基坑監(jiān)測技術(shù)圖文講解圍護體系內(nèi)力監(jiān)測

基坑監(jiān)測技術(shù)主要內(nèi)容概述常規(guī)監(jiān)測項目自動化監(jiān)測概述基坑工程在總體數(shù)量、開挖深度、平面尺寸等方面都得到高速的發(fā)展(緊、近、深、大)。地質(zhì)條件復雜?；娱_挖過程中，基坑內(nèi)外土體應力變化?；又車沫h(huán)境保護要求越來越高。最近幾年出現(xiàn)的一些基坑安全事故。概述監(jiān)測項目按監(jiān)測參數(shù)可分為：

垂直位移、水平位移、傾斜、圍護體系內(nèi)力、深層側(cè)向位移（測斜）、裂縫、地下水位、孔隙水壓力、土壓力、土體分層垂直位移等。圍護體系內(nèi)力監(jiān)測一、監(jiān)測項目基坑工程圍護體系內(nèi)力監(jiān)測包括支撐內(nèi)力、錨桿拉力、圍護墻內(nèi)力、圍檁內(nèi)力、立柱內(nèi)力等。支撐內(nèi)力、錨桿拉力為板式圍護體系一、二級監(jiān)測等級必測項目，三級監(jiān)測等級選測項目。圍護墻內(nèi)力、圍檁內(nèi)力為板式圍護體系一級監(jiān)測等級必測項目，二級監(jiān)測等級選測項目。立柱內(nèi)力為板式圍護體系一、二級監(jiān)測等級選測項目，主要用于逆作法施工。圍護體系內(nèi)力監(jiān)測二、儀器設備1、監(jiān)測傳感器常用監(jiān)測傳感器

鋼弦式傳感器基本工作原理鋼弦式傳感器利用鋼弦的振動頻率將物理量變?yōu)殡娏?，再通過二次測量儀表(頻率計)將頻率的變化反映出來。

圍護體系內(nèi)力監(jiān)測二、儀器設備鋼弦式傳感器物理計算公式：

式中P—待測物理量；

K—與待測物理量相匹配的標定系數(shù)；

—測試頻率（Hz）；

—初始頻率（Hz）。圍護體系內(nèi)力監(jiān)測二、儀器設備2、測試儀器頻率儀。

ZXY-2型頻率讀數(shù)儀圍護體系內(nèi)力監(jiān)測二、儀器設備鋼筋計

埋入式應變計表面應變計軸力計孔隙水壓力計土壓力盒圍護體系內(nèi)力監(jiān)測三、傳感器適用范圍1、支撐內(nèi)力

1）鋼筋混凝土支撐

鋼筋計，通過鋼筋與混凝土共同工作、變形協(xié)調(diào)條件反算支撐的軸力。

2）鋼支撐軸力計表面應變計

通過量測到的應變再計算支撐軸力。2、圍檁內(nèi)力鋼筋混凝土圍檁(鋼筋計)

鋼圍檁(表面應變計)圍護體系內(nèi)力監(jiān)測三、傳感器適用范圍3、立柱內(nèi)力鋼筋計，主要用于逆作法施工

4、圍護墻內(nèi)力鋼筋計圍護體系內(nèi)力監(jiān)測四、計算軸向受力：對鋼筋混凝土桿件(鋼筋與混凝土共同工作、變形協(xié)調(diào)條件)：圍護體系內(nèi)力監(jiān)測四、計算1、支撐軸力計算

鋼筋混凝土支撐軸力計算:式中：—支撐軸力(kN)；—鋼筋應力(kN/mm2)；—鋼筋計監(jiān)測平均應力(kN/mm2)；

—第j個鋼筋計標定系數(shù)（kN/Hz2）；

圍護體系內(nèi)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(nèi)力監(jiān)測四、計算1、支撐軸力計算鋼支撐軸力計算：軸力計：表面應變計：圍護體系內(nèi)力監(jiān)測四、計算2、圍護墻內(nèi)力計算

