地鐵監(jiān)測要點和案例分析

福州地鐵08合同段項目部2012年4月19日地鐵基坑監(jiān)測要點及案例分析目錄1國內軌道交通工程現(xiàn)狀2軌道交通工程建設面臨的問題難點3監(jiān)測依據(jù)4地鐵基坑監(jiān)測方法5案例分析1、國內軌道交通工程現(xiàn)狀1、國內地鐵基坑工程現(xiàn)狀

20世紀80年代以來，我國城市地鐵建設發(fā)展迅速，已建成地鐵的城市有北京、天津、上海、廣州、南京等，同時，福州、青島、長沙重慶、武漢、長春、沈陽、大連、杭州、成都、西安等城市都在積極申報或者已經(jīng)開始建設地鐵。北京地鐵北京地鐵1969.10.1開通，目前14條線，線路總長339.5

km，車站191座。

上海軌道交通發(fā)展與規(guī)劃8條線路234公里2007年11條線路432公里2010年13條線路567公里2012年上海軌道交通基本網(wǎng)絡形成13條線路567公里2012年上海軌道交通基本網(wǎng)絡形成2020年20條線路877公里上海地鐵廣州地鐵到2010年，上海擁有11條軌道交通線，共計284座運營車站，累計運營線路長度達到432公里2、軌道交通工程建設面臨的問題和難點2、軌道交通工程建設面臨的問題和難點

由于地鐵車站一般位于城市的繁華路段，車站附近建筑物密集，地鐵車站深基坑平面尺寸和開挖深度（一般為17米左右）的增大帶來一系列復雜的問題，如：基坑圍護結構的變形和穩(wěn)定、施工中對相鄰環(huán)境、地下管線、地面交通所帶來的影響等問題，而這些問題甚至有可能引發(fā)安全事故。范圍廣規(guī)模大型式和施工工藝多樣地質條件復雜環(huán)境變形控制嚴6大問題和難點險情事故時有發(fā)生工程本身難度增大2、軌道交通工程建設面臨的問題和難點特點1：范圍廣規(guī)模大杭州地鐵一號線31座車站里程52.4km地鐵車站基坑規(guī)模通常宏大特點1：范圍廣規(guī)模大特點2：結構型式和施工工藝多樣高架、地下車站、隧道、聯(lián)絡通道等結構型式地連墻、鉆孔樁、SMW工法等圍護方式及明挖法、盾構法、礦山法等施工工藝特點3：地質條件復雜

線路沿線可能涉及不同的地貌類型、不同的工程地質與水文地質單元，包括穿越河流等，地質條件的差異性也增加了施工的難度。

特點4：周邊環(huán)境控制要求嚴格地鐵車站周邊環(huán)境異常復雜特點4：周邊環(huán)境控制要求嚴格盾構出洞后僅12m距離與地鐵一號線隧道呈85°斜交；一號線隧道底部與二號線隧道頂部間距僅為1m；地鐵一號線沉降控制在3mm內，才能確保地鐵正常運營。

二號線穿越一號線

施工場地狹小，工程開挖深度不斷刷新記錄特點5：工程本身難度增加特點6：險情事故時有發(fā)生

2008年11月15日下午，杭州風情大道地鐵施工工地發(fā)生大面積地面塌陷事故，致21人死亡的慘劇。專家痛惜地指出：“這是中國地鐵修建史上最大的事故。

（1）委托單位提供的設計圖紙等；（2）中華人民共和國國家標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》（GB50497-2009）；（3）《建筑基坑工程技術規(guī)范》（YB9258-97）；（4）《建筑基坑圍護技術規(guī)程》（JGJ120-99）；（5）《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）；（6）《國家一、二等水準測量規(guī)范》（GB/T12897-2006）。3、監(jiān)測依據(jù)及其它車站深基坑工程面臨的問題

