郑州市中医院深基坑变形监测方案设计.doc

郑州市中医院深基坑变形监测方案设计目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1 课题研究现状及发展前途11.2 监测目的和内容11.2.1 监测的目的11.2.2 监测的内容及基本要求21.3 概况41.3.1 环境条件概述41.3.2 工程地质条件与水文地质条件评价42 仪器的选择及一些仪器的简单介绍73 基坑的监测的报警值及一些精度83.1 基坑及支护结构监测报警值83.2 周边环境监测报警值93.3 监测精度的要求94 基坑变形监测方案94.1 基准点的布设及观测94.2 测斜管的埋设94.3 监测点的布设104.4 基坑水准位移观测104.4.1 坡顶水平位移观测104.4.2 围护桩顶水平位移监测134.4.3 支护结构土体深层水平位移144.5 基坑的沉降观测164.5.1 基坑沉降观测的简单介绍164.5.2 坡顶沉降观测174.5.3 锚索应力监测174.5.4 周边环境的沉降监测195 地下水位的监测195.1 监测目的195.2 监测的基本内容195.3 仪器的选用205.4 监测技术205.5 注意事项206 数据整理与分析216.1 数据的整理216.2 数据的处理21结束语23致 谢24参考文献25附 录26郑州中医院深基坑变形监测方案设计摘 要郑州中医院位于河南省郑州市人民路与西华路交叉口西南角，拟建郑州中医院基础埋深约14.20m（室外地坪下）。本文结合实际工程介绍了郑州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。为了安全施工及时了解基坑开挖过程中基坑坡顶，本文在充分考虑了郑州的地理环境、地质条件以及测区情况等因素的条件下，对郑州中医院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，为自己工作遇到类似基坑变形监测奠定方法理论基础，为将来开展工作提供设计方案依据。.关键词 深基坑，水平位移，沉降观测，测斜管，数据模型THE DEFORMATION OF DEEP EXCAVATION MONITORING SCHEME DESIGE OF ZHENGZZHOU HOSPITAL OF TTADITIONAL CHINESE MEDICINEABSTRACTZhengzhou hospital is located in Zhengzhou City, HENNAN province peoples road and XIHUA Road intersection southwest corner, the Zhengzhou Hospital of traditional Chinese medicine based on depth of about 14.20m (outdoor floor below). This paper introduces the design scheme of monitoring the deformation of deep foundation pit of Zhengzhou combined with practical engineering, focusing on the horizontal displacement monitoring and settlement displacement monitoring, cable force monitoring should be done in detail, the underground water level monitoring and the environment around the settlement monitoring contents, methods, requirements, importance for the safety of construction timely understanding of the excavation slope, based on the full consideration of the geographical environment of Zhengzhou, geological condition and the measurement area factors, monitoring scheme design of deep foundation pit engineering of Zhengzhou Hospital of traditional Chinese medicine, carries