某某市轨道交通深基坑综合监测与分析.doc

1、安徽建筑工业学院学士论文安 徽 建 筑 工 业 学 院岩 土 工 程 系本科毕业论文学 号： 姓 名： 马良 专 业： 勘查技术与工程 班 级： 课题名称：合肥市轨道交通深基坑综合监测与分析指导老师： 安徽建筑工业学院2010年6月1日摘要 深基坑工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态的复杂系统，仅靠理论分析和经验估计难以把握在复杂条件下基坑支护结构与土体的变形破坏，也难以完成安全、可靠、经济的基坑设计与施工。通过施工时整个支护系统的监测，可以了解其变化的态势，利用监测信息的反馈分析，就能较好地预测系统的变化趋势;当出现险情预兆时，可做出预警，及时采取措施，保证施工的安全和环境的安全。本

2、文以合肥市轨道交通1号线试验段方兴大道站深基坑支护工程为背景，进行了方兴大道站深基坑工程的现场监测工作，覆盖了桩（土）体深层水平位移（测斜）、围护桩顶水平（竖向）位移、钢支撑轴力、土压力、孔隙水压力、周围建筑物沉降、地下水位等监测项目。通过现场监测，取得了大量试验数据。这些数据指导了在复杂地质条件下基坑的开挖和施工，验证了支护结构设计，并在施工过程中通过信息反馈完善设计，保证了基坑支护结构和相邻建筑物的安全，根据现场量测结果提出在基坑开挖过程中应注意的问题。关键词：深基坑工程，监测，数据分析AbstractThe deep excavation engineering is a dynamic

3、 complex system that the soil and retaining structure interact with each other. It is very difficult to grasp the excavation retaining structure and soil with the deformation and failure only by theoretical analysis and experience estimated under complex conditions. It is also very difficult to comp

4、lete safe, reliable and economic design and construction of the foundation. We can understand its trend through the monitoring of the supporting system during construction and predict the trend of the system better through the analysis of feedback information. We can make warning timely and take mea

5、sures to ensure the safety of environment and construction when danger signs come out.Based on the deep excavation engineering of the rail transit line 1 testing section Fangxing avenue station in Hefei, we carried out on-site monitoring work of deep foundation pit engineering of the Fangxing road s

6、tation, covering the monitoring projects such as the deep horizontal displacement of pile (soil), retaining level (vertical) displacement of pile top, steel strut axial forces and reinforced stress, soil pressure, water pressure of pore, settlement of surrounding buildings and underground water leve

7、l. We obtained lots of test data through on-site monitoring. These data guided the excavation and construction of the foundation pit under complex geological conditions and verified design of the supporting structure. At the same time, the design was consummated through information feedback during t

8、he construction process which guaranteed the safety of the supporting structure and adjacent buildings. The problems should be paid attention to according to the measured results in the excavation process.Key Words：Deep Excavation Engineering, Monitoring, data analysis目录摘要IIAbstractIII目录IV第1章 绪论11.1

9、研究的意义及目的11.2 基坑工程现状21.3 本文的研究思路与主要内容3第2章 基坑监测技术42.1基坑工程监测项目42.2.1 一般规定42.2.2 建筑基坑工程仪器监测项目42.3巡视检查52.4 监测点布置62.4.1 一般规定62.4.2 基坑及支护结构监测点布置62.4.3 基坑周边环境监测点布置82.5 监测频率92.6 深基坑监测报警值10第3章 监测原理与方法143.1建筑基坑支护结构监测原理与方法143.1.1支护结构水平位移143.1.2支护结构竖向位移143.1.3 围护桩（土体）深层水平位移153.1.4 横撑内力监测163.1.5 侧向土压力监测173.1.6 孔隙

10、水压力监测183.1.7 钢筋应力监测193.1.8 锚杆内力监测193.2建筑基坑工程周边环境的监测原理与方法203.2.1 地下水监测203.2.2 基坑周边地表竖向位移监测203.2.3 周边建筑物变形监测20第4章 工程实例224.1工程概况224.1.1场地环境条件224.1.2场地工程地质水文条件224.1.3 不良地质作用和特殊性岩土234.2基坑支护方案244.3现场监测方案254.3.1监测目的254.3.2监测方案编制依据264.3.3监测方案274.3.4 现场监测分析31第5章 结论与建议395.1结论395.2 建议39参考文献：41附图42致 谢4444第1章 绪论