由于地鐵車站一般位于城市的繁華路段，車站附近建筑物密集，地鐵車站深基坑平面尺寸和開挖深度（一般為17米左右）的增大帶來一系列復雜的問題，如：基坑圍護結構的變形和穩(wěn)定、施工中對相鄰環(huán)境、地下管線、地面交通所帶來的影響等問題得到地鐵建設及設計單位的廣泛關注。而這些問題甚至有可能引發(fā)安全事故。監(jiān)測目的序號監(jiān)測項目監(jiān)測儀器監(jiān)測目的1基坑水位水位管掌握基坑開挖過程中水位變化情況2圍護樁水平位移經(jīng)緯儀掌握開挖過程中圍護結構水平變形情況3樁體變形（側向位移）CX系列測斜儀掌握基坑開挖過程中，樁墻深層撓曲情況4樁內鋼筋應力鋼弦式鋼筋應力計掌握隨著工期的延續(xù)，鋼筋軸力變化情況5支撐軸力支撐軸力計、鋼筋計掌握開挖過程中隨著深度的變化，鋼支撐的受力情況6圍護墻頂部頂部水平位移高精度經(jīng)緯儀掌握結構施工過程中，外側土體移動情況7基坑內外觀察現(xiàn)場人工觀測掌握開挖過程中土體頂部及樁體頂部的水平位移及其影響監(jiān)測意義（1）對基坑施工期間基坑（及支護體）變形和其影響范圍內的環(huán)境變形、被保護對象的變形以及其它與施工有關的項目或量值進行測量，以及時和全面地反映它們的變化情況，是本工程實現(xiàn)信息化施工的主要手段，是判斷基坑安全和環(huán)境安全的重要依據(jù)；（2）為修正設計和施工參數(shù)、預估發(fā)展趨勢、確保工程質量及周邊建（構）筑物、管線的安全運營提供實測數(shù)據(jù)。是設計和施工的重要補充手段；（3）為優(yōu)化施工方案提供依據(jù)；（4）為理論驗證提供對比數(shù)據(jù)；（5）積累區(qū)域性設計、施工及監(jiān)測的經(jīng)驗。4、地鐵基坑監(jiān)測方法監(jiān)測一般規(guī)定

1監(jiān)測方法的選擇應根據(jù)基坑等級、精度要求、設計要求、場地條件、地區(qū)經(jīng)驗和方法適用性等因素綜合確定，監(jiān)測方法應合理易行。2變形測量點分為基準點、工作基點和變形監(jiān)測點。其布設應符合下列要求：①每個基坑工程至少應有3個穩(wěn)固可靠的點作為基準點；②工作基點應選在穩(wěn)定的位置。在通視條件良好或觀測項目較少的情況下，可不設工作基點，在基準點上直接測定變形監(jiān)測點；③施工期間，應采用有效措施，確保基準點和工作基點的正常使用；④監(jiān)測期間，應定期檢查工作基點的穩(wěn)定性。3監(jiān)測儀器、設備和監(jiān)測元件應符合下列要求：①滿足觀測精度和量程的要求；②具有良好的穩(wěn)定性和可靠性；③經(jīng)過校準或標定，且校核記錄和標定資料齊全，并在規(guī)定的校準有效期內；4對同一監(jiān)測項目，監(jiān)測時宜符合下列要求：①采用相同的觀測路線和觀測方法；②使用同一監(jiān)測儀器和設備；③固定觀測人員；④在基本相同的環(huán)境和條件下工作。5監(jiān)測過程中應加強對監(jiān)測儀器設備的維護保養(yǎng)、定期檢測以及監(jiān)測元件的檢查；應加強對監(jiān)測儀標的保護，防止損壞。6監(jiān)測項目初始值應為事前至少連續(xù)觀測3次的穩(wěn)定值的平均值。周邊環(huán)境監(jiān)測①地下綜合管線垂直位移監(jiān)測；②周邊建(構)筑物垂直位移監(jiān)測；4.1.1監(jiān)測項目2基坑圍護結構本體監(jiān)測①圍護體（內部）水平位移監(jiān)測（測斜）；②圍護墻體頂部水平位移監(jiān)測；③圍護墻體頂部垂直位移監(jiān)測；④支撐軸力監(jiān)測；⑤立柱垂直位移監(jiān)測；⑥坑底隆起監(jiān)測；⑦地下水位監(jiān)測；⑧基坑周圍地表沉降監(jiān)測。

