基坑监测讲义.ppt

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1、土层锚杆土层锚杆深基坑监测深基坑监测深基坑监测深基坑监测3 监测方案设计监测方案设计 1 概述概述2 监测内容和方法监测内容和方法4 监测报告监测报告 土层锚杆土层锚杆一、概述一、概述1. 基坑监测必要性基坑监测必要性2. 基坑基坑监测目的监测目的3. 基坑监测基本要求基坑监测基本要求 在现代城市建设工程中，随着高层建筑的大量建造和大规模在现代城市建设工程中，随着高层建筑的大量建造和大规模地下空间的开发利用，施工中碰到的基坑面积越来越大，深度地下空间的开发利用，施工中碰到的基坑面积越来越大，深度越来越深（已达越来越深（已达2020多米），同时人们又要求基坑施工过程中对多米），同时人们又要求基坑

2、施工过程中对周围环境的影响要小。周围环境的影响要小。 基坑工程一旦出现问题，往往会危及人的生命，造成巨大经基坑工程一旦出现问题，往往会危及人的生命，造成巨大经济损失，产生不良的社会影响，所以基坑工程的重要性逐渐被济损失，产生不良的社会影响，所以基坑工程的重要性逐渐被人们所认识。基坑工程的设计、施工及监测技术也随之而发展人们所认识。基坑工程的设计、施工及监测技术也随之而发展提高，并形成一个相对独立的专业工程。提高，并形成一个相对独立的专业工程。土层锚杆土层锚杆 1.1.基坑监测必要性基坑监测必要性 在基坑工程实践中常常发现，与设计预估值相比，实际工程的在基坑工程实践中常常发现，与设计预估值相比，

3、实际工程的工作状态往往存在一定的差异性，有时差异的程度还相当大，主要工作状态往往存在一定的差异性，有时差异的程度还相当大，主要体现在以下几个方面：体现在以下几个方面： （1）地层性质存在着相当的变异性和离散性地层性质存在着相当的变异性和离散性，地质勘察所获得，地质勘察所获得的数据还很的数据还很难准确难准确代表土层的全面总体情况。代表土层的全面总体情况。 （2）对基坑支护结构进行设计和变形预估时，对土层和支护结）对基坑支护结构进行设计和变形预估时，对土层和支护结构本身所作的构本身所作的本构模型、计算假定本构模型、计算假定，以及参数选用等，以及参数选用等，与实际状况与实际状况相比存在着一定的近似性

4、和相对误差相比存在着一定的近似性和相对误差。 （3）基坑开挖和施筑过程中，随着土层开挖标高变化和支撑体）基坑开挖和施筑过程中，随着土层开挖标高变化和支撑体系的设置与拆除，支护结构的受力处于经常性的动态变化状况，诸系的设置与拆除，支护结构的受力处于经常性的动态变化状况，诸如地面荷载突变、超深超长开挖等如地面荷载突变、超深超长开挖等偶然随机因素的发生，使得结构偶然随机因素的发生，使得结构荷载作用时间和影响范围难以预料。荷载作用时间和影响范围难以预料。土层锚杆土层锚杆 2. 监测的重要性监测的重要性 基坑的开挖必然引起土体的变形，当土体变形过大时，会造成邻近结构和设施的失效或破坏。因此，在深基坑深度

5、（ ）施工过程中，只有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。通过监测，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修正设计参数。 经过多年的实践，实施基坑工程监测不仅已经成为市政建设管理部门强制性指令措施，同时也已被业主、监理、设计和施工等单位自觉执行。第一节第一节 概述概述m7土层锚杆土层锚杆 2、基坑监测的目的、基坑监测的目的（1）检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，指）检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工；导基坑开挖和支护结构的施工；（2）确保基坑支护结构和相邻建筑

6、物的安全；）确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全；（3）积累工程经验，为提高基坑工程的设计和施工的）积累工程经验，为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据。整体水平提供依据。第一节第一节 概述概述土层锚杆土层锚杆 3.基坑监测要求基坑监测要求 （1）监测工作必须是有计划的，应根据设计提出的监测要求和业主下达的监测任务书预先制订详细的基坑监测方案； （2）监测数据必须可靠真实； （3）监测数据必须是及时的，监测数据需在现场及时计算处理，计算有问题可及时复测，尽量做到当天报表当天出； （4）埋设于结构中的监测元件应尽量减少对结构的正常受力的影响，并注意埋设监测元件的回填土与岩土介质的匹配； （5

