基坑施工中变形监测技术的应用

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1、基坑施工中变形监测技术的应用深圳市勘察研究院有限公司【摘要】随着经济的发展，土地资源日趋紧张，城市建筑开始朝着高层和地下方向发展。在这种情况下，出现了大量的基坑工程。基坑施工过程中进行实时的变形监测，得到的动态数据信息不仅能够了解基坑的设计强度、对周围环境造成的影响，也能通过不同安全等级的基坑监测数据进行分析，及时发现问题和预警，指导施工作业，预防工程事故的发牛。【关键词】基坑变形监测1变形监测技术的概述1.1变形监测的特点变形是指变形体在不同的荷载和因素的作用下其形状、大小、位置等在时间和空间上发生的变化。与一般工程测量相比，变形监测具有以下特点：变形观测属于安全监测范围，有内部监测和

2、外部监测两个方面；观测精度要求高；观测周期频繁，需要重复观测。1.2变形监测的等级划分及观测精度要求变形观测的精度等级，是按照变形观测点的水平位移点位中误差、垂肓位移的高程中误差或相邻变形观测点的高差中误差的大小来划分。事实上，变形监测的精度取决于观测的目的和变形的大小。精度过高时测量工作复杂，时间和费用增加；精度过低又会增加变形分析的困难，使所估计的变形参数误差加大，从而影响分析的正确与否。通常情况下，监测建筑物的安全需要高精度要求，一般检查施工要求变形精度相对较低。一般情况下，以实用、安全为目的观测值中误差不超过变形允许值的1/20〜1/10;以科研为目的应为1/100〜1/20o1

3、.3变形监测深基坑水平和垂直位移监测方法与精度分析经过多年的发展，水平位移测量的方法己经有很多种选择。规范上推荐的方法有：小角度法、投点法、视准线法（此方法可用于测特定方向上的水平位移）等；测定监测点任意方向的水平位移吋可视监测点的分布情况，采用前方交会法、极坐标法等；当基准点距基坑较远吋，可采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法。基坑的形状一般有矩形、多边形和圆形三种，监测方法根据基坑的形状和施工现场的具体情况，一般有轴线法、测小角法（或称视准线小角法）、角度交会法、距离交会法、全站仪极坐标法等。高层建筑基坑位移监测应以点位沿垂直于坑边方向的中误差作为监测

4、精度的指标。目前，几何水准仍是精密高程垂直位移测量最主要的方法。1.4变形监测仪器的使用目前，水平位移监测与沉降位移监测主要使用的仪器有全站仪、水准仪等。全站仪是一种具有电子测角、电子测距以及自动测量数据处理功能的定位系统，被广泛地应用于各种测量工作中。探卡公司的测量机器人TCA2003全站仪代表当今全站仪监测系统的最先进水平。它是一种能代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精确照准目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息的智能型电子全站仪。2变形监测技术在某基坑建设中的应用2.1工程概况本建筑物支护结构做主体结构的一部分，地基基础设计为甲级，基坑开挖深度大于10m,建筑基坑为一级基坑。建

5、设场地岩土工程条件：场地上部分布第四纪冲积成因的粘性土，分布不均匀，承载力较差。2.2监测原因土工计算理论与实际工作状态不符；岩土参数离散性大，测试精度难以保证；挖方工程的吋空效应尚无较好的考虑方法。基坑开挖深度较大（大于10m）;需要降水;基坑存在细砂层，对于降水和锚杆施工极为不利；有可能雨期施工。2.3监测内容通过进行冠梁水平位移监测，可以掌握围护桩在基坑施工过程中的平面变形情况。基坑侧壁的位移反映基坑支护的安全状态。通过各变形点的变化频率,分析预警，防止基坑在施工过程中滑坡、坍塌。2.4基准点及监测点的布设经踏勘，新建工程周围无其他建筑物，基准点布设在深为15m以上的深孔桩上，水平

6、位移基准点采用在桩顶设立标志和强制归心装置；垂直位移基准点采用在桩顶设立钢管标。在变形监测区域的周边布设4个基准点，在项目所在地北侧堤坝上布设两个基准点，总计6个基准点。2.5监测方法及精度基坑工程的监测工作采用仪器监测与巡视检查相结合的方法。监测的对象为支护结构、基坑低部及周围土体。位移观测观测点坐标中误差±3.0mm,沉降观测观测点高差中误差±0.5mm.2.5.1水平位移监测根据现场踏勘，基坑水平位移监测控制网采用独立的监测坐标系统，在基坑开挖影响区域以外的稳固地面或已经稳定的坝体上布设了两个基准点C1、C2,为检测基准点的稳定性，C1与远处高楼上的天线

7、联测方向；在基坑周围便于观测设站的位置建立工作基点C3、C4、C5、C6,与基准点Cl.C2组成大地四边形。针对基坑监测的具体工程，经分析决定采取探卡TC2003全站仪，其测角精度为0.5″,测距精度为Imm+IPPm,按全站仪极坐标法对埋设于支护结构上的水平位移标志进行观测，每次观测所得的各个监测点坐标与基坑开挖前进行的初始观测相比较，所得的坐标差即为该监测点在本观测周期内的累计位移值。监测点及控制点均采用特制的观测标