基坑變形監(jiān)測(cè)及其數(shù)據(jù)處理方案

1、.本科畢業(yè)論文論文題目：變形監(jiān)測(cè)及其數(shù)據(jù)處理方案設(shè)計(jì) 作者XX：學(xué) 號(hào)：專業(yè)班級(jí)：08測(cè)繪(1)班 指導(dǎo)教師：完成時(shí)間：2021.06.01 . v.摘 要本設(shè)計(jì)主要針對(duì)某深基坑工程施工過(guò)程中基坑變形及引起周邊環(huán)境變形進(jìn)展監(jiān)測(cè)的方法及相關(guān)數(shù)據(jù)處理方案的設(shè)計(jì)與分析。主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容對(duì)基坑壁進(jìn)展水平位移監(jiān)測(cè)和沉降監(jiān)測(cè)；內(nèi)支撐格構(gòu)柱進(jìn)展沉降監(jiān)測(cè)；周邊臨近基坑受基坑影響的建筑物作沉降監(jiān)測(cè)；周邊建筑沉降超預(yù)警值后要求進(jìn)展傾斜觀測(cè)。采用監(jiān)測(cè)方法為精細(xì)二等水準(zhǔn)、極坐標(biāo)法、投點(diǎn)法，并對(duì)其可行性進(jìn)展做了精度分析。關(guān)鍵字：沉降觀測(cè)；水平位移觀測(cè)；傾斜觀測(cè)；二等水準(zhǔn)；極坐標(biāo) . v.AbtractThis design

2、 is mainly for a deep foundation pit during the construction of foundation pit deformation and cause the deformation of the surrounding environment monitoring methods and data processing program design and analysis.The main monitoring content of the foundation pit wall for monitoring horizontal disp

3、lacement and settlement monitoring;In support of lattice column for subsidence monitoring; near an excavation foundation pit surrounding by effect of buildings for subsidence monitoring;The surrounding building settlement of super early warning value requirements of the tilt observation.The monitori

4、ng method for precision two level, the polar coordinate method, points method,And its feasibility was made precision analysis.Keyword:Horizontal displacement observation; settlement observation; tilt observation; two level; polar coordinates. v.目錄摘 要IAbtractII1 工程概況12 監(jiān)測(cè)目的23 編制依據(jù)34 控制點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)44.1 變形

5、監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)的建立44.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的建立44.3 監(jiān)測(cè)級(jí)別及頻率55 監(jiān)測(cè)方法及精度論證65.1水平位移觀測(cè)方法65.2沉降觀測(cè)方法85.3基坑周?chē)ㄖ锏膬A斜觀測(cè)96 成果提交107 人員安排及施工現(xiàn)場(chǎng)考前須知118 報(bào)警制度139 參考文獻(xiàn)14附錄1 基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)示意圖15附錄2 水準(zhǔn)觀測(cè)線路設(shè)示意圖16附錄3 水平位移和沉降觀測(cè)監(jiān)測(cè)報(bào)表17附錄4 巡視監(jiān)測(cè)報(bào)表樣表18附錄5 二等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)記錄手薄19附錄6 水平位移記錄表20. v.1 工程概況黃金廣場(chǎng)6*樓基坑支護(hù)工程位于XX市金寨路和XX路交口西南角，基坑開(kāi)挖深度為12.4m13.3m，為臨時(shí)性工程,為一級(jí)基坑，重要性系數(shù)1.1，基坑

6、使用期為六個(gè)月。由于多棟建筑物與基坑側(cè)壁距離較近，均在基坑影響X圍內(nèi)。按照國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)X強(qiáng)制性條文，“開(kāi)挖深度大于或等于5m或開(kāi)挖深度小于5m但現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況和周?chē)h(huán)境較復(fù)雜的基坑工程以及其他需要監(jiān)測(cè)的基坑工程應(yīng)實(shí)施基坑工程監(jiān)測(cè)。為了及時(shí)和準(zhǔn)確地掌握基坑在使用期間的變形情況以及基坑相鄰建筑物主體構(gòu)造的沉降變化，需對(duì)基坑進(jìn)展水平位移(或沉降)變形監(jiān)測(cè)，并對(duì)相鄰建筑物進(jìn)展沉降監(jiān)測(cè)。為此，編制以下檢測(cè)方案。. v.2 監(jiān)測(cè)目的在基坑施工期間，由于坑內(nèi)土體開(kāi)挖，會(huì)引起基坑底面的回彈；在外側(cè)土壓力的作用下，會(huì)引起圍護(hù)構(gòu)造內(nèi)力發(fā)生變化，同時(shí)產(chǎn)生變形；如果圍護(hù)構(gòu)造強(qiáng)度和剛度缺乏，將導(dǎo)致支護(hù)樁傾斜，甚至坍塌等

