測點布置方法

1、一、XX地鐵車站深基坑施工風(fēng)險管理研究3.3測點布置的方法和數(shù)據(jù)處理要求3.3.1測點布置方法（1）建筑物傾斜及沉降監(jiān)測在深基坑監(jiān)測過程中，應(yīng)依據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、形狀、樁形、地質(zhì)條件等因素綜合考慮周邊建筑物沉降觀測點的布置方案，各監(jiān)測點應(yīng)最能容易的反映建筑物沉降變化的趨勢。一般情況下，建筑物差異沉降觀察點應(yīng)布設(shè)在差異沉降量較大的位置、建筑的四個角處、沉降裂縫的兩側(cè)以及地質(zhì)條件有明顯不同的區(qū)段。保證觀測點能準確反映建筑物的傾斜及不均勻沉降情況，埋設(shè)時注意觀測點與建筑物的聯(lián)結(jié)要牢靠。根據(jù)監(jiān)測點設(shè)計圖來確定沉降觀測點的位置。固定的觀測路線需在沉降觀測點與工作點之間建立，并在架設(shè)儀器站點與轉(zhuǎn)點處做好標記

2、樁，以保證各次觀測均沿統(tǒng)一路線。用沖擊鉆在建筑物的基礎(chǔ)或墻上鉆孔，然后放入長200300mm，2030mm的半圓頭彎曲鋼筋，四周用水泥砂漿填實。測點的埋設(shè)高度應(yīng)方便觀測，對測點應(yīng)采取保護措施，避免在施工過程中受到破壞。測點的布設(shè)如圖3-1所示。對于建筑物傾斜監(jiān)測，在需要監(jiān)測的樓底部和頂部設(shè)置傾斜監(jiān)測標志點。底部和頂部標志點要求在同一鉛垂線上。觀測時，精密經(jīng)緯儀安置在離建筑物大于其高度的距離外測，出上部標志的高度H以及水平位移的投影值a，則傾斜度I為：IaH。圖3-1建筑物沉降觀測點布設(shè)示意圖（2）沉降及傾斜觀測依照規(guī)范規(guī)定出發(fā)，事先設(shè)計圖紙規(guī)定布設(shè)測點和分析結(jié)果，水準基準點宜均勻埋設(shè)，數(shù)量不應(yīng)

3、少于3點，埋設(shè)方法如圖3-2所示。圖3-2沉降觀測測點布設(shè)示意圖（3）樁體變形及基坑外土體水平位移觀測樁體變形觀測：將測斜管綁扎在灌注樁鋼筋籠內(nèi)，鋼筋籠深度與管深一致管體與樁體鋼筋籠迎土面鋼筋綁扎牢，每間距2米綁扎一次；測斜管內(nèi)有一對槽必須垂直于基坑邊線；下管之前，注意封好測斜管端管口蓋子，并用膠帶纏繞密封接頭部位；待鋼筋籠吊裝完畢后，立即向測斜管內(nèi)注入清水，防止泥漿浸入管中，同時做好測點保護。儀器如圖3-3所示?；油馔馏w水平位移：采用測斜監(jiān)測，沿圍護結(jié)構(gòu)縱向布置測點。測斜孔用泥型鉆機鉆孔埋設(shè)。鉆孔的孔徑應(yīng)大于測斜管510cm，鉆孔時在土質(zhì)較差處應(yīng)采用泥漿護壁。測斜管接縫處理完成后，在管內(nèi)注

4、滿清水，鉆孔結(jié)束后馬上沉入孔中。隨后在鉆孔與測斜管的空隙中填入細砂或水泥和膨潤土拌和的灰漿。測斜管頂面一般低于地面1520cm，并砌保護井加蓋板，以免遭受破壞。（a）測斜儀 （b）測斜管圖3-3基坑外土體水平位移及樁體變形觀測儀器（4）管線沉降、位移監(jiān)測監(jiān)測點主要分為直接監(jiān)測點和間接監(jiān)測點。布點原則是對位于基坑施工影響范圍內(nèi)的管線作為重點監(jiān)測保護對象，一般情況按管線單位要求布設(shè)在管線設(shè)備上（井蓋、閥門、抽氣孔等）；間接測點是將管線測點做在靠近管線底面的土體中。在整個施工過程中對影響范圍內(nèi)的管線進行監(jiān)測。管線監(jiān)測點具體的布設(shè)根據(jù)管線具體情況，需通過召開管線協(xié)調(diào)會，征求有關(guān)專家及管線單位意見后確定

