安居S6地块深基坑变形监测方案设计毕业设计正文.doc

安居S6地块深基坑变形监测方案设计目 录摘 要IABSTRACTII1 工程概况1 1.1 安全等级1 1.2 基坑周边环境1 1.3 工程地质概况和水文地质概况1 1.4 基坑支护结构32 监测的目的和内容4 2.1 监测的目的4 2.2 监测的依据 5 2.3 监测的内容53 监测精度要求及仪器选择6 3.1 监测精度要求6 3.1.1 水平位移监测精度要求6 3.1.2 竖向位移监测精度要求6 3.1.3 深层水平位移监测精度要求7 3.1.4 地下水位监测精度要求7 3.1.5 锚杆拉力监测精度要求7 3.2 仪器选择74 基准点、监测点的的布设及原则8 4.1 基准点的布设及原则9 4.2 工作基点及布设原则9 4.3 变形监测点的布设及原则10 4.3.1 基坑及支护结构检测点的布设10 4.3.2 周边环境监测点的布设105 监测方法11 5.1 基坑水平位移监测11 5.1.1 坡顶水平位移监测11 5.1.2 围护桩顶水平位移监测14 5.1.3 支护结构深层水平位移监测15 5.2 锚索应力监测15 5.3 地下水位监测16 5.4 周围环境监测17 5.4.1 周围建筑物的监测17 5.4.2 周围地下管线的监测17 5.4.3 周围道路的监测186 监测点的技术要求及警戒值18 6.1 监测点技术要求19 6.2 监测项目警戒值197 监测频率19 7.1 正常工况观测频率19 7.2 异常工况观测频率20 7.3 紧急工况观测频率208 监测进行中的检查及危险警报20 8.1 巡视检查20 8.2 危险警报229 监测质量保证措施及成果报告22 9.1 监测质量保证措施22 9.2 监测成果报告2310 监测数据整理与反馈23 10.1 监测数据整理23 10.2监测数据反馈2411 致谢25参考文献26 安居S6地块深基坑变形监测方案设计摘 要安居东城首府S6地块位于邯郸市东柳大街西侧，友谊路北侧。由3栋高层建筑和地下车库组成，地下2层。基坑长约320m，基坑宽约60m，基坑深度10.8m。为了安全施工及时了解基坑开挖过程中基坑坡顶、冠梁、管线、周边建筑等各部分的变形情况，依据国家建筑基坑工程监测技术及建筑变形测量规范的要求，必须在基坑开挖过程中，对基坑相关部分进行水平位移、沉降、地下水位等的施工监测。因此，本文在充分考虑了安居东城首府S6地块的地理环境、地质条件以及测区情况等因素的条件下，对安居东城首府S6地块的深基坑工程进行监测方案设计，对施测方案、施测精度、预警值、数据处理方案进行探讨，为将来开展类似深基坑工程监测提供参考方案。关键词 深基坑工程；水平位移；沉降观测；监测精度；数据模型 Housing S6 Lot Excavation deformation monitoring program designABSTRACTThe housing the Dongcheng capital S6 plots located in Handan City East Willow Street on the west side, the north side of the Friendship Road. Consists of three high-rise buildings and an underground garage and 2 underground floors. Pit about 320m, pit width of 60m, pit depth of 10.8m. In order to keep abreast of safe construction during excavation pit the top of the hill, the top beam, pipelines, surrounding buildings and other parts of deformation, according to the national building foundation engineering monitoring technology and deformation measurement of building requirements, must be in the pit horizontal displacement, subsidence, water