變形監(jiān)測在基坑監(jiān)測中的應用

1、畢 業(yè) 論 文題 目：變形監(jiān)測在基坑監(jiān)測中的應用 摘 要隨著中國經(jīng)濟現(xiàn)代化建設的飛速發(fā)展，各種大型建筑物此起彼伏。如今，變形監(jiān)測是測繪工程范疇研究的熱點問題，而基坑變形監(jiān)測又是變形監(jiān)測的重要內容?；幼冃伪O(jiān)測在基坑施工過程中扮演著關鍵角色，監(jiān)測主要內容有圍護結構的水平位移監(jiān)測、沉降監(jiān)測、應力監(jiān)測，及地下水位監(jiān)測、護坡監(jiān)測和周圍環(huán)境監(jiān)測等。由于受地質條件、自然環(huán)境等因素的影響，基坑施工過程中必然會產(chǎn)生一定的位移，極易出現(xiàn)安全事故。本文主要寫了在南昌紅谷灘上海灣工程中，在基坑開挖前期，先建立控制網(wǎng)，控制點則選擇在遠離基坑且不易發(fā)生變形的易觀察地區(qū)，然后根據(jù)控制點來布設水準點，水準點布設在基坑周圍的

2、護坡上并且埋好測斜管，隨著基坑的開挖，在固定的周期對其進行觀測。最后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)進行計算，得到每個周期的位移量。如果這些位移量在規(guī)定的限度內，則可以繼續(xù)施工，一旦位移量超過規(guī)定限度則要對施工方提出預警，改進施工方案。關鍵詞：基坑變形監(jiān)測，水平位移監(jiān)測，沉降監(jiān)測，周圍環(huán)境監(jiān)測AbstractWith the rapid development of the construction Chinas economic modernization, variouslarge buildings have been built one after another.Nowadays, the defor

3、mation monitoring is a hot topic in the research category of Surveying and mapping engineering, the foundation pit deformation monitoring is an important part of the deformation monitoring. Foundation pit deformation monitoring plays a pivotal role on the course of the construction of foundation pit

4、, the main contents of monitoring is the monitoring of horizontal displacement of the retaining structure, settlement monitoring, stress monitoring and underground water level monitoring and protection of the slope monitoring and the surrounding environment monitoring. Because of geological conditio

5、ns, natural environment and other factors, pit construction process will inevitably produce a certain displacement, prone to accidents.In this paper, I wrote in Nanchang on Jane Bay project, at the early stage, first establish a control network, control points away from the pit and choose less prone

6、 to easy observation of the deformation region, Then according to the control point to benchmark layout, level layout in around the foundation pit support slope and buried good inclinometer tube, with the excavation of foundation pit, in a fixed period of were observed.Finally, according to the data

7、 obtained is calculated to obtain the amount of displacement of each cycle. If the amount of displacement within the prescribed limits, you can continue with the work, if the amount of displacement exceeds a predetermined limit on the construction side it will have to provide early warning and impro

8、ve construction program.Key words：Monitoring of deformation of foundation pit, displacement monitoring, subsidence monitoring, surrounding environment monitoring目 錄1 緒論11.1 變形監(jiān)測的意義和目的11.2 變形監(jiān)測的特點11.3 基坑變形監(jiān)測的意義22 基坑監(jiān)測的基本相關內容32.1 基坑監(jiān)測的內容32.2 基坑監(jiān)測方案的基本原則32.3 基坑變形監(jiān)測的基本步驟32.4 工程控制網(wǎng)及監(jiān)測點的布設42.5 基坑變形監(jiān)測方法52.

9、5.1 水平位移監(jiān)測方法52.5.2 基坑工程沉降位移監(jiān)測方法72.5.3 深層側向位移監(jiān)測方法83 基坑變形監(jiān)測的工程實例93.1 工程概況93.2 監(jiān)測目的93.3 監(jiān)測的主要內容93.4 監(jiān)測頻率113.5 儀器設備123.6 基坑監(jiān)測實施要求123.7 成果分析133.8 變形監(jiān)測頻率與報警值174 結束語19致 謝20參考文獻211 緒論1.1 變形監(jiān)測的意義和目的變形是指在各種作用力的作用下，變形體的外形、巨細及具體方位在時間域和空間域中的轉變。變形監(jiān)測是指在監(jiān)測變形物體時，了解其隨時間轉變的空間位置及內部形態(tài)的特色。變形監(jiān)測有個兩方面的意義，依次為實用上的意義和和科學上的意義。前

10、者主要是檢驗各種大型建筑物和地質結構的穩(wěn)固性，以便及時發(fā)現(xiàn)和改正問題。后者主要由知道變形體變形原理，檢驗有關設計的原理知識和創(chuàng)建精準的變形的預報機制和方法組成。對建筑物實行變形監(jiān)測的首要目的有如下幾點：（1）研究和評價被檢測體的安全情況。由于受工程地質前提的影響，及外界條件等原因，運行期間的建筑物及設施不可避免的會產(chǎn)生變形。這類變形經(jīng)常表現(xiàn)為建筑物整體或局部發(fā)生沉陷，歪斜，扭曲，裂縫等。建筑物變形在劃定的范圍內是許可的。若這類變形在劃定的范圍內變形是允許的；若是大于被許可的限度，將會正常使用此建筑物，甚至會威脅到建筑物的安全。（2）驗證設計參數(shù)。由于人們對大自然情況的認知不是很全面，不可能對影

