基坑监测作业指导书.docx

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1、基坑监测作业指导书内部资料审定:安吉县经纬土地勘测2023年9月一、概述随着我国城市建设顶峰的到来，地下空间的开发力度越来越大，地下室由一层开展到多层，相应的基坑开挖深度也从地表以下56m开展到1213m,个别甚至到达30m。建筑、地铁、合流污水、过江隧道、交通枢纽、地下变电站等建设工程中的基坑工程占了相当的比例。近几年，深基坑工程在总体数量、开挖深度、平面尺寸以及使用领域等方面都得到高速的开展。一、基坑监测的重要性和目的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状态转变，应力状态的改变引起国护结构承受荷载并导致围护结构和土体的变形，围护结构的内力（围护

2、桩和墙的内力、支撑轴力或土锚拉力等）和变形（深基坑坑内土体的隆起、基坑支护结构及其周围土体的沉降和侧向住移等）中的任一量值趣过容许的范围，将造成基坑的失稳破坏或对周围环境造成不利影响，深基坑开挖工程往往在建筑密集的市中心，施工场地四周有建筑物和地下管线，基坑开挖所引起的土体变形将在一定程度上改变这些建筑物和地下管线的正常状态，当土体变形过大时，会造成邻近结构和设施的失效或破坏。同时，基坑相邻的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浅层水的渗漏，这些因素又是导致土体变形加剧的原因。基坑工程设置于力学性质相当复杂的地层中，在基坑围护结构设计和变形预估时，一方面，基坑围护体系所承受的

3、土压力等荷载存在着较大的不确定性；另一方面，对地层和围护结构一般都作了较多的简化和假定，与工程实际有一定的差异；加之，基坑开挖与围护结构施工过程中，存在着时间和空间上的延迟过程，以及降雨、地面堆载和挖机撞击等偶然因素的作用，使得现阶段在基坑工程设计时，对结构内力计算以及结构和土体变形的预估与工程实际情况有较大的差异，并在相当程度上仍依靠经验。因此，在深基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的平安性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反响，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参

4、数。国察相继公布实施了国家标准建筑基坑工程监测技术标准GB50497-2023、行业标准建筑基坑工程技术标准(YB9258-97)、建筑变形测量标准(JGJ82007)等，都对现场监、测作了具体规定，将其作为基坑工程施工中必不可少的组成局部。而在地铁、隧道和合流污水工程等大型构筑物平安保护区内的基坑，相关部门都公布了有关文件确定其环境保护的标准和要求。基坑工程监测已成为建设管理部门强制性指令措施，受到业主、监理、设计、施工和相关管线单位高度重视。基坑监测应到达的目的：1、对基坑围护体系及周边环境平安进行有效监护在深基坑开挖与支护施筑过程中，必须在满足支护结构及被支护土体的稳定性，防止破坏和极限

5、状态发生的同时，不产生由于支护结构及被支护土体的过大变形而引起邻近建筑物的倾斜或开裂，邻近管线的渗漏等。从理论上说，如果基坑围护工程的设计是合理可靠的，那么表征土体和支护系统力学形态的一切物理量都随时间而渐趋稳定，反之，如果测得表征土体和支护系统力学形态特点的某几种或某种物理量，其变化随时间而不是渐趋稳定，那么可以断言土体和支护系统不稳定，支护必须加强或修改设计参数。在工程实际中，基坑在破杯前，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。在20世纪90年代初期，基坑失稳引起的工程事故比拟常见，随着工程经验的积累，这种事故越来越少。但由于支护结构及被支护土体的过大变形而引起邻

6、近建筑物和管线破坏那么仍然时有发生，而事实上大局部基坑围护的目的也就是出于保护邻近建筑物和管线。因此，基坑开挖过程中进行周密的监测，可以保证在建筑物和管线变形处在正常范围内时基坑的顺利施工，在建筑物和管线的变形接近警戒值时，有利于采取对建筑物和管线本体进行保护的技术应急措施，在很大程度上防止或减轻破坏的后果。2、为信息化施工提供参数基坑施工总是从点到面，从上到下分工况局部实施。基坑工程监测不仅即时反映出开挖产生的应力和变形状况，还可以根据由局部和前一工况的开挖产生的应力和变形实测值与预估值的分析，验证原设计和施工方案正确性，同时可对基坑开挖到下一个施工工况时的受力和变形的数值和趋势进行预测，并