1、而針對每一個監(jiān)測對象又有各自的監(jiān)測項目，包括垂直位移、水平位移、深層側向位移、支撐內力、土壓力、孔隙水、裂縫、傾斜等，上?；颖O(jiān)測規(guī)范列了24項，全國規(guī)范18項。這些監(jiān)測項目主要反映的是監(jiān)測對象的兩個指標：受力和變形。對于同一個監(jiān)測對象，這兩個指標有著內在的必然聯(lián)系，相輔相成，配套監(jiān)測，可以幫助判斷數(shù)據(jù)的真?zhèn)?，做到去偽存真?/p>

2、依據(jù)圍護頂面、圍護側向變形、支撐軸力、立柱樁沉降等變形數(shù)據(jù)，驗證由圍護墻和水平支撐共同構成的支護體系的穩(wěn)定性。4.1.2監(jiān)測要點：注意：基坑支護結構除需滿足自身的強度要求和變形要求外，還必須滿足受基坑工程影響的周邊環(huán)境的變形要求，特別是在軟土地區(qū)中，后者的重要性往往不亞于前者。4.2垂直位移監(jiān)測1、監(jiān)測項目：①地下綜合管線垂直位移監(jiān)測②周邊建(構)筑物垂直位移監(jiān)測，③圍護墻體頂部垂直位移監(jiān)測；④立柱垂直位移監(jiān)測；⑤坑底隆起監(jiān)測；⑥基坑周圍地表沉降監(jiān)測。2、儀器：徠卡NA2型水準儀及GPM3平板測微器，因瓦

合金標尺；精度：±0.5mm/km。3、原理方法：水準路線的分類：★附合水準路線：從一個已知高程的水準點(BM1)起，沿一條路線進行水準測量，以測定另外一些水準點或垂直位移監(jiān)測點的高程，最后連測到另一個已知高程的水準點(BM2)，稱為附合水準路線。如下圖所示支水準路線：從一個已知高程的水準點起，沿一條路線進行水準測量，以測定另外一些水準點或垂直位移監(jiān)測點的高程，最后不連測到任何已知高程的水準點稱為支水準路線。為了對測量成果進行檢核，并提高成果的精度，單一水準支線必須進行往返測量。

閉合準路線：從一個已知高程的水準點(BM1)起，沿一條環(huán)形路線進行水準測量，測定沿線一些水準點或垂直位移監(jiān)測點的高程，最后又回到水準點(BM1)，稱為閉合水準路線。如右圖所示

水準路線的擬定：日常監(jiān)測中，應采用附合水準路線或閉合水準路線。沒有任何規(guī)范中規(guī)定變形觀測采用支水準路線觀測

儀器站觀測標尺讀數(shù)高差(a-b)(mm)i角的計算次序A尺讀數(shù)aB尺讀數(shù)bI11148712149140214870414914231487081491544148708149150中數(shù)I21150952151394校正后A、B標尺上的a'2、b'22150956151410正確讀數(shù)為：31509441513964150958151400中數(shù)

水準儀i角檢查：儀器站觀測標尺讀數(shù)高差(a-b)(mm)i角的計算次序A尺讀數(shù)aB尺讀數(shù)bI11148712149140-4.39A～B標尺間距S=20.6m2148704149142△=〔(a2-b2)-(a1-b1)〕÷2=-0.045mm3148708149154i″=10△=-0.45″4148708149150中數(shù)148708149147

I21150952151394-4.48校正后A、B標尺上的a'2、b'22150956151410正確讀數(shù)為：3150944151396a'2=a2-2△=1.50953+.0009=1.510434150958151400b'2=b2-△=1.51400+.00045=1.51445中數(shù)150953151400

