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《岩土工程原位测试》课程作业
1.资料背景
1.1 工程概况
工程总用地面积约72534.55 ㎡，地上建筑面积244002.92 ㎡，地下建筑面积82793.79 ㎡。小区共有主楼13幢（9#~22#楼），主楼附属楼3 幢（26#~28#楼），办公楼1 幢（23#楼）
及幼儿园1 幢（25#楼），各建筑物详细的工程情况及要求见表1.1。
拟建项目为对差异沉降敏感程度敏感，对地基强度要求较高。9#、11#、13#、17#、19#、21#主楼工程重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度为中等，岩土工程勘察等级为乙级，地基基础设计等级为乙级；10#、12#、15#、16#、18#、20#、22#主楼及23#办公楼工程重要性等级为一级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度为中等，岩土工程勘察等级为甲级，地基基础设计等级为甲级；26#、27#、28#附属楼及25#幼儿园工程重要性等级为三级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度为中等，岩土工程勘察等级为乙级，地基基础设计等级为丙级。基坑侧壁安全等级为一级，主楼、办公楼及附属楼建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类），幼儿园建筑抗震设防类别为重点设防类（乙类）。
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本工程由福建省**工程勘察院承担工程地质勘察，**设计有限公司承担结构设计，**建筑工程公司承担工程总承包，**建设监理有限公司承担工程监理。
1.2 岩土工程勘察资料
根据钻探揭露，综合土工试验和原位测试成果，将场地岩土层划分为5 个地质单元共7 个主层及1 个亚层。地层分布情况及其厚度大致如图1所示，参数如下表1。
现建筑场地整体地形平坦开阔，地面高程介于2.80~5.10m 之间，最大相对高差约2.30m，地形总体变化坡度小于5°,地势平缓。拟建场
表1 参数 层序及土名 ① ② ③ ③-1 素填土 淤泥 碎石 含碎石粉质粘土 重度 γ3o(kN/m) 17 15.8 20.5 18.5 C(kPa) 5 5.4 / 3 直剪固快 峰值强度 Ф() 13 3.6 30.0 20.0 o地内无地上、地下建（构）筑物，西北向用地红线外侧约10m 为已建住宅小区（楼高17 层，框剪结构，基础型式为预制桩基础），东北向用地红线外侧约15m 为已建住宅小区（楼高5 层，框架结构，基础型式为预制桩基础），场地西南向外侧现为空地，东南向临近市政路。基坑开挖深度一般为8.00~10.00m，基坑开挖深度范围内岩土层主要为素填土、淤泥、碎石及含碎石粉质粘土。
2.1 桩基础选型、检测内容与检测方案设计
基础桩拟选用φ500-100的PHC端承管桩，则桩体应坐落在砂土状强风化花岗岩上，并部分嵌入岩体。由于PHC管桩具有以下优点单桩承载力高、应用范围广、沉桩质量可靠、工程造价最便宜、施工速度快、工效高、工期短、施工质量有保证等等，但也存在一些缺陷，例如施工后PHC管桩上浮、浅部严重缺陷或断桩、接桩位置焊接质量差而导致的缺陷。因此，对于基础桩的监测内容包括： 一、现场抽检：
1、成品管桩的外观质量、尺寸偏差及抗弯性能； 2、预应力钢筋直径、数量、质量； 3、螺旋筋的直径、螺旋距、加密长度；
4、端头板尺寸偏差； 5、砼强度；
6、砂、碎石级配及压碎指标。 二、产品质量保证体系： 1、检验设备与仪器；
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2、原材料控制； 3、工序质量检验； 4,、产品出厂检验；
5、产品质保书； 6、产品标志。
三、施工质量检测： 1、桩身完整性监测； 2、单桩竖向承载力检测； 3、桩体倾斜度检测等等。 4、单桩水平承载力 5、单桩抗浮力
因此，基础桩的检测可以采用静载荷试验和低应变法相结合。其原因是，静载荷试验和低应变法可以测出①、单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；②、检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；③、分析桩侧和桩身土阻力等。同时，可以监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。 基桩内力测试宜采用应变式传感器或钢弦式传感器。根据测试目的及要求，宜按传感器技术、环境特性，选择适合的传感器；也可采用滑动测微计。需要检测桩身某断面或桩端位移时，可在需检测断面设置沉降杆。
传感器设置位置及数量宜符合下列规定： 1 传感器宜放在两种不同性质土层的界面处，以测量桩在不同土层中的分层摩阻力。在地面处(或以上)应设置一个测量断面作为传感器标定断面。传感器埋设断面距桩顶和桩底的距离不宜小于1倍桩径。
2 在同一断面处可对称设置2～4个传感器，当桩径较大或试验要求较高时取高值。 对混凝土预制桩，应变传感器的制作和埋设可视具体情况采用以下三种方法之一： 1)在600～1000mm长的钢筋上，轴向、横向粘贴四个(二个)应变计组成全桥(半桥)，经防水绝缘处理后，到材料试验机上进行应力-应变关系标定。标定时的最大拉力宜控制在钢筋抗拉强度设计值的60％以内，经三次重复标定，应力-应变曲线的线性、滞后和重复性满足要求后，方可采用。传感器应在浇筑混凝土前按指定位置焊接或绑扎(泥浆护壁灌注桩应焊接)在主筋上，并满足规范对钢筋锚固长度的要求。固定后带应变计的钢筋不得弯曲变形或有附加应力产生。