7、）应采纳多种方法、施行多项内容的监测方案，以便监测结果可以互相印证、互相检验； （6）对重要的监测项目，应按照工程具体要求预先设定预警值和报警制度，预警值应包括变形或内力量值及其变化速率。土层锚杆土层锚杆2、基坑监测的目的（1）检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工；（2）确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全；（3）积累工程经验，为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据。土层锚杆土层锚杆二、基坑监测内容及方法二、基坑监测内容及方法1. 基坑监测内容基坑监测内容 深基坑工程施工现场监测的内容分为围护结构本身和相邻环境深基坑工程施工现场监测的内容分为围护结构本身和相

8、邻环境两大部分：两大部分：基坑监测基坑监测围护结构围护结构相邻环境相邻环境围护桩、墙：桩、墙顶水平位移沉降，深层挠曲围护桩、墙：桩、墙顶水平位移沉降，深层挠曲相邻土层：分层沉降和水平位移相邻土层：分层沉降和水平位移相邻房屋：垂直沉降和倾斜裂缝相邻房屋：垂直沉降和倾斜裂缝地下管线：垂直沉降和水平位移地下管线：垂直沉降和水平位移围檩、梁：内力和水平位移围檩、梁：内力和水平位移支撑结构：支撑轴力支撑结构：支撑轴力立立 柱：垂直沉降柱：垂直沉降坑坑 内内 土：体垂直隆起土：体垂直隆起土层锚杆土层锚杆 （1） 仪器精度要求 ： 基坑各监测项目采用的监测仪器的精度、分辨率及测量精度应能反映监测对象的实际状

9、况，并应满足基坑监控的要求。各监测项目应在基坑开挖前或测点安装后测得稳定的初始值，且次数不应少于两次。（2）监测频次： 支护结构顶部水平位移的监测频次应符合下列要求：1）基坑向下开挖期间，监测不应少于每天一次，直至开挖停止后连续三天的监测数值稳定2. 检测及预警检测及预警土层锚杆土层锚杆深基坑监测深基坑监测深基坑监测深基坑监测2）当地面、支护结构或周边建筑物出现裂缝、沉降，遇到降雨、降雪、气温骤变，基坑出现异常的渗水或漏水，坑外地面荷载增加等各种环境条件变化或异常情况时，应立即进行连续监测，直至连续三天的监测数值稳定3）当位移速率大于或等于前次监测的位移速率时，则应进行连续监测4）在监测数值稳

10、定期间，尚应根据水平位移稳定值的大小及工程实际情况定期进行监测 支护结构顶部水平位移之外的其他监测项目，除应根据支护结构施工和基坑开挖情况进行定期监测外，尚应在出现下列情况时进行监测，直至连续三天的监测数值稳定。1）出现支护结构顶部水平位移的监测频次2）、3）的情况时，2）锚杆、土钉或挡土构件施工时，或降水井抽水等引起地下水位下降时，应进行相邻建筑物、地下管线、道路的沉降观测。 土层锚杆土层锚杆深基坑监测深基坑监测深基坑监测深基坑监测在支护结构施工、基坑开挖期间以及支护结构使用期内，应对支护结构和周边环境的状况随时进行巡查随时进行巡查，现场巡查时应检查有无下列现象及其发展情况：1）基坑外地面和

11、道路开裂、沉陷2）基坑周边建筑物开裂、倾斜3）基坑周边水管漏水、破裂，燃气管漏气4）挡土构件表面开裂5）锚杆锚头松动，锚杆杆体滑动，腰梁和锚杆支座变形，连接破损等6）支撑构件变形、开裂7）土钉墙土钉滑脱，土钉墙面层开裂和错动8）基坑侧壁和截水帷幕渗水、漏水、流砂等9）降水井抽水不正常基坑排水不通畅。 土层锚杆土层锚杆深基坑监测深基坑监测深基坑监测深基坑监测 当出现下列危险征兆时应立即报警当出现下列危险征兆时应立即报警： 1）支护结构位移达到设计规定的位移限值，且有继续增长的趋势 2）支护结构位移速率增长且不收敛 3）支护结构构件的内力超过其设计值 4）基坑周边建筑物、道路、地面的沉降达到设计规

