《變形監(jiān)測技術》 課件 第8、9章 預測的常用方法、基坑工程變形監(jiān)測

主要內(nèi)容ZhuYaoNeiRong神經(jīng)網(wǎng)絡回歸分析8.1回歸分析

回歸分析是處理變量之間相關關系的一種數(shù)理統(tǒng)計方法，即針對具有一定聯(lián)系的變量建立一個經(jīng)驗函數(shù)關系式，這個關系式的因變量可以是位移、沉陷、撓度、傾斜等，即系統(tǒng)的輸出；關系式的自變量，可以是水位、氣溫、氣壓、滲流、滲壓以及時間等，即系統(tǒng)的輸入。根據(jù)這個函數(shù)關系式，得到各個變量的相互關系，從而使自然規(guī)律的認識從定性認識上升到定量認識。一個自變量和一個因變量之間的近似線性關系的回歸模型，稱為一元線性回歸模型。

y為因變量，x為自變量；a、b為待定的系數(shù)；ε為隨機誤差。在對觀測的數(shù)據(jù)分析中，如果觀測數(shù)據(jù)之間具有近似的線性關系，那么就可以利用上式來描述。對于隨機誤差

，一般假設ε~N（0，δ2）,即服從正態(tài)分布。(期望即均值，方差即描述變量離開期望值的距離)8.1.1一元線性回歸模型一元線性回歸的數(shù)學模型為：8.1回歸分析對于觀測的到的n組數(shù)據(jù)（x1,y1）、（x2,y2）……（xn,yn）通過繪制散點圖了解到其近似滿足線性關系，即每一組數(shù)據(jù)滿足設是實際值yi

的估計值（用樣本來估計總體），，而則是實際值與之間的隨機誤差，設獨立且εi

~N（0，δ2）則：，根據(jù)最小二乘準則，轉化求極值，即：8.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析8.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析將得到的a,b

代入，最后得到一元線性回歸模型。模型的驗證：模型建立以后，要進行模型的檢驗。

常用的方法有:標準偏差檢驗、相關系數(shù)檢驗、顯著性檢驗、隨機性檢驗。8.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析（1）標準偏差（S

）檢驗

標準偏差（S）檢驗主要用來檢驗回歸模型精度，其計算公式為：S反映了回歸預測模型得到的估計值

與實際值

之間的平均誤差，所以

值越小越好。8.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析（2）相關系數(shù)（r）檢驗

相關系數(shù)（r）檢驗主要用來檢驗兩個變量之間的線性相關程度，其計算公式為：8.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析（3）顯著性檢驗

F

檢驗用來檢驗y與x之間是否存在顯著的線性統(tǒng)計關系,如果檢驗結果是否定的，即y與x之間不存在顯著的線性統(tǒng)計關系，那么所建立的回歸關系式無效。8.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析（4）隨機性檢驗

為隨機誤差項，回歸模型的統(tǒng)計特征有一個假定，即是互不相關的，如果這個假定不滿足，就稱

是相關的，即存在序列相關，反之，是獨立的，不存在序列相關。8.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析

例1下表為某建筑物沉降量與荷載的數(shù)據(jù)，共計16個樣本，當荷載為166KN時，其沉降量多少？荷載（KN）140142146149149150153155155156157158159160162164沉降量（mm）878388929193939596989794981001001028.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析

MatLab操作如下：x=[140142146149149150153155155156157158159160162164]'y=[87838892919393959698979498100100102]'plot(x,y,'r+')xlabel('荷載')ylabel('沉降量')x=[ones(16,1),x][b,bint,r,rint,stats]=regress(y,x)holdonx=140:1:170;y=-14.9894+0.7115*x;plot(x,y)8.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析8.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析8.1.1一元線性回歸模型8.1回歸分析當觀察對象受到的影響因素眾多時，例如，一個地區(qū)的產(chǎn)值受到工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、商業(yè)產(chǎn)值及投資等因素影響，即，我們關心的對象受多個因素的影響時，如果這些因素與預測對象的關系近似呈現(xiàn)線性關系，則可建立多元線性回歸模型來分析和解決問題。

