工程測量技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文地鐵站基坑監(jiān)測技術(shù)與數(shù)據(jù)分析(論文)

1、南 昌 工 程 學 院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 (論論 文文) 水利與生態(tài)工程學院 系（院） 工程測量技術(shù) 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 地鐵站基坑監(jiān)測技術(shù)與數(shù)據(jù)分析 學 生 姓 名 許 克 江 班 級 10 級工程測量技術(shù)（1）班 學 號 2010011203 指 導 教 師 孫 群 完 成 日 期 2013 年 5 月 25 日 地鐵站基坑監(jiān)測技術(shù)與數(shù)據(jù)分析地鐵站基坑監(jiān)測技術(shù)與數(shù)據(jù)分析 subway station excavation monitoring techniques and data analysis 畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 頁 表 格 11 個 圖 表 12 幅 摘 要 隨著

2、城市地鐵建設(shè)的發(fā)展，地鐵站基坑施工的開挖深度越來越深，從最初 的十幾米發(fā)展到目前最深已達五十多米。由于地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工 環(huán)境的復雜性，單單根據(jù)地質(zhì)勘察資料和室內(nèi)土工試驗參數(shù)來確定設(shè)計和施工 方案，往往含有許多不確定因素，尤其是對于復雜的大中型工程或環(huán)境要求嚴 格的項目，對在施工過程中引發(fā)的土體性狀、環(huán)境、鄰近建筑物、地下設(shè)施變 化的監(jiān)測已成了工程建設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。當前，基坑監(jiān)測與工程的設(shè)計、 施工同被列為深基坑工程質(zhì)量保證的三大基本要素。 基坑監(jiān)測必然成為深基坑 質(zhì)量、安全保證的關(guān)鍵，是工程建設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：深基坑 時效性 位移 沉降 abstract

3、 with the development of urban subway construction, the station construction pit excavation depth deeper, ten meters from the initial to the current deepest reached more than fifty meters. because the nature of the soil underground, loading conditions, the complexity of the construction environment,

4、 based solely on geological survey data and laboratory soil test parameters to determine the design and construction programs, often contain many uncertainties, especially for medium-sized complex engineering or environmental requirements strict project, right in the construction process induced soi

5、l properties, the environment, neighboring buildings, underground facilities for monitoring changes in construction has become the essential part. currently, excavation monitoring and engineering design and construction with the deep excavation was listed as the three basic elements of quality assur

6、ance. inevitably become the deep foundation pit monitoring the quality, safety assurance is critical to the construction of the essential part. key words: deep excavation timeliness displacement settlement 目錄 摘要.i abstract. 第一章 工程概況.1 1.1 工程簡介.1 1.2 工程范圍.1 1.3 工程地質(zhì)條件.2 1.4 周邊環(huán)境.2 1.5 水文地質(zhì)概況.3 第二章 監(jiān)測

7、目的編與制依據(jù).4 2.1 監(jiān)測目的.4 2.2 編制依據(jù).4 2.3 采用儀器.5 第三章 監(jiān)測頻率和監(jiān)測精度要求.6 3.1 監(jiān)測項目、測點布置.6 3.2 監(jiān)測頻率.7 第四章 監(jiān)測項目警戒和監(jiān)測點位統(tǒng)計.8 4.1 警戒值確定原則.8 4.2 監(jiān)測項目警戒值.8 4.3 監(jiān)測點位統(tǒng)計.10 第五章 監(jiān)測項目實施方法.11 5.1 沉降監(jiān)測.11 5.1.1 沉降監(jiān)測項目.11 5.1.2 沉降監(jiān)測點的布置和埋設(shè).11 5.1.3 沉降變形監(jiān)測技術(shù)要求.12 5.1.4 沉降監(jiān)測作業(yè)、計算.12 5.1.5 注意事項.12 5.2 水平位移監(jiān)測.13 5.2.1 水平位移監(jiān)測項目.13

8、5.2.2 測點布置和埋設(shè).13 5.2.3 平面控制網(wǎng)的建立和初始值的觀測.13 5.2.4 監(jiān)測方法.13 5.2.5 水平位移監(jiān)測主要技術(shù)要求.15 5.2.6 采用主要儀器.15 5.2.7 數(shù)據(jù)計算.15 5.2.8 注意事項.15 5.3 測斜監(jiān)測.16 5.3.1 測斜管的布置和埋設(shè).17 5.3.2 測斜的方法、步驟.17 5.3.3 測斜曲線.18 5.4 支撐軸力監(jiān)測.18 5.4.1 監(jiān)測目的.18 5.4.2 鋼支撐軸力測試.18 5.4.3 支撐軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)整理.19 5.5 地下水位監(jiān)測.19 5.5.1 監(jiān)測目的.19 5.5.2 監(jiān)測方法.19 5.5.3 監(jiān)測

9、儀器.19 5.5.4 精度要求.20 5.5.5 地下水位監(jiān)測技術(shù)要點.20 5.6 建筑物傾斜監(jiān)測.20 5.6.1 監(jiān)測目的.20 5.7 相鄰建筑物裂縫監(jiān)測.20 5.7.1 監(jiān)測目的.20 5.7.2 裂縫監(jiān)測步驟.21 第六章 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析.22 6.1 基坑監(jiān)測點布置示意圖.22 6.2 數(shù)據(jù)分析.23 6.2 一元線性回歸分析.24 結(jié)論.27 參考文獻.28 致 謝.29 第一章 工程概況 南昌市軌道交通1號線一期工程土建施工六標段包含：八一廣場站丁公路 北站區(qū)間、丁公路北站、丁公路北站師大南路站區(qū)間、師大南路站、師大南 路站彭家橋站區(qū)間、彭家橋站。 1.11.1 工程簡介工

