测成果精度表5-1 沉降监测成果精度控制指标（一）（单位：m）等级视线长度前后视距差前后视距累积差视线二级502.03.00.2注：表中视线高度为下丝读数。表5-2 沉降监测成果精度控制指标（二）（单位：mm）等级基辅分划（黑红面）读数之差基辅分划（黑红面）所测高差之差往返较差及附和或环线闭
41、合差单程双测站所测高差较差检测已测测段高差之差二级0.50.71.00.71.5注：表中为测站数。5.3 锚索应力监测本监测项目通过在基坑支护锚杆中安装的锚杆应力计来完成。观测每周期观测锚杆固力计上显示的数据，其数据应为基坑挖的越深，读数越大。当基坑开挖工作结束后，其数据大小应趋于稳定，但锚杆压力的最大变化值应小于设计要求的最大预警值。锚索应力是反映锚拉支护结构锚索受力情况和安全状态的指标，能够测得锚索实际拉力随时间的变化情况，对该监测项目的实测成果进行分析，对检验锚索的实际工作状态和预加荷载的损失程度、研究锚索受力机理及其变化规律有着重要意义。（1） 安装方法图5-3 锚索应力计安装图（2）
42、 监测方法 锚索测力计由锚索测力传感器与检测仪、便携式检测仪或多功能电脑检测仪配套使用，直接显示锚索拉力。锚索拉力施压于油缸使其内部油压升高，油压经过油管传到振弦液压传感器的工作膜，膜挠曲使弦张力减小，固有振动频率降低，若其电缆接检测仪，启动电源测力、油压被转换为频率信号输出，测频电路测定频率f后，单片机按以下数学模型计算出拉力F并直接数字显示。式中：、传感器常数； 初频（=0时的频率）； 力为时的输出频率。5.4 地下水位监测在基坑开挖施工中，须在基坑内进行大面积疏干降水以保持基坑内土体相对干燥，以便于土方开挖和土渣运输，如果止水帷幕的实际效果不够理想，将势必对周边环境和建筑物造成危害性影响
43、，严重将造成基坑管涌、塌方的危害。为了使浅层地下水位保持一适当的水平，以使周边环境处于相对稳定可控状态，加强对坑内、外浅层水位和承压水位的动态观测和分析,对于了解和控制基坑降水深度、判定围护体系的隔水性能,分析坑内、外地下水的联系程度具有十分重要的意义。对于水位动态变化的量测，可在基坑降水前测得各水位孔孔口标高及各孔水位深度，孔口标高减水位深度即得水位标高，初始水位为连续二次测试的平均值。每次测得水位标高与初始水位标高的差即为水位累计变化量。采用SWJ90电测水位计。基坑内水位变化观测一般由降水单位实施，可采用降水井定时停抽后量测井内水位的变化。5.5 周围环境监测5.5.1 周围建筑物的监测
44、观测基坑在开挖过程中周边建筑物的竖向变形情况，掌握该区域建筑物的稳定性，了解基坑施工对周边建筑物的影响。将“L”型钢筋植入建筑物墙体内。（如图5-4所示）图5-4 周边建筑物测点埋设形式图周边建筑物沉降按照国家二等水准要求观测。以水准控制点为基准点，从高程控制网引入高程，然后进行闭合或者附合线路测量，平差后计算各测点高程，并与原来值进行比较，计算出累计变化量，再与上次比较计算本次变化量。5.5.2 周围地下管线的监测在加载预压、沉桩、强夯、降低地下水位等建筑物的基础施工期间都会对周围环境及地形产生一定影响，从而影响地下管线的安全。为确保地下管线的运行安全及施工的顺利进行，在进行基础施工中必须对
45、施工区附近的埋设管进行变形监测，以有效指导施工、控制施工速度，确保施工及管线的正常运转，避免事故的发生。传统的地下管线监测方法是采用开挖布点，直接对地下管线进行沉降位移观测，也就是常说的直接测量法。然而在实际施工中绝大部分区域是没有开挖条件的，有的施工区域即使有开挖条件，但也很难一次性较为准确地找到所要布设测点的管线，而且制作窖井时标志周期长、费用大。因此采用直接监测的方法较难实施。那么就采用间接监测（不用开挖地面埋测点）的方法。这种方法的测点的布设灵活性大，埋设简单、方便，而且测设精度较高，预警效果显著。间接测量方法不直接测量管线的变形，而是通过监测其周围土体的沉降位移情况间接反映管线的变形。沉降位移测点的布设：间接测量方法不直接在受