時間：2023-01-27 02:23:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇基坑變形監測，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號：
引言
在巖土工程界，如何確保深基坑施工安全，同時減低基坑施工對周圍設施和建筑的影響一直是一項重要的研究課題。因此，對深基坑施工過程和周圍建筑的變形進行監測，了解和掌握變形規律，研究如何采取有效措施強化深基坑圍護結構，消除深基坑施工對周圍結構影響，保證施工安全是一項很有意義的工作。
一、深基坑施工對周圍環境的影響
深基坑施工過程中，會對周圍環境造成一定的影響，主要表現為
1、由于基坑開挖造成地下水位下降，同時需要修筑基坑維護設施，會造成基坑四周土體的不均勻沉降，從而影響周圍建筑物的安全穩定以及市政管線等的有效使用；
2、結構和工程樁若采用擠土樁或部分擠土樁，施工過程中擠土效應將對鄰近建(構)筑物及市政管線產生不良影響；
二、深基坑施工變形分析
1、基坑底部土體膨脹變形分析
基坑底部土體膨脹變形主要是由于基坑開挖的卸載效應造成的，坑底回彈及隆起是土體豎向卸載效應改變了坑底土體初始應力狀態的反應。當基坑開挖深度不大時，坑底土體在卸載后產生豎向彈性回彈，坑底彈性回彈的特征是坑底中部隆起較高，當基坑開挖到一定深度，基坑內外的高差不斷增大，基坑內外高差所形成的加載條件和各種地面超載作用，就會使圍護結構和坑外的土體在不平衡力的作用下向坑內移動，進一步對坑內土體產生側向推擠，從而使坑內土體產生向上的塑性隆起，同時在基坑周邊產生較大的塑性區，引起地面沉降。
2、基坑土體變形分析
基坑土體的變形主要表現為土體的沉降變化。其原因主要是因為:
（1）因降水導致墻外土層固結和次固結沉降，以上幾種原因是在施工過程中無法避免的必然會造成坑外土體沉降的原因。
（2）深基坑底部土地由于荷載的釋放，造成土體的塑性隆起回彈和翻砂管涌，引起整個區域土體受力狀態的失衡；
（3）在深基坑的開挖過程中，基坑的圍護結構會發生剛性位移和一定的撓曲變形造成土體沉降。
3、基坑圍護結構變形分析
基坑圍護結構變形是基坑施工過程中需要重點監測的項目，也是影響最大的變形類型。
（1）在深基坑開挖初期。支撐會在土體開挖后安裝或是安裝的支撐未及時對上部土體施加合適強度的預應力，此時維護結構變形呈現弧形，中間部位的變形量最大；
（2）坑外的土體也會出現不同比例的沉降。伴隨著基坑深度的增加，在基坑上部的圍護結構提供對坑邊土體支撐的數量和剛度相應增加，剛度的增加有效的控制了圍護結構上部水平方向的位移，此時圍護結構的變形呈現深層向內凸出，而主要的變形增量位于深層開挖面附近，此時基坑外部土體的沉降規律也發生了顯著變化，整體呈現凹槽型，沉降的最大值在距坑邊一定距離的位置，不再位于墻邊。
二、工程實例分析
某公用建筑，框剪結構，樁基礎，場地面積6756，地下三層、地上15層，基坑坑底設計標高5.65m，基坑開挖深度9.75m～11.75m。附近有一深基坑正在施工，分兩個標段ABC段基坑底標高-0.75m、CD段-2.2m，其支護形式為樁錨支護。 通過工程地質勘測結合工程周邊實際情況，本案基坑支護設計分別采用了放坡＋土釘掛網噴面、樁錨＋止水帷幕、樁錨＋支撐體系聯合支護方式等幾種形式。
基坑主要部分工程的施工方法如下：
1、鉆孔灌注樁施工：成孔采用旋挖鉆機，吊車下籠、導管法灌注混凝土。
2、攪拌樁施工：攪拌樁采用PH-5B攪拌樁機施工。
3、單管高壓旋噴樁施工：采用專門的機械施工。
4、冠梁、混凝土內支撐施工穿插在其它工序間進行，有條件的，即安排作業。采取人工破除樁和挖槽，打素混凝土墊層，安裝側模，綁扎鋼筋，再澆筑混凝土。
5、基坑監測點的設置隨冠梁的完成而布置完成，監測開始。基坑頂排水系統同時施工。
6、預應力錨索用專門的錨桿鉆機成孔，人工完成后續作業。采用二次壓力注漿，養護、制作腰梁（強度達到70%），再張拉鎖定。
7、土方開挖采用機械方式開挖，人工輔助修坡。二個作業區的土方開挖，分別按各自的錨索或土釘層數進行分層開挖，其中垂直開挖區分為2層開挖，放坡開挖區分為5層開挖。每層開挖深度為自然層（錨索或土釘）下50cm。
目前，該項目正處于施工的關鍵階段，從現場情況施工監測情況看，在施工初期，基坑底部土體的膨脹變形以及基坑邊坡修筑的水平方向的位移明顯，隨著鉆孔灌注樁、攪拌樁、單管高壓旋噴樁施工的不斷完善，變形得到了有效的控制，同時預應力錨索和土釘的使用對側向水平位移的控制也起到很好的效果，設計整體合理科學，達到了預期效果。
三、深基坑施工變形全過程檢測控制
1、深基坑施工變形對象加固和保護
深基坑施工變形對象保護和加固的措施主要有兩種：
（1）邊施工邊治理方法
在深基坑施工過程中密切監測施工對周圍建筑和鄰近結構帶來的變形影響，當基坑變形和周圍建筑物變形速率加快、變形量接近境界范圍時，要采取建(構)筑物的地基進行跟蹤注漿加固或是對建筑物基礎進行加寬或加深、靜壓樁托換、灌注樁托換等措施對建筑物基礎進行補強加固或是采取對建筑沉降較小區域進行降水，人為的加速土體固結，使得建筑物產生沉降，保持整體的沉降處于同一水平等方式，降低深基坑施工對周圍建筑物和鄰近對象的變形影響，提高工程安全性和穩定性。
（2）主動加固法
該方法需要在施工前預測深基坑開挖對周圍建筑和市政設施的變形影響，采取灌漿、設置水泥土攪樁等方式，對周圍對象進行主動加固，提高周圍建筑基礎的穩定性和抗變形能力，降低深基坑施工對其產生的變形影響。
2、深基坑施工變形的路徑隔斷控制
深基坑施工變形的路徑隔斷控制主要采用坑外地基加固和坑外隔離樁墻兩種方式實現。坑外地基加固主要針對坑底圍護結構為地下連續墻的深基坑，為防止在成槽過程中連續墻體失穩而出現局部或整體坍塌，需要在基坑開挖階段，用水泥土攪拌對槽段兩側地基進行加固。該法對淺層槽壁土體水平方向上的移動和表面土體在垂直方向上的沉降控制具有很好的治理效果。
3、深基坑施工變形源頭控制
深基坑施工變形源頭控制主要分為四個方面的措施: 圍護結構施工變形控制、基坑支護結構方案優化、坑內被動區地基加固、被動區壓力注漿。
（1）圍護結構施工變形控制應采用地下連續墻、加筋水泥土攪拌墻、鉆孔灌注樁。一級、二級基坑在圍護結構施工期間應進行施工監測，采取以優化施工參數為主的施工措施，控制由圍護結構施工所引起的地層位移對周圍環境產生的影響；
（2）基坑支護結構方案應考慮設計、施工、環境保護及經濟性等因素，在施工的過程中，根據實際的地質條件以及槽壁穩定性、土壤張力等的變化，對基坑圍護結構的設計方案、開挖進度控制方案等做合理的調整和優化，以保證變形在可控范圍內；
（3）坑內被動區地基加固一般采用坑內超前降水加固和水泥土攪拌加固兩種方法實現，以提高被動區土體的強度、減小坑底土體的隆起變形
結束語
隨著建筑物高度的不斷增加，基坑深度也越來越深，施工難度更加復雜化，同時深基坑工程變形監測作為信息化施工的重要手段之一，也開始成為深基坑工程施工過程中必不可少的組成部分。因此，深基坑的變形監測將更為重要，要不斷改善監測方法、監測的內容和提高精度，確保基坑施工的安全和穩定。
參考文獻：
【1】藍樹猛.張毅.李飛.天津奈倫國貿大廈深基坑支護工程變形監測研究[J].安徽建筑，2011.01
關鍵詞：基坑監測；水平位移；沉降觀測；監測報告
1.概述
隨著經濟的發展和社會的進步，城市中的高層結構工程越來越多，這些工程建筑是城市的一道景觀。建筑工程在使用的過程中，基礎和地基所承受的荷載越來越重，周邊建筑物及基坑施工安全也顯得越來越重要，地基和基礎的變形也不可避免，常見的變形包括傾斜、裂縫和沉降。如果這些變形超過一定的限度，就會影響到它的使用功能，嚴重時會危及建筑物的安全，造成重大人身財產安全的損失。因此在建筑物施工和管理階段，都要對其進行變形觀測，通過觀測獲得的數據，進行變形分析。如果發現異常變形，應及時采取有效措施，把危險降到最低。
不同的工程、不同的地質情況以及不同的基礎形式，所采用的維護措施是不同的。在基坑開挖的過程中，應及時掌握基坑的位移變形情況，對可能出現的工程隱患應及時匯報并采取相應的措施，避免發生重大安全事故，減少事故帶來的經濟損失和社會影響。因此，對地基和基礎進行變形監測是非常有必要的，它是保證基礎安全施工必不可少的一個環節。
2.監測內容和方法
對于變形監測，首先要看建筑物所在區域地下水位深淺以及相鄰建筑物的遠近，來決定是否需要進行地下水位和相鄰建筑物變形的監測。建筑物變形監測主要有，建筑物的地基基礎沉降觀測、建筑物基礎和本身的傾斜觀測與建筑物的裂縫觀測，還有坑底土體隆起基坑周圍土體水平位移。對建筑物進行觀測之前，首先要埋設監測點，在基坑或者高層建筑物頂面布設觀測點，采用f20球形頂端的鋼質標志，上面刻有十字細槽。
（一）建筑物的基礎沉降是變形監測的主要內容，既要有每日的日沉降量，又要有沉降速率和沉降變化曲線。水準點的選擇應該距離建筑物不小于基坑深度的2倍。同時周圍還要不受其他施工和人為的破壞，保證其穩定不變形。沉降觀測點一般設在房屋的四周，必要時還要在房子的關鍵點部位布設。在建筑物的轉角和裂縫兩側必須布置觀測點。沉降觀測常采用的是水準觀測，一般精密水準儀讀數到0.1mm，毫米級是準確的，0.1mm是估讀的。監測過程中必須在相同的環境條件下，有相同的觀測人員，按照相同的觀測方法，采用相同的觀測儀器，對測點進行不間斷的觀測，采集數據。
（二 ）建筑物的傾斜觀測也是變形監測的重要組成部分，其中包括基礎和建筑本身的傾斜觀測。對于建筑物本身的傾斜觀測，一般在建筑物上設置兩個觀測標志，而且要測出兩點的高差h。盡量保證兩點連線與地面垂直。在觀測當中，測出標志中心位置的水平距離D，則傾斜率為i=D/h。傾斜觀測最常采用的方法包括前方交會法、小角法、傾斜儀法、基礎差異沉降推算法和經緯儀投點法。
（三）建筑物裂縫觀測包括裂縫的大小、位置、傾斜方向、深度及是否具有繼續擴大的趨勢等。裂縫觀測可以用智能裂縫寬度觀測儀。需要觀測的裂縫應該統一編號，防止混淆，每條裂縫應該至少布置兩組觀測標志，一組在裂縫末端，令一組在裂縫最寬的部位，而每組觀測標志應該設在裂縫的兩側。對于裂縫少、量測方便的建筑物，可以采用比例尺、小鋼尺或者游標卡尺等工具定期量測標志的距離，進而求得裂縫變化值。