11、響建筑物的各種原因進行準確的計算。因此，監(jiān)測正在建造或者已經(jīng)建成的建筑物，可以驗證設計的正確性，并修正其中不合理的部分。（3）反饋設計施工質量。大型建筑物的建造一般都需要比較長的施工期，在施工期間，由于不確定因素的影響，可能會導致實際情形與原設計不符。通過監(jiān)測建筑物的變形情況，可以及時反映、監(jiān)督建筑物的工作進程和質量。（4）研究正常的變形規(guī)律和預告變形的方式。從被檢測對象中，可以從監(jiān)測數(shù)據(jù)中獲得許多安全監(jiān)測信息，對這些信息進行系統(tǒng)的分析和研究，從而尋找出建筑物基本變形規(guī)律及特征，為監(jiān)控建筑物的安全，預報建筑物的變形趨勢提供依據(jù)。1.2 變形監(jiān)測的特點（1）周期性反復觀測。周期性是指周期區(qū)間，及

12、觀察的時間間隔是固定的，不能隨便進行變更；重復性是指在觀察的前提，方法和要求等基本一定的情況下，反復多次進行監(jiān)測。（2）精度要求高。為了能將監(jiān)測總的變形特點和變形過程中的監(jiān)測對象辨別清楚，必須要對監(jiān)測對象特征點的空間位置進行切確的測量，所以，平常的工程測量的精度要求絕大部分都不適用于變形監(jiān)測精度的要求。（3）綜合運用多種方法。隨著我國科技的創(chuàng)新，變形監(jiān)測技術也在不斷豐富。通常情況下，在變形監(jiān)測工作中用到的方法有：三角測量，水準測量，交會測量，利用視準線、引張線測量方法，自動化監(jiān)測方法，攝影測量方法，GPS等，對被監(jiān)測對象進行變形監(jiān)測，必須綜合應用以上方法。（4）嚴密的數(shù)據(jù)處理。（5）多學科配合

13、。1.3 基坑變形監(jiān)測的意義對基坑監(jiān)測工程的進行規(guī)劃和施工的正確方法是將原理、經(jīng)驗和監(jiān)測融為一體，關于那些很繁雜的大中型建筑或對周圍環(huán)境條件比較嚴格的工程，通?；静荒芪∫郧暗慕逃?，也基本不能從測量原理上尋找定量分析和預測的方法，這也就是說監(jiān)測必須要根據(jù)現(xiàn)場的施工狀況進行?；邮┕さ淖冃伪O(jiān)測的重要意義體現(xiàn)在如下三個點。（1）實時給出工作中必須的動態(tài)信息在進行開挖基坑的工作時，因為有很多原因，基坑及其旁邊建筑和工作設備一直是浮動的情況，并且無法找出基坑的變化規(guī)律，所以我們必須根據(jù)工作現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對基坑的變化情況進行分析，為施工工作者提供實時的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，這也為施工單位設計施工方案和確定工

14、作進程提供依據(jù)。（2）了解基坑變形狀況在監(jiān)測過程中，依照獲得的數(shù)據(jù)，可以清楚的了解基坑及其旁邊的建筑物和工作設備由于施工所產(chǎn)生的影響和發(fā)生的變形，并掌握其影響程度和變形程度，為監(jiān)測者提供建筑物變形的總體資料，以便施工單位設計施工方案和確定工作進程。（3）發(fā)現(xiàn)和預測危機情況由目前已知的大多數(shù)基坑安全事故的統(tǒng)計情況可知，絕大部分事故的產(chǎn)生都是因為施工單位不重視基坑開挖工作中的監(jiān)測過程，因此導致了損失慘重的工程事故，更嚴重的是導致了人員傷亡事故。所以調查鉆研施工過程中的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以及時發(fā)現(xiàn)和預測危險情況，并實時預測危險的發(fā)展程度，為設計方修正設計方案和施工方進行必要的補救途徑以增加安全性提供正

15、確的數(shù)據(jù)。 2 基坑監(jiān)測的基本相關內容2.1 基坑監(jiān)測的內容基坑監(jiān)測包含這幾個方面：第一，依靠監(jiān)測基坑圍護基本構造的水平位移的狀況來監(jiān)測基坑圍護結構的水平位移的位移大小。第二，監(jiān)測基坑變形沉降高低，測量此次工程地下水位的高低。第三，監(jiān)測測斜樁身水的平位移大小。第四，監(jiān)測此次工程支撐軸力的狀況。第五，監(jiān)測此次工程的錨桿應力的大小?；颖O(jiān)測的時候要保證施工現(xiàn)場和周邊環(huán)境的安全的最好方式就是設定監(jiān)測項目的報警值。在監(jiān)測過程中，一方面要測出準確的數(shù)據(jù)，另一方面還要強化對基坑附近自然條件的認識與研究、基坑與旁邊建筑物關系的分析與研究。2.2 基坑監(jiān)測方案的基本原則每次的在基坑監(jiān)測基本方案中，要明確知道在