11、1.1研究的意义及目的随着地下工程及高层、超高层建筑物的兴建，深基坑工程越来越多。深基坑大多位于人口稠密的城区，周围通常有重要的建(构)筑物和地下管网。在深基坑开挖的施工过程中，基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力态转变，应力状态的改变引起土体变形，即使采取支护措施，仍有可能使其产生位移、沉降和变形，甚至产生破坏，造成严重的工程事故l。同时，基坑相邻建筑物又相当于较重的集中荷载，基坑周围的管线常引起地表水的渗漏，这些因素又是加剧土体变形的原因2。基坑开挖后，基坑内外的水土压力平衡问题就要依靠围护桩(墙)和支撑体系来实现。支护结构的破坏情况一般为围护桩(墙)因本身强度不足而发

12、生断裂破坏、支撑失稳或强度破坏而引起围护结构破坏或围护桩(墙)下端土体滑移造成围护结构整体倾覆。而这些破坏情况都有一个从量变到质变的渐变过程，在这个渐变过程中支护结构的位移、变形和土体的沉降位移和坑底土体的隆起都会发生变化3。因此，要求对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻建筑物进行综合、系统的监测，在基坑设计工作中，应充分考虑时空效应，做到“随挖随支”，约束其变形的产生，以减小土体强度的衰减而增加围抗结构的稳定性和安全性4，并为分析判别基坑施工过程中其支护结构和周围建(构)筑物及管网的安全稳定性提供科学依据，并全面了解工程情况，确保工程顺利进行5。研究的目的：(l)通过对现场监测数据与设计值的

13、对比分析，对发现的问题及时采取措施，防止破坏或极限状态发生。破坏或极限状态主要表现为静力平衡的丧失，或支护结构的构造性的破坏。在破坏前，往往会在基坑侧向的不同部位上出现较大的变形，或变形速率明显增大。如有周密的监测控制，有利于采取应急措施，防止支护结构破坏和环境事故发生6;(2)验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工。由于目前我国基坑支护结构设计水平尚处于半理论半经验的状态，土压力计算大多采用经典的侧向土压力公式，与现场实测值有一定的差异。因此在施工过程中必须知道实际的应力和应变情况，与设计值进行比较，必要时对设计方案或施工方法进行修正7。(3)支护结构的.土压力分布受支护方式、支护结

14、构刚度、施工过程和被支护土类的影响，并与侧向位移直接相关，往往是非常复杂的。现行设计分析理论尚未达到成熟的阶段8，积累完整准确的基坑开挖和支护监测结果，总结施工经验，优化设计，使支护结构的设计即安全可靠又经济合理。1.2 基坑工程现状随着城市建设的发展，各类用途的地下空间已在世界各大中城市中得到开发利用，诸如高层建筑多层地下室、地下铁道及地下车站、地下停车库、地下街道、地下商场、地下医院、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。近20年是我国城市基坑工程发展最为迅猛的时期，针对城市地区用地紧张和地价昂贵的状况，开发商总是设法提高土地的空间利用效益。由于向上伸展受到容积率的限制，因而

15、加大对地下空间的利用则成为有效的选择。深基坑开挖与支护技术得到了前所未有的发展和推进。基坑工程这个历来被认为是实践性很强的岩土工程问题，发展至今天，已迫切需要理论来指导、充实和完善。基坑支护结构的内力和变形对周围建筑物和地下管线等的影响的计算分析，目前尚不能准确地得出定量的结果。但是有关地基的稳定及变形的理论，对解决这类实际工程问题仍然有非常重要的指导意义，故目前在工程实践中采用理论导向、量测定量和经验判断三者相结合的方法，对基坑施工及周围环境保护问题做出较合理的技术决策和现场的应变决定。城市基坑工程通常处于房屋和生命线工程的密集地区，为了保护这些已建建筑物和构筑物的正常使用和安全运营，常需对

16、基坑工程引起的周围地层移动限制在一定变形值之内，也即分别要求挡土结构的水平位移和其邻近地层的垂直沉降限制在某标准值之内，甚至也限制墙体垂直沉降和地层的水平移动值满足周围环境要求，以变形控制值来分成几类标准，用以设计基坑工程的方法正在完善，取代单纯验算强度和稳定性的传统做法，在软土地区，变形在控制设计限值方面起着主导作用。基坑工程的设计和施工完全是相互依赖，密不可分的，施工的每一个阶段，结构体系和外面荷载都在变化，而且施工工艺的变化，挖土次序和位置的变化，支撑和留土时间的变化等，都非常复杂，且都对最后的结果有直接影响，绝非最后设计计算简图所能单独决定的。目前的设计理论尚不完善，对设计参数的选取还