12、定的沉降限值且有继续增长的趋势，基坑周边建筑物、道路、地面出现裂缝，或其沉降、倾斜达到相关规范的变形允许值 5）支护结构构件出现影响整体结构安全性的损坏 6）基坑出现局部坍塌、流土、管涌现象 7）开挖面出现隆起现象（3） 基坑支护预警基坑支护预警 在工程监测中，每一测试项目都应根据实际情况的客观环境和设计计算书，事先确定相应的安全警戒值，以判断位移或受力状况是否会超过允许的范围，判断工程施工是否安全可靠，是否需调整施工步骤或优化原设计方案。土层锚杆土层锚杆 1.肉眼观察肉眼观察 （1）主要观察围护结构和支撑体系的施工质量、围护体系是否有渗漏水、渗漏水的位置和多少、施工条件的改变情况、坑边堆载的

13、变化、管道渗漏和施工用水的不适当排放，以及降雨等气候条件的变化等对基坑稳定和环境安全性关系密切的信息。 （2）要密切注意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等工程隐患，以便及时发现隐患苗头，及时处理，尽量减少工程事故的发生。3. 监测的方法监测的方法土层锚杆土层锚杆 2、围护墙顶水平位移和沉降监测、围护墙顶水平位移和沉降监测（1）沉降监测仪器：主要采用精密水准测量仪。（2）沉降监测基准点：在一个测区内，应设3个以上，位置距基坑开挖深度5倍距离以外的稳定地方。（3）水平位移监测方法 采用视准线法（轴线法）：沿欲测量的基坑边线设置一条视准线，在该线的两端设

14、置工作基点A、B，测量观测点到视准线间的距离，从而确定偏离值的方法。土层锚杆土层锚杆3、深层水平位移测量、深层水平位移测量1）定义）定义 深层水平位移测量就是测量围护桩墙和土体在不同深度上深层水平位移测量就是测量围护桩墙和土体在不同深度上的点的水平位移（也就是测量基坑不同深度处的变形）。的点的水平位移（也就是测量基坑不同深度处的变形）。2）测试仪器）测试仪器 采用测斜仪，它是一种可以精确地测量沿铅垂方向土层或采用测斜仪，它是一种可以精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器，一般由测头、测围护结构内部水平位移的工程测量仪器，一般由测头、测斜管、测读设备等组成。斜管、测读设备等

15、组成。土层锚杆土层锚杆土石坝、岩土边坡、建筑基坑、堤防、地下建筑工程、港务工程XB338-2滑动式测斜仪滑动式测斜仪(自动记录自动记录)测斜仪测斜仪钻孔测斜仪钻孔测斜仪土层锚杆土层锚杆 （1）测斜管：测斜管：内有四条十字型对称分布的凹型导槽，作为测头滑轮上下滑行的轨道。测斜管在基坑开挖前埋设于围护墙和土体内。 （2）测头：测头：由弹簧滚轮、重力摆锤、弹簧铜片（内侧贴应变片）、电缆线组成。 （3）工作原理：工作原理：利用重力摆锤始终保持铅直方向的特性。弹簧铜片上端固定，下端挂摆锤，当测斜仪倾斜时，摆线在摆锤的重力作用下保持铅直，压迫簧片下端，使簧片发生弯曲，粘贴在簧片上的电阻应变片测出簧片的弯曲

16、变形，并由导线将测斜管的倾斜角显示在测读仪上，进而计算垂直位置各点的水平位移。电阻片式测斜仪结构电阻片式测斜仪结构 及量测原理示意图及量测原理示意图土层锚杆土层锚杆分层沉降仪分层沉降仪 4.土体分层沉降测试土体分层沉降测试 1）定义 土体分层沉降是指离地面不同深度处土层内的点的沉降或隆起。 2）测试仪器及组成 通常采用磁性分层沉降仪测量。 组成：探头、分层沉降管和钢环（埋设于土层中）、 带刻度标尺的导线及电感探测装置。土层锚杆土层锚杆 3）测试原理： 分层沉降管由波纹状柔性塑料管制成，管外每隔一定距离安放一个钢环，地层沉降时带动钢环同步下沉；当探头从钻孔中缓慢下放遇到预埋在钻孔中的钢环时，电感探测装置上的蜂鸣器就发出叫声，这时根据测量导线上标尺在孔口的刻度，以及孔口的标高，就可计算钢环所在位置的标高，其测量精度可达1mm。 在基坑开挖前预埋分层沉降管和钢环，并测读各钢环的起始标高，与其在基坑施工开挖过程中测得的标高的差值，即为各土层在施工过程中的沉降或隆起。土层锚杆土层锚杆5、基坑回弹监测、基坑回弹监测1）基坑回弹：是指由于基坑开挖对坑底土层的卸荷过程引起基坑底面及境外一定范围内土体的