基坑變形監(jiān)測技術(shù)方案

1、基坑變形監(jiān)測技術(shù)方案一、 工程概況 本工程由一幢門字形酒店、六幢不同高度公寓和整體地下車庫 組成，總占地面積約30000m 2，總建筑面積約23 萬m 2，地下建筑面積 約8.7 萬m 2。 本工程基坑總面積約29300m 2，東西向長約300400m，南北方 向長約40110m。基坑總延長線為785m，地下室為三層，基坑開 挖深度為-18.2m、-18.7m，管線分布復(fù)雜?；颖眰?cè)緊鄰海河，南 側(cè)是車流量較大的公路，海河水位的變化及張自忠路面動荷載的 干擾都將是某基坑監(jiān)測的難點(diǎn)?；颖O(jiān)測等級為一級，監(jiān)測手段 眾多，監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測工作量及監(jiān)測難度均較大。 二、 依據(jù)及原則 1. 建筑變形測量規(guī)

2、程（JGJ/T8-97）2. 工程測量規(guī)范（GB50026-93） 3. 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-994. 國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范（GB12897-93） 5. 天津市建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（TBJ1-88） 依據(jù)規(guī)范和天津市建設(shè)主管部門對建筑物基坑施工相關(guān)文件的 要求，以及基坑設(shè)計(jì)的相關(guān)要求；為確保建筑物地下基坑施工及周邊 環(huán)境的安全性和可靠性，使在基坑開挖和施工期間的變形得到有效控 制，保證其不對基坑自身及周邊環(huán)境造成破壞性的影響，用科學(xué)的數(shù) 據(jù)指導(dǎo)基坑信息化施工，保證施工安全。 三、基坑監(jiān)測項(xiàng)目 為了及時收集、反饋和分析周圍環(huán)境要素在施工中的變形信息， 實(shí)現(xiàn)信息化施工并確保施工

3、安全，綜合本工程周邊環(huán)境狀況及圍護(hù)結(jié) 構(gòu)和支護(hù)體系的特點(diǎn)，遵照設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，本工程共進(jìn)行如下幾項(xiàng) 基坑監(jiān)測工作： 1、周邊環(huán)境監(jiān)測 A、地下管線變形監(jiān)測； B、基坑外道路變形監(jiān)測； C、基坑外地下潛水水位監(jiān)測； D、基坑外承壓水水位監(jiān)測； E、基坑外土體水平位移（測斜）監(jiān)測； F、基坑外土體表面變形監(jiān)測； G、海河堤岸變形（沉降、變形）監(jiān)測； 2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測 A、圍護(hù)樁樁體水平位移（測斜）監(jiān)測； B、圍護(hù)樁樁頂變形（沉降、位移）監(jiān)測； C、圍護(hù)樁內(nèi)、外側(cè)水土壓力監(jiān)測； D、圍護(hù)樁的豎向鋼筋應(yīng)力監(jiān)測； 3、支撐體系和立柱監(jiān)測 A、支撐軸力監(jiān)測； B、鋼格構(gòu)柱及立柱角鋼應(yīng)力監(jiān)測； C、立柱位移

4、和沉降監(jiān)測； 4、其它監(jiān)測 A、基坑開挖過程中土體分層沉降監(jiān)測； 四、基坑監(jiān)測點(diǎn)位布置 1、周邊環(huán)境監(jiān)測 A、地下管線、路面等的變形監(jiān)測 包括基坑周邊的張自忠 路、興安路的地下管線、路 面、海河堤岸的沉降監(jiān)測點(diǎn) 的布設(shè)。管線和路面每間隔30 米布設(shè)一個監(jiān)測斷面，共 約 239 個監(jiān)測點(diǎn)。其中海河 堤岸監(jiān)測點(diǎn)編號為HD1HD10，而地面沉降監(jiān)測點(diǎn)共105 個，布點(diǎn)數(shù) 量較多，最終編號以實(shí)地布設(shè)完點(diǎn)位后的編號為準(zhǔn)（詳細(xì)點(diǎn)位見附后“地面及海河堤岸監(jiān)測點(diǎn)位示意圖）。供電管線沉降監(jiān)測點(diǎn)編號為GD1GD10；路燈管線沉降監(jiān)測點(diǎn)編號為 LD1LD10；電信管線沉降 監(jiān)測點(diǎn)編號為DX1DX25（電力管線監(jiān)測點(diǎn)

