基坑監(jiān)測課件

深基坑支護工程的監(jiān)測技術(shù)1.概述1）監(jiān)測目的①信息化施工——基坑及其周圍環(huán)境狀態(tài)判斷，后續(xù)施工預(yù)測、建議②優(yōu)化設(shè)計——監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋于設(shè)計，優(yōu)化設(shè)計③“實驗”研究——監(jiān)測結(jié)果用于反演分析，驗證、改進設(shè)計理論深基坑支護工程的監(jiān)測技術(shù)1.概述12）監(jiān)測對象與監(jiān)測內(nèi)容支護結(jié)構(gòu)（內(nèi)力、變形）坑周土體（土壓力、變位）地下水（地下水位、孔隙水壓力）周圍環(huán)境（相鄰建筑物、構(gòu)筑物、地下管線、隧道等的變形、位移）2）監(jiān)測對象與監(jiān)測內(nèi)容支護結(jié)構(gòu)（內(nèi)力、變形）2在基坑開挖前制定系統(tǒng)的監(jiān)測方案，在開挖及地下結(jié)構(gòu)施工中，用科學的儀器、設(shè)備和手段對支護結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境(土體、建筑物、道路、地下設(shè)施等)的位移、傾斜、沉降、應(yīng)力、開裂、基底隆起及地下水位的動態(tài)變化、孔隙水壓力變化等進行綜合監(jiān)測。并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整理與分析，比較勘察、設(shè)計所預(yù)期的性狀與監(jiān)測結(jié)果的差別，對原設(shè)計成果進行評價并判斷現(xiàn)有施工方案的合理性。通過反分析法計算和修正巖土力學參數(shù)，預(yù)測下一施工階段可能出現(xiàn)的新動態(tài)，為施工期間進行設(shè)計優(yōu)化和合理施工提供可靠信息，對后續(xù)開挖提出建議，對可能出現(xiàn)的險情進行及時預(yù)報，當有異常時立即采取必要技術(shù)措施，防患未然，確保安全。在基坑開挖前制定系統(tǒng)的監(jiān)測方案，在開挖及地下結(jié)構(gòu)施工中，用科3基坑監(jiān)測課件42.監(jiān)測點的布置與監(jiān)測方法的確定

(1)支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測

1)支護結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測

最重要的監(jiān)測項目之一。每間隔5～20m設(shè)一個監(jiān)測點，每條直邊至少3～4點，關(guān)鍵部位適當加密?？蛇x擇以下方法進行監(jiān)測：2.監(jiān)測點的布置與監(jiān)測方法的確定

(1)支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測

5

①用銦鋼絲、鋼卷尺兩用式位移收斂計對支護結(jié)構(gòu)頂部進行收斂量測測量精度為0.05mm。

②用精密光學經(jīng)緯儀進行觀測視準線法。

③用銦鋼絲式伸縮計進行量測與自動記錄系統(tǒng)相聯(lián)，可連續(xù)獲得水平位移曲線和位移速率曲線。

④用全站儀進行觀測①用銦鋼絲、鋼卷尺兩用式位移收斂計對支護結(jié)構(gòu)頂部進行62)支護結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測

根據(jù)支護結(jié)構(gòu)受力及周邊環(huán)境等因素，在關(guān)鍵的地方設(shè)點監(jiān)測

①經(jīng)緯儀觀測法

在基坑開挖過程中及時在支護結(jié)構(gòu)側(cè)面布設(shè)測點，用光學經(jīng)緯儀觀測支護結(jié)構(gòu)的傾斜。2)支護結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測

根據(jù)支護結(jié)構(gòu)受力及周邊環(huán)境等因7②布設(shè)測斜管一般情況下，基坑每邊設(shè)1～3點，測斜管深度應(yīng)不小于支護結(jié)構(gòu)入土深度，采用高精度測斜儀定期進行監(jiān)測，以掌握支護結(jié)構(gòu)在各開挖施工階段的傾斜變化情況，及時提供支護結(jié)構(gòu)不同深度的水平位移隨時間的變化曲線及分析計算結(jié)果。②布設(shè)測斜管一般情況下，基坑每邊設(shè)1～3點，測斜管深度應(yīng)不小8

3)支護結(jié)構(gòu)沉降觀測

可按常規(guī)方法用DSI型精密水準儀對支護結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位進行沉降觀測。立柱樁沉降監(jiān)測點直接布置在立柱樁上方的支撐面上。每根立柱樁的沉降量、位移量均需測量，特別對基坑中多個支撐交匯，受力復(fù)雜處的立柱應(yīng)做為重點測點，對其變形與應(yīng)力進行配套量測。3)支護結(jié)構(gòu)沉降觀測

