監(jiān)測點布設(shè)及監(jiān)測方法

監(jiān)測點布設(shè)及監(jiān)測方法1深層水平位移1.1測孔布置根據(jù)設(shè)計圖紙要求，在基坑支護樁鋼筋籠內(nèi)綁扎測斜導管11根，具體位置見基坑支護監(jiān)測平面布置圖，測斜管綁扎長度根據(jù)該處支護樁長度決定，約18.5m。測斜管高出自然地面20cm，設(shè)置保護井，并懸掛明顯警示標志，避免施工時破壞測斜管。1.2監(jiān)測方法1）測斜儀的構(gòu)造和工作原理測斜儀橫截面一般為圓形，上下各有兩對滾動輪，上下輪距500mm。其工作原理是利用重力擺錘始終保持鉛直方向的性質(zhì)，測得儀器中軸線與擺錘垂直線的傾角。傾角度變化可由電信號轉(zhuǎn)換而得，從而可以知道被測構(gòu)筑物的位移變化值。在擺錘上端固定一個彈簧銅片，簧片上端固定，下端靠著擺線；當測斜儀傾斜時，擺線在擺錘的重力作用下保持鉛直，壓迫簧片下端，使得簧片發(fā)生彎曲，由粘貼在簧片上的電阻應變片輸出電信號，測得簧片的彎曲變形，即可知道測斜儀的傾角，并推算出測斜管（亦即土體或構(gòu)筑物）不同深度的位移。2）埋設(shè)測斜管一般用PVC材料制成管長分為2m和4m兩種規(guī)格，管段之間由外包接頭管連接，管內(nèi)對稱分布有四條十字型凹槽，管徑一般使用有60mm、70mm、90mm等。綁扎埋設(shè)：將組裝好的測斜管綁扎固定在樁墻鋼筋籠上，隨鋼筋籠一起下到孔槽內(nèi)，并將其澆筑在混凝土中，澆筑前應封好管底蓋，并在測斜管內(nèi)注滿清水，防止測斜管在澆筑混凝土時浮起，并可防止水泥漿滲入管內(nèi)。鉆孔埋設(shè)：先在已澆筑好的樁墻混凝土中鉆孔，孔徑略大于測斜管的外徑，然后將測斜管封好底蓋逐節(jié)組裝逐節(jié)放入鉆孔內(nèi)，并同時在測斜管內(nèi)注滿清水，直接放到預定的標高為止。隨后在測斜管與鉆孔之間空隙內(nèi)回填水泥沙漿固定測斜管。埋設(shè)過程注意事項：測斜管連接時必須將上下管節(jié)的導槽嚴格對準，避免導槽不暢通。管底端裝好底蓋，每個接頭和底蓋處都必須密封好。埋設(shè)就位時必須使測斜管的一對凹槽與欲測量的位移方向一致（通常為與基坑邊緣相垂直的方向）。埋設(shè)好測斜管后要及時做好保護工作，孔口周圍砌磚保護，頂部裝好蓋子。圖土體測斜管埋設(shè)示意圖圖灌注樁測斜管埋設(shè)示意圖3）測試方法測斜管應在開挖前的3～5天內(nèi)測試三次．待判明測斜管已處于穩(wěn)定狀態(tài)后，取其平均值作為初始值，開始正式測試工作。將探頭導輪對準與所測位移方向一致的槽口，緩緩放至管底．探頭在管底停留幾分鐘，待探頭與管內(nèi)溫度基本一致、顯示儀讀數(shù)穩(wěn)定后開始監(jiān)測。按探頭電纜上的刻度分劃，均速提升。每隔500mm讀數(shù)一次，并做好記錄。待探頭提升至管口處，旋轉(zhuǎn)180°，再按上述方法測量一次。將三次測量結(jié)果取平均值，以消除測斜儀自身的誤差。將每個測段測試到的水平位移沿深度連成線就構(gòu)成了測斜管形狀曲線。4）計算步驟式中：—上、下導輪間距；—探頭敏感軸與重力軸夾角；—起始測段的水平偏差量（mm）；—測點n相對于起始點的水平偏差量（mm）；—為測斜管管口水平位移量（mm）自然地面1.3測試儀器自然地面監(jiān)測儀器采用美國新科測斜儀，型號為SINCO50302510，測試精度為±0.1mm/500mm。圖美國新科測斜儀在測量環(huán)節(jié)，應注意以下內(nèi)容：1）測斜儀探頭嚴禁震動、碰撞；2）測斜儀探頭放至孔底后應停留一段時間，待探頭溫度和測孔內(nèi)的溫度一致后方可開始測量；3）正反方向雙向測量消除儀器零飄誤差；4）使用管口限位環(huán)，確保每次在同一位置測量。2坑頂水平位移2.1測點布置該項目是基坑監(jiān)測的基本項目，它全面反映各個位置基坑支護的水平位移變形情況。