深基坑施工监测技术

一、深基坑施工监测技术
（一）技术内容
基坑工程监测是指通过对基坑控制参数进行一定期间内的量值及变化进行监测，并根据监测数据评估判断或预测基坑安全状态，为安全控制措施提供技术依据。

监测内容一般包括支护结构的内力和位移、基坑底部及周边土体的位移、周边建筑物的位移、周边管线和设施的位移及地下水状况等。

监测系统一般包括传感器、数据采集传输系统、数据库、状态分析评估与预测软件等。

通过在工程支护（围护）结构上布设位移监测点，进行定期或实时监测，根据变形值判定是否需要采取相应措施，消除影响，避免进一步变形发生的危险。

监测方法可分为基准线法和坐标法。

在水平位移监测点旁布设围护结构的沉降监测点，布点要求间隔15～25m 布设一个监测点，利用高程监测的方法对围护结构顶部进行沉降监测。

基坑围护结构沿垂直方向水平位移的监测，用测斜仪由下至上测量预先埋设在墙体内测斜管的变形情况，以了解基坑开挖施工过程中基坑支护结构在各个深度上的水平位移情况，用以了解和推算围护体变形。

临近建筑物沉降监测，利用高程监测的方法来了解临近建筑物的沉降，从而了解其是否会引起不均匀沉降。

在施工现场沉降影响范围之外，布设 3 个基准点为该工程临近建筑物沉降监测的基准点。

临近建筑物沉降监测的监测方法、使用仪器、监测精度同建筑物主体沉降监测。

（二）技术指标
（1）变形报警值。

水平位移报警值，按一级安全等级考虑，最大水平位移≤0.14％H；按二级安全等级考虑，最大水平位移≤0.3％H。

（2）地面沉降量报警值。

按一级安全等级考虑，最大沉降量≤0.1％H；按二级安全等级考虑，最大沉降量≤0.2％H。

（3）监测报警指标一般以总变化量和变化速率两个量控制，累计变化量的报警指标一般不宜超过设计限值。

若有监测项目的数据超过报警指标，应从累计
变化量与日变量两方面考虑。

（三）适用范围
用于深基坑钻、挖孔灌注桩、地连墙、重力坝等围（支）护结构的变形监测。

（四）工程案例
深圳中航广场工程、上海万达商业中心等。

二、大型复杂结构施工安全性监测技术
（一）技术内容
大型复杂结构是指大跨度钢结构、大跨度混凝土结构、索膜结构、超限复杂结构、施工质量控制要求高且有重要影响的结构、桥梁结构等，以及采用滑移、转体、顶升、提升等特殊施工过程的结构。

大型复杂结构施工安全性监测以控制结构在施工期间的安全为主要目的，重点技术是通过检测结构安全控制参数在一定期间内的量值及变化，并根据监测数据评估或预判结构安全状态，必要时采取相应控制措施以保证结构安全。

监测参数一般包括变形、应力应变、荷载、温度和结构动态参数等。

监测系统包括传感器、数据采集传输系统、数据库、状态分析评估与显示软件等。

（二）技术指标
监测技术指标主要包括传感器及数据采集传输系统测试稳定性和精度，其稳定性指标一般为监测期间内最大漂移小于工程允许的范围，测试精度一般满足结构状态值的5％以内。

监测点布置与数量满足工程监测的需要，并满足《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB50982 等国家现行监测、测量等规范标准要求。

（三）适用范围
大跨度钢结构、大跨度混凝土结构、索膜结构、超限复杂结构、施工质量控制要求高且有重要影响的建筑结构和桥梁结构等，包含有滑移、转体、顶升、提升等特殊施工过程的结构。

（四）工程案例
武汉绿地中心、上海中心、深圳平安金融中心、天津津塔、上海东方明珠塔、广州电视塔等超高层与高耸结构、国家体育场钢结构、五棵松体育馆钢结构、国家大剧院钢结构、深圳会展中心钢结构、昆明新机场、上海大剧院、2010 年上
海世博会世博轴钢结构与索膜结构、中国航海博物馆结构；大同大剧院钢筋混凝土薄壳结构等大跨空间结构，CCTV 新台址异形结构；大同美术馆三角锥钢结构顶推滑移工程，贵州盘县大桥顶推工程，中航技研发中心顶升工程等。

三、爆破工程监测技术
（一）技术内容
在爆破作业中爆破振动对基础、建筑物自身、周边环境物均会造成一定的影响，无论从工程施工的角度还是环境安全的需要，均要对爆破作业提出控制，将爆破引发的各类效应列为控制和监测爆破影响的重要项目。