儀器站標尺讀數(shù)高差(a-b)(m)i角的計算A尺讀數(shù)aB尺讀數(shù)bI113591432A～B標尺間距

DAB=70m12411315

中數(shù)I214561535

監(jiān)測范圍從基坑邊緣以外1~3倍開挖深度范圍內需要保護的建（構）筑物、地下管線等均應作為監(jiān)控對象。必要時，尚應擴大監(jiān)控范圍。位于重要保護對象（如地鐵、上游引水、合流污水等）安全保護區(qū)范圍內的監(jiān)測點的布置，尚應滿足相關部門的技術要求。地下管線直接監(jiān)測點(抱箍法)4.2.1管線監(jiān)測地下管線監(jiān)測點的布置應符合下列要求：1應根據(jù)管線年份、類型、材料、尺寸及現(xiàn)狀等情況，確定監(jiān)測點設置；2監(jiān)測點宜布置在管線的節(jié)點、轉角點和變形曲率較大的部位，監(jiān)測點平面間距宜為15~25m，并宜延伸至基坑以外20m；3上水、煤氣、暖氣等壓力管線宜設置直接監(jiān)測點。直接監(jiān)測點應設置在管線上，也可以利用閥門開關、抽氣孔以及檢查井等管線設備作為監(jiān)測點；4在無法埋設直接監(jiān)測點的部位，可利用埋設套管法設置監(jiān)測點，也可采用模擬式測點將監(jiān)測點設置在靠近管線埋深部位的土體中。地下管線直接監(jiān)測點(抱箍法)4.2.2周邊建筑物監(jiān)測

建（構）筑物的豎向位移監(jiān)測點布置應符合下列要求：

1建（構）筑物四角、沿外墻每10~15m處或每隔2~3根柱基上，且每邊不少于3個監(jiān)測點；2不同地基或基礎的分界處；3建（構）筑物不同結構的分界處；4變形縫、抗震縫或嚴重開裂處的兩側；5新、舊建筑物或高、低建筑物交接處的兩側；6煙囪、水塔和大型儲倉罐等高聳構筑物基礎軸線的對稱部位，每一構筑物不得少于4點。4.2.3圍護墻頂垂直位移監(jiān)測水平位移觀測點宜同時作為垂直位移的觀測點。圍護墻頂部的豎向位移監(jiān)測點應沿圍護墻的周邊布置，圍護墻周邊中部、陽角處應布置監(jiān)測點。監(jiān)測點間距不宜大于20m，每邊監(jiān)測點數(shù)目不應少于3個。監(jiān)測點宜設置在冠梁上。4.2.4地表垂直位移監(jiān)測基坑地表沉降監(jiān)測點的布置應符合下列要求：

基坑周邊地表豎向沉降監(jiān)測點的布置范圍宜為基坑深度的1~3倍，監(jiān)測剖面宜設在坑邊中部或其他有代表性的部位，并與坑邊垂直，監(jiān)測剖面數(shù)量視具體情況確定。每個監(jiān)測剖面上的監(jiān)測點數(shù)量不宜少于5個。4.2.5立柱垂直位移監(jiān)測立柱的豎向位移監(jiān)測點宜布置在基坑中部、多根支撐交匯處、施工棧橋下、地質條件復雜處的立柱上，監(jiān)測點不宜少于立柱總根數(shù)的10%，逆作法施工的基坑不宜少于20%，且不應少于5根。4.2.6坑底隆起監(jiān)測根據(jù)該基坑周邊環(huán)境和地質情況分析如下：1、基坑開挖后，原土壤平衡的應力場受到破壞，卸荷后基底要回彈。在開挖深度不大時，坑底土體在卸荷后發(fā)生垂直的彈性隆起，隨著開挖深度增加，基坑內外的土面高差不斷增大，基坑地下連續(xù)墻側向力增大，地下連續(xù)墻底部產(chǎn)生“踢腳”現(xiàn)象，從而使基坑底部隆起。2、基坑西側是城市主干道，地面車流量大，超載的作用，增加了地下連續(xù)墻外側土體產(chǎn)生向基坑內的移動，使基坑坑底產(chǎn)生向上的塑性隆起，同時在基坑周圍產(chǎn)生較大的塑性區(qū)，并引起地面沉降。3、基底土受回彈后土體的松弛與蠕變的影響加大了隆起。4、地下連續(xù)墻在側水壓力作用下，墻角與內外土體發(fā)生塑性變形而上涌。5、基坑降水井在土方開挖過程中被破壞，基坑內有部分積水，粘性土吸水使土的體積增大而隆起。基坑底部隆起監(jiān)測點應符合下列要求：1監(jiān)測點宜按縱向或橫向剖面布置，剖面應選擇在基坑的中央、距坑底邊約1/4坑底寬度處以及其他能反映變形特征的位置。數(shù)量不應少于2個?？v向或橫向有多個監(jiān)測剖面時，其間距宜為20~50m，2同一剖面上監(jiān)測點橫向間距宜為10~20m，數(shù)量不宜少于3個。4.3圍護墻體測斜測斜管埋設要求深層水平位移監(jiān)測孔宜布置在基坑邊坡、圍護墻周邊的中心處及代表性的部位，數(shù)量和間距視具體情況而定，但每邊至少應設1個監(jiān)測孔。當用測斜儀觀測深層水平位移時，設置在圍護墻內的測斜管深度不宜小于圍護墻的入土深度；設置在土體內的測斜管應保證有足夠的入土深度，保證管端嵌入到穩(wěn)定的土體中。圍護體（內部）水平位移監(jiān)測（測斜）1、基本原理通過擺錘受重力作用來測量探頭軸線與鉛垂線之間傾角，然后通過三角關系計算垂直位置各點的水平位移。當土體產(chǎn)生位移時，埋入土體的測斜管隨土體同步位移，測斜管的位移量即為土體的位移量。圍護體（內部）水平位移監(jiān)測（測斜）2、分類及特點