沿區(qū)間縱向約每20米在基坑頂部邊緣埋設(shè)坑頂水平位移及坑頂垂直位移一體化觀測點16個。具體位置詳見“基坑支護監(jiān)測平面布置圖”。（1）基坑頂部水平位移監(jiān)測點采用長為400mm的φ16mm的螺紋鋼筋，并在其上部焊接一塊5mm厚的35mm×35mm的鋼板用于黏貼反射片。然后其用錘打入土內(nèi)或樁體內(nèi)（需要沖擊鉆鉆孔），再將規(guī)格為30mm*30mm的索佳反射片粘貼在管接頭上。基點采用鋼筋或?qū)Ｓ寐萁z，在其上加工十字絲。（2）工作基點采用現(xiàn)澆混凝土觀測墩。如果場地屬于原泥地面，則在計劃澆筑觀測墩位置深挖500mm，并且將4根長約1.2m的Φ20mm螺紋鋼筋敲入圖層中（鋼筋長度視泥面的固結(jié)程度選擇），然后再綁扎4根同樣的螺紋鋼筋，高出地面約1300mm，套上Φ200mm的PVC管，并澆筑混凝土。澆筑過程中注意使用水平尺保持觀測墩的垂直，并留下墩頂150~200mm暫不澆筑，待下部混凝土強度達到要求后再在墩頂安裝強制對中盤?；鶞庶c布設(shè)：在遠離待測基坑的穩(wěn)定處（按規(guī)范為三倍基坑開挖深度范圍以外）埋設(shè)六個基準點K1~K6作為水平位移測量的基準點，基準點采用淺埋式法埋設(shè)（如下圖所示）?；鶞庶c布設(shè)于基坑周邊已有永久性構(gòu)筑物等穩(wěn)定的場地上，因場地處于軟土區(qū)，基準點定期進行校核復測，并與本工程絕對坐標系聯(lián)測。圖觀測基準點埋設(shè)示意圖2.2監(jiān)測方法基坑支護結(jié)構(gòu)頂部水平位移有如下特點：變形測量主要關(guān)注測點的坐標變化值，對坐標的變化量精度要求很高，變形有明顯的方向性，主要位移一般指向臨空側(cè)；場地通視條件差，且受施工影響大；場地內(nèi)較難有合適的測量基準點。根據(jù)基坑水平位移的特點，本項目選用兩級測量體系。監(jiān)測控制網(wǎng)采用自由坐標，以K1（X=1000，Y=1000）為起算點，點K1、K2及K3組成作為控制點，另外選取遠處的一個固定目標作為定向及檢查。監(jiān)測過程中，應定期對基準網(wǎng)進行聯(lián)測檢校，以確保整個基坑水平位移數(shù)據(jù)的準確性，其觀測技術(shù)要求如下表所示。表2.2監(jiān)測控制網(wǎng)主要技術(shù)要求等級相鄰基準點的點位中誤差（mm）平均邊長（m）測角中誤差（″）最弱邊相對中誤差水平角觀測測回數(shù)距離觀測測回數(shù)往測返測Ⅱ±3.0150±1.5≤1/70000633工作基點的校核：可直接架設(shè)儀器到基準點測量工作基點（觀測墩）的坐標進行比對，當基點坐標發(fā)生變化時，應及時修正基點坐標，在進行觀測點位移觀測時，把測站坐標改為最新修正的基點坐標進行設(shè)置。本項目監(jiān)測根據(jù)基坑情況采用極坐標法，具體方法如下：使用全站儀索佳CX-101外業(yè)采集數(shù)據(jù)采集，測量取得測點的方位角、豎向角、斜距的原始數(shù)據(jù)作為計算參數(shù)。表1.2-2位移監(jiān)測點監(jiān)測的主要技術(shù)要求水平位移報警值累計值D（mm）D<2020≤D<4040≤D≤60D>60變化速率υD(mm/d）υD<22≤υD<44≤υD<6υD>6監(jiān)測點坐標中誤差≤0.3≤0.1≤1.5≤3.0注：1、監(jiān)測點坐標中誤差，是指監(jiān)測點相對測站點（如工作基點等）的坐標中誤差，為點位中誤差的。2、當根據(jù)累計值和變化速率選擇的精度要求不一致時，水平位移監(jiān)測精度優(yōu)先按變化變化速率報警值的要求確定；大致步驟為，利用方向觀測法進行水平角觀測，并一起記錄豎向角和斜距，計算時注意水平角歸零值修正和2C值是否超限、豎向角指標差是否過大、盤左與盤右斜距是否相差過大，若有相差較大的情況，必須重新觀測。