5、詳細(xì)點(diǎn)位見附后“電力管 線沉降監(jiān)測點(diǎn)位示意圖”）。輸水管線沉降監(jiān)測點(diǎn)編號為SS1SS15； 污水管線沉降監(jiān)測點(diǎn)編號為 WS1WS7；雨水管線沉降監(jiān)測點(diǎn)編號為YS1YS15（雨污水管線監(jiān)測點(diǎn)詳細(xì)點(diǎn)位見附后“輸排水管線沉降監(jiān) 測點(diǎn)位示意圖”）。煤氣管線沉降監(jiān)測點(diǎn)編號為MQ1MQ40（煤氣管線 監(jiān)測點(diǎn)詳細(xì)點(diǎn)位見附后“煤氣管線沉降監(jiān)測點(diǎn)位示意圖”）。 沉降監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)采用鉚釘嵌入法布設(shè)（如圖一），首先在設(shè)點(diǎn) 剖面圖 圖一 俯視圖處用電鉆打出12 直徑的圓孔，深度約10CM 左右，再將專用圓鉚釘 牢固地嵌入孔中，圓帽的下邊緣與地面齊平。圓鉚釘?shù)捻敳繄A帽適用于水準(zhǔn)測量，頂部的強(qiáng)制歸心孔適用于海河堤岸水平位

6、移觀測。 重要地下管線主要包括三 條煤氣管線，分別為 DN529、DN325 和 DN219。其監(jiān)測點(diǎn)的 布設(shè)首先用雷迪 4000 管線探 測儀（如右圖）測定出地下管 線的平面位置和埋深，再用電 鉆在垂直于管線的路面上打孔，嵌入圓鉚釘，其它管線利用“地下綜 合管線探測圖”結(jié)合實(shí)地位置進(jìn)行布點(diǎn)，埋設(shè)標(biāo)志方法同上。在基坑 周邊綠地內(nèi)或未硬化路面中有重要壓力管線的，采取直接布點(diǎn)法，將 觀測標(biāo)志設(shè)置在監(jiān)測管線的管壁上。 B、地下水位監(jiān)測 地下水位觀測包括基坑外的潛水 和承壓水水位監(jiān)測，水位觀測井反映 的是基坑開挖過程中基坑外側(cè)的水位 變化情況。共計(jì)設(shè)置15 口潛水水位觀 測井，編號SW01SW15；設(shè)

7、置9 口承 壓水觀測井，編號 CY01CY09(觀測 井的詳細(xì)位置及編號見附后“基坑外 水位監(jiān)測井位置圖”)。根據(jù)某巖土 圖三 承壓水層PVC管工程詳細(xì)勘察報(bào)告所述，某場地潛水含水巖組埋深約 16 米，初見水位埋深約3.14.3 米，靜止水位埋深約2.53.2 米。故水位觀測 井布設(shè)時首先用鉆探機(jī)在設(shè)計(jì)位置鉆150mm 的孔，孔深為 15 米。 將專用PVC 水位管（左圖）下端封堵好后，底端用電鉆打上一些小孔， 并填入粗砂或包上土工布用來滲水并防止泥漿的灌入。往鉆探孔中一 邊下水位管，一邊用套管接頭將PVC 水位管一節(jié)節(jié)的連接上，同時用 膠帶密封。全部水位管下完后在管中灌入清水，最后用細(xì)砂及回

8、填土 填滿水位管外圍的孔隙。 根據(jù)某巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告所述，某場地承壓含 水巖組第一承壓含水層為更 新統(tǒng)第五組陸相沖積層上部 粉土（力學(xué)分層號為 7a），位 置深約在大沽高-15-21 米之間， 實(shí)際埋深約為1825 米。為保證基 坑止水工作的安全，防止承壓水頭 外涌，在公寓 A 和公寓 B 附近各設(shè) 置1 口b 層承壓水觀測井，埋設(shè)深 底為35 米。其它7 口為a 層承壓 水觀測井，埋設(shè)深度為22 米。水位 管的埋設(shè)方法同潛水水位監(jiān)測井的 圖四 基坑 測 斜 管 塑料套管埋設(shè)，但需對管體接口進(jìn)行有效的密封。C、基坑外土體變形監(jiān)測 土體變形監(jiān)測包括土體表面的沉降監(jiān)測以及深層土體水平位移 （測