7、根据受力和变形实测和预测结果与设计时采用的值进行比拟，必要时对设计方案和施工工艺进行修正。3、验证有关设计参数因基坑支护结构设计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，与现场实测值相比拟有一定的差异，基坑周围土体的变形也还没有成熟的计算方法。因此，在施工过程中需要知道现场实际的受力和变形情况。支护结构上所承受的土压力及其分布，受地质条件、支护方式、支护结构刚度、基坑平面几何形状、开挖深度、施工工艺等的影响，并直接与侧向位移有关，而基坑的侧向位移又与挖土的空间顺序、施工进度等时间和空间因素等有复杂的关系，现行设计分析理论尚未完全成熟。基坑围护的设计和施工，应该在充分借鉴

8、现有成功经验和吸取失败教训的根底上，根据自身的特点，力求在技术方案中有所创新、更趋完善。对于某一基坑工程，在方案设计阶段需要参考同类工程的图纸和监测成果，在竣工完成后那么为以后的基坑工程设计增添了一个工程实例。现场监测不仅确保了本基坑工程的平安，在某种意义上也是一次1：1的实体试验，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反响，是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合表达，因而也为基坑工程领域的科学和技术开展积累了第一手资料。二、基坑监测工作根本要求1、基坑监测应由委托方委托具备相应资质的第三方承当。2、基坑围护设计单位及相关单位应提出监测技术要求。3、监测单位监测前应在现场踏勘和收集相关

9、资料根底上，依据委托方和相关单位提出的监测要求和标准、规程规定编制详细的基坑监测方案，监测方案须在本单位审批的根底上报委托方及相关单位认可前方可实施。4、基坑工程在开挖和支撑施工过程中的力学效应是从各个侧面同时展现出来的，在诸如围护结构变形和内力、地层移动和地表沉降等物理量之间存在着内在的紧密联系，因此监测方案设计时应充分考虑各项监测内容间监测结果的互相印证、互相检验，从而对监测结果有全面正确的把握。5、监测数据必须是可靠真实的，数据的可靠性由测试元件安装或埋设的可靠性、监测仪器的精度、可靠性以及监测人员的素质来保证。监测数据真实性要求所有数据必须以原始记录为依据，原始记录任何人不得更改、删除

10、。6、监测数据必须是及时的，监测数据需在现场及时计算处理，计算有问题可及时复测，尽量做到当天报表当天出。因为基坑开挖是一个动态的施工过程，只有保证及时监测，才能有利于及时发现隐患，及时采取措施。7、埋设于结构中的监测元件应尽量减少对结构的正常受力的影响，埋设水土压力监测元件、测斜管和分层沉降管时的回填土应注意与土介质的匹配。8、对重要的监测工程，应按照工程具体情况预先设定预警值和报警制度，预警值应包括变形或内力量值及其变化速率。但目前对警戒值确实定还缺乏统一的定量化指标和判别准那么，这在一定程度上限制和削弱了报警的有效性。9、基坑监测应整理完整的监测记录表、数据报表、形象的图表和曲线，监测结束

11、后整理出监测报告。基坑工程监测技术是一门综合性很强的技术，它以土力学、钢筋混凝土力学及岩土工程设计理论和方法等学科为理论根底，以仪器仪表、传感器、计算机、测试技术等学科为技术支持，同时还融合了基坑工程施工工艺与工程实践经验。三、基坑工程监测等级划分2023年公布实施的中华人民共和国国家标准建筑地基根底工程施工质量验收标准(GB50202-2002)对基坑工程进行等级划分，规定基坑工程等级根据基坑工程平安等级、周边环境等级和地基复杂程度划分为三级。国家标准建筑基坑工程监测技术标准中表4.2.1列出了各级基坑工程监测工程的种类，其中应测为必须监测工程，“宜测为适合监测的工程，可测为可以选择监测或者

