第10章 基坑工程施工监测ppt课件

磁 性 分 层 沉 降 仪 测 量 原 理
分层沉降管和钢环的埋设
• 分层沉降管和钢环应采用钻孔法在基坑开挖前预先埋设。 • 先在预定位置钻孔，取出的土分层分别堆放，当孔底标高
略低于欲测量土层的标高时，提起套管30~40cm，然后将 引导管逐节连接并放入到孔底监测点位置。 • 引导管放好后，用膨胀粘土球填充引导管与孔壁间的缝隙， 并捣实到最低的沉降环位置，再用一只铅质开口送筒装上 沉降环，套在引导管上并送至预埋位置，再用直径5cm的 硬质塑料管把沉降环推出并压入土中，弹开沉降钢环卡子， 使沉降环的弹性卡子牢固地嵌入土中，提起套管至待埋沉 降环位置以上30~40cm ，当钻孔内回填该层土球至要埋 的沉降环标高处，再用如上步骤推入上一个标高的沉降环， 直至全部埋完。 • 固定孔口，做好孔口的保护装置。
裂缝监测仪等 监测井、孔隙水压力探头、
频率仪等 孔隙水压力探头、频率仪等
围护桩墙顶水平位移监测
• 水平位移监测方法有极坐标法、前方交会法、视 准线法等多种，由于全站仪的普及及应用，目前 也可以采用全站仪坐标测量功能直接测定测点的 坐标，并通过测点的坐标计算相邻周期的位移量 和累积位移量。
• 基坑开挖前，测点坐标应至少连续观测2次，取无 明显差异结果的平均值作为坐标初始值。
下两端配有两对滑轮。 • 连接电缆是连接测斜探头和测读仪的一条导线，它具有四
个作用：作为提升和下放探头的绳索、作为探头的深度尺、 向探头供应电源、向测读仪传递测量信息。 • 测读仪是测斜仪探头的二次仪表，以倾斜角或其正弦值显 示探头的测量信息。
图10-1 测斜仪种类
测斜管埋设
• 测斜管有绑扎埋设和钻孔埋设两种方式。 • 绑扎埋设是将测斜管在现场组装后绑扎在桩墙钢筋笼上，
随钢筋笼一起下到孔槽内，并将其浇筑在混凝土中，浇筑 前应封好管底底盖并在测斜管内注满清水，防止测斜管在 浇筑混凝土时浮起，防止水泥沙浆渗入管内。 • 钻孔埋设是预先在土层中钻孔，孔径略大于测斜管的外径， 将测斜管封好底盖逐节组装逐节下放到钻孔内，同时在测 斜管内注满清水，直到放到预定的标高，随后在测斜管与 钻孔之间回填细砂和水泥与粘土拌合的材料固定测斜管， 用清水将测斜管冲洗干净。 • 埋设时应避免测斜管的纵向旋转，管节连接时应将上、下 管节的滑槽严格对准，测斜管的一对凹槽与欲测量的位移 方向一致，为确认测斜管的导槽是否畅通，可先用探头模 型放入测斜管滑行一次。
图10-2 回弹监测标
回弹监测标埋设和观测
• 采用钻孔法，钻杆外径与标志的直径相适应。钻 至基坑设计标高以下20cm时，将回弹监测标旋入 钻杆下端，沿钻孔缓慢放到孔底，并压入孔底土 中40~50cm，此时回弹标尾部已被压入土中，旋 开钻杆使回弹标脱离钻杆，提起钻杆。
• 放入辅助测杆，用辅助测杆上的测头进行水准测 量，确定回弹标顶面高程。
深层水平位移监测
• 深层水平位移指基坑围护桩墙和土体在不同深度上的水平 位移，通常采用测斜仪测量。
• 测斜仪由测斜管、测斜探头、连接电缆和测读仪组成。 • 测斜管一般在基坑开挖前埋设于围护桩墙和土体内，根据
其制造材料可分为塑料（PVC）和铝合金两种； • 测斜探头是倾角传感元件，其外观为细长金属鱼雷状，上、
• 测完后，将辅助测杆、保护管（套管）提出地面， 用砂或素土将钻孔回填，为开挖后方便地找到回 弹标，可先用白灰回填5cm左右。
• 回弹监测不应少于三次，具体安排是：第一次在 基坑开挖之前，第二次在基坑挖好之后，第三次 在浇灌基础混凝土之前。当基坑挖完至基础施工 的间隔时间太长时，应适当增加监测次数。
土体分层沉降监测
• 土体分层沉降是指地表以下不同深度土层内点的 沉降或隆起，通常用磁性分层沉降仪测量。
• 磁性分层沉降仪由对磁性材料敏感的探头、埋设 于土层中的分层沉降管和钢环、带刻度标尺的导 线以及电感探测装置组成。
• 分层沉降管由波纹状柔性塑料管制成，管外每隔 一定的距离安放一个钢环，土层分层沉降时钢环 也同步沉降。
• 为了充分描述基坑的变形情况，便于施工监理和 施工单位的理解和把握，位移的方向一般确定为 基坑的纵横轴线方向。
围护桩墙顶沉降监测
• 基坑沉降监测的目的首先是为了保证基坑的施工 安全，因此必须具有较高的监测精度。
• 目前，精密水准测量方法广泛应用于基坑的沉降 监测。
• 测量时，一般自工作基点经过各个监测点形成一 条或多条闭合路线，如果特殊点位只能采用支水 准路线进行监测，应进行往返测量，往返高差之 差也应满足精密水准测量相应的观测要求。
• 目前的基坑工程主要集中在城市，基坑周围有较 多的地上和地下建构筑物，地上的建构筑物相当 于庞大的集中荷载，加剧基坑内外土体的变形， 土体的过大变形又促使地上和地下建构筑物产生 较大的变形甚至破坏，如地上建构筑物的倾斜、 裂缝和地下管线的破裂等。
监测目的
（1）保证基坑支护结构和邻近建筑物的安全； （2）验证设计所采取的各种假设和参数，并
基坑回弹监测
• 基坑开挖后，由于卸除地基土自重，引起 基坑底面及坑外一定范围内土体相对于开 挖前的回弹变形，称基坑回弹。
• 深大基坑土体的回弹量对基坑本身和邻近 建筑物将产生一定的影响。
• 基坑回弹可采用回弹监测标和深层沉降标 进行监测，如果进行分层沉降监测，当分 层沉降环埋设于基坑开挖面以下时，监测 到的土层隆起也相当于基坑回弹量。
第10章 基坑工程施工监测
主要内容
• 概述 • 监测内容及方法 • 监测技术设计 • 监测数据整理与分析 • 基坑监测实例
10.1 概述
• 基坑在开挖过程中，开挖区的自然状态发生了变 化，基坑内外的土体也由原来静止的土压力状态 向被动和主动的土压力状态转变，应力状态的改 变首先引起基坑支护结构承受荷载而内力发生改 变，其次引起坑内土体隆起、基坑支护结构及其 周围土体的侧向位移和沉降，如果内力和变形的 量值超过允许的范围，将导致基坑的失稳甚至破 坏。
进行及时的修正和完善 ； （3）不断积累工程经验，提高基坑工程设计
和施工的水平。
10.2 监测内容及方法
（二） 7 8 9
10
表10.1 基坑工程施工监测的内容
周围环境 周围土层 地下管线 周围建筑
坑外地下水
分层沉降 水平位移
沉降 水平位移
沉降 倾斜 裂缝
水位
分层水压
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分层沉降仪、频率仪等 全站仪等 水准仪等 全站仪等 水准仪等 全站仪等