基坑監(jiān)測(cè)PPT課件

1、深基坑支護(hù)工程的監(jiān)測(cè)技術(shù) 1.概述 1）監(jiān)測(cè)目的 信息化施工基坑及其周圍環(huán)境狀態(tài)判斷，后續(xù)施工預(yù)測(cè)、建議 優(yōu)化設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋于設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì) “實(shí)驗(yàn)”研究監(jiān)測(cè)結(jié)果用于反演分析，驗(yàn)證、改進(jìn)設(shè)計(jì)理論2）監(jiān)測(cè)對(duì)象與監(jiān)測(cè)內(nèi)容 支護(hù)結(jié)構(gòu)（內(nèi)力、變形） 坑周土體（土壓力、變位） 地下水（地下水位、孔隙水壓力） 周圍環(huán)境（相鄰建筑物、構(gòu)筑物、地下管線、隧道等的變形、位移） 在基坑開(kāi)挖前制定系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方案，在開(kāi)挖及地下結(jié)構(gòu)施工中，用科學(xué)的儀器、設(shè)備和手段對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境(土體、建筑物、道路、地下設(shè)施等)的位移、傾斜、沉降、應(yīng)力、開(kāi)裂、基底隆起及地下水位的動(dòng)態(tài)變化、孔隙水壓力變化等進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)。并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)

2、據(jù)進(jìn)行整理與分析，比較勘察、設(shè)計(jì)所預(yù)期的性狀與監(jiān)測(cè)結(jié)果的差別，對(duì)原設(shè)計(jì)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)并判斷現(xiàn)有施工方案的合理性。通過(guò)反分析法計(jì)算和修正巖土力學(xué)參數(shù)，預(yù)測(cè)下一施工階段可能出現(xiàn)的新動(dòng)態(tài)，為施工期間進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化和合理施工提供可靠信息，對(duì)后續(xù)開(kāi)挖提出建議，對(duì)可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情進(jìn)行及時(shí)預(yù)報(bào)，當(dāng)有異常時(shí)立即采取必要技術(shù)措施，防患未然，確保安全?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選擇 表 2序現(xiàn) 場(chǎng) 監(jiān) 測(cè)基坑工程安全等級(jí)號(hào)項(xiàng) 目一級(jí)二級(jí)三級(jí)1自然環(huán)境(雨水、 氣溫、 洪水等)2邊坡土體頂部的水平位移3邊坡土體頂部的垂直位移4支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移5支護(hù)結(jié)構(gòu)的垂直位移6基坑周圍地表沉降7基坑周圍地表裂縫8支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變9支護(hù)結(jié)構(gòu)的裂

3、縫10支撐與錨桿的應(yīng)力和軸力11基坑底部回彈和隆起12地下水位13墻背土體側(cè)壓力14墻背土體孔隙水壓力15周圍建(構(gòu))筑物的沉降16周圍建(構(gòu))筑物的水平位移17周圍建(構(gòu))筑物的傾斜18周圍建(構(gòu))筑物的裂縫19周圍重要設(shè)施的變位與破損20基坑周圍地面超載狀況21基坑滲漏水狀況注：必測(cè)項(xiàng)目 宜測(cè)項(xiàng)目 可不測(cè)項(xiàng)目2.監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置與監(jiān)測(cè)方法的確定 (1) 支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)1) 支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測(cè) 最重要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。每間隔520m設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每條直邊至少34點(diǎn)，關(guān)鍵部位適當(dāng)加密。可選擇以下方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)： 用銦鋼絲、鋼卷尺兩用式位移收斂計(jì)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部進(jìn)行收斂量測(cè) 測(cè)量精度為0.05mm。