分類：按測頭傳感器不同，滑動電阻式、電阻應變片式、鋼弦式及伺服加速度計式四種。較多采用的是電阻應變片式和伺服加速度計式測斜儀。

特點：電阻應變片式測斜儀：優(yōu)點是產(chǎn)品價格便宜；缺點是量程有限，耐用時間不長；伺服加速度計式測斜儀：優(yōu)點是精度高、量程大和可靠性好；缺點是伺服加速度計抗震性能較差，當測頭受到?jīng)_擊或受到橫向振動時，傳感器容易損壞。圍護體（內部）水平位移監(jiān)測（測斜）3、測斜儀的組成1)探頭：裝有重力式測斜傳感器。2)測讀儀：測讀儀是二次儀表，需和測頭配套使用。3)電纜：連接探頭和測讀儀的電纜起向探頭供給電源和給測讀儀傳遞監(jiān)測信號的作用，同時也起到收放探頭和測量探頭所在測點與孔口距離。4)測斜管：測斜管一般由塑料管或鋁合金管制成。常用直徑為50～75mm，長度每節(jié)2～4m，測斜管內有兩對相互垂直的縱向導槽。測量時，測頭導輪在導槽內可上下自由滑動。圍護體（內部）水平位移監(jiān)測（測斜）測斜管測斜儀圍護體（內部）水平位移監(jiān)測（測斜）4測試方法測斜管應在工程開挖前15～30d埋設完畢，在開挖前的3～5天內復測2～3次。取其平均值作為初始值，開始正式測試工作。每次測試時，將探頭導輪對準與所測位移方向一致的槽口，緩緩放至管底。待探頭與管內溫度基本一致、顯示儀讀數(shù)穩(wěn)定后開始監(jiān)測。一般以管口作為確定測點位置的基準點，每次測試時管口基準點必須是同一位置，按探頭電纜上的刻度分劃，均速提升。每隔500mm讀數(shù)一次，并做記錄。待探頭提升至管口處。旋轉180°后，再按上述方法量測，以消除測斜儀自身的誤差。圍護體（內部）水平位移監(jiān)測（測斜）5測試數(shù)據(jù)處理通常使用的活動式測斜儀采用帶導輪的測斜探頭，探頭兩對導輪間距500mm，以兩對導輪之間的間距為一個測段。每一測段上、下導輪間相對水平偏差量可通過下式計算得到：式中：—上、下導輪間距；

—探頭敏感軸與重力軸夾角。圍護體（內部）水平位移監(jiān)測（測斜）測段n相對于起始點的水平偏差量，由從起始點起連續(xù)測試得到的累計而成，即式中：—起始測段的水平偏差量(mm)；

—測點n相對于起始點的水平偏差量(mm)。圍護體（內部）水平位移監(jiān)測（測斜）測斜管本次水平位移曲線:測斜管累計水平位移曲線:

以底部為起算點：以頂部為起算點：

圍護墻頂部的水平位移監(jiān)測點應沿圍護墻的周邊布置，圍護墻周邊中部、陽角處應布置監(jiān)測點。監(jiān)測點間距不宜大于20m，每邊監(jiān)測點數(shù)目不應少于3個。監(jiān)測點宜設置在冠梁上。

