基坑監測

 大型基坑監測

一、基坑監測定義

   基坑監測主要包括：支護結構、相關自然環境、施工工況、地下水狀況、基坑底部及周圍土體、周圍建（構）筑物、周圍地下管線及地下設施、周圍重要的道路、其他應監測的對象。

二、基坑監測方法

   有多種監測技術和信號傳輸處理方式。根據技術人員的經驗，一般有監控專家系統、智能控制系統、可視化監測軟件等幾類配套工具，反應時間可控制在1s范圍內，采樣頻率可達100Hz，完全能夠做到實時監測，為工程建設提供信息化支持。

三、監測報表和監測報告包含內容

· 1.工程概況

· 2.監測項目及監測點平面和立面布置圖

· 3.采用的儀器設備和監測方法

· 4.監測數據處理方法和監測結果過程曲線

· 5.監測結果分析

四、基坑監測的處理過程

   根據建筑基坑工程監測技術規范（GB50497-2009）Technical Code for Monitoring of Building Foundation Pit Engineering，基坑監測的處理過程也可以分為以下過程：

1.監測目的

2.確定監測項目

3.測點布置

4.監測方法、主要儀器及精度要求

5.監測頻度

6.監控報警

7.數據處理及信息反饋。

五、監測內容

1. 水平位移監測

   測定特定方向上的水平位移時可采用視準線法、小角度法、投點法等；測定監測點任意方向的水平位移時可視監測點的分布情況，采用前方交會法、自由設站法、極坐標法等；當基準點距基坑較遠時，可采用GPS測量法或三角、三邊、邊角測量與基準線法相結合的綜合測量方法。當監測精度要求比較高時，可采用微變形測量雷達進行自動化全天候實時監測。

   水平位移監測基準點應埋設在基坑開挖深度3倍范圍以外不受施工影響的穩定區域，或利用已有穩定的施工控制點，不應埋設在低洼積水、濕陷、凍脹、脹縮等影響范圍內；基準點的埋設應按有關測量規范、規程執行。宜設置有強制對中的觀測墩；采用精密的光學對中裝置，對中誤差不宜大于0.5mm。

2. 豎向位移監測

   豎向位移監測可采用幾何水準或液體靜力水準等方法。

   坑底隆起（回彈）宜通過設置回彈監測標，采用幾何水準并配合傳遞高程的輔助設備進行監測，傳遞高程的金屬桿或鋼尺等應進行溫度、尺長和拉力改正等

   基坑圍護墻（坡）頂、墻后地表與立柱的豎向位移監測精度應根據豎向位移報警值確定。

3. 深層水平位移監測

   圍護墻體或坑周土體的深層水平位移的監測宜采用在墻體或土體中預埋測斜管、通過測斜儀觀測各深度處水平位移的方法。

4. 傾斜監測

   建筑物傾斜監測應測定監測對象頂部相對于底部的水平位移與高差，分別記錄并計算監測對象的傾斜度、傾斜方向和傾斜速率。應根據不同的現場觀測條件和要求，選用投點法、水平角法、前方交會法、正垂線法、差異沉降法等。

5. 裂縫監測

   裂縫監測應包括裂縫的位置、走向、長度、寬度及變化程度，需要時還包括深度。裂縫監測數量根據需要確定，主要或變化較大的裂縫應進行監測。

   裂縫監測可采用以下方法：

1）對裂縫寬度監測，可在裂縫兩側貼石膏餅、劃平行線或貼埋金屬標志等，采用千分尺或游標卡尺等直接量測的方法；也可采用裂縫計、粘貼安裝千分表法、攝影量測等方法。

2）對裂縫深度量測，當裂縫深度較小時宜采用鑿出法和單面接觸超聲波法監測；深度較大裂縫宜采用超聲波法監測。

3）應在基坑開挖前記錄監測對象已有裂縫的分布位置和數量，測定其走向、長度、寬度和深度等情況，標志應具有可供量測的明晰端面或中心。

裂縫寬度監測精度不宜低于0.1mm，長度和深度監測精度不宜低于1mm。

6. 支護結構內力監測

   坑開挖過程中支護結構內力變化可通過在結構內部或表面安裝應變計或應力計進行量測。對于鋼筋混凝土支撐，宜采用鋼筋應力計（鋼筋計）或混凝土應變計進行量測；對于鋼結構支撐，宜采用軸力計進行量測。圍護墻、樁及圍檁等內力宜在圍護墻、樁鋼筋制作時，在主筋上焊接鋼筋應力計的預埋方法進行量測。支護結構內力監測值應考慮溫度變化的影響，對鋼筋混凝土支撐尚應考慮混凝土收縮、徐變以及裂縫開展的影響。