同鋼筋混凝土支撐軸力計算3、立柱內(nèi)力計算

同鋼筋混凝土支撐軸力計算4、圍檁內(nèi)力計算

鋼筋混凝土圍檁同鋼筋混凝土支撐軸力計算鋼圍檁(表面應變計)同鋼支撐軸力計算(表面應變計)

深層側(cè)向位移監(jiān)測(測斜)一、監(jiān)測內(nèi)容圍護墻體和土體的深層側(cè)向位移，一般用在地下連續(xù)墻、混凝土灌注樁、水泥土攪拌樁、型鋼水泥土復合攪拌樁等圍護形式上。重力式、板式圍護體系一、二級監(jiān)測等級必測項目重力式、板式圍護體系三級監(jiān)測等級選測項目深層往側(cè)向穩(wěn)位移這監(jiān)測(測斜)二、犬儀器象設備1、基本葬原理通過擺薦錘受重監(jiān)力作用奇來測量晝探頭軸消線與鉛眾垂線之袖間傾角退，然萍后通過狠三角關(guān)犯系計算腔垂直位憲置各點話的水平象位移。當土未體產(chǎn)疫生位安移時符，埋蔥入土描體的叮測斜得管隨蠶土體曾同步藏位移遲，測眉斜管蹲的位往移量餅即為曾土體份的位替移量蔥。深層側(cè)墓向位移助監(jiān)測(測斜)二、菜儀器著設備1、基本原奴理深層側(cè)打向位移靈監(jiān)測(測斜)二、儀雅器設備2、分謎類及格特點分類：董按測頭蘋傳感器凡不同，糕滑動電蘇阻式、犬電阻應憤變片式笑、鋼弦沸式及伺具服加速仰度計式亡四種。距較多采虧用的是往電阻應鮮變片式嫌和伺服岔加速度股計式測潔斜儀。特點柱：電阻應狠變片式餡測斜儀幅：優(yōu)點擊是產(chǎn)品你價格便擺宜；缺逮點是量更程有限剪，耐用童時間不駕長；伺服捐加速對度計齡式測踩斜儀左：優(yōu)早點是孝精度司高、穗量程伶大和殊可靠應性好震；缺車點是竊伺服園加速蒸度計戴抗震綢性能否較差堪，當刊測頭特受到底沖擊萌或受叫到橫文向振姓動時汁，傳菠感器亦容易墨損壞紗。深層駛側(cè)向橋位移歇監(jiān)測(測斜)二、儀辯器設備3、測鵲斜儀捕的組善成1)探頭壇：裝彎有重宿力式誕測斜址傳感碧器。2)測讀儀勿：測讀宣儀是二限次儀表衡，需和井測頭配趨套使用鐘。3)電纜：雜連接探遍頭和測剝讀儀的啄電纜起騰向探頭鏈供給電蒸源和給債測讀儀濁傳遞監(jiān)宴測信號供的作用蓋，同時喇也起到叼收放探馳頭和測乖量探頭憤所在測妖點與孔治口距離省。4)測斜練管：遍測斜躍管一湯般由私塑料哈管或削鋁合宰金管賽制成臭。常悼用直勵徑為50～75牛mm，長度次每節(jié)2～4m，測斜撫管內(nèi)有而兩對相煩互垂直違的縱向蛾導槽。滲測量時殼，測頭主導輪在挪導槽內(nèi)帆可上下添自由滑清動。深層松側(cè)向拍位移袍監(jiān)測(測斜)二、錘儀器頸設備測斜偷管供測斜跟儀深層姥側(cè)向閉位移采監(jiān)測(測斜)三、救測試津方法測斜耐管應暑在工杠程開貴挖前15～30d埋設涌完畢噴，在碌開挖全前的3～5天內(nèi)復色測2～3次。取遞其平均青值作為芝初始值匹，開始睛正式測能試工作宿。每次雷測試顯時，啞將探異頭導餅輪對儀準與拔所測育位移百方向而一致艘的槽陰口，掀緩緩輪放至疫管底磚。待衡探頭民與管鵲內(nèi)溫蜻度基牧本一漆致、守顯示撞儀讀獲數(shù)穩(wěn)培定后舌開始碰監(jiān)測掀。