16、變形監(jiān)測的時候基坑工程的工作目標，其他監(jiān)測方案和基本的操作方法，監(jiān)測到底是要做哪些事情，每個階段要做的事情還有經(jīng)濟成本的預算之類的相關內容，所以，在每次的方案編制過程的時候都必須要完全把握住有關于建筑工程地質狀況和建筑周圍的環(huán)境的基本情況。這不只是要包含建筑工程地底下的管線路情況和建筑工程所在地區(qū)的地上建筑實體各自安設狀況，更需要對項目的所在區(qū)域的主要建筑物修建的基本樁基情況和樓體內置地下室等基本情況進行深入的調查研究。與此同時也要與有關系的工程建設主要部門、進行施工的單位、工程監(jiān)督管理部門、建筑內外觀以及地下管道走向設計的單位及建筑構件管道線路監(jiān)察主管單位等有關部門進行溝通。2.3 基坑變形

17、監(jiān)測的基本步驟（1）多個方面查找并且收集和掌握工程構建地的地質結構狀況還有施工場地四周的環(huán)境的基本情況。（2）進行建筑環(huán)境現(xiàn)場考查和勘測。對施工現(xiàn)場地底下管線狀況，基坑周圍的圍護對應結構狀況以及周邊建筑物的建設狀況等進行基本信息概括并且匯報總結。（3）依據(jù)考察指定的備用監(jiān)測方案，之后經(jīng)由工程建設方組織研究并討論該方案，全部同意后才可以正式上報有關部門，上報之后由建筑區(qū)域的市政道路相關監(jiān)察單位組織水電氣等執(zhí)行監(jiān)督的有關部門進行審批之后成為正式建筑施工策劃書之后再進行施工工作。（4）允許設計策劃方案在基本原則不變的基礎上實施適當?shù)男薷模侵档藐P注的是，經(jīng)由修改之后的方案之中，以前計劃好的埋設元件

18、的種類與個數(shù)以及審核批準通過后設置的測試頻率與方案實施上報的工作報告表數(shù)量一定要全部按照正式的監(jiān)測方案進行監(jiān)測。2.4 工程控制網(wǎng)及監(jiān)測點的布設控制網(wǎng)及觀測點布設在基坑開挖前就要完成,并進行首次觀測, 以獲取原始數(shù)據(jù)。支護的水平位移控制點布設在冠梁中線兩端的延長線上, 作為方向點, 點位盡可能遠離基坑,減少因沉降、位移帶來的影響。點位布設完成后進行閉合測量, 建立平面控制網(wǎng)作為復核之用。在冠梁中線上每隔10 m 設一觀測點, 相鄰點用彈墨線的方法串聯(lián), 以便檢查冠梁上每個點的位移。根據(jù)本工程現(xiàn)場環(huán)境條件, 由建設單位提供的水準控制點建立水準控制網(wǎng), 基坑周圍共布設四個水準點, 所設置水準點滿足

19、如下要求：點數(shù)不少于3 個, 間距不大于l00m；在場區(qū)任何地方架設儀器, 后視到不少于兩個水準點, 各水準點構成閉合圖形, 以便檢校； 各水準點均設在基坑開挖、地面沉降和震動區(qū)范圍之外, 埋深不小于1.5 m。水準控制網(wǎng)建成后, 與基準點聯(lián)測, 平差計算出各水準點高程。沉降觀測點埋設在最能反映建筑物沉降特征且便于觀測的位置, 在距基坑小于H 的幾個重要建筑周圍設置沉降觀測點, 要求縱橫向對稱, 點距15m。觀測點分布見下圖：圖2-1 監(jiān)測點分布圖2.5 基坑變形監(jiān)測方法2.5.1 水平位移監(jiān)測方法1.水平監(jiān)測點布設（1）基點和工作基點在遠離基坑的地方布設3個基點，相互測驗它們的穩(wěn)定性。為便于

20、監(jiān)測工作的進行，在基坑邊相對變形小的部位設置2個工作基點。（2）監(jiān)測點的布置及儀器的埋設監(jiān)測點的布置范圍為受到基坑降水及土體開挖的影響的區(qū)域，比兩基坑深度的兩倍更大一點，且需要合理的設置，這樣才可以有用又節(jié)約。在確定測點布設之前，首先要了解基坑位置的地質情況和基坑的圍護設計方案，然后確定測點的布設范圍和密度，這需要依據(jù)以前的設計和預測的理論。原則上，應該要在項目開工前埋設好能預先埋設的監(jiān)測點，而且要確定保證它能穩(wěn)定一段時間。在項目正式啟動之前，要事先測量完成各種靜態(tài)的初始值。觀測沉降的深度與位移的長短的觀測點一定要安裝在此次被監(jiān)測的對象上。而且要依據(jù)實際的土壤地質情況來安置測斜管(測量地底下的

21、土壤結構還有圍護結構的側向位移)，埋設在比較容易引發(fā)塌方的位置(基坑周邊的中部、仰角處)的測斜管，一般都是布設在沿平行于圍護結構方向，并且按2030m 的間隔進行安置；安裝圍護樁測斜管通常應在澆灌圍護樁時放置：而埋設地下土體測斜管一定要按照下面四個步驟進行：在預先設置好的測斜管埋設的位置鉆孔。測斜管孔的深是根據(jù)基坑開挖的總體深度，也就是假設基底標高下面的某一位置處支護結構的土體側向位移為零，并將其定為側向位移的基準。裝上測斜管底部的底蓋，并且把每一節(jié)節(jié)組裝好，然后放進大鉆孔內。安置測斜管的同時，要時刻檢查測斜管里面的一對導槽，使它們總是垂直或平行于坑壁走向。在斜側管里面倒入清水，沉管到孔底的時