7、嚴(yán)重事故；同時(shí)由于基坑降水，水位的下降會(huì)引起坑外土體的固結(jié)，使地面發(fā)生沉降，特別是如果支護(hù)防滲系統(tǒng)存在缺陷，將會(huì)發(fā)生滲漏，流沙等現(xiàn)象，結(jié)果導(dǎo)致地坪開(kāi)裂以及周?chē)ㄖ锂a(chǎn)生不均勻沉降。對(duì)基坑及周邊環(huán)境進(jìn)展監(jiān)測(cè)，預(yù)警并防X過(guò)大位移、變形與工程事故的發(fā)生，并通過(guò)監(jiān)測(cè)，保證整個(gè)基坑工程的平安施工。 進(jìn)展基坑圍護(hù)平安監(jiān)測(cè)，可使基坑開(kāi)挖工作順利進(jìn)展，及時(shí)了解基坑圍護(hù)構(gòu)造本身的受力和變化情況，同時(shí)關(guān)注基坑周?chē)ㄖ锏淖兓闆r，對(duì)基坑開(kāi)挖工程進(jìn)展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，在預(yù)知可能出現(xiàn)危險(xiǎn)的情況下及時(shí)報(bào)警，以便采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，從而使基坑在施工期間確保圍護(hù)構(gòu)造不產(chǎn)生過(guò)大的位移和變形，使基坑施工最大地處于平安經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下進(jìn)展。

8、對(duì)基坑向外12倍開(kāi)挖X圍內(nèi)相鄰建筑及道路進(jìn)展沉降監(jiān)測(cè)，預(yù)警基坑開(kāi)挖引起的環(huán)境問(wèn)題。. v.3 編制依據(jù)1設(shè)計(jì)方提供的設(shè)計(jì)圖紙(格構(gòu)柱確認(rèn)及東側(cè)支護(hù)方案20210607)2"工程測(cè)量規(guī)X"GB50026-20073"建筑變形測(cè)量規(guī)X"JGJ8-20074"國(guó)家三角測(cè)量規(guī)X"GB/T17942-20005"國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)X"GB12897-916"精細(xì)工程測(cè)量規(guī)X"GB/T15314-94. v.4 控制點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)4.1 變形監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)的建立選擇通視良好、無(wú)擾動(dòng)、穩(wěn)固可靠、距離基坑3倍

9、開(kāi)挖深度的位置布置三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)如圖4-1，組成監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)見(jiàn)附圖1，編號(hào)分別為BM1、BM2和BM3。圖 4-1 混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石單位：cm4.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的建立監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在邊坡變形較大、坑邊存在嚴(yán)格控制變形的建筑物以及土質(zhì)相對(duì)較差處。在基坑邊坡頂和內(nèi)支撐上布置22個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，編號(hào)分別為東側(cè)為J-1J-33。平面布置見(jiàn)附圖。用膨脹螺栓植入冠梁或護(hù)坡混凝土中，用紅色油漆做標(biāo)記。鋼筋頂部刻十字標(biāo)記。在周邊建筑物上布置18個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)。用18螺紋鋼端部磨光滑，折成90度，分別布置于每棟樓承重墻高出±0.000m約400mm500mm區(qū)域。測(cè)點(diǎn)安裝如圖4-2。圖 4-2沉降點(diǎn)單位：mm4.3 監(jiān)