對于多元線性回歸的理論，其與一元線性回歸原理相近，但對于多元線性回歸關系式的檢驗時還要進行t檢驗，

檢驗主要是檢驗每一個自變量與因變量的線性關系是否顯著。8.1.2多元線性回歸模型8.1回歸分析

例1某壩體進行位移觀測，為了預測壩體的最大位移量，選取了與最大位移量有關的水位和壩體溫度作為自變量，下表為歷史年份的數(shù)據(jù)，求壩體最大位移量與水位及壩體溫度的回歸函數(shù)式,并繪出圖形。序號壩體位移

壩體溫度

水位

115.486.606.34213.409.56-1.34315.677.789.56411.6412.45-6.21513.349.866.64614.888.325.44712.567.56-0.348.1.2多元線性回歸模型8.1回歸分析MatLab操作如下：x1=[6.60,9.56,7.78,12.45,9.86,8.32,7.56]'x2=[6.34,-1.34,9.56,-6.21,6.64,5.44,-0.34]'x=[ones(7,1),x1,x2]y=[15.48,13.40,15.67,11.64,13.34,14.88,12.56]'[b,bint,r,rint,stats]=regress(y,x)得結果：b=bint=15.36408.977421.7506-0.2296-0.89030.43100.1836-0.04550.4128

stats=0.80148.07130.03940.69718.1.2多元線性回歸模型8.1回歸分析MatLab繪圖如下：x=[6.60,9.56,7.78,12.45,9.86,8.32,7.56]y=[6.34,-1.34,9.56,-6.21,6.64,5.44,-0.34]z=[15.48,13.40,15.67,11.64,13.34,14.88,12.56]plot3(x,y,z,'b.','MarkerSize',5)xlabel('溫度℃')ylabel('水位cm')zlabel('位移cm')holdonx=6:0.5:18y=-2:0.5:10[x,y]=meshgrid(x,y)z=15.3640-0.2296*x+0.1836*ymesh(x,y,z)8.1回歸分析隨著技術手段的發(fā)展和獲得的信息的增多，人們發(fā)現(xiàn)，在很多時候，采用線性方法無法取得令人滿意的效果，其中主要的原因是自然界及人類社會中的現(xiàn)象是非常復雜的，現(xiàn)象之間內(nèi)在聯(lián)系往往不是線性的，而是錯綜復雜的非線性關系。大量事實也表明，非線性才是復雜現(xiàn)象的本質(zhì)。

怎樣才能反應出變量之間的非線性關系呢，我們一般情況下將線性方法中一些較為完善的技術拓展到非線性建模中，這需要將原變量作變換，將原來的非線性關系轉化為擬線性關系。8.1.3非線性回歸模型8.1回歸分析

例1某壩體位移量和水壓及溫度變化量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下，建立回歸模型，預測平均水壓1000、溫度變化值為6時的壩體位移量。位移10675807050659010011560水壓11007001200600400400150011001300300溫度變化量5.57.46.26.37.86.76.54.44.38.9壩體觀測數(shù)據(jù)8.1.3非線性回歸模型8.1回歸分析

壩體的位移、水壓、溫度變化量并不是簡單的線性關系，我們選擇二次模型進行回歸，即：在這里，我們將x1設為水壓，x2設為溫度變化量，求解x12

，x22

的值。即：經(jīng)過轉化后，本題變?yōu)橛?個自變量的線性回歸問題。8.1.3非線性回歸模型8.1回歸分析利用前節(jié)的線性回歸方法，求解參數(shù)，得到回歸函數(shù)式。MatLab操作如下：x1=[1100,700,1200,600,400,400,1500,1100,1300,300]x2=[5.5,7.4,6.2,6.3,7.8,6.7,6.5,4.4,4.3,8.9]y=[10675807050659011011560]';x=[ones(10,1)x1'x2'(x1.^2)'(x2.^2)'];[b,bint,r,rint,stats]=regress(y,x)回歸模型為：