9、斜）監(jiān)測。測點(diǎn)與圍護(hù)體的水平位移監(jiān)測點(diǎn)有所對應(yīng)，坑外土體 共設(shè)置14 個監(jiān)測點(diǎn)T01T14（詳細(xì)點(diǎn)位見附后“支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測點(diǎn)位 示意圖”）。 其埋設(shè)方法是在坑外土體中鉆150mm 的鉆探孔，考慮到測斜 管的埋設(shè)深度應(yīng)不會造成深層承壓水與地下潛層水的連通，土體測斜 管實(shí)際埋設(shè)深度為 35 米。首先將測斜管下端封堵好后，一邊往鉆探 孔中下一邊將測斜管用套管接頭一節(jié)節(jié)的連上，同時用膠帶密封并灌 入清水。全部下入后用細(xì)砂及回填土填 滿管周圍的孔隙。測斜管材料為PVC 硬 塑，內(nèi)有定向槽，管徑70 毫米（左圖）。 測斜管頂部加套一米長的80mm 的硬 塑管進(jìn) 行保護(hù)，并做醒目標(biāo)志，防止施工過 程中的意外破

10、壞（如圖四）。 2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測 A、灌注樁樁身水平位移（測斜）硬 件埋設(shè) 依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙某基坑共計(jì)埋設(shè)灌 注樁樁身傾斜監(jiān)測孔25 處，埋設(shè)深度 圖一 基坑 測 斜 管 塑料套管 灌注樁30 米，其監(jiān)測孔的布設(shè)方法如圖一所示。在測斜管安裝時應(yīng)注意， 對接兩根管子時要對好管壁內(nèi)側(cè)的導(dǎo)向槽，接頭處用封口膠帶和螺絲 固定，外面纏上膠帶，以防止污水或砂漿從管子接頭處滲入。管頂、 管底用專用封堵帽，防止異物進(jìn)入管道造成堵塞。用鐵絲將測斜管固 定在鋼筋籠背向基坑的一側(cè)或中間部位，以防止基坑開挖后，平整圍 護(hù)樁內(nèi)壁時損壞管道，同時應(yīng)保證測斜管導(dǎo)槽與基坑開挖面在水平方 向的垂直性。當(dāng)測斜管隨同鋼筋籠下入挖好的

11、槽孔中后，應(yīng)及時向管 內(nèi)注入清水，以減輕測斜管承受的外界水壓和混凝土的壓力。在砼澆 筑時, 測斜管最上部一米范圍要加150mm 塑料保護(hù)套管，防止管壁 在剔樁頭作帽粱時被破壞。 B、灌注樁內(nèi)、外側(cè)水土壓力硬件埋設(shè) 依據(jù)設(shè)計(jì)要求，在不同區(qū)域的灌注樁 內(nèi)、外側(cè)共計(jì)設(shè)置4 組水土壓力監(jiān)測點(diǎn)， 每組設(shè)置 5 個觀測斷面，每個斷面皆進(jìn) 行水土壓力監(jiān)測，其中 3 個斷面還要進(jìn) 行坑內(nèi)水土壓力監(jiān)測。每個測點(diǎn)布置1個測試元件，即一組監(jiān)測點(diǎn)包括8 個水 壓力計(jì)和 8 個土壓力計(jì)，4 組共計(jì) 64個監(jiān)測元件。本工程圍護(hù)體孔隙水壓力 及土壓力計(jì)的硬件埋設(shè)采用掛布法，掛 布選用土工布，要求透水性能好，但不允許滲透水泥