5、。因城市管線鋪設(shè)時間、管線基礎(chǔ)、管線材質(zhì)等多種多樣，確定其變形控制值比較困難，因此施工中需要根據(jù)肉眼觀察與數(shù)據(jù)對比，有異常情況應(yīng)立即向上級部門反映，并加強監(jiān)測。根據(jù)基坑周圍地下管線的功能、管材、接頭形式、埋深等條件，在基坑開挖前布設(shè)好管線沉降、位移監(jiān)測點。（5）圍護結(jié)構(gòu)頂部的水平、垂直位移監(jiān)測埋設(shè)測點時用經(jīng)緯儀控制，使同一條邊測點盡量埋設(shè)在同一條直線上。監(jiān)測點每隔2025m設(shè)一點，且設(shè)在圍護結(jié)構(gòu)冠梁頂上。澆筑冠梁混凝土?xí)r預(yù)埋15長的20鋼筋，鋼筋頭露出地面15mm，鋼筋頭磨成半球狀并刻“十”字，作為水平和垂直位移的觀測點。圍護結(jié)構(gòu)頂部垂直位移（沉降）監(jiān)測用幾何水準法，儀器為精密水準儀。首次觀測

6、時，按同一水準線路同時觀測兩次，每隔一定時間繪制出時間沉降曲線。為確保測量精度，在遠離基坑（大于5倍基坑開挖深度）的地方至少設(shè)置三個穩(wěn)定可靠的基準點，并定期檢查穩(wěn)定性。（6）地下水位觀測水位管由EPA工程塑料制成，內(nèi)徑45mm，管上鉆有4排呈梅花狀布置的孔。成孔至設(shè)計標高后放入裹有濾網(wǎng)的水位管，管壁與鉆孔孔徑間用凈砂回填至離地表0.5m處，再用粘土封填，以防地表水流入。水位孔用小型鉆機成孔，孔徑略大于水位管的直徑。觀測方法如下：選擇一排觀測孔，從降水開始前，水位觀測按抽水試驗觀測要求進行，以復(fù)核、修正設(shè)計方案，并進行必要調(diào)整。降水開始前，所有抽水井、觀測井統(tǒng)一聯(lián)測靜止水位，統(tǒng)一編號、量測基準點

7、。測量時，把水位儀的測頭放入水位管內(nèi)，手拿鋼尺電纜，讓測頭緩慢地向下移動，當測頭接觸到水面時，接收系統(tǒng)的音響器會發(fā)出蜂鳴聲。此時讀出鋼尺電纜在管口處的深度尺寸，即為地下水位距管口的距離?？觾?nèi)的降水孔需與坑外的測水孔進行聯(lián)測，由此得出水位差。所使用的儀器如圖3-4所示。 （a）水位管 （b）水位計 （c）測頭圖3-4地下水位觀測儀器（7）孔隙水壓力監(jiān)測確定好孔隙水壓力監(jiān)測點的位置后，采用機械鉆成孔徑為100mm孔，成孔后用清水洗凈，并接著在孔底填入0.5m厚的凈砂，將孔隙水壓力計依次送到孔內(nèi)設(shè)計深度，再填上約0.5m高的凈砂作為濾層，然后填1m高粘土，依次類推直至將所有孔隙水壓計埋設(shè)至設(shè)計深度，

8、最后，用粘土填孔內(nèi)至地面以上全部密實。水壓計及其埋設(shè)方法如圖3-5。 （a）孔隙水壓計 （b）孔隙水壓計埋設(shè)方法圖3-5水壓計及其埋設(shè)方法示意圖（8）支撐軸力監(jiān)測軸力計需布置在每一開挖段典型斷面的支撐及斜支撐端部、長、短邊中點。安裝軸力計時，首先焊接鐵板與軸力計托架，然后焊接托架板與鋼支撐固定端中心，將軸力計放入托架用固定螺栓擰緊即可，所用工作完成后，注意將數(shù)據(jù)電纜保護好。軸力計及其埋設(shè)方法如圖3-6所示。 （a）軸力計 （b）軸力計埋設(shè)方法圖3-6軸力計及其埋設(shè)方法示意圖（9）圍護結(jié)構(gòu)側(cè)土壓力測點布設(shè)埋設(shè)圍護結(jié)構(gòu)側(cè)土壓力需采用掛布法：在埋設(shè)前，先將掛布固定在灌注樁鋼筋籠迎土側(cè)，并將傳感器裝入