2)直接将电阻应变计粘贴在桩身指定断面的主筋上，其制作方法及要求同本条第1款钢桩上粘贴应变计的方法及要求。
3)将应变砖或埋入式混凝土应变测量传感器按产品使用要求预埋在预制桩的桩身指定位置。 静载荷试验桩树不少于总装着的1%，且不少于3根
本次试验采用武汉岩海工程技术开发公司生产的全自动桩基静载测试分析系统（主要由主机、中继器、控载箱、位移传感器、压力传感器/力传感器等组成）采集数据，采用压重平台反力装置，利用不小于预定最大试验荷载值的1.2倍（含钢梁重）的混凝土试块提供反力，采用油压千斤顶结合电动油泵加压，利用两个位移传感器测量位移，压力传感器测定压力。试验所用的仪器、仪表均经计量检定部门检定合格，并在有效期内。试验装置示意图如图2所示。
千斤顶位移传感器荷载承台座磁力座承台座 基准梁页脚内容4
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图2基桩竖向静载示意图
单桩最大试验荷载取设计荷载特征值的2倍，采用快速维持荷载法，即一般每隔1小时加一级荷载。试验要点如下：
1、共分10级进行加载，每级加载量为要求的最大试验荷载的1/10， 第一级按2倍分级荷载加荷。
2、每级荷载施加后维持1h，按第5、15、30min测读桩顶沉降量，以后每 隔15min测读一次。
3、测读时间累计为1h时，若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量与相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量相比未明显收敛时，应延长维持荷载时间，直至最后15min的沉降增量小于相邻15min的沉降增量为止。
4、卸载按加载量的两倍逐级等量卸载，其中第一级卸载量可视情况取分级荷载的2～3倍。每级荷载测读15min，按第5、15min测读。卸载至零时，读测稳定的残余沉降量，维持时间为2小时，测读时间为第5、15、30min，以后每隔30min测读一次。
5、出现下列现象之一时，可终止加载试验：
1）.某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍。 注：当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降超过40mm。 2）.某一级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定（收敛）标准。
3）.当达不到极限荷载，已达最大试验荷载，桩顶沉降速率达到相对稳定（收敛）标准。
4）.当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降60～80mm；特殊情况下可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。
6、单桩竖向极限承载力可按下列方法综合分析确定：
（1）根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q～s曲线，取其发生明显陡降的起点对应的荷载值。
（2）根据沉降随时间变化的特征值确定：取s～Lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。
（3）对于缓变型Q～s曲线可根据沉降量确定：宜取s＝40mm对应的荷载；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；对于直径大于或等于800mm的桩，可取s＝0.05D（D为桩端直径）所对应的荷载值。当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时，桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。
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3.1基坑支护方案设计
由于场地开挖面积大，现拟采用盆式开挖法。盆式开挖适合于基坑面积大、支撑或拉锚作业困难且无法放坡的基坑。它的开挖过程是先用SMW工法进行基坑排桩支护结构施工。水泥土胶结完全之后，将挖掘设备运到场地中央开挖。将基坑中央部分挖至基坑底制定标高，保留基坑边的土坡，从而形成盆式。此时可利用留位的土坡来抵消部分土压力，从而达到保证支护结构稳定的目的，此时的土坡相当于“土支撑”。随后再施工基坑中央区域内的基础桩，完成后紧接着施工地下室底板及地下室结构，形成“人工中心岛”。在地下室结构达到一定强度后在支护结构与“中心岛”之间设置支撑，然后开挖留坡部位的土方，并按“随挖随撑，先撑后挖”的原则，在开挖的同时注意对支护结构进行支撑。最后再浇筑剩余的地下室底板，拆除支撑施工边缘部位的地下室外墙。 盆式开挖方法支撑用量小、费用低、盆式部位土方开挖方便，这在基坑面积很大的情况下尤显出优越性，因此，在大面积基坑施工中非常适用。但这种施工方法对地下结构需设置后浇带或在施工中留设施工缝，将地下结构分两阶段施工，对结构整体性及防水性亦有一定的影响。
由于在开挖深度范围内有较厚的淤泥层，含水率较高，流塑状态。因此，被动土压力较大，可将锚索打入碎石层、含碎石粉质粘土层中然后锚固在支护排桩上用于承担部分被动土压力。