7. 土壓力監測

   土壓力宜采用土壓力計量測。

   土壓力計埋設可采用埋入式或邊界式（接觸式）。埋設時應符合下列要求：

1）受力面與所需監測的壓力方向垂直并緊貼被監測對象。

2）埋設過程中應有土壓力膜保護措施。

3）采用鉆孔法埋設時，回填應均勻密實，且回填材料宜與周圍巖土體一致。

4）做好完整的埋設記錄。

   土壓力計埋設以后應立即進行檢查測試，基坑開挖前至少經過1周時間的監測并取得穩定初始值

8. 孔隙水壓力監測

   孔隙水壓力宜通過埋設鋼弦式、應變式等孔隙水壓力計，采用頻率計或應變計量測?？紫端畨毫τ嫅獫M足以下要求：量程應滿足被測壓力范圍的要求，可取靜水壓力與超孔隙水壓力之和的1.2倍；精度不宜低于0.5%F·S，分辨率不宜低于0.2%F·S?？紫端畨毫τ嬄裨O可采用壓入法、鉆孔法等。

9. 地下水位監測

   地下水位監測宜采通過孔內設置水位管，采用水位計等方法進行測量。地下水位監測精度不宜低于10mm。

10. 錨桿拉力監測

   錨桿拉力量測宜采用專用的錨桿測力計，鋼筋錨桿可采用鋼筋應力計或應變計，當使用鋼筋束時應分別監測每根鋼筋的受力。錨桿軸力計、鋼筋應力計和應變計的量程宜為設計最大拉力值的1.2倍，量測精度不宜低于0.5%F·S，分辨率不宜低于0.2%F·S。應力計或應變計應在錨桿鎖定前獲得穩定初始值。

六、基坑監測基本要求

1.基坑監測應由委托方委托具備相應資質的第三方承擔。

2.基坑圍護設計單位及相關單位應提出監測技術要求。

3.監測單位監測前應在現場踏勘和收集相關資料基礎上，依據委托方和相關單位提出的監測要求和規范、規程規定編制詳細的基坑監測方案，監測方案須在本單位審批的基礎上報委托方及相關單位認可后方可實施。

4.基坑工程在開挖和支撐施工過程中的力學效應是從各個側面同時展現出來的，在諸如圍護結構變形和內力、地層移動和地表沉降等物理量之間存在著內在的緊密聯系，因此監測方案設計時應充分考慮各項監測內容間監測結果的互相印證、互相檢驗，從而對監測結果有全面正確的把握。

5.監測數據必須是可靠真實的，數據的可靠性由測試元件安裝或埋設的可靠性、監測儀器的精度、可靠性以及監測人員的素質來保證。監測數據真實性要求所有數據必須以原始記錄為依據，原始記錄任何人不得更改、刪除。

6.監測數據必須是及時的，監測數據需在現場及時計算處理，計算有問題可及時復測，盡量做到當天報表當天出。因為基坑開挖是一個動態的施工過程，只有保證及時監測，才能有利于及時發現隱患，及時采取措施。

7.埋設于結構中的監測元件應盡量減少對結構的正常受力的影響，埋設水土壓力監測元件、測斜管和分層沉降管時的回填土應注意與土介質的匹配。

8.對重要的監測項目，應按照工程具體情況預先設定預警值和報警制度，預警值應包括變形或內力量值及其變化速率。但目前對警戒值的確定還缺乏統一的定量化指標和判別準則，這在一定程度上限制和削弱了報警的有效性。

9.基坑監測應整理完整的監測記錄表、數據報表、形象的圖表和曲線，監測結束后整理出監測報告。

七、監測等級劃分

   上海工程建設規范《基坑工程施工監測規程》DG-TJ08-2001-2006對基坑工程監測進行等級劃分?！兑幊獭芬幎ɑ庸こ瘫O測等級根據基坑工程安全等級、周邊環境等級和地基復雜程度劃分為四級?！兑幊獭分斜?/span>3.2.2 、表3.2.3、表3.2.4和表3.2.5分別列出了基坑工程安全等級、周邊環境等級、地基復雜程度和基坑工程監測等級劃分標準。