22、候，就用砂從下到上把測斜管與孔壁之間的空隙填實，然后再把測斜管固定好。固定好測斜管之后，用清水將測斜管洗干凈，把探頭模型安放在測斜管里面，沿導槽上下滑動幾次，用這種方法來測試導槽是不是堵塞和滾輪有沒有溜出導槽。因為測斜儀的探頭價格相當貴，在沒有確認測斜管導槽暢通的情況下，不可以把探頭放進去。對測斜管的管口要測量其坐標還有測量其高程，然后畫上顯眼的記號，以此來保護管口。在進行現(xiàn)場測繪之前，一定要根據(jù)測斜管的孔位設計圖完整做出鉆孔列表，然后再把它與測量結果相比較。在開挖前基坑前，基坑的位置一定要有降水，因為在降水后，基坑所在地的地下水位就會降低，這也一定會引起周圍地下水流入基坑所在地，流動的地下水

23、是導致塌方的主要因素，因此觀測地下水是確保基坑安全的重要內容。埋設水位觀測管的時候要依據(jù)基坑邊上的自然條件資料，在有含水量大和滲水性強的土壤的地方，在緊鄰基坑邊緣的地方，按每20米到30米的距離沿基坑邊緣埋設，埋設水位觀測管的方法與之前所說的埋設地下土體測斜管一模一樣。埋設分層沉降管的方法跟埋設地下土體測斜管的方法基本一樣，但一定要注意不可以破壞波紋管的銅環(huán)；在通常情況下，銅環(huán)適合每一米放一個，在基坑里面就使用分層沉降管來監(jiān)測基坑最下面的回彈，還可以用比較精密的水準測量法來解決基坑的回彈。2.水平位移監(jiān)測方法（1）極坐標法極坐標法是利用數(shù)學中的極坐標原理，以兩個已知點為坐標軸，以其中一個點為極

24、點建立極坐標系，測定觀測點到極點的距離，測定觀測點與極點連線和兩個已知點連線的夾角的方法12。如下圖2-1：圖2-1測定待求點C坐標時，先計算已知點A、B的方位角測定角度和邊長BC，根據(jù)公式計算BC方位角： 計算C點坐標：（2）小角法小角度法主要用于基坑水平位移變形點的觀測,利用全站儀精確測出基準線與置鏡點到觀測點視線之間的微小角度，并按下式計算偏離值12：圖2-23.依據(jù)這次的基坑工程支護平面圖，選擇極坐標法和小角法進行水平位移監(jiān)測，其中主要用極坐標法。而測小角度法，使用它的前提是觀測中基準點使用強制對中設備，所以就要創(chuàng)建觀測墩。此外，小角度法的測距是可以準確測定的，這使得測角更加簡單。在計

25、算偏離值精度的時候也可以忽略測量距所造成的誤差。在基坑監(jiān)測中，變化量沿基坑方向變化的很小，這就說明可以把S設為一個不變量。4.水平位移監(jiān)測點變形值的計算基坑頂部周邊土體的壓力會隨著基坑開挖深度成正比增加，因此會造成引起基坑頂部出現(xiàn)變形。一般情況下，開挖基坑的時候會使圍護樁產(chǎn)生跟基坑平行的位移，如果產(chǎn)生變形，就可以從冠頂梁的穩(wěn)定性（有沒有橫向開裂）中表現(xiàn)出來，所以，圍護樁的水平位移要垂直于基坑方向的位移，這樣才能更直觀地體現(xiàn)出整個圍護樁墻在開挖的時候的位移狀況，這也可以防止把測量平行基坑方向時所造成的誤差算到位移之中，而且這樣也可以把兩個方向（垂直基坑、平行基坑）的變形數(shù)值分別顯示在監(jiān)測成果之中

26、。所以，在監(jiān)測的時候應該使用獨立的坐標系統(tǒng)，把垂直或平行于這次工程基坑的方向與北方向平行，之后再使用極坐標法測出每個監(jiān)測點的空間坐標，把每個相對應的坐標在每個坐標軸的分量與剛開始測量時候的坐標分量相比較，得出它具體變形了多少。為了把這些數(shù)據(jù)的格式統(tǒng)一起來，就把正值設置為向基坑里面位移的值，負值設置為向基坑外面位移的值。2.5.2 基坑工程沉降位移監(jiān)測方法基坑沉降監(jiān)測的目主要是為了保證基坑施工工人作業(yè)的安全，因而，這個監(jiān)測必需具備較高的監(jiān)測精度。在測量時，大部分都是從工作基點通過每個被監(jiān)測點然后組成一根或幾根封閉的路線。如果有一些特殊點位不能形成閉合路線，應進行往返測量，其高差之差也因滿足精密水