对基坑开挖有影响的含水层主要有第①层素填土中的上层潜水及碎石③、含碎石粉质粘土③-1 层中的弱承压水，上层潜水富水性较弱，弱承压水富水性中等，可采用集水明排的方式进行降水。若局部涌水量大时，应采取措施切断其补给来源，可结合基坑支护采用水泥土搅拌法对基坑侧壁进行防水防渗处理。
根据本项目特点和开挖要求，简要叙述本项目基坑支护方案设计，以安全、经济、高效为原则制定编写该基坑工程施工过程的监测方案和内容，监测内容要求至少包括：基坑围护体系监测、土体表层及深层应力变形监测、降水与周边环境影响监测等。
2.3 基坑监测目录
1.工程监测综合说明
一般来说，工程发生重大事故前或多或少有预兆，在基坑开挖过程中通过对基坑周边建筑物、环境、管线及基坑支护结构的安全性进行观测，可以分析支护系统的变化规律，验证支护结构设计，预测判断支护系统的安全稳定性，及时发现预兆，提出是否修改原设计或是采取加固措施，指导施工，避免发生重大事故。正确评价其安全性，调整掘进速度。由于上述原因，实现监测过程的信息化，建立顺畅、快捷的信息反馈渠道，及时、准确地测定各监测项目的变化量及变化速率，及时反馈获取的与施工过程有关的监测信息，供设计、施工及有关工程技术人员决策使用，才能最终实现信息化施工。以确保基坑工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈信息，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺及设计参数。
基坑监测的目的如下：
①检验基坑支护设计所采用的拉森钢板桩设计参数的正确性。
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②指导管道基槽开挖及支护结构的施工。
③确保基坑支护结构、周边建筑物、环境及管线的安全。
④积累工程经验，为提高基坑支护设计及基坑支护施工水平提供依据。 1.1 周围环境
拟建场地内无地上、地下建（构）筑物，西北向用地红线外侧约10m 为已建住宅小区（楼高17 层，框剪结构，基础型式为预制桩基础），东北向用地红线外侧约15m 为已建住宅小区（楼高5 层，框架结构，基础型式为预制桩基础），场地西南向外侧现为空地，东南向临近市政路。
1.2 监测方案编制依据
1、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 2、《基坑工程设计规程》(DBJ08-61-97) 3、《建筑变形测量规范》(JGJ 8-2007)
4、《基坑工程施工监测规程》(DG/TJ08-2001-2006) 5、《工程测量规范》(GB50026-2007) 6、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008） 7、《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999) 8、《基坑支护手册》 1.3 监测设备仪器配置
主要采用仪器设备有： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 设备仪器名称 水准仪 经纬仪 测斜仪 频率接收仪 振弦式传感器 水位观测计 电子手簿 笔记本电脑 打印机 规格型号 瑞士WILD NA2+GMP3 水准仪 瑞士WILD T2 经纬仪 美国 Geokon或 北京航天CX-06型 国产 ZXY 国产系列 SWJ-90水位计 PDA Acer HP1125C 使用项目 垂直位移监测 水平位移监测 侧向水平位移 应力观测 轴力、压力观测 水位观测 现场记录 数据处理 输出设备 1.4 监测人员安排 1）、人员组成
监测人员的组成，由专人管理负责，由专业测量工程师组长及技术负责人，重大问题由项目经理、项目总工程师协助处理。
检测技术负责人与施工技术指导人员密切配合，监测组应及时了解施工工况、进程、施工部位，监测组及时反映监测数据资料，使监测真正成为指导施工生产的一种重要手段。 2）、监测组织机构及监测体系
施工前，又具有丰富施工经验、监测经验既有结构受理计算，分析能力的工程技术人员一起建立专业监测小组，由监测小组专门负责这个合同段的监测工作。 序号 工种职能 人员 页脚内容7
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1 2 3 4 水平和垂直位移观测 内力、轴力、地下水位观测 支护结构水平位移观测 土体分层位移观测 *** **** *** ***
1.5 监测计划范围与重点工作内容 1.6 监测要求与技术保障
监测要求 1）、本工程将严格执行国家标准，并达到相应工程要求。在监测质量上依照我单位ISO9001质量标准体系运作。根据工程要求的质量特性实施监测全过程的质量控制，保证提供符合精度要求的幼稚合格数据。确保实现预定的质量目标。
2）、我们根据项目的特点成立工程监测项目组，实行项目负责制。在监测全过程中由项目工程师在技术和质量上全面跟踪管理。对观测设备以及人员资质予以充分保证。同时对项目的责任与管理进行严格分工，确保工程监测的质量和进度。
3）、在工程开工前，对参加作业的人员进行技术业务培训，学好现行规范和规程，保证作业人员能高质量的完成各项监测任务。
4）、实行全面质量管理，强化质量保证体系，严格执行规范和各种技术要求，确保各项数据可靠真实。
5）、加强安全教育工作，严格执行工程安全规章制度，作业期间又安全保证措施，确保人员和仪器的安全。