table, the relevant part of the foundation pit construction monitoring during excavation. , Take full account of the housing Dongcheng capital S6 Lot geographical environment, under the conditions of the geological conditions as well as the survey area, deep excavation place to live the the Dongcheng capital S6 plots design of monitoring programs, facilities examine the scheme applied measurement accuracy, the warning value, the data processing program to explore for the future to carry out similar deep excavation monitoring reference scenario.KEY WORDS:Deep excavation;horizontal displacement;settlement observation;monitoring accuracy;data modelII1工程概况1.1基坑安全等级 基坑工程应该视结构破坏可能产生的结果，包括造成经济损失，危机人的生命，地下市政设施等影响，产生社会影响的严重性等以及对临近建筑物的影响，来采用不同安全等级的侧壁来保证工程的安全进行。建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）中规定，基坑侧壁的安全等级分为三级，不同等级采用相应的重要性系数。其中规定“支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重”的为一级，影响一般的为二级，影响不严重的为三级，根据对本工程现场勘查状况，本基坑侧壁安全等级为一级1。建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）对基坑分级和变形监控值作了规定，其中明确规定基坑开挖深度大于10m的为一级基坑，所以本基坑属于一级基坑，相应一级基坑的围护结构墙顶位移监控值为3cm，围护结构墙体最大位移监控值为5cm，地面最大沉降监控值为3cm。1.2基坑周边环境基坑北侧：为S4地块。基坑东侧：距东柳大街路沿石16.1 m，距雨水管、污水管分别为27.6m、33.1m。基坑南侧：距友谊路红线9.4m，距给水管、电缆、污水管、雨水管和光缆分别为14.5 m、17.5m、28.3m、31.8m和37.8m。基坑西侧：距33层住宅楼7.0m（剪力墙结构，桩筏基础，基础埋深6.6），距2层商业房7.0m（框架结构，筏基，基础埋深6.0）。1.3工程地质概况和水文地质概况1.3.1工程地质概况本勘察场地位于河北省邯郸市友谊路和东柳大街交叉口的西北角，整个场地地形平坦，属太行山东麓山前冲积扇平原地貌，勘察点地面标高52.9-54.5m。本次勘察在60m深度范围内，所揭露地层为第四纪冲洪积物。由地基土壤类型，土壤特性和建设工程评估的要求出发，可以将地基土的网站的原因分为13岩土单元，说明如下：（1）杂填土（Q42ml）：灰色、黄褐色，湿，松散，主要由碎砖块、建筑垃圾、粘性土及粉土组成。本层土分布全场区，层厚0.204.30m，层底标高48.8054.30m。（2）粉土（Q42（al+pl）：黄褐色，湿很湿，稍密中密，摇振反应中等迅速，无光泽，干强度和韧性低，夹粉质粘土及粘土薄层，局部夹砂薄层。本层土分布全场区，层厚2.206.90m，层底标高45.6051.00m。（2-1）细砂（Q42(al+pl)）:黄褐色，饱和，松散，长石，石英质，颗粒均匀。本透镜体只在部分钻孔揭露，揭露厚度0.500.70m，层底标高50.3050.40m。（3）粉质粘土（Q42（al+pl）：灰褐，灰褐色，可塑，摇振无反应，干强度和韧性中等，夹粘土及粉土薄层。本层土分布全场区，层厚0.702.60m，层底标高43.9047.70m。