第七章 基坑工程施工监测

7.3 基坑工程监测方案设计
• 基坑监测方案设计必须建立在对工程场地 地质条件、基坑围护设计和施工方案、以 及基坑工程相邻环境详尽的调查基础之上， 同时还需与工程建设单位、施工单位、监 理单位、设计单位，以及管线主管单位和 道路监察部门充分协商。
7.3 基坑工程监测方案设计
• 一、基坑监测方案设计的内容和步骤 • 二、基坑监测内容和方法的确定 • 三、施测位置及监测点布置原则 • 四、监测期限和频率 • 五、预警值和预警制度
✓边坡土体位移采用测斜仪监测，在土体中埋设 测斜管，在基坑开挖前，测试2 - 3次作初读数， 开挖过程中，监测频率与挡土桩一致。对土体 深层部分埋设分层沉降标，通过对土地位移和 沉降监测，可及时掌握基坑边坡的稳定性，当 边坡潜在滑裂面出现险情预兆时应及时作出报 警。
二、周围环境监测
• （四）地下水位测试
✓地下水位采用电极传感器进行监测。水位监测 钻孔深度必须达到隔水层，钻孔中应安装带滤 网的硬塑料管。一般情况下，每隔3-5天监测1 次。当发现基坑侧壁明显渗漏或沿基坑底产生 管涌时，每天观测1 - 2次。地下水位的变化对 基坑支护结构的稳定性有很大的影响，暴雨或 地表水强补给引起的地下水位快速上升，对支 护结构产生的土压力将增加较大，严重时导致 支护结构破坏。地下水位明显下降，可能在开 挖面以上发生渗漏，也可能在坑底发生渗流。
• 一般深 基坑的支护结构是临时性的，当基 础施工完毕即失去作用。
• 深基坑施工的技术有：地下连续 墙、排桩 支护、铀固支护、深层搅拌支护、喷网铀 支护和逆作法施工等。
二、 深基坑工程支护形式
• （一）地下连续墙
– 优点：除岩溶地区和承压水很高的沙砾层需结合其他辅助措施外， 适用于各种土质施工时候，振动小噪声低，并对邻近结构没什么影 响；可在各种复杂条件下进行施工。
• （六）土压力与孔隙水压力监测
– 土压力是基坑支护结构周围的土体传递给档土 构筑物的压力，也称支护结构与土体的接触压 力，或由自重及基坑开挖后土体中应力重分布 引起的土体内部的应力。通常采用在量测位四 上埋设压力传感器来进行监测。
一、支护结构的监测
• （七）支挡结构内力监测
– 采用钢筋混凝土材料制作的围护支挡构件，其 内力或轴力通常是在钢筋混凝土中埋设钢筋计 或混凝土应变计进行监测。
• （一）肉眼观察 • （二）支护结构桩墙顶沉降和水平位移监
测
✓沉降监测：采用精密水准测扯，在一个测区内， 应布设3个以上水准基点，并且要求距基坑开 挖深度5倍距离以外稳定的地方。
✓水平位移监测：视准线法和前方交会法；基坑 开挖期间每隔2 - 3天监测1次，位移速率达到5l0mm/d时，每天监测1- 2次
第七章 基坑工程施工监测
第七章 基坑工程施工监测
• 7.1 基坑监测概述 • 7.2 深基坑工程监测方法 • 7.3 基坑工程监测方案设计 • 7.4 监测报表与监测报告
7.1 基坑监测概述
• 一、 基坑监测的意义 • 二、深基坑工程支护形式
一、 基坑监测的意义
• 由于支护结构及被支护土体的过大变形而引起邻 近建筑物和管线破坏仍然时有发生，而事实上大 部分基坑围护的目的也就是出于保护邻近建筑物 和管线。
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一、支护结构的监测
• （三）深层水平位移监测
一、支护结构的监测
• （三）深层水平位移监测
一、支护结构的监测
• （三）深层水平位移监测
一、支护结构的监测
• （三）深层水平位移监测
一、支护结构的监测
• （三）深层水平位移监测
一、支护结构的监测
• （四）土体分层沉降测试 • 土体分层沉降是指离地面不同深度处土层
– 优点：施工简单，不需要专用设备，而且工程造价又 比地下连续墙低，
– 缺点：同以往采用的钢桩类 似，随基坑深度的增加，常 常出现基坑支护失稳等事故。
二、 深基坑工程支护形式
• （三）锚固支护
– 铀固支护就是在排桩支护之后，在桩顶增设一 条锁扣梁，有的在桩顶适吁位猩增设铀杆，使 悬臂桩改变其受力性能。
– (3)拟定监测方案初稿，提交委托单位审阅，同意后由建设单位主 持由市政道路监察部门、邻近建筑物业主、以及有关地下管线 （煤气、电力、电讯、上水和下水等）单位参加的协调会议，形 成会议纪要；