27、準測量的觀測要求。1.沉降監(jiān)測點布設（1）水準基點水準基點是沉降監(jiān)測的基準點，基坑支護結構和道路的沉降均根據(jù)它來確定，所以它的埋設務必是固定不變和長久保存。在遠離基坑的穩(wěn)定的地方建立3個水準基點，并定期使用這3個基點，用它們相互檢測來確定基坑的穩(wěn)定性。（2）監(jiān)測點沿基坑支護結構應該每間隔1520米建立監(jiān)測點，道路上要每間隔2025米建立監(jiān)測點。2.沉降監(jiān)測方法沉降監(jiān)測要按照二等變形測量標準進行測量，選取其中一個水準基點和所有監(jiān)測點形成一個閉合環(huán)進行水準測量，測量順序按后、前、前、后，前、后、后、前交替進行。每次沉降觀測時，被觀測的建筑物或構筑物出現(xiàn)的新情況的時候都要及時匯報, 比如有沒有發(fā)生傾

28、斜、是不是有裂縫；而且應在現(xiàn)場上實時計算各觀測點的前后視高差, 檢驗查證各讀數(shù)是不是準確,各項誤差( 如尺的常數(shù)差、兩次后視尺讀數(shù)之差和路線閉合差等) 有沒有在允許限度內。根依據(jù)水準點的高程和修改后的高差計算得到每個觀測點的高程；再用每個觀測點當時觀測得到的高程減去上一次觀測所得的高程，它們的差就是這個觀測點此次的沉降量,每次沉降量相加，就可以得到累計沉降量。2.5.3 深層側向位移監(jiān)測方法深層側向位移監(jiān)測則選擇預埋測斜管的方法，每個深度處水平位移通過測斜儀觀察測量得到形變量。測斜管布置間距為2030米，布設3個測斜孔，埋設時符合下列要求：（1）連接測斜管，應使上、下管段的導槽互相對齊并且確保

29、其順暢，在接頭位置做密封處理，并確保關口的封蓋；（2）當測斜管埋入穩(wěn)定土層23m的時候，再把測斜管與鉆孔之間間距添補充實；（3）埋入土壤中的時后保證測斜管豎直并且不能扭轉，其中一組導槽方向應該與需測量方向一致。（4）在基坑開挖之前的35天里，先測2次，等確定測斜管是在穩(wěn)定的狀態(tài)后，取其平均值作為初始值，正式開始測試工作。每當要進行監(jiān)測時，將探頭導輪瞄準與所測位移方向一致的槽口，緩慢放至管底等到探頭與管內溫度差不多一致的時候、顯示儀讀數(shù)穩(wěn)定之后開始進行監(jiān)測。通?；鶞庶c以管口作為確定測點位置，每一次測試時管口基準點務必是同一位置，勻速向上升起，每隔0.5m讀一次數(shù)據(jù)，并進行記載。等探頭上升到管口處

30、，將其旋轉180度后，再按剛剛的方法進行測量，這樣可消除來自測斜儀儀器的誤差。3 基坑變形監(jiān)測的工程實例3.1 工程概況在建筑物進行變形監(jiān)測設計之前, 應該參考國家及當?shù)氐南嚓P規(guī)章制度，標準,了解建筑物的設計方案和施工圖紙,熟悉施工設計的具體方案,并且進行實地勘測調查來確定變形監(jiān)測的監(jiān)測方法。在這一章節(jié)中，將聯(lián)系工程實例來研究基坑變形監(jiān)測的方法和原理，此次的工程概況如下：上海灣基坑位于南昌市紅谷灘，東面約17m為雅園路，南面約9m為金融大街?；觾葦M建22層公寓式酒店樓，1層地下室，采用框架或框剪結構，樁基礎形式。本基坑大部分開挖深度為4.75m，承臺底為5.45m，高層電梯井基礎開挖深度最大

31、，為8.35m?；哟蟛糠珠_挖到底部為粘土層，在上部雜填土中分布上層滯水，水位埋深較淺，地下細砂層有淺水層，埋深7.08.0m，基坑支護體系采用水凝土墻+錨桿支護的形式，局部采用機械鉆孔樁。3.2 監(jiān)測目的對基坑工程進行安全監(jiān)測的目的有以下幾點：（1）及時的給予反饋信息給即將展開的施工。通過監(jiān)測即時掌握支護結構和道路的變形情況，分析和比較監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)與設計時的預估值，這樣可以判別上一步施工工藝和施工參數(shù)是不是要改正，并改進接下來的施工步驟要求，形成信息化工程。這也讓現(xiàn)場施工工程工作人員通過監(jiān)測數(shù)據(jù)和成果判斷工程是不是安全的。（2）優(yōu)化設計依靠監(jiān)測結果來得到反饋，而且監(jiān)測結果也是改進設計的依據(jù)

32、。因為每個不同的場地的地理環(huán)境、施工技術和周邊土質不一樣，沒有計入設計計算中的各種復雜成分，都可以經(jīng)過對現(xiàn)場的監(jiān)測結果進行剖析和鉆探，并加以局部的修改、補充和完善。（3）保障施工現(xiàn)場工人員的平安。在施工場地中，人員走動頻繁，通過對施工進行監(jiān)測，可以在變形過大時禁止工作人員走動，并及時采取相應的加固措施，以保障人員的安全。（4）為業(yè)主及時提供必要的信息，以便業(yè)主對建筑工程進行科學的，全面的管理。3.3 監(jiān)測的主要內容根據(jù)支護設計圖紙與規(guī)范要求，并結合本次施工的實際情況，本基坑工程監(jiān)測主要內容包含以下幾點：1）圍護樁（土釘墻）頂位移、沉降監(jiān)測；2）周邊建筑物沉降監(jiān)測；3）基坑圍護墻的深層水平位移監(jiān)