on the discussion to the survey plan, the surveying precision, early warning value, data processing scheme, working for myself to meet similar foundation pit deformation monitoring and lay the theoretical foundation method provide design basis for the future work.Key words: deep foundation ,horizontal displacement;,Surveying Slant Tubes, data modelII1 绪论1.1 课题研究现状及发展前途在现代城市建设中高层建筑、地铁工程等工程中大量存在深基坑工程。深基坑是国家规定的具有较大危险性的工程之一，深基坑在开挖过程中往往会发生变形情况在我们不注意的地方，所以，在开挖的过程中危险性是比较高的，如果我们稍有不甚就会危害基坑本身，严重的甚至危及到附近的建筑物，这样造成的经济损失是相当巨大的。由于深基坑工程不仅技术比较复杂,而且涉及范围很广,事故频繁,因此在施工过程中我们应该进行监测，只有通过及时的监测，联系现场情况，及时分析问题，进行报警以及应急措施，以保证基坑的开挖过程顺利进行。在目前，基坑支护设计尚无成熟的方法用以计算基坑周围的土体变形，准确及时的监测，在施工过程中变的尤为重要，施工过程中对深基坑的需求也越来越大，要求越来越精确，其中深基坑施工监测的特点主要有：时效性：普通工程测量一般是没有明显的时间效应。但是基坑监测是要配合降水和施工过程来进行的，有鲜明的时间性是必然的，并且测量结果是随时间进行动态变化的。高精度：普通工程测量中误差限值通常在数毫米，例如60m以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为2.5mm。等精度：基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值即可，而不要要测量来出绝对值。由于基坑变形的各种特点适合现在工程的需要，它的地位越来越重要，根据很多已发生的基坑事故工程分析、统计可知几乎所有的事故发生都是因为在施工过程中对施工监测不重视，从而引起重大事故，甚至造成人员伤亡，现在的监测技术仍然存在缺陷，有很大的提升空间，现在我们应该应用最新技术和方法，为深基坑监测服务，以减少安全事故，为人们的生命安全保驾护航.1.2 监测目的和内容1.2.1 监测的目的（1）主要是用来较客观地反映基坑土体及受基坑开挖影响的邻近建筑物和设施当前所处的状态；（2）通过监测随时掌握土体和支护结构的内力变化情况，了解临近建筑物 构筑物的变形情况,将监测数据与设计预估值进行对比分析,以判断施工工艺和施工参数是否要修改,优化下一步施工参数为施工开展提供及时的反馈信息, 达到信息化施工的目至结构封顶。（3）对深基坑的监测的探讨越来越重要，主要通过深基坑的已知数据，用来修改施工方案，以便让施工达到最经济最安全，减少没必要的损失。1.2.2 监测的内容及基本要求根据设计、甲方要求建筑地基基础设计规范GB50007-2007和建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009有关规定及测绘工程专业所学内容本次毕业设计主要监测内容为:1 地基回弹的监测 2 地基应力应变监测（土压力及土应力应变监测） 3 地下水位监测4 地基渗压监测（包括封闭区内及封闭区外）5 桩基沉陷监测 6 阀板裂缝监测 7 桩基、阀板结构监测（钢筋应力监测、混凝土应变监测等）8 边坡变形监测（包括边坡变形监测及地下结构体外表面脱空监测）9 边坡应力应变监测（包括边坡本身以及边坡支护件如锚索、锚杆、挡墙等的应力应变监测） 10 表面地裂缝监测（包括水平裂缝、垂直裂缝的开合监测和错位监测）我们可以从下面表格具体看出表2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、水准仪等桩墙深层位移测斜仪桩墙内力钢筋应力传感器、频率仪等桩墙水土压力压力盒、孔隙水压力探头、频率仪等2水平支撑轴力钢筋应力传感器、位移计、频率仪等3圈梁内力钢筋应力传感器、频率仪等水平位移全站仪等4立柱沉降水准仪等5坑底土层隆起水准仪等6坑内地下水水位监测井、孔隙水压力探头、频率仪等（二）周围环境7周围土层分层沉降分层沉降仪、频率仪等水平位移全站仪等8地下管线沉降水准仪等水平位移全站仪等9周围建筑沉降水准仪等倾斜全站仪等裂缝裂缝监测仪等10坑外地下水水位监测井、空隙水压力探头、频率仪等分层水压空隙水压力探头、频率仪等本方案的主要设计依据：工程河南中医学院第一附属医院国家中医临床研究基地总平面图、基础平面布置图和现场勘察资料 