10、程簡介 丁公路北站位于北京西路與丁公路交叉口，呈東西走向，為地下兩層島式 站臺車站，地下二層為站臺層，地下一層為站廳層，車站中心設(shè)計里程為 ck16+485.869，車站總長 193.4m，設(shè)計起訖里程 ck16+416.770ck16+608.769,車 站寬 19.0m22.8m，南北兩端頭井基坑埋深約為 17.61m，圍護結(jié)構(gòu)均采用 800mm 厚地下連續(xù)墻，采用全包防水結(jié)構(gòu)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)墻厚度負二層為 700mm， 負一層為 600mm，車站設(shè)計采用明挖順筑法施工，北京西路現(xiàn)狀道路寬 32m，中 間機動車道寬約 20m，非機動車道寬約 11.4m。 車站兩端區(qū)間均采用盾構(gòu)法施工，設(shè)計按要

11、求預留開洞，變形縫由盾構(gòu)區(qū) 間設(shè)計，車站兩端均作為盾構(gòu)始發(fā)井及吊出井。 1.21.2 工程范圍工程范圍 本標段施工范圍為： （1）永久工程： 包括（但不限于）：車站主體、出入口、風井等的土建結(jié)構(gòu)工程；盾構(gòu)區(qū) 間工程及必要的二次注漿，聯(lián)絡(luò)通道、泵房等工程，不含管片制作。 （2）其他永久工程： 包括（但不限于）：機電、市政公用設(shè)施、管網(wǎng)等的預埋件和預留孔洞工 程，以及防迷流、變電所、通信信號、防雷等系統(tǒng)的接地網(wǎng)工程等。 （3）其他工程： 包括（但不限于）：臨時設(shè)施；施工便道；場內(nèi)施工用水；場內(nèi)施工用電； 施工區(qū)域內(nèi)障礙物清除及處理等；工程影響范圍內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物、管線保 護等；臨時工程的施工、安

12、裝及拆除。 車站所處位置及其附近地下有大量管線，尤其是北京西路南側(cè)有兩條 2.0*2.0m的雨污水合流管及道路中央附近的深度約為3m的雨污水合流管。 1.3 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件 丁公路北站地層分布自上而下詳細描述為: 1 雜填土：灰褐、褐黃色，稍濕，表層多為 30-50cm 厚混凝土路面，其 下主要由粘土、碎石和中細砂組成，未經(jīng)碾壓處理。 1 粉質(zhì)粘土：褐黃色，硬塑狀，成分以粉粘粒為主，含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核， 粘結(jié)性較好，韌性中等，干強度中等，中等壓縮性。 2 細砂：灰白、灰黃色，濕飽和，成分以石英、長石等為主。 3 中砂：灰白、灰黃色，濕飽和，成分以石英、長石等為主。 5 砂礫：灰白、灰黃

13、色，濕飽和，成分以石英、長石及硅質(zhì)巖為主， 含少許卵石，磨圓度較好，呈圓狀為主。 6 圓礫：淺黃色、褐黃色，飽和，成分以石英、云母、長石及硅質(zhì)巖為 主，磨圓度較好。 6-j ： 礫砂：灰白色，濕飽和，成分以石英、云母、長石及硅質(zhì)巖為主，含少 許卵石。 卵石：黃色、褐黃色，飽和，密實，成分以石英、云母、長石為主，粒徑 一般為 2-5cm，磨圓度較好。 3-1 強風化粉砂質(zhì)泥巖：紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖石風化強烈，節(jié)理裂隙 較發(fā)育，巖芯較破碎，呈碎塊狀及短柱狀，碎塊用手可掰斷。 3-2 中風化粉質(zhì)泥砂巖：紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖石風化中等，節(jié)理裂隙 較發(fā)育，見少許垂直裂隙，少數(shù)鐵錳質(zhì)渲染。錘擊聲啞、無回避

14、、有凹痕、易 擊碎、巖芯較完整，多呈柱狀或短柱狀，局部地段巖芯較破碎，巖芯呈碎塊狀。 1.41.4 周邊環(huán)境周邊環(huán)境 車站所處位置及其附近地下有大量管線，尤其是北京西路南側(cè)有兩條 2.0*2.0m的雨污水合流管及道路中央附近的深度約為3m的雨污水合流管。 車站施工用地附近有居民住宅樓，旁邊有交通較繁忙道路，路下有較多管 線。 附近需保護建筑物主要有綜合辦公樓、水利廳職工宿舍、住宅樓、核工業(yè) 地質(zhì)局房、洪城大廈、工商銀行。 1.51.5 水文地質(zhì)概況水文地質(zhì)概況 根據(jù)地下水含水空間介質(zhì)和水理、水動力特征及賦存條件，擬建工程沿線 按地下水類型可分為上層滯水、松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙溶隙水三種類