33、測。本基坑工程監(jiān)測內容及布點情況見表3-1：表3-1項目監(jiān)測點數(shù)量（個）點號支護結構水平位移21CW1CW21支護結構沉降21CW1CW21深層測斜3CX1CX3道路沉降11C22C32測量主要技術依據(jù)（1）建筑變形測量規(guī)程（JGJ 8-2007）（2）國家一、二等水準測量規(guī)范（GB/T 12897-2006）（3）工程測量規(guī)范（GB50026-2007）（4）建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范（GB50497-2009）（5）南昌紅谷灘上海灣的基坑支護平面圖3-1圖3-1 南昌紅谷灘上海灣的基坑支護平面圖3.4 監(jiān)測頻率根據(jù)有關規(guī)范及設計提出的監(jiān)測要求，監(jiān)測工作一定要與施工的進程相融合，監(jiān)測頻率也應該

34、與施工的工況相一致。在變形監(jiān)測中，應依據(jù)基坑施工進度的不同階段，合理安排監(jiān)測頻率。應該依據(jù)施工現(xiàn)場開挖順序和監(jiān)測數(shù)據(jù)的轉變狀況來確定此監(jiān)測工程的測量及其頻率，并實時調節(jié)每個監(jiān)測點的實際監(jiān)測對象及測量頻率，以此達到工程監(jiān)測的目的。參考表2以及實際工程情況，周邊沉降共監(jiān)測62次，基坑坡頂沉降共監(jiān)測48次，基坑坡頂水平位移共監(jiān)測49次，圍護樁深層水平位移共監(jiān)測48次。表3-2 監(jiān)測頻率表基坑類別施工進程基坑設計深度（m）5 5-10 10-15 15預計監(jiān)測次數(shù)(次)一級開挖深度（m）51次/1d1次/2d1次/2d1次/2d5-101次/1d1次/1d1次/1d102次/1d2次1d底板澆筑后時間

35、（d）71次/1d1次/1d2次/1d2次/1d7-141次/3d1次/d1次/1d1次/1d14-281次/3d1次/3d1次/2d1次/1d281次/7d1次/5d1次/3d1次/3d二級開挖深度（m）51次/2d1次/2d5-101次/1d底板澆筑后時間（d） 71次/2d1次/2d7-141次/3d1次/3d14-281次/7d1次/5d281次/10d1次/10d每個基坑監(jiān)測項目都是依據(jù)現(xiàn)場開挖的順序和測量得到的實時數(shù)據(jù)轉變狀況來確定測試及頻率的，然后調節(jié)每個監(jiān)測點的監(jiān)測對象和監(jiān)測頻率來達到監(jiān)測的目的。參考表2以及實際工程情況，周邊沉降共監(jiān)測62次，基坑坡頂沉降共監(jiān)測48次，基坑坡頂

36、水平位移共監(jiān)測49次，圍護樁深層水平位移共監(jiān)測48次。當變形值達到以下值時，建議寫出書面報警，使有關方面得到工程措施時的參考。 （1）水平位移及深層側向位移速率3mmd，或連續(xù)3天2mmd，累計水平位移量35mm；（2）沉降速率2mmd，或連續(xù)3天1mmd，累計沉降量35mm；（3）道路沉降速率1mmd，或連續(xù)3天0.5mmd，累計沉降量35mm。3.5 儀器設備使用日本拓撲康3002N型全站儀進行水平位移觀測，測角精度一測回水平方向標準差；測距精度2+2ppm；2、沉降監(jiān)測采用二等水準測量，使用NI007精密水準儀，其準確讀數(shù)為0.1mm，可估讀至0.01 mm；3、使用國產(chǎn)精密測斜儀(ZY

37、02型電阻式位移儀測讀進行深層側向位移監(jiān)測，精度0.02mm；4、銦鋼水準尺(1對)。3.6 基坑監(jiān)測實施要求監(jiān)測精度要求（1）水平位移觀測精度要求表3-3 電磁波測距技術要求級別儀器精度等級（mm）測回數(shù)一測回讀數(shù)間較差限值（mm）測回間較差限值（mm）級3435表3-4 測角技術要求等級最弱邊長中誤差（mm）平均邊長（m）測角中誤差（）最弱邊長相對中誤差級3.01501.81/ 70000表3-5 方向觀測法限差（）儀器類別兩次照準目標讀數(shù)差半測回歸零差一測回2C互差同一方向各測回互差DJ268138（2）沉降觀測精度要求表3-6 水準觀測的限差（mm）等級基輔分劃讀數(shù)之差基輔分劃所測高差