當需要測定變形體某一特定方向（譬如垂直于基坑維護體方向）的位移時，常使用視準線法或測小角法。4.4圍護墻頂水平位移監(jiān)測1視準線法原理：如下圖所示，點A、B是視準線的兩個基準點（端點），1、2、3為水平位移觀測點。觀測時將經(jīng)緯儀置于A點，將儀器照準B點，將水平制動裝置制動。豎直轉動經(jīng)緯儀，分別轉至1、2、3三個點附近，用鋼尺等工具測得水準觀測點至A—B這條視準線的距離。根據(jù)前后兩次的測量距離，得出這段時間內水平位移量。精度分析：由基準線的設置過程可知，觀測誤差主要包括儀器測站點儀器對中誤差，視準線照準誤差，讀數(shù)照準誤差，其中，影響最大的無疑是讀數(shù)照準誤差。可知，當即準線太長時，目標模糊，讀數(shù)照準精度太差；且后視點與測點距離相差太遠，望遠鏡調焦誤差較大，無疑對觀測成果有較大影響。另外此方法還受到大氣折光等因素的影響。優(yōu)點：

視準線觀測方法因其原理簡單、方法實用、實施簡便、投資較少的特點,在水平位移觀測中得到了廣泛應用，并且派生出了多種多樣的觀測方法，如分段視準線，終點設站視準線等。不足：對較長的視準線而言,由于視線長,使照準誤差增大,甚至可能造成照準困難。當即準線太長時，目標模糊，照準精度太差且后視點與測點距離相差太遠，望遠鏡調焦誤差較大，無疑對觀測成果有較大影響。精度低，不易實現(xiàn)自動觀測，受外界條件影響較大，而且變形值（位移標點的位移量）不能超出該系統(tǒng)的最大偏距值，否則無法進行觀測。2、小角度法

原理：如下圖所示，如需觀測某方向上的水平位移PP′，在監(jiān)測區(qū)域一定距離以外選定工作基點A，水平位移監(jiān)測點的布設應盡量與工作基點在一條直線上。沿監(jiān)測點與基準點連線方向在一定遠處（100~200m）選定一個控制點B，作為零方向。在B點安置覘牌，用測回法觀測水平角BAP，測定一段時間內觀測點與基準點連線與零方向間角度變化值，根據(jù)δ=△β*D/ρ（式中D為觀測點P至工作基點A的距離，ρ=206265）計算水平位移。精度分析：由小角法的觀測原理可知，距離D和水平角β是兩個相互獨立的觀測值，所以由上式根據(jù)誤差傳播定律可得水平位移的觀測誤差：水平位移觀測中誤差的公式，表明：①距離觀測誤差對水平位移觀測誤差影響甚微，一般情況下此部分誤差可以忽略不計，采用鋼尺等一般方法量取即可滿足要求；②影響水平位移觀測精度的主要因素是水平角觀測精度，應盡量使用高精度儀器或適當增加測回數(shù)來提高觀測度；③經(jīng)緯儀的選用應根據(jù)建筑物的觀測精度等級確定，在滿足觀測精度要求的前提下，可以使用精度較低的儀器，以降低觀測成本。優(yōu)點：此方法簡單易行，便于實地操作，精度較高。不足：須場地較為開闊，基準點應該離開監(jiān)測區(qū)域一定的距離之外，設在不受施工影響的地方。砼支撐原理：監(jiān)測混凝土支撐內部（主）鋼筋的應力，根據(jù)鋼筋混凝土正常受力時內部鋼筋和混凝土協(xié)同變形的原理，再通過鋼筋和混凝土兩種材料的彈性模量，計算整個支撐（全斷面）應力的變化

。鋼支撐原理：采用支撐軸力計來測試鋼支撐軸力的變化（不含溫度修正，以每天測試時間固定進行監(jiān)測）。軸力計安裝在鋼支撐端頭，由專用的支持器保證加裝了軸力計的鋼支撐正常工作，起到應有的支撐作用。

4.5支撐軸力監(jiān)測支撐內力監(jiān)測點的布置應符合下列要求：1監(jiān)測點宜設置在支撐內力較大或在整個支撐系統(tǒng)中起關鍵作用的桿件上；2每道支撐的內力監(jiān)測點不應少于3個，各道支撐的監(jiān)測點位置宜在豎向保持一致；3鋼支撐的監(jiān)測截面根據(jù)測試儀器宜布置在支撐長度的1/3部位或支撐的端頭。鋼筋混凝土支撐的監(jiān)測截面宜布置在支撐長度的1/3部位；4每個監(jiān)測點截面內傳感器的設置數(shù)量及布置應滿足不同傳感器測試要求。1.砼支撐儀器設備采用JXG-1型鋼弦式鋼筋應力傳感器，SS-II型頻率計數(shù)器。