蹤蝶一般冒以管尺口作卻為確漂定測估點位盈置的刻基準嘩點，連每次紗測試扒時管夫口基鬼準點字必須遇是同乞一位伏置，跟按探葉頭電良纜上廈的刻刊度分啟劃，追均速乞提升膀。每隔500臟mm讀數(shù)傭一次津，并矛做記鉤錄。屑待探華頭提遣升至抗管口王處。帥旋轉(zhuǎn)180降°后，貪再按答上述發(fā)方法很量測關(guān)，以各消除蹈測斜仿儀自芒身的匹誤差場。深層相側(cè)向展位移瓶監(jiān)測(測斜)四、測蓋試數(shù)據(jù)仍處理通常紙使用辰的活夏動式熄測斜韻儀采貞用帶戰(zhàn)導輪委的測類斜探趁頭，幟探頭司兩對帖導輪說間距50仰0m筐m，以抄兩對飯導輪神之間線的間忍距為醉一個循測段爹。每贏一測哀段上模、下傷導輪它間相叮對水柿平偏陸差量芽可通翠過下牙式計坦算得逮到：式中：—上、右下導葡輪間而距；—探頭坡敏感質(zhì)軸與湯重力塞軸夾此角。深層側(cè)劣向位移疫監(jiān)測(測斜)四、測嘆試數(shù)據(jù)乏處理測段n相對于揪起始點晉的水平爽偏差量揪，由從竹起始點吩起連續(xù)害測試得間到膛的累計肚而成，伸即式中鏡：—起始筐測段揀的水滋平偏港差量(m悉m)；—測點n相對于酒起始點賣的水平宴偏差量(mm室)。深層側(cè)菊向位移粗監(jiān)測(測斜)四、大測試自數(shù)據(jù)飛處理測斜榴管本劣次水蝕平位抵移曲鐮線:測斜管蔥累計水摘平位移澡曲線:以底盜部為鉗起算接點：以頂部奇為起算贏點：深層側(cè)兇向位移溪監(jiān)測(測斜)四、掃測試差數(shù)據(jù)璃處理實際驅(qū)計算士：讀數(shù)陵儀顯滑示的面數(shù)值偽一般層已經(jīng)尾是經(jīng)順計算榨轉(zhuǎn)化短而成秀的水禽平燥量，司因此編只需躺按儀壁器使閃用說跨明書悠中告董知的希計算巾式計縮慧算即腿可，境不同梢產(chǎn)家低生產(chǎn)渾的測受斜儀啄其計攝算公恒式各貿(mào)不相襖同。深層側(cè)好向位移骨監(jiān)測(測斜)五、恭注意醒事項測斜管李中有一難對槽口蔽應自上捷而下始抹終垂直頓于基坑養(yǎng)邊線，歡若因施襪工原因止致使槽貫口轉(zhuǎn)向北而不垂捆直于基皮坑邊線搞，則須釣對兩對舌槽口進勿行測試氧，然后穴在同一松深度取宋矢量和寄。測點間察距應為0.捷5m，以使許導輪位傷置能自夢始至終臘重合相禽連，而駱不宜取1.0高m測點怨間距撥，導匯致測兩試結(jié)愁果偏尸離。地下水衣位監(jiān)測一、監(jiān)記測內(nèi)容坑內(nèi)、籍坑外水鐵位監(jiān)測時。監(jiān)測目具的：通過玩坑內(nèi)景水位授觀測吐可以物檢驗晉降水離方案要的實森際效雀果，擁如降肥水速軋率和箏降水般深度淚；通過豆坑外挖水位兔觀測落可以輩控制完基坑征工程腔施工鋒降水緩對周桐圍地寺下水紐奉位下狀降的渠影響老范圍年和程沉度，麻防止合基坑登工程熊施工敵中的遺水土嶄流失黨；同種時也促可以漏了解鉆圍護雁墻的寨止水擾（隔臺水）絕效果執(zhí)?？油馀d水位蠅監(jiān)測征為基稻坑監(jiān)傻測必測項號目。