基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)

基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)裴捷魏汝南2008年4月1一.概況1.上海地區(qū)的基坑是在軟土中開挖的。且越來越大、越來越深。2.許多新的情況，支護(hù)形式有不少新的發(fā)展。3.基坑周圍的環(huán)境保護(hù)要求越來越高。4.十多年來，每年都會(huì)有一定數(shù)量的基坑出現(xiàn)事故，有些甚至是很嚴(yán)重的。2一.概況1.行政管理的力度一直在不斷加強(qiáng)。施工組織設(shè)計(jì)的一部分單獨(dú)的工程子項(xiàng)目必須進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)審的工程子項(xiàng)目要進(jìn)行工程的安全性評(píng)估或安全性分析2.不同層次的有關(guān)技術(shù)規(guī)范不斷在改進(jìn)：規(guī)范的層次：母規(guī)范和下一層次的規(guī)范

全國(guó)：《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》上海：《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》3一.概況2。土力學(xué)和設(shè)計(jì)理論的不成熟設(shè)計(jì)采用的土壓力值與設(shè)計(jì)不符，是一種近似；土工參數(shù)很難取準(zhǔn)；空間問題簡(jiǎn)化為平面問題進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算4土壓力與位移大小有關(guān)5一.概況3。基坑的位移控制要求與施工方法和施工工藝關(guān)系密切——時(shí)空效應(yīng)關(guān)鍵的問題：土體不是彈性體。軟土有明顯的流變（蠕變）的性質(zhì)——時(shí)間效應(yīng)這些也還是無法通過計(jì)算來解決的問題——空間效應(yīng)6一.概況4。越來越高的環(huán)境保護(hù)要求市政管線管理部門要求：累計(jì)位移不大于10㎜；每天位移增量不大于2㎜。地鐵管理部門要求：周邊的許保護(hù)建筑和民居：通常要求通過正規(guī)的房屋鑒定，依據(jù)房屋現(xiàn)狀確定位移控制限值。7一.概況5。必須要掌握設(shè)計(jì)計(jì)算理論和監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本概念8一.概況5。必須要掌握設(shè)計(jì)計(jì)算理論和監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本概念構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、應(yīng)力應(yīng)變分布的規(guī)律要對(duì)監(jiān)測(cè)儀器的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和埋設(shè)、安裝工藝有基本了解可能發(fā)生的破壞和失穩(wěn)的臨界狀態(tài)要對(duì)我們提供的各項(xiàng)數(shù)據(jù)中的誤差要有基本判斷。9誤差量測(cè)技術(shù)中最重要的一部分內(nèi)容它是衡量一門技術(shù)或一門學(xué)科是否成熟的重要標(biāo)志它既包含了一系列理論問題，也包含了大量實(shí)際操作問題10誤差檢測(cè)和監(jiān)測(cè)部門都要通過計(jì)量認(rèn)證計(jì)量認(rèn)證時(shí)強(qiáng)調(diào)量值的溯源關(guān)系，也就是通過溯源確保儀器讀書的精度，也就是保證儀器讀書中包含的誤差小于某一量值。但這不是產(chǎn)生誤差的全部原因11誤差要了解量測(cè)結(jié)果中所包含的真正的誤差就必須：1、了解測(cè)量的全過程，了解其中每一步可能產(chǎn)生的誤差2、了解每一過程各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生誤差的大小、產(chǎn)生原因、隨機(jī)分布規(guī)律、全過程中各類誤差的積累、抵消或疊加的關(guān)系、減少或消除各種誤差的方法12基坑工程施工監(jiān)測(cè)的主要方法水平位移和垂直位移13水平位移和垂直位移測(cè)量14水平位移和垂直位移測(cè)量測(cè)量數(shù)據(jù)中所包含的最大誤差：在65%的保證率的條件下：最大誤差為一倍均差在95%的保證率的條件下：最大誤差為二倍均差15土體深層水平位移監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)目的擋土墻板、排樁變形后的形狀不同深度土體位移，監(jiān)測(cè)是否有土體失穩(wěn)的預(yù)兆及現(xiàn)象在與坑邊垂直的剖面上位移隨與坑邊距離變化的規(guī)律16土體深層水平位移監(jiān)測(cè)17土體深層水平位移監(jiān)測(cè)18土體深層水平位移監(jiān)測(cè)19土體深層水平位移監(jiān)測(cè)20土體深層水平位移監(jiān)測(cè)2122土體深層水平位移監(jiān)測(cè)注意側(cè)斜管扭轉(zhuǎn)的影響注意位移的方向23支撐軸力監(jiān)測(cè)和混凝土構(gòu)件內(nèi)力監(jiān)測(cè)混凝土構(gòu)件內(nèi)力的量測(cè)是一個(gè)較復(fù)雜的問題。一般要分裂縫開展前后兩個(gè)階段考慮。構(gòu)件內(nèi)力一般無法直接測(cè)讀，能直接測(cè)讀的盡是位移。從位移的變化得到應(yīng)變，從應(yīng)變算出應(yīng)力。到目前為止，有一定可靠度的量測(cè)僅限于軸向受壓構(gòu)件軸向壓力的監(jiān)測(cè)。24支撐軸力監(jiān)測(cè)和混凝土構(gòu)件內(nèi)力監(jiān)測(cè)25支撐軸力監(jiān)測(cè)和混凝土構(gòu)件內(nèi)力監(jiān)測(cè)26支撐軸力監(jiān)測(cè)和混凝土構(gòu)件內(nèi)力監(jiān)測(cè)27支撐軸力監(jiān)測(cè)和混凝土構(gòu)件內(nèi)力監(jiān)測(cè)28支撐軸向壓力監(jiān)測(cè)鋼筋應(yīng)變計(jì)在混凝土澆筑以前就安裝在鋼筋籠中?；炷翝仓院笤诮Y(jié)硬的過程中要收縮，鋼筋骨架要抵抗收縮。于是鋼筋混凝土構(gòu)件中就出現(xiàn)了收縮應(yīng)力，混凝土中出現(xiàn)拉應(yīng)力；鋼筋中出現(xiàn)壓應(yīng)力。29隔水和降水效果的監(jiān)測(cè)為了挖土、運(yùn)土，必須將坑內(nèi)土體疏干；為了使坑內(nèi)降水不致產(chǎn)生坑外地面沉降。為了坑外的地下水夾著泥沙涌入坑內(nèi)。要沿坑邊隔水。為了防止深層含壓水層的壓力拱破坑底，造成坑底冒底突涌，要降低深層承壓水壓力。30地下水水位和地下水壓力監(jiān)測(cè)31隔水和降水效果的監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容和目的：坑內(nèi)土體的疏干；隔水帷幕的隔水效果；深層承壓水水壓力的降低；降水施工單位的施工質(zhì)量。32隔水和降水效果的監(jiān)測(cè)坑外水位的監(jiān)測(cè)坑內(nèi)水位的監(jiān)測(cè)降水效果的監(jiān)測(cè)33隔水和降水效果的監(jiān)測(cè)坑外地下水位的監(jiān)測(cè)：淺層水位：監(jiān)測(cè)隔水帷幕是否漏水深層承壓水層水位：監(jiān)測(cè)降承壓水頭的效果估算水頭降低的影響34隔水和降水效果的監(jiān)測(cè)坑內(nèi)水位的監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)降水后淺層水位的降低，直接判斷可否挖土。監(jiān)測(cè)深層承壓水位的降低，直接判斷有否冒底突涌的危險(xiǎn)。35隔水和降水效果的監(jiān)測(cè)降水效果的檢測(cè)，是對(duì)降水單位監(jiān)督。（1）坑內(nèi)水位的監(jiān)測(cè)（2）各井抽水量的監(jiān)測(cè)（3）真空深井井管中真空度的監(jiān)測(cè)36隔水和降水效果的監(jiān)測(cè)完整井非完整井承壓完整井承壓非完整井37隔水和降水效果的監(jiān)測(cè)38隔水和降水效果的監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)方法：水位觀察井或孔隙水壓力計(jì)；水量的電磁流量計(jì)；真空度計(jì)。測(cè)點(diǎn)的布置：水位觀察井：坑外小井；坑內(nèi)大井；深層可用孔隙水壓力計(jì)；注意：觀察井的間距與土層滲透性的關(guān)系水位井的封堵。39基坑工程施工監(jiān)測(cè)的主要方法周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)（1）建筑物沉降監(jiān)測(cè)建筑物的傾斜（2）裂縫監(jiān)測(cè)（3）構(gòu)筑物、市政管線沉降監(jiān)測(cè)間接測(cè)點(diǎn)直接測(cè)點(diǎn)40其他檢測(cè)內(nèi)容土壓力的監(jiān)測(cè)測(cè)垂直向的土壓力：測(cè)得數(shù)據(jù)一般偏小。測(cè)水平向的土壓力：埋設(shè)困難。41其他檢測(cè)內(nèi)容土錨錨桿拉力和土釘拉力土錨錨桿拉力采用鋼筋拉力計(jì)監(jiān)測(cè)土釘拉力監(jiān)測(cè)較難，一般不做。