12、不选择的工程。同时需要注意的是：同一基坑各侧壁的工程监测等级可能不同。对基坑各侧边条件差异很大且复杂的基坑工程，在确定基坑工程监测等级时，应明确基坑各侧壁工程监测等级基坑监测等级应是最高基坑侧壁监测等级。四、基坑监测参数基坑监测按监测工程分类可分为：巡视巡查、水平位移监测、竖向位移监测、深层侧向水平位移监测测斜、倾斜监测、裂缝监测、支护结构内力监测、土压力监测、孔隙水压力监测、地下水位监测、锚杆拉力监测、坑外土体分层垂直位移监测、坑底隆起回弹等。二、围护体系内力监测一、监测工程基坑工程国护体系内力监测包括支撑内力、锚杆拉力、围护墙内力、围模内力、立柱内力等。支撑内力、锚杆拉力为板式围护体系一、

13、二级基坑应测工程，三级基坑选测工程。围护墙内力、围棚内力为板式围护体系一级基坑应测工程，二级基坑选测工程。立柱内力为板式国护体系一、二级基坑选测工程，主要用于逆作法施工。二、仪器、设备简介1.监测传感器及根本原理钢弦式传感器监测传感器是地下工程施工前或施工过程中直接埋设在地层及结构物中，用以监测其在施工阶段受力和变的传感器。按照它们的工作原理可分成差动电阻式（卡尔逊式）、钢弦式、电阻应变式、电感式等多种。目前地下工程中使用较多的是领弦式和电阻应变片式传感器。钢弦式传感器是利用钢弦的振动频率将物理量变为电量，再通过二次测量仪表（频率计）将频率的变化反映出来。当钢弦在外力作用下产生变形时，其振动频

14、率即发生变化。在传感器内有一块电磁铁，当激振发生器向线圈内通入脉冲电流时钢弦振动。钢弦的振动又在电磁线圈内产生交变电动势。利用频率计就可测得此交变电动势即叙弦的振动频率，其构造如下列图所示。根据预先标定的频率-应力曲线或频率一应变曲线即可换算出所需测定的压力值或变形值。由于频率信号不受传感器与接收仪器之间信号电缆长度的影响，因此钢弦式传感器十分适用于长距离遥测（国内电缆可长达100Om,国外电缆可长达1500m）。当然，无线传输技术的应用也为长距离遥测提供了技术支撑。钢弦式传感器还具有稳定性、耐久性好的特点.能适应相对较差的监测环境，在目前工程实践中得到了广泛应用。钢弦式传感器物理计算公式：P

15、=K（J丹）（27）式中P-待测物理量；K-与待测物理量相匹配的标定系数：fi一测试频率:工,一初始频率。钢弦式传感器可制作成用于不同监测参数的传感器，如应变计、钢筋应力计、轴力计、孔隙水压力计和土压力盒）等。1应变计应变计是用于监测结构承受荷载、温度变化而产生变形的监测传感器。与应力计所不同的是，应变计中传感器的刚度要远远小于监测对象的刚度。根据应变计的布置方式，可分为外表应变计和埋入式应变计。1外表应变计。外表应变计主要用于钢结构外表，也可用于混凝土外表。外表应变计由两块安装钢支座、微振线圈、电缆组件和应变杆组成，其微振线圈可从应变杆卸下，这样就增加了一个可变度使得传感器的安装、维护更为方

16、便，并且可以调节测量范国标距）。安装时使用一个定位托架，用电弧焊将两端的安装钢支座焊或安装在待测结构的外表。外表应变计的特点在于安装快捷，可在测试开始前再行安装，防止前期施工造成的损坏，传感器成活率高。2埋入式应变计。埋入式应变计可在混凝土结构浇筑时，直接埋入混凝土中用于地下工程的长期应变测量。埋入式应变计的两端有两个不锈钢圆盘。圆盘之间用柔性的铝合金波纹管连接.中间放置一根张拉好的钢弦，将应变计埋入混凝土内。混凝土的变形（即应变）使两端圆盘相对移动，这样就改变了张力，用电磁线圈激振钢弦，通过监测钢弦的频率求混凝土的变形。埋入式应变计因完全埋入在混凝土中，不受外界施工的影响稳定性耐久性好，使用寿命长。2钢筋应力计用于测量钢筋混凝土内的钢筋应力。可根据被测钢筋的直径选配与之相应的钢筋应