38、之差往返較差及附合或環(huán)線閉合差檢測已測測段高差之差級0.50.71.01.5 注：n為測站數(shù)表3-7 水準觀測的視線長度、前后視距差和視線高度（m）等級視線長度前后視距差前后視距累積差視線高度級502.03.00.33.7 成果分析圖3-2 原始監(jiān)測數(shù)據(jù)1.周邊道路沉降監(jiān)測根據(jù)周邊道路沉降監(jiān)測成果表（附表1）及周邊道路累計沉降量時間曲線圖（附圖2）可看出：在基坑開挖初期，沉降量較小，隨著基坑開挖的深度逐漸變深，沉降量也隨之增大，開挖到底之后沉降量變小并逐漸趨于穩(wěn)定。且各個監(jiān)測點沉降量相對都比較小，周邊道路沉降量最大值為7.4mm，遠小于變形預警值35mm，也就表明本基坑的整個施工過程對周邊道路

39、的影響較小?，F(xiàn)對周邊建筑物沉降監(jiān)測點的沉降速率進行曲線擬合，如下圖3-3所示：圖3-3 周邊道路沉降速率時間曲線圖由以上沉降速率變化圖可看出，各監(jiān)測點的沉降速率均在警戒值之內，峰值均出現(xiàn)在2011年09月。本基坑采用分層開挖，期間正值第二層開挖期，且降雨量較大。隨著基坑開挖深度的增加，沉降速率呈現(xiàn)出先增大后減小并趨于零的趨勢，也表明本基坑的開挖對周邊道路影響較小。2.基坑坡頂沉降監(jiān)測根據(jù)坡頂沉降監(jiān)測成果表（附表2）及基坑坡頂沉降量時間曲線圖（附圖2）的整體趨勢可看出：在基坑開挖初期，沉降量較小，隨著基坑開挖的深度逐漸變深，沉降量也隨之增大，開挖到底之后位移量變小并逐漸趨于穩(wěn)定。且各個監(jiān)測點沉降

40、量相對都比較小，坡頂沉降量最大值為12.8mm，小于變形預警值35mm。就具體監(jiān)測點而言，CW11和CW12兩點分別在不同時期先后被破壞，造成數(shù)據(jù)缺失。從附表2和附圖2也可看出，CW11在9月5日出現(xiàn)了變形猛增，且超過預警值，基坑出現(xiàn)局部坍塌，CW12隨即被破壞。我方提出書面報警，要求采取加固措施，提高監(jiān)測頻率，加強現(xiàn)場巡視工作。監(jiān)測點恢復后，其變形量回到預警值以內，并逐漸趨于穩(wěn)定。現(xiàn)對基坑坡頂沉降監(jiān)測點的沉降速率進行曲線擬合，如下圖3-4所示：圖3-4 基坑坡頂沉降速率時間曲線圖由上圖可看出，CW11和CW12的曲線出現(xiàn)了中斷，且中斷點的沉降速率猛增，即應證了上述分析。其余監(jiān)測點的曲線均為連

41、續(xù)，沉降速率均在警戒值之內，且隨著基坑開挖深度的增加，沉降速率呈現(xiàn)出先增大后減小并趨于零的趨勢。出現(xiàn)的兩個峰值分別為開挖中期和開挖中后期，均小于預警值。表明本基坑的支護有效地控制了坡頂?shù)某两底冃危_保本基坑的安全。3.水平位移監(jiān)測首先，從位移速率進行分析，對坡頂位移監(jiān)測點CW1CW21的位移速率進行曲線擬合，見下圖3-5：圖3-5 位移速率時間曲線圖上圖顯示CW11和CW12曲線中斷，且中斷點的位移速率猛增，超出預警值。對被破壞的監(jiān)測點進行恢復后，其位移速率重新回到預警值以內，呈現(xiàn)出先遞增后遞減并趨于零的態(tài)勢。其余監(jiān)測點變形速率先遞增后遞減并趨于零態(tài)勢，且變形速率小于警戒值的70%。根據(jù)位移監(jiān)

42、測成果表（附表3）及基坑坡頂位移量時間曲線圖（附圖3）可看出：在基坑開挖初期，位移較小，隨著基坑開挖的深度逐漸變深，位移量也隨之增大，開挖到底之后位移量變小并逐漸趨于穩(wěn)定。監(jiān)測點最大的位移量為36.2mm（CW11），超出預警值35mm，其余點的位移量都在規(guī)定的范圍之內。而對CW11恢復后，其位移量也未超出預警值，且趨于穩(wěn)定。以CW11監(jiān)測點為例，對其變形進行曲線擬合，如圖3-6所示圖3-6 CW11累計水平位移量時間曲線監(jiān)測點CW11隨著開挖深度的增加，位移量也在變大。其中以9月5日位移量最大，累計位移量猛增至35.2mm，位移速率達到了5.95mm/d，均超出預警值?；映霈F(xiàn)了局部的坍塌，

