深基坑工程施工监测课件

测方案
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5.3 监测方案设计
❖ 基坑工程监测方案设计的内容
➢ 监测内容--测什么； ➢ 监测方法和仪器--怎么测； ➢ 施测部位和测点布置--测哪里； ➢ 监测期限和频度--何时测； ➢ 预警值及报警制度等实施计划--怎么办。
根据规范确定: ●上海市《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999) ●国家行业标准《建筑基坑支护技术规程
➢ 仪器 1. 钢筋应力计和频率仪或电阻应变仪； 2. 钢筋应变计和频率仪或电阻应变仪。 钢筋应力计的量程根据钢筋的直径和等级。
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➢ 原理
5.2 监测仪器和方法
说明：
●结构浇筑初期应考虑混凝土龄期对弹性模量的影响；
●温度变化大时，还需注意温差对监测结果的影响。
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5.2 监测仪器和方法
➢ 埋设
沿基坑边线或其延长线上的两端设置工作基点A、B， A、B两点形成的直线即为视准线，在视准线上沿基 坑边线按照需要设置若干测点。
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5.2 监测仪器和方法
测量基点A、B的设置： 距基坑一定距离的稳定地段； 有支撑的围护结构，可在基坑角点设临时基点C、D，变换工况时 用基点A、B测量临时基点C、D水平位移，再用此结果对各测点 的水平位移值作校正。 其它测点的设置： 最好设在基坑圈梁、压顶等较易固定的地方； 基坑有支撑时，测点宜设在两根支撑的跨中。 适用条件：场地条件好的浅基坑。
邻近地下管线水平、 竖向位移
围护 结构 施工
基坑开挖
水泥土 板式支 放坡开 围护墙 护体系 挖
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-Leabharlann Baidu
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据DGJ08-11-1999
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注：○必须监测；
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○
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*选择监测； -不用监测
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○
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基坑工程等级划分及变形监控允许值
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5.3 监测方案设计
❖ 监测方案制定步骤：
➢ 收集和阅读有关资料
综合平面图 工程地质勘察报告 围护结构和主体结构( 0.00以下部分)的设计图纸 围护施工组织设计 综合管线图等 相邻建筑物基础和结构的设计图纸
➢ 现场踏勘 ➢ 拟定监测方案初稿，提交协调会议讨论，形成会议
纪要 ➢ 根据会议纪对监测方案初稿进行修改，形成正式监
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5.2 监测仪器和方法
❖ 二、围护墙顶沉降监测
➢ 仪器：水准仪 ➢ 方法：高程测量 ➢ 要求：在一个测区内，应设3个以上基准点；基准点
设在距基坑开挖深度5倍以外的稳定地方。 ➢ 测点设置：用铆钉枪打入铝钉；钻孔埋设膨胀螺丝；
涂红漆标记。
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5.2 监测仪器和方法
❖ 三、围护墙顶水平位移监测
➢ 仪器：经纬仪 ➢ 方法：轴线法或视准线法
5.1 概 述
❖ 一、基坑的用途
➢ 高层建筑基础； ➢ 城市地铁车站和区间隧道明挖； ➢ 过江隧道； ➢ 合流污水处理系统； ➢ 过街通道和地下立交；
1
5.1 概 述
❖ 二、基坑监测的目的
➢ 检验设计计算理论、模型和参数的正确性； ➢ 及时反馈，指导基坑开挖和支护结构的施工； ➢ 确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全； ➢ 为提高基坑工程设计和施工水平积累工程经验。
钢筋应力计： 割断主筋，与结构主筋串联焊接
钢筋应变计： 并在结构主筋附近（与主筋并联）
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5.2 监测仪器和方法
说明： 钢筋计在混凝土结构内相对的钢筋层上 对称布置矩形断面可以布置在4个角点处。
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5.2 监测仪器和方法
➢ 钢支撑轴力的监测 a.在钢支撑端头安装轴力计（串联），直接测得轴 力； b.在钢支撑表面焊接钢弦式表面应变计，用频率计 或应变仪测读； c.在钢支撑表面粘贴电阻应变片，用应变仪测读； d.在钢支撑上安装位移计或千分表，测得钢支撑变形。
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5.2 监测仪器和方法
❖ 十二、邻近建筑物变形监测
➢ 邻近建筑物资料收集和调查
建筑物平面位置图等; 建筑物基础和结构的设计图纸； 建筑物基坑工程围护方案； 建筑物既有的测点布设图和监测资料； 建筑物已有裂缝的宽度、长度和走向等。
➢ 监测内容
沉降 水平位移 倾斜 裂缝
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5.2 监测仪器和方法