（四）地下水位監測也必不可少。對水位的測量可以采用水位測量儀。地下水位變化也會影響到基坑的沉降和變形，同時也會影響施工進度。水位的上升，水壓強勢必增大，基坑附近土的不穩定性也會增加。
3.監測頻率和報警值
在基坑開挖期間，正常監測頻率為1次/天。如果遇到變形突然增大，大于變形報警值的1/2且持續發生變形時，應加大監測頻率，增加到2次/天。當遇到連續降雨，基坑被長時間浸泡，也需要加密觀測次數，具體情況按照當時降雨量和地下水位而定。當基礎底板施工完畢后，可以適當減少觀測頻率，一般1次/3天。等基坑土回填后，可停止對基坑的監測。首先要確定基坑的安全等級，然后才能確定基坑變形報警值。當水平位移量大于3mm/d，并且有擴大趨勢時，應及時報警。當基坑沉降接近5mm/d，應引起重視。如果發現有繼續擴大的趨勢應報告給相關部門，進而采取應急措施，排除安全隱患，保證施工順利進行。
4.數據的整理與分析
在變形觀測中，用搜集到的數據來研究建筑地基和基坑的變形規律和特征是變形觀測的另一主要內容，它是整個監測工作不可缺少的部分。在基坑監測過程中，應該根據施工進度情況提交階段性的監測報告。當工程結束時，提交完整的監測報告。監測報告一般包括該項目的工程概況、監測項目、各測點的布置位置圖和編號、采用何種儀器進行觀測、觀測原理和方法、數據的處理方法和變形曲線等。在每次觀測結束后，應及時檢查記錄的準確性，如精度是否合格，數據是否齊全等。通過監測所得到的數據應進行及時處理，畫出“填土高度―沉降圖”和基坑的“水平位移―深度圖”。通過對監測數據的變形分析，指導建筑施工。數據的預測是為以后建筑施工積累經驗。預測方法有很多種，其中沉降數據有曲線擬合、皮爾預估模型、GM(1,1)預估模型、神經網絡模型、遺傳算法。采用科學的預測方法處理實測資料，有助于準確地預測沉降，從而使后期施工組織安排達到最優化，具有一定的經濟效益。各種預測方法如下：
（1）曲線擬合法
該方法屬于經驗方法，即采用與沉降預測曲線相似的曲線進行擬合，然后外延求出后期沉降量。常用的方法有：對數曲線法、雙曲線法等。
（2）灰色系統法
灰色系統法預測的基本思路是：把隨時間變化的一隨機正的數據列，通過適當的方式累加，使之變成非負遞增的數據列，用適當的方式逼近，以此曲線作為預測模型，對系統進行預測。
（3）人工神經網絡法
基坑沉降受多種因素的影響和制約，其變化的自然規律很難用一個顯式的數學公式予以表示。而人工神經網絡是這一領域的一個突破，該方法視傳統函數的自變量和因變量為輸入和輸出，將傳統的函數關系轉化為高維的非線性映射，而不是顯式的數學表達式。該方法在處理非線性問題上，具有獨特的優越性。
（4）遺傳算法
建筑基坑沉降非線性模型的參數識別實質上是一個優化問題，而建立在種群遺傳和自然選擇的基礎上，模擬了自然界“物競天擇，適者生存”的遺傳算法是處理復雜優化問題的理想方法。遺傳算法在整個操作過程中，同時控制著一個解群，而不是局限于一個點，這就大大提高了搜索效率，并避免陷入局部極值；求解時，不計算目標函數的微分，故對目標函數和約束條件沒有苛刻要求，這在處理高度非線性問題方面與傳統方法比較，具有明顯的優勢。
在數據處理時應選擇有實際意義的數據，在實際的變形預測中，并不單純地依賴某一種方法，了解每一種計算方法的原理、優缺點和計算結果的精度，在實際的運用過程中靈活地選擇。
5.總結
在建筑基坑施工過程中，運用各種儀器觀測基坑的沉降、水平位移、裂縫等變形內容，并采用曲線擬合、小波分析、灰色系統等預測方法進行數據預測，指導施工，為以后施工和設計積累經驗。在基坑開挖過程中，需要各個部門高度重視和密切配合，積極認真對待，才能保證施工順利進行。
參考文獻：
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1 基坑變形監測的作用
對于相對復雜的基坑工程來說，只憑借以往的工程施工經驗，難以準確的預測和判定基坑變形情況，這時就需要依賴施工現場的變形監測來定量評價基坑的變形情況。基坑變形監測的作用主要表現在以下三點：①動態的報告基坑變形信息。受到施工現場各種環境的綜合影響，基坑開挖時周圍的設施和建筑物始終處于不穩定狀態，其出現的變形和變化沒有合理的規律可循，此時就需要依據現場變形監測的數據來綜合評定基坑的變形情況，為施工單位制定合理的施工方案提供參考。②明確變形的大小。依據基坑變形監測所獲得的數據，可以定量的評定基坑開挖對周圍設施和建筑物的影響、基坑變形量的大小，以便施工單位能夠依據變形量合理的安全施工進度。③及時發現安全隱患。通過對以往基坑安全生產事故的分析可知，基本上所有的安全生產事故都是由于施工單位忽視了基坑監測數據的重要性，忽視變形量大小的檢測，進而導致生產事故的發生。通過對變形監測數據的分析，能夠初步判定變形發展的走勢，及早的發現安全隱患，為制定安全補救措施和改進施工方案提供依據。
2 基坑變形監測的方法分析
基坑變形監測的項目有周圍建筑物、基坑周圍土地及底部、地下水情況、施工工況、周圍的自然環境、維護結構以及地下設施等，而需要重點監測的內容為基坑底部管線的變形情況、基坑以及周圍建筑物的沉降量、周圍維護結構的穩定性等。實際監測過程中，由于不同工程地質情況不同、需要重點監測的內容也不同，這就需要監測人員抓住監測重點，確保基坑工程施工安全。
2.1 基坑變形監測點的設置與設備埋置
為了保證基坑變形監測點的有效性，在土體開挖以及基坑降水的影響區域，大約兩倍于基坑開挖范圍內要布設監測點。此外，還需要根據場地土體情況編制適宜的圍護設計方案，結合現有的理論知識和布設經驗，進而確定監測點布設的密度和范圍。通常情況下，在工程開工建設前就要完成可預埋的監測點布設，這樣監測點能夠具備一定的穩定期，并完成各項靜態初始值的測定。對于位移、沉降等的觀測點，可以之間在被監測物體上安裝。用于測定地下圍護結構、土地位移的測斜管，要考慮施工現場的實際地址情況，預先埋設在基坑陽角、中部等容易出現塌方的部位，沿圍護結構方向每隔大約25 m埋設一根。對于圍護樁體的測斜管，通常可以在樁體混凝土澆筑過程中安裝。
對于基坑所在的位置，正式開挖前要進行充分降水，但基坑處降水后將導致周圍土體內的地下水向基坑處匯集，地下水流動會引起土地的不穩定性，進而誘發土體塌方的出現，為此，在降水過程中要注重對地下水的觀測。在進行水位觀測管的埋設時，應當認真研究工程所在地的水文地質資料，對于滲水性強和水量較大的地方，應每隔大約25 m沿著基坑的外邊埋設觀測管。在埋設分層沉降測管時，應注意保護波紋銅管，避免不當的施工方式導致銅管破壞；通常可以每間隔一米放置一個銅環；此外，可以利用分層沉降管測定基坑底部的回彈，也可以利用精密度較高的水準儀測定基坑回彈。
2.2 確定適宜的監測頻率
合理的基坑變形監測頻率能夠有效的反映所監測內容的變化過程，在確定基坑監測頻率時，一般情況下以不錯過監測內容重要變化時刻為準則。在基坑開挖之前，應當預先測定基坑水平位移的初始值。基坑開挖期間的監測，應當根據監測部位、監測內容等的不同進行適當調整，并制定合理的監測方案。基坑開挖期間應盡量縮小兩次監測的時間，開挖結束以后可以增大監測的時間間隔，期間遇到外界施工環境發生變化時，可以適當增大基坑監測的頻率。地下水位監測周期、基坑水平位移、基坑垂直位移的監測可以同水平位移監測同步進行。對于基坑周圍建筑物的沉降變形監測，可以結合工程的施工進度和開挖的位置來確定，若發現有沉降異常和水平位移過大等情況發生時，可以適當縮短監測的時間間隔，完成開挖后再增大間隔時間。若基坑冠梁出現裂縫時，應當根據現場的實際情況組織監測，先對裂縫首先出現的時間編號，在裂縫的末端和最大寬度處設置監測標識，具體的監測時間間隔應當依據冠梁裂縫的發展速度而定。
2.3 基坑變形監測期間的巡查
在基坑施工過程中應指派專人負責施工巡查，巡查員應有一定的基坑監測經驗，巡查的內容應當包括監測設施的保護、周邊環境的變化、施工現場具體情況以及圍護結構等。若發現基坑周圍情況出現明顯的變化，應當適當縮短監測的時間間隔，并向技術人員提供有效的監測數據；如果監測設備出現損壞而不能獲取監測信息，將給基坑工程施工帶來不利影響，為此，巡查員應當主動與施工單位聯系，注重對監測點的保護；當發生損壞時，應當及時采取措施進行補救，保證基坑變形監測的順利進行。
3 加強基坑變形監測的預警工作
在正式進行基坑變形監測前，應當首先明確各個監測項目的報警值。我國的《建筑基坑支護技術規范》明確指出：“基坑開挖前應作出系統的開挖監測方案，監測方案中包括監控報警。”基坑變形監測的每個項目都需要依據設計計算書、周邊環境以及工程實際情況，預先確定合理的報警值，根據報警值來判定支護結構變形是否允許，是否有大于報警值的位移發生，進而確定基坑工程施工是否安全，是否需要對原有的施工和設計方案進行調整。在確定基坑監測報警值時，應當遵循以下原則：報警值應當在符合計算設計要求的前提下，小于設計值；應保證被監測對象不出現影響正常施工的情況，以確保監測對象的安全；符合國家現行各項規章制度、規范的要求；在確保基坑施工安全的前提下，綜合考慮監測工作量和經濟等因素，以求達到最優經濟效
益比。
4 監測過程中需要注意的問題
在基坑變形監測期間應當始終遵循“五定”原則，也就是監測地點要穩定，監測設備儀器要穩定，監測的環境要穩定，變形監測的人員要穩定，采用的變形監測方法和監測路線要穩定，這些措施的采用，從客觀上能夠盡可能的降低觀測誤差所帶來的影響，以確保各項監測數據能夠具有統一的趨向性，使首次觀測結果與各次觀測的數據具有可比性，這樣所獲得的監測數據就能夠真實的反映監測對象的實際情況。對于變形監測人員來說，應當對于監測的方法、程序、儀器設備等要足夠熟悉。儀器設備首次使用前要進行校正，對于精確度要求較高的儀器要由專門的計量單位進行校正。對于連續使用超過3個月的儀器設備，要進行必要的檢驗，以確保儀器設備能夠正常工作。
5 結束語
在進行基坑變形監測過程中，要明確基坑監測的作用和意義，依據監測內容進行監測點的布置和設備的埋設，確定適宜的監測頻率，注重基坑變形監測期間的巡查，確定基坑變形監測合理的報警值，降低變形監測的不穩定性，進而保證基坑監測的準確性，確保基坑工程施工安全。
參考文獻
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【關鍵詞】大型基坑，變形觀測，受力監測