4、用精密光學(xué)經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測(cè) 視準(zhǔn)線法。 用銦鋼絲式伸縮計(jì)進(jìn)行量測(cè) 與自動(dòng)記錄系統(tǒng)相聯(lián)，可連續(xù)獲得水平位移曲線和位移速率曲線。 用全站儀進(jìn)行觀測(cè)2) 支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測(cè)根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力及周邊環(huán)境等因素，在關(guān)鍵的地方設(shè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)經(jīng)緯儀觀測(cè)法在基坑開(kāi)挖過(guò)程中及時(shí)在支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)面布設(shè)測(cè)點(diǎn)，用光學(xué)經(jīng)緯儀觀測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的傾斜。布設(shè)測(cè)斜管 一般情況下，基坑每邊設(shè)13點(diǎn)，測(cè)斜管深度應(yīng)不小于支護(hù)結(jié)構(gòu)入土深度，采用高精度測(cè)斜儀定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)在各開(kāi)挖施工階段的傾斜變化情況，及時(shí)提供支護(hù)結(jié)構(gòu)不同深度的水平位移隨時(shí)間的變化曲線及分析計(jì)算結(jié)果。 3) 支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降觀測(cè)可按常規(guī)方法用DSI型精密水準(zhǔn)儀對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位

5、進(jìn)行沉降觀測(cè)。立柱樁沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)直接布置在立柱樁上方的支撐面上。每根立柱樁的沉降量、位移量均需測(cè)量，特別對(duì)基坑中多個(gè)支撐交匯，受力復(fù)雜處的立柱應(yīng)做為重點(diǎn)測(cè)點(diǎn)，對(duì)其變形與應(yīng)力進(jìn)行配套量測(cè)。4) 支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè) 選擇設(shè)計(jì)荷載較大或相對(duì)危險(xiǎn)部位的支護(hù)樁（墻），用鋼筋應(yīng)力計(jì)對(duì)樁（墻）身鋼筋和地圈梁(帽梁)、腰梁鋼筋中較大應(yīng)力斷面處的應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止支護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性破壞。支護(hù)樁(墻)彎矩測(cè)點(diǎn)應(yīng)選擇基坑每側(cè)中心處布置，深度方向測(cè)點(diǎn)間距一般以2.0m5.0m為宜。5) 支撐結(jié)構(gòu)受力監(jiān)測(cè)選擇受力較大部位的土層錨桿或內(nèi)支撐進(jìn)行監(jiān)測(cè)。錨桿拉力監(jiān)測(cè) 施工中用錨桿測(cè)力計(jì)或預(yù)先埋設(shè)于錨筋上的鋼筋應(yīng)力計(jì)監(jiān)測(cè)錨桿的實(shí)際承

6、受力。鋼管內(nèi)支撐壓力監(jiān)測(cè) 對(duì)鋼管內(nèi)支撐，可用應(yīng)力傳感器或應(yīng)變計(jì)等監(jiān)測(cè)其受力。鋼筋混凝土內(nèi)支撐 鋼筋混凝土內(nèi)支撐，可預(yù)埋鋼筋應(yīng)力計(jì)或混凝土應(yīng)變計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)內(nèi)支撐受力。支撐軸力測(cè)點(diǎn)需設(shè)置在主撐跨中部位，每層支撐都應(yīng)選幾個(gè)有代表性的截面進(jìn)行測(cè)量。對(duì)重要支撐宜配套測(cè)其在支點(diǎn)處的彎矩，以及兩端和中部的沉降及位移。6) 基坑開(kāi)挖前應(yīng)進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)可用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法檢測(cè)支護(hù)樁樁身是否斷裂、嚴(yán)重縮頸、嚴(yán)重離析和夾泥等，并判定缺陷在樁中的部位。(2)周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)應(yīng)包括基坑開(kāi)挖深度3倍以內(nèi)的范圍。1) 鄰近建筑物的沉降、傾斜和裂縫及發(fā)生時(shí)間和發(fā)展過(guò)程的監(jiān)測(cè) 可用DSI型精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行沉降和傾斜觀

7、測(cè)。房屋沉降量測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在墻角、柱身(特別是代表獨(dú)立基礎(chǔ)及條形基礎(chǔ)差異沉降的柱身)、門邊等外形突出部位，測(cè)點(diǎn)間距要能充分反映建筑物各部分的不均勻沉降。2) 鄰近構(gòu)筑物、道路、地下管網(wǎng)設(shè)施的沉降和變形監(jiān)測(cè) 可用DSI型精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行沉降觀測(cè)。地下管線位移量測(cè)有直接法和間接法兩種，直接法就是將測(cè)點(diǎn)布置在管線本身上，而間接法則是將測(cè)點(diǎn)設(shè)在靠近管線底面的土體中，為分析管道縱向彎曲受力狀況或在跟蹤注漿調(diào)整管道差異沉降時(shí)，間接法必不可少。3) 對(duì)巖土性狀受施工影響而引起變化的監(jiān)測(cè) 包括對(duì)土體表層沉降（采用精密水準(zhǔn)儀）、水平位移（采用精密經(jīng)緯儀）進(jìn)行觀測(cè)和對(duì)土體深部分層沉降（采用分層沉降儀）及傾斜進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