10、測(cè)級(jí)別及頻率根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及國(guó)家相關(guān)規(guī)X要求，基坑的檢測(cè)級(jí)別為二級(jí)。預(yù)計(jì)基坑有效使用期為六個(gè)月，如無(wú)異常變形，每開(kāi)挖一層土方監(jiān)測(cè)一次，雨后須加測(cè)一次，基坑開(kāi)挖到底后3天監(jiān)測(cè)一次，如有異常，每天監(jiān)測(cè)一次，直至變形收斂至正常。具體監(jiān)測(cè)頻率視現(xiàn)場(chǎng)施工情況而定。. v.5 監(jiān)測(cè)方法及精度論證5.1水平位移觀測(cè)方法根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)規(guī)X要求，在黃金廣場(chǎng)6*樓基坑支護(hù)工程施工過(guò)程中需對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)及周?chē)h(huán)境進(jìn)展日常的基坑壁坡頂?shù)乃郊俺两岛椭苓吔ㄖ锍两导皟A斜的常規(guī)監(jiān)測(cè)。變形監(jiān)測(cè)采用平面導(dǎo)線測(cè)量，通過(guò)測(cè)量距離與方位角，按極坐標(biāo)計(jì)算公式可準(zhǔn)確求出每周期各變形點(diǎn)的三維坐標(biāo)：Xp=Dp.coSHzp + XoYp=Dp

11、.SinHzp + Yo Hp=hp+ Zo式中 Hzp-監(jiān)測(cè)點(diǎn)至變形點(diǎn)的方位角； Xo、Yo、Zo-監(jiān)測(cè)站的坐標(biāo)值求出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，平差后與初始值比照推算得到樁頂水平位移值。 5.1.1 水平位移精度論證由基坑監(jiān)測(cè)平面圖知，以BM1為測(cè)站點(diǎn)，BM2為后視點(diǎn)時(shí)，10點(diǎn)為最弱點(diǎn)。圖 5-1 極坐標(biāo)法觀測(cè)原理 全站儀測(cè)量坐標(biāo)的計(jì)算公式為： = s·cosHap + 1 = s·sinHap + 2利用誤差傳播定律，可以導(dǎo)出坐標(biāo)測(cè)量的中誤差計(jì)算公式為：²=²cosHap²+s²sinHap²()²·s·

12、;sin2Hap·()²=²sinHap²+s²cosHap²()²·s·sin2Hap·()²=²+²=²+ s²()²式中ms、ma按全站儀的標(biāo)稱精度計(jì)算。采用測(cè)距精度2mm+2ppm×D、測(cè)角精度ma的全站儀觀測(cè)距離工作基點(diǎn)120m處的監(jiān)測(cè)點(diǎn)C23，那么監(jiān)測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差計(jì)算：² =²+ s²()²由二級(jí)觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)中誤差為3mm，即mp不應(yīng)大于3mm。=2mm+2×0.1

13、2mm=2.24mms=120m²=2.24²+0.3384 ²93.4即可采用標(biāo)稱測(cè)距精度為2mm+2ppm×D，測(cè)角精度不大于3.4的任一全站儀。本次采用GTS-332W型全站儀，其標(biāo)稱測(cè)距精度為2mm+2ppm×D，測(cè)角精度為2。5.2沉降觀測(cè)方法沉降觀測(cè)采用嚴(yán)格的二等水準(zhǔn)線路測(cè)量，測(cè)出個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程，平差后與初始值比照推算得到樁頂沉降值。測(cè)量路線如圖見(jiàn)附錄1，分3條路線，第一條以BM1為基準(zhǔn)點(diǎn)C1C10、J14J17、J22和J1閉合到BM1。第二條以BM3為基準(zhǔn)點(diǎn)C11C18、J13和J33閉合到BM3?；觾?nèi)支撐和其他基坑壁的觀測(cè)點(diǎn)

14、作為第三條觀測(cè)路線。5.2.1沉降監(jiān)測(cè)精度論證由水準(zhǔn)路線略圖知線路測(cè)站最多的為17站。C7為最弱點(diǎn)。設(shè)最弱點(diǎn)精度為，BM1至C7的中誤1，權(quán)為P；那么：²=²+²+²=N·²=·由于從BM1至C7兩端的站數(shù)均為9站所以=·DS1級(jí)水準(zhǔn)儀每公里往返測(cè)平均高差中誤差為1mm。本次觀測(cè)最遠(yuǎn)距離為50m。那么每站高差中誤差最大值為=·=0.32mm取1站的高差中誤差作為單位權(quán)中誤差，那么：P=帶入公式=得=0.78mm而允許的變形值10mm,取其作為高差中誤差，由于：0.78mm1mm因此本次采用DS1級(jí)水準(zhǔn)儀按