中圖分類號：TV551.4文獻標識碼： A 文章編號：
在施工過程中，通過動態監測分析，了解產品倉基坑的穩定狀況，定量評價其在施工過程中的時空效應及安全狀況，是檢驗理論預測的正確性、設計的可靠性和發展新的設計理論的重要手段，又是及時指導施工、避免工程事故發生的必要措施，同時還可以作為構筑物長期安全運營的重要保障。
1工程概況與現場檢測主要內容
儲煤槽倉是一個條形槽倉，由地下返煤暗道和四個落煤筒構成，其斷面呈“V”字形。槽倉頂面設計標高為1 316．0 m，地道底面設計標高為1 290．5 m，總深度為25．5 m。從產品倉周圍地形來看，其南側地面標高介于1 311．0 m～1 317．0 m，北側地面標高介于1 308．0 m～1309．0 m。因此，相對自然地面，產品倉南側填方高度為0 m～5 m，挖深為20．5 m～26．5 m;產品倉北側填方高度為7 m～8 m，挖深為17．5 m～18．5 m。
現場監測主要內容包括：地表及墻體變形監測，監測基坑開挖過程中基坑周邊、垂直于軸線方向位置地表、基坑土釘墻和加筋土墻體的變形；土釘及土釘墻體受力監測，包括土釘抗拔力，土釘內力、土釘總荷載，土釘墻面結構后土壓力監測；加筋及加筋土墻體受力監測，包括加筋材料受力監測，加筋土墻面結構后土壓力監測；
2基坑地表及墻體變形監測
2.1地表沉降變形監測
基準點設置，采用DS05精密水準儀，按三等變形測量等級要求的方法，在產品倉場地附近200 m外設置4個基準點。測量基點埋設采用混凝土澆筑；地表沉降觀測點布置及觀測要求測點斷面及測點布置按施工圖實施。觀測點布置在基坑邊外1 m，每測點間距為25 m。變形量測工作在基坑每層開挖完成后立即測量;停止開挖期間每天測量1次；觀測持續時間。
至加筋土開始施工時停止觀測。
2.2土釘(錨桿)位移監測
首先，土釘水平位移基準點設置，水平位移的監測網采用獨立坐標系統，并進行一次布網，控制點采用有強制歸心裝置的觀測墩，照準標志采用強制對中裝置的標牌，可以與地表沉降基準點同點同號，主要技術要求按測量規范三等水平位移監測網的要求進行；其次，土釘位移監測儀器與設備，采用2″以上級全站儀，采用極坐標法測定；觀測點布置，觀測點材料采用∮12圓鋼，端部露出混凝土面層5 cm。測點斷面布置按施工圖設計實施，位移觀測點設置于土釘頭部位，每隔一層布置一個觀測點；觀測要求，每層開挖完成后立即測量;停止開挖期間每天測量1次。觀測持續時間，至產品倉交工時停止觀測。
2.3加筋土位移監測
加筋土墻面位移監測觀測點規格和土釘位移觀測點相同；加筋土墻面變形監測儀器與設備，采用2″以上級全站儀，采用極坐標法測定；觀測點布置，測點斷面布置按施工圖設計實施，位移觀測點豎向每隔2 m布置一個觀測點；觀測要求，加筋土施工期間每天測量1次，加筋土施工完成后每3 d測量1次；觀測持續時間，至產品倉交工時停止觀測。
3土釘及土加筋監測
3.1土釘抗拔力測試
土釘抗拔力測試實施細則:測試位置:南側邊坡⑧—⑧測試斷面;從第6層起布置5個抗拔試驗土釘，分別為第6層土釘、第8層土釘、第11層土釘、第13層土釘、第15層土釘;長度分別為15 m，15 m，20 m，20 m，20 m，共試驗5根土釘。試驗土釘要求在孔口附近有不小于1 m的非粘結段。土釘承載力測試系統由液壓源、專用測力計、反力裝置和特制位移計等組成。土釘施工完成后，砂漿達到設計強度的70%以上方可進行試驗。土釘抗拔力試驗按規程實施。依據采集數據，獲得不同深度的土釘的抗拔承載力，綜合分析邊坡的穩定和安全，提交書面報告。最后，應根據試驗得出的極限荷載，可算出界面粘結強度的實測值。這一試驗平均值應大于設計計算所用標準值的1．25倍，否則應進行反饋修改設計。資料整理:及時對觀測數據進行分析整理，提交抗拔試驗曲線及抗拔極限承載力。
3.2土釘內力及總荷載監測
設計采用自制土釘應力、應變和荷載監測系統實施土釘受力的監測監控。主要測試土釘全長應力、應變，以及土釘總荷載。從土釘墻施工起，每天測量1次土釘的受力，待土方開挖全部完成后測量間隔時間應設置為3 d，直至產品倉投產后1年停止監測。當監測數據達到報警范圍，或遇到特殊情況，如暴雨等惡劣天氣以及其他意外工程事件，適當加密觀測，直至24 h不間斷的跟蹤監測。
3.3土釘墻后土壓力監測
采用高精度土壓力傳感器、自動監測單元等構成的監測系統監測土釘墻后土壓力。從土釘墻施工起，每天測量1次土釘墻后的土壓力，土方開挖全部完成后測量間隔時間設置為3 d，直至產品倉投產后1年停止監測。
3.4加筋材料受力監測
加筋材料受力監測測點斷面布置位于基坑四個邊的中間，和土釘內力測試斷面位于同一斷面，在土釘墻的上部。加筋土施工期間每天測量1次，加筋土施工完成后每3 d測量1次，直至產品倉投產后1年停止監測。
3.5加筋土墻墻后土壓力監測
采用高精度土壓力傳感器、自動監測單元等構成的監測系統監測加筋土墻后土壓力。在加筋帶內力測點附近的墻后埋設高精度土壓力傳感器;4個斷面共布置33個土壓力測點。從加筋土墻施工起，每天測量1次墻后土壓力，加筋土施工全部完成后測量間隔時間設置為3 d，直至產品倉投產后1年停止監測。
參考文獻
袁靜,龔曉南. 基坑開挖過程中軟土性狀若干問題的分析[J]. 浙江大學學報(工學版), 2011年9月: 465-467.
【關鍵詞】高層建筑 基坑變形 監測
1.基坑介紹
某4棟高層建筑，附有二屋地下室及人防工程，基坑周邊有眾多房屋，基坑邊緣離最近三間房屋距離分別為： 1.8m，樓4.2m，4m。基坑周圍還有不少城市建設設施如電纜、水管等。
2.監測基準網與監測點
建立監測控制網的同時兼顧了施工放樣的需要。
2.1平面監測網
由于建筑區內周邊房屋密集，通視困難，因此采用了導線布網。受場地限制，在不受基坑變形影響的安全范圍內布設的控制點（基準點）看不見基坑，看得見基坑的控制點（工作點）不在安全范圍。考慮到工作點容易變形或受到破壞，常需恢復或重新測定工作點，因此，在初次布設控制點時基準點與工作點全部按四等一次布網共15個點，邊長23～249m，導線網總長2.0391m。以1點坐標與1個方位角起算，平差計算后，最弱點點位中誤差±2.5m，測角中誤差±1.7’，邊長相對中誤差1/44000～1/200000。
2.2高程監測網
按一等水準布設基準網點7個（其中2個結點，1個起始點），閉合水準線路總長1.3 lm，精度評定為每公里水準測量偶然中誤差±0.5m， 每公里水準測量全中誤差±0.3m。
2.3監測點
在基坑周邊土體、基坑周邊建筑物、支護樁上，布設的監測點類型分別有沉降監測點、位移監測點、土體監測點、支護樁監測點。
3.變形測量
3.1平面變形測量
由于場地狹小，通視困難，其他觀測方法不好采用，基坑支護樁監測點、土體監測點、房屋的監測點均按照極坐標法測量，觀測時水平角按照四等導線觀測要求，邊長單向正倒鏡共6次讀數后取用平均值，加入紅外儀的相關改正計算。
3.2高程變形測量
沉降監測點按照二等水準要求測量，幾次測量結果的每公里水準測量高差中誤差均小于±
1.3m，平差計算后的各點高差中誤差均在±O.2m內。
4.測量結果的檢校
4.1平面基準網
由于場地狹小，作為工作點使用的基準網點先后受到施工影響產生位移或被破壞。監測過程中，先后幾次重新補點恢復。恢復時仍然以四等平面要求測量，起始數據采用基準網的點。幾次恢復工作點后平差計算結果的最弱點點位中誤差均小于±1.5mm，最大測角中誤差±2.3”，最大坐標閉合差均小于2mm，邊長相對中誤差l/48000～1/136000。
4.2平面變形監測點
對以極坐標法測量的基坑支護樁監測點，仍按四等平面要求，將全站儀架在以極坐標法測定過的支護樁監測點上，后視測定過的支護樁監測點，測量基坑對面的支護樁監測點，檢查基坑支護樁兩監測點之間的直接距離。檢查結果為檢測點間平均距離為70m，直接量取的邊長與在四等基準網點上測得的坐標反算邊長比較，較差最大為1.6mm；直接測量監測點之間水平角與坐標反算水平角的最大夾角較差為7’’。
4.3高程基準網
以二等水準測量各高程監測點時，聯測了3個一等高程基準網點，以2個點作起算，平差計算后，剩余的一個一等高程基準網點的平差數據，與已知的一等水準數據比較差O.1 mm。
5.監測結果與作用
5.1支護樁
當支護樁水平位移達到報警值時，減少了報警地段的監測間隔時間，設計施工上采取了硬化地面、減少地面滲水、加強地下水的排放、清除該地段上堆放的材料以減輕載荷、加設預應力錨桿等措施。加設預應力錨桿后，將水平位移的極限值控制在60mm內。采取了上述措施后，當基坑開挖到坑底時，支護樁水平位移累計值最大達到59mm后，不再繼續位移而趨于穩定，基坑施工繼續進行。
5.2周邊土體
隨著基坑的逐步挖深，采取放坡土釘掛網噴砼支護方法的土體向基坑內發生緩慢位移。在基坑挖深到設計深度的2/5時，位移5mm。因該地段需建施工用房與堆放施工材料會增加該地段載荷，建施工用房前挖走了該地段高約2.5m的土方，減少了該地段的載荷。載荷減少后，該地段土體的位移趨于平穩，直到基坑施工結束，新發生的土移累計不到3mm。
5.3周邊地下設施
由于基坑周邊地下設施覆蓋在混凝土下，開挖工作量與開挖難度大，特別是地下電纜的開挖難度大，因而不容易對地下設施進行直接監測，而采取了對其地段的土體進行監測，通過該地方土體變化間接判定地下設施的沉降與位移狀況，當其地段的土體沉降或位移達到報警值時，再進行有目標的開挖出地下設施后，對地下設施進行直接的沉降與位移監測。
實際監測結果為大多地段的土移未達報警值，少數地段的土移快達到報警臨界值時趨于平穩，未進行地下設施的開挖工作，因而未在施工過程中因地下設施位移和沉降而增加其他的設計施工措施。到基坑施工結束，土體內埋設的地下水管、地下煤氣管、地下電纜等地下設施均處于安全狀態，所有地下設施運行正常。
5.4建筑物的位移與沉降的關聯
離基坑近的周邊房屋是重點監測對象，監測結果表明，所有房屋沉降均在允許范圍內，房屋外觀正常。
關鍵詞 基坑工程；支護結構；內力變形
中圖分類號TD98 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）112-0157-02