河南中医学院第一附属医院国家中医临床研究基地岩土工程勘察报告 建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002建筑桩基技术规范 锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001混凝土结构设计规范GB50010-2002建筑基坑工程监测技术规范GB50497-20091.3 概况1.3.1 环境条件概述拟建郑州中医院在郑州市区人民路和西华路交叉口，交通便利，基坑周边环境：基坑北侧：距原有1F建筑物最近处1.6m。距西里路路边石17.017.6m。基坑西侧：为原有建筑物层高3F，基坑阴角距建筑物角点0.6m。基坑南侧：距原有3F建筑物最近处1.3m。 基坑东侧：距原有2F建筑物2.33.2m。距人民路路边石17.2m。基坑至管线距离详见基坑周边环境图。1.3.2 工程地质条件与水文地质条件评价1.3.2.1 地质结构结合地质工程勘察报告，该工程范围内的地层结构及土力学基本参数如下：表格 1 土层结构层号土名性状厚度杂填土杂色少湿，含少量粉土，松散层厚0.72.4m，平均厚度1.24m粉土褐黄色，稍湿，稍密层厚0.32.8m，平均厚度1.41m粉土灰黄色，稍湿稍密韧性差层厚1.12.3m，平均厚度1.58m，粉土褐黄色，稍湿，中密层厚1.23.0m，平均厚度2.05m粉质粘土黄褐色，较塑，可塑层厚1.02.5m，平均厚度1.86m粉土褐黄色，湿，中密，层厚1.33.9m，平均厚度2.34m粉土褐黄色，湿，中密层厚0.94.2m，平均厚度2.54m粉土浅灰色褐黄色，饱和，密实层厚17.620.8m，平均厚度18.88m 表格 2 土层结构层号土名(kn/m3)C （k pa）(度)粉 土18.014.321.7粉 土18.510.916.8粉 土19.210.916.9粉质粘土19.225.312.3粉 土20.013.221.8粉 土20.413.423.3粉 砂20.03.028.01.3.2.2 场地稳定性该地位于郑州市中心，属于黄河冲积平原。本场地地层由第四系地层构成，无不良地质运动，适宜建筑。1.3.2.3 基坑安全等级及安全使用期限（1）基坑深度9.410.25m，根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99和建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2012的规定，经综合分析后确定基坑安全等级为一级。（2）支护结构使用期为1年，超过1年，应重新监测苗锁内力，若损失，应补偿张拉，并加强监测。1.3.2.4 支护结构1.支护支持类型11、2-2、3-3剖面：采用复合土钉墙即土钉墙+微型桩+锚杆。如图1-1，图1-14-4、5-5剖面：采用复合土钉墙即土钉墙+微型桩+锚杆。图1-22.灌注桩主筋保护层50mm。冠梁钢筋保护层30mm。3.面层分布筋上下段搭接长度应大于300mm。4.土钉孔采用重力灌浆，确保孔内注满。5.锚杆孔采用二次高压注浆。1.3.2.5深基坑支护的设置原则如下：（1）要求技术先进，结构简单，因地制宜，就地取材；（2）尽可能与工程永久性挡土结构相结合，作为结构的组成部分或材料能够部分回收重复使用；（3）受力可靠，能确保基坑边坡稳定，不给邻近已有建筑物、道路及地下设施带来危害；（4）保护环境，保证施工安全；（5）经济上合理。2 仪器的选择及一些仪器的简单介绍根据中华人民共和国国家标准工程测量规范GB50026-2007中的有关规定，结合中华人民共和国行业标准建筑变形测量规程JGJ8-2012中的有关内容，选择安全监测仪器及施测方法。监测仪器的选用：（1） 水平位移，南方全站仪施测（见图2-1）；图2-1南方NTS-352全站仪（2） 相邻建筑物沉降采用DS1级型水准仪（3） 支护结构深层水平位移，采用滑动式测斜仪观测（如图2-2）,测斜仪是一种可以精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器，可以用来测量单向位移，也可以测量双向位移，再由两个方向的位移求出其矢量和，得到位移的最大值和方向。图2-2 滑动式测斜仪（4） 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2-3）图2-3 DS05水准仪（5） 沉降观测采用深基坑沉降仪，深层沉降仪是用来测量精确基坑范围内不同深度处中各土层在施工过程中沉降或隆起数据的仪器。