基坑监控量测技术课件.ppt

基坑监控量测技术,监测依据 监测方案的编制原则 施工监测目的 监测内容 施工监测技术 监测控制标准,主要内容,城市轨道交通工程测量规范（GB 503082008）； 工程测量规范（GB500262007）； 铁路隧道监控量测技术规程（TB 101212007）；,监测依据,锚杆喷射混凝土支护技术规范GB 50086-2001； 建筑变形测量规范（JGJ8-2007）； 国家或行业其他测量规范、强制性标准。,监测依据,开展和加强监测工作，可以根据实时的变形数据，分析判断并预测基坑开挖过程中周边环境及围护体系的变形情况，采取有效措施，达到控制基坑变形，保护周边环境及围护体系的目的。从时空效应的理论出发，结合工程的具体情况以及设计单位的要求，监测方案的编制按以下原则进行：,监测方案的编制原则,基坑施工的平面影响范围以两倍基坑开挖深度（H）确定，即在距基坑2H范围内的地下管线及建筑物作为工程监测保护的对象； 在施工影响范围内的地下管线，召开地下管线协调会，根据各地下管线公司的监护要求，进行监测工作。特别是上水和燃气管，进行重点监测保护；,监测方案的编制原则,监测内容和监测点的布设，满足工程设计和有关规范规程的要求，同时能客观全面反映工程施工过程中周围环境和基坑围护体系的变形； 采用的监测仪器满足精度要求且在有效的检校期限内，采用方法准确、监测频率适当，符合设计和规范规程的要求，能及时准确提供数据，满足施工的要求；,监测方案的编制原则,监测信息及时反馈工程各方，同时在日常的施工过程中加强对各项监测数据综合分析，找出产生原因并建议相应的对策，及时预测下道工序的影响，优化施工，切实达到信息化施工的目的。,监测方案的编制原则,基坑施工过程中，必须保证支护结构的稳定性，以确保基坑施工安全，从而不危及周边既有建筑物、构筑物和地下管线等。为此施工过程中必须采取相应的监控保护措施，监测的目的主要是：（1）了解围护结构的受力变形及坑周土体的沉降情况，对围护结构的稳定性进行评价；,施工监测目的,（2）对基坑周边地下水位、地下管线和建筑物的沉降变位等进行监控，了解基坑施工对周边环境的影响情况； （3）通过获得的围护结构及周围环境在施工中的综合信息，进行施工的日常管理，对设计和施工方案的合理性进行评价，为优化和合理组织施工提供可靠信息，并指导后续施工。,施工监测目的,为了及时收集、反馈和分析周围环境及围护结构在施工中的变形信息，实现信息化施工，确保施工安全。根据施工现场环境条件及相关要求，确定监测内容：（1）基坑围护结构桩顶水平位移和沉降监测； （2）基坑围护结构侧向变形监测； （3）基坑支撑轴力监测；,监测内容,（4）基坑地下水位监测； （5）基坑周边地表沉降监测； （6）基坑地下管线监测； （7）基坑周边建筑物沉降、倾斜监测。等等,监测内容,基坑围护结构桩顶水平位移 ：,监测技术,（1）监测目的：主要是对基坑部分围护结构桩顶的位移进行监测。通过测定监测点坐标的变化，来反应围护结构桩顶的位移。（2）测试仪器：水平位移测试采用全站仪，测角精度为2，测距精度为2mm+2ppm。,基坑围护结构桩顶水平位移 ：,监测技术,（3）监测点位：在基坑冠梁上设计位置将顶面刻划“”的道钉打入混凝土，并用锚固剂锚固。（4）监测方法： 监测点坐标的测量 桩顶水平位移计算,基坑围护结构桩顶水平位移 ：,监测技术,（4）监测方法：,基坑围护结构桩顶沉降 ：,监测技术,（1）监测目的：主要是对基坑部分围护结构桩顶沉降进行监测。通过测定监测点坐标的变化，来反应围护结构桩顶的沉降。（2）测试仪器：沉降监测采用Leica精密水准仪NA2+苏州一光测微器FS1，闭合差0.3mm。铟钢尺。,基坑围护结构桩顶沉降 ：,监测技术,（3）监测点位：在基坑冠梁上设计位置将顶面刻划“”的道钉打入混凝土，并用锚固剂锚固。（4）监测方法：按国家二等水准要求施测。每次测量时直接用基本水准点作单点引测，每次观测宜形成闭合或附和观测路线。,基坑围护结构侧向变形 ：,监测技术,1、监测目的：了解基坑施工过程中围护桩的侧向变形情况。 