隨著現代化城市進程的不斷擴張，我國的基坑工作也在不斷的增加，同時也伴隨著風險和質量的不斷增加。而基坑工作是一項綜合性很強的系統工程，它包括了基坑支護體系的設計施工和土方開挖，這就要求各個部門的技術人員之間要進行密切的配合。同時基坑工程在每個地方表現出來的差異性也不一樣，受到各個方面因素的影響，每個基坑的變形情況也不同，而其中一個很大的影響因素就是開挖地區的土體物理性狀。
1 基坑支護結構內力變形監測要求
基坑的變形現象主要體現在在3個方面，支護墻體的變形、基坑底部的突起以及地表不同程度的沉降。其中對支護結構變形的預測是作為基坑變形的一項最常見的預測，因為基坑支護墻墻體的變形就會導致墻體的的外側地面發生變化，促使基坑內的位移和底部土體的拱起。由于受到地質水以及各方面的影響就使得我們在實驗室內而得到的支護機構應力變形等數據域實際測量工作中得到的數據還是有很大的差距的。為看了讓實際檢測的數據和實驗得要的理論數據相一致，我們就可以從實際的檢測到的數據用反分析的方法去修改計算機模型中的一些參數，再根據這些參數，運用正分析的方面從而計算出下一個施工階段的數據。
2 基坑支護結構內力變形的控制措施
2.1 控制要求
基坑變形主要控制方法主要為加深、加剛、加固、降水、隨挖隨撐，增加維護結構和支撐的剛度，增加圍護結構的入土深度，加固被動區土體，控制降水減少開挖時間，隨挖隨撐，縮短暴露。
2.2 控制措施
2.2.1 凍結＋排樁支護技術
地基凍結排裝樁伐法顧名思義就是將兩種技術互相結合取長補短，是一種大膽的技術創新，將含有水的地基坑的封水結構，利用排樁和內部的支撐系統來作為受力層用來抵抗水土帶來的壓力。但是由于現在的巖土力學這方面的基本理論還不是很成熟，就使得運用這種技術所得到的力學數據與實際檢測到的數據還是有很大的出入，這就要求我們要多次的進行工程檢測，將信息反復的比較及時的發現和解決問題，以保證工程的安全的進行。凍結止水適用于各種不良地質，并且基坑越深，經濟上、工期上的優勢也就越大，特別是對地下水豐富的軟土地層就更加具有優越性，適用于25 50米的大型和特大型基坑，矩形、圓形和其他幾何形狀的施工。
2.2.2 型鋼＋攪拌樁支護結構技術
型鋼＋水泥土復合攪拌樁支護結構的主要工程就是可以抵抗側向水土的壓力已經能夠有效的駐足地下水滲漏，目前這種技術主要引用在深基坑支護。目前主要是使用的是以下兩種結構的形式：一種就是在水泥土墻中插入斷面交大的H型鋼，主要是利用型鋼能夠承受的側壓力，基本上就是不考慮水泥土的承載能力，水泥土只是作為止水幕墻，而型鋼一般也是不需要噴涂隔離劑，等到基坑工作結束以后再將型鋼拔出，達到節省鋼材的目的。另一種方面就是在水泥墻內外兩側壓力比較大的區域插入斷面比較小的工字鋼等，這種方面的原理就是利用水泥土和工字鋼的共同作用來承受水土帶來的巨大壓力還可以有效的止水。成墻厚度可低至550毫米，圍護結構占地和施工占地大大減少。廢土外運量少，施工時無振動、無噪聲、無泥漿污染。工程造價較常用的鉆孔灌注排樁方法可節省20% 30％。該技術可在黏性土、粉土、砂礫土使用，目前在國內主要在軟土地區都有成功應用。這種技術目前可應用在開挖深度15米下的基坑圍護工程。
3 基坑支護結構內力變形的控制輔助措施
3.1 嚴格分包管理
在基坑工程方面，一定要強調建設單位不得將基坑工程分為幾個部分承包給不同的單位。基坑環境包補等位二級以及以上的單位，在圍護設計前必須要委托給有一定的資質的房屋檢測單位，通過對周邊建筑物的傾斜、差異以及沉降結構的接側來確定其對基坑檢測的影響，從而作為設計單位未來確定基坑變形控制標注的一個依據。對于在基坑工程施工當中比較關鍵或危險性比較大的工段的時候，施工方必須要求設計人員應駐在現場，以防止不必要的危險發生。而總到單位必須對基坑工程中的一切的質量安全問題負全責。
3.2 強調監理管理
在基坑工程開挖前進行嚴格驗收是建設單位必須要的一項強制要求，只有拿到總監理工程師親自簽署的開挖令才可以實施。對于以下行為建設單位不接受的，監理單位應當及時的上報給當地的建設行政管理部門，如出現質量、安全事故等隱患時，監理下達書面指令要求其整改或者暫停施工而拒絕實施的。
3.3 注重施工堆載管理
設計單位應明確堆載限值和基坑周邊堆載范圍。由于臨時需要在原定的堆載范圍以外堆土的，施工單位必須要要經過明確的查驗以后制定對應的方案，從而來確定具體的堆載限制和范圍，并且申報給總包單位等到驗收以后才可以堆土的。另外在已經建好的建筑物周邊堆土或者是覆土的，也是要建設單位必須要跟原建筑物的設計單位之間進行協商和核算，由于地面堆載對周圍建筑物地基造成的附加變形，經妥善協商處理好以后才能進行施工。
總之，在現代建筑施工中，我們要因地制宜地做好基坑支護結構的設計和施工，要密切監測在基坑開挖過程中所引起支護結構的內力變形，同時積極進行管理，確保每個基坑工程都能安全保質保量的完成。
參考文獻
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關鍵詞：深基坑；變形監測；基坑支護
中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號：
基坑支護變形
支護與地層發生變形的原出是多方面的，主要是由于開挖造成的土體應力釋放與重新調整。基坑開挖造成卸載并使土體向坑內移動。一般情況下，水平方向的應力釋放與調整是構成地層位移的主要原因，所以基坑的側壁必須加以支護。但在飽和深層軟弱土中，基坑隆起同樣不容忽視，坑底隆起原因：一方面是由于豎向卸荷；另一方面是由于坑壁外側的土體在自重和地表超載的作用下從底部向坑內方向移動。對于深基坑，地表沉降的大小與抗隆起穩定性驗算的安全程度直接相關。基坑開挖前期的地下連續墻或灌注樁施工，也會造成地層位移，并相應造成地表沉降。國內有關資料介紹地下連續墻施工引起的變形,可占基坑施工總變形的30％，至于墻體成槽或樁體挖孔不當引起地面嚴重坍陷的事例也不少見。
支護結構變形特點
樁、墻圍護結構以及撐、錨等支承構件都會發生變形，增加這些構件的剛度有利于降低地層位移，但對其作用也不宜估計過高。通過研究表明，采用有限元方法分析圍護結構和支承件的剛度對基坑最大水平位移的影響。算例為中等密實黏土中的基坑，挖深9.2m，土體抗剪強度隨深度增加從頂部的24kPa到13.7m深處的67kPa，采用四道錨桿)，比較了兩種墻體，剛度EI分別為400 kN·m和50 kN·m，相當于60cm厚地下連續墻和PZ27鋼板樁；計算結果表明墻體剛度相差8倍，而二者最大水平位移之比例為1:0.6。另外，又比較了兩種錨桿，其剛度半相差10倍，此時，同一墻體最大位移之比也為1:0.6。我們也曾用P1axis有限元程序計算80 cm和45cm厚兩種地下連續墻，二者抗彎剛度之比為5.6:1，而墻體最大位移之比則為1.37:1，又計算了直徑ø600和ø800兩種護壁樁，其抗彎剛度之比為2.4:1，面墻體最大位移之比則為1.32:1。所以，采用其他措施來減少支護變形，要比增加墻厚更為經濟和有效。
基坑側墻位移與附近地表沉降的變形特征與不同的土體類別和支護形式有關，而其大小更受多種因素影響，如支承(橫撐或錨桿等)的間距與剛度，第一道支承點的位置，橫撐或錨桿的預加應力值，墻體的剛度和整體性，基坑的形狀與深度，下臥層堅硬土層的埋深，地下水位置及其變化，特別是施工開挖與支護的工序、進程及施工質量。所以，單純依靠力學分析的計算不可能準確估計變形大小。
對于深基坑中所采用內支撐樁、墻支護的變形特征如下，在開挖設置第一道支撐以前，墻體猶如插入土中的豎向懸臂受彎構件，最大的水平位移發生在頂部。在設置第一道支撐并施加預應力后，頂部位移部分恢復或當頂應力值較大時反向往坑外移動。在繼續往下開挖并支撐的過程中，頂部位移仍會有所變化，但最大水平位移一般并不發生在頂部而是在下部。對于一般的柱列式灌注樁擋墻或地下連續墻，墻體的截面較大而且插入基底較深，在正確設計的條件下不易下沉，因此，墻頂處地面的沉降也很小，地表最大沉降發生在離基坑壁一定距離遠處。
支護變形監測
從各種基坑工程事故的分析中．我們可以得出這樣一個結論，那就是任何一起基坑工程事故，無一例外地與監測工作不力直接有關。如果基坑工程的環境監測與險情預報及時而準確，就可以防止基坑重大事故的發生，或者說，可以將事故所造成的損失減少到最小，因此，深基坑施工過程中的現場監測與信息化施工是基坑工程中不可缺少的組成部分。監測的內容除檢查基坑滲漏、周圍地表超載、地表開裂以及觀察氣溫、降雨等氣象變化并及時采取相應對策外，主要是指對下列項目的連續量測。 （1）基坑周圍的地層位移（地面沉降、水平位移與坑底隆起等）；（2）支護結構（包括支撐立柱）的水平垂直位移。（3）地下水位變化，以及周圍已有建筑物和地面、地下工程設施的變形（水平位移與沉降、傾斜）及其工作狀態變化。為了做好真實的現場觀測，在施工以前，必須設置好觀測點和水準基點及變形觀察點，并對這些周邊建筑物和設施的現狀作仔細的勘查和記錄。
3.1監測點設置
精密水準儀和精密經緯儀是必備的觀測儀器，可用來測量基坑圍護結構的豎向和水平位移并據此算出地表或建筑物的傾斜度。地面沉降或基坑側墻的水平變位也可用設置鉆孔的方法將深處的孔底作為不動點。然后將測桿或鋼筋同定在不動點上，與一般收斂計的用法相同；不動點的位置必須足夠深，否則測得的就不只是位移的全部。
用經緯儀一般只能測出坑壁頂部的水平位移，對于多道支承的基坑同護結構來說，頂部水平位移值往往較小而且變化不大，而墻體的最大水平位移發生在下部，所以，重要的工程應該采用測斜儀來量測支護的水平位移，測斜管一般置于墻體背側，有時就置于墻體混凝土之中，但后者不能獲得墻體施工（挖孔或成槽）過程中引起的位移。利用固定經緯儀的辦法可以測量墻體頂部與下部之間的位移差，并據此估計下部墻體的水平位移，問題在于開挖到下部墻體時，該處墻身已經發生了變形，所以只能獲得位移的發展信息而得不到其絕對值。基坑圍護墻體頂部的豎向沉降也往往很小，地表最大沉降的位置要離開墻頂一段距離，對多道撐錨的基坑來說，單純依靠坑壁頂部位移的測量很有可能發現不了什么問題。
為獲得可靠數據，必須牢固設置測點，正確選定測點和基準點的位置以及注意溫度變化等環境影響。根據工程的重要性和被保護的周邊建筑設施的安全要求，應事先對量測的項目提出警戒值與控制值。
實例分析