9、在預(yù)定埋設(shè)土壓力傳感器的部位縫制的布兜，將導(dǎo)線接出至地面；掛布隨鋼筋籠一同下放至地下墻槽壁內(nèi)，豎向間距為23m,沿車站長邊每5080m布置一個測點，短邊中點需布置一個測點，土壓力計及布設(shè)如下圖。另外，一般采用鉆孔埋設(shè)測量土體內(nèi)土壓力時，埋設(shè)方法如圖3-7所示。（a）土壓力計（b）土壓力計埋設(shè)方法圖3-7土壓力計及其埋設(shè)方法示意圖二、XX路站施工監(jiān)測方案5.1.1 建筑物沉降、傾斜、裂縫監(jiān)測（1）建（構(gòu)）筑物沉降監(jiān)測觀測點一般埋設(shè)于能明顯反映建(構(gòu))筑物變形的其豎向結(jié)構(gòu)上，且便于觀測。觀測點的制作方法如下： 對于混凝土結(jié)構(gòu)墻體上的觀測點，采用在結(jié)構(gòu)上鉆孔后埋設(shè)“L”型點位標志的方法；測點采用20

10、不銹鋼，先用沖擊鉆在墻柱上成孔，在孔中裝入20不銹鋼測點，然后在孔內(nèi)灌注混凝土或錨固劑進行固定(測點固定部位做成螺紋)。 對于鋼結(jié)構(gòu)上需布設(shè)觀測點的，采用焊接式觀測標志；個別業(yè)主不允許鉆孔或焊接的建筑結(jié)構(gòu)，采用貼鋼尺的方式設(shè)置監(jiān)測點； 點位附近均作上明顯標記(標記點號，涂上紅油漆)，以便長期保存。 建筑物觀測點在埋設(shè)時應(yīng)注意避開障礙物并保證有足夠的準確立尺的空間。 橋梁沉降監(jiān)測點擬布于橋柱側(cè)面，埋設(shè)方法與樓房相似。 磚混結(jié)構(gòu)監(jiān)測點布置 鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測點焊接（2）建筑物傾斜監(jiān)測建筑物傾斜觀測，測定建筑頂部相對于底部固定點的傾斜度、傾斜方向、及傾斜變化速率。每幢建筑在鄰近基坑的兩個角進行傾斜觀測。建筑

11、傾斜可采用測水平角法或測水平距離法。如下圖，在建筑頂部、底部同一豎直線上設(shè)置觀測點A、A，沿建筑兩側(cè)面建立X、Y坐標系，在X方向（或Y方向）近似延長線上設(shè)置儀器；通過測量設(shè)站點與A、A的距離，比較距離差，可以計算X方向上的傾斜度；通過測量I點至A、A的水平夾角，沿Y方向的傾斜量與水平夾角變化量的正弦值、儀器I到A點的距離D成正比；即：X=D上-D下Y=D*sin平面圖 立面圖建筑物傾斜采用TC2003全站儀及配套棱鏡、測量標志進行觀測。也可采用TC2003全站儀、利用其無須合作目標的功能通過紅外測距，結(jié)合角度測量進行觀測。日常傾斜監(jiān)測可采用沉降差反算法，沉降量達到預(yù)警值后或沉降差大于5mm后對

12、高聳建筑物采用測水平角法或測水平距離法進行傾斜觀測。（3）裂縫監(jiān)測對已有建筑裂縫進行調(diào)查，施工前進行現(xiàn)狀拍照，拍照時垂直裂縫放置鋼圈尺。日常監(jiān)測在裂縫兩側(cè)設(shè)置標志，采用游標卡尺量測。5.1.2 坑外水位監(jiān)測在基坑開挖施工中，須在基坑內(nèi)進行大面積疏干降水以保持基坑內(nèi)土體相對干燥，以便于土方開挖和土渣運輸，如果止水帷幕的實際效果不夠理想，將勢必對周邊環(huán)境和建筑物造成危害性影響，嚴重將造成基坑管涌、塌方的危害。為了使淺層地下水位保持一適當?shù)乃?，以使周邊環(huán)境處于相對穩(wěn)定可控狀態(tài)，加強對坑內(nèi)、外潛水水位的動態(tài)觀測和分析,對于了解和控制基坑降水深度、判定圍護體系的隔水性能,分析坑內(nèi)、外地下水的聯(lián)系程度具