它是由对磁性材料很敏感的探头加上带有刻度标尺的导线组合而成的。当探头遇到预埋在预定深度钻孔中的磁性材料圆环时，沉降仪上的蜂鸣器就会发出很大的叫声。此时测量出导线上标尺在孔口的刻度以及孔口的标高，便可以获得磁性环所在位置的标高。通过对不同时期测量结果的对比与分析可知，是可以确定各土层的沉降（或隆起）结果的。（6） GPS，目前在实际工作中时最实用的一种仪器。3 基坑的监测的报警值及一些精度3.1 基坑及支护结构监测报警值 2-2、4-4、5-5剖面墙顶水平位移15mm，墙顶竖向位移15mm，地表竖向位移15mm。其它剖面墙顶水平位移30mm，墙顶竖向位移30mm，地表竖向位移30，锚索内力70f。f为锚索承载力设计值（KN）。锚杆内力1束15.2为200，2束15.2为330。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。3.2 周边环境监测报警值各种管线位移30mm，变化速率2mm/d；建筑物位移20mm，变化速率1mm/d；建筑整体倾斜或局部倾斜累计值达到2/1000或倾斜速度连续续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。3.3 监测精度的要求地下管线的水平位移监测精度宜不低于1.5mm。地下管线的竖直监测精度不低于0.5mm，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地下水位监测精度不宜低于10mm。4 基坑变形监测方案4.1 基准点的布设及观测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。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。其中沉降观测点用直径16mm以上的膨胀螺栓制作。4.2 测斜管的埋设（1）在预定的测斜管埋设位置钻孔。根据基坑的开挖总深度，确定测斜管孔深，即假定基底标高以下某一位置处支护结构后的土体侧向位移为零，并以此作为侧向位移的基准。（2）将测斜管底部装上底盖，逐节组装，并放大钻孔内。安装测斜管时，随时检查其内部的一对导槽，使其始终分别与坑壁走向垂直或平行。管内注入清水，沉管到孔底时，即向测斜管与孔壁之间的空隙内由下而上逐段用砂填实，固定测斜管。（3）测斜管固定完毕后，用清水将测斜管内冲洗干净，将探头模型放入测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，以检查导槽是否畅通无阻，滚轮是否有滑出导槽的现象。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。（4）测量测斜管管口坐标及高程，做出醒目标志，以利保护管口。现场测量前务必按孔位布置图编制完整的钻孔列表，以与测量结果对应。4.3 监测点的布设监测点的断面选择分3个层次: 关键部位、重点部位和一般部位。关键部位是指建筑物结构或基础地质条件中最复杂,对于建筑物安全起决定性作用的敏感部位。重要部位是指基础地质条件或建筑物结构比较复杂,对于建筑物安全起比较重要的作用又便于与关键部位进行比较分析的部位。除关键和重要部位外,还对另外一些部位设置监测项目和测点,称为一般部位。（布点详情见中医院平面图）4.4 基坑水准位移观测4.4.1 坡顶水平位移观测在基坑工程中，坡顶即为基坑开挖坡面与自然地面的交接处。图 坡顶（1）水平位移常用的测量方法大地测量方法是水平位移监测最原始的传统方法，主要包括：三角网测量法、精密导线测量法、交会法等。大地测量法的基本原理是利用三角测量、交会等方法多次测量变形点的平均坐标，再将坐标与起始值比较，从而可求得水平位移量的一种方法。该方法通常需人工观测，劳动强度比较大，速度缓慢；特别是在运用交会法时我们会受到图形强度、观测条件等因素明显的影响，精度比较较低。但利用全站仪就可实现变形监测的自动化，而且有效地提高变形监测的精度。基准线法是变形监测的常用方法，该方法特别适用于直线形建筑物的水平位移监测，其类型主要包括：视准线法、引张线法、激光准直法和垂线法。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。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。用视准线法观测水平位移时，活动觇标法是在一个端点A上安置经纬仪，在另一个端点B上设置固定觇标，并在每一照准点上安置活动觇标。观测时，经纬仪前后视固定觇标进行定向，然后再观测基坑边各测点上的活动觇标。