某大酒店賓館部分設三層地下室，基坑開挖深度約14．3m，地下空平面尺寸最大邊長約162m，最小邊長達98m，其形狀接近梯形，基坑平面面積約17700 m2。工程開挖影響范圍的土層以粉土和淤泥質土為主，施工過程中對地下連續墻的側向位移、墻身應力、墻背水土壓力及基坑周圍地表沉降等進行監測。
實測最大側向變形約15cm，逆作施工從正負0.000標高至地下一層樓板施工結束后，實測地下連續墻的最大側向變形約8cm，其位置在樁頂；地下二層樓板施工結束后，實測地下連續墻的最大側向變形約10.6cm；全部地下室施工結束后，地下連續墻的最大側向變形發展到15cm，其最大變形處的豎向位置在地表以下12.5m處。從實測水壓力的變化情況表明，隨著基坑開挖深度的不斷增加，作用于地下連續墻全深度的水壓力不斷減小，且均小于靜止水壓力。由此可見，在按水土分其原則計算土壓力時，水壓力計算必須考慮基坑滲流作用的影響，如果在主動土壓力計算時不考慮滲流作用而直接采用靜水壓力，則計算結果則大大超過實測值。從實測地下連續墻墻身彎矩分布及發展表明，地下一層施工結束后，作用于地下連續墻上的彎矩基本為負值，墻身以迎土面受拉為主；隨著開挖的進行，墻身中間部位的彎矩由負轉正并不斷發展，最大彎矩位于相應工況的坑底附近，基礎底板基本施工結束后，墻身最大彎矩達到2300 kN·m／m左右，迎坑面的鋼筋拉應力達到245MPa。
以上結果與地下連續墻的側向變形分布及發展是一致的，結合變形曲線發現，地下一層施工結束后，內于懸臂開挖階段產生了較大的變形，因而變形曲線形狀仍由懸臂階段控制，頂部大下部小，相應墻身應力也基本為墻背受拉；隨著深層變形的發展，墻背拉應力逐漸減小、迎坑面一側拉應力不斷增加，這表明作用于墻身的正彎矩不斷發展。
結語
基坑支護變形監測是及時指導正確施工、避免事故發展的必要措施。通過采用各類儀器設備對土體和支護結構的位移、傾斜、沉降、基底隆起等進行綜合監測，可對施工過程中可能出現的險情進行及時地預報和超前排除。所以說，現場監測與信息化施工是深基坑施工的必要手段。
參考文獻：
鄭皆連. 深基坑支護變形機理及實例分析 [J]. 巖土工程界. 2007(05)：95-182.
關鍵詞：水平位移測量；視準線法；小角法；前方交會；后方交會；極坐標
Abstract: With the rapid development of the city's economic construction, urban land is more and more tense, which makes the urban development had to go upward or downward, such as the deeper and deeper excavation of foundation pit. In order to ensure the safety of the excavation support system, no matter the primary, secondary, or third pit, according to the requirements of Building Foundation Pit Project Monitoring Technical Regulation GB50497-2009, the horizontal displacement of the pit top are required to be monitored. Hereby, this paper will expounds the several methods for the current horizontal displacement monitoring.
Key words: horizontal displacement measurement; collimation line measurement; small-angle measurement; forward intersection; resection; polar coordinates
中圖分類號：TV551.4文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
視準線法
視準線法，主要應用在場地比較開闊，基坑比較規整的長方形或正方形基坑。
(1)基準點的布設：在基坑的四個邊上分別布設一對基準點。基準點應離開基坑的距離不小于開挖深度的3倍。一對基準點應與被監測點基本在一條直線上，誤差不大于5cm。見附圖：
（2）觀測方法：在一個基準點架設儀器，另一個基準點定向。利用經緯儀或激光準直儀直接觀測一個強制對中裝置的覘牌上的標尺讀數。根據精度要求觀測多個測回，求平均數計算位移增量，計算基坑坡頂監測點的本次位移量及累計位移量。
視準線法的優點和缺點：優點是觀測數據直觀，對儀器精度要求不高，方法簡便。缺點是受場地影響較大，只適用于規則的基坑，幷且距離不宜太遠。
2.小角度法：
小角度法主要是適應基坑相對比較規則，個別點監測點與一對基準點不在同一直線上，但與兩基準點角度不大的基坑。
(1)基準點的布設：采用小角度法觀測水平位移的基準點的布設與視準線法要求基本一致。也是沿基坑的每一周建立一條軸線（即一個固定方向）。
⑵觀測方法：在一個基準點加設儀器，另一個基準點定向利用經緯儀直接觀測一個強制隊中的覘牌。讀取監測點的角度。根據精度要求觀測多個測回求平均角度值。用固定方向與測站位移點方向的小角變化β"（偏離視軸線的小角一般不大于30"）。
按公式:
s= β" /p*s
（s的測量精度不小于1/2000，可以只觀測一次）計算增量，比較每次的變化值，計算水平位移量。
⑶小角度的優缺點：小角度對距離測量精度不高，但對角度測量精度要求較高，并且距離不宜太遠，工程量較大，效率低。
3.前方交會法
前方交會法適用變形點上不便于架設儀器的基坑，精度要求較高的基坑作業。
（1）采用前方交會法基準點布設：為了滿足監測要求在基坑的四周布設高精度的控制網，控制網應滿足將來前方交會60°～120°要求。基準點應采用觀測墩、強制對中裝置。
（2）前方交會的觀測：前方交會的觀測采用的儀器精度應不小于1"，采用DJ1型儀器應觀測6個測回，求角度平均值α、β(α、β角度不小于30°)，按公式：
求P點的坐標。每次觀測的坐標值與首期觀測值比值，計算每期的位移量和累計位移量。
P點位中誤差的估算公式為：
為測角中誤差，D為兩已知點距離。
前方交會的優缺點：精度高，但作業復雜，勞動效率不高。
后方交會法：適用于變形監測點上可以架設儀器，且與3個基準點通視的基坑監測。
（3）采用后方交會法基準點布設：為了滿足監測要求在基坑的四周布設高精度的控制網，基準點應采用強制對中裝置。
（4）后方交會的觀測：后方交會的觀測采用的儀器精度應不小于1"，采用DJ1型儀器應觀測6個測回，求角度平均值α、β(α、β角度不小于30°)，按公式：
其中：
后方交會的優缺點：設站在監測點上對基準點的位置可以進行選擇，精度高，單作業效率低。
4.極坐標法：
隨著測繪儀器向高精度、自動化的發展，特別是測量精度0.5"、1"測量機器人的出現，極坐標法越來越多的在基坑監測中被廣泛應用，這里重點介紹一下極坐標法。
（1）極坐標法基準點的布設：基準點的布設主要采用兩種方法。第一種方法就是在基坑四周大于基挖開挖深度3倍的地方布一個平面控制網，設置強制對中的觀測土墩。強制對中誤差不要大于0.5mm。
第二種方法是在基坑四周已有建筑物上利用反射片作為控制點，要求反射片的高度不要太高，相互的高度角差不大于3o。兩點間與未來設站點的夾角不小于30 o。
（2）基準點的觀測方法:采用第一種方法的控制點觀測就是利用高精度全站儀觀測各基準點組成的多邊形角度、距離。假設一個點坐標為已知坐標，平行基坑的一對基準點的方位角為起算方位角。方位角最好為0 o或90 o進行平差計算，計算整個基準點控制網的坐標。
采用第二種方法的控制點觀測采用高精度全站儀，在平行基坑的一側做兩個臨時點A1、A2，假定兩點坐標，方位角最好為0 o或90 o，利用A1點設站，A2定向，精確測量反射片各點的坐標，再采用A2 點設站，A1點定向，精確測量反射片各點的坐標。根據前方交會的計算公式，求取反射片各點坐標，作為基準點的坐標。
（3）監測點的觀測:采用第一種方法，直接在一點設站，一點定向，一點檢核，根據精度要求設置儀器，自動觀測監測點的坐標。采用第二種方法，首先在基坑附近選擇一點，此點應在將來施工過程中不受到很大影響。利用儀器本身的后方交會方法，進行觀測求算設站點的坐標，計算精度不低于1/√2的監測點坐標中誤差要求，設站點作為一個工作基點，利用反射片基準點定向，另一個點進行檢核，按精度要求對監測點進行觀測，監測點應強制對中觀測各點坐標。
（4）數據的處理：觀測數據按公式：
計算P點坐標，采用極坐標觀測的成果每次觀測成果與首次觀測和前次觀測成果進行比較。計算本次變化值和累計變化值，計算成果的變化量應為相對基坑坡頂的垂直增量，而不是整體增量。這樣才能反應出基坑向量或反射片的真實變化。
極坐標法的優缺點：優點是作業方便，大大提高了工作效率，便于自動化成果處理，成果提交及時。缺點是對儀器精度要求高，精度相對低。
結束語：
關鍵詞:深基坑有限元監測變形對比研究
1工程概況
本文采用的工程實例為某周邊環境極復雜的深基坑工程。根據現場條件，基坑西側為正在運營的外科大樓，距基坑邊距離為10m；北側為正在使用的磁共振室，樓層數為4層，基礎為深層攪拌樁復合地基，墻外邊距基坑邊距離為2.1m，該側另有需保護的百年古建筑（磚木結構），距基坑邊最小距離為5.6m，該建筑物對沉降特別敏感；東南側為正在使用的居民用房，為一層磚結構，部分用泥砌筑，距基坑邊最小距離為5.4m；西南側為正在使用的伽瑪刀治療中心，距基坑邊最小距離為13.7m。基坑開挖深度9.3m～13.8m，基坑平面圖如圖1所示。
圖1基坑平面示意
2施工監測數據
結合設計要求及現場情況，必須做如下項目測試: ①土釘墻頂位移觀測; ②支撐沉降監測; ③支護結構頂位移觀測; ④支撐軸力監測; ⑤支護結構深層位移監測; ⑥周邊建筑物沉降監測;⑦坑外地下水位監測;⑧基坑周圍地表沉降。
2.1支護結構位移觀測點