15、 型。 上層滯水主要賦存于淺部填土層之中，無上覆隔水層，下部粉質(zhì)粘土層為 隔水底板，水位及富水性隨氣候變化大，無連續(xù)的水位面。 第四系含水層由上更統(tǒng)新（q4） 、全統(tǒng)新（q3）沖積砂礫卵石構(gòu)成，其中以 上更統(tǒng)新分布最廣。 碎屑巖類裂隙溶隙水主要賦存于第三系新余群含鈣粉砂巖與鈣質(zhì)泥巖層段， 厚度 20-50 米左右，該含水層富水性不均一，影響因素主要有風化網(wǎng)狀裂隙與 構(gòu)造節(jié)理控制的發(fā)育程度、巖性差異（主要是鈣質(zhì)含量的變化） ，裂隙（節(jié)理） 多呈閉合狀，一般富水性極差，一般具有統(tǒng)一的水位面，且多具承壓性。場地 地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具微弱腐蝕性，對鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性，對 鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。

16、第二章 監(jiān)測目的與編制依據(jù) 2.12.1 監(jiān)測目的監(jiān)測目的 車站基坑開挖過程中，地層應力狀態(tài)的改變將直接導致基坑圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生 位移和變形，主要包括基坑結(jié)構(gòu)及周圍土體的側(cè)向位移和豎向沉降，這些位移 超出一定范圍，必然對基坑圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，并影響臨近建筑及地下管線的 安全使用。同時，這些位移情況也是判斷基坑圍護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀況的重要依據(jù)。 因此，為保證本區(qū)段施工及結(jié)構(gòu)安全，需要建立一套嚴密、科學的監(jiān)控量測體 系，全面監(jiān)控施工過程中車站結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的變形情況。分析、判斷、預測 施工中可能出現(xiàn)的情況，消除各種隱患，并將施工對周圍環(huán)境的影響降到最小 程度。 1、通過監(jiān)控量測了解各施工階段地層與支護結(jié)構(gòu)的

17、動態(tài)變化，把握施工過 程中結(jié)構(gòu)所處的安全狀態(tài)。 2、通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理、分析，采取工程措施來控制地表下沉，確保地 面交通順暢和地面建（構(gòu)）筑物的正常使用。 3、用現(xiàn)場實測的結(jié)果彌補理論分析過程中存在的不足，并把監(jiān)測結(jié)果反饋 設(shè)計、指導施工。 4、通過監(jiān)控量測對工程施工可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進行全面的監(jiān)控。 5、通過監(jiān)控量測了解該工程條件下所表現(xiàn)、反映出來的一些地下工程規(guī)律 和特點，為今后類似工程或該工法本身的發(fā)展提供借鑒、依據(jù)和指導作用。 2.22.2 編制依據(jù)編制依據(jù) 1. 依據(jù)丁公路北站車站招標文件； 2. 南昌地鐵一號線丁公路北站車站結(jié)構(gòu)施工圖； 3. 地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范gb5

18、03082008； 4. 城市測量規(guī)范cjj8-99； 5. 工程測量規(guī)范gb50026-2007； 5. 建筑變形測量規(guī)范jgj/t82007； 7. 南昌地鐵監(jiān)控量測技術(shù)管理辦法 ； 8. 城市軌道交通工程測量規(guī)范gb503082008 9. 國家一、二等水準測量規(guī)范gb/t128972006 10.地下鐵路工程施工及驗收規(guī)范gb502991999 11. 建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范gb50497-2009 2.32.3 采用儀器采用儀器 表 2：儀器配置情況 設(shè)備、儀器名稱儀器型號精度單位數(shù)量 全站儀tso6p-22mm+2ppm臺1 水準儀ds05km/0.4mm臺1 銦鋼尺珠峰0.1m

19、m把2 測斜儀jtm-u6000f0.2mm臺1 水位計swj-80900.1mm個1 頻率儀xp021/100(f.s)個1 電腦筆記本 臺1 第三章 監(jiān)測頻率和監(jiān)測精度要求 3.13.1 監(jiān)測項目、測點布置監(jiān)測項目、測點布置 表 3-1：監(jiān)測項目及精度 序號監(jiān)測項目位置或監(jiān)測對象儀器監(jiān)測最小精度 1 圍護結(jié)構(gòu)樁頂水 平位移和沉降 圍護結(jié)構(gòu)樁（墻）頂全站儀、水準儀 1.0mm 2 圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變 形 圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)測斜管、測斜儀 1.0mm 3 支撐軸力 鋼管支撐：端部；鋼筋 砼支撐：中部 鋼管支撐：反力計、鋼 筋砼支撐：應變計 1/100(f.s) 4 建筑物沉降、傾 斜 需保護的建（構(gòu)）筑物

20、 精密水準儀、銦鋼尺 1.0mm 5地面沉降 基坑或區(qū)間影響范圍土 體 精密水準儀、銦鋼尺 1.0mm 6 地下水位 基坑四角點及長短邊中 點，基坑內(nèi) 水位儀 7 地下管線基坑周圍管線全站儀、水準儀 1.0mm 8 土體側(cè)向變形基坑周圍測斜管、測斜儀 1.0mm 3.23.2 監(jiān)測頻率監(jiān)測頻率 表 3-2：監(jiān)測頻率 序 號 監(jiān)測項目監(jiān)測頻率備注 1 圍護結(jié)構(gòu)樁頂水平 位移和沉降 開挖過程 1 次/1 天，主體施工 1 次/3 天。 全站儀、水準儀 2 圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形 開挖過程 1 次/1 天，底板澆筑前 1 次 /一周，底板澆筑后 1 次/半月。 測斜管、測斜儀 3 支撐軸力 鎖定后第一個月