12、漿。預(yù)先在掛布 上按設(shè)計(jì)要求深度固定好傳感器，受壓膜放在掛布向外直接面向土體的方向，將掛布包裹在鋼筋籠上，掛布接縫處搭邊約20CM，并將接 縫緊密連接固定。在吊裝安放時，現(xiàn)場安裝人員應(yīng)注意避免硬件和電 纜與鉆孔上邊緣的刮碰，以免硬件的損壞，最上部一米范圍要加150mm 塑料保護(hù)套管保護(hù)電纜。最后利用混凝土澆搗時的外擠力，將 掛布及傳感器受壓膜緊貼于樁體外側(cè)土面上，完成傳感器的安裝。 C、灌注樁內(nèi)、外側(cè)豎向鋼筋應(yīng)力硬件埋設(shè) 圍護(hù)體的豎向鋼筋應(yīng)力監(jiān)測可直 接反映開挖過程中地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受 力情況，本工程共設(shè)置 6 組觀測點(diǎn)， 每組5 個斷面，每個斷面共布置內(nèi)外 側(cè)測試元件各2 個，即每組測點(diǎn)包括2

13、0 個，共計(jì)120 個鋼筋應(yīng)力計(jì)。 在安裝前應(yīng)按待測鋼筋直徑選配相應(yīng)規(guī)格的鋼筋計(jì)，并根據(jù)下件 的埋深選擇適當(dāng)?shù)碾娎|長度。安裝時將鋼筋計(jì)并置在待測鋼筋旁并用 鐵絲固定。將電纜線捆綁在鋼筋內(nèi)側(cè)引出至圍護(hù)樁頂外部不會被混凝 土掩埋的地方并加裝150mm 塑料保護(hù)套管，防止破壞。在捆綁完成 后，隨鋼筋籠一起吊裝即可。 3、支撐體系和立柱監(jiān)測 A、支撐軸力監(jiān)測 在支撐的主要受力桿件上布置軸力監(jiān)測點(diǎn)，第一道支撐上設(shè)置測 點(diǎn)24 個（如右圖），第二、三道支撐各設(shè)置42 個測點(diǎn)，三道支撐共108 個測點(diǎn)，實(shí)際軸力監(jiān)測點(diǎn)位根據(jù)支撐的最終布設(shè)形式來確定。編號方式為“支撐層數(shù)+位置+鋼筋計(jì)自身編號”，例如：第二道撐

14、，3號位置處的鋼筋計(jì)編號為C2-ZL3-*。每一測點(diǎn)處在混凝土支撐內(nèi) 鋼筋蘢子兩側(cè)的主筋上各安置一個鋼筋應(yīng)力計(jì)。安置器件時左右兩個 鋼筋計(jì)應(yīng)盡量對稱，監(jiān)測時兩側(cè)鋼筋計(jì)的數(shù)據(jù)才能夠更好的進(jìn)行對比 和分析。 安裝時根據(jù)器件的位置、埋深選 擇適當(dāng)?shù)碾娎|長度，將鋼筋計(jì)并置在 待測鋼筋旁并用鐵絲固定。將電纜線 捆綁在鋼筋上并引出至支撐外部不 會被混凝土掩埋的地方并加裝保護(hù) 套管，防止破壞（詳細(xì)位置見“支撐軸力測點(diǎn)位置示意圖”）。 B、鋼格構(gòu)柱及立柱角鋼應(yīng)力監(jiān)測 在支撐豎向荷載比較大和典型的位 置布設(shè)鋼立柱角鋼應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)，依據(jù)設(shè) 計(jì)要求共設(shè)置11 個鋼格構(gòu)柱表面應(yīng)變計(jì) （如右圖），測點(diǎn)編號為 JY1JY1

15、1（角 鋼應(yīng)力監(jiān)測詳細(xì)點(diǎn)位圖見附后“立柱樁 及角鋼應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)位示意圖”），實(shí)際監(jiān)測點(diǎn)位根據(jù)鋼格柱及立柱樁的 最終位置確定。安裝時將應(yīng)變計(jì)兩端直接焊在或用螺釘固定在監(jiān)測部 位，并將讀數(shù)電纜線引至安全地點(diǎn)并加以保護(hù)。 C、鋼立柱位移和沉降監(jiān)測 與鋼立柱的角鋼應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)有所對應(yīng)，同時進(jìn)行鋼立柱的位移和沉降監(jiān)測，測點(diǎn)數(shù)量為 38 個監(jiān)測點(diǎn)，測點(diǎn)編號為 LZ1LZ38（立柱 樁位移和沉降監(jiān)測詳細(xì)點(diǎn)位圖見附后“立柱樁及角鋼應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)位示 意圖”）。由于立柱樁在基坑開挖后的狀態(tài)是懸空的，所以測點(diǎn)處無法 上人架設(shè)棱鏡和水準(zhǔn)標(biāo)尺，所以位移監(jiān)測采用坐標(biāo)法，沉降監(jiān)測采用 三角高程法。為了安全起見，點(diǎn)位標(biāo)志設(shè)置的是全