17、需改进，还不能事先完全考虑诸多复杂因素，在基坑工程施工中处理不当时可能会出现一些意外的情况，但只要设计、施工人员重视，并密切配合加强监测分析，及时发现和解决问题，及时总结经验，基坑工程的难题会得到有效处理，因此，基坑工程的设计中须考虑施工中每一个工况的数据，重视施工监测的作用，在施工过程中进行动态设计，及时调整施工参数9。只有这样，工程才会圆满完成，也只有这样，设计理论和施工技术才会获得快速发展。1.3 本文的研究思路与主要内容本文以合肥市轨道交通1号线试验段方兴大道站深基坑支护工程的现场监测为背景，对基坑工程的监测进行研究。1.主要内容：(1)本文较全面总结了基坑监测项目、基坑监测点的布置、

18、监测频率、监测方法、监测数据的分析方法等。(2)结合现场监测的数据，对支护结构的水平（竖向）位移、支护结构（土体）深层水平位移、钢管支撑轴力、侧向土压力、孔隙水压力、周围建筑物沉降等进行了分析。第2章 基坑监测技术2.1基坑工程监测项目2.2.1 一般规定基坑工程的现场监测应采取仪器监测与巡视检查相结合的方法。1.基坑工程现场监测的对象应包括10：(1)支护结构。(2)地下水状况。(3)基坑底部及周边土体。(4)周边建筑。(5)周边管线及设施。(6)周边重要的道路。(7)其他应监测的对象。2.基坑工程的监测项目应与基坑工程设计、施工方案相匹配。应针对监测对象的关键部位，做到重点观测、项目配套并

19、形成有效的、完整的监测系统。2.2.2 建筑基坑工程仪器监测项目根据现行的建筑基坑工程监测技术规范(GB 50497-2009),基坑工程监测项目应根据表2-1选择表2-1 建筑基坑工程仪器监测项目表 基坑类别监测项目一级二级三级围护墙（边坡）顶部水平位移应侧应侧应侧围护墙（边坡）顶部竖向位移应侧应侧应侧深层水平位移应侧应侧宜测立柱竖向位移应侧宜测宜测围护墙内力宜测可测可测支撑内力应侧宜测可测立柱内力可测可测可测锚杆内力应侧宜测可测土钉内力宜测可测可测坑底隆起（回弹）宜测可测可测围护墙侧向土压力宜测可测可测孔隙水压力宜测可测可测地下水位应侧应侧应侧土体分层竖向位移宜测可测可测周边地表竖向位移应

20、侧应侧宜测周边建筑竖向位移应侧应侧应侧倾斜应侧宜测可测水平位移应侧宜测可测周边建筑、地表裂缝应侧应侧应侧周边管线变形应侧应侧应侧当基坑周边有地铁、隧道或其他对位移有特殊要求的建筑及设施时，监测项目应于有关管理部门或单位协商确定。2.3巡视检查基坑工程施工和使用期间，每天均应由专人进行巡视检查。基坑工程巡视检查包括以下内容：1.支护结构：(1)支护结构成型质量；(2)冠梁、围檩、支撑有无裂缝出现；(3)支撑、立柱有无较大变形；(4)止水帷幕有无开裂、渗漏；(5)墙后土体有无裂缝、沉陷及滑移；(6)基坑有无涌土、流沙、管涌。2.施工工况：(1)开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；(2)基坑

21、开挖分段长度、分层厚度及支锚设置是否与设计要求一致；(3)场地地表水、地下水排放状况是否正常，基坑降水、回灌设施是否运转正常；(4)基坑周边地表有无超载。3.周边环境：(1)周边管道有无破损、泄露情况；(2)周边建筑有无新增裂缝出现；(3)周边道路（地面）有无裂缝、沉陷；(4)临近基坑及建筑的施工变化情况。4.监测设施：(1)基准点、监测点完好状况；(2)监测元件的完好及保护情况；(3)有无影响观测工作的障碍物。巡视检查宜以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工具以及摄像、摄影等设备进行。2.4 监测点布置2.4.1 一般规定基坑工程监测点的布置应能反应监测对象的实际状态及其变化趋势，监测点