stats=0.927916.09870.004664.94588.1.3非線性回歸模型8.1回歸分析MatLab繪圖如下：x1=[1100,700,1200,600,400,400,1500,1100,1300,300]x2=[5.5,7.4,6.2,6.3,7.8,6.7,6.5,4.4,4.3,8.9]y=[10675807050659011011560]';plot3(x1,x2,y,'b.','MarkerSize',5)xlabel('水壓')ylabel('溫度變化量')zlabel('位移')holdonx1=300:2:1450x2=2:0.1:10[x1,x2]=meshgrid(x1,x2)z=201.1788+0.0722*x1-43.8699*x2-0.0001*x1.^2+2.8667*x2.^2mesh(x1,x2,z)8.1回歸分析

人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ArtificialNeuralNetworks，簡寫為ANNS）是一種模仿動物神經(jīng)網(wǎng)絡行為特征，進行分布式并行信息處理的算法數(shù)學模型。這種網(wǎng)絡依靠系統(tǒng)的復雜程度，通過調(diào)整內(nèi)部大量節(jié)點之間相互連接的關系，從而達到處理信息的目的，并具有自學習和自適應的能力。神經(jīng)網(wǎng)絡能通過對已知樣本的學習，掌握輸入與輸出間復雜的非線性映射關系，并對這種關系進行存儲記憶。利用這種數(shù)學模型，可以預測未知信息，如在變形監(jiān)測中監(jiān)測點的變形量。神經(jīng)網(wǎng)絡有眾多類型，BP神經(jīng)網(wǎng)絡、徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡、自組織競爭神經(jīng)網(wǎng)絡、概率神經(jīng)網(wǎng)絡等等。神經(jīng)網(wǎng)絡有以下優(yōu)點：（1）要求對問題的了解較少；（2）可對特征空間進行復雜的劃分；（3）適于高速并行處理系統(tǒng)來實現(xiàn)；8.2神經(jīng)網(wǎng)絡

人工神經(jīng)元網(wǎng)絡模型

根據(jù)神經(jīng)元之間連接的拓撲結構不同，可將神經(jīng)元分為分層網(wǎng)絡和相互連接網(wǎng)絡。分層網(wǎng)絡是將一個網(wǎng)絡模型中的所有神經(jīng)元按功能分為若干層，一般有輸入層、中間層和輸出層，各層順序連接。輸入層接受外部輸入信號，并由各輸入單元傳送給相連接的中間層各單元。中間層是網(wǎng)絡的內(nèi)部處理單元層（又稱隱含層），中間層可以有多層。輸出層是網(wǎng)絡輸出運行結果的部分。分層網(wǎng)絡可以分為三種互聯(lián)形式：簡單的前向網(wǎng)絡、能夠反饋的前向網(wǎng)絡及層內(nèi)有相互連接的前向網(wǎng)絡。對于簡單的前向網(wǎng)絡，給定某一輸入模式，網(wǎng)絡能產(chǎn)生一個相應的輸出模式，并保持不變。輸入模式由輸入層進入網(wǎng)絡，經(jīng)過隱含層的模式變化，由輸出層產(chǎn)生輸出模式，因此，前向網(wǎng)絡是由分層網(wǎng)絡逐層模式變換處理的方向而得名的。相互連接型網(wǎng)絡由某一初始狀態(tài)出發(fā)開始運行，在一段時間內(nèi)網(wǎng)絡處于不斷更新輸出狀態(tài)的變化過程中。8.2神經(jīng)網(wǎng)絡8.2神經(jīng)網(wǎng)絡（a）前向網(wǎng)絡