數(shù)據(jù)無誤后，利用以上參數(shù)進行三角函數(shù)計算，最終獲的測點的坐標數(shù)據(jù)。計算出坐標數(shù)據(jù)后，需對測點進行變化量的計算和變化量的正負號判定，即以一條虛擬斷面直線（近似平行于基坑邊）作為起算基準線，算出監(jiān)測點坐標到起算基準線的距離；再利用測點與基準線的方位角來判斷其距離值的正負號，即可得出監(jiān)測點到直線距離值，多次測量對比，本次數(shù)據(jù)減去上次數(shù)據(jù)，即可得出位移量。具體如下所述：假定基坑如下圖所示。假定測點A（XA,YA）,測點B（XB，YB），DM1、DM2為基坑轉(zhuǎn)角點，用于設(shè)定虛擬段面。圖基線法示意圖（一）計算段面劃分：基坑各直線段中所設(shè)監(jiān)測點應劃分為同一段面，比如A、B為DM1-DM2段面范圍，C、D、E為DM2-DM3段面范圍。DM1-DM2斷面可用以下直線方程表示：其余各邊類似定向。點到虛擬斷面的距離計算：圖基線法示意圖（二）A（XA,YA）為DM1-DM2斷面上的點，則A至定線距離為：2.3監(jiān)測儀器測量使用索佳CX-101高精度全站儀（儀器精度為測角1″，測距1mm+2ppm×D）圖索佳CX-101全站儀為保證測量精度，測量時應注意以下幾方面：1）采用精密全站儀進行測量，本項目采用測角1＂，測距1mm+2ppm*D的高精度全站儀進行測量；2）固定測量儀器、測量方法及測量人員進行觀測；3）氣候?qū)y量精度有較大影響，應在適宜的條件下觀測，避免在烈日下作業(yè)；4）如條件允許，在基坑邊角設(shè)立架站測墩，作為工作基點，采用強制對中，減少儀器對中誤差；設(shè)立測點測墩，強制對中棱鏡，減少測點對中誤差，同時改善通視條件；5）工作基點應定期校核。若工作基點附近基坑正在進行土方開挖，則每次測量均應校核；工作基點坐標宜用交會法測量。6）采用獨立坐標系統(tǒng)，獨立坐標系的一個方向應與基坑軸線方向基本平行；應選擇一個遠處固定標志作為定向檢查方向。7）測量視線一般宜控制在100m內(nèi)。8）監(jiān)測精度：監(jiān)測點坐標中誤差≤1.0mm。3坑頂垂直位移3.1測點布置該項目是基坑監(jiān)測的基本項目，它全面反映各個位置垂直位移變形情況。沿區(qū)間縱向約每20米在基坑頂部邊緣埋設(shè)坑頂水平位移及坑頂垂直位移一體化觀測點16個。具體位置詳見“基坑支護監(jiān)測平面布置圖”。觀測點的制作見下圖所示。圖觀測點示意圖3.2監(jiān)測方法1）水準網(wǎng)埋設(shè)：水準基準點埋設(shè)在施工影響范圍以外位置，保證在整個監(jiān)測過程中的穩(wěn)定，根據(jù)現(xiàn)場情況可采用混凝土普通水準標石或墻腳、墻柱上標志，最好采用深埋式水準標石。圖淺埋式水準點標石及墻面標石圖深埋式水準點標石聯(lián)測：水準基準點一般要與設(shè)計部門提供的高程控制點采用閉合水準進行聯(lián)測，精度應滿足《建筑變形規(guī)范》二級水準測量的技術(shù)要求施測，沉降觀測精度要求，采用閉合環(huán)法，固定儀器、固定人員、固定線路進行施測。施測過程中嚴格遵守以下操作要求:往測的奇數(shù)站：后、前、前、后；往測的偶數(shù)站：前、后、后、前；返測時觀測方法與往測方法相反；每測段或全線路一定為偶數(shù)站落點。并要求視距長≤30m，前后視距差≤0.7m，前后視距累積差≤1.0m，視線高度≥0.5m，往返測較差及附合或環(huán)線閉合差≤0.3mm（n代表測站數(shù)）。平差計算：水準基準點高程通過簡易平差得到。2）監(jiān)測點測量方法按變形測量規(guī)范中的要求和工程實際情況，按照《建筑變形規(guī)范》二級水準測量的技術(shù)要求施測，沉降觀測精度要求，采用閉合環(huán)法或附合水準法，固定儀器、固定人員、固定線路進行施測。