8、監(jiān)測(cè)著重在距離基坑邊為基坑開(kāi)挖深度的1.52.0倍范圍以內(nèi)?？杉皶r(shí)掌握邊坡的整體穩(wěn)定性，及時(shí)查明土體中存在的潛在滑移面的位置。4) 樁側(cè)土壓力測(cè)試 樁側(cè)土壓力是支護(hù)設(shè)計(jì)中很重要的參數(shù)，常要求測(cè)試。可將鋼弦式或電阻應(yīng)變式壓力盒埋設(shè)于土中，測(cè)試樁身在受到的實(shí)際土壓力分布狀況。5) 基坑開(kāi)挖后的基底隆起觀測(cè) 包括由于開(kāi)挖卸荷基底回彈的隆起和由于支護(hù)變形或失穩(wěn)引起的隆起。用分層沉降儀監(jiān)測(cè)之。6) 土層孔隙水壓力變化的測(cè)試 一般用振弦式孔隙水壓力計(jì)、電測(cè)式測(cè)壓計(jì)和數(shù)字式鋼弦頻率接收儀進(jìn)行測(cè)試。7) 地下水位監(jiān)測(cè) 當(dāng)?shù)叵滤坏纳祵?duì)基坑開(kāi)挖有較大影響時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及滲漏、冒水、管涌、沖刷的監(jiān)測(cè)。

9、8) 肉眼巡視與裂縫觀測(cè) 由有經(jīng)驗(yàn)的工程師每天進(jìn)行的肉眼巡視工作是很有意義的。主要對(duì)地圈梁（帽梁）、鄰近建筑物及鄰近地面的裂縫、塌陷和支護(hù)結(jié)構(gòu)工作失常、流土、滲漏或局部管涌等不良現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)行檢查、記錄和分析。上述監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，水平位移監(jiān)測(cè)、沉降觀測(cè)、基坑隆起觀測(cè)、肉眼巡視和裂縫觀測(cè)等是必不可少的。其余項(xiàng)目可根據(jù)工程地質(zhì)水文地質(zhì)特征及設(shè)計(jì)要求有選擇地進(jìn)行，強(qiáng)調(diào)量測(cè)數(shù)據(jù)與施工工況的具體施工參數(shù)配套，以形成有效的整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。使工程設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，以達(dá)到保證工程和周圍環(huán)境安全和及時(shí)調(diào)整優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工的目的。3. 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)深基坑支護(hù)工程監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)是在通過(guò)監(jiān)測(cè)獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)之后，十

10、分強(qiáng)調(diào)定量化分析與評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)及時(shí)進(jìn)行險(xiǎn)情預(yù)報(bào)，提出合理化措施的建議，并進(jìn)一步檢驗(yàn)調(diào)整處理后的效果，直至解決問(wèn)題。對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析評(píng)價(jià)主要包括下列方面：(1) 對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的分析對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移進(jìn)行細(xì)致深入的定量分析，包括位移速率和累積位移量的計(jì)算，及時(shí)繪制位移隨時(shí)間的變化曲線，對(duì)引起位移速率增大的原因(如開(kāi)挖深度、超挖現(xiàn)象、支撐不及時(shí)、暴雨、積水、滲漏、管涌等)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄和仔細(xì)分析。(2) 對(duì)沉降的分析 對(duì)沉降及沉降速率進(jìn)行計(jì)算分析，要區(qū)分是由支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移引起還是由地下水位降低等原因引起。一般由支護(hù)水平位移引起相鄰地面的最大沉降與水平位移之比約為0.651.00，沉降發(fā)生時(shí)間比