（b）反饋前向網(wǎng)絡

（c）層內(nèi)互相連接前向網(wǎng)絡8.2神經(jīng)網(wǎng)絡徑向基網(wǎng)絡（RBF）

神經(jīng)網(wǎng)絡是解決非線性關系的較好方法，能實現(xiàn)了一個從輸入到輸出的功能，適合求解內(nèi)部復雜的問題。BP網(wǎng)絡在自學習能力、非線性映射能力、泛化能力、容錯能力上存在自身的優(yōu)點，但權值的調(diào)節(jié)采用的是負梯度下降法，不一定能夠找到全局的最優(yōu)解。徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡（RBF）能克服局部極小值，能以任意精度逼近任意連續(xù)函數(shù)。RBF是具有單隱層的三層前饋網(wǎng)絡：輸入層由信號源節(jié)點構成，對輸入信息不進行變換。第二層為隱含層，節(jié)點個數(shù)視需要，其作用函數(shù)大多選用高斯函數(shù)。第三層為輸出層，它對輸入做出響應，輸出層神經(jīng)元的作用函數(shù)為線性函數(shù)，對隱層神經(jīng)元輸出的信息進行加權后輸出，主要內(nèi)容ZhuYaoNeiRong

基坑工程監(jiān)測概述基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法基坑工程監(jiān)測資料及報告第9章基坑工程變形監(jiān)測9.1基坑工程監(jiān)測概述基坑：為進行建筑物基礎、構筑物基礎、地下建筑物施工所開挖形成的

地面以下空間。基坑等級：基坑可劃分為以下三類：等級分類標準一級1.重要工程或支護結構做主體結構的一部分2.開挖深度大于10m3.與臨近建筑物、重要設施的距離在開挖深度以內(nèi)的基坑4.基坑范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等

需嚴加保護的基坑二級除一級和三級外的基坑屬二級基坑三級開挖深度小于7m，且周圍環(huán)境無特別要求時的基坑9.1基坑工程監(jiān)測概述9.1.1基坑監(jiān)測的目的（1）保證基坑支護結構和鄰近建筑物的安全，為合理制定保護措施

提供依據(jù)。（2）檢驗設計所采取的各種假設和參數(shù)的正確性，及時修正與完善

，指導基坑開挖和支護結構的施工。（3）積累工程經(jīng)驗，為提高基坑工程的設計和施工的整體水平提供

依據(jù)。9.1基坑工程監(jiān)測概述

地下連續(xù)墻采用一種挖槽機械，沿著深開挖工程的周邊軸線，在泥漿護壁條件下，開挖出一條狹長的深槽，清槽后，在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導管法灌筑水下混凝土筑成一個單元槽段，如此逐段進行，在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁，作為截水、防滲、承重、擋水結構。9.1.2基坑工程的支護結構類型

1．地下連續(xù)墻9.1基坑工程監(jiān)測概述在基坑開挖坡面，用機械鉆孔或人工成孔，孔內(nèi)放鋼筋，并注漿，在坡面安裝鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土（例如C20厚80~100mm），使土體、鋼筋與噴射混凝土面板結合的支護。9.1.2基坑工程的支護結構類型

2．土釘支護9.1基坑工程監(jiān)測概述9.1.2基坑工程的支護結構類型9.1基坑工程監(jiān)測概述9.1.2基坑工程的支護結構類型9.1基坑工程監(jiān)測概述9.1.2基坑工程的支護結構類型9.1基坑工程監(jiān)測概述水泥土樁墻，是深基坑支護的一種，指依靠其本身自重和剛度保護基坑土壁安全。一般不設支撐，特殊情況下經(jīng)采取措施后可局部加設支撐。水泥土樁墻分深層攪拌水泥土樁墻和高壓旋噴樁墻等類型，通常呈格構式布置。9.1.2基坑工程的支護結構類型

3．水泥土樁墻9.1基坑工程監(jiān)測概述

3．水泥土樁墻9.1基坑工程監(jiān)測概述在基坑范圍線周圍將鋼板樁利用錘擊或震動打入土層，作為基坑開挖的支護。其施工迅速，支護完畢即可進行基坑的開挖。鋼板樁可以重復利用，但一次性投資較大，由于鋼板樁剛度較小，頂部需要拉錨或坑內(nèi)支撐。9.1.2基坑工程的支護結構類型