（4）粉质粘土（Q42（al+pl）：灰褐色，软塑可塑，稍光滑，干强度和韧性中等，含有机质，夹粘土及粉土薄层。压缩系数a0.1-0.2(1-MPA)=0.690.22MPA，属中偏高压缩性土。本层土分布全场区，层厚3.706.30m，层底标高39.5041.70m。（5）粉质粘土（Q42（al+pl）：灰黑色夹黄褐色，可塑硬塑，局部软塑，摇振无反应，稍光滑，干强度和韧性中等，含有机质及小量钙质结核，夹粘土及粉土薄层。本层土分布全场区，层厚2.405.30m，层底标高34.9038.70m。（6）粉质粘土（Q41（al+pl）：浅黄色，可塑硬塑，摇振无反应，稍光滑，干强度和韧性中等，夹粘土及粉土薄层，局部夹砂薄层。本层土分布全场区，层厚0.703.10m，层底标高31.8036.70m。（6-1）细砂（Q41（al+pl）：黄褐色，饱和，稍密，长石，石英质，颗粒均匀。本透镜体只在部分钻孔揭露，揭露厚度0.500.80m，层底标高35.3035.70m。（7）粉质粘土（Q41（al+pl）：褐色夹灰绿色条带，硬塑，摇振无反应，较光滑，干强度中等，韧性中等，含氧化物及少量钙质结核，夹粉土、粉粘薄层。本层土分布全场区，层厚0.404.60m，层底标高28.4034.50m。（8）粉质粘土（Q41（al+pl）：黄褐色，饱和，中密密实，长石，石英质，稍光滑，干强度和韧性低，含砂粒，局部砂含量较高，夹粉质粘土薄层，局部夹砂薄层。本层土分布全场区，层厚2.708.10m，层底标高23.6029.50m。（8-1）细砂（Q41（al+pl）：黄褐色，饱和，中密密实，长石，石英质，颗粒均匀。本透镜体只在部分钻孔揭露，揭露厚度1.101.40m，层底标高25.1032.10m。（9）粉质粘土（Q41（al+pl）：棕黄色，硬塑，摇振无反应，稍光滑，干强度和韧性中等，含砂粒和大钙质结核，夹粉土及粘土薄层。本层土分布全场区，层厚1.303.90m，层底标高21.6024.10m。（10）粉土（Q41（al+pl）：黄褐色，湿很湿，中密密实，摇振反应中等，无光泽，干强度和韧性低，含砂粒，局部含量较高，局部夹粉质粘土及砂薄层。本层土分布全场区，层厚1.303.90m，层底标高16.2022.20m。（10-1）细砂（Q41（al+pl）：黄褐色，饱和，密实，长石石英质，颗粒均匀，局部胶结。本透镜体只在部分钻孔揭露，揭露厚度1.102.30m，层底标高18.2020.80m。（11）粉质粘土（Q41（al+pl）：棕黄色，局部为黄色，可塑，摇振无反应，稍光滑，干强度和韧性中等，含氧化物及少量钙质结核，夹粉土及粘土薄层。本层土分布全场区，层厚2.8010.0m，层底标高8.2014.20m。（11-1）细砂（Q41（al+pl）：黄褐色，饱和，中密，长石石英质，颗粒均匀。本透镜体只在部分钻孔揭露，揭露厚度0.802.30m，层底标高9.7013.20m。（12）粉质粘土（Q41（al+pl）：黄褐色，硬塑坚硬，摇振无反应，稍光滑，干强度和韧性中等，含氧化物及钙质结核，夹粉土及粉土薄层。本层土分布全场区，层厚4.5010.80m，层底标高-0.704.30m。（13）粉质粘土（Q41（al+pl）：黄褐色夹少许灰绿色，硬塑坚硬，摇振无反应，稍光滑，干强度和韧性中等，含氧化物及少量钙质结核，夹粉土及粘土薄层。本层土分布全场区，未揭穿，揭露最大厚度7.20m。1.3.2水文地质概况本次勘察在钻孔控制范围均见地下水，稳定水位埋深2.303.3m，历史最高水位为0.18m（即绝对标高为53.50m），一年内水位变化幅度为0.81.0m。属上层滞水，场地内地下水水位升降主要受大气降水补给。1.4 基坑支护结构(1)本基坑2012年5月由河南省地矿建设工程（集团）有限公司设计。基坑深度10.0米，经综合分析后确定基坑安全等级为一级。(2) 本基坑支护结构采用：上部2m挂网喷砼，下部采用桩锚结构，止水采用高压旋喷桩。灌注桩桩径800mm，桩顶部采用冠梁相连。桩与冠梁混凝土强度等级均为C25。旋喷桩桩径800mm，水泥掺量为土的天然质量的25%。锚杆体材料为3-4束型号15.2钢绞线，锚杆孔径180mm，注浆体强度M30。3排锚杆。(3)基坑降水采用管井降水，管井深度25m。本基坑支护结构如下图：2监测目的和内容2.1监测的目的在现实的施工中，有很多引起重大经济损失的深基坑支护设计和施工不当的事故发生，尤其是在破坏地下的水，电，煤气管网和周边的建筑物。