地下訊水位絮監(jiān)測二、夾儀器籠設備水位管(地下埋踐入材料)；鋼尺芳水位門計(地表測塞試儀器)：由探頭臣、鋼尺向電纜、碎接收系宴統(tǒng)、繞蜻線架等井部分組斤成；管口滿水準耽測量坡：由水朽準儀體、標談尺、團腳架分、尺涉墊等談組成若。地下水扣位監(jiān)測二、儀蘇器設備水位管惜水位茂計由水準儀地下水嘆位監(jiān)測三、測漆試方法先用水議位計測奴出水位眠管內(nèi)水險面距管剝口的距逐離，然陣后用水汪準測量盒的方法果測出水腔位管管門口絕對遍高程，年最后通阻過計算煙得到水殃位管內(nèi)續(xù)水面的爹絕對高疏程。地下孕水位依監(jiān)測四、測討試數(shù)據(jù)攤計算水位愈管內(nèi)宅水面烘應以皺絕對睬高程勸表示歡：式中謀：—水位賠管內(nèi)肆水面墳絕對狼高程(m券)；—水位管螺管口絕察對高程(m)；—水位城管內(nèi)往水面增距管音口的鋤距離(m)。地下棟水位瞎監(jiān)測四、覆測試染數(shù)據(jù)處計算本次變潔化和累汪計水位塑變化式中意：—第i次水沒位絕愁對高填程(m怎)；—第i-棵1次水恰位絕駝對高維程(m)；—水位初旨始絕對徐高程(m鞏)；—累計水午位差(m)。土體分沿層垂直鮮位移監(jiān)儉測一、蟻監(jiān)測堪內(nèi)容坑內(nèi)竹、外夏土體憤深層悲垂直元位移坑內(nèi)土早體深層篇垂直位干移亦稱產(chǎn)坑內(nèi)土鍬體回彈掙或坑底輩隆起。基坑匹底部殊隆起疏原因肥：基坑在掩開挖后訴由于上屈部土體六開挖卸漏載，深尤層土體詢應力釋簽放向上瞎隆起；寇另外，瞞由于基謀坑內(nèi)土抗體開挖薯后，支樣護內(nèi)外歸的壓力丑差使其口底部產(chǎn)舊生側(cè)向征位移，積導致靠否近圍護慮結(jié)構(gòu)內(nèi)歲側(cè)的土漸體向上稠隆起，鄭嚴重者蛙產(chǎn)生塑日性破壞慈。土體分懷層垂直浩位移監(jiān)銜測為重份力式圍勝護體系犯一、二私級監(jiān)測請等級、左板式圍鞋護體系泥一級監(jiān)舞測等級選測項雞目。土體臣分層泳垂直剖位移海監(jiān)測二、嶼儀器綢設備埋入地擴下的材劈燕料部分由沉降菜導管、祝底蓋和剖沉降磁略環(huán)等組狼成；分層沉能降儀(地面測烈試儀器)由測吳頭、芝測量土電纜妨、接燃收系貿(mào)統(tǒng)和蘆繞線鍋盤等晝組成保；管口水屆準測量由水準符儀、標償尺、腳慢架、尺缺墊等組績成。土體分機層垂直礙位移監(jiān)厲測二、州儀器設設備沉降管叨與磁環(huán)黨水準筐儀獸分層沉基降儀土體分強層垂直攤位移監(jiān)里測三、測遭試方法先用水碧準儀測散出沉降棉管的管濁口高程然后夏將分愚層沉條降儀桂的探盈頭緩川緩放肆入沉負降管俯中，吹當接質(zhì)收儀戴發(fā)生腳蜂鳴瞎時，歌就是渾磁環(huán)闖的位醋置。鞋捕捉券響第賠一聲垮時測婆量電系纜在事管口膚處的蹈深度業(yè)尺寸蔥。這被樣由爸上向活下地捕測量粥到孔紙底，帶這稱憲為進程測異讀。回收伍測量摩電纜糧時，拌測頭忙再次夠通過語土層額中的枯磁環(huán)笛，接推收系坡統(tǒng)的普蜂鳴叔器會元再次絕發(fā)出捎蜂鳴寇聲。倉此時擾讀出燒測量息電纜勢在管硬口處澤的深頂度尺朗寸，泉如此骨測量蟲到孔帶口，梯稱為回程冠測讀。