15、二等水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)符合精度要求。5.3基坑周?chē)ㄖ锏膬A斜觀測(cè)當(dāng)建筑物累積沉降到達(dá)預(yù)警值10mm，就要對(duì)該建筑物進(jìn)展傾斜觀測(cè)。在建筑物頂部和底部安裝觀測(cè)點(diǎn)，在適宜的地方架設(shè)全站儀，采集兩點(diǎn)的坐標(biāo)差，計(jì)算建筑物的傾斜度。對(duì)需要進(jìn)展傾斜觀測(cè)的一般建筑物，要在幾個(gè)側(cè)面觀測(cè)。在觀測(cè)之前，要用全站儀在建筑物同一個(gè)豎直墻面的上、下部位，各設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。M為上觀測(cè)點(diǎn)、N為下觀測(cè)點(diǎn)。如果建筑物發(fā)生傾斜，那么MN連線隨之傾斜。觀測(cè)時(shí)，在距離大于建筑物高度1.5倍距離的地方安置全站儀，照準(zhǔn)上觀測(cè)點(diǎn)M，用盤(pán)左、盤(pán)右分中法將其向下投測(cè)得N1點(diǎn)，如N1與N點(diǎn)不重合，那么說(shuō)明建筑物產(chǎn)生傾斜, N1與N點(diǎn)之間的水平距離d即

16、為建筑物的傾斜值。假設(shè)建筑物高度為H，那么建筑物的傾斜度為i = d/H. v.6 成果提交根據(jù)圖形和數(shù)據(jù)資料進(jìn)展分析，建筑物是否進(jìn)入穩(wěn)定階段，一般情況，假設(shè)沉降速率滿足"建筑變形測(cè)量規(guī)程"中對(duì)日沉降速率-0.02-0.04mm/日的要求,可以認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段，假設(shè)最后三個(gè)周期沉降速率大于其要求,應(yīng)建議繼續(xù)觀測(cè)。 1. 每次的監(jiān)測(cè)結(jié)果，以文字或表格形式提供。見(jiàn)附錄3、4 2. 如監(jiān)測(cè)期間發(fā)現(xiàn)變形量到達(dá)或超出預(yù)警值，首先通知，并于第二天以文字形式提供預(yù)警通知。. v.7 人員安排及施工現(xiàn)場(chǎng)考前須知作業(yè)人員必須嚴(yán)格按規(guī)X要求監(jiān)測(cè)并進(jìn)展自檢，做到記錄清晰、齊全，計(jì)算準(zhǔn)確無(wú)誤。檢

17、查員應(yīng)及時(shí)對(duì)測(cè)量成果進(jìn)展檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。審核員負(fù)責(zé)報(bào)告的審核，把好質(zhì)量的最后一道關(guān)，并在監(jiān)測(cè)工作過(guò)程中注意以下事項(xiàng)： (1)采用一樣的觀測(cè)路線和觀測(cè)方法。 (2)觀測(cè)時(shí)應(yīng)選擇同一晴朗天氣時(shí)進(jìn)展觀測(cè)。 (3)使用同一儀器和設(shè)備。 (4)固定觀測(cè)人員，減少人為誤差。 (5)每次觀測(cè)前，對(duì)所使用的儀器和設(shè)備進(jìn)展檢驗(yàn)校正，并作出詳細(xì)記錄。 (6)應(yīng)保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，并保存原始觀測(cè)數(shù)據(jù)，以備查核。 (7)按國(guó)家有關(guān)測(cè)量規(guī)X進(jìn)展觀測(cè)。(8)全站儀在進(jìn)展坐標(biāo)測(cè)量時(shí)要盡量減少儀器的對(duì)中誤差和調(diào)焦誤差的影響，盡量減少測(cè)點(diǎn)架設(shè)棱鏡的對(duì)中誤差，測(cè)量時(shí)儀器不能受太陽(yáng)直射，氣泡應(yīng)嚴(yán)格居中，并在通視良好、成像