21、每周 1 次，以后 1 次 /2 周。 鋼管支撐：反力 計、鋼筋砼支撐： 應變計 4 建筑物沉降、傾斜 開挖過程 1 次/1 天，主體施工 1 次/3 天。 精密水準儀、銦 鋼尺 5地面沉降 開挖過程 1 次/1 天，初支 1 次/3 天。 二襯施工 1 次/1 周。 精密水準儀、銦 鋼尺 6地下水位 開挖過程 1 次/1 天，主體施工 1 次/3 天。 水位儀 7地下管線 開挖過程 1 次/1 天，主體施工 1 次/3 天。 全站儀、水準儀 8土體側(cè)向變形 開挖過程 1 次/1 天，底板澆筑前 1 次 /周，底板澆筑后 1 次/半月。 測斜管、測斜儀 第四章 監(jiān)測項目警戒和監(jiān)測點位統(tǒng)計 在工

22、程監(jiān)測中，每一監(jiān)測項目都應根據(jù)具體工程實際，按照一定的原則， 預先確定相應的警戒值，以判斷位移或受力狀況是否會超過允許的范圍，判斷 工程施工是否安全可靠，是否需要調(diào)整施工工序或優(yōu)化原設(shè)計方案。因此，監(jiān) 測項目的警戒值的確定至關(guān)重要。一般情況下，每個警戒值應由兩部分控制， 即總允許變化量和單位時間內(nèi)允許變化量（允許變化速度） 。 4.14.1 警戒值確定原則警戒值確定原則 (1)滿足現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求； (2)滿足設(shè)計計算的要求； (3)滿足監(jiān)測對象的安全要求，達到保護的目的； (4)滿足環(huán)境和施工技術(shù)的要求，以實現(xiàn)對環(huán)境的保護； (5)滿足各保護對象的主管部門提出的要求； (6)在保證

23、安全的前提下，綜合考慮工程質(zhì)量和經(jīng)濟等因素，以達到降低工 程造價的目的。 4.24.2 監(jiān)測項目警戒值監(jiān)測項目警戒值 各監(jiān)測項目的警戒值應在滿足建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程 （jgj120-99）的 相關(guān)要求前提下，根據(jù)基坑支護類型、安全等級及周邊環(huán)境的具體情況而定。 根據(jù)經(jīng)驗，地鐵工程施工各監(jiān)測項目警戒值可按下表確定。 表 4-1：監(jiān)測項目警戒值 監(jiān)測項目判定內(nèi)容控制標準預警標準 圍護結(jié)構(gòu)樁頂、 坡頂水平位移 水平位移 值 30mm、5mm/天 20mm 圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向 變形 側(cè)向變形 值 30mm、2mm/天 20mm 土體側(cè)向變形 側(cè)向變形 值 30mm、5mm/天 20mm 監(jiān)測項目判定內(nèi)容控制

24、標準預警標準 鋼支撐軸力 支撐軸力 值 設(shè)計允許值或鋼材標準強度（考慮壓桿 穩(wěn)定） 控制標準的 2/3 地面沉降 最大沉降 量 30mm、5mm/天 20mm 樁基礎(chǔ)建筑物 10mm 天然地基建筑物 30mm 最大沉降 值 基坑立柱樁 10mm 建（構(gòu)）筑物、 樁頂沉降 沉降速率2mm/天 控制標準的 2/3 h24m0.004 24mh60m0.003 60m100m0.002 控制標準的 2/3 既有裂縫 發(fā)展速率 每天發(fā)展不超過 0.1mm 0.08mm 建（構(gòu)）筑物 裂縫開展寬度 新發(fā)生裂 縫 發(fā)現(xiàn)立即報警 備注：1、局部傾斜指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向 610m 內(nèi)基礎(chǔ)兩端沉降差與距離的比值

25、； 2、l 為相鄰柱基中心距離（mm） ； 3、h 為基坑深度或自室外地面算起的建筑物高度（m） ； 4、整體傾斜=（建筑物橫向傾斜）2+（建筑物縱向傾斜）2）1/2 5、對于測斜光滑的變化曲線，若曲線上出現(xiàn)明顯的折點變化，亦應報警。 4.34.3 監(jiān)測點位統(tǒng)計監(jiān)測點位統(tǒng)計 表 4-2：監(jiān)測點統(tǒng)計 序號監(jiān) 測 項 目元 器 件 名 稱監(jiān)測點位 1 鋼支撐軸力軸力計點 2 土體側(cè)向變形pvc 測斜管孔 3 樁體側(cè)向變形pvc 測斜管孔 4 樁頂水平位移鋼筋點 5 樁頂沉降鋼筋點 6 地表沉降鋼筋點 7 砼支撐軸力預埋式軸力計點 8 水位 pvc 孔 第五章 測項目實施方法 5.15.1 沉降監(jiān)測