16、站儀貼片，該貼片 是仿棱鏡設(shè)計(jì)，有精確的高反光性，可以代替全站儀的專用反光棱鏡。 在鋼立柱出露并有布點(diǎn)條件時，將全站儀貼片用膠水沾在鋼立柱表面 設(shè)計(jì)位置即可。 5、其它監(jiān)測 A、基坑開挖中土體分層沉降監(jiān)測 基坑開挖階段對坑內(nèi)土體進(jìn)行隆 起監(jiān)測，采用分層沉降標(biāo)進(jìn)行。依據(jù) 設(shè)計(jì)圖紙共設(shè)置7 個監(jiān)測點(diǎn)，編號為LQ1LQ7。每個測點(diǎn)設(shè)置5 個斷面的 分層沉降標(biāo)，其中基底以上2 個，分 別 位 于 第 二 道 和第三道支撐標(biāo)高下1m 的位置；基底 以下3 個，分別位于基底以下2m、5m、8 米的位置?？紤]到不動點(diǎn)的深度應(yīng)不會造成深層承壓水與地下潛層 水的連通，不動點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)）設(shè)置在基底以下15m 的位置

17、（如圖六）。 圖六 基 坑 分 層 沉 降 圍護(hù)樁 圍護(hù)樁 11 分層沉降標(biāo)安裝時首先用150mm 鉆頭打孔，鉆孔深度約為35 米。 將磁力環(huán)按設(shè)計(jì)深度套在導(dǎo)管上，將彈簧片用包裝紙繩捆扎在導(dǎo)管 外，防止下管時彈簧片卡在土中使位置改變及阻礙導(dǎo)管入孔。但紙繩 不應(yīng)纏繞過多，應(yīng)保證導(dǎo)管下入鉆孔后，經(jīng)過短時間的水浸后，紙繩 會散開，彈簧片彈出來并嵌入土中使磁環(huán)與土體結(jié)合為一體。將導(dǎo)管 一端用帽封住后插入鉆孔，用外接頭連接另一根管子，依次插入。為 減輕浮力可在管中灌入清水，直到連接并安裝完所有的磁環(huán)和導(dǎo)管 后，用干細(xì)土或中粗砂緩慢地回填鉆孔，完成全部安裝工作（土體分 層沉降詳細(xì)測點(diǎn)位置見附后“基底隆起監(jiān)

18、測點(diǎn)位示意圖”）。 五、綜合監(jiān)測方法 1、水平位移監(jiān)測 水平位移監(jiān)測包括圍護(hù)樁頂部、坑外土 體、海河堤岸及立柱樁等部位的水平位移監(jiān) 測，它是基坑開挖施工監(jiān)測的一項(xiàng)基本內(nèi) 容，通過水平位移監(jiān)測可以掌握各個結(jié)構(gòu)部 位在基坑開挖施工過程中的水平變形情況。 依據(jù)規(guī)范的規(guī)定及設(shè)計(jì)要求，我們在進(jìn)行水 平位移監(jiān)測時利用尼康 DTM-352C 高精度 的全站儀（如上圖）。施測時采用極坐標(biāo)法 進(jìn)行觀測，因?yàn)樗墁F(xiàn)場環(huán)境條件的限制較小，施測較容易，精度較 高，利用起算點(diǎn)坐標(biāo)和實(shí)測的邊長夾角，解算出每個待測點(diǎn)的絕對坐 標(biāo)進(jìn)而求出每個點(diǎn)的變化矢量來。觀測時基準(zhǔn)點(diǎn)的選擇及坐標(biāo)起算數(shù)據(jù)的設(shè)置尤為重要，由于水平位移的形變監(jiān)