4．鋼板樁支護9.1基坑工程監(jiān)測概述懸臂式支護指借助于擋土墻、灌注樁、型鋼等自身剛度及埋深來承受土壓力、水壓力及上部荷載，以保持平衡和穩(wěn)定而不需設支撐、拉錨的支護結構。其不需要坑內(nèi)支撐及樁頂拉錨或錨桿，但為保證整體強度需要連接成圈梁。為保證其穩(wěn)定，其懸臂部分不易太深。9.1.2基坑工程的支護結構類型

5．懸臂式支護9.1基坑工程監(jiān)測概述利用錨索機械將土層錨桿（索）打入基坑兩幫，一端與擋土墻、樁連接，另一端利用混凝土等與地基土體相連來穩(wěn)定兩幫的土體。土層錨桿（索）對一般的黏土、砂土均可應用，而在軟土、淤泥土中握裹力較弱，需進行驗證后再應用。9.1.2基坑工程的支護結構類型

6．土層錨桿（索）9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法基坑工程施工監(jiān)測的對象主要為維護結構和周圍環(huán)境兩部分。

維護結構包括維護樁墻、水平支撐、圍檁和圈梁、立柱、坑底土層和坑內(nèi)地下水等。

周圍環(huán)境包括周圍建筑、地下管線等。9.2.1監(jiān)測的內(nèi)容基坑監(jiān)測的具體項目9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.1監(jiān)測的內(nèi)容9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.1監(jiān)測的內(nèi)容9.2.2基坑工程監(jiān)測方法1．現(xiàn)場觀察觀察圍護結構和支撐體系的施工質(zhì)量、圍護體系是否滲漏水及其滲漏水的位置和多少、施工條件的改變情況、坑邊荷載的變化、管道滲漏和施工用水的不適當排放、以及降雨等氣候條件等對基坑穩(wěn)定和環(huán)境安全性關系密切的信息。同時需密切注意基坑周圍的地面裂縫、圍護結構和支撐體系的工作失常情況、鄰近建筑物和構筑物的裂縫、流水或局部管涌現(xiàn)象等工程隱患的早期發(fā)現(xiàn)，以便發(fā)現(xiàn)隱患苗頭及時處理，盡量減少工程事故的發(fā)生。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法首先埋設基準點?；鶞庶c埋設在變形區(qū)以外穩(wěn)定的原狀土層內(nèi)，或?qū)酥捐偳对诼懵痘鶐r上，也可以利用穩(wěn)固的建(構)筑物，設立墻基準點。當受條件限制時，在變形區(qū)內(nèi)也可埋設深層鋼管標或雙金屬標。每個工程至少應有3個基準點。

9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法2．維護樁、墻頂沉降和水平位移監(jiān)測工作基點的埋設，應選在比較穩(wěn)定且方便使用的位置，設立在大型工程施工區(qū)域內(nèi)的水平位移監(jiān)測工作基點宜采用帶有強制歸心裝置的觀測墩，垂直位移監(jiān)測工作基點可采用鋼管標。對通視條件較好的小型工程，可不設立工作基點，在基準點上直接測定變形觀測點。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法2．維護樁、墻頂沉降和水平位移監(jiān)測9.2.2基坑工程監(jiān)測方法9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法變形觀測點應設立在能反映監(jiān)測體變形特征的位置或監(jiān)測斷面上。測量時，由工作基點或基準點起經(jīng)過各監(jiān)測點布設成附合水準路線或者閉合水準路線。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法2．維護樁、墻頂沉降和水平位移監(jiān)測水平位移監(jiān)測有極坐標法、前方交會法、視準線法等多種，也可以利用GPS來進行監(jiān)測。沉降監(jiān)測以高等級水準測量為主。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法2．維護樁、墻頂沉降和水平位移監(jiān)測深層水平位移指基坑維護樁墻和土體在不同深度上的水平位移，通常采用測斜儀測量。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法3．深層水平位移監(jiān)測9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法4.基坑回彈監(jiān)測