6）、积极与甲方、监理做好协调配合工作，热情服务，及时处理施工中出现的问题。 7）、在监测工作开始前，对使用的各种仪器设备进行检定，保证这些仪器设备在有效的使用期限内。在监测过程中，严格按照有关规范要求，保证监测精度。在监测工作完成后，对仪器设备和监测数据进行彻底的核查校准，保证数据万无一失。为保证数据的精度，监测时做到“三定”即定人、定机、定时。
8）、对业主提供的基准点资料要及时进行复测，对不同之处要及时提出意见以便修正，全面确保基准点数据的准确性；
9）、监测组内要建立二级检查制度，仪器要按规定时间进行校准，以确保测量数据的准确性。固定专人管理仪器，进行保养和维修；
10）、监测资料的内储、计算、管理均采用计算机进行； 11）、每次的监测成果及时送报主管工程师（并报送监理工程师）； 12）、将所有被保护对象的详细资料汇编成册，以备随时查阅； 13）、监测值出现异常时，要迅速报告监理工程师并加密观测次数（甚至24小时值班）直至稳定为止；
14）、要保留所有的原始资料，以备抽查； 15）、雨季施工将给监测工作带来一定难度，因此，在雨季里，在保证的监测频率的情况下，应加强一些受雨季影响的项目的量测频率；
16）、测点埋设应达到有关规范要求、位置准确，安全稳固，并设计醒目的警戒标志加以保护。
17）、本工程按照规范和标准严格执行，对最终监测成果按照规定的审核程序进行，经有关人员签字确认以后移交给监理和甲方。 2.监测程序及方法 2.1 监测原则
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（1）沉降基准点必须坚固稳定且便于长期保存，位置在基坑较远的视野开阔地，变形影响范围以外的地方。拟在距基坑较远的视野开阔地50米外，变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置，至少做2个永久性的标志。
（2）临时工作点根据基坑开挖长度同步进行监测，基坑周边建筑物、环境、管线的沉降点每50m两边分别对管线，地面、建筑物等构筑物布置一个观测点。基坑拉森钢板桩每30m布置两边各布置一各位移观测点。可借用市政点，相对稳定的现埋点。
（3）沉降基准点尽量设在靠近观测目标且便于联测观测点的稳定位置，保证足够的观测精度。
（4）临时工作点可借用市政点，相对稳定的现埋点。
（5）沉降基准点须埋设在建筑物的压力传播范围以外，同时为了防止沉降基准点受到冻胀的影响，沉降基准点的埋设深度不小于5米，以保证沉降基准点的稳定。
2.2 监测基准要求
1、基坑工程监测点的布置应最大程度地反映监测对象的实际状态及其变化趋势，并应满足监控要求。
2、基坑工程监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作，并尽量减少对施工作业的不利影响。
3、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。 4、在监测对象内力和变形变化大的代表性部位及周边重点监护部位，监测点应适当加密。
5、应加强对监测点的保护，必要时应设置监侧点的保护装置或保护设施。 2.3 监测基准点布置
根据国家标准《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97），并结合本工程周边建筑物分布情况，在工程压力传播范围以外预先合理埋设至少两个永久性高程基准点BM1—BM2（埋设方法如示意图所示），组成该工程沉降观测的基准点。每隔一个月对以上各点进行联测检核。
在远离施工影响范围以外布置3个以上稳固高程基准点，这些高程基准点与施工用高程控制点联测，沉降变形监测基准网以上述稳固高程基准点作为起算点，组成水准网进行联测。
基准网按照国家Ⅱ等水准测量规范和建筑变形测量规范一级水准测量要求执行，精密水准测量的主要技术参照下表：
精密水准测量的主要技术要求 每千米高差 水准仪 往返较差、附合或 水准尺 观测次数 中误差(mm) 等级 环线闭合差(mm) 偶然中误差 全中误差 DS1 因瓦尺 往返测各一次 4L或1.0n 1 2 注：L为往返测段、环线的路线长度（以km计）； 外业观测使用WILD NA2+GPM3自动安平水准仪(标称精度：±0.3mm/km)往返实施作业。
观测措施：本高程监测基准网使用WILD NA2+GPM3自动安平水准仪及配套因瓦尺，外业观测严格按规范要求的二等精密水准测量的技术要求执行。为确保观测精度，观测措施制定如下。
作业前编制作业计划表，以确保外业观测有序开展。 观测前对水准仪及配套因瓦尺进行全面检验。
观测方法：往测奇数站“后—前—前—后”，偶数站“前—后—后—前”；返测奇
数站“前—后—后—前”，偶数站“后—前—前—后”。往测转为返测时，两根标尺互换。
测站视线长、视距差、视线高要求见下表：
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视线长度 标尺类型 仪器等级 因瓦 DS1 视距 ≤50m 前后视距差 ≤1.0m 前后视距累计差 ≤3.0m 视线高度 视线长度20m以上 0.5m 视线长度20m以下 0.3m 测站观测限差见下表 基辅分划读数差 0.4mm 基辅分划所测高差之差 0.6mm 上下丝读数平均值与中丝读数之差 3.0mm 检测间歇点高差之差 1.0mm 两次观测高差超限时重测，当重测成果与原测成果分别比较其较差均没超限时，取三次成果的平均值。
垂直位移基准网外业测设完成后，对外业记录进行检查，严格控制各水准环闭合差，各项参数合格后方可进行内业平差计算。内业计算采用EXCEL进行简易平差计算，高程成果取位至0.01mm。
2.4 各监测项目内容与方法
依据工程类别、结构形式，结合有关规定、规程，确定监测管理基准值作为监测控制标准。