19、測是絕對位移量的觀測， 所以基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡量選在遠(yuǎn)離基坑、有穩(wěn)固的基礎(chǔ)、并且不容易被外界 因素干擾破壞的地方。坐標(biāo)設(shè)置上采用假定坐標(biāo)系，應(yīng)盡可能將待測 點(diǎn)坐標(biāo)均設(shè)置在坐標(biāo)系第一象限內(nèi)，這樣有利于位移變化量在矢量方 向和符號上的統(tǒng)一，便于數(shù)據(jù)的分析和理解。 根據(jù)起算點(diǎn)的已知數(shù)據(jù)計(jì)算待測點(diǎn)的坐標(biāo)的計(jì)算方法如下： 如下圖所示，為起算點(diǎn)，為待測點(diǎn)，點(diǎn)的假定坐標(biāo)A、 A 及坐標(biāo)方位角AB 為已知，邊長AB 實(shí)測，則可求得點(diǎn)的坐標(biāo)B、 B。由圖可知： AB A B AB A B Y Y Y X X X 其中，坐標(biāo)增量的計(jì)算公式為： AB AB AB AB AB AB sin cos D Y D X 式中XAB

20、, YAB 的正負(fù)號應(yīng)根據(jù) cos AB 、sin AB 的正負(fù)號決定， 故可得到： AB AB A B AB AB A B sin cos D Y Y D X X 2、 基坑外地下水位監(jiān)測：地下水位監(jiān)測包括基坑外 承壓水水位觀測及潛水水位 觀測。如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)的截水帷 幕質(zhì)量沒有完全達(dá)到止水要 求，則在基坑內(nèi)部降水和基坑 挖土施工時，有可能使坑外的 地下水滲漏到基坑內(nèi)。滲水的后果會帶走土層的顆粒，造成坑外水、 土流失，對周圍環(huán)境，特別是地下管線的沉降危害較大。因此進(jìn)行地 下水位監(jiān)測就是為了預(yù)報(bào)由于地下水位不正常下降引起的地層沉陷。 觀測時采用鋼尺水位計(jì)（如上圖），將儀器探頭沿水位管下放，當(dāng)探

21、頭接觸到水時，接收機(jī)會發(fā)出蜂鳴聲，此時讀出鋼尺電纜在管口處的 深度讀數(shù)，再結(jié)合精密水準(zhǔn)連測的管口高程，就可以求出地下水位的 絕對高程，將每天的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，就可以直觀地反映出基坑外 地下水位的變化。 3、 應(yīng)力、應(yīng)變及軸力監(jiān)測 應(yīng)力、應(yīng)變及軸力監(jiān)測包括圍 護(hù)樁豎筋應(yīng)力監(jiān)測、基坑內(nèi)外水土 壓力監(jiān)測、鋼立柱角鋼應(yīng)力及支撐 軸力監(jiān)測等。表面應(yīng)變及軸力監(jiān)測部位的選 擇應(yīng)該設(shè)置在受力較大、較敏感的部位。 按設(shè)計(jì)指定位置安置的應(yīng)力應(yīng)變器件其 連線應(yīng)保證安全外露并設(shè)置保護(hù)裝置。開挖前用頻率儀（如右圖）測得初始頻率值，按一定的周期進(jìn)行人工巡檢 監(jiān)測，獲得應(yīng)力分布狀態(tài)。振弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)的工作原理是利用一根

22、張拉并固定在應(yīng)力計(jì)變形段兩端中心位置的鋼弦，在其受力變形后自 振頻率發(fā)生改變，求出鋼弦內(nèi)應(yīng)力的大小，進(jìn)而推導(dǎo)出被測鋼筋受力 的變化的。它的計(jì)算公式如下： f= L 2 1 f：鋼弦的自振頻率； L：鋼弦的長度； 鋼弦的內(nèi)應(yīng)力； ：鋼弦材料的密度； P= 2 2 0 f f K P：被測鋼筋的受力； K：標(biāo)定系數(shù)； f0：空載時鋼筋自振頻率；f：某一荷載下的自振頻率； 4、 位移（測斜）監(jiān)測 位移（測斜）監(jiān)測包括基坑外土體測斜及圍護(hù)樁樁體的傾斜變 形測量，由于測斜管的埋設(shè)深度大于基坑開挖的深度，因此將最底部 的初始監(jiān)測點(diǎn)視為不動點(diǎn)。測斜基本原理是以樁體的底部為參照點(diǎn)， 開槽前測得初始值，每一設(shè)定