施測過程中嚴格遵守以下操作要求：觀測順序：后、前、前、后；并要求視距長≤50m，前后視距差≤2.0m，前后視距累積差≤3.0m，視線高度≥0.3m，往返測較差及附合或環(huán)線閉合差≤1.0mm（n代表測站數(shù)）。根據(jù)觀測點的高程變化值，通過數(shù)據(jù)處理分析，計算實際沉降值，并分析產(chǎn)生的原因，預報施工的安全狀況。監(jiān)測過程中應采用同一觀測設(shè)備進行觀測；在每次觀測前對所用的儀器必須按照相關(guān)規(guī)定進行校驗；監(jiān)測項目初始值應在相關(guān)施工工序之前測定，并取至少連續(xù)3次的穩(wěn)定值的平均值作為初始值。3）水準觀測應符合下列要求：應在標尺分劃線成像清晰和穩(wěn)定的條件下進行觀測，陽光強烈、風力較大以致難以照準時不得進行觀測；必須嚴格按照光學或數(shù)字水準儀的使用規(guī)范進行測量；每測段的測站數(shù)應為偶數(shù)，同一測站上觀測不準三次調(diào)焦；當測站觀測限差超限時，應立即重測。3.3監(jiān)測儀器測量時采用索佳SDL1X精密電子水準儀配合銦鋼條碼水準標尺進行觀測，儀器標準誤差為0.3mm/km。使用的水準儀、水準標尺在項目開始和結(jié)束后應進行檢驗，項目進行中也應定期檢驗。水準儀檢驗后i角不得大于15″，水準標尺分劃線的分米分劃線誤差和米分劃間隔真長與名義長度之差不得大于0.1mm。圖索佳SDL1X電子水準儀4水位觀測1測點布置在基坑四周每側(cè)設(shè)置水位觀測孔，本工程共設(shè)置5個水位觀測孔。根據(jù)水位孔附近的基坑深度決定。測管埋深約9m。2監(jiān)測方法1）埋設(shè)水位管采用鉆探成孔法埋設(shè)。水位管宜選用直徑50mm左右的硬質(zhì)塑料管，管底加蓋密封，防止泥沙進入管中。管下部留出0.5～1.0m的沉淀段（不打孔），用來沉積濾水段帶入的少量泥沙，中部管壁周圍鉆出6～8列直徑為6mm左右的濾水孔，縱向間距50～100mm。相鄰兩列的孔交錯排列，呈梅花狀布置。管上部留出0.5～1.0m為管口段（不打孔），以保證封口質(zhì)量。管壁外包扎過濾層，過濾層可選用土工織物或網(wǎng)紗。管壁與孔壁之間用凈砂回填至地表0.5m處，再用粘土封頂，以防地表水流入，管口砌保護墩，管口高出地表30cm，加蓋防止地表水流入。圖地下水位管埋設(shè)示意圖2）測試方法地下水位觀測設(shè)備采用4500S-350KPa型水位計，觀測精度為1mm，其工作原理如下圖所示為：利用儀器將其探頭放入水位管水面以下（初始水面以下大于控制值深度1-2米），并將深度記錄下來，以后每次觀測均放入同樣深度，通過測頻儀連接傳感器測出其模數(shù)，再換算成傳感器與水面距離長度，再把距離數(shù)據(jù)與傳感器探頭深度相減，即得出水面距管口的深度。最后多次采集對比水面深度數(shù)據(jù)后即可計算出水位的變化量。3）計算步驟：測量原理及計算方法：HSW=（Fi-F0）H-k式中：HSW—測量水位（mm）；H—儀器測量點深度（mm）；k—標定常數(shù)；Fi—測試模數(shù)（Hz×10）；F0—測試模數(shù)（Hz2×10）。3監(jiān)測儀器地下水位觀測設(shè)備采用4500S-350KPa型水位計，觀測精度為1mm，其工作原理如下圖所示為：利用儀器將其探頭放入水位管水面以下（初始水面以下大于控制值深度），并將深度記錄下來，以后每次觀測均放入同樣深度，通過傳感器測出其水壓，通過測頻儀測出其頻率進行計算。再通過水壓強換算成深度，利用儀器距離水面的深度數(shù)據(jù)計算出水位變化量。圖水位滲壓計圖頻率讀數(shù)儀5錨索內(nèi)力5.1測點布置本工程需進行錨桿內(nèi)力監(jiān)測，根據(jù)招標文件要求，暫布置7個監(jiān)測點。埋設(shè)：在錨桿進行張拉前安裝（見下圖），錨索測力計與冠梁或者腰梁受力面間要保證有足夠的剛度，使錨索受力后，受力面位置不致變形下陷，影響測試結(jié)果。5.2測試方法1）在錨索受力前進行初始值的測量，監(jiān)測兩次的測值計算其均值，作為軸力初始值。