11、水平位移發(fā)生時(shí)間滯后510天左右，而由地下水位降低會(huì)較快地引起地面較大沉降，應(yīng)給予重視。支護(hù)樁（墻）地（圈）梁鋼筋應(yīng)力計(jì)鋼筋應(yīng)力計(jì)支護(hù)樁砼支撐鋼筋應(yīng)力計(jì)1-1剖面開(kāi)挖面支護(hù)墻鋼筋應(yīng)力計(jì)開(kāi)挖面圖4.7 支護(hù)樁（墻）鋼筋計(jì)布置示意(3) 對(duì)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的綜合分析與判斷 對(duì)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析并相互驗(yàn)證和比較。用新的監(jiān)測(cè)資料與原設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)情況進(jìn)行對(duì)比，判斷現(xiàn)有設(shè)計(jì)、施工方案的合理性，及時(shí)進(jìn)行險(xiǎn)情預(yù)報(bào)分析，提出合理化建議，調(diào)整設(shè)計(jì)和施工方案，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)和地下結(jié)構(gòu)施工的安全。(4) 對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的反演分析根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，全面分析基坑開(kāi)挖對(duì)周邊環(huán)境的影響和基坑支護(hù)的工程效果。通過(guò)反分析，查明工程事故的技術(shù)

12、原因。用數(shù)值模擬法分析基坑施工期間各種情況下支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移變化規(guī)律和進(jìn)行穩(wěn)定性分析，用反分析方法推算巖土體的特性參數(shù)，檢驗(yàn)原設(shè)計(jì)計(jì)算方法適宜性，預(yù)測(cè)后續(xù)開(kāi)挖工程實(shí)踐可能出現(xiàn)的新行為和新動(dòng)態(tài)。4. 險(xiǎn)情預(yù)報(bào)及險(xiǎn)情處理措施 險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)刻的預(yù)報(bào)是很困難的，但如加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，對(duì)于有前兆的險(xiǎn)情完全可以防止巨大偶然災(zāi)害的發(fā)生。在工程監(jiān)測(cè)中，每一測(cè)試項(xiàng)目都應(yīng)事先確定相應(yīng)的警戒值，以判斷位移或受力狀況是否已超過(guò)允許的范圍，工程施工是否安全可靠，是否需調(diào)整施工步序或優(yōu)化原設(shè)計(jì)方案。1)警戒值確定的原則 滿足設(shè)計(jì)計(jì)算的要求，不可超出設(shè)計(jì)值； 滿足測(cè)試對(duì)象安全要求，達(dá)到保護(hù)目的； 對(duì)于相同的保護(hù)對(duì)象，應(yīng)針對(duì)不同的環(huán)境和

13、不同的施工因素而確定； 滿足各保護(hù)對(duì)象的主管部門提出的要求； 滿足現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求； 綜合考慮，減少不必要的資金投入。2)警戒值的確定根據(jù)以上原則，并結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具體分析后確定警戒值,切不可生搬硬套。 基坑支護(hù)樁（墻）水平位移（包括測(cè)斜） 對(duì)只關(guān)系基坑本身安全問(wèn)題的測(cè)試，最大位移一般取80mm且最大位移與開(kāi)挖深度的比值不超過(guò)0.70%，每天不超過(guò)10mm。 周圍有需嚴(yán)格保護(hù)構(gòu)筑物的基坑，應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象的需要來(lái)確定，一般最大不超過(guò)30mm且不超過(guò)0.35%，每天不超過(guò)5mm。支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移連續(xù)急劇增大的速率不超過(guò)2.55.5mm/d。 煤氣管道的變位 沉降或水平位移不得超過(guò)10mm，每天發(fā)展不得超過(guò)2mm。 自來(lái)水管道變位 沉降或水平位移均不得超過(guò)30mm，每天發(fā)展不得超過(guò)5mm。 基坑外水位 坑內(nèi)降水或開(kāi)挖引起坑外水位下降不得超過(guò)1000mm，每天不得超過(guò)500mm。 立柱樁差異隆起或沉降不得超過(guò)10mm，每天發(fā)展不得超過(guò)2mm。 彎矩及軸力：根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算書確定，一般將警戒值定在80%的設(shè)計(jì)允許最大值內(nèi)。 鄰近地面及建筑物的沉降 不得超過(guò)設(shè)計(jì)容許值且地面最大沉降與開(kāi)挖深度的比值不超過(guò)0.5%0.7%，地面裂縫不得急劇擴(kuò)展。建筑物的差異沉降不得超過(guò)有關(guān)規(guī)范中的沉降限值。 對(duì)測(cè)斜、支護(hù)結(jié)