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5.2 监测仪器和方法
➢ 量测
(1)将仪器预热半小时，在测斜管中放置15分钟； (2)将测头缓慢下至孔底，自下而上将测头稳定在测 点位置上测读； (3) 将测头旋转180度插入同一对导槽，按以上方法 在同一位置上重复测量； (4) 深层水平位移的初始值应是基坑开挖之前连续三 次测量无明显差异读数的平均值； (5) 测斜管孔口需布设地表水平位移测点，以便对深 层水平位移量进行校正。
安全等级 破坏后果 重要性系数γ 0 监测项目 支护结构水平位移 周围建筑物、 地下管线变形 地下水位 桩、墙内力 锚杆拉力 支撑轴力 立柱变形 土体分层竖向位移 支护结构界面上侧向压力
一级 很严重 1.10
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○ ○ ○ ○ ○ ○ *
二级 一般 1.00
○
○
○ * * * * * △
三级 不严重 0.90
○
*
△ △ △ △ △ △ △
○应测； *宜测； △可测。
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混凝土灌注桩检测
❖ 一、关于灌注桩完整性的概念
➢ 桩是构筑物基础中的柱状构件。它的作用在于穿过 软弱的可压缩性土层，把来自上部结构荷载传递到 更密实、更坚硬、可压缩性较小的土壤或岩石上。
➢ 桩在工作时要承受复杂的荷载，桩的质量将对整个 结构物的安全起决定性作用。
➢ 桩的种类很多，混凝土灌注桩是常用的基桩型式之一。 ➢ 灌注桩在工地条件下，现场灌注成桩，施工工艺较
为复杂，影响灌注质量的因素较多，极易形成各种 缺陷而影响桩身的完整性。据统计，现场灌注桩施 工中桩身混凝土出现缺陷的概率约为15%—20%。
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混凝土灌注桩检测
❖ 灌注桩的综合质量体现在以下三方面
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基坑工程的施工监测项目表
序 号
监测项目
1 围护墙(边坡)顶水平位移
2 围护墙(边坡)顶沉降
3 立柱沉降
4 围护墙侧向位移
5 土体深层侧向位移
6 支撑或锚杆轴力
7 基坑内外地下水位
8 孔隙水压力
9 围护墙体土压力
10 坑底隆起（回弹）
11 裂缝监 邻近建筑物
12 测
邻近地面
13 邻近建筑物沉降
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➢ 孔隙水压力计的埋设
压入法： 直接将孔隙水压力计压到埋设深度，或先钻孔至埋设深度 以上1m处，再将孔隙水压力计压至埋设深度，用粘土球封 孔至孔口。适用于较软土质。
钻孔法 适用于土层中，原则上一个钻孔只能埋设一个探头。
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5.2 监测仪器和方法
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5.2 监测仪器和方法
❖ fh、支挡结构内力监测
5.2 监测仪器和方法
❖ 七、土压力监测
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5.2 监测仪器和方法
➢ 埋设方法 1、预先安装法 适用于钢板桩或 钢筋混凝土预制构件； 2、挂布法 适用于地下连续墙；
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5.2 监测仪器和方法
➢ 埋设方法 3、弹入法 适用于地下连续墙； 4、活塞压入法 适用于地下连续墙； 5、钻孔法 适用于土层中。
❖ 十一、地下水位监测
➢ 仪器 1.水位管：钻有小孔的塑料管，外包细纱布挡泥土。 2. 钢尺，或钢尺水位计和水位探测仪。
➢ 埋设--钻孔埋设 注意事项： a.清水冲孔后放入水位管； b.在水位管与孔壁间用干净细砂填实，上面2米用粘 土球封孔； c.水位管应高出地面约200mm，上面加盖； d.做好水位观测井的保护装置。
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5.1 概 述
❖ 三、基坑工程的施工过程
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5.2 监测仪器和方法
❖ 基坑工程施工现场监测的内容
➢ 围护结构本身 ➢ 围护桩墙 ➢ 支撑 ➢ 围檩和圈梁 ➢ 立柱 ➢ 坑内土层
❖ 相邻环境
➢ 相邻土层 ➢ 地下管线 ➢ 相邻房屋
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5.2 监测仪器和方法
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5.2 监测仪器和方法
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5.2 监测仪器和方法
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5.2 监测仪器和方法
➢ 方法：前方交会法 前方交会法是在距基坑一定距离的稳定地段设置一 条交会基线，或者设两个或多个工作基点，以此为 基准，用交会方法测出各测点的位移量。 适用条件：工程场地小，施工障碍物多，基坑边线 不都是直线的深基坑。
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5.2 监测仪器和方法
❖ 四、深层水平位移测量 深层水平位移就是测量围护桩墙和土体在不同 深度上的点的水平位移。
对于b.、c.、d.三种监测方法:每个截面上均匀