爆破监测的主要项目主要包括：（1）爆破质点振动速度；（2）爆破动应变；（3）爆破孔隙动水压力；（4）爆破水击波、动水压力及涌浪；（5）爆破有害气体、空气冲击波及噪声；（6）爆破前周边建筑物的检测与评估；（7）爆破中周边建筑物振动加速度、倾斜及裂缝。

振动速度加速度传感器、应变计、渗压计、水击波传感器、脉动压力传感器、倾斜计、裂缝计等分别与各类数据采集分析装置组成监测系统；对有害气体的分析可采用有毒气体检测仪；空气冲击波及噪声监测可采用专用的爆破噪声测试系统或声级计。

（二）技术指标
爆破监测在具体实施中应符合国家现行标准《爆破安全规程》GB6722、《作业场所空气中粉尘测定方法》GB5748、《水电水利工程爆破安全监测规程》DL/T5333。

（三）适用范围
适用于市政工程、海港码头、铁路、公路、水利水电工程中的岩石类爆破。

（四）工程案例
三峡水利枢纽三期上游围堰拆除工程、小浪底水利枢纽的左右岸开挖工程、秦山核电站大型基坑开挖爆破、重庆轻轨三号线江北机场站工程、南水北调丹江口水库加高工程、西北热力穿山隧道爆破施工。

四、受周边施工影响的建（构）筑物检测、监测技术
（一）技术内容
周边施工指在既有建（构）筑物下部或临近区域进行深基坑开挖降水、地铁
穿越、地下顶管、综合管廊等的施工，这些施工易引发周边建（构）筑物的不均匀沉降、变形及开裂等，致使结构或既有线路出现开裂、不均匀沉降、倾斜甚至坍塌等事故，因此有必要对受施工影响的周边建（构）
筑物进行检测与风险评估，并对其进行施工期间的监测，严格控制其沉降、位移、应力、变形、开裂等各项指标。

各类穿越既有线路或穿越既有建（构）筑物的工程，施工前应按施工工艺及步骤进行数值模拟，分析地表及上部结构变形与内力，并结合计算结果调整和设定施工监控指标。

（二）技术指标
检测主要是对既有结构的现状、结构性态进行检测与调查，记录结构外观缺陷与损伤、裂缝、差异沉降、倾斜等作为施工前结构初始值，并对结构进行承载力评定及预变形分析。

结构承载力评定应包含较大差异沉降、倾斜或缺陷的作用；监测及预警主要为受影响的建（构）筑物结构内部变形及应力，倾斜与不均匀沉降，典型裂缝的宽度与开展，其他典型缺陷等。

（三）适用范围
周边施工包含深基坑施工、地铁穿越施工、地下顶管施工、综合管廊施工等。

（四）工程案例
天津老城厢深基坑开挖对周边居民楼影响监测，天津地下管廊顶管施工对周边居民楼影响监测，北京地铁10 号线穿越施工过程检测监测，合肥地铁3 号线穿越施工对上部建筑影响检测监测与评估。

五、隧道安全监测技术
（一）技术内容
对隧道衬砌结构变形监测，根据监测数据判定隧道的安全性，实现隧道安全监测。

监测系统应包括监测断面测点棱镜、自动全站仪、通讯装置、控制计算机以及数据中心服务器，采用实时在线控制方式，可实现数据的受控采集和实时分析，同时实现监测数据和报警信息的实时发布。

系统实施具体要求如下：
（1）在隧道衬砌结构表面设置监测断面，监测断面应设置在变形影响区内，
监测断面间距一般5～15m，特殊地质地段和重要构筑物附近的断面应适当加密；
（2）每个监测断面设置监测棱镜若干，一般要在拱顶、拱腰、拱脚等部位设置监测点；
（3）在监测区域外的稳定区布置基准断面，可以在监测区外布置2 个基准断面，每断面设置棱镜2～5 个，两基准断面之间棱镜组成基线，采用自动全站仪进行基于基线的变形测量；
（4）自动全站仪应尽量设置在两个基准断面之间，同时要避让最大变形区域，减少监测过程中具有有限角度补偿的自动全站仪的人工纠偏工作量；
（5）监测报警阈值根据现场实际情况计算设置，同时符合相关规范。

（二）技术指标
监测实施过程应符合现行国家标准《工程测量规范》GB50026、《城市轨道交通工程测量规范》GB50308 等。

（三）适用范围
施工和运营中的隧道安全监测。

（四）工程案例
深圳地铁9 号线,深圳地铁9 号线西延线等。