23、間隔（一米）測得一個數(shù)據(jù)，用測斜儀 在施工不同階段每次測得的觀測值與 初始值進(jìn)行對比，以獲得在施工不同階 段不同深度的位移，進(jìn)而得出圍護(hù)樁體 自身的傾斜變形。 測斜儀的工作原理是基于測頭傳 感器中的加速度計(jì)，測量重力矢量g 在 測頭軸線垂直面上的分量大小，來確定 測頭軸線相對于水平面的傾斜，再利用導(dǎo)輪的標(biāo)準(zhǔn)間距L 求導(dǎo)出水平 位移矢量值的。實(shí)測時首先把電纜接入測斜儀，并將電纜 與測頭連接，用扳手將壓緊螺帽擰緊以防止?jié)B 水。將測頭導(dǎo)輪高輪向基坑內(nèi)側(cè)方向卡置在預(yù) 埋測斜管的導(dǎo)向滑槽內(nèi)，將它輕輕劃至管底起 測位置處，該位置最好高出管底 0.5 米為宜， 以防止掉入異物時測頭無法到達(dá)起測位置而 影響數(shù)

24、據(jù)的連續(xù)觀測。利用測讀儀記錄完第一 個讀數(shù)后，將電纜提起1 米至下一處深度標(biāo)記， 待測讀儀讀數(shù)穩(wěn)定后采集數(shù)據(jù)，再將電纜提起1 米直至管頂為止。拿 出測頭后水平轉(zhuǎn)動180 度，使高輪指向基坑外側(cè)重新放入測斜管中， 重復(fù)上述觀測步驟在相同的深度標(biāo)記上采集數(shù)據(jù)，完成全部觀測工 作。測頭導(dǎo)輪的正反向讀數(shù)可以抵消或減少傳感器的偏值所造成的誤 差，以保證測量精度。 5、管線、地面、圍護(hù)樁頂部沉降監(jiān)測 沉降監(jiān)測包括道路、地下管線、圍護(hù)樁頂、海 河堤岸（基坑開挖前進(jìn)行堤岸裂縫拍照存檔）、坑 外地表、鋼立柱等部位的沉降觀測。受基坑挖土等 施工的影響，基坑周圍的地層會發(fā)生不同程度的變 形，尤其是工程處在軟弱復(fù)雜的

25、地層時，因基坑挖 土和地下結(jié)構(gòu)施工而引起的地層變形，會對周圍道 路、各種地下管線及基坑本身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。 因此在進(jìn)行基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測的同時，還必須對上述內(nèi)容進(jìn)行沉降監(jiān)測。在遠(yuǎn)離基坑影響，相對穩(wěn)定處埋設(shè)基點(diǎn)，用于 每次觀測時的高程起算點(diǎn)，沉降觀測采用精密水準(zhǔn)儀（如上圖），按 國家二等水準(zhǔn)測量要求進(jìn)行施測，求出每次各點(diǎn)的高程，其差值就是 施測部位的沉降變化量。建筑工程沉降監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)是整個監(jiān)測工程的 起算點(diǎn)，是反映建構(gòu)筑物變形的基點(diǎn)，所以它的穩(wěn)定性和可靠性關(guān)系 到整個沉降監(jiān)測工程的真實(shí)性。故建筑變形測量規(guī)程中明確規(guī)定， 基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在變形影響范圍以外便于長期保存的穩(wěn)定位置。同時， 應(yīng)布設(shè)2 個距

26、離較近而又穩(wěn)定的參考點(diǎn)，以檢核基準(zhǔn)點(diǎn)的可靠性，即 使基準(zhǔn)點(diǎn)被破壞還可以利用其給予恢復(fù)。 由于受環(huán)境的影響，部分鋼立柱的沉降監(jiān)測可能無法利用上述方 法施測，因此，對于該情況可采用前文所述全站儀利用三角高程的方 法進(jìn)行監(jiān)測。 6、分層沉降觀測 基坑的挖土過程，實(shí)際對基坑底 下的土體是一個卸載過程。隨著基坑 內(nèi)土體的開挖，坑底下層的土壓力隨 之減少，引起坑內(nèi)土體反彈。另外， 由于基坑內(nèi)土體的開挖，使坑內(nèi)外土 體形成一個土壓力差，坑外土體通過 圍護(hù)樁底往內(nèi)涌入，嚴(yán)重時會產(chǎn)生坑底隆起現(xiàn)象，使坑外的土體大量 涌入基坑，造成涌土現(xiàn)象，特別是在砂性土地區(qū)，在動力水頭作用下 會出現(xiàn)涌砂，對基坑的安全危害較大。這