22、应布置在内力及变形关键特征点上，并应满足观测要求。基坑工程监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作，并应减少对施工作业的不利影响。监测标志应稳固、明显、结构合理，监测点的位置应避开障碍物，便于观测。2.4.2 基坑及支护结构监测点布置1.维护墙或基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应布置监测点。监测点水平间距不宜大于20m，每边监测点数目不宜少于3个。水平和竖向位移监测点宜为共用点，监测点宜设置在维护墙顶或基坑坡顶上。2.围护墙或土体深层水平位移监测点宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位。监测点水平间距宜为20m50m，每边监测点数目不应少于1个。用测斜

23、仪观测深层水平位移时，当测斜管埋设在围护墙体内，测斜管长度不宜小于维护墙体的深度；当测斜管埋设在土体中，测斜管的长度不宜小于基坑开挖深度的1.5倍，并应大于围护墙的深度。以测斜管底为固定起点算起，管底应嵌入稳定的土体中。3.围护墙内力监测点应布置在受力、变形较大且有代表性的部位。监测点数量和水平间距视具体情况而定。竖直方向的监测点应布置在弯矩极值处，竖向间距宜为2m4m。4.支撑内力监测点布置应符合下列要求：(1)监测点应设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起拉制作用的杆件上。(2)每层支撑的内力监测点不应少于3个，各层支撑的监测点位置在竖向上宜保持一致。(3)钢支撑的监测截面宜选择在两支点间

24、13部位或支撑的端头；混凝土支撑的监测截面宜选择在两支点间13部位，并避开节点位置。(4)每个监测点截面内传感器的设置及布置应满足不同传感器测试要求。5.立柱的竖向位移监测点宜布置在基坑中部、多根支撑交汇处、地质条件复杂处的立柱上。监测点不应少于立柱总根数的5%，逆作法施工的基坑不应少于10%，且均不应少于3根。立柱的内力监测点宜布置在受力较大的立柱上，位置宜设在坑底以上各层立柱下部的13部位。6.围护墙侧向土压力监测点的布置应符合下列要求：(1)监测点应布置在受力、土质条件变化较大或其他有代表性的部位。(2)平面布置上基坑每边不宜少于2个监测点。竖向布置上监测点间距宜为2m5m，下部宜加密。

25、(3)当按土层分布情况布设时，每层应至少布置一个监测点，且宜布置在各层土的中部。7.孔隙水压力监测点宜布置在基坑受力、变形较大或有代表性的部位。竖向布置上监测点宜在水压力变化影响深度范围内按土层情况布设，竖向间距宜为2m5m，数量不宜少于3个。8.地下水位监测点的布置应符合下列要求：(1)基坑内地下水位当采用沉井降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和两相邻降水井的中间部位；当采用轻型井点、喷射井点降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和周边拐角处，监测点数量应视具体情况确定。(2)基坑外地下水监测点应沿基坑、被保护对象的周边或在基坑与被保护对象之间布置。监测点间距宜为20m50m。相邻建筑、重要的管

26、线或管线密集处应布置水位监测点；当有止水帷幕时，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处。(3)水位观测点的管底埋设深度应在最低设计水位或最低允许地下水位之下3m5m处。承压水水位监测管的滤管应埋置在所测得承压含水层中。(4)回灌井点观测井应设置在回灌井点与被保护对象之间。2.4.3 基坑周边环境监测点布置从基坑边缘以外13倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境应作为监测对象。必要时尚应扩大监测范围。1.建筑竖向位移监测点的布置应符合下列要求：(1)建筑四角、沿外墙每10m15m处或每隔23根柱基上，且每侧不少于3个监测点。(2)不同地基或基础的分界处。(3)不同结构的分界处。(4)变形缝、抗震缝或严重

27、开裂处的两侧。(5)新、旧建筑或高低建筑交接处的两侧。(6)高耸构筑物基础轴线的对称部位，每一构筑物不应少于4点。2.建筑水平位移监测点应布置在建筑的外墙墙角、外墙中间部位的墙上或柱上、裂缝两侧以及其他有代表性的部位，监测点间距视具体情况而定，一侧墙体的监测点不宜少于3点。3.建筑倾斜监测点的布置应符合下列要求。(1)监测点宜布置在建筑角点、变形缝两侧的承重柱或墙上。(2)监测点应沿主体顶部、底部上下对应布置，上、下监测点应布置在同一竖直线上。4.建筑裂缝、地表裂缝监测点应选择有代表性的裂缝进行布置，当原有裂缝增大或出现新裂缝时，应及时增设监测点。对需要观测的裂缝，每条裂缝的监测点至少应设2个