在支護結構圈梁頂打入或埋入鋼制測釘，頂部露出地面約3～5 cm并磨成凸球面，周圍用混凝土加固。
在支護樁體的12個部位各布置1只水平位移測孔(測斜管)，管長以與樁長同長為準。依照設計位置，在樁體中預先埋設測斜管，測斜管的管口用封蓋蓋好并做好保護箱，避免測斜管被損壞。
2.2支撐軸力監測
在支撐體系中選擇有代表性部位安裝軸力計，一共埋設11個測點，每個測點上布設置2個軸力計，用頻率計測讀。
2.3鄰近建筑物傾斜監測
該基坑施工影響的建筑物主要有磁共振室、需重點保護的古建筑、磚砌筑民房等建筑，我們將在上述建筑物的基礎、墻面上預鉆孔至結構層，將L型鋼筋埋入，鋼筋上部磨成凸球型，并澆注混凝土予以固定，如圖2所示。
2.4基坑周圍地表沉降觀測
在觀測點處打入或埋入鋼制測釘，頂部露出地面約3～5 cm并磨成凸球面，見圖3。
2.5地下水位的監測
1)測點埋設:測點埋設采用地質鉆機鉆直徑89 mm孔，水位孔的深度在最低設計水位之下(坑外孔深同基底)。成孔后放入裹有濾網的水流入。水位管用55 mm的PVC塑料管作濾管，管底加蓋密封，防止泥砂進入管中。下部留出0.5～1.0 m深的沉淀管(不打孔)，用來沉積濾水段帶入的泥砂。中部管壁周圍鉆6～8列6 mm孔，縱向間距5～10 cm，相鄰兩列的孔交錯排列，呈梅花形布置。管壁外包扎濾網或土工布作為過濾層，上部再留出0.5～2.0 m不打孔作為管口段，以保證封口質量(如圖4)。
2)量測及計算:通過水準測量測出孔口高程H，將探頭沿孔套管緩慢放下，當測頭接觸水面時，蜂鳴器響，讀取測尺讀數h，則地下水位。兩次觀測地下水位之差即水位的升降數值。
3實測數據與計算數據的對比
3.1連續墻位移對比分析
現在從1-1剖面(見圖1)分析支護結構的位移規律，表1給出了有限元計算結果和實測值的比較。
從表1可以看出，有限元計算得到的結果與實測位移有一定的差異。其中工況一計算得的位移值比實測的小很多，其可能的原因是施工過程中，施工方在施工完支護結構之后，進行了淺層土體的開挖，并進行了圈梁的施工。這樣在架設第一道支撐之前停滯了很長一段時間，造成了支護結構持續變形的積累，使得在第一道支撐澆筑時支護結構的位移已經變大，從而造成了實測值比計算值大一些的結果。
工況二、三計算的結果與實測值吻合得較好，因為在實際施工過程中該階段施工較為順利。工況四中，計算所得作用深度最大值比實測的深一些，這一現象的形成，說明了實際工程中的施工情況與計算工況有所不同。造成這一現象的原因可能是，在施工過程中，基坑周圍的荷載堆積比較多，由于工地施工場地的限制，材料經常會放置在基坑周圍，這些基坑周圍的移動荷載會對支護結構的位移造成一定的影響，特別是對支護結構上面4～5 m部分的位移影響更大。因此，這有可能會造成支護結構在較淺的位置產生最大的位移，而不是計算所得的較深的位置。
從多個剖面的數值模擬來看，位移曲線的變化規律還是比較一致的。由于開挖的基坑寬度不同以及澆筑支撐的不同，位移曲線會略有不同。大體上在地面以下7～8 m處出現最大位移，最大位移值與基坑開挖深度及基坑開挖寬度有關，基坑開挖深度相同，開挖的寬度越大，最大位移值也會越大。如1-1剖面開挖的寬度44 m，最大位移值為7.361 mm;2-2剖面開挖寬度80.546 m，最大位移值10.159 mm。當然位移值的大小也與基坑周圍的土質情況有關。
基坑支護結構最大側移為基坑開挖深度的0.1%～0.6%，平均值為0.3%。連續墻側向變形形態通常為深層凸鼓形，支護結構頂部和底部側向變形較小，支護結構最大側移點深度一般位于開挖面以上1.5 m至開挖面以下7 m范圍。
3.2地表沉降分析
對于數值計算來說，對比多個剖面的地表沉降，可以看出沉降變化的總體趨勢是一致的。在基坑開挖的初期，基坑附近的土體有輕微的隆起，但在實測中很難有所反應。主要是因為施工的影響，基坑周圍環境比較復雜，堆積物也比較多，很難體現土體的隆起。隨著基坑的開挖，在基坑周邊的土體會沉降較大。本文所采用的實例中，基坑開挖14 m對基坑邊10 m以內的范圍影響較大，10 m外的沉降比較均勻，沉降值與實測值吻合比較好。有差異的測點有可能是在實際施工過程中地面車輛以及堆載引起的誤差。
3.3支撐軸力的比較分析
對比三個剖面的支撐軸力，變化規律是比較一致的。表2所示為3-3剖面支撐軸力對比結果。
從表2的對比可以看出，實測值與計算值還是比較吻合的。第一、二道支撐在架設后軸力逐漸增大，在基坑開挖至設計標高后，支撐軸力達到最大值。在基坑開挖初期，一般計算的軸力小于實測值，可能是支撐在澆筑初期還沒充分發揮其作用，隨著基坑內土體的開挖支撐軸力逐漸發揮。在基坑開挖深度較深時，實測值明顯比計算值要大，這是因為實際開挖階段基坑周圍的情況比較復雜，對支撐軸力影響比較大，在數值模擬中很難全面考慮。
4結論
本基坑工程地下水豐富，上部土體強度低，以支護樁做為圍護結構，采用兩道混凝土支撐，形成了剛度較大的支護體系。數值模擬結果表明，支護結構位移、支撐軸力、地表位移等滿足設計的要求，且整體效果較好。
總體來看，用Plaxis模擬基坑開挖的過程，能夠基本反應基坑變形、破壞的規律，但基坑在實際施工過程中，基坑的變形、支撐軸力等受基坑周圍的環境影響很大。基坑周圍的過度堆載，基坑邊車輛的運行、停放，都可能導致地表沉降增大，支護結構位移變大，支撐軸力變大。如果堆載不對稱，還有可能導致基坑兩側向一個方向傾斜的現象，對基坑的穩定十分不利。施工過程中由于各種原因的延期施工，對已開挖的基坑十分不利，由于停滯時間過長會造成位移的積累，對施工安全不利。
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關鍵詞：基坑監測工程位移測量技術重要性
中圖分類號：TV551.4文獻標識碼：A 文章編號：
引言
隨著高層建筑的不斷增多，施工難度及要求越來越高，周邊建筑物及深基坑施工安全也顯得越來越重要。因此，在基坑施工過程中，要對基坑支護樁的水平位移進行全面的監測，變形監測的目的是要掌握變形體的實際性狀，科學、準確、及時的分析和預報變形體的變形狀況，對工程建筑物的施工和運營管理極為重要
1.基坑變形監測的重要性和必要性
理論、經驗和監測相結合是指導基坑工程的設計和施工的正確途經，對于復雜的大中型工程或環境要求嚴格的項目，往往難從以前的經驗中得到借鑒，也難以從理論上找到定量分析、預測的方法，這就必定要依賴于施工過程中的現場監測。開展基坑變形監測的重要性主要體現在幾個方面。
1.1掌握基坑變形程度 根據監測得到的數據，可以及時了解基坑及周邊建筑物和設施在施工過程中所受的影響及影響程度，發生的變形及變形程度，為施工單位提供變形系統資料，方便施工單位安排施工方案和進度。
1.2提供實時動態信息 基坑開挖過程中，由于各種因素的影響，基坑和周邊建筑物和設施一直處于不穩定狀態，并且其變化和變形無規律可循，這就必須靠施工現場的監測數據來了解基坑的實時變化，為施工單位提供動態的監測數據，方便施工單位安排施工方案和進度。
1.3發現和預報險情，根據很多已發生的基坑安全事故的工程分析、統計可知，幾乎所有事故的發生都是由于施工單位對基坑施工過程中的監測工作的不重視，從而造成較嚴重的工程事故，甚至造成人員傷亡事故。分析研究監測數據，可及時發現和預報險情及險情的發展程度，為設計方改進設計方案和施工方采取安全補救措施提供可靠依據。
2.監測內容
2.1 周圍環境監測
周圍環境監測主要包括：鄰近構筑物、地下管網、道路等設施變形的監測，鄰近建筑物的傾斜、裂縫和沉降發生時間、過程的監測，表層和深層土體水平位移、沉降的監測，坑底隆起監測，樁側土壓力測試，土層孔隙水壓力測試，地下水位監測。具體監測項目的選定需要綜合考慮工程地質和水文地質條件、周圍建筑物及地下管線、施工連受和基坑工程安全等級情況。
2.2 支護體系監測
支護體系監測主要包括：支護結構沉降監測，支護結構傾斜監測，支護體系應力監測，支護結構頂部水平位移監測，支護體系受力監測，支護體系完整性及強度監測。
3.監測儀器
通常情況下，基坑的監測是需要借助一些設備的，一般使用的儀器主要包含以下幾種：
3.1 測斜儀：該儀器主要用在支護結構、土體水平位移的觀測中。
3.2 水準儀和經緯儀：該設備主要用在測量地下管線、支護結構、周圍環境等方面的沉降和變位。
3.3 深層沉降標：用于量測支護結構后土移的變化，以判斷支護結構的穩定狀態。
3.4 土壓力計：用于量測支護結構后土體的壓力狀態是主動、被動還是靜止的，或測量支護結構后土體的壓力的大小、變化情況等，來檢驗設計中的判斷支護結構的位移情況和計算精確度。
3.5 孔隙水壓力計：為了能夠較為準確的判斷坑外土體的移動，可用該儀器來觀測支護結構后孔隙水壓力的變化情況。
3.6 水位計：為了檢驗降水效果就可以采用該儀器來量測支護結構后地下水位的變化情況。
3.7 鋼筋應力計：為了判斷支撐結構是否穩定，使用該設備來量測支撐結構的彎矩、軸力等。
3.8 溫度計：溫度對基坑有較大影響，為了能計算由溫度變化引起的應力，則需要將溫度計和鋼筋應力計一起埋設在鋼筋混凝土支撐中。
3.9 混凝土應變計：要計算相應支撐斷面內的軸力，則需要采用混凝土應變計以測定支撐混凝土結構的應變。
3.10 低應變動測儀和超聲波無損檢測儀：用來檢測支護結構的完整性和強度。
無論是哪種類型的監測儀器，在埋設前，都應從外觀檢驗、防水性檢驗、壓力率定和溫度率定等幾方面進行檢驗和率定。應變計、應力計、孔隙水壓力計、土壓力盒等各類傳感器在埋設安裝之前都應進行重復標定；水準儀、經緯儀、測斜儀等除須滿足設計要求外，應每年由國家法定計量單位進行檢驗、校正，并出具合格證。
由于監測儀器設備的工作環境大多在室外甚至地下，而且埋設好的元件不能置換，因此，選用時還應考慮其可靠性、堅固性、經濟性以及測量原理和方法、精度和量程等方面的因素。
4.監測點布置
4.1基準點布設及技術要求
4.1.1本次變形監測基準點:在施工區50m～100m外不受施工影響的穩定區域，采用深埋鋼管水準基點標石方法，布設4個基準點；采用混凝土澆筑的方法布設4個～6個強制觀測墩。
4.1.2基準點應設置在變形區域以外、位置穩定、易于長期保存的地方，并應定期復測。變形測量基準點的標石、標志埋設后，應達到穩定后方可開始觀測。穩定期應根據觀測要求與地質條件確定，不宜少于15d。