1）对施工场地内边坡、道路、周围已有建筑物、居民区围墙进行巡视检查。主要包括以下内容：
①边坡有无塌陷、裂缝及滑移。
②开挖后暴露的土质情况与岩土工程勘察报告有无差异。 ③基坑开挖有无超深开挖。
④基坑周围地面堆载是否有超载情况。
⑤基坑周边建筑物、道路及地表有无裂缝出现。
2）深层土体的位移监测：主要为基坑周边深层土体的位移观测。 3)基坑周边环境的监测：主要包括周边建筑物及道路的沉降监测。
4)基坑支护结构的监测：主要包括支护结构的水平位移监测；支护桩体内力监测；锚杆轴力监测。
5）已有建筑以及围墙的的沉降观测； 2.4监测点布置
2.4.1土压力监测 （1）、布设方法
监测点（孔）按“第三方监测设计图”进行布设，并根据工程需要和现场情况做适当优化、调整。测斜管宜选在变形大（或危险）的典型位置埋设，一般在基坑边的中部。土体测斜管采用钻孔埋设，围护结构测斜管采用预制埋设。两种方法的实施方法如下：
A．钻孔埋设
钻孔埋设主要用于围护桩、连续墙已经完成的情况和土层中钻孔测斜。首先在围护桩（或连续墙、土层）上钻孔，孔径略大于测斜管外径，一般测斜管是外径Φ76,钻孔内径Φ110的孔比较合适，孔深一般要求穿出结构体3～8m比较合适，硬质基底取小值，软质基底取大值。然后将在地面连接好的测斜管放入孔内，测斜管与钻孔之间的空隙回填细砂或水泥与膨润土拌合的灰浆，埋设就位的测斜管必须保证有一对凹槽与基坑边缘垂直。
B．绑扎埋设
通过直接绑扎或设置抱箍将测斜管固定在挡墙钢筋笼上，钢筋笼入槽（孔）后，水下浇筑混凝土。测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5米，测斜管与钢筋
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笼的固定必须十分稳定，以防浇筑混凝土时，测斜管与钢筋笼相脱落。同时必须注意测斜管的纵向扭转，很小的扭转角度就可能使测斜仪探头被导槽卡住。
本工程中的采用水泥土搅拌桩插型钢作为支护结构，绑扎埋设不适用，因此采用钻孔埋设。 （2）、测斜管埋设应遵守的原则及注意事项 A、土体侧向变形测斜管埋设与安装
土体侧向变形测斜管采用钻孔埋设，埋设与安装应遵守下列原则：
1）在靠近基坑侧壁的土体中埋设测斜管，测点位置选择在变形大或危险的典型位置。 2）测斜管的长度为基坑开挖面以下3～8米，遇硬质基底（岩层）取小值，偏软基底取大值。当通过平面测量的方法，将管顶作为位移计算的基准位置时，管底应超过围护结构底部不少于1米。
3）用钻机成孔（一般测斜管是外径Φ76,钻孔内径Φ110的孔比较合适），成孔后将测斜管逐节组装并放入钻孔内，下入钻孔内预定深度后，向测斜管与孔壁之间的空隙进行回填，以固定测斜管。
4）测斜管与钻孔之间的空隙用细砂或水泥与膨润土拌合的灰浆缓慢进行回填，注意采取措施避免塞孔使回填料无法下降形成空洞。回填后通过灌水和间隔一定时间后的检查，在发现回填料有下沉时，进行补充回填。回填工作要确保测斜管与土体同步变形。埋设就位的测斜管
5）测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处用自攻螺丝牢固固定、用封箱胶密封。
6）测斜管安放就位后调正方向，必须保证有一对凹槽与基坑边缘垂直（即平行于位移方向）。
7）调整方向后盖上顶盖，保持测斜管内部的干净、通畅和平直。管顶宜高出地面约10～50cm。
8）做好清晰的标示和可靠的保护措施。进行钻孔和测斜管之间的回填。 9）埋设时间应在基坑开挖或降水之前，并至少提前两周完成。 B．支护结构变形测斜管埋设与安装
支护结构测斜管埋设与安装应遵守下列原则：
1）采用测斜仪在埋设于围护结构内的测斜管内进行测试。测点宜选在变形大（或危险）的典型位置。
2）管底宜与型钢底部持平或略低于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）。
3）测斜管与支护结构的钻孔埋设，钻孔间距不宜大于1.5m。支护结构观测点采用Φ25钢筋焊接在支护结构上，周边建（构）筑物上、管线地面用钻孔打入爆炸螺丝固定于砼上。同时必须注意测斜管的纵向扭转，很小的扭转角度就可能使测斜仪探头被导槽卡住。
4）测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处用自攻螺丝牢固固定，用封箱胶密封。
5）测斜管绑扎时应调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即基坑壁平行于位移方向）。
6）封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直。 测斜管7）做好清晰的标示和可靠的保护措施。
垂直8）已施工了围护结构的情况，如需要采取钻孔埋设的方法，参照
凹槽土体侧向变形测斜管埋设要求实施。 C.观测方法
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（1）、侧向位移监测
测斜管应在测试前5天布设完毕，在3～5天内重复测量不少于3次，判明处于稳定状态后，进行测试工作，其步骤如下：
① 用模拟测头检查测斜管导槽； ② 使测斜仪测读器处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢地下放至管底，然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，深点深度同第一次相同。
③ 每一深度的正反两读数的绝对值宜相同或相近，当读数有异常时应及时补测。 （2）、基准值测定