28、，且宜设置在裂缝的最宽处及裂缝的末端。5.基坑周边地表竖向位移监测点宜按监测剖面设在坑边中部或其他有代表性的部位。监测剖面应与坑边垂直，数量视具体情况确定。每个监测剖面上的监测点数量不宜少于5个。2.5 监测频率1.基坑工程监测频率应以能系统反映监测对象所测项目的重要变化过程，而又不遗漏其变化时刻为原则。2.基坑工程监测工作应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。监测工作一般应从基坑工程施工前开始，直至地下工程完成为止。对有特殊要求的周边环境的监测应根据需要延续至变形趋于稳定后才能结束。3.监测项目的监测频率应考虑基坑工程等级、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化。当监测值相

29、对稳定时，可适当降低监测频率。对于应测项目，在无数据异常和事故征兆的情况下，开挖后仪器监测频率的确定可参照表2-2。表2-2 现场仪器监测的监测频率 基坑类别施工进程基坑设计开挖深度5m510m1015m15m一级开挖深度（m）51次/1d1次/2d1次2d1次/2d5101次/1d1次/1d1次/1d102次/1d2次/1d底板浇筑后时间（d）71次/1d1次/1d2次/1d2次/1d7141次/3d1次/2d1次/1d1次/1d14281次/5d1次/3d1次/2d1次/1d281次/7d1次/5d1次/3d1次/3d二级开挖深度（m）51次/2d1次/2d5101次/1d底板浇筑后时间（

30、d）71次/2d1次/2d7141次/3d1次/3d14281次/7d1次/5d281次/10d1次/10d注：1.当基坑工程等级为三级时，监测频率可视具体情况要求适当降低；2.基坑工程施工至开挖前的监测频率视具体情况确定；3.宜测、可测项目的仪器监测频率可视具体情况要求适当降低；4.有支撑的支护结构各道支撑开始拆除到拆除完成后3d内监测频率应为1次/1d。4.当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率，并及时向委托方及相关单位报告监测结果：(1)监测数据达到报警值；(2)监测数据变化量较大或者速率加快；(3)存在勘察中未发现的不良地质条件；(4)超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计施工；

31、(5)基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；(6)基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；(7)支护结构出现开裂；(8)周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；(9)邻近的建（构）筑物出现突然较大沉降、不均匀沉降或严重开裂；(10)基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象；(11)基坑工程发生事故后重新组织施工；(12)出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。2.6 深基坑监测报警值基坑监测工程必须确定监测报警值，监测报警值应满足基坑工程设计、地下结构设计以及周边环境中被保护对象的控制要求。1.基坑及支护结构监测报警值基坑及支护结构监测报警值根据土质特征、设计结果及表2

32、-3确定。表2-3 基坑及支护结构监测报警值序号监测项目支护结构类型基坑类别一级二级三级累计值变化速率（mm/d）累计值变化速率（mm/d）累计值变化速率（mm/d）绝对值（mm）相对基坑深度（h）控制值绝对值（mm）相对基坑深度（h）控制值绝对值（mm）相对基坑深度（h）控制值1围护墙（边坡）顶部水平位移放坡、土钉墙、喷锚支护、水泥土墙30350.3%0.4%51050600.6%0.8%101570800.8%1.0%1520钢板桩、灌注桩、型钢水泥土墙、地下连续墙25300.2%0.3%2340500.5%0.7%4660700.6%0.8%8102围护墙（边坡）顶部竖向位移放坡、土钉墙

33、、喷锚支护、水泥土墙20400.3%0.4%3550600.6%0.8%5870800.8%1.0%810钢板桩、灌注桩、型钢水泥土墙、地下连续墙10200.1%0.2%2325300.3%0.5%3435400.5%0.6%453深层水平位移水泥土墙30350.3%0.4%51050600.6%0.8%101570800.8%1.0%1520钢板桩50600.6%0.7%2380850.7%0.8%46901000.9%1.0%810型钢水泥土墙50550.5%0.6%75800.7%0.8%80900.9%1.0%灌注桩45500.4%0.5%70750.6%0.7%70800.8%0.9