43、監(jiān)測點遭到破壞。采用加固措施，并對監(jiān)測點進行恢復，加強監(jiān)測。從恢復后監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，CW11的位移量未超出預警值，且趨于穩(wěn)定。4.深層水平位移監(jiān)測從附表4來看，各監(jiān)測點的深層偏移總量都在設計規(guī)范允許的范圍內。從數(shù)據(jù)來看，表明圍護樁變形最大的位置在管口下面0.52.5米處，最底部變化最小。從觀測點的時間與位移曲線圖來看各點變形加速度始終保持小于0，表明基坑位移變化速度都是越來越來小，亦表明此基坑工程趨于穩(wěn)定且安全可靠，詳見附圖五?，F(xiàn)以監(jiān)測點CX3的偏移量進行曲線擬合分析，如下圖3-7。圖3-7 CX3深層水平位位移量時間曲線圖該監(jiān)測點深層偏移量呈現(xiàn)出增大并趨于穩(wěn)定態(tài)勢，最大為11.3mm。綜上所述

44、，本基坑各項監(jiān)測指標，除個別點外均在警戒值以內，且趨于穩(wěn)定，表明基坑目前穩(wěn)定、安全可靠。3.8 變形監(jiān)測頻率與報警值變形大小、變形的速度和進行變形監(jiān)測的目的又來決定每次的監(jiān)測頻率。一般情況下，每次的監(jiān)測要求既能反映變形的過程，又不遺漏變形的時刻。除系統(tǒng)觀測外，在變形發(fā)生突變時，應進行加密觀測。至于本工程變形監(jiān)測頻率，正常情況下，按下表進行。當變形的數(shù)值超過預計的報警值時，就要增加變形監(jiān)測頻率來保證工程的安全?；娱_挖緩慢或暫停開挖，且變形量較小時，適當減小監(jiān)測頻率。施工階段基坑開挖期開挖至基坑后至澆完底板10天澆好底板至0.0監(jiān)測頻率（天/次）1235710通常情況下，監(jiān)測的頻率由變形大小、變

45、形的速率和進行變形監(jiān)測的目標來決定。建筑基坑支護技術規(guī)范 規(guī)定：基坑開挖前應作出系統(tǒng)的開挖監(jiān)測方案，監(jiān)測方案中包括監(jiān)控報警在基坑工程監(jiān)測中，每一監(jiān)測的項目都應依據(jù)工程的實際環(huán)境、旁邊的設施和設計計算書，在監(jiān)測前確定相關的監(jiān)控報警值，以此判斷支護結構的受力情況，位移是不是大于規(guī)定的限度，從而識別基坑的安全性，確定是不是需要調整設計方案和施工方法，同時采取實時有用的措施進行處理，所以監(jiān)測項目中確定監(jiān)測報警值是舉足輕重的4。監(jiān)控報警值勤的確定原則如下：滿足施工設計和變形計算的要求，而且不能超過設計值；保護被測量物體的安全，提高其安全性；關于達到同樣條件的保護對象，應當聯(lián)合周圍環(huán)境的實際情況和當時的施

46、工狀況進行綜合確定；滿足當前的相關監(jiān)測規(guī)范還有規(guī)程的要求；在保證基坑安全施工的前提條件下綜合考慮工程的質量和經(jīng)濟效益和各種因素，減少不一定需要的資金投入。4 結束語本文通過對基坑變形理論的研究和工程實際的監(jiān)測分析得出以下結論；（1） 圍護的水平位移與其周邊建筑物的沉降密切相關, 往往相伴產(chǎn)生。因此在觀測中應綜合考慮水平位移和沉降情況, 進行有效的施工控制。（2）基坑工程動工中應協(xié)調好支護和開挖的關系,削減圍護結構的無支撐露出的面積和時間, 采取最有利的時機做好支護工作。（3） 由于基坑施工的復雜性, 測量人員應加強對施工理論和施工控制水平的理解, 這樣才能根據(jù)施工過程中出現(xiàn)的一些突發(fā)情況, 有

47、針對性地進行觀測, 對于盡早發(fā)現(xiàn)問題, 保障基坑的穩(wěn)定具有重要意義。變形監(jiān)測的發(fā)展與展望 1.同時進行變形監(jiān)測系統(tǒng)和工程的的設計及建立，監(jiān)測體系不光是為運營商的管理而服務，并且是要為施工控制而服務，將施工期間和運作期間的監(jiān)測數(shù)據(jù)更加完全地進行全體收集，以便更準確的對建筑物的工作性態(tài)進行評判。2.變形監(jiān)測方法將向更高的精度、更自動化、更智能化的方向進步。首先儀器的性能(精度、穩(wěn)定性、耐久性等)將得到改善，從而提高了監(jiān)測系統(tǒng)的整體可靠性；其次，儀器的自動化程度將會得到發(fā)展，而且儀器也會朝著更加智能化發(fā)展。3.空間技術的利用也會加倍的豐富和進步。首先，在變形監(jiān)測中將進一步推行使用衛(wèi)星定位技術，它的監(jiān)測的精度也會得到進一步的增強，系統(tǒng)的造價也會更加下降；其次，因為可以進行大范圍遙感影像監(jiān)測的水平一直在進步，其應用的方面也會不斷擴大。4.新的數(shù)學原理和技巧將被使用在建立監(jiān)測模型上。神經(jīng)網(wǎng)絡、小波分析等比較有用的數(shù)學方法，將改善并且彌補以前的監(jiān)控模型的缺點，而且，這些理論與傳統(tǒng)方法相互融合與彌補，會使以前的監(jiān)控模型更加完善。5.監(jiān)控指標的發(fā)展以后會更加全面，其也會加強精度和實用性，使用的方面也會擴