基坑開挖后，由于上覆載荷的減少，必然引起坑底和周圍一定影響范圍內(nèi)土體的變形，稱為回彈。（1）監(jiān)測目的

回彈超過一定量將影響基坑和周圍建筑物。通過監(jiān)測實時掌握基坑內(nèi)土體回彈狀況，以便優(yōu)化施工方案（如挖土速率、底板澆筑時間等），確?；泳S護結構和周圍環(huán)境的安全?；貜椓康臏y量可利用回彈監(jiān)測標或深層監(jiān)測標來觀測。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法（2）測點的布設①回彈監(jiān)測點的布設應按基坑的形狀和深度以及地層條件，以最少的測

點數(shù)測出所需的各縱橫面的回彈量為原則，通?？筛鶕?jù)基坑長度在其

中線處設2~3個測點。②利用對稱形狀的基坑其回彈變形也對稱的特點，可沿對稱軸或?qū)?/p>

線在最先開挖的區(qū)域內(nèi)布點，基坑中心和周邊是重要監(jiān)測區(qū)。③監(jiān)測基準點應選擇在基坑開挖深度3倍以外的穩(wěn)定位置。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法4.基坑回彈監(jiān)測（3）回彈標的埋設①鉆孔至基坑設計高程以下200mm，將回彈標旋入轉桿下端，順鉆孔

徐徐放至孔底，并壓入孔底土中400~500mm，即將回彈標尾部壓入

土中。旋開轉桿，使回彈標脫離轉桿，提鉆。②放入輔助測桿，用輔助測桿上的探頭進行水準測量，確定回彈標頂面

高程初始讀數(shù)。③監(jiān)測完畢后，將輔助測桿、保護套提出地面，用沙或素土將鉆孔回填，為了便于找到回彈標，可先用白灰回填500mm。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法4.基坑回彈監(jiān)測（4）回彈標的監(jiān)測由于回彈標埋設于基坑底部，在基坑開挖過程中不便于實時監(jiān)測，故采僅在基坑開挖前及基坑開挖至設計高程后分別監(jiān)測一次，在基坑開挖過程中一般不予監(jiān)測。有時也在澆筑基礎底板混泥土之前再測一次。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法4.基坑回彈監(jiān)測5.支護結構內(nèi)力監(jiān)測基坑開挖過程中支護結構內(nèi)力變化可通過在結構內(nèi)部或表面安裝應變計或應力計進行量測。采用鋼筋混凝土材料制作的維護支擋構件，宜采用鋼筋應力計或混凝土應變計進行量測；對于鋼結構支撐，宜采用軸力計進行量測。圍護墻、樁及圍檁等內(nèi)力宜在圍護墻、樁鋼筋制作時，在主筋上焊接鋼筋應力計的預埋方法進行量測。支護結構內(nèi)力監(jiān)測值應考慮溫度變化的影響，對鋼筋混凝土支撐應考慮混凝土收縮、徐變以及裂縫的影響。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法6．土壓力監(jiān)測

土壓力是基坑支護結構周圍的土體傳遞給維護結構的壓力。壓力的測量通常采用在量測的位置上埋設壓力傳感器進行測量。土壓力傳感器俗稱土壓力盒，土壓力盒由兩片不銹鋼通過焊接連接在一起，鋼片之間是空心腔，腔內(nèi)注滿油。壓力腔通過不銹鋼管與傳感器相連形成一個密閉的液壓系統(tǒng)。壓力轉化為電信號，通過讀數(shù)儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)讀的壓力值。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法6．土壓力監(jiān)測（1）監(jiān)測目的①監(jiān)測擋土或支護結構在各種施工工況下的受力狀況，以便采取相應的