34、%地下连续墙40500.4%0.5%70750.7%0.8%80900.9%1.0%4立柱竖向位移25352335454655658105基坑周边地表竖向位移25352350604660808106坑底隆起（回弹）25352350604660808107土压力60%70% f1-70%80% f1-70%80% f1-8孔隙水压力-9支撑内力60%70% f2-70%80% f2-70%80% f2-10围护墙内力-11立柱内力-12锚杆内力-注：1.h为基坑设计开挖深度，f1为荷载设计值，f2为构件承载能力设计值；2.累计值取绝对值和相对基坑深度(h)控制值两者的小值；3.当监测项目的变化速

35、率达到表中规定值或连续3天超过该值的70%，应报警；4.嵌岩的灌注桩或地下连续墙报警值宜按上表数值的50%取用。2.基坑周边环境监测报警值表2-4 建筑基坑工程周边环境监测报警值 项目监测对象累计值变化速率备注地下水位变化1000500-管线位移刚性管道压力103013-非压力104035-柔性管线104035-邻近建筑物位移106013-裂缝宽度建筑1.53持续发展-地表1015持续发展-注：建筑整体倾斜度累计值达到2/1000或倾斜速度连续3d大于0.0001H/d（H为建筑承重结构高度）时应报警。3.当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并应对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取

36、应急措施。(1)监测数据达到监测报警值的累计值。(2)基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流砂、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等。(3基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的现象。(4)周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝。(5)周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、渗漏等。第3章 监测原理与方法3.1建筑基坑支护结构监测原理与方法3.1.1支护结构水平位移支护结构水平位移监测，是深基坑工程施工监测的一项基本内容。通过进行支护结构顶水平位移监测，可以掌握围支护结构在基坑施工过程中的平面变形情况，用于同设;计比较，分析对周围

37、环境的影响。 1.观测墩设置：在基坑开挖深度3倍范围外不受施工影响的稳定区域处(具体看现场情况)，用钢筋混凝土浇筑观测墩(数量不少于3点)，墩顶面埋设全站仪中心螺丝，用以经纬仪的强制对中，其对中误差应小于0.1mm。在基坑冠梁方向上的远处建筑物上设置观测目标，用于全站仪或经纬仪观测照准。2.监测点埋设：在圈梁顶、抗滑桩顶和坡体表面埋设活动觇牌基座强制对中螺杆。对中螺杆应尽量设在视准轴线上，其偏离距离以不超过活动觇牌读数尺的读数范围，强制观测墩中心螺旋及对中螺杆应加螺套，以防止在施工中被损坏。3.测量方法：采用经纬仪视准线法观测并辅以小角度法和全站仪坐标法。视准线法是将仪器架设在观测墩上，盘左照

38、准定向点，读取测点上觇牌读数，再盘右照准定向点，读取觇牌读数，取其均值。本次观测值减去初始观测值，即为累计位移量；本次观测值减去上次观测值即为本期位移量。采用小角度法时，用全站仪测定观测墩到测点的水平距离，用经纬仪二个测回观测测点方向与基准方向夹角，根据其夹角的变化值计算出累计位移量，在观测成果的处置中，应顾及根据基准点或稳定的检核点用视准线法观测基准线端点的偏差改正，初始观测应进行两次观测，求取平均值作为初始值。采用坐标法时用全站仪测各观测点坐标，将本次坐标与初测坐标或及上次坐标之差求出，即得到本次位移及累计位移11。3.1.2支护结构竖向位移支护结构竖向位移也是反应基坑安全的一个指标，特别

39、是当支护形式为放坡、土钉墙、水泥上墙时更为重要。1.测点埋设：用电钻在选定点处打孔，然后埋入隐蔽式监测标志，在上面拧上螺杆观测标志进行观测。在道路上每隔2025m用道钉做标志。2.测量方法：在远离基坑区选择4个基准点，确定其中一个基准点的假定标高，用二等水准测量的方法分两次观测其高差，并推求出另一基准点的标高，作为垂直位移观测的高程基准。各测点与基准点布设成附合或闭合水准网，采用逐次趋近法严密平差程序，由计算机求出其各点的标高。采取建筑变形测量二级精度进行观测，观测视线长度应小于规范规定值，一般不超过15m，标尺基辅分划读数之差0.3mm，基辅分划高差之差0.5mm，环线闭合差1.0n(n为测