待测斜管稳定状态后，用测斜仪对同一测斜管作3次重复测量，以3次测量的算术平均值作为侧向位移计算的基准值。
位移测量
（1） 一般规定
土体位移是控制工程成败的关键，位移变形主要包括：深层水平位移、坑底隆起。 （2） 仪器与设备
①深层水平位移监测的主要设备为测斜仪和测斜管。测斜仪的分辨率不应大于
0.01mm/m，精度为±0.1mm。测斜管采用PVC工程塑料或铝合金材料制成，直径在45~90mm，管内应有两组互相垂直的纵向导槽。
②坑底隆起主要采用的仪器为沉降管、沉降环、数字式频率仪。 （3）埋设与安装 深层水平位移
深层水平位移埋设与安装
测斜管埋设可采用钻孔法，在地下连续墙、钻孔灌注桩排桩、SMW工法桩等围护结构中采用绑扎法、钢抱箍法。测斜管应在基坑开挖至少一周前埋设，埋设时应符合下列要求：
a测斜管长度应与围护结构深度相同；
b测斜管保持垂直，其中一组导槽应与需要测量方向保持一致； c每相邻节测斜应紧密对接，保持导槽顺畅； d）测斜管与钻孔之间孔隙应填充密实。 坑底隆起
①坑底隆起埋设与安装
沉降仪的安装，需在土层里钻孔，再将预先设计好的测管及沉降环放入坑底预测土层中，每个测点埋设两个沉降环，以便进行对比分析，然后再在外侧利用膨润土球填实。
2.4.2、监测点垂直位移测量 按国家一等水准测量规范要求，历次垂直位移监测是通过工作基点间联测一条一等水准闭合或附合线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程,各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定(两次取平均)，某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移,本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。
2.4.3、监测点水平位移测量
采用轴线投影法。在某条测线的两端远处各选定一个稳固基准点A、B， 经纬仪架设于A点，定向B点，则A、B连线为一条基准线。观测时，在该条测线上的各监测点设置觇板，由经纬仪在觇板上读取各监测点至AB基准线的垂距E，某监测点本次E值与初始E值的差值即为该点累计水平位移，各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。 2.4.4、围护结构侧向位移监测
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目 录
在基坑围护地下钢筋混凝土预制桩中间安装带导槽PVC管，测斜管管径为Φ70mm，内壁有二组互成90°的纵向导槽，导槽控制了测试方位。埋设时，应保证让一组导槽垂直于围护体，另一组平行于基坑墙体。测试时，测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔底，在恒温一段时间后，自下而上逐段（间隔0.5米）测出X方向上的位移。同时用光学仪器测量管顶位移作为控制值。在基坑开挖前，分二次对每一测斜孔测量各深度点的倾斜值，取其平均值作为原始偏移值。“＋”值表示向基坑内位移，“－”值表示向基坑外位移。
仪器采用美国Geokon-603测斜仪或北京航天CX-06型测斜仪进行测试，测斜精度±0.1mm/500mm，
计算公式：
XiLsinj0ijC(AjBj)
j0iXiXiXi0
式中： △Xi 为i深度的累计位移(计算结果精确至0.1mm ) Xi 为i深度的本次坐标(mm) Xi0 为i深度的初始坐标(mm) Aj为仪器在0方向的读数
Bj为仪器在180方向上的读数 C为探头标定系数 L为探头长度(mm) αj为倾角 测试原理见下图：
测读设备总位移电缆位移Lsinθ测头钻孔原测读间距准线PVC管导管导槽回填导轮测斜仪工作原理示意图回填泥球
2.4.5、坑外土体侧向位移监测
（1）土体位移是控制工程成败的关键，位移变形主要包括：深层水平位移、坑底隆起。
（2） 仪器与设备
①深层水平位移监测的主要设备为测斜仪和测斜管。测斜仪的分辨率不应大于0.01mm/m，精度为±0.1mm。测斜管采用PVC工程塑料或铝合金材料制成，直径在45~90mm，管内应有两组互相垂直的纵向导槽。
②坑底隆起主要采用的仪器为沉降管、沉降环、数字式频率仪。
（3）埋设与安装
透水段回填黄砂页脚内容13
水位孔剖面示意图
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深层水平位移
①深层水平位移埋设与安装
测斜管埋设可采用钻孔法，在SMW工法桩等围护结构中采用绑扎法、钢抱箍法。测斜管应在基坑开挖至少一周前埋设，埋设时应符合下列要求： a测斜管长度应与围护结构深度相同；
b测斜管保持垂直，其中一组导槽应与需要测量方向保持一致； c每相邻节测斜应紧密对接，保持导槽顺畅； d）测斜管与钻孔之间孔隙应填充密实。 ②数据采集
a测斜管埋设后应在基坑开挖至少2d前测定侧向变形初始值，取至少2次观测的平均值作为初始值。
b深层水平位移测试时：测斜仪探头应沿导槽缓缓沉至孔底，在稳定10~15min后，自下而上以0.5m或1m为间隔，逐段测出需量测方向上的位移；每测点应进行正、反两次测量。
c量测数据填入监测日报表中，进行内业整理，并填写成果汇总表及绘制深层水平移变化曲线。 坑底隆起
①坑底隆起埋设与安装
沉降仪的安装，需在土层里钻孔，再将预先设计好的测管及沉降环放入坑底预测土层中，每个测点埋设两个沉降环，以便进行对比分析，然后再在外侧利用膨润土球填实。 ②数据采集