磁環(huán)距悄管口深躬度取進揮、回程柜測讀數(shù)聯(lián)平均數(shù)渴。土體分匆層垂直香位移監(jiān)冰測四、測研試數(shù)據(jù)幻玉計算分層沉以降標（板磁環(huán)）源位置以英絕對高仰程表示糕：式中嬸：—分層鞠沉降埋標（濾磁環(huán)滔）絕撈對高駝程(m)；—沉降管洪管口絕駐對高程(m)；—分層片沉降發(fā)標（宮磁環(huán)餐）距裂管口獵的距繭離(m)。土體分縱層垂直陵位移監(jiān)熔測四、歉測試賢數(shù)據(jù)倚計算本次晉垂直臂位移君量和嘉累計汽垂直騰位移來量：式中：—第i次磁環(huán)偽絕對高障程(m兼)；—第i-1次磁荷環(huán)絕理對高程程(m)；—磁環(huán)初芒始絕對塊高程(m)；—本次點垂直咳位移(m紗m)；—累計垂樹直位移(m串m)?？紫端饓毫ΡO(jiān)羅測一、監(jiān)榮測內(nèi)容用于撥量測嫌基坑彼工程卡坑外騙不同晃深度倦土的援孔隙氧水壓絞力監(jiān)測目袍的由于絡飽和支土受克荷載肺后首哀先產(chǎn)盆生的晝是孔拜隙水京壓力占的變橋化，碗隨后礙才是泛顆粒線的固中結(jié)變故形，政孔隙戶水壓班力的仙變化云是土臟體運譜動的農(nóng)前兆曉。結(jié)合土死壓力監(jiān)葉測，可年以進行逼土體有貌效應力腥分析，句作為土裝體穩(wěn)定衛(wèi)計算的懂依據(jù)；貪不同深刃度孔隙穿水壓力闊監(jiān)測可甘以為圍集護墻后耗水、土蓬壓力分基算提供協(xié)設計依扮據(jù)。孔隙水降壓力監(jiān)律測為重棚力式圍妖護體系棗一、二捧級監(jiān)測否等級、木板式圍羽護體系晨一級監(jiān)扯測等級選測劈燕項目?？紫度核畨喝A力監(jiān)岡測二、友儀器吸設備孔隙酬水壓薄力計主要有怨鋼弦式(常用形炭式)、氣壓才式等幾獎種孔壓黎計孔隙紀水壓興力計蘭組成:濾頭(由透水朽石、開筋孔鋼管薄組成，滲主要起茫隔斷土材壓的作暖用)；傳感景部分。數(shù)顯核頻率逝儀?？紫端邏毫ΡO(jiān)乓測三、諸測試恐方法用數(shù)憤顯頻核率儀倚測讀受、記逃錄孔個隙水狗壓力罷計頻珠率四、測估試數(shù)據(jù)炸計算式中臘：—孔隙水隸壓力（kP短a）；—標定簽系數(shù)線（kPa奸/Hz陳2）；—測試桌頻率室（Hz）；—初始頻幼率（Hz）。土壓力栽監(jiān)測一、監(jiān)傅測內(nèi)容主要用停于量測看圍護結(jié)挽構(gòu)內(nèi)、蘭外側(cè)的寶土壓力監(jiān)測零目的結(jié)合猾孔隙熄水壓烏力監(jiān)東測，獲可以冠進行刑土體內(nèi)有效債應力象分析晃，作糟為土擋體穩(wěn)仰定計甘算的升依據(jù)銷；不筆同深岡度土益壓力亦監(jiān)測愚可以素為圍訂護墻脆后水頂、土伍壓力衛(wèi)分算坐提供斯設計訊依據(jù)指。土壓使力監(jiān)夸測為曲板式冤圍護世體系恰一、陶二級店監(jiān)測帽等級選測項括目。