42其他檢測(cè)內(nèi)容立柱內(nèi)力監(jiān)測(cè)土體分層沉降和坑底回彈監(jiān)測(cè)43四.基坑工程施工監(jiān)測(cè)的基本要求基坑的監(jiān)測(cè)等級(jí)應(yīng)與基坑設(shè)計(jì)等級(jí)相同。當(dāng)出現(xiàn)矛盾時(shí)，無條件地以設(shè)計(jì)等級(jí)為準(zhǔn)。位移控制標(biāo)準(zhǔn)在一般情況下由設(shè)計(jì)等級(jí)確定。在做了安全性評(píng)估分析報(bào)告的條件下，通過具體分析，可以放寬或收緊位移控制標(biāo)準(zhǔn)；也可以基坑各邊采用不同的控制標(biāo)準(zhǔn)。44四.基坑工程施工監(jiān)測(cè)的基本要求基坑監(jiān)測(cè)工作應(yīng)由有資質(zhì)的單位承接。基坑監(jiān)測(cè)工作一般由業(yè)主方進(jìn)行委托，不能由施工單位自行監(jiān)測(cè)。當(dāng)有爭(zhēng)議時(shí)，經(jīng)過協(xié)商，業(yè)主、設(shè)計(jì)和施工方都可以委托有資質(zhì)的專業(yè)單位同時(shí)各自監(jiān)測(cè)。45四.基坑工程施工監(jiān)測(cè)的基本要求（4）要做好監(jiān)測(cè)方案，做好測(cè)點(diǎn)、傳感器埋設(shè)和保護(hù)等的設(shè)計(jì)（5）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須是真實(shí)可靠