26、沉降監(jiān)測 5.1.1 沉降監(jiān)測項目 （1）樁頂沉降； （2）地表下沉； （3）建筑物基礎(chǔ)沉降； （4）地下管線沉降； 5.1.2 沉降監(jiān)測點的布置和埋設(shè) 沉降監(jiān)測所布設(shè)的監(jiān)測點分為基準點和變形監(jiān)測點兩種類型。 （1）監(jiān)測點布設(shè)原則 基準點要求穩(wěn)定可靠，遠離變形區(qū)； 變形監(jiān)測點應設(shè)在變形體上能反映變形特征的位置； 點位應穩(wěn)固，點位應避開障礙物，便于觀測和長期保存。 （2）沉降基準點的布設(shè) 沉降監(jiān)測范圍至少要有 3 個穩(wěn)固可靠的點作為沉降監(jiān)測基準點，以便組成 監(jiān)測水準控制網(wǎng)，沉降監(jiān)測基準點布設(shè)在受影響范圍至少 30 米以外穩(wěn)定可靠的 地方，但也不宜過遠，一般不宜超過 100m，以保證監(jiān)測精度?？梢?/p>

27、利用地鐵施 工水準點作為沉降監(jiān)測基準點。 （3）沉降變形監(jiān)測點的布設(shè) 沉降變形監(jiān)測點布設(shè)的位置以能夠準確全面反映既有建筑物沉降特征和便 于分析為原則，同時要求布設(shè)的監(jiān)測點能夠突出反映結(jié)構(gòu)控制部位的變形情況。 基坑回彈埋點位置應在基坑的中間。 （4）各種形式布點圖（見圖 1、圖 2） 5cm 沉降測點 水泥砂漿 墻體 610cm 圖 1：建筑物沉降測點示意圖 圖 2：管線測點布設(shè)示意圖 5.1.3 沉降變形監(jiān)測技術(shù)要求 沉降觀測選用精密水準儀配合銦鋼尺測量，儀器標稱精度0.4mm/km 。在 觀測前對所用的水準儀和水準尺按照有關(guān)規(guī)定進行檢定，在使用過程中不得隨 意更換。 根據(jù)工程測量規(guī)范gb50

28、026-2007、建筑變形測量規(guī)程jgj/t 8- 2007 等有關(guān)規(guī)范的要求，結(jié)合我單位經(jīng)驗，沉降監(jiān)測觀測方法按二等水準測量 技術(shù)要求作業(yè)，按照先控制后加密的原則作業(yè)。 5.1.4 沉降監(jiān)測作業(yè)、計算 （1）沉降觀測遵循先控制后加密的原則，在觀測前要檢查維護監(jiān)測控制網(wǎng) 的可靠性。沉降監(jiān)測嚴格按照國家二等水準測量要求進行作業(yè)，在作業(yè)過程中 采用相同的觀測路線和觀測方法，使用同一儀器，并盡量長期固定司鏡人員。 （2）計算沉降變形量。 （3）填寫變形表格，繪制時間位移變形曲線，進行變形分析。 5.1.5 注意事項 （1）初始值的觀測一般取 23 次的數(shù)據(jù)的中值，每次初始值觀測的時間 要盡可能的短。

29、 （2）在監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，要及時通知有關(guān)各方，同時加密監(jiān)測頻率， 防止突發(fā)事故，直至采取有效措施。 （3）地表監(jiān)測點采用沖擊鉆在地表鉆孔，然后放入沉降測點，測點一般采 用 2030mm，長 200300 mm 半圓頭鋼筋制成。測點四周用水泥砂漿填實。 窨井 測桿 管線 窨井 測桿 管線 抱箍 5.25.2 水平位移監(jiān)測水平位移監(jiān)測 5.2.1 水平位移監(jiān)測項目 （1）圍護樁頂水平位移； （2）建筑物傾斜； （3）地裂縫相對、絕對水平位移。 5.2.2 測點布置和埋設(shè) 水平位移監(jiān)測點分為基準點、工作基點、變形監(jiān)測點 3 種?；鶞庶c和工作 基點均為變形監(jiān)測的控制點?；鶞庶c一般距離施工場地較遠

30、，應設(shè)在影響范圍 以外，用于檢查和恢復工作基點的可靠性；工作基點則布設(shè)在基坑周圍較穩(wěn)定 的地方，直接在工作基點上架設(shè)儀器對水平變形監(jiān)測點進行觀測。 5.2.3 平面控制網(wǎng)的建立和初始值的觀測 水平位移監(jiān)測控制網(wǎng)宜按兩級布設(shè)，由控制點（基準點、工作基點）組成 首級網(wǎng)，由觀測點及所聯(lián)測的控制點組成擴展網(wǎng)。對于單個目標的位移監(jiān)測， 可將控制點同觀測點按一級布設(shè)。 監(jiān)測埋設(shè)的監(jiān)測點穩(wěn)定后，應在基坑開挖前進行初始值觀測，初始值一般 應獨立觀測 2 次，2 次觀測時間間隔盡可能的短，2 次觀測值較差滿足有關(guān)限差 值要求后，取 2 次觀測值的平均值作為初始值，水平位移監(jiān)測則以初始值為觀 測值比較基準。水平位

31、移變形監(jiān)測應視基坑開挖情況即時開始實施。 5.2.4 監(jiān)測方法 圍護結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測主要使用全站儀及配套棱鏡組等進行觀測。水平位 移的觀測方法很多，可以根據(jù)現(xiàn)場情況和工程要求靈活應用。常用的測量方法 有：視準線法、小角度法、控制網(wǎng)法、極坐標法。下面就分別介紹： （1）視準線法 該方法適用于基坑直線邊及直線支撐桿件的水平位移的觀測。如下圖 3 所 示： 基坑 a a b c b 圖 3：視準線法觀測示意圖 其中： a、b基坑兩端的工作基點。 a、b、c位移觀測點。 如場地有條件的話，可沿基坑某一測量邊向后 2 倍開挖距離外設(shè)置測站 （工作基點）。場地如果狹小的話，可將測站（工作基點）設(shè)在基坑圍護

