基坑監(jiān)測技術

基坑監(jiān)測技術裴捷魏汝南2008年4月1一.概況1.上海地區(qū)的基坑是在軟土中開挖的。且越來越大、越來越深。2.許多新的情況，支護形式有不少新的發(fā)展。3.基坑周圍的環(huán)境保護要求越來越高。4.十多年來，每年都會有一定數(shù)量的基坑出現(xiàn)事故，有些甚至是很嚴重的。2一.概況1.行政管理的力度一直在不斷加強。施工組織設計的一部分單獨的工程子項目必須進行重點評審的工程子項目要進行工程的安全性評估或安全性分析2.不同層次的有關技術規(guī)范不斷在改進：規(guī)范的層次：母規(guī)范和下一層次的規(guī)范

全國：《建筑地基基礎設計規(guī)范》上海：《地基基礎設計規(guī)范》3一.概況2。土力學和設計理論的不成熟設計采用的土壓力值與設計不符，是一種近似；土工參數(shù)很難取準；空間問題簡化為平面問題進行設計計算4土壓力與位移大小有關5一.概況3?；拥奈灰瓶刂埔笈c施工方法和施工工藝關系密切——時空效應關鍵的問題：土體不是彈性體。軟土有明顯的流變（蠕變）的性質(zhì)——時間效應這些也還是無法通過計算來解決的問題——空間效應6一.概況4。越來越高的環(huán)境保護要求市政管線管理部門要求：累計位移不大于10㎜；每天位移增量不大于2㎜。地鐵管理部門要求：周邊的許保護建筑和民居：通常要求通過正規(guī)的房屋鑒定，依據(jù)房屋現(xiàn)狀確定位移控制限值。7一.概況5。必須要掌握設計計算理論和監(jiān)測技術的基本概念8一.概況5。必須要掌握設計計算理論和監(jiān)測技術的基本概念構件內(nèi)部的應力應變關系、應力應變分布的規(guī)律要對監(jiān)測儀器的工作原理、內(nèi)部結構和埋設、安裝工藝有基本了解可能發(fā)生的破壞和失穩(wěn)的臨界狀態(tài)要對我們提供的各項數(shù)據(jù)中的誤差要有基本判斷。9誤差量測技術中最重要的一部分內(nèi)容它是衡量一門技術或一門學科是否成熟的重要標志它既包含了一系列理論問題，也包含了大量實際操作問題10誤差檢測和監(jiān)測部門都要通過計量認證計量認證時強調(diào)量值的溯源關系，也就是通過溯源確保儀器讀書的精度，也就是保證儀器讀書中包含的誤差小于某一量值。但這不是產(chǎn)生誤差的全部原因11誤差要了解量測結果中所包含的真正的誤差就必須：1、了解測量的全過程，了解其中每一步可能產(chǎn)生的誤差2、了解每一過程各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生誤差的大小、產(chǎn)生原因、隨機分布規(guī)律、全過程中各類誤差的積累、抵消或疊加的關系、減少或消除各種誤差的方法12基坑工程施工監(jiān)測的主要方法水平位移和垂直位移13水平位移和垂直位移測量14水平位移和垂直位移測量測量數(shù)據(jù)中所包含的最大誤差：在65%的保證率的條件下：最大誤差為一倍均差在95%的保證率的條件下：最大誤差為二倍均差15土體深層水平位移監(jiān)測監(jiān)測目的擋土墻板、排樁變形后的形狀不同深度土體位移，監(jiān)測是否有土體失穩(wěn)的預兆及現(xiàn)象在與坑邊垂直的剖面上位移隨與坑邊距離變化的規(guī)律16土體深層水平位移監(jiān)測17土體深層水平位移監(jiān)測18土體深層水平位移監(jiān)測19土體深層水平位移監(jiān)測20土體深層水平位移監(jiān)測2122土體深層水平位移監(jiān)測注意側(cè)斜管扭轉(zhuǎn)的影響注意位移的方向23支撐軸力監(jiān)測和混凝土構件內(nèi)力監(jiān)測混凝土構件內(nèi)力的量測是一個較復雜的問題。一般要分裂縫開展前后兩個階段考慮。構件內(nèi)力一般無法直接測讀，能直接測讀的盡是位移。從位移的變化得到應變，從應變算出應力。到目前為止，有一定可靠度的量測僅限于軸向受壓構件軸向壓力的監(jiān)測。