40、站数)，每测站高差中误差0.5mm，水准仪I角10，水准仪的实偿误差0.2，初始观测应单程双测观测，取其平均值作为初始值。测量过程中应经常检核水准仪I角；观测时应使用同一根标尺，如使用两根标尺进行观测时，应注意观测点间采用偶数站观测，以消除标尺零点不等差。本次标高减去上次标高为本期沉降量，本次标高减去初始标高为累计垂直位移量。3.1.3 围护桩（土体）深层水平位移支护结构在基坑挖土后，基坑内外的水土压力平衡要依靠围护墙体和支撑系统。围护墙体在基坑外侧水上压力作用下，会发生变形。1.测斜管埋设：在混凝土桩的围护段，将PVC测斜管随同钢筋笼一起埋入桩中；测斜管管口封闭，接头处连接牢固。埋设时，一组

41、导槽垂直于基坑冠梁，另一组则平行于基坑冠梁。 2.测量方法：测斜管内壁有二组90度的纵向导槽，导槽控制了测斜方位，垂直于基坑圈梁的一组导槽，实测位移指向基坑内为正，反之为负。测试时，测斜仪探头沿导槽缓缓下沉至孔底，在温度稳定一段时间后，自下而上以0.5m为间隔逐段测出位移，测完后，将探头旋转180度，重新观测一次。 3.测斜仪是一种可精确地测量沿垂直方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器。测斜仪可分为活动式和固定式两种，在基坑开挖支护监测中常用活动式测斜仪。在基坑开挖之前先将有四个相互垂直导槽的测斜管埋入支护结构或被支护的土体。测量时，将活动式测头放入测斜管，使测头上的导向滚轮卡在测斜管

42、内壁的导槽中，沿槽滚动，活动式测头可连续地测定沿测斜管整个深度的水平位移变化。测斜管的工作原理是根据摆锤受重力作用为基础测定以摆锤为基准的弧角变化。当土体产生位移时，埋入土体中的测斜管随土体同步位移，测斜管的位移即为土体的位移量。放入测斜管内的活动探头，测出的量是各个不同分段点上测斜管的倾角，而该段测斜管的位移S为: S=L*sin，式中L为各段点之间的单位长度。测斜仪原理如图3-1所示。 图3-1 测斜仪原理1-基准线 2-测斜仪 3-变形后的曲线图3-2 测斜仪在管中示意图1-测斜管 2-垂直线 L-导轮间距 -倾角 Lsin-侧向位移3.1.4 横撑内力监测1.部位：安装在钢支撑的端部,

43、用配套的轴力计安装架固定支撑端部。安装架圆形筒上设有开槽的端面与冠梁或腰梁上的钢板用电焊焊接牢固,电焊时钢支撑中心轴线与安装中心点对齐。待冷却后,把轴力计推入焊好的安装架圆形钢筒内并用钢筒上的4个M10螺丝把轴力计牢固的固定在安装架上。图3-3 钢管支撑反力计安装示意图2.测量方法：测量过程中用振弦读数仪测量出轴力计输出频率F,按下式求出支撑轴力P=K(F0-F)+B。式中K为轴力计标定系数;F0为原始频率模数;F即实测频率模数；B为计算修正值。3.1.5 侧向土压力监测侧向土压力是基坑工程周围土体介质传递给围护结构的水平力，其中包括土体自重应力、附加应力及水压力等对围护结构的共同作用，土压力

44、的大小直接决定着围护结构的稳定性、结构的安全度及地基的稳定性。土压力监测可采用振弦式土压力计。振弦式土压力计长期稳定性高，对绝缘性要求较低，较适用于作土压力的长期观测。振弦式土压力计工作原理如图3-3所示。图3-3 振弦式传感器示意图当压力盒的量测薄膜受到压力时，薄膜将发生挠曲，使得其上的两个钢弦支架张开，将钢弦拉得更紧。弦拉得愈紧，它的振动频率也愈高。当电磁线圈内有电流(电脉冲)通过时，线圈产生磁通，使铁芯带磁性，因而激起钢弦振动。电流中断时(脉冲间歇)，电磁线圈的铁芯上留有剩磁，钢弦的振动使得线圈中的磁通发生变化，因而感应出电动势，用频率计测出感应电动势的频率就可以测出钢弦的振动频率。为了确定钢弦的振动频率与作用在薄膜上的压力之间的关系，需要对压力盒进行标定。标定是在实验室内用油泵装置对压力盒施加压力，并用频率接收器量测出对应于不同压力的钢弦振动频率11。这样可得到每个压力盒的标定曲线。当现场观测时，根