32、結(jié)構(gòu) 的轉(zhuǎn)角上，所測得的位移值是相對基坑轉(zhuǎn)角處的位移值。全站儀架設(shè)調(diào)平后， 照準與基坑相反方向的一工作基點作為后視方向，用帶有刻劃的讀數(shù)站牌或 t 型尺，設(shè)置在觀測點上，讀取數(shù)值。一般用經(jīng)緯儀/全站儀正倒鏡讀數(shù) 4 次，取 中數(shù)作為一次觀測值。初始值觀測時要觀測兩遍，以保證無誤。以后每次觀測 結(jié)果與初始值比較，求得測點的水平位移量。 （2）小角度法 該方法適用于觀測點零亂、不在同一直線上的情況。在離基坑 2 倍開挖深 度距離的地方，選設(shè)測站 a，若測站至觀測點 t 的距離為 s，則在不小于 2s 的 范圍之外，選設(shè)后方向點 a。用經(jīng)緯儀/全站儀觀測 角，一般測 24 測回， 并測量測站點 a

33、到觀測點 t 的距離，如下圖 4 所示： 為保證 角初始值的正確性，要 2 次測定。以后每次測定 角的變化量， 按下式計算觀測點的位移量： st 基坑 aa t 圖 4：小角度法觀測示 意圖 ss b 2s2s 式中： 角的變化量（”）； 換算常數(shù)，=3600*180/=206265； s測站至觀測點的距離（mm）。 如按 角測定中誤差為2”，s 為 100m，則位移中誤差約為1 mm。 （3）控制網(wǎng)法 該方法適用于要求測出基坑整體絕對位移量的情況?？刂凭W(wǎng)的建立可根據(jù) 施工現(xiàn)場通視條件、工程精度要求，采用邊角交會、附合導線法等。各種控制 網(wǎng)均應考慮圖形強度，長短邊不宜懸殊。先采用平面控制網(wǎng)求出

34、基坑各角點的 位移量，再疊加用前述方法求得的各觀測點的相對位移量，即是基坑的整體絕 對位移量。但是此方法對儀器的要求較高，測量工作量較大。 （4）極坐標法 使用極坐標法直接在工作基點上觀測變形點到測站的距離和該方向與某一 基準方向的夾角，直接計算變形點的坐標。通過坐標變化量來反映監(jiān)測點的位 移量。 5.2.5 水平位移監(jiān)測主要技術(shù)要求 變形監(jiān)測的精度等級應根據(jù)各類建（構(gòu)）筑物的變形允許值進行估算或參 考類似工程進行確定，該項目水平位移監(jiān)測的精度等級確定為二級。其控制網(wǎng) 主要技術(shù)要求見下表 8： 表 5：水平位移監(jiān)測控制網(wǎng)的主要技術(shù)要求 等 級 相鄰控制點點位 中誤差（mm） 平均邊長 （m）

35、測角中誤 差（） 最弱邊相對 中誤差 主要作業(yè)方法 和觀測要求 3.01501.81/70000 按三等三角測量進行 測量采用二等水平位移標準測量，變形點的點位中誤差3mm。 5.2.6 采用主要儀器 ts06p-2（2，1mm+2ppm）全站儀及配套棱鏡組。 5.2.7 數(shù)據(jù)計算 采用嚴密平差計算各監(jiān)測工作點和監(jiān)測點坐標，與既有坐標比較即可知道 圍護體系是否發(fā)生了變形。 5.2.8 注意事項 （1）測區(qū)的基準點不應少于 3 個，工作基點多少視監(jiān)測情況而定。 （2）對埋設(shè)后的監(jiān)測標志點（樁），應采取適當?shù)谋Ｗo措施，防止受到毀 壞。 （3）使用儀器進行觀測時，要盡量減少儀器的對中誤差、照準誤差和

36、調(diào)焦 誤差的影響。 （4）監(jiān)測基準點和工作基點在有條件的情況下采用強制對中設(shè)備，以減少 對中誤差對觀測結(jié)果的影響。 5.35.3 測斜監(jiān)測測斜監(jiān)測 儀器采用美國新科測斜儀或北京航天 cx-06 型測斜儀進行測試，見下圖 5 圖 5： 測斜儀 樁體的測斜監(jiān)測，通過活動式測斜儀進行。在需要進行測斜監(jiān)測的部位埋 設(shè)與活動式測斜儀配套的測斜管，測斜管內(nèi)部有兩對互成 90的導向滑槽。把 測斜儀的一組導向輪沿測斜管導向滑槽放入管中，一直滑到管底，每隔一定距 離（500mm 或 1000mm，視工程需要而定）向上拉線（標有刻度的信號線）讀 數(shù)，測定測斜儀與垂直線之間的傾角變化，即可得出不同深度部位的水平位移

37、。 如下圖 6 所示為測斜原理示意圖。測斜儀的傾斜方向帶有符號，即圖 6 中得出 的 i 有正負號。 =i i l1 變形后曲線 基準線 測斜儀 圖 6：測斜示意圖 5.3.1 測斜管的布置和埋設(shè) 測斜管已由承包商按照設(shè)計要求埋設(shè)，見下圖 7、圖 8。 圖 7：樁體測 圖 8：土體測斜 5.3.2 測斜的方法、步驟 （1）儀器連接 （2）儀器檢查 （3）測量 1）將測頭導輪卡置在預埋測斜導管的滑槽內(nèi)，輕輕將測頭放入測斜導管中， 放松電纜使測頭滑止孔底，記下深度標志。當觸及孔底時，應避免過分沖擊。 將測頭在孔底停置約 5 分鐘，使測斜儀與管內(nèi)溫度基本一致。 2）將測頭拉起至最近深度標志作為測讀起