4.1.3監測期間先將基準點進行聯測，然后再進行觀測。
4.2變形監測點布設及工作量
本工程基坑的安全等級為一級，本監測工程按照一級基坑進行監測。考慮到監測目的和支護設計要求，確定監測的主要對象有:
4.2.1地表沉降觀測點。根據設計要求沿基坑周邊每間隔約40m布置一條地表沉降監測線，每條監測線依據設計要求分別布置2個～5個地表沉降監測點，共布置79個點。
4.2.2邊坡坡頂位移和沉降監測點的埋設。基坑邊坡頂部的水平位移與垂直位移觀測點應沿基坑周邊布置，在每邊的中部和端部均應布置監測點，其監測點的間距不宜大于20m。為了便于對基坑進行監測，在離開邊坡頂部20cm的地方采用洛陽鏟人工鉆進1．5m深的鉆孔，灌注混凝土，并設置觀測標志。
4.2.3基坑邊坡深層水平位移監測。分別在基坑邊坡頂部埋設測斜管，要求避開土釘設置，平面不大于50m的位置埋設測斜管。
4.2.4土釘內力監測。按照設計要求在土釘中設置102根應力計，測定土釘的受力狀況，土釘測力計布設在土釘主筋上。
4.2.5周邊構筑物監測。根據本工程場地條件，在基坑的影響范圍內，根據設計要求布設觀測點。
5.結語
總之，隨著建筑物高度的不斷增加，基坑深度也越來越深，施工難度更加復雜化，同時深基坑工程變形監測作為信息化施工的重要手段之一，也開始成為深基坑工程施工過程中必不可少的組成部分。因此，深基坑的變形監測將更為重要，要不斷改善監測方法、監測的內容和提高精度，確保基坑施工的安全和穩定。
參考文獻：
1.《建筑變形測量規范》JGJ8-2007
2.《建筑基坑工程監測技術規范》GB 50497-2009
關鍵詞:控制網;水平監測;沉降監測;基坑預警
引言
隨著科學技術的發展以及為了提高城市對土地空間的使用效率和符合現代高層建筑的抗振動、抗風力等影響的結構要求，我國的基坑工程在施工數量上大幅增加，占地面積、開挖深度等各個方面都有增加。基坑在施工的過程中，開挖區域內土質形態和咬合狀態的變化，以及基坑內外的土地主體受力情況都發生了變化，從而引起基坑的支護結構承受荷載力不斷變化，導致基坑內部的土地隆起、基坑支護結構及其周圍土地主體的兩側發生了水平位移和豎直沉降，從而威脅到安全施工和建筑物的運營。為了避免正常施工過程中事故的發生，在施工前要對監測的基坑等級進行分析，從而制訂監測計劃，通過監測值的變化來判斷施工的安全性。設計是在結合港中旅健康城建設項目、對其基坑附近建筑物、附屬設施等進行水平位移和沉降的技術設計［1］。
1基坑工程概況
此次遼寧某地基坑監測項目，觀測5號、11號樓建筑結構類型為框架結構，建筑基礎類型為柱下獨立基礎加構造底板。主體建筑共5層。5號、11號樓中間基坑支護總體長度為246．8m，基坑長度為89．3m，最大寬度為34．2m，面積約為2774．39m2，開挖深度約7．9m，基坑支護結構為放坡+支護樁與錨索(樁錨)支護體系，基坑從施工挖方至回填土方時長為3個月。
2基坑等級確定
根據《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB50202－2002)的基坑等級確定條例，一級建筑基坑要滿足以下的施工要求:1)特殊建筑或基坑支護結構與建筑主體修建為一個整體;2)開挖深度大于10m;3)建筑基坑與周圍建(構)筑物、特別設施的間距小于基坑的開挖深度;4)基坑區域有歷史文物、具有代表性近代建筑、重要管線等要求嚴格保護的基坑。三級基坑的開挖深度不大于7m，而且附近建(構)筑物及附屬設施沒有特別要求規定的基坑。除了一級基坑與三級基坑范圍以外的所有基坑均屬于二級基坑。根據項目情況:主體建筑共5層，5號、11號樓中間基坑開挖深度約7．9m等實際情況，結合《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》中的基坑等級確定的方法，將基坑定為二級基坑。
3監測等級與精度要求
《建筑變形測量規范》(JGJ8－2007)中對變形監測等級與精度、位移觀測基準網的主要技術指標做了明確規定，此次基坑為二級基坑，依據規范要求，將基坑及其周邊建筑的監測級別定為二級，即沉降觀測觀測點測站高差中誤差為0．5mm。位移觀測觀測點坐標中誤差為3．0mm。
4儀器設備的選擇
此次基坑監測水平位移監測采用的是徠卡精密監測機器人TM30(如圖1所示)、相應的溫度氣壓傳感器及GeoMoS監測軟件，TM30測角精度為0．5″，測距精度為0．6mm+1×10－6D。
5水平位移觀測方法
水平位移監測內容包括:根據基坑的現場情況，結合已經確定的基坑等級，依據《建筑變形測量規范》確定的監測等級和精度，對基準點和監測點位置的確定及埋設，儀器的選擇，觀測方案的確定，現場數據采集，數據處理和變形分析等［2－5］。5．1基準點位選擇根據《建筑變形測量規范》中4．3．1的要求:基準點墩標上應設有強制對中裝置，為了檢核基準點的穩定性一般選擇3個基準點為一組，在特殊觀測需要的地點可以增設工作基點，要選擇變形體范圍以外、地質穩定之處，基準點間要通視，盡量構成等邊三角形，邊長不大于300m。結合規范和項目的現場情況，選擇建立3個基準點。基準點的分布如圖2所示。5．2基準點觀測與計算根據《建筑變形測量規范》中4．3．5－1、4．6．1、4．6．2－1以及4．7．1中規定，對基準點進行邊角4測回觀測，為了將基準點坐標納入到規劃坐標系中，利用GNSS－RTK將基準點與規劃控制點聯測，采用聯測后的一個點坐標、一條邊方位及實測距離為起算數據對觀測數據進行平差計算得到其他基準點平差坐標。5．3監測點位選擇依據監測點布設要求，結合基坑現場情況，布設了水平位移觀測點12個(JCD1～JCD12)，如圖3所示。5．4觀測點觀測與計算對觀測點的觀測采用極坐標法觀測，觀測的精度與基準點觀測精度相同，取4測回坐標平均值作為最后坐標。
6垂直位移觀測方法
因為垂直位移監測的基準點與觀測點和水平位移的基準點與觀測點為同一點，其監測工作內容和水平位移監測相同。基準點與觀測點高程的觀測均采用TM30測距三角高程。基準點按二級進行垂直角與距離對向4測回觀測，并與基坑周邊一已知高程點聯測，當對向觀測與環線閉合差滿足限差(L為對向觀測邊長或環線長度，以千米為單位)時方可進行平差計算。觀測點高程的觀測也是按二級進行垂直角與距離單向4測回觀測，取4測回的平均值作為最終的觀測值。
7監測周期和頻率
在《建筑測量變形規范》中沒有明確地規定出水平位移監測對象所對應的監測周期與頻率，所以遵照《建筑基坑工程監測技術規范》中對變形監測整體的監測周期與頻率來確定水平位移監測的周期與頻率(見表1)。
8結束語
文中首先根據基坑深度確定了基坑等級和基坑監測的主要工作，然后確定了監測等級，制訂了基坑護坡樁水平位移和垂直位移的監測方案，并從控制網的布設、儀器的選擇、觀測方法、觀測周期等進行闡述，為以后的建筑施工提供數據基礎，對建筑物安全施工提出指導意見。
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關鍵詞：SMW工法；粘彈塑材料；應力釋放；信息化施工；基坑的穩定性
中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A
1、引言
XX大學教學醫療綜合大樓工程位于南京湖南路。基坑長310m寬110m，采用SMW工法（型鋼水泥土攪拌樁）1997上海地區引進日本的設備和技術，應用歷史還不長，特別是大量的被采用還是在最近幾年，施工經驗尚不夠豐富，施工的工程實例相對更少一點。采用SMW工法適用開挖深度與基坑周邊的環境條件，場地土層條件，基坑形狀與規模等原素有關，尤其是基坑內支撐的設置緊密相關。XX大學教學醫療綜合大樓基坑開挖深度12m-14m屬深基坑，從提高基坑工程的質量和安全性，避免事故發生，對基坑進行系統的跟蹤監測是很重要的。
基坑工程有別于地面結構工程顯著特點之一，基坑工程是在不確定介質中開挖卸載工程。基坑工程，介質是土，是極不均勻的各向異性體，而且是三相系，既非彈性，也非彈塑性，具有明確的時間效應，可謂之粘彈塑材料；邊界條件隨基坑周邊建筑環境而變化，是一種隨機邊界，所受荷載是卸載（開挖）引起主被動土壓力。所以，基坑工程的力學行為相當復雜，不是一個簡單的計算模式能表達的。多年來（自1857以來），基坑工程設計雖然“符合規范要求”，又經過“專家”論證，最終還是出了問題。原因何在？在于對基坑工程力學機制尚未認識清楚。如何認識？監測是一種有效的途徑和方法，通過監測可以直接了解卸載開挖活動在土體中的力學響應（位移、應力，滲透壓力等），由此可以判定工程活動結果，以及如何調整工程活動的途徑。
2、監測的目的與作用
XX大學教學醫療綜合大樓采用SMW工法是屬較柔的樁，其圍護樁又有多種樁型。模型試驗和工程實踐表明，基坑工程的土方開挖，因應力釋放，產生各種釋放變形：坑壁內凸，坑底隆起，周邊地面沉降，如果失控，一是影響正常施工，二是造成周邊環境破壞。如：周邊路面開裂，地下管網位移或斷裂，建（構）筑物傾斜與開裂，引發各種風險，甚至造成各種不安全事故。
監測目的：
（1）通過監測可以了解各種力學響應的信息，防止超限變形，避免風險的出現，確保安全施工和有效保護周邊建筑環境；
（2）根據了解到的信息，指導施工，做到信息化施工。每步開挖都會在坑周土體有應力和應變等的反映，通過反映的參數可以判斷開挖措施可行性與需要調整的方式，確保開挖施工正常可靠有序的進行；
（3）根據信息分析，可以判定支護結構安全度，從而調整支護結構設計。例如，測得一水平支撐軸力超過設計值就可采取加強支撐的方法，及時予以補償，不至使支撐強度不足影響基坑的穩定性；
（4）監測是一個大的現場試驗。土力學是一門有很大發展空間的學科，經典土壓理論極限平衡原理，找不出其應力與應變關系。而實際基坑問題最需要確定作用與變形關系。監測可以了解作用的直接信息，這種信息有助于對土工原理產生新的認識，例如，基坑主動邊的主動土壓力原來認為是自上而下呈三角分布的，實測結果表明在基坑開挖深度范圍內是三角分布，在基坑底下呈矩形分布。監測實踐改變了傳統知識，推進土工原理的發展；
（5）監測結果是建（構）筑損傷的判據，據此可以確定是否要加固或者特殊處理。
3、監測標準的確定和監測內容