24支撐軸力監(jiān)測和混凝土構件內(nèi)力監(jiān)測25支撐軸力監(jiān)測和混凝土構件內(nèi)力監(jiān)測26支撐軸力監(jiān)測和混凝土構件內(nèi)力監(jiān)測27支撐軸力監(jiān)測和混凝土構件內(nèi)力監(jiān)測28支撐軸向壓力監(jiān)測鋼筋應變計在混凝土澆筑以前就安裝在鋼筋籠中?；炷翝仓院笤诮Y硬的過程中要收縮，鋼筋骨架要抵抗收縮。于是鋼筋混凝土構件中就出現(xiàn)了收縮應力，混凝土中出現(xiàn)拉應力；鋼筋中出現(xiàn)壓應力。29隔水和降水效果的監(jiān)測為了挖土、運土，必須將坑內(nèi)土體疏干；為了使坑內(nèi)降水不致產(chǎn)生坑外地面沉降。為了坑外的地下水夾著泥沙涌入坑內(nèi)。要沿坑邊隔水。為了防止深層含壓水層的壓力拱破坑底，造成坑底冒底突涌，要降低深層承壓水壓力。30地下水水位和地下水壓力監(jiān)測31隔水和降水效果的監(jiān)測監(jiān)測的內(nèi)容和目的：坑內(nèi)土體的疏干；隔水帷幕的隔水效果；深層承壓水水壓力的降低；降水施工單位的施工質(zhì)量。32隔水和降水效果的監(jiān)測坑外水位的監(jiān)測坑內(nèi)水位的監(jiān)測降水效果的監(jiān)測33隔水和降水效果的監(jiān)測坑外地下水位的監(jiān)測：淺層水位：監(jiān)測隔水帷幕是否漏水深層承壓水層水位：監(jiān)測降承壓水頭的效果估算水頭降低的影響34隔水和降水效果的監(jiān)測坑內(nèi)水位的監(jiān)測監(jiān)測降水后淺層水位的降低，直接判斷可否挖土。監(jiān)測深層承壓水位的降低，直接判斷有否冒底突涌的危險。35隔水和降水效果的監(jiān)測降水效果的檢測，是對降水單位監(jiān)督。（1）坑內(nèi)水位的監(jiān)測（2）各井抽水量的監(jiān)測（3）真空深井井管中真空度的監(jiān)測36隔水和降水效果的監(jiān)測完整井非完整井承壓完整井承壓非完整井37隔水和降水效果的監(jiān)測38隔水和降水效果的監(jiān)測監(jiān)測方法：水位觀察井或孔隙水壓力計；水量的電磁流量計；真空度計。測點的布置：水位觀察井：坑外小井；坑內(nèi)大井；深層可用孔隙水壓力計；注意：觀察井的間距與土層滲透性的關系水位井的封堵。39基坑工程施工監(jiān)測的主要方法周圍環(huán)境監(jiān)測（1）建筑物沉降監(jiān)測建筑物的傾斜（2）裂縫監(jiān)測（3）構筑物、市政管線沉降監(jiān)測間接測點直接測點40其他檢測內(nèi)容土壓力的監(jiān)測測垂直向的土壓力：測得數(shù)據(jù)一般偏小。測水平向的土壓力：埋設困難。41其他檢測內(nèi)容土錨錨桿拉力和土釘拉力土錨錨桿拉力采用鋼筋拉力計監(jiān)測土釘拉力監(jiān)測較難，一般不做。

42其他檢測內(nèi)容立柱內(nèi)力監(jiān)測土體分層沉降和坑底回彈監(jiān)測43四.基坑工程施工監(jiān)測的基本要求基坑的監(jiān)測等級應與基坑設計等級相同。當出現(xiàn)矛盾時，無條件地以設計等級為準。位移控制標準在一般情況下由設計等級確定。在做了安全性評估分析報告的條件下，通過具體分析，可以放寬或收緊位移控制標準；也可以基坑各邊采用不同的控制標準。44四.基坑工程施工監(jiān)測的基本要求基坑監(jiān)測工作應由有資質(zhì)的單位承接?；颖O(jiān)測工作一般由業(yè)主方進行委托，不能由施工單位自行監(jiān)測。當有爭議時，經(jīng)過協(xié)商，業(yè)主、設計和施工方都可以委托有資質(zhì)的專業(yè)單位同時各自監(jiān)測。45四.基坑工程施工監(jiān)測的基本要求（4）要做好監(jiān)測方案，做好測點、傳感器埋設和保護等的設計（5）監(jiān)測數(shù)據(jù)必須是真實可靠