18、清晰的有利時(shí)刻進(jìn)展。(9)觀測(cè)時(shí)每次觀測(cè)均要對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)展邊長(zhǎng)、角度檢測(cè)檢核，驗(yàn)證其點(diǎn)位穩(wěn)定可用后才對(duì)水平位移觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)展觀測(cè)。(10)每次觀測(cè)前按技術(shù)要求對(duì)儀器進(jìn)展檢查和校正，觀測(cè)應(yīng)遵守“五固定原那么，沉降觀測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)及沉降觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)位要固定；所用儀器、設(shè)備要固定；固定測(cè)量人員；固定測(cè)量?jī)x器和固定路線；觀測(cè)環(huán)境和條件根本一樣，以保證觀測(cè)結(jié)果精細(xì)。(11)水準(zhǔn)儀角是一個(gè)變化值，每次作業(yè)前，對(duì)角進(jìn)展檢查，假設(shè)發(fā)現(xiàn)角大于15秒，應(yīng)及時(shí)進(jìn)展檢驗(yàn)校正。布設(shè)觀測(cè)路線時(shí)，前后視距不超過(guò)50，前后視距差不超過(guò)2.0，以控制角的誤差影響，同時(shí)提高觀測(cè)時(shí)的成像清晰度。(12)在觀測(cè)過(guò)程中，也要做到步步有校核。前

19、后視距30m，前后視距差1.0m；同一觀測(cè)點(diǎn)的兩次觀測(cè)之差不大于1毫米。(13)每測(cè)段往返測(cè)的測(cè)站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，否那么應(yīng)參加標(biāo)尺零點(diǎn)差改正。由往測(cè)轉(zhuǎn)返測(cè)時(shí)，兩標(biāo)尺記得互換位置，并重新整平。(14)在同一測(cè)站上觀測(cè)時(shí)，不得兩次調(diào)焦，轉(zhuǎn)動(dòng)一起的傾斜螺旋和測(cè)微鼓時(shí)，最后旋轉(zhuǎn)方向是旋進(jìn)。(15)觀測(cè)時(shí)間及環(huán)境：不在日出前后1小時(shí)、中午時(shí)分進(jìn)展觀測(cè)，更不能在大風(fēng)或有霧的情況下進(jìn)展觀測(cè)。(16)為保證水準(zhǔn)尺氣泡穩(wěn)定居中，自制一些簡(jiǎn)單的水準(zhǔn)尺輔助標(biāo)桿，以使扶尺員快速穩(wěn)定地豎直標(biāo)尺，提高觀測(cè)效率。. v.8 報(bào)警制度將允許值的三分之二作為警告值，允許值的三分之一作為基準(zhǔn)值，將警告值和允許值之間稱為警告X圍，實(shí)

20、測(cè)值落在此X圍，應(yīng)提出警告，說(shuō)明需商討和采取施工對(duì)策，預(yù)防最終位移值超限，警告值和基準(zhǔn)值之間稱為注意X圍，實(shí)測(cè)值落在基準(zhǔn)值以下，說(shuō)明基坑是穩(wěn)定的。根據(jù)本工程土質(zhì)條件以及業(yè)主方對(duì)基坑的變形要求，本基坑的變形預(yù)警值如表9-1 。根據(jù)本工程土質(zhì)條件以及業(yè)主方對(duì)基坑的變形要求，本基坑的變形預(yù)警值如表9-1 。表9-1 基坑變形要求剖面號(hào)累計(jì)水平位移mm水平位移速率mm/天連續(xù)3天累計(jì)沉降mm1-1、2-2222133-3252154-430315周邊建筑10210注：立柱樁的差異沉降：基坑開(kāi)挖所引起的立柱樁隆起或沉降不得超過(guò)10mm，變化速率不得超過(guò)2mm/天。在信息化施工中，監(jiān)測(cè)后應(yīng)及時(shí)對(duì)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)展整理分析，判斷監(jiān)測(cè)對(duì)象的穩(wěn)定性，并及時(shí)反應(yīng)到施工中去指導(dǎo)施工。. v.9 參考文獻(xiàn)1伊?xí)詵|，李保平，變形監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用，黃河水利2潘正風(fēng)，楊正堯，程效軍，成樞，王騰軍，數(shù)字測(cè)圖原理與方法，XX大學(xué)3XX大學(xué)測(cè)繪學(xué)院測(cè)量平差學(xué)科組，誤差理論與測(cè)量平差根底，XX大學(xué)4孔祥元，郭際明，控制測(cè)量學(xué)，XX大學(xué)5X正祿，等，工程測(cè)量學(xué)，XX大學(xué)6顧孝列，鮑峰，程效軍，測(cè)量學(xué)第四版，同濟(jì)大學(xué)7X祖勛，X經(jīng)南，李德仁，陳俊勇，寧津生，測(cè)繪學(xué)概論，XX大學(xué). v.附錄1 基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)示意圖. v.附錄2 水準(zhǔn)觀測(cè)線路設(shè)示意圖. v.附錄3 水平