因此，它是需要复杂的深基坑工程优化设计，信息技术，建设和现场监测，分析和其他技术措施，以解决复杂的技术问题，在项目，坑侧面保护的安全性和功能周围环境。为了实现深基坑开挖过程的动态控制，掌握地层、地下水、围护结构支撑与体系状态，和对现有建筑物和地下管线建设造成的后果。因此，必须进行监控量测。深基坑进行变形监测目的具体包括以下几点：（1）将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施参数，做到信息化施工。（2）将现场监测结果及时反馈设计单位，使设计能根据现场工况发展，及时对开挖方案进行调整，优化设计，使支护结构的设计既安全可靠又经济合理，达到信息化施工。 (3)保证基坑围护结构及周边建（构）筑物的稳定安全。2.2监测的依据（1）安居东城首府S6地块基坑工程设计2012年5月河南省地矿建设工程（集团）有限公司（2）安居东城首府S6地块岩土工程勘察报告2011年1月5日 中冶地勘岩土工程有限责任公司（3）建筑基坑支护技术规范JGJ120-2012；（4）建筑地基基础设计规范GB50007-2002；（5）建筑桩基技术规范JGJ94-2008；（6）建筑地基的处理技术规范JGJ79-2002；（7）锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001；（8）混凝土结构设计规范GB50010-2002；（9）建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009。2.3监测的内容基坑工程施工监测的对象主要为围护结构和周围环境两部分。各个监测对象包含不同的监测内容，需要使用相应的监测仪器和仪表，具体见表1表1 基坑工程施工监测的内容 序号监测对象监测内容监测仪器和仪表（一）围护结构1围护桩墙桩墙顶水平位移与沉降全站仪、水准仪等2锚杆内力轴力锚杆应力计3支护墙体深层水平位移滑动式测斜仪4坑内地下水水位钢尺水位计（二）周围环境5地下管线沉降水准仪等水平位移全站仪等6周围建筑沉降水准仪等倾斜全站仪等裂缝（如有）裂缝监测仪等7坑外地下水水位钢尺水位计3 监测精度要求及仪器选择3.1 监测精度要求3.1.1 水平位移监测精度要求建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）中规定一级基坑的围护墙顶位移监控值是30mm，这样由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1.5mm2。（监测点坐标中误差，系指监测点相对测站点（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。3.1.2 竖向位移监测精度要求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。3.1.3 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。3.1.4 地下水位监测精度要求地下水位监测精度不宜低于10mm。3.1.5 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、钢筋应力计和锚杆轴力计宜设计为最大拉力值的1.2倍，量测精度不宜低于0.5%FS，分辨率不宜低于0.2%FS。3.2 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3-1）图3-1 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3-2）图3-2 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；测读仪显示读数至0.01mm。（仪器见图3-3）图3-3 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3-4）图3-4 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3-5）图3-5 钢尺水位计4 基准点、监测点的布设及原则 变形测量点分为基准点、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。