在活动觇标的读书设备上读取读数，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（即往测时按测点编号1、2、3、4、5的顺序观测，返测时按5、4、3、2、1的顺序观测）。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书之差，即为该点水平位移值。相对传统测量手段，运用 GPS 方法进行表面位移监测具有非常明显的优越性， 主要优点如下：1、观测站之间是无须通视的，并且不要求系统网形具有良好的几何结构，点位选择相对更加灵活。2、观测误差不会被积累，各监测点观测精度分布均匀。3、操作简便，无需进行手工重复劳动，可以节省大量的人力以及物力，提高效益。4、定位精度高，即使在极短基线条件下其相对定位精度仍可达 110-6。5、响应快速，可实现短基线快速定位，初始定位观测时间仅需数分钟。可全天候作业，真正实现连续实时观测，特别适合变形监测和高频动态监测。6、可直接提供三维坐标及其绝对或相对变化量，没有量程限制， 这是传感器类、 声纳类、光波类、影像类、频普类监测手段不可比拟的。7、自动化程度高，可以完全实现远程监测、远程控制、远程数据下载与共享，方便实现预警信息发布。综合各种条件分析可知，测定特定方向上的水平位移时我们可以采用视准线法、小角度法、投点法等；测定监测点任意方向的水平位移时可视监测点的分布情况，采用前方交会法、自由设站法、极坐标法等；当基准点距基坑较远时，可采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法会更简单一些。由于经纬仪小角度法适用于观测点凌乱，不在同一直线的测区，而中医院的观测点繁多，且分布无规则， 所以根据地理环境以及经济效益分析可知，本课题中医院适合采用小角度法进行水准位移测量监测比较简单。下面注重介绍下经纬仪小角度法：该方法适用于观测点零乱，不在同一条直线上的情况下。 小角法是水平位移监测中常用的方法,该方法最早应用于水库大坝的变形监测,其基本原理是以通过大坝轴线的固定不变的铅直平面为基准面,通过测定基准线方向与观测点的视线方向之间的微小角度从而计算观测点相对于基准线的偏离值,根据偏离值在各观测周期中的变化确定位移量，目前广泛进行的建筑变形监测(如基坑监测)中,小角法得以普遍应用。在离基坑两倍开挖的地方，选设测站点A1，若测站至观测点T的距离为S，则在不小于2S的范围之外，选设后视方向.为方便起见一般可选用建筑物的棱边或避雷针等作为固定目标A2。用级经纬仪测定角，角度测量的测回数可根据距离S及观测点的精度要求而决定，一般用24测回测定，并丈量A至观测点T的距离。为保证角初始值的正确性，要二次测定。以后每次测定角的变动量，按下式计算T点的位移量：公式 1式中：角的变动量换算常量, =3600180=206265.如果角测定中误差为2秒,s为100m,那么代入上式,则位移值的中误差为1秒原理：如下图所示，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*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。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= 4.4.1.1 仪器选用合本工结程的具体条件，考虑经济实用问题，在基坑施工阶段采用全站仪进行水平位移观测，利用全站仪测角、测距和计算一体化的特点。用全站仪测量点位，可事先输入气象要素（即现场的温度和气压），仪器会自动进行气象改正。因此，用全站仪测量点位既能保证精度，同时操作十分方便，无需做任何手工计算。用全站仪测量时，将全站仪架设在一基准点上，输入测站点和后视点的坐标，瞄准后视点定向，按下反算方位角键，则仪器自动将测站与后视的方位角设置在该方向上。然后瞄准待测监测点，按下测量键，仪器将很快地测量水平角、垂直角、距离，并利用这些数据计算待测基准点的三维坐标。4.4.2 围护桩顶水平位移监测围护桩顶监测点设置在冠梁处，冠梁就基坑护坡桩顶面打的梁，冠梁是设置在围护墙顶部的连接梁，以防止基坑边沿塌方为目的的梁。图表 1冠梁示意图监测的重要性：在基坑工程中，土体位移的控制是工程成败的关键问题之一。由于基坑开挖使土中应力释放等因素，土体总是要发生变形的。即使进行了支护，变形也是难以避免的，因此我们需要及时获得冠梁顶部的位移数据，以便方便调整开挖速度及位置，保护冠梁不因土体的过量或者过快移动而遭到破坏，以保证工程的顺利进行。监测方法；同坡顶监测方法，此处便不在赘述。