布置3个或4个监测元件；根据钢支撑截面积和平均 应变，可以计算其轴力。
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5.2 监测仪器和方法
❖ 十、土层锚杆拉力监测
➢ 仪器和原理 锚杆拉力计、频率仪或电阻应变仪，直接测得锚杆 拉力；
➢ 埋设 锚杆拉力计安装在承压板与锚头之间。
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5.2 监测仪器和方法
❖ 十三、相邻地下管线监测
➢ 相邻地下管线资料收集和调查
市政综合管线图; 管线埋置深度和走向、管材和接头的型式; 管线的基础型式、地基处理情况等； 管线地面道路人流与交通状况。
➢ 监测内容
沉降 水平位移
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5.2 监测仪器和方法
➢ 测点布设 1. 间接测点 设在管线的窨井盖上；将钢筋打入至管底深度。 2.直接测点 a. 抱箍式 b. 套筒式
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5.2 监测仪器和方法
❖ 六、基坑回弹监测 基坑回弹是开挖土体的卸荷过程引起的基坑底 面的隆起。
➢ 仪器和原理 仪器：回弹标或深层沉降标、精密水准仪 原理：高程测量。即埋设于基坑开挖面以下的分层 沉降环监测到的土层隆起就是土层回弹量。
➢ 埋设 回弹标 深层沉降标
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5.2 监测仪器和方法
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➢ 仪器组成
测斜管 测斜探头 数字式测读仪 电缆
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5.2 监测仪器和方法
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5.2 监测仪器和方法
➢ 测量原理
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5.2 监测仪器和方法
当土体内发生位移时，埋入土体中的测斜管随土体同步位移，通过逐 点测量测斜管内测斜探头轴线与铅垂线之间倾角φ，可计算各点偏离垂线 的水平偏差：
Li为第i量测段的长度，通常取为0.5m、1.0m等整数，单位mm； φi为第i量测段的倾角值，单位度。 以管口为参照点，并从管口向下第n个测点的水平偏差值为：
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5.2 监测仪器和方法
❖ 一、观察和描述的内容
➢ 围护结构和支撑体系的施工质量； ➢ 围护体系是否有渗漏水及其渗漏水的位置和多少； ➢ 施工条件的改变情况； ➢ 坑边和支撑上的堆载的变化； ➢ 地表降水、施工用水的排放情况； ➢ 基坑周围的地面裂缝； ➢ 围护结构和支撑体系的工作失常情况； ➢ 邻近建筑物和构筑物的裂缝； ➢ 流土或局部管涌现象等； ➢ 施工进度与施工工况。
δ0为管口的水平位移值，单位mm。
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5.2 监测仪器和方法
第n个测点的水平位移Δn：
即：本次测得的水平偏差减去测斜管的初始水平偏差。 式中：δ0n 从管口下数第n个测点处的水平偏差初始值；
φ0i 从管口下数第n个测点处的倾角初始值； Δ0 是实测的管口水平位移。 说明：埋设好测斜管时不可能是铅垂线，故必有初始水平偏差值； 当管底不动时 ，则以管底为参照点，从下往上计算各测点的水平偏差； 可以依次测两个相互垂直方向的位移，并求得位移总量和方向。 按一定比例绘制出水平位移随深度变化的曲线，即围护桩墙深层绕曲线。
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5.2 监测仪器和方法
❖ 五、土体分层沉降测试 分层沉降是土层内离地表不同深度处的沉降或 隆起，通常用磁性分层沉降仪量测。
➢ 仪器和测量原理
测量仪器：磁性分层沉降仪。 组成：探头、分层沉降管、钢环、带刻度的导线、电感探测装置。
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5.2 监测仪器和方法
测量原理： 埋入土体内的钢环与土体同步 位移，用探头在分层沉降管探 测钢环的位置，钢环位置的变 化即为该深度处的沉降或隆起。
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5.2 监测仪器和方法
➢ 埋设
绑扎埋设 测斜管绑扎于桩墙钢筋笼上，随钢筋笼一起下到孔槽内；
钻孔埋设 钻孔--放测斜管--回填空隙。
注意事项： 在管节连接时必须将上、下管节的滑槽严格对准； 避免管子的纵向旋转； 测斜管的一对凹槽与欲测量的位移方向一致（垂直基坑边线方向）； 用清水将测斜管内冲洗干净； 可先用模型探头检查测斜管导槽是否正常可用； 需测量测斜管导槽的方位、管口坐标及高程； 在测斜管外部设置金属套管或砌筑窨井并加盖；
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5.2 监测仪器和方法
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5.2 监测仪器和方法
❖ 八、孔隙水压力监测
➢ 仪器 孔隙水压力传感器（孔隙水压力计）和频率仪
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5.2 监测仪器和方法
➢ 原理 探头由金属壳体和透水石组成。孔隙水压力计的工 作原理是把多孔元件（如透水石）放置在土中，使 土中水连续通过元件的孔隙（透水后），把土体颗 粒隔离在元件外面而只让水进入有感应膜的容器内， 再测量容器中的水压力，即可测出孔隙压力。