監測標準實際是各項監測內容的限值，或稱報警值，其值各種規范都有其他表達方式，但并不統一。但重要依據還是一致的，都以對坑周建筑環境影響程度為標準，以變形控制為主。將基坑安全等級分為三級，綜合現有規范、規程。其安全等級化分，有三種分類方法，一類是定性劃分，如“建筑基坑技術規范”（YB9258-98）和《建筑基坑支護技術規程》（JGJI120-99）（見表1）。二類是定量劃分，如，深圳市標準：《深圳地區建筑基坑支護技術規范》（STG05-96）（見表2）。三類是定量控制標準與定性描述綜合的劃分，如《基坑變形控制環境等級標準》（h—開挖深度）（見表3）
表1
一級 二級 三級
YB9258-98 破壞結果很嚴重 破壞結果嚴重 破壞結果不嚴重
JGJ120-99 支護結構破壞對基坑周邊環境及地下結構影響嚴重 影響一般 影響不嚴重
表2
一級 二級 三級
STG05-96 基坑深度h
地下水埋深5m
軟土層厚度>5m 2-5m
建筑物至坑邊距離L0.1h
表3
保護等級 地面最大沉降及圍護結構水平位移控制要求 環境保護要求
特級 1、地面最大沉降量0.1%h 基坑周圍10m范圍內有地鐵、共用溝、煤氣管、大型壓力總水管等重要建筑及設施，必須確保安全
2、圍護墻最大水平位移0.14%h
3、基坑隆起安全系數ks≥2.2
一級 1、0.2%h 離基坑周圍h范圍內沒有重要干線水管，對沉降敏感的大型建（構）筑物。
2、0.3%h
3、ks≥2.0
二級 1、0.5%h 離基坑周圍h范圍內沒有重要支線管道和建筑物、地下設施。
2、0.7%h
3、ks≥1.5
三級 1、1%h 離基坑周圍30m范圍內沒有重要保護的建筑設施和構筑物，地下管線。
2、0.7%h
3、ks≥1.2
不同的安全等級有不同變形報警量值，其確定原則主要應滿足保護對象的允許變形值和設計規定允許變形值；其次是考慮建（構）筑物抗變形能力及經驗；此外必須符合規范規定。
例如：《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB50202-2002）（單位：cm）（見表4）的規定：
表4
基坑類別 圍護結構墻頂位移監控值 圍護結構墻體最大位移監控值 地面最大的沉降監控值
一級基坑 3 5 3
二級基坑 6 8 6
三級基坑 6 10 10
為全面控制基坑工程力學行為，做好環境保護及安全防護，避免風險，一般有十三項監測內容：（1）墻樁頂水平位移；（2）墻樁頂沉降；（3）孔降水壓力；（4）土體側向變形；（5）墻體變形；（6）墻體土壓力；（7）支撐軸力；（8）坑底隆起；（9）地下水位；（10）SMW工法樁身應力；（11）立柱沉降；（12）周邊建筑物沉降與傾斜；（13）周邊地下管線沉降和位移。
根據基坑的重要性等級和基坑實際情況，分必測項目（√）和選擇項目（）（見表5）：
表5
內容級別 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
一級基坑 √ √ √ √ √ √ √ √ √
二級基坑 √ √ √ √ √
三級基坑 √ √ √
目前各種“規范”“規程”對變形監控值各有不同的標準，但總的范圍值差異不大，上海市基坑工程設計規程（DBJ08-61-97）規定（見表6）具有代表性，可供參考。
表6
安全等級 墻頂位移mm 墻體最大位移mm 地面最大沉降mm 監控值的變化速率
監控值 設計值 監控值 設計值 監控值 設計值
一級 30 50 50 80 30 50 2mm/d
二級 60 100 80 120 60 100 3mm/d
三級 通常宜按二級基坑標準控制，當環境許可時，可適當放寬
型鋼水泥土攪拌墻基坑容許變形值在《地基基礎設計規范》（DGJ08-11-1999）和《基坑工程設計規程》（DBJ08-61-97）中都有所規定（見表7）：
表7
環境條件 墻頂水平位移（mm) 墻體最大水平位移（mm) 坑外地表最大沉降（mm)
基坑周邊10m范圍內有地鐵隧道、煤氣總管、自來水總管，以及歷史文物，近代優秀建筑等需要加以保護時 1‰ho 1.4‰ho 1‰ho
基坑周邊1倍開挖深度范圍內有自來水干線、小口徑煤氣管、民宅、大型建筑物或公共設施 2‰ho 3‰ho 2‰ho
開挖深度小于7m，周邊環境無特別要求 5‰ho 7‰ho 5‰ho
注：ho—基坑開挖深度。
有些項目和市政工程的監控變形值綜合列出供作參考：
立柱沉降差。隆起或沉降不得超過10mm，變化速度不得超過2 mm/d；
支撐彎矩及軸力。一般將報警值控制在80%設計允許最大值內；
基坑外水位。坑內降水或基坑開挖引起坑外地下水位下降不得超過1000mm（即1.0m），下降速度不得超過500mm/d；
煤氣管變形。沉降或水平位移不得超過10mm，位移速率不超過2 mm/d；
4、監測方法與設備
4．1方法
由監測的目的可知，監測就是要能及時、準確、客觀的放映基坑力學行為表現，從而指導和控制施工作業，為此監測方法必需：
（1）監測點布置要能反映基坑應力和變形動態，對基坑穩定性能起到控制作用；
（2）監測的手段宜簡單可行，適應施工環境快速變化；
（3）監測的探頭與埋設元件及基準點，盡可能不影響正常施工；
（4）為了全面反映支護結構體系力學行為，應采用多種監測手段等，監測對象與相應的監測項目和采用的儀表如下（如表8）：
表8
序號 監測對象 監 測 項 目 監測儀表和儀器
（一） 圍護結構
1 圍護樁頂（SMW工法） （1）樁頂水平位移 經緯儀、水準儀
（2）樁身土側向位移 測斜儀
（3）樁內力 鋼筋應力計（鋼弦式、電阻式）
（4）樁水壓力 壓力孔隙水壓力計
2 水平支撐 （1）軸力 鋼筋應力計
3 圈梁、圍梁 （1）內力 鋼筋應力計
（2）水平位移 經緯儀
4 立柱 （1）垂直沉降 水準儀
5 坑底土層 （1）垂直隆起 水準儀
6 坑內土層 （1）水位 觀測井、孔隙水壓力計
7 格構柱 （1）內力 電阻式應力計
（二） 相鄰環境
8 相鄰地層 （1）分層沉降 分層沉降儀
（2）水平位移 經緯儀
9 地下管線 （1）垂直沉降 水準儀
（2）水平位移 經緯儀
10 相鄰房屋 （1）垂直沉降 水準儀
（2）傾斜 經緯儀
（3）裂縫 裂縫觀測儀
11 坑外地下水 （1）水位 觀測井、孔隙水壓力計
（2）分層水壓 孔隙水壓力
4．2各種監測精度要求
（1）樁頂水位平移：用經緯儀和前視固定點形成測量基線，測量樁頂各測點和基線距離變化，精度為1mm；
（2）樁體變形：在樁體內予埋測斜管，用測斜儀監測驗樁體變形，精度為1mm；
（3）樁體土壓力：用予埋在樁后和樁前入土段樁面上的壓力計測試，精度不低于1/100（F·S）分辨率不低于5kPa；
（4）樁頂和立柱沉降監測：用水準儀監測，精度不低于1mm；
（5）土體側向變形：用測斜儀測試，精度為1mm；
（6）坑底隆起：埋設分層沉降管，用沉降儀監測不同土體在開挖邊程中的隆起變形，精度不低于1mm；
（7）孔隙水壓力：用埋設孔隙壓力計的方法監測，精度不低于1 kPa；
（8）地下水位測試：用設置水位管的方法測試，水位計的標尺最少該數為1mm；
（9）支撐軸力：用安裝在支撐端部的軸力計測試，精度不低于1/100（F·S）；
（10）基坑周邊地面建筑物的沉降和傾斜度，用經緯儀和水準儀測量，沉降測量精度不低于1mm；
（11）基坑周圍地下管線的垂直和水平位移：通常在管線接頭位置安裝測點，用經緯儀和水準儀測量，精度不低于1mm。
4、3監測報告的要求及監測工作的幾個問題
4、3、1監測報告。監測報告方應闡述的內容：
（1）監測工作的實施情況，與擬定的測試方案相比，在測試內容，測點布置，測試頻率，測試周期等方面，有哪些變化，如何實施情況；
（2）以圖表表示各種監測數據和變化規律，反映基坑施工中各種工況下應力與變形等的特征，以及監測對施工的具體指導作用；
（3）由監測結果對基坑穩定性作出綜合評價，和某些奇異現象的解釋，如何推進信息化施工。
4．3．2監測資料的要求
監測重要的資料是監測大綱，包括⑴測試項目和各測點布的平面、立面圖；⑵采用的探頭和儀器的標定資料和型號、規格；⑶測試頻率和資料整理所采用計算式和方法；⑷各測試項目的報警值。
上述資料必須符合如下要求：
（1）使用正規的監理記錄表格，數據應及時計算整理，并由記錄人、校稿人簽字后上報現場監理和有關部門；
（2）監測記錄必須有相應的工況描述；
（3）對監測值的發生及變動情況應有評述，當接近報警值時，應及時通報現場監理，提請有關部門關注。
4．3．3監測工作的幾個問題
（1）監測單位重經濟效益，輕監測的責任。只是“報個警界值”就完了。對于這個報警值的來龍去脈、原因何在很少說明。根本沒有意識到監測結果是指導施工的依據和事故判定的重要責任。
（2）具體的施工單位、施工人員并不在意監測的作用，不能自覺保護監測點。什么“信息化施工”視若罔聞，監測單位埋的測斜管很少能按次數量長期保存下來跟蹤監測的，其它如電纜、探頭、測點等都被施工破壞了。這樣怎能獲得全面的監測資料，又如何能有效指導施工。
（3）業主與監理不善于利用監測資料分析問題、解決問題。監測對業主與監理來說，是一種分析問題、處理問題的“工具”。基坑周邊一幢房子因開挖應力釋放發生傾斜，不能只依規范是否超過0.004來衡量其危害性，而應該根據監測資料分析產生傾斜的原因，及時采取相應措施，實際上產生0.004的傾斜是有一個發生發展的過程。這個發生發展過程監測資料早有反應，在于我們觀察否？分析否？監理工作應以預防為主，事前控制、依據是什么？在這個問題上就監測資料。
（4）監測單位的監測項目，測點的設置，監測的頻率要全面考慮工程特點。基坑必測項目必須要做，基坑兩邊地面建筑荷載不對稱，測斜管反映出存在很大的偏壓，因此造成房屋傾斜，可是就是沒有監測該處支護樁樁頂的位移和沉降（必測項目）。這就很難說明偏壓的實際存在。
5、結論
XX大學教學醫療綜合大樓基坑監測重點應放在SMW工法樁的受力與變形、H型鋼插入深度及采用多道砼支承的鞭梢效應影響深度，整體圓弧穩定及抗隆起的實際受力變形情況。格構柱的受力與變形，基坑采用多種樁型的支承砼桁架受力與變形，實際的溫度收縮與膨脹、軸力作用下的壓縮變形，桁架節點桿件多向交叉鋼筋構造，受力等方面的深入探討和研究，通過監測得到系統的數據，指導基坑開挖，采取應對措施，確保安全，為今后設計提供參考依據。其目的是希望有針對性的做好監測工作。