监测点宜在基坑开挖前一周埋设，至观测数据稳定后，测读各监测点的初始高程。使用数字式频率仪对坑底隆起进行数据采集，填入监测日报表中，并填写成果汇总表及绘制坑底隆起变化曲线。
2.4.6、坑外潜水水位观测
在基坑开挖施工中，须在基坑内进行大面积疏干降水以保持基坑内土体相对干燥，以便于土方开挖和土渣运输，如果止水帷幕的实际效果不够理想，将势必对周边环境和建筑物造成危害性影响，严重将造成基坑管涌、塌方的危害。为了使浅层地下水位保持一适当的水平，以使周边环境处于相对稳定可控状态，加强对坑内、外浅层水位和承压水位的动态观测和分析,对于了解和控制基坑降水深度、判定围护体系的隔水性能,分析坑内、外地下水的联系程度具有十分重要的意义。基坑外地下水水位监测包括潜水水位监测和承压水水位监测，监测点布置应符合下列要：
（1）监测点宜布置在邻近搅拌桩施工搭接处、转角处、相邻建（构）筑物、地下
管线相对密集处等，并宜布置在止水帷幕外侧约2m处；
（2）潜水水位监测点间距宜为20~50m，水文地质条件复杂处应适当加密； （3）潜水水位观测管埋置深度宜为6~8m；
（4）对需要降低微承压水或承压水水位的基坑工程，监测点宜布置在相邻降压井
近中间部位，间距宜为30~60m，每侧边监测点至少1个。观测孔埋设深度应保证能放映承压水水位的变化。
对于水位动态变化的量测，可在基坑降水前测得各水位孔孔口标高及各孔水位深度，
孔口标高减水位深度即得水位标高，初始水位为连续二次测试的平均值。每次测得水位标高与初始水位标高的差即为水位累计变化量。采用SWJ—90电测水位计。
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基坑内水位变化观测一般由降水单位实施，可采用降水井定时停抽后量测井内水位的变化。
2.4.7、支护结构内力的量测 （1） 一般规定
支护结构内力的量测是指深基坑工程中采用的围护墙（桩）、支锚结构、围檩及防渗
帷幕等支护结构的内力（应力、应变、轴力与弯矩等）。
（2） 仪器和设备
支护结构内力的量测的所选用的元件对于不同的测试对象分别为钢筋测力计、反力
计（又称轴力计）、表面应变计等，数据采集设备为数字式频率仪。
（3） 埋设与安装
支护结构内力的量测前，根据不同的测试对象选择相应的应力元件（钢筋测力计、反力计（又称轴力计）、表面应变计等）。应力元件的量程应满足被测压力范围要求，因大于设计力的1.2倍；分辨率不大于0.2%（F.S），精度为±0.5%（F.S）。在现场量测中，接受多采用袖珍式数字频率接收仪，使用携带方便，量测简便快捷。 钢筋测力计
钢筋测力计的现场埋设和安装
钢筋测力计安装有：碰焊法和绑焊法两种；碰焊法：可用连接杆与钢筋先碰接，然 后与钢筋测力计连接，连接后再制钢筋笼；绑焊法：准备与钢筋主筋直径相同的的 钢筋若干，长度一般为：25~35cm，用两根25~35cm的钢筋等距离夹在连接杆与主筋 接头处两旁，单面满焊即可。如用单根25~35cm的钢筋应双面满焊，然后连接钢筋计 后再制钢筋笼；绑焊接时为了避免温度过高而损坏仪器，焊接时仪器要包上湿棉纱并 不断地浇冷水，直到焊接完毕后钢筋冷却到一定温度为止；一般直径小于25mm的仪 器才能适用对焊机对焊，直径大于25mm的仪器不宜采用对焊焊接。 反力计（又称轴力计）的现场埋设和安装 a由厂家配套提供的反力计安装架，安装架圆形钢筒上没有开槽的一端面与支撑的 牛腿（活络头）上的钢板电焊焊接牢固，电焊时必须与钢支撑中心轴线与安装中心点 对齐。
b等待冷却后，把反力计推入焊好的安装架圆形钢筒内并用圆形钢筒上的4个M10 螺丝把反力计牢固的固定在安装架内，使支撑吊装时，不会把反力计滑落下来 c把反力计电缆妥善地绑在安装架的两翅膀内侧，使钢支撑在吊装过程中不会损伤 电缆。把反力计的电缆引至方便正常测量时为止。
d钢支撑吊装到位后，即安装架的另一端（空缺的那一端）与围护墙体上的钢板对 上，反力计与墙体钢板间最好再增加一块钢板250mm*250mm*25mm，防止钢支撑受力 后反力计陷入墙体内，造成测值不准等情况发生。 2.4.8冠梁及围檩内力监测点布置应
冠梁及围檩内力监测点布置应符合下要求： （1）监测点宜布置在支撑内力较大的支撑上；
（2）每道支撑内力监测点不应少于3个，并且每道支撑内力监测点位置宜在竖向
上保持一致；
（3） 对钢筋混凝土支撑，每个截面内传感器埋设不宜少于4个；对钢支撑，每个
截面内传感器埋设不应少于2个；
（4）钢筋混凝土支撑和H型钢支撑内力监测点宜布置在支撑长度的1/3部位。钢
管支撑采用反力计测试时，监测点应布置在支撑端头；采用表面应变计测试时，宜布置在支撑长度的1/3部位。
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2.5 各监测项目界限报警值
1）地表沉降控制标准：地表沉降控制标准一般沉降值为21mm。
2）构筑物允许沉降标准：根据《建筑地基基础设计规范》确保的各建筑物的允许沉降值，或有关部门对建筑物沉降的特殊要求为标准，一般围护结构侧向位移25mm。
根据基坑等级、周边环境及施工方法等实际工程状况，确定相应监测项目，及相应监测项目的控制值、预警值及变化速率等。各个监测项目的警戒值设置如下表：
序号 1 2 3 监测项目 地（路）面沉降 水平位移 结构及土体侧向位移 控制值(警戒值) 60mm(48mm,5mm/d) 60mm(48mm,5mm/d) 60mm(48mm,5mm/d)
2.6基坑巡查
2.6.1基坑巡查目的
1）为时刻监控基坑安全情况，建立安全巡查措施。
2）安全巡查工作由专职安全员负责，每日早晚各巡查一次，遇强降雨、台风等气候，加强巡查次数，观察基坑坡顶、坡面是否有开裂现象，基坑外围构筑物是否有沉降、开裂现象。