可按常規(guī)方法用DSI型精密水準94)支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測

選擇設(shè)計荷載較大或相對危險部位的支護樁（墻），用鋼筋應(yīng)力計對樁（墻）身鋼筋和地圈梁(帽梁)、腰梁鋼筋中較大應(yīng)力斷面處的應(yīng)力進行監(jiān)測，防止支護結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性破壞。支護樁(墻)彎矩測點應(yīng)選擇基坑每側(cè)中心處布置，深度方向測點間距一般以2.0m～5.0m為宜。4)支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測

選擇設(shè)計荷載較大或相對危險部105)支撐結(jié)構(gòu)受力監(jiān)測

選擇受力較大部位的土層錨桿或內(nèi)支撐進行監(jiān)測。

①錨桿拉力監(jiān)測

施工中用錨桿測力計或預(yù)先埋設(shè)于錨筋上的鋼筋應(yīng)力計監(jiān)測錨桿的實際承受力。5)支撐結(jié)構(gòu)受力監(jiān)測

選擇受力較大部位的土層錨桿或內(nèi)支11②鋼管內(nèi)支撐壓力監(jiān)測對鋼管內(nèi)支撐，可用應(yīng)力傳感器或應(yīng)變計等監(jiān)測其受力。②鋼管內(nèi)支撐壓力監(jiān)測對鋼管內(nèi)支撐，可用應(yīng)力傳感器或應(yīng)12③鋼筋混凝土內(nèi)支撐鋼筋混凝土內(nèi)支撐，可預(yù)埋鋼筋應(yīng)力計或混凝土應(yīng)變計來監(jiān)測內(nèi)支撐受力。支撐軸力測點需設(shè)置在主撐跨中部位，每層支撐都應(yīng)選幾個有代表性的截面進行測量。對重要支撐宜配套測其在支點處的彎矩，以及兩端和中部的沉降及位移。③鋼筋混凝土內(nèi)支撐鋼筋混凝土內(nèi)支撐，可預(yù)埋鋼筋應(yīng)力計13基坑監(jiān)測課件146)基坑開挖前應(yīng)進行支護結(jié)構(gòu)完整性檢測

可用低應(yīng)變動測法檢測支護樁樁身是否斷裂、嚴重縮頸、嚴重離析和夾泥等，并判定缺陷在樁中的部位。6)基坑開挖前應(yīng)進行支護結(jié)構(gòu)完整性檢測

可用低應(yīng)變動測法檢15(2)周邊環(huán)境的監(jiān)測

周邊環(huán)境的監(jiān)測應(yīng)包括基坑開挖深度3倍以內(nèi)的范圍。(2)周邊環(huán)境的監(jiān)測

周邊環(huán)境的監(jiān)測應(yīng)包括基坑開挖深度3倍以16

1)鄰近建筑物的沉降、傾斜和裂縫及發(fā)生時間和發(fā)展過程的監(jiān)測

可用DSI型精密水準儀進行沉降和傾斜觀測。房屋沉降量測點應(yīng)布置在墻角、柱身(特別是代表獨立基礎(chǔ)及條形基礎(chǔ)差異沉降的柱身)、門邊等外形突出部位，測點間距要能充分反映建筑物各部分的不均勻沉降。1)鄰近建筑物的沉降、傾斜和裂縫及發(fā)生時間和發(fā)展過程的17

2)鄰近構(gòu)筑物、道路、地下管網(wǎng)設(shè)施的沉降和變形監(jiān)測

可用DSI型精密水準儀進行沉降觀測。地下管線位移量測有直接法和間接法兩種，直接法就是將測點布置在管線本身上，而間接法則是將測點設(shè)在靠近管線底面的土體中，為分析管道縱向彎曲受力狀況或在跟蹤注漿調(diào)整管道差異沉降時，間接法必不可少。2)鄰近構(gòu)筑物、道路、地下管網(wǎng)設(shè)施的沉降和變形監(jiān)測

183)對巖土性狀受施工影響而引起變化的監(jiān)測

包括對土體表層沉降（采用精密水準儀）、水平位移（采用精密經(jīng)緯儀）進行觀測和對土體深部分層沉降（采用分層沉降儀）及傾斜進行監(jiān)測。監(jiān)測著重在距離基坑邊為基坑開挖深度的1.5～2.0倍范圍以內(nèi)。可及時掌握邊坡的整體穩(wěn)定性，及時查明土體中存在的潛在滑移面的位置。3)對巖土性狀受施工影響而引起變化的監(jiān)測