鋼弦式鋼筋應力傳感器

SS-II型頻率計數(shù)器

2鋼支撐軸力

采用鋼弦式軸力計（如圖）

鋼弦式軸力計

1）儀器設備2）測點布置

在葫蘆陣站基坑的兩道鋼支撐上布置監(jiān)測點，測點布置如圖3）傳感器安裝在鋼支撐的一端安裝鋼弦式軸力計監(jiān)測支撐軸力，在監(jiān)測斷面處每道支撐各安裝一個，軸力計安裝在鋼支撐管與圍護墻間（軸力計安裝見下圖）。軸力計的量程需要滿足設計軸力的要求。在需要埋設軸力計的鋼支撐架設前，將軸力計焊接在支撐的非加力端的中心，在軸力計與鋼圍檁、鋼支撐之間要墊設鋼板，以免軸力過大使圍檁變形，導致支撐失去作用。4）測試方法

支撐加力后，即可進行監(jiān)測。監(jiān)測頻率為：從設置鋼支撐到拆除，每天觀測一次。圍護體系內力監(jiān)測四、計算1、支撐軸力計算式中：

—第j個鋼筋計監(jiān)測頻率(Hz)；

—第j個鋼筋計安裝后的初始頻率(Hz)；

—第j個鋼筋計截面積(mm2)；

—混凝土彈性模量(kN/mm2)；

—鋼筋彈性模量(kN/mm2)；

—混凝土截面積(mm2)；AC=Ab-ASAb—支撐截面積(mm2)；

—鋼筋總截面積(mm2)。

圍護體系內力監(jiān)測四、計算支撐軸力計算鋼支撐軸力計算：軸力計：鋼筋計平均力：F混凝土支撐支撐軸力Ec混凝土彈性模量Ac混凝土截面積Es鋼筋彈性模量As支撐梁鋼筋主筋截面積和N鋼筋計所測內力平均值4.6水位監(jiān)測一、基本內容

基坑工程地下水位監(jiān)測包含坑內、坑外水位監(jiān)測?；庸こ痰叵滤槐O(jiān)測又有淺層潛水和深層承壓水位之分。通過坑內水位觀測可以檢驗降水方案的實際效果，如：降水速率和降水深度。坑內應采用大井。通過坑外水位觀測可以了解坑內降水對周圍地下水位的影響范圍和影響程度，防止基坑工程施工中坑外水土流失。坑外水位監(jiān)測為基坑監(jiān)測必測項目。基坑外地下水位監(jiān)測點的布置應符合下列要求：1水位監(jiān)測點應沿基坑周邊、被保護對象（如建筑物、地下管線等）周邊或在兩者之間布置，監(jiān)測點間距宜為20~50m。相鄰建（構）筑物、重要的地下管線或管線密集處應布置水位監(jiān)測點；如有止水帷幕，宜布置在止水帷幕的外側約2m處。2水位監(jiān)測管的埋置深度（管底標高）應在控制地下水位之下3~5m。對于需要降低承壓水水位的基坑工程，水位監(jiān)測管埋置深度應滿足設計要求；3回灌井點觀測井應設置在回灌井點與被保護對象之間。二、儀器、設備簡介

水位測量系統(tǒng)由三部分組成：第一部分為地下埋入材料部分—水位管；第二部分為地表測試儀器—鋼尺水位計，由探頭、鋼尺電纜、接收系統(tǒng)、繞線架等部分組成；第三部分為管口水準測量，由水準儀、標尺、腳架、尺墊等組成。