监测警戒值；依据建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009有关规定，冠梁水平位移警戒值如下表4所示：表格 3水平位移监测值监测项目支护结构类型累计值/mm变化速率/mmd绝对值/mm相对基坑深度（h）控制值墙（坡）顶水平位移放坡、土钉墙、喷锚支护、水泥土墙30350.3%0.4%510钢板桩、灌注桩、型钢水泥墙、地下连续墙25300.2%0.3%234.4.3 支护结构土体深层水平位移在基坑工程中，土体位移的控制是工程成败的关键问题之一。由于基坑开挖使土中应力释放等因素，土体总是要发生变形的，即使进行了支护，变形也是难免的。当这些变形超过一定警戒值时就会对工程安全构成威胁，因此，进行支护结构深层水平位移的监测是非常有必要的，它可以及时调整开挖速度及位置，以利于工程的顺利进行土体深层位移变形监测主要通过预埋在基坑周边的测斜孔来进行监测的，以便来了解随着基坑开挖深度的增加，土体不同深度的水平位移变化有什么不同。测斜仪是一种可以精确测量不同深度处土层水平位移的工程测量仪器，测斜系统主要是由测斜管、测斜探头、数字式测读仪三部分组成。测斜仪概述：便携式数字测斜仪常用于监测滑坡区和深洞开挖土体的侧向位移，也用来监测诸如堤坝结构的变形。其核心设备是二力平衡的伺服加速度计。他具有耐久性，高精度, 快速反应等系列优点。 测斜仪的基本原理：测斜管通常安装在穿过不稳定土层至下部稳定地层的垂直钻孔内。它使用数字垂直活动测斜仪探头，控制电缆，滑轮装置和读数仪来进行观测测斜管的变形。第一次观测可以建立起测斜管位移的初始断面，其后的观测会显示当地面发生运动时断面位移的变化。观测时，探头从测斜管底部向顶部移动，在半米间距处暂停并进行测量倾斜工作。探头的倾斜度由两支受力平衡的伺服加速度计测量所得。一支加速度计测量测斜管凹槽纵向位置，即测斜仪探头上测轮所在平面的倾斜度。另一支加速度计测量垂直于测轮平面的倾斜度。倾斜度可以转换成侧向位移。对比当前与初始的观测数据，可以确定侧向偏移的变化量，显示出地层所发生的运动位移。绘制偏移的变化量可以得到一个高分辨率的位移断面图。此断面图有助于确定地面运动位移的大小，深度，方向和速率。它的工作原理：在需要观测的结构物体上埋设测斜管, 测斜管内径上有两组互成 90 的导向槽，将测斜仪顺导槽放入测斜管内，逐段一个基长(测点间距)进行测量。测量数据经计算即可描述出测斜管随结构物变形的曲线，以此可计算出测斜管每个基长上的轴线与铅垂线所成倾角的水平位移。4.4.3.1 测斜管的埋设1)布置在基坑平面上挠曲计算值最大的位置，如悬臂式结构的长边中心，设置水平支撑结构的两道支撑之间。孔与孔之间布置间距宜为2050m，每侧边至少布置有1个监测 点。2)基坑周围有重点监护对象如建(构)筑物、地下管线时，其最近的围护段。3)基坑局部挖深加大或基坑开挖时围护结构暴露最早、得到监测结果后可指导后继施工的区段。4)监测点布置深度宜与围护体入土深度相同，4.4.3.2 注意事项(1) 因测斜仪的探头在管内每隔0.5m需要测读一次，所以对测斜管的接口位置需要精确计算，应该避免接口设在探头滑轮停留处。(2) 测斜管中有一对槽口是应自上而下始终垂直于基坑边线的，若因施工原因致使槽口转向而不垂直于基坑边线的时候，则须对两对槽口进行测试，然后在同一深度需要取矢量和。(3) 测点间距应为0.5m，以使导轮位置能自始至终重合相连，而不宜取1.0m测点间距，导致测试结果偏离。当侧向位移的绝对值或水平位移速率有明显加大时，必须加密监测次数，以保证精度。联结探头和测读仪。当把测读仪的电缆向探头上连接时，要确保安全地使用扳手将螺母接上。检查密封装置，电池充电情况（电压），仪器是否正常读数。将探头插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓慢下至孔底以上0.5米处。一定要注意，不要让探头降到套管底部以下，因为这样很可能会使探头造成损伤。测量应该自孔底开始，自下而上，沿导槽全长，每隔1.0m测读一次数据。为了调高测量结果的可靠度，在每一测量步骤中均需要一定的时间延迟，以确保读数系统的稳定。每次读数前应将探头在该位置稳定一段时间，以使其与环境温度及其它条件平稳。稳定的特征条件便是是测读仪上读数不再随意变化。测量完毕后，将探头旋转180，然后再插入同一对导槽，重复测量依靠以上所说方法，我们必须保证前后两次测量时的各测点在同一位置上。侧向位移的初始值应取连续三次测量且无明显差异之读数的平均值。首先，定好基准点和坐标是必须的。基准点可设在测斜管顶部或者在底部。若测斜管底部进入基岩或较深的稳定土层，则底部可作为基准点。对于悬挂式（底部未进入基岩等）的测管也可以管顶作为基准点，每次量测前需用光学仪器或其他手段确定基准点的坐标。