包括對土194)樁側(cè)土壓力測試

樁側(cè)土壓力是支護設(shè)計中很重要的參數(shù)，常要求測試?？蓪撓沂交螂娮钁?yīng)變式壓力盒埋設(shè)于土中，測試樁身在受到的實際土壓力分布狀況。4)樁側(cè)土壓力測試

樁側(cè)土壓力是支護設(shè)計中很重要的205)基坑開挖后的基底隆起觀測

包括由于開挖卸荷基底回彈的隆起和由于支護變形或失穩(wěn)引起的隆起。用分層沉降儀監(jiān)測之。5)基坑開挖后的基底隆起觀測

包括由于開挖卸荷基底216)土層孔隙水壓力變化的測試

一般用振弦式孔隙水壓力計、電測式測壓計和數(shù)字式鋼弦頻率接收儀進行測試。

6)土層孔隙水壓力變化的測試

一般用振弦式孔隙水壓227)地下水位監(jiān)測

當?shù)叵滤坏纳祵娱_挖有較大影響時，應(yīng)對其進行動態(tài)監(jiān)測以及滲漏、冒水、管涌、沖刷的監(jiān)測。7)地下水位監(jiān)測

當?shù)叵滤坏纳祵娱_挖有較大238)肉眼巡視與裂縫觀測

由有經(jīng)驗的工程師每天進行的肉眼巡視工作是很有意義的。主要對地圈梁（帽梁）、鄰近建筑物及鄰近地面的裂縫、塌陷和支護結(jié)構(gòu)工作失常、流土、滲漏或局部管涌等不良現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展進行檢查、記錄和分析。8)肉眼巡視與裂縫觀測

由有經(jīng)驗的工程師每天進行的24

上述監(jiān)測項目中，水平位移監(jiān)測、沉降觀測、基坑隆起觀測、肉眼巡視和裂縫觀測等是必不可少的。其余項目可根據(jù)工程地質(zhì)水文地質(zhì)特征及設(shè)計要求有選擇地進行，強調(diào)量測數(shù)據(jù)與施工工況的具體施工參數(shù)配套，以形成有效的整個監(jiān)測系統(tǒng)。使工程設(shè)計和施工設(shè)計緊密結(jié)合，以達到保證工程和周圍環(huán)境安全和及時調(diào)整優(yōu)化設(shè)計及施工的目的。上述監(jiān)測項目中，水平位移監(jiān)測、沉降觀測、基坑隆起觀測、肉253.監(jiān)測結(jié)果分析與評價

深基坑支護工程監(jiān)測的特點是在通過監(jiān)測獲取準確數(shù)據(jù)之后，十分強調(diào)定量化分析與評價，強調(diào)及時進行險情預(yù)報，提出合理化措施的建議，并進一步檢驗調(diào)整處理后的效果，直至解決問題。

對監(jiān)測結(jié)果的分析評價主要包括下列方面：3.監(jiān)測結(jié)果分析與評價

深基坑支護工程監(jiān)測的特點是在通26

(1)對支護結(jié)構(gòu)水平位移的分析

對支護結(jié)構(gòu)的水平位移進行細致深入的定量分析，包括位移速率和累積位移量的計算，及時繪制位移隨時間的變化曲線，對引起位移速率增大的原因(如開挖深度、超挖現(xiàn)象、支撐不及時、暴雨、積水、滲漏、管涌等)進行準確記錄和仔細分析。(1)對支護結(jié)構(gòu)水平位移的分析

對支護結(jié)構(gòu)的水平位27基坑監(jiān)測課件28(2)對沉降的分析

對沉降及沉降速率進行計算分析，要區(qū)分是由支護結(jié)構(gòu)水平位移引起還是由地下水位降低等原因引起。一般由支護水平位移引起相鄰地面的最大沉降與水平位移之比約為0.65～1.00，沉降發(fā)生時間比水平位移發(fā)生時間滯后5～10天左右，而由地下水位降低會較快地引起地面較大沉降，應(yīng)給予重視。(2)對沉降的分析