2、测试仪器：测斜仪JTM-6000FB，读数精度0.02mm。测斜管为外径60mm，内径50mm的PVC管。,基坑围护结构侧向变形 ：,监测技术,3、监测方法 ：（1）测斜管的安装 将测斜管装上管底盖，用螺丝或胶固定； 将测斜管按顺序逐根放入桩的钢筋笼中，底部长度宜略短于钢筋笼0.1m，顶部长度以出露冠梁顶约0.5m为宜。测斜管在安装中应注意导槽的方向，导槽方向必须与设计要求定准的方向一致。,基坑围护结构侧向变形 ：,监测技术,3、监测方法 ：（1）测斜管的安装 利用绑扎铁丝或钢丝将测斜管固定在钢筋笼上，再次确定其导槽方向与设计要求定准的方向一致。 测斜管安装好后，可随钢筋笼吊装至挖孔中定位，再对人工挖孔桩灌注混凝土；,基坑围护结构侧向变形 ：,监测技术,3、监测方法 ：（1）测斜管的安装 露在地表上的测斜管应注意做好保护，盖上管盖，防止物体落入； 安装完成后的测斜管应先用模拟测斜仪试放，试放时测斜管互成90的两个导向槽都应从上到下试放，保证模拟测斜仪顺测斜管能顺畅通过。,基坑围护结构侧向变形 ：,监测技术,3、监测方法 ：（2）测斜仪的组装 在测试之前必须对测斜仪进行检验校正，并做好测试前的准备工作，再进行组装。,基坑围护结构侧向变形 ：,监测技术,3、监测方法 ：（3）量测与计算 先以测斜孔底为起测基准，以0.5m点距由下向上进行测试，到顶后探头旋转180再次以0.5m点距由下向上进行测试（正反方向测试可消除仪器本身存在的系统误差），经计算处理产生数据报表及测斜曲线。施工过程中的日常监测值与初始值的差为其累计水平位移量，本次值与前次值的差值为本次位移量。测斜仪水平位移计算公式如下：,基坑围护结构侧向变形 ：,监测技术,3、监测方法 ：（3）量测与计算,基坑支撑轴力 ：,监测技术,1、监测目的：了解基坑开挖过程中钢支撑的水平受力情况。使用支撑轴力计量测其轴力变化，分析支撑体系的受力特点，及时比较设计所预期的性状与监测结果的差别。预测下一阶段施工过程中可能出现的新动态，为后期开挖方案与开挖步骤提出建议。,基坑支撑轴力 ：,监测技术,1、监测目的：从而保证围护基坑的稳定性，减小桩体的侧向位移，保证主体施工的尺寸空间。对施工过程中可能出现的险情进行及时的预报，当有异常情况时，立即采取必要的工程措施，将问题消灭于萌芽状态，以确保工程安全。,基坑支撑轴力 ：,监测技术,2、测试仪器： FXR-1040型轴力计，其分辨力：0.08%F.S 综合误差：2.0%F.S，以及配套的振弦测试仪。 3、监测点位：具体见下图。,基坑支撑轴力 ：,监测技术,基坑支撑轴力 ：,监测技术,4、监测方法：钢管支撑轴力监测采用轴力计。在钢管支撑成型制作的同时在支撑固定端头安置一个轴力计，同时将轴力计上的电线引至合适位置以便今后测试时使用。测试时直接将测试元件与振弦测试仪连接，测读读数仪显示的数值（频率模数、温度），通过换算计算出支撑所受轴力值（kN）：,基坑支撑轴力 ：,监测技术,4、监测方法：,地下水位 ：,监测技术,1、监测目的： 监测基坑开挖时周边地下水位的变化情况。 2、测试仪器： 电测水位计、50mmPVC塑料管、电缆线。,地下水位 ：,监测技术,3、监测方法 （1） 测点埋设：测点用地质钻钻孔，孔深应根据要求而定（以保证施工期产生的水位降低能够测出）。测管用50mm的PVC塑料管作测管，水位线以下至隔水层间安装相同直径的滤管，滤管外裹上滤布，用胶带纸固定在滤管上，孔底布设0.51.0m深的沉淀管。,地下水位 ：,监测技术,3、监测方法 （2）量测及计算：在基坑降水前，测得各水位监测孔孔内水位对应于孔口的距离作为水位高度初始值，以后每次测得孔内水位距水位监测孔口高度与初始水位值比较即为水位累计变量。,地下水位 ：,监测技术,3、监测方法（3）数据分析与处理：根据水位变化值绘制水位-随时间的变化曲线，以及水位随基坑开挖的变化曲线图，判断基坑及周边环境的稳定。,基坑周边地表沉降 ：,监测技术,1、监测目的：基坑开挖后，地层中的应力扰动区延伸至地表，使地表产生沉降，因此必须对地表沉降情况进行严格的监测和控制。