– (4)根据会议纪要精神，对监测方案初稿进行修改，形成正式监测 方案。
二、基坑监测内容和方法的确定
• 内容分为三大部分，即围护结构和支撑体 系、周围地层和相邻环境。
二、周围环境监测
• （一）邻近建筑物沉降监测
✓沉降监测：在被监测建筑 物的首层柱上设管测 点，在开挖影响范围外的建筑物柱上埋设基准 点或通过钻孔至基岩内设笠深埋式基准点。基 准点个数2-3个，测点布置间距15-20m为宜。
✓在基坑开挖期间，一般每隔5-7天观测1次，沉 降速率较大，相 邻柱基之间的差异沉降超过地 基规范规定的稳定标准时．应每天观测1次， 基坑有塌陷危险时，应连续24小时观测。
铀、板铀、墙描和撑铀等。它不需要一根桩、一块板 和一根撑，完全摒弃传统的被动 支护概念，而紧跟深基坑的开挖面， 随挖随支，主动支护土体。
7.2 深基坑工程监测方法
• 一、 支护结构的监测 • 二、周围环境监测
一、支护结构的监测
• 支护结构包括围护桩墙、支撑、围椋和圈 梁、立柱、坑内土层五部分。
一、支护结构的监测方法
• 因此，基坑开挖过程中进行周密监测。
一、 基坑监测的意义
• （一）监测的重要性
– 在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基 坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统 的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环 境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺 利进行。在出现异常情况及时反馈， 并采取必 要的工程应急措施。
二、周围环境监测
• （五）裂缝观察
✓经验表明，每天进行肉眼巡视观察是非常重要 的，巡视内容包括支护桩墙、支撑梁、冠梁、 腰梁结构及邻近地面、道路、建筑物的裂缝、 沉陷发生和发展情况，裂缝的快速增多和纵深 发展往往是事故发生的预兆。 旦发生裂缝，应 在裂缝两侧作出标记，定期址测裂缝的宽度。
✓以上监测项目中·支护结构的水平位移、邻近建 筑物及地下管线的沉降等是必不可少的，其余 项目可根据基坑工程安全等级、场地的地质条 件及周围环境状况等作出合理的选择。
内的点的沉降或隆起，通常用磁性分层沉 降仪量测。
一、支护结构的监测
• （五）基坑回弹监测
✓基坑回弹是基坑开挖对坑底土层的卸荷过程引 起基坑地面及坑外一定范围内上体的回弹变形 或隆起。基坑回弹监测可采用回弹监测标和深 层沉降标两种，当分层环埋设于基坑开挖面以 下时所监测到的土层隆起就是土层回弹量。
一、支护结构的监测
• 操作方法：
✓ 一个测回 进行上述观测4次，共观测2-4测回，每测 回开始和结束都要重新瞄准B点，检查仪器及目标有无 变动。
✓ 以上为往测，然后将仪器迁至B点，固定觇标放到A点， 同法测量2-4测回。
✓ 最后，往返测依据距离进行加权平均。
活动觇牌法的主要 误差影响因素为瞄准误差。
一、支护结构的监测方法
一、 基坑监测的意义
• （二）监测的目的 • 1. 检验设计的各种假设和参数的正确性，
指 • 2. 确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全
导基坑开挖和支护结构的施工 • 3. 积累工程经验，为提高基坑工程的设计
和施工整体水平提供依据
二、 深基坑工程支护形式
• 基坑支护结构的主要作用是挡土，使基坑 开挖和深基础结构的施工过程中，能安全 顺利的进行，并保证在深基础施工期间对 邻近建筑物和周围的地上和地下工程不产 生危害。
• 围护结构主要是围护桩墙和圈梁（压顶汃 支撑体系包括支撑或土层铀杆、围樑和立 柱等部分。相邻环境中包括相邻土层、地 下管线和相邻房屋等三部分。
二、基坑监测内容和方法的确定
• 基坑工程监测方案的制定应充分满足如下 要求：确保基坑工程安全和质坻，对基坑 周围的环境进行有效的保护，检验设计所 采取的各种假设和参数的正确性，并为改 进设计、提高工程整体水平提供依据。
二、基坑监测内容和方法的确定
• 上海市政工程建设规范
二、基坑监测内容和方法的确定