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； （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。4.1基准点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。基准点通常埋设在基坑开挖深度3倍范围以外不受施工影响的稳定区域，或利用已有稳定的施工控制点，不应埋设在低洼积水、湿陷、冻胀、胀缩等影响范围内，尽可能长期保存，稳定不动4。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5。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。在建筑区内，点位与邻近建筑物的距离应大于建筑物基础最大宽度的2倍，其标石埋深应大于邻近建筑物基础的深度6。在变形观测中，基准点的设置应进行定期观测，并将观测结果进行过统计和分析，来判断基准点本身的稳定情况。采用沉降监测基准点的稳定性一般使用机密水准测量的方法检核。4.2工作基点及布设原则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7。由于本项目周围通视条件比较好，工作基点不需要设置，所以没有关于工作基点的布设。4.3变形监测点的布设及原则4.3.1基坑及支护结构监测点的布设（1） 基坑坡顶和冠梁顶水平和竖向位移监测点布置冠梁顶的水平和竖向位移和基坑坡顶监测点，应在阳角处、周边中部布置监测点。监测点的水平间距应小于等于20米，每条变的监测点的个数应大于三个。水平和竖向位移监测点为共同点。（2） 灌注桩桩身最大水平位移监测点在使用测斜仪进行深层的水平位移时，在测斜管埋设在围护墙体内的情况下，测斜管长度应大于围护墙的深度；当测斜管埋设在土体中，测斜管长度不宜小于基坑开挖深度的1.5倍，并应大于围护墙的深度。以测斜管底为固定起算点时，管底应嵌入到稳定的土体中。本工程测斜管埋设在灌注桩内。灌注桩桩身最大水平位移监测点宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位。监测点的水平之间的距离宜为20到50米，每条边的监测点的数目应大于1个，共有8个测斜管，测斜长度应大于灌注桩的深度。灌注桩施工前10天应通知监测单位做好埋置测斜管的准备工作。（3） 锚杆内力监测点 锚杆内力的监测点的选取应在受力比较大且具有代表性的地点，基坑的地质条件复杂区，每边中部，阳角处适合布置监测点。每层锚杆的内力监测点数量应为该层锚杆总数的1%-3%，并不应少于3根。这个工程每层8个，锚杆的内力监测点，它的平面位置应与测斜管相邻，每一层监测点位置应在竖向上保持一致，每一根杆体上的测试点设置在冠梁与锚具或腰梁之间。锚杆应按设计和规范要求进行拉拔试验，以确定锚索受拉承载力设计值，如不足应调整设计。（4）地下水位监测点1)在基坑的外边，地下水的监测点应沿着基坑周边布设止水帷幕，监测点之间的距离适宜为20到50米左右。本工程在止水帷幕外侧设置8个水位监测井。2)基坑内部的地下水位监测点的布置应布置在基坑中央和两个紧邻的将水晶中间的位置。本工程在基坑内设置2个水位监测井。4.3.2周边环境监测点的布设在基坑边缘之外的1到3倍的基坑的深度范围之内需要保护的环境应该视为监测对象。（1）建筑物监测点1）建筑竖向位移监测点的布置应符合下列要求：建筑四角近基础处、沿外墙每6 m10 m 最大10 m15 m近基础处或每隔23根柱基处，且每侧不少于3个监测点8。2）建筑水平位移监测点与竖向位移监测点采用共同点。3）建筑物倾斜监测点应采用共同点与建筑倾斜的结算差异的垂直位移监测点，兼顾了原有建筑的倾斜。（2）管线位移监测点监测点适合布设在变形曲率，转角点，管线的节点的部分，间距最适合的大约为15到25米。 本基坑管线均在道路下面，设置间接监测点。该工程管线监测点重点选择易发生泄漏且泄漏后对基坑及环境危害较大的给水管、污水管、雨水管。（3） 地表（道路）竖向位移监测点在基坑南侧、东侧的地表竖向位移监测点与管线的监测点为共同点，基坑北侧、西侧监测点为独立点。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9。 