措施，確保施工安全。②找出地下工程施工引起的不同距離和深度上地層土壓力的變化規(guī)律，

為驗證理論計算、提高理論分析水平積累資料。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法6．土壓力監(jiān)測（2）土壓力盒的布置土壓力盒應布置在受力、土質(zhì)條件變化較大或其它有代表性的部位。在平面上，土壓力盒應緊貼監(jiān)測對象布置，如，擋土結構的表面、被保護建筑的基礎等。基坑每邊不少于2個監(jiān)測點。

在立面上，應考慮計算土壓力的圖形，在不同性質(zhì)的土層中布置土壓力盒。監(jiān)測擋土結構接觸面土壓力時，可選擇在支撐處、水平位移最大處等。豎向布置間距為2~5m，下部應加密，當按土層分布情況布設時，每層不少于1測點，且宜置于各層土的中部。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法6．土壓力監(jiān)測（3）土壓力盒的埋設方法對于作用在擋土構筑物表面的土壓力盒應鑲嵌在擋土構筑物內(nèi)，使其應膜與構筑物表面平齊，土壓力盒后面應有良好的剛性支撐，在土壓力作用下盡量不產(chǎn)生位移，以保證量測的可靠性。對于鋼板樁或鋼筋混凝土預制構件的擋土結構，土壓力盒及導線應用固定支架安裝，避免壓力盒和導線在施工過程中受損。

對于地下連續(xù)墻等現(xiàn)澆混泥土擋土結構，土壓力傳感器安裝時采用掛布法、彈入法、頂入法、鉆入法等。

9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法6．土壓力監(jiān)測

掛布法取約1/3~1/4槽段寬度的布簾，在布簾上縫制好用以放置土壓力盒的口袋，把壓力盒放入后封口固定；將布簾平鋪在量測位置處鋼筋籠迎土面一側，通過縱橫分布的繩索將布簾固定于鋼筋籠上，將土壓力盒導線固定在鋼筋籠的鋼筋上，并引至鋼筋籠頂部。布簾隨鋼筋籠一起吊入孔槽，放入導管澆筑水下混凝土。由于混凝土在布簾的內(nèi)側，利用流態(tài)混凝土的側向擠壓力將布簾連同壓力盒一起擠向土層，迫使土壓力盒與土層緊密接觸。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法6．土壓力監(jiān)測9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法6．土壓力監(jiān)測

彈入法如圖，裝置主要由彈簧、鋼架、限位插銷構成，首先將裝有壓力盒的機械裝置焊接在鋼筋籠上，利用限位插銷將彈簧壓縮以存儲向外的彈性能量，待鋼筋籠吊入槽孔后，拔掉限位插銷，彈簧將土壓力盒推向土層側壁。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法7．孔隙水壓力監(jiān)測

利用孔隙水壓力計來測量。利用鉆孔埋設在圖層中，鉆孔埋設時采用砂料填充。孔隙水壓力量測的結果可用于固結計算和土體的穩(wěn)定性分析，在打樁、預壓法地基加固的施工進度控制等地表沉降的控制中具有重要作用。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法7．孔隙水壓力監(jiān)測（1）監(jiān)測目的

飽和土體受載荷后首先產(chǎn)生的是孔隙水壓力的增高或降低，隨后才是顆粒的固結變形，因此，孔隙水壓力的變化是土體運動的前兆，通過監(jiān)測及時掌握孔隙水壓力在施工過程中的變化情況，為控制沉樁速率、基坑開挖速度、速到掘進速度等提供可靠依據(jù)。9.2基坑工程變形監(jiān)測的內(nèi)容與方法9.2.2基坑工程監(jiān)測方法（2）孔隙水壓力計的布設在基坑的四個角以及基坑的長短邊中點布置，對于長邊較大的基坑，每30~40m布置一個測點，測點距基坑維護結構的距離1.5~2.0m。8.環(huán)境監(jiān)測（1）鄰近建筑物監(jiān)測建筑物的監(jiān)測主要是其裂縫、沉降、傾斜等。監(jiān)測點的位置除了要考慮測點的密度外，應埋設在建