• 国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99规定 的基坑侧壁安全等级重要性系数，以及据此等级确定的基 坑监测项目表。
二、基坑监测内容和方法的确定
• 监测方法和仪表的确定主要取决于场地工 程地质条件和力学性质，以及测量的环境 条件。
一、支护结构的监测
• （八）土层锚杆试验和监测
– 通过在铀头位笠安装铀固力传感器，测定铀杆 锁定时的铀固力及开挖过程中铀固力的变化， 从而确定铀杆是否处于正常工作状态及是否达 到了极限破坏状态。
二、周围环境监测
• 目的是根据监测数据及时调整开挖速度和 支护措施，以保护邻近建筑物和管线不因 过量变形而影响它们的正常使用功能或遭 破坏；对邻近建筑物和管线的实际变形提 供实测数据，并对邻近建筑 物的安全作出 评价，使基坑开挖顺利进行。相邻环境监 测的范围宜从基坑边线起到开挖深度2- 3倍 的距离，监测周期应从基坑开挖开始，至 地下室施工结束为止。
一、基坑监测方案设计的内容和 步骤
• （ 一）监测方案设计的主要内容 • (1)监测项目的确定； • (2)监测方法和仪器的确定，监测元件量程
和监测精度的确定；
• (3)施测部位和测点布置的确定； • (4.)监测周期、预警值和报警制度等实施计
划的制定。
一、基坑监测方案设计的内容和 步骤
• （二）监测方案设计的主要步骤
• 2、小角法
✓小角法是利用精密经纬仪精确地测出基准线方 向与测站点到观测点的 视线方向之间所夹的小 角，从而计算观测点相对于基准线的偏离值。
一、支护结构的监测
• （三）深层水平位移监测
✓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，通常采用测斜仪 测量。
一、支护结构的监测
• （三）深层水平位移监测
– (1)收集和阅读工程地质勘查报告、围护结构和建筑工程主体结构 的设计图纸（土0.00以下部分）及其施工组织设计、较详细的综 合平面位置图、综合管线图等，以掌握工程场地工程地质条件、 围护和主体结构、周围环境的有关材料；
– (2)现场踏勘，重点掌握地下管线走向、相邻构筑物状况，以及它 们与围护结构的相互关系；
– 不足：如果施工现场管理不善，会造成现场泥浆滥和泥泞，且施工 过程尚需对废泥浆进行处理。现浇的地下连续墙的墙面 虽可保证一定的垂直度，但不够光滑。造价较高，不够 经济；墙身接缝处的抗渗和防漏能力差 。
二、 深基坑工程支护形式
• （二）排桩支护：
– 一般采用冲孔、钻孔灌注桩，较多的是采用挖孔桩作 排桩支护。桩与桩之间有疏排布置和密排布置两种。 桩与桩之间土体用砖砌体支挡。
二、周围环境监测
• （二）邻近道路和地下管线沉降监测
✓沉降监测：采用精密水准仪观测。测点布置应 根据管线的材料、管节的长度和接头的方式而 定。对于承插式和法兰式接头， 一般需在接头 处布置沉降监测点，测点直接固定在管道上， 观测频率同邻近建筑物沉降监测一致。
二、周围环境监测
• （三）边坡土体位移和沉降监测
一、支护结构的监测方法
• 前方交会法
一、支护结构的监测方法
• 视准线法：包括活动觇牌法和小角法 1、活动觇牌法
是通过一种精密的附有读数设备的活动觇 牌直接测定观测点相对于基准面的偏离值。 • 它需要专用的仪器和照准设备
✓精密视准仪或精密经纬 ✓ 活动觇牌
• 觇牌上有分划尺，最小分划值为1mm，用 游标尺可直接读到0.1mm～0.01mm。
二、 深基坑工程支护形式
• （四）水泥土搅拌桩
– 要是将基坑坑壁的土层，在开挖前用水泥和固化剂进 行搅拌改性，提高土的强度，也可形成壁状或格栅状 的地下水泥土桩、墙的隔水帷猫，阻止地下水浸入
– 造价不高，但基坑开挖深度不宜大于7m。
二、 深基坑工程支护形式
• （五）喷锚网支护
– 喷射混凝土、铀杆、钢筋网联合支护的简称。 – 用 “喷、铀、网 ” 取代老式桩、板、墙、管、撑活桩
一、支护结构的监测方法
• 操作方法：
✓ 将视准仪安置再基准线端点A上，端点B安置固定觇 牌；
✓ 用视准仪瞄准B点的固定觇牌，将视线固定； ✓ 把活动觇牌安置于观测点C上，移动活动觇牌使照准
标志与视准仪的十字丝重合，在分划尺与游标上读数；
✓ 然后移动觇牌从相反方向再重新对视准线并读数。
一、支护结构的监测方法