2）在承受荷載的過程中按設(shè)計和規(guī)范要求的頻率進行監(jiān)測。3）監(jiān)測時記錄數(shù)據(jù)穩(wěn)定后的頻率值，填寫監(jiān)測報表，現(xiàn)場檢查監(jiān)測數(shù)據(jù)是否正確。4）監(jiān)測時所記錄的數(shù)據(jù)為頻率值，應根據(jù)儀器的標定公式代入標定常數(shù)，計算拉力值，并繪制拉力-時間變化曲線圖。錨索（桿）拉力計算—般公式為：5.3監(jiān)測儀器測量儀器：錨索測力計、頻率讀數(shù)儀；錨索計測力計頻率讀數(shù)儀6周邊建筑沉降6.1測點布置根據(jù)設(shè)計圖紙和規(guī)范要求，設(shè)置周邊建筑物、道路沉降監(jiān)測點8個，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況間距作適當調(diào)整。建筑物沉降觀測點可根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類型和建筑材料，采用墻（柱）標志、基礎(chǔ)標志和隱蔽式標志等型式。各類標志的立尺部位應加工成半球形或有明顯的突出點，并涂上防腐劑。標志的埋設(shè)位置應避開如雨水管、窗臺線、電氣開關(guān)等有礙設(shè)標與監(jiān)測的障礙物，并應視立尺需要離開墻（柱）面和地面一定距離。隱蔽式沉降監(jiān)測點標志的型式，可按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。按照規(guī)范要求在建筑物豎向構(gòu)件布置測點，要求各測點深入柱內(nèi)10cm，離地面30cm，采用Φ16mm準用測點標志埋設(shè)在選定的砼柱上。如下圖所示：圖測點布設(shè)示意圖圖測點實物圖詳細位置見“基坑監(jiān)測布置平面圖”。6.2監(jiān)測方法1）水準網(wǎng)埋設(shè)：水準基準點埋設(shè)在施工影響范圍以外位置，保證在整個監(jiān)測過程中的穩(wěn)定，根據(jù)現(xiàn)場情況可采用混凝土普通水準標石或墻腳、墻柱上標志，最好采用深埋式水準標石。圖淺埋式水準點標石及墻面標石圖深埋式水準點標石聯(lián)測：水準基準點一般要與設(shè)計部門提供的高程控制點采用閉合水準進行聯(lián)測，精度應滿足《建筑變形規(guī)范》二級水準測量的技術(shù)要求施測，沉降觀測精度要求，采用閉合環(huán)法，固定儀器、固定人員、固定線路進行施測。施測過程中嚴格遵守以下操作要求:往測的奇數(shù)站：后、前、前、后；往測的偶數(shù)站：前、后、后、前；返測時觀測方法與往測方法相反；每測段或全線路一定為偶數(shù)站落點。并要求視距長≤30m，前后視距差≤0.7m，前后視距累積差≤1.0m，視線高度≥0.5m，往返測較差及附合或環(huán)線閉合差≤0.3mm（n代表測站數(shù)）。平差計算：水準基準點高程通過簡易平差得到。2）監(jiān)測點測量方法按變形測量規(guī)范中的要求和工程實際情況，按照《建筑變形規(guī)范》二級水準測量的技術(shù)要求施測，沉降觀測精度要求，采用閉合環(huán)法或附合水準法，固定儀器、固定人員、固定線路進行施測。施測過程中嚴格遵守以下操作要求：觀測順序：后、前、前、后；并要求視距長≤50m，前后視距差≤2.0m，前后視距累積差≤3.0m，視線高度≥0.3m，往返測較差及附合或環(huán)線閉合差≤1.0mm（n代表測站數(shù)）。根據(jù)觀測點的高程變化值，通過數(shù)據(jù)處理分析，計算實際沉降值，并分析產(chǎn)生的原因，預報施工的安全狀況。監(jiān)測過程中應采用同一觀測設(shè)備進行觀測；在每次觀測前對所用的儀器必須按照相關(guān)規(guī)定進行校驗；監(jiān)測項目初始值應在相關(guān)施