13、有十分重要的意義。對于水位動態(tài)變化的量測，可在基坑降水前測得各水位孔孔口標高及各孔水位深度，孔口標高減水位深度即得水位標高，初始水位為連續(xù)二次測試的平均值。每次測得水位標高與初始水位標高的差即為水位累計變化量。觀測采用SWJ8090電測水位計。基坑內(nèi)水位變化觀測一般由降水單位實施，可采用降水井定時停抽后量測井內(nèi)水位的變化。5.1.3 圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向位移監(jiān)測埋設(shè)時，應(yīng)保證讓一組導(dǎo)槽垂直于圍護體，另一組平行于基坑墻體。觀測時，測斜儀探頭沿導(dǎo)槽緩緩沉至孔底，在恒溫一段時間后，自下而上每50cm逐段測出X方向上的位移。每次采用全站儀或經(jīng)緯儀測量管頂位移，計算時孔口位移實測修正。在基坑開挖前，分二次對每一

14、測斜孔測量各深度點的傾斜值，取其平均值作為原始偏移值。“”值表示向基坑內(nèi)位移，“”值表示向基坑外位移。采用美國sinco測斜儀或北京航天CX-06型測斜儀進行測試，見下圖：測試原理見下圖：計算公式：式中： Xi 為i深度的累計位移(計算結(jié)果精確至0.1mm ) Xi 為i深度的本次坐標(mm) Xi0 為i深度的初始坐標(mm) Aj為儀器在0°方向的讀數(shù) Bj為儀器在180°方向上的讀數(shù) C為探頭標定系數(shù) L為探頭長度(mm) j為傾角5.1.4 墻頂水平位移測量地下連續(xù)墻頂水平位移觀測基點可利用施工的基點進行校核，或在施工影響范圍之外的固定建（構(gòu)）筑物上設(shè)置兩個校核標志

15、（點）。水平位移基準點及監(jiān)測控制點使用強制對中裝置，如下圖所示。 可采用小角度法進行監(jiān)測，在選定的水平位移監(jiān)測控制點上安置全站儀，精確整平對中，瞄準另一端的水平位移監(jiān)測控制點作為起始方向，依次按方向觀測法測定兩監(jiān)測控制點間的水平位移監(jiān)測點與測站連線偏離起始方向的角度，以所測角值和測站點到后視監(jiān)測控制點的水平距離值（由全站儀測出）作為計算變量，從而計算出監(jiān)測點沿垂直于起始方向的位移值。也可采用極坐標法進行監(jiān)測，當現(xiàn)場條件容許，也可采用軸線投影法進行監(jiān)測采用瑞士徠卡TC2003全站儀進行觀測。水平位移觀測方法適用于：圍護結(jié)構(gòu)頂部水平位移、測斜孔孔口位移等觀測項目。5.1.5土壓力監(jiān)測基坑開挖施工中

16、，由于坑內(nèi)土體卸載，導(dǎo)致墻體內(nèi)外土壓力失衡。對地墻迎土面及迎坑面?zhèn)韧翂毫Φ淖兓M行監(jiān)測，可以有依據(jù)地控制開挖速率，以達到施工的安全。用頻率計實測振弦式土壓力計頻率的變化，根據(jù)出廠時標定的頻率壓力率定值，求得土壓力值。計算公式： P=K(F02-Fx2)式中：K為率定系數(shù)(kN/Hz2) F0 為土壓力計初始頻率(Hz) Fx 為土壓力計測試頻率(Hz) P 為實測的土壓力值(kPa)5.1.6 土體水平位移監(jiān)測采用鉆孔方式埋設(shè)時可用110鉆頭成孔，鉆進盡可能采用干鉆進，埋設(shè)直徑為70的專用監(jiān)測PVC管，下管后用膨潤泥土球填充密實。測試方法和原理同 “圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向位移監(jiān)測”。5.1.7 支撐軸力

17、監(jiān)測為掌握混凝土支撐的設(shè)計軸力與實際受力情況的差異，防止圍護體的失穩(wěn)破壞，須對支撐結(jié)構(gòu)中受力較大的斷面、應(yīng)力變幅較大的斷面進行監(jiān)測。支撐鋼筋制作過程中，在被測斷面的左右兩側(cè)埋設(shè)鋼筋應(yīng)力計，支撐受到外力作用后產(chǎn)生微應(yīng)變。其應(yīng)變量通過振弦式頻率計來測定，測試時，按預(yù)先標定的率定曲線，根據(jù)應(yīng)力計頻率推算出混凝土支撐鋼筋所受的力。計算公式： 然后根據(jù)支撐中砼與鋼筋應(yīng)變協(xié)調(diào)的假定，可得計算公式： 式中： 為混凝土支撐受力(kN) (計算結(jié)果精確至1 kN)為鋼筋計受力(kN) (計算結(jié)果精確至1 kN)As為鋼筋截面積(m2)Ag為鋼筋計截面積(m2)Ac為支撐混凝土截面積(m2)fi為鋼筋計的本次頻率(Hz)