2、监测仪器：地表沉降监测采用精密水准仪+测微器，闭合差0.3mm；铟钢尺。,基坑周边地表沉降 ：,监测技术,3、监测点位：,基坑周边地表沉降 ：,监测技术,4、监测方法 （1）基点埋设：首先，基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域内；其次应埋设至少两个基点，以便两个基点互相校核；基点的埋设要牢固可靠。基点应和附近水准点联测取得原始高程，并且基点应埋设在视野开阔的地方，以利于观测。,基坑周边地表沉降 ：,监测技术,4、监测方法 （2）沉降点的埋设 ：沉降测点的埋设时先用冲击钻在地表钻孔，然后放入沉降测点，测点一般采用2030mm，长200300 mm半圆头钢筋制成。测点四周用细砂填实。,基坑周边地表沉降 ：,监测技术,4、监测方法 （3） 沉降值计算 ：地表监测基点为标准水准点（高程已知），监测时通过测得各测点与水准点（基点）的高程差H，可得到各监测点的标准高程ht，然后与上次测得高程进行比较，差值h即为该测点的沉降值，即,基坑周边地表沉降 ：,监测技术,4、监测方法 （4）数据分析与处理 ：首先绘制时间位移曲线散点图，其次，当位移-时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数形式进行回归分析。,基坑地下管线 ：,监测技术,1、监测目的：为保护基坑周围的地下管线，监测采用模拟法，即在管线附近埋设地中位移计进行监测。 2、测试仪器：采用JXH-2型埋入式应变传感器，其监测精度为0.1%FS。测频仪。,基坑地下管线 ：,监测技术,3、监测方法 ：首先采用地质钻成孔，孔直径不小于76mm，成孔后将导管缓慢地放入孔中，直到最低观测点位置，然后再用专用工具依次将锚头埋入设计的位置，并进行灌浆锚固，在地表对传输电缆线进行保护。,基坑地下管线 ：,监测技术,3、监测方法 ：在开挖前开始测量初读数，然后随施工和监测情况按一定频率进行测量，至测量读数已经稳定，可不再监测该点。每次量测后应绘制不同深度的位移-历时曲线，当位移速率突然增大时应立即对各种量测信息进行综合分析，判断施工中出现了什么问题，并及时采取保证施工安全对策。,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,1、建筑物沉降监测 ：（1） 监测目的：对基坑周边建筑物沉降进行监测，了解其沉降规律。对施工过程中可能出现的险情进行及时的预报，当有异常情况时，立即采取必要的工程措施，将问题消灭于萌芽状态，以确保周边建筑物的安全。,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,1、建筑物沉降监测 ：（2）测试仪器：沉降监测采用精密水准仪+测微器，闭合差0.3mm。铟钢尺。（3）监测方法：,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,1、建筑物沉降监测 ：（3）监测方法：沉降观测点的埋设和布置 ：观测点是固定在房屋结构基础、柱、墙上的测量标志。沉降观测点应布设在最有代表性的地点，即要埋设在真正能反映建筑物发生沉降变形的位置。沉降观测布设的观测点的位置和数量，应由建筑物的大小、地基形式、结构特征及地质条件等因素确定。一般可根据下列原则布置：,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,1、建筑物沉降监测 ：（3）监测方法：沉降观测点的埋设和布置 ： 观测点应布置在建筑物沉降变化较显著的地方，并应考虑在施工期间能顺利进行观测的地方； 在建筑物四周角点、中点、大转角处以及沿外墙每10m20m或每隔23根柱基上均应埋设观测点 ；,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,1、建筑物沉降监测 ：（3）监测方法：沉降观测点的埋设和布置 ： 由于相邻影响的关系，在高层和低层建筑物、新老建筑物连接处，以及在相接处的两边都应布设观测点； 在人工加固地基与天然地基交接和基础砌筑相差悬殊处以及在相接处的两边都应布设观测点。