38、點，每 0.5m 測讀一個數(shù)，利用 電纜標志測讀測頭至測斜管頂端為止。每次測讀時都應將電纜對準標志并拉緊， 以防止讀數(shù)不穩(wěn)。 3）將測頭調(diào)轉(zhuǎn) 180重新放入測斜導管中，將測頭滑到孔底，重復上述步 驟在相同的深度標志測讀，以保證測量精度。通常采用正反測量的目的是為了 提高精度，導輪在正反向滑槽內(nèi)的讀數(shù)將抵消或減小傳感器的零偏和軸對準所 樁體測斜土體測斜 造成的誤差。 5.3.3 測斜曲線 將在圍護結(jié)構(gòu)中同一測斜管的不同深度處所測得的累計變位值點在坐標紙 上連接起來，從而得到位移歷時曲線，孔深-位移曲線。 當水平位移速率突然過分增大是一種報警信號，收到報警信號后，應立即 對各種量測信息進行綜合分析

39、，判斷施工中出現(xiàn)了什么問題，并及時采取保證 施工安全的對策。 5.45.4 支撐軸力監(jiān)測支撐軸力監(jiān)測 5.4.1 監(jiān)測目的 支護結(jié)構(gòu)的支撐軸力受力情況及趨勢，是否在設(shè)計允許和安全范圍內(nèi)。 5.4.2 鋼支撐軸力測試 鋼支撐軸力監(jiān)測傳感器在安裝橫撐時由承包商埋設(shè)，具體見下圖 9： 圖 9：鋼支撐軸力測點布設(shè)示意圖 鋼支撐軸力計算可按下面公式進行： )( 22 0 ffknc 式中 nc鋼支撐軸力值 k傳感器的標定系數(shù) f0傳感器在支撐受力前的初始自振頻率 f軸力計在某一荷載時測量的自振頻率 安全判斷條件 nnc 式中 n支撐桿件設(shè)計軸力。 5.4.3 支撐軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)整理 支撐軸力在每次量測后，

40、除提交被監(jiān)測支撐軸力報表外，主要是繪制被監(jiān) 測支撐軸力的歷程曲線，并指明施工工況，分析其軸力走勢，是否在設(shè)計允許 和安全范圍內(nèi)。 5.55.5 地下水位監(jiān)測地下水位監(jiān)測 5.5.1 監(jiān)測目的 基坑取土、降水對周遍地下水的影響程度，根據(jù)水位變化值繪制水位-隨時 間的變化曲線，以及水位隨基坑開挖的變化曲線圖，判斷基坑及周邊環(huán)境的穩(wěn) 定，預測土體變形和基坑穩(wěn)定，指導施工、降水。 5.5.2 監(jiān)測方法 水位采用水位觀測儀及水位觀測管的方法來測試。 5.5.3 監(jiān)測儀器 電測水位計、pvc 塑料管、電纜線。（見圖 10） 報警器 電源 地下水 圖 10：水位計 圖 11：水位孔布設(shè)示意圖 5.5.4 精

41、度要求 水位計的標尺最小讀數(shù)為 0.5cm。 5.5.5 地下水位監(jiān)測技術(shù)要點 （1）水位管的埋設(shè)深度應在允許最低水位以下或根據(jù)不透水層的位置而定。 （2）埋設(shè)時應注意水位管周圍良好的透水性，并防止地表水進入孔內(nèi)。 （3）水位孔宜埋設(shè)在滲透系數(shù)大于 10-4cm/s 的土層中。 （4）嚴禁雨天或雨天后 12 天測試初始值。 5.65.6 建筑物傾斜監(jiān)測建筑物傾斜監(jiān)測 5.6.1 監(jiān)測目的 基坑開挖產(chǎn)生不均勻沉降，引起周邊建筑物傾斜，計算其傾斜量，保證建 筑物安全。 5.75.7 相鄰建筑物裂縫監(jiān)測相鄰建筑物裂縫監(jiān)測 5.7.1 監(jiān)測目的 6mm孔外裹濾網(wǎng) 150mm鉆孔 中粗砂回填 地表 2.

42、0m 2.0m 1.0m 孔底蓋 沉淀段 孔頂蓋 孔口非鉆孔段 原狀土封口 55mmpvc管鉆 基坑開挖、降水等原因產(chǎn)生不均勻沉降，引起周邊建筑物開裂，量取其開 裂值，判斷建筑物安全。 5.7.2 裂縫監(jiān)測步驟 （1）現(xiàn)場踏勘、記錄并觀測周邊建（構(gòu)）筑物已有裂縫的分布位置，裂縫 的走向、長度和深度，讀取初始值。 （2）對于新發(fā)生的裂縫及時觀測裂縫長度、寬度，分析裂縫形成的原因， 判斷裂縫的發(fā)展趨勢。 （3）觀測時使用讀數(shù)顯微鏡（可精確到 0.02mm）量出每條裂縫的距離， 求得裂縫的變化值。對于較大面積且不便于人工量測的眾多裂縫則采用近景攝 影測量方法。定期對監(jiān)測范圍內(nèi)的所有裂縫進行巡視，對于