27、種變形可以采用鋼尺沉降儀（如上圖）配合專用的 PVC 導(dǎo)管和磁力環(huán)來進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)鋼尺沉降 儀沿沉降管接觸到磁力環(huán)的磁性時，會產(chǎn)生蜂鳴聲或瞬時電流，此時 鋼尺的讀數(shù)就是磁力環(huán)所處的地層土體的深度，重復(fù)觀測后對比出現(xiàn) 的數(shù)值變化即是基坑內(nèi)土體的回彈量。 六、監(jiān)測頻率 正常情況下，針對當(dāng)前施工部位： 基坑開挖階段：監(jiān)測頻率為1 次/天； 底板澆鑄完成后：監(jiān)測頻率為1 次/2 天； 地下結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后一個月內(nèi)：監(jiān)測頻率為1 次/周； 特殊情況下如基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)變化超警戒值且變化無減緩跡象、開 挖期間天氣十分惡劣等，經(jīng)協(xié)商可適當(dāng)加密觀測次數(shù)。 七、監(jiān)測報(bào)警值 依據(jù)工程類比、結(jié)構(gòu)計(jì)算及周邊狀況、材質(zhì)，結(jié)合有

28、關(guān)規(guī)范、規(guī) 程，及工程設(shè)計(jì)單位的具體要求，監(jiān)測方根據(jù)以往的基坑監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)， 將各項(xiàng)手段的監(jiān)測報(bào)警值暫定如下： 1、 基坑外地表沉降報(bào)警值為基坑挖深的2，即36mm； 2、 煤氣管線沉降報(bào)警值為10mm；其它管線沉降報(bào)警值為20mm； 3、 結(jié)構(gòu)體沉降監(jiān)測報(bào)警值為1，即18mm； 4、 水平位移及傾斜報(bào)警值為基坑挖深的1.4，即25mm； 5、 地下水位監(jiān)測報(bào)警值為500mm； 6、 應(yīng)力及應(yīng)變監(jiān)測報(bào)警值為設(shè)計(jì)極限值的80%（根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì) 值分別進(jìn)行確定）；7、 基底反彈監(jiān)測報(bào)警值為基坑挖深的2，即36mm； 當(dāng)觀測值臨近此極限值時提出預(yù)警，當(dāng)觀測值超出此極限值時提 出報(bào)警，并即時與甲方及監(jiān)理進(jìn)行

29、溝通。 八、使用儀器和設(shè)備 1、Ni007 水準(zhǔn)儀： 水準(zhǔn)器格值：8/2mm 測微器分劃值：0.05mm 自動安平補(bǔ)償性能：<0.20 標(biāo)尺刻劃間隔：5mm 2、DTM-352C 全站儀： 測角精度：2 放大倍率：30 倍 測距精度：2mm+2ppm 補(bǔ)償范圍：±3 水準(zhǔn)器靈敏度：30/2mm 3、SG-92 型鋼尺水位計(jì) 測量深度： 50m 最小讀數(shù)： 1mm 重復(fù)性誤差：± 2mm 4、CY-82 鋼尺沉降儀 測量深度： 50m 最小讀數(shù)： 1mm重復(fù)性誤差：± 2mm 5、RQBF-698A 數(shù)字測斜儀 分辯率：2 抗?jié)B：180m 抗震：100g 觀測精度為0.1mm/0.5m 測程0.5m 6、雷迪4000 管線探測儀 T10 大功率發(fā)射機(jī) 輸出功率高達(dá)10W，探測距離和深度更大 兩種感應(yīng)頻率：8kHz、33kHz （65kHz 可選） 標(biāo)準(zhǔn)故障定位（FF）頻率：8kHz+8Hz 電流方向（CD）頻率：640Hz+320Hz 九、生產(chǎn)質(zhì)量保證措施 1. 依據(jù)質(zhì)量管理體系的人員分工，各伺其職、逐級管理、全面 合作，保證監(jiān)測工作順利開展。 2. 實(shí)行全面質(zhì)量管理，強(qiáng)化質(zhì)量保證體系