坐标通常选用直角坐标，原点设在基准点处，x，y轴分别平行于测管两组导向槽中点连线，当被测土体产生变形时，测管轴线产生挠度。用测斜仪确定管轴线各段的倾角后，我们便可计算出土体的水平位移的大小4.5 基坑的沉降观测4.5.1 基坑沉降观测的简单介绍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比较高，方法相对简单，是在实际应用中沉降监测最主要的办法。但如果水准路线线况比较差，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监测目的：主要是通过对基坑本身的沉降观测以及对周边环境的沉降观测，可以监测出开挖过程中基坑的纵向变化，从而反映出基坑以及周边建筑的稳定性，如果出现超出警戒值，以便我们立即采取措施补救，让损失降到最低，甚至避免损失。沉降监测分为基准值观测、日常观测和应急观测三种情况。（1）基准值观测基准值观测目的是以精密水准测量的方法，校核业主提供的水准点的实际高程，作为日常高程测量的基准。基准值观测应符合以下要求：基准值观测应在标尺分划线呈像清晰和稳定的条件下进行观测。不得在日出后或者日落前约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线呈像跳动而难以照准时进行观测。作业中应每月对水准仪及水准标尺的水准器和I角进行检查。当发现观测成果出现异常情况并认为与仪器有关时，应及时进行检验与校正。对各周期观测过程中发现的点位变动迹象、地质地貌异常、附近建筑物基础和墙体裂缝等情况，应做好记录，并画出草图。（2）日常观测由于环境变形监测严格要求等精度监测，施测过程中要求使用同一对铟钢尺；每次监测由同一组测量人员按照固定的路线用同一台仪器。每个月对水准基点进行闭合观测一次，出现异常情况立即进行调整。根据规程JGJ8-2007有关内容，结合本工程的监测目的，确定前后视距差限值为：每站前后视距差不大于2m，线路累计视距差不大于5m。同时，以等精度进行控制（定向定尺、定线路），以线路单程闭合差限值0.3（n为测站数）作为监测精度控制指标。（3）应急监测当监测发出预警通报后，有关各方面应及时互通情报，研究处理方案，有步骤地采取应急措施，及时排除险情，并通过跟踪监测来检验加固处理后效果，从而确保后续工程的安全。4.5.2 坡顶沉降观测坡顶沉降位移观测：监测点在监测过程中的限差要求、测量步骤、手簿记录和计算均应该按照国家二等水准测量规范的规定进行，此处便应该应用精密水准测量。其中的监测精度为 竖向位移报警值20（35）40（60）测站高差中误差20（35）1.54.5.3 锚索应力监测锚索：锚索是通过外端固定于坡面，另一端的锚是固定在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线，直接产生抗滑阻力在滑面上，这样可以增大抗滑摩擦的阻力，使结构面处于始终在压紧状态，以提高边坡岩体的整体性，从而从根本上改善岩体的力学性能，这样可以有效地控制岩体的水平位移，促使其稳定，达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。随着时间推移，由于钢绞线是松弛、岩体的蠕变、降雨温度变化等因素锚索的预应力锁定值会有所变化即是发生预应力损失。预应力损失主要分为三个过程：张拉、锁定以及时间变化 施工期结束后锚索测力计受到降雨、温度变化影响仍然会有小量的变化。但是幅度会远小于施工期为了加强边坡的整体稳定性,防止边坡开挖后的岩体变形, 边坡采取了钢筋网、锚杆、锚索、固结灌浆、锚筋束等加固措施。为检测和评价预应力锚索的支护效果、了解锚索的工作状态和预应力变化过程, 选取了一定比例的各吨位锚索安装锚索测力计进行监测; 预应力锚索荷载锁定是靠钢绞线与锚具夹片的摩阻力来维持的，当千斤顶张拉钢绞线达到设计荷载时，即进行荷载锁定并拆卸千斤顶加荷装置，这时，锚具夹片难免与钢绞线产生微小的滑动，从而，引起锚索预应力的损失。预应力锚索锁定荷载损失率就是荷载锁定后即时实测的荷载与最大张拉锁定前实测荷载的相差率.（一） 安装方法:（二） 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）；目前主要是安装锚索测力计对锚索的变形监测，由于监测时间年限比较久，对传感器的长期可靠性、稳定性和耐潮湿等性能要求是很高的，设计和制造出性能优异的长效锚索测力计需要解决一系列技术难题，也是目前急需要做的。4.5.4 周边环境的沉降监测监测的目的：获得邻近建筑物的位移数据，以便及时调整开挖速度及位置，保护邻近建筑物不因土体的过量或过快而遭到破坏，以利于工程的顺利进行，外业观测的方法对工作基点及沉