3）基坑外围重要建筑物（已有房屋、管线支墩）等设立监测点，每日测量是否发生位移或沉降，避免基坑变形引起破坏。
4）认真填写基坑巡查记录表，并做好巡查周报并报监理（业主）备案。 5）基坑巡查主要注意以下方面：
表9.2 基坑施工巡查注意事项
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 巡查注意事项 边坡的传力结构（桩、腰梁、支撑）是否保持相互连接。 边坡的排水沟是否施做。排水沟排水是否通畅。是否会有水流入边坡。 边坡近旁是否堆物。是否堆重物及重车。 查看坑底是否干燥 基坑底部靠近支挡结构部分的土体，看其是否有明显隆起迹象。 快到坑底的时候要采用人工挖掘。 基坑边上是否有防护网及围栏。 基坑的扶梯与坑顶连接是否牢靠。 观察周边有没有与基坑平行方向的地面裂缝以及裂缝宽度。 可能引发的后果或作用 边坡的受力不能传递，最终边坡破坏。 边坡及基坑底水漫流使土体抗剪强度丧失，引起基坑边坡滑塌。 物体沿边坡滑落造成人员财产损失。重物易诱发边坡滑塌破坏。 基坑工程水是万恶之源，引起涌砂涌水使基坑破坏。 踢脚或围护破坏的前兆。 超挖、欠挖。 人员不慎坠入基坑。 上下扶梯时人员坠落。 基坑破坏的预兆。 页脚内容16
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10 11 12 观察周边建筑物在门、窗、梁、角部、围墙和建筑物地面有无裂缝及开展情况。 尤其注意高层建筑的附建房屋，由于施工影响两者沉降不均匀易导致开裂。 管线从开始降水的时候就应该关心其沉降。 雨水、污水管或化粪池之类排水管道，原来的管线或结构就有可能会有一定的渗漏，如果离基坑较近，注意其渗漏对土体的影响范围。 破坏房屋结构安全性。 破坏房屋结构安全性。 管线破坏，影响人民正常生活。 13 浸水引起基坑土体强度丧失。 2.6.2监测频率
1）在土建施工尚未开始时，进场布设监测点，并测定稳定初始值（不少于三次）； 2）基坑开挖前3步深度在5m以内，可每2d观测一次，基坑开挖至5m以下及基坑开挖完成后一周内，每天观测一次。基坑开挖至基底后一周后无明显位移时，可适当延长观测周期，每5～10d观测一次。
3）当出现下列情况之一时，应进一步加强监测，缩短监测时间间隔，加密观测次数，并及时向施工、监理和设计人员报告监测结果：
①监测项目的监测值达到报警标准；
②监测项目的监测值变化量较大或速率加快；
③基坑及周围环境中大量积水、长时间连续降雨、市政管线出现泄漏； ④基坑附近地面荷载突然加大；
⑤临近的建筑物或地面突然出现大量沉降、不均匀沉降或严重开裂。 4）当有危险事故征兆时，应连续监测。 2.5 资料整理与监测报表及报告提交
在现场设立微机数据处理系统，进行实时处理。用计算机对收集的资料进行整理，绘制各种类型的表格和曲线图，对监测结构进行一致性和相关性分析，预测最终位移值，预测结构物的安全性、及时反馈指导施工。将监测得到的第一手原始数据及时上报承包方、监理方、监测组备份存档。
监测取得的数据经整理后当日以“周报表”的形式上报，“周报表”当中除本周所测各项数据外，还应有周工况及记录及对数据的简要分析，当数据达到超过报警值时立即报警，以便及时采取相应的措施确保施工安全和周围环境的安全。
在监测过程中应根据测数据分析的结果，及时调整施工方案及措施，将监测成果反馈到施工中去。每次观测后应立即对原始测数据进行填表制图，剔除异常值，进行初步分析，资料整理整齐，建立资料数据库考备存档。
测反馈要满足以下条件： 1）、监测结果反馈要及时，按规定的格式和内容及时向承包方，监理单位和业主上报监测成果。
2）、监测要真实可靠，有理有据，成果资料必须签字方可上报。 3）、对监测中发现的问题要及时反映，上报，给出分析意见，提出解决的方法。
现场监测工程师分析当天监测数据及累计数据的变化规律，并经项目负责人审核无误后当天提交正式报告。如果监测结果超过设计的警戒值即向建设方、总包方、监理方发出警报，提请有关部门关注，以便及时决策并采取措施。同时根据相关单位要求提供监测阶段报告，并附带变化曲线汇总图；监测工程结束后一个月内提供监测总结报告。
为实现顺畅、快捷地反馈监测信息的目的，制定了以下监测信息反馈流程图。
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目 录
项目部制定的经审核的监测方案 现场数据采集 监测数据整理分析 数据正常 监测信息入库 监测成果内部审核 数据超预警值或出现异常变化 48小时内提交成果报告 立即上报业主、监理、设计、施工单位 同时上报安全监督机构等部门 执行超预警值方案，加密监测频率 执行调整后 监测方案 24小时内提交书面报告 协助分析变形原因 根据工程情况 调整监测方案 业主、专家组判定工程是否安全 安全 执行超预警值方案，加密监测不安全 停止施工，启动抢险预案 页脚内容18 目 录
2.6 建议与说明
1）由于本基坑四周环境复杂，因此需要对监测点的进行保护；
2）根据由于该工程地质勘察资料，地层中有含砂层，水位较高，水位的变化会引起土体和砂层的流动，引起支护结构的变形，因此，在基坑开挖过程中，需科学合理的指导开挖过程，尽量做到分层开挖，根据监测结果科学分析后，作出开挖方案。
3）由于本基坑情况比较复杂，监测方可以根据监测结果，和设计方、业主方、监测方、施工方等方面协商后，可以适当增加或减少监测点布置及监测频率。
本方案可根据工程的进展对一些条目进行适当调整。
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