43、新發(fā)現(xiàn)的裂縫，做 好記錄，及時埋設(shè)觀測標志進行量測。 （4）裂縫超限時及時采取相應措施。 第六章 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析 6 6.1.1 基坑監(jiān)測點布置示意圖基坑監(jiān)測點布置示意圖 6.26.2 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析 基坑連續(xù)開挖 10 天軸力 hzc08-01zc12-02 單位（kn）累計受力情況。如 下表 6-1 所示 表 6-1 測點編號1 天2 天3 天4 天5 天6 天7 天8 天9 天10 天 hzc08-015.4 4.6 7.9 6.9 7.1 8.1 10.9 13.3 11.1 10.1 hzc09-013.5 14.0 19.0 72.2 110.5 149.5 169.4 195.9

44、 238.8 139.4 hzc10-0150.2 21.6 17.8 27.1 40.8 80.7 123.5 188.7 256.6 312.6 hzc11-0181.8 69.5 69.5 69.7 71.6 71.0 72.6 72.4 72.0 71.8 hzc12-01124.2 117.4 140.0 163.6 169.6 159.1 190.5 110.9 123.5 153.1 zc08-02181.1 382.4 425.2 496.6 429.3 451.7 643.5 579.4 628.2 602.7 zc09-0296.8 62.6 230.7 247.8 218

45、.3 237.2 240.7 409.0 394.5 428.2 zc10-02226.8 217.5 209.4 472.6 500.8 540.8 656.2 500.3 684.5 734.1 zc11-0213.6 8.9 5.8 8.6 10.4 15.5 156.9 177.5 182.2 191.6 zc12-0293.7 95.5 144.9 156.1 169.0 228.1 215.2 261.2 389.5 352.7 由受力曲線可知：累計受力隨著開挖進度逐漸增大，其中軸力 zc8- 2,zc10-2 變化較大，其他支撐軸力較為穩(wěn)定，在基坑監(jiān)測中對于變化較大的支 撐應進行

46、加力或者在旁邊另外加支撐，且應增加該監(jiān)測點頻率次數(shù)。使支護結(jié) 構(gòu)的支撐軸力受力情況及趨勢，應在設(shè)計允許和安全范圍內(nèi)。 6.3 一元線性回歸分析一元線性回歸分析 分別選取基坑斷面地表點 d01-01 至 d01-06，d02-01 至 d02-06，d03-01 至 d03-06，d04-01 至 04-06 從開挖以來累計沉降量的平均值進行回歸分析。表 如下表 6-2 所示。 設(shè)已選定的變形擬合經(jīng)驗公式為 y=a+bx，假定 a、b 已經(jīng)求出，則對于每 個觀測量 xi，從上式可以算出一個相應的擬合值 yi。由于數(shù)據(jù)誤差和公式的不 精確等，擬合的 yi 值與觀測的 yi 值存在差異。為了便于推導

47、，把觀測的因變 量記為 yi，而把計算的因變量記為 yi。實際觀測值與計算值之差為11 ()viyiyiyiabxi 式 （6.1） 按最小二乘原理，通過求 min（v）,可以確定一組最優(yōu)參數(shù)估值。 式 yibxiyibxi a nn （6.2） 式 2222 11 11 ()() xiyixiyixiyixiyi nn b xixixixi nn （6.3） 式 uiy in （6.4） 式 y i y iyi yi （6.5） 利用以上公式，求出 a 和 b，得出所要的得到的一元線性回歸方程，然后 做出分析。在實際操作中為了快速準備的對數(shù)據(jù)進行處理分析及方便計算普遍 使用。 表 6-2 測

48、點 編號 周期時間（d）平均累計沉降量（mm） d01-01d01-06 130-0.623 d02-01d02-06 261-1.357 d03-01d03-06 392-1.847 d04-01d04-06 4120-2.234 繪制時間-累計沉降量閃點圖 利用 excel 表格“工具”下拉菜單中的“數(shù)據(jù)分析”選項選擇“回歸”進 行回歸分析，回歸結(jié)果摘要（summary output）如下表 6-3 表 6-3 利用數(shù)據(jù)分析工具得到的回歸結(jié)果 summary output 回歸統(tǒng)計 multiple r 0.991859 r square 0.983785 adjusted r squar

49、e0.975678 標準誤差0.108342 觀測值4 方差分析 dfssmsfsignificance f 回歸分析1 1.424337 1.424337 121.344 0.0081405 殘差2 0.023476 0.011738 總計3 1.447813 coefficients標準誤差 t statp-value lower 95% upper 95%下限 95.0% 上限 95.0% intercept-0.17246 0.133393 -1.29287 0.32527 -0.746404 0.401484 -0.746404 0.4014844 時間（d） -0.01773 0.001609 -11.0156 0.00814 -0.024651-0.0108 -0.024651 -0.010803 表 6-4 殘差輸出結(jié)果 residual output 觀測值預測 累計沉降量（mm）殘差 1-0.7042580110.081258011 2-1.253782637-0.103217363 3-1.803307264-0.043692736 4-2.2996520880.065652088 圖 12：線性擬合圖 最后，讀取回歸結(jié)果如下： 截距：a=-0.1725；斜率：b=-0.01773；相關(guān)系數(shù)：r=9892