5 监测方法5.1 基坑水平位移监测5.1.1 坡顶水平位移监测在基坑工程中，坡顶即为基坑开挖坡面与自然地面的交接处，如图5-1图5-1 基坑坡顶图监测方法根据现场实际情况本基坑主要采用：视准轴法、小角度法。（1）视准线法采用视准线法测量时，沿欲测量的基坑边线设置一条视准线（图5-2）。在该线的两端设置工作基点A、B。在基线上沿基坑边线根据需要设置1,2,3到n个监测点。如图5-2图5-2 视准线法水平位移监测我们可以通过视准线观测水平位移来进行观测。活动觇标法就是，在上图端点A上安置经纬仪，在上图端点B设置固定觇标，并且在每一个照准点上安置活动觇标。进行数据观测时，经纬仪需要通过端点A，B进行定向，继而通过观测基坑各测点上的活动觇标，并读取觇标设备上的读数，得到该点相对于定向的偏离值。通过比较多次观测的读数，即可得到该点的水平位移量。应照准三次每个测点，观测时由近到远，再反过来进行。测点观测结束后，再应对准另一端点B，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A端点上观测结束后，应将仪器移至B点，重新进行以上各项观测。第一次观测值与以后观测所得读数之差，即为该点水平位移值。（2）小角度法该方法适用于观测点零乱，不在同一条直线上的情况下，如图5-3基坑 A S T 图5-3 小角度法水平位移监测在距离基坑2倍开挖深度的地方，设置测站点A，设测站点与观测点T的距离是S，则需在大于2S的范围外，设置后视方向。一般为了方便，就会选用建筑物的棱边作为固定目标。使用DJ2级经纬仪测定角，测几回角度可以视距离S及观测点的精度要求来定，一般是二到四测回，并测量A到T的距离。为确保角初始值的正确性，需要两次测定。每次计算角的变动量，利用下式来获得T点的位移量：(mm) 式（5-1）式中角的变动量（）；换算常数，即将角化成弧度的系数，S测站至观测点的距离（mm）。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。5.1.2 围护桩顶水平位移监测围护桩顶的监测点设在冠梁上，冠梁是设置在围护墙顶部的连梁。（见图5-4）标点埋设：在设计位置使用电锤埋设一测量标点。测量：按二等水准要求测量冠梁上的监测点的布设的方法是利用混凝土国定顶端划“十”字的钢筋埋入冠梁中，确保牢稳。图5-4 冠梁位置图围护桩桩顶水平位移监测方法和坡顶水平位移监测的方法是相同的。5.1.3支护结构深层水平位移监测土体深层位移变形通过预埋在基坑周边的测斜孔进行监测，主要了解随基坑开挖深度的增加，土体在不同深度的水平位移变化情况。测斜仪是一种可精确地测量在不同深度处土层的水平位移的工程测量仪器，测斜系统由测斜管、测斜探头、读数仪和数据电缆组成。测量时，首先需要用全站仪对测斜管口处的坐标，和上一次观测值进行比较，求得其位移量，通过平差修正测斜管口的坐标。然后使斜探头滚轮沿测斜管内壁的导槽中，沿槽滚动把测斜探头放进测斜管的底部，由引出的导线将测斜管的倾斜角或水平投影值显示在读数仪上。不同时刻所测出的某一深度处的测斜管水平投影值的变化就是该点位置土体水平位移值。同一位置不同时刻测得的水平投影量之差，即为该深度土体的水平位移值。计算不同孔和不同深度段位移的累计差值，并与初始值比较，计算累计变化量，与上次累计变化量比较计算本次变化量，填入监测日报表中。根据基坑的开挖总深度，在预订的测斜管埋设位置钻孔，确定测斜管孔深。特别之出，由于测斜仪的探头十分昂贵，在未确认测斜管导槽畅通时，不允许放入探头。为保护测斜口，在其位置应做出显著标志。现场测量前务必按孔口位布置图编制完整的钻孔列表，以与测量结果对应。5.2 锚索应力监测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） 安装方法因为结构设计的不同，锚索计需要安置在张拉端或者锚固端，安装中，钢绞线或者锚索需从锚索计的中央经过，测量计放在钢垫座和工作锚之间。安装途中，应随时对锚索计进行实时监测，并从中央锚索开始向周围锚索慢慢的加载以免锚索计的偏心受力或者过载。如图5-5图5-5 锚索应力计安装图 （2）测量方法 1）在锚索（杆）受力前进行初始值的测量，监测两次的测值计算其均值，作为轴力初始值。 2）在承受荷载的过程中按设计和规范要求的频率进行监测。 3）监测时记录数据稳定后的频率值，填写监测报表，现场检查监测数据是否正确。 4）监测时所记录的数据为频率值，应根据仪器的标定公式代入标定常数，计算拉力值，并绘制拉力-时间变化曲线图。