對沉降及沉降速率進行計算分析，29基坑監(jiān)測課件30基坑監(jiān)測課件31(3)對各項監(jiān)測結(jié)果的綜合分析與判斷

對各項監(jiān)測結(jié)果進行綜合分析并相互驗證和比較。用新的監(jiān)測資料與原設(shè)計預(yù)計情況進行對比，判斷現(xiàn)有設(shè)計、施工方案的合理性，及時進行險情預(yù)報分析，提出合理化建議，調(diào)整設(shè)計和施工方案，確保支護結(jié)構(gòu)和地下結(jié)構(gòu)施工的安全。(3)對各項監(jiān)測結(jié)果的綜合分析與判斷

對各項監(jiān)測結(jié)32(4)對監(jiān)測結(jié)果的反演分析

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，全面分析基坑開挖對周邊環(huán)境的影響和基坑支護的工程效果。通過反分析，查明工程事故的技術(shù)原因。

用數(shù)值模擬法分析基坑施工期間各種情況下支護結(jié)構(gòu)的位移變化規(guī)律和進行穩(wěn)定性分析，用反分析方法推算巖土體的特性參數(shù)，檢驗原設(shè)計計算方法適宜性，預(yù)測后續(xù)開挖工程實踐可能出現(xiàn)的新行為和新動態(tài)。(4)對監(jiān)測結(jié)果的反演分析

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，全面分析基坑開挖334.險情預(yù)報及險情處理措施

險情發(fā)生時刻的預(yù)報是很困難的，但如加強監(jiān)測，對于有前兆的險情完全可以防止巨大偶然災(zāi)害的發(fā)生。在工程監(jiān)測中，每一測試項目都應(yīng)事先確定相應(yīng)的警戒值，以判斷位移或受力狀況是否已超過允許的范圍，工程施工是否安全可靠，是否需調(diào)整施工步序或優(yōu)化原設(shè)計方案。4.險情預(yù)報及險情處理措施

險情發(fā)生時刻的預(yù)報是很34

1)警戒值確定的原則

①滿足設(shè)計計算的要求，不可超出設(shè)計值；

②滿足測試對象安全要求，達到保護目的；

③對于相同的保護對象，應(yīng)針對不同的環(huán)境和不同的施工因素而確定；1)警戒值確定的原則

①滿足設(shè)計計算的要求，不可超35④滿足各保護對象的主管部門提出的要求；

⑤滿足現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求；

⑥綜合考慮，減少不必要的資金投入。④滿足各保護對象的主管部門提出的要求；

⑤滿足現(xiàn)36

2)警戒值的確定

根據(jù)以上原則，并結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，具體分析后確定警戒值,切不可生搬硬套。2)警戒值的確定

根據(jù)以上原則，并結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，37

①基坑支護樁（墻）水平位移（包括測斜）

對只關(guān)系基坑本身安全問題的測試，最大位移一般取80mm且最大位移與開挖深度的比值λ不超過0.70%，每天不超過10mm。

周圍有需嚴格保護構(gòu)筑物的基坑，應(yīng)根據(jù)保護對象的需要來確定，一般最大不超過30mm且λ不超過0.35%，每天不超過5mm。支護結(jié)構(gòu)水平位移連續(xù)急劇增大的速率不超過2.5～5.5mm/d。①基坑支護樁（墻）水平位移（包括測斜）

38②煤氣管道的變位沉降或水平位移不得超過10mm，每天發(fā)展不得超過2mm。

③自來水管道變位沉降或水平位移均不得超過30mm，每天發(fā)展不得超過5mm。②煤氣管道的變位沉降或水平位移不得超過10mm，每39④基坑外水位坑內(nèi)降水或開挖引起坑外水位下降不得超過1000mm，每天不得超過500mm。

⑤立柱樁差異隆起或沉降不得超過10mm，每天發(fā)展不得超過2mm。

⑥彎矩及軸力：根據(jù)設(shè)計計算書確定，一般將警戒值定在80%的設(shè)計允許最大值內(nèi)。④基坑外水位坑內(nèi)降水或開挖引起坑外水位下降不得超過40⑦鄰近地面及建筑物的沉降不得超過設(shè)計容許值且地面最大沉降與開挖深度的比值不超過0.5%～0.7%，地面裂縫不得急劇擴展。建筑物的差異沉降不得超過有關(guān)規(guī)范中的沉降限值。

⑦鄰近地面及建筑物的沉降不得超過設(shè)計容許值且地面41⑧對測斜、支護結(jié)構(gòu)縱深彎矩等曲線，若曲線上出現(xiàn)明顯的折點變化，也應(yīng)作出報警處理。

另外，當肉眼巡視檢查到嚴重的不良現(xiàn)象，