土壓力統(tǒng)監(jiān)測二、儀連器設備土壓力乳計（盒荷）主要有璃鋼弦式(常用牲形式)、差愧動電授阻式這、電猶阻應喚變式伏等土壓力房誠盒又有肥單膜和腿雙膜兩復類，單景膜一般賓用于測捆量界面舊土壓力否；雙膜萄一般用碼于測量沃自由土育體土壓汁力。數(shù)顯散頻率黑儀。土壓力切監(jiān)測三、亮測試滲方法用數(shù)收顯頻怨率儀呢測讀左、記呼錄土鳳壓力巖計頻成率四、億測試尾數(shù)據(jù)條計算式中：—土壓鬧力（kPa）；—標定系增數(shù)（kP虎a/社Hz緩2）；—測試走頻率儲（Hz）；—初始融頻率滔（Hz）。自動侍化監(jiān)歲測一、腎監(jiān)測墊內(nèi)容沉降、董墻身應槐力、水/土壓力徐和支撐銜軸力等二、遵儀器裳設備1、墻身喇應力、孩水/土壓炎力和濟支撐蹲軸力自動利數(shù)據(jù)球采集雀設備(如：澳吵大利亞Da其ta鋸ta流ke垂r公司雪生產(chǎn)判的Geo服log夏ger副515型數(shù)拳據(jù)采憑集器)、常碰規(guī)儀僻器(如：原鋼筋成應力潑計、由軸力補計、汁孔壓隙計、披土壓慕計)、電腦災、專門齡編制的普數(shù)據(jù)采便集和處穴理軟件涌等。DT朋51貧5型數(shù)中據(jù)自反動采符集數(shù)據(jù)采舍集器的愈現(xiàn)場安膝裝自動化膽監(jiān)測二、儀蛙器設備2、沉降姑監(jiān)測(靜力神水準毅法)靜立飽水準播法：蔥利用革靜止毫的液末面?zhèn)骼钸f高澇程的客一種學方法局。設備卷：自蠢動數(shù)瞞據(jù)采輕集設來備(如：辮澳大意利亞Da妙ta閃ta淺ke鄭r公司生產(chǎn)的Ge農(nóng)ol歐og偶ge扯r5聾15型數(shù)據(jù)煤采集器)、靜旋力水而準自崗動沉低降監(jiān)測兄系統(tǒng)隨、電喝腦、晃專門匪編制條的數(shù)卵據(jù)管榨理軟樂件等污。自動化廁監(jiān)測二、然儀器值設備2、沉降平監(jiān)測靜力黨水準晃儀工尚作原獸理“連通菜管”原榨理,即兩端栗開口的U型管執(zhí)，兩僅端的據(jù)液位裳由于蔥大氣熔壓力虎的作登用而群始終排保持毫在同改一高岸度。自動化折監(jiān)測二、掉儀器游設備2、沉降偉監(jiān)測靜力勸水準帳儀工棍作原鏟理圖a：水面堂在兩管伏中處于飛同一刻還度處，貍液位（獅水面）漫刻度“1”處。圖b：若連贊通管中贈的右管友（R）所畢處之宜處發(fā)餓生沉預降，古而左厚管（L）仍列處在行原位廢（高希程未朋變）蜻，則蜓會出戀現(xiàn)下揉述情捆況：1)左管占中液設位不升變，跪液面裕仍在挪刻度遣“1”處。2)右管冬中的面液位甘仍保義持與功左管勻在同決一高蔬度（置這是哪“連刷通管蛛”的擾特點鏈，也忙是大碰氣壓弄力作書用的航結(jié)果瓜），構(gòu)但由槍于右許管整破體向斬下（遺沉降伴），倉所以早右管喬中液改面所側(cè)處的垮刻度鳥發(fā)生雜變化宮，如匯變化燙到刻犁度“1.5蒙”處。3)這時歪左右甜兩管芳的高蒸差ΔH霧=L傘-R芽=1質(zhì)-1夾.5柔=煌-0齡.5刻度單屯位，負勞值表示闖右管所淚在之處導變低，齡亦即發(fā)扒生了0.宇5刻度么單位尾的沉閣降。圖c：若右僵管所處明之處上套抬，ΔH=阿1-業(yè)0.5恨=0.