三、水位管構造與埋設

水位管選用直徑50mm左右的鋼管或硬質塑料管，管底加蓋密封，防止泥砂進入管中。下部留出0.5～1m的沉淀段(不打孔)，用來沉積濾水段帶入的少量泥砂。中部管壁周圍鉆出6～8列直徑為6mm左右的濾水孔，縱向孔距50～100mm。相鄰兩列的孔交錯排列，呈梅花狀布置。管壁外部包扎過濾層，過濾層可選用土工織物或網(wǎng)紗。上部管口段不打孔，以保證封孔質量。四、監(jiān)測技術1、測試方法先用水位計測出水位管內水面距管口的距離，然后用水準測量的方法測出水位管管口絕對高程，最后通過計算得到水位管內水面的絕對高程。2、測試數(shù)據(jù)處理水位管內水面應以絕對高程表示，計算式如下：式中：

—水位管內水面絕對高程(m)；

—水位管管口絕對高程(m)；

—水位管內水面距管口的距離(m)。本次水位變化：累計水位變化：式中：

—第i次水位絕對高程(m)；

—第i-1次水位絕對高程(m)；

—水位初始絕對高程(m)—累計水位差(m)。

報警值序號監(jiān)測項目位置和監(jiān)測對象報警值1圍護墻頂水平位移、沉降圍護結構上端部累積變量25mm或連續(xù)3日日變量大于3mm2圍護結構變形（測斜）地連墻內部累積變量25mm或連續(xù)3日日變量大于3mm3地面沉降維護結構周圍土體累積變量30mm或連續(xù)3日日變量大于3mm4地下水位基坑周圍、坑內累積變量2m或連續(xù)3日日變量大于0.5m5土體側向變形（土體測斜）圍護結構周圍土體累積變量30mm或連續(xù)3日日變量大于3mm6支撐軸力支撐端部或中部根據(jù)圖紙說明7管線監(jiān)測基坑周邊累計變量20mm或連續(xù)3日日變量2mm/d8基坑周邊建筑物監(jiān)測基坑周邊累積變量20mm或連續(xù)3日日變量大于3mm5、案例分析5.1事故案例5.2典型案例

以上海為例，僅1992～1994年，由于設計、施工不當，就發(fā)生了30余項，造成巨大的經(jīng)濟損失和不良后果。主要破壞模式昌都大廈開挖到基底深度13米，第三道支撐未及支護，圍護樁斷裂發(fā)生坍落(一)齊魯大廈攪拌樁壩體的傾覆破壞(二a)良友大廈由于鄰近供銷大廈打工程樁使圍護結構產(chǎn)生超大水平位移，導致工程樁的大位移及斷裂(二b)服飾中心由于支撐失穩(wěn)，圍護結構產(chǎn)生“踢腳”破壞(二c)1997年上海市標準《基坑工程設計規(guī)程》實施，對基坑工程的設計和施工，提出了更嚴格的要求，基坑事故的發(fā)生明顯減少。5.1事故案例傾覆破壞

——水泥土墻5.1事故案例超大水平位移

——鄰近基坑影響

5.1事故案例“踢腳”破壞

——排樁5.1事故案例圍護樁結構破壞

——

排樁（1994年9月初上海廣東路基坑坍塌）

5.1事故案例基坑塌陷直接導致40m長范圍內的基坑支撐破壞；鄰近路南面下陷面積達500m2，下陷深處達6~7m；電力電纜、煤氣管道、上水管道等嚴重損壞，造成大面積停水、停電、停氣，交通中斷；該基坑工程事故造成了重大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。5.1事故案例事故原因分析：1.基坑局部嚴重超挖，第三道支撐沒有及時跟上，導致支護結構受力失衡；2.8月底幾天內，基坑周圍地面沉降量達到15mm，有明顯沉降加劇現(xiàn)象；3.8月底，基坑內鋼支撐發(fā)出異常響聲，但這些越來越嚴重的征兆并沒有引起有關部門的高度重視，沒有及早進行有效的處理。混凝土支撐斷裂5.1事故案例某馬路路面沉陷5.1事故案例圍護樁結構破壞

——

重力式擋墻5.1事故案例縱向滑坡破壞

——沖垮支撐體系

5.1事故案例

天降大雨、坑內土體坡度太陡，造成坑內土體縱向滑坡沖垮支撐，圍護墻坍塌。支護結構破壞

——

地連墻+鋼支撐

5.1事故案例地連墻斷裂5.1事故案例地下連續(xù)墻變形實際變形超過40cm報表變形約4cm監(jiān)測報告數(shù)據(jù)