,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,1、建筑物沉降监测 ：（3）监测方法：沉降观测点的埋设和布置 ： 当基础形式不同时需在情况变化处埋设观测点； 当在宽度大于15m 或小于15 m而地质复杂以及膨胀土地区的建筑物，应在承重内隔墙中部设内墙点，并在室内地面中心及四周设地面点；,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,1、建筑物沉降监测 ：（3）监测方法：沉降观测点的埋设和布置 ： 重型设备基础的四周及邻近堆置重物之处，即有大面积堆荷的地方，也应布设观测点； 框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上 ；,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,1、建筑物沉降监测 ：（3）监测方法：沉降观测点的埋设和布置 ： 沉降观测点的埋设标高，一般在室外地坪0.00以上0.5m较为适宜。,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,1、建筑物沉降监测 ：（3）监测方法： 建筑物的沉降监测应建立高精度的高程变形监测控制网。其具体做法是：在建筑物的外围布设一条闭合水准线，再由水准环中的固定点测定各监测点的高程，这样每隔一定周期进行一次精密水准测量，对外业观测成果严密平差，求出各水准点和沉降点的高程平差值。某一沉降监测点的沉降量即为首次观测求得的高程与本次复测求得的高程之差。,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,1、建筑物沉降监测 ：（4）监测数据处理与成果分析： 野外观测完毕以后，在对外业观测记录进行认真检查的前提下，首先对观测数据进行预处理，并保证无粗差，各项外业观测指标均满足规范要求，水准监测线路闭合差均在规范要求的限差之内。根据观测数据汇总表，以观测时间为横坐标，以累计沉降值为纵坐标，绘制出主要沉降点的沉降过程线，它可以明显地反映出沉降的趋势、规律和幅度。,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,2、建筑物倾斜监测 ： （1）监测目的：对基坑周边建筑物倾斜进行监测，结合建筑物沉降监测，对施工过程中可能出现的险情进行及时的预报，当有异常情况时，立即采取必要的工程措施，将问题消灭于萌芽状态，以确保周边建筑物的安全。,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,2、建筑物倾斜监测 ： （3）监测方法 ：建筑物的倾斜观测是通过测定建筑物顶部相对于底部或各层之间上层相对于下层的水平位移与高差，分别计算整体或分层的倾斜度、倾斜方向以及倾斜速度。测定建筑物倾斜的方法有两类，一类是通过测量建筑物基础相对沉降的方法来确定建筑物的倾斜；一类是通过测定监测点坐标的变化确定建筑物的倾斜。,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,2、建筑物倾斜监测 ： （3）监测方法 ： 通过测量建筑物基础相对沉降的方法来确定建筑物的倾斜,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,2、建筑物倾斜监测 ：（3）监测方法 ： 通过测定监测点坐标的变化确定建筑物的倾斜,周边建筑物沉降、倾斜 ：,监测技术,2、建筑物倾斜监测 ：（3）监测方法 ： 通过测定监测点坐标的变化确定建筑物的倾斜,倾斜位移为,倾斜度为,监测控制标准,监测管理表,表中：U0实测位移值；Ut允许位移值Ut的取值，根据招标文件、相关设计图纸、有关规范和类似工程经验确定。,监测控制标准,监测控制标准表,