锚索（杆）拉力计算般公式为：PKF十B式中：P所受荷载值(KN) K仪器标定系数(KNF) F输出频率模数实时测量值相对于基准值的变化量(F) B仪器的计算修正值(KN)。5.3 地下水位监测（1)、水位管埋设：埋设水位管时，底部2m长范围内的测管每隔20cm打一小孔，共三排，便于地下水进入管中；同时用沙布包裹该段管子以免管外土粒进入管中。管子下入孔底后以中粗砂封孔，地表下2m长范围内管外孔隙用粘性土封堵，以免地表水流入管中。（2)、监测仪器：使用水位仪。（3)、监测原理：监测时，将水位仪探头自上而下慢慢往下放，探头接触水面，二次仪表上的蜂鸣器就会鸣叫，此时的深度即为水位值。5.4 周围环境监测5.4.1 周围建筑物的监测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5-6所示）图5-6 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，从高程控制网引入高程，固定测站进行闭合或者附合线路测量，进行平差并计算各测点高程，并与初始值比较，计算累计变化量，与上次高程比较计算本次变化量。5.4.2 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。特别是那些天然气管、水管及通讯光缆管等，一旦因变形受到破坏，常常会造成比较严重的后果。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测管线上布点，而是根据现场施工的实际情况及地下管线的分布状况，将测点布设在地下管线的内侧土体中（距离管线约为2-5m的范围内）。 沉降观测按二等水准测量要求采用几何水准测量方法进行。为提高测量精度，便于不同观测频次的测量成果相比较，水准路线一般全布设为闭合路线，水准路线闭合差要求不超过0.31.0mm。5.4.3 周围道路的监测观测基坑开挖过程中周边道路竖向位移情况，掌握该区域道路的稳定性，了解基坑施工对周边道路的影响。为保护测点不受碾压影响，道路及地表沉降测点标志采用窖井测点形式，使用人工开挖或者钻具成孔的方法进行埋设，要求需要穿过硬质路面。测点需要添加保护盖，孔径需大于150mm。道路、地表沉降监测点则应该埋设平整，防止因为高低不平的缘故影响人员和车辆的通行，与此同时，测点埋设须稳固，并做好清晰标记，便于保存。（见图5-7）。图5-7 道路地表点埋设形式图周边道路沉降按照国家二等水准要求观测。以水准控制点为基准，从高程控制网引入高程，固定测站进行闭合或者附合线路测量，进行平差并计算各测点高程，并与初始值比较，计算累计变化量，与上次高程比较计算本次变化量。6 监测点的技术要求及警戒值6.1监测点技术要求（1）开挖工程布局监测点反映监控对象的实际状况及其变化趋势，并应满足监控要求。（2）挖掘工程监测点的布置须使不干扰的监视对象的正常工作，建筑工程的不利影响减至最低。（3）监测标志应是固体的，很明显，结构合理，监测点的位置应避开障碍物，便于观察。（4）在目标对象的内力和变形的变化有代表性的部分，重点监测点监测点附近应适当加密。（5） 应加强对监测点的保护，必要时应设置监测点的保护装置或保护设施。6.2监测项目警戒值（1） 基坑及支护结构监测报警值：坡顶和冠梁顶水平位移及竖向位移1-1剖面10mm、其它剖面5mm。灌注桩桩身最大水平位移1-1剖面45mm、其它剖面18mm。道路沉降30mm。锚索内力70%f。f为锚索承载力设计值（KN）：1-1剖面 ：第1排394，第2排573，第3排553；2-2剖面：259。当监测项目的变化速率达到2mm/d或连续3d超过该值70%，应报警。（2） 周边环境监测报警值：雨水管、污水管位移20mm，其它管线位移30mm，变化速率2mm/d；建筑物位移12mm，变化速率1mm/d；建筑物局部倾斜或建筑整体倾斜累计值达到2/1000或倾斜速度连续3d大于0.0001H/d（H为建筑承重结构高度）时应报警。基坑周边建筑、管线的报警值除考虑基坑开挖造成的变形外，尚应考虑其原有变形的影响。1-1剖面基坑外侧地下水下降1.0m，其它剖面水位下降低于坡顶1.0m，速率达到0.5m/d时应报警。7 监测频率7.1正常工况观测频率根据相关规范和施工设计图纸的要求，各监测项目的监测频率见下表7-1： 表7-1 现场仪器监测的监测频率基坑类