工程测量技术专业毕业论文地铁站基坑监测技术与数据分析(论文).doc

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1、南 昌 工 程 学 院 毕毕 业业 设设 计计 (论论 文文) 水利与生态工程学院 系（院） 工程测量技术 专业 毕业设计（论文）题目 地铁站基坑监测技术与数据分析 学 生 姓 名 许 克 江 班 级 10 级工程测量技术（1）班 学 号 2010011203 指 导 教 师 孙 群 完 成 日 期 2013 年 5 月 25 日 地铁站基坑监测技术与数据分析地铁站基坑监测技术与数据分析 Subway station excavation monitoring techniques and data analysis 毕业设计（论文） 29 页 表 格 11 个 图 表 12 幅 南昌工程学院

2、专科毕业设计（论文） I 摘 要 随着城市地铁建设的发展，地铁站基坑施工的开挖深度越来越深，从最初 的十几米发展到目前最深已达五十多米。由于地下土体性质、荷载条件、施工 环境的复杂性，单单根据地质勘察资料和室内土工试验参数来确定设计和施工 方案，往往含有许多不确定因素，尤其是对于复杂的大中型工程或环境要求严 格的项目，对在施工过程中引发的土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变 化的监测已成了工程建设必不可少的重要环节。当前，基坑监测与工程的设计、 施工同被列为深基坑工程质量保证的三大基本要素。 基坑监测必然成为深基坑 质量、安全保证的关键，是工程建设必不可少的重要环节。 关键词：关键词：深基坑

3、 时效性 位移 沉降 II ABSTRACT With the development of urban subway construction, the station construction pit excavation depth deeper, ten meters from the initial to the current deepest reached more than fifty meters. Because the nature of the soil underground, loading conditions, the complexity of the con

4、struction environment, based solely on geological survey data and laboratory soil test parameters to determine the design and construction programs, often contain many uncertainties, especially for medium-sized complex engineering or environmental requirements strict project, right in the constructi

5、on process induced soil properties, the environment, neighboring buildings, underground facilities for monitoring changes in construction has become the essential part. Currently, excavation monitoring and engineering design and construction with the deep excavation was listed as the three basic ele

6、ments of quality assurance. Inevitably become the deep foundation pit monitoring the quality, safety assurance is critical to the construction of the essential part. Key words: deep excavation Timeliness Displacement Settlement 南昌工程学院专科毕业设计（论文） III 目录 摘要.I ABSTRACT. 第一章 工程概况1 1.1 工程简介.1 1.2 工程范围.1 1

7、.3 工程地质条件.2 1.4 周边环境.2 1.5 水文地质概况.3 第二章 监测目的编与制依据4 2.1 监测目的.4 2.2 编制依据.4 2.3 采用仪器.5 第三章 监测频率和监测精度要求6 3.1 监测项目、测点布置.6 3.2 监测频率.7 第四章 监测项目警戒和监测点位统计.8 4.1 警戒值确定原则.8 4.2 监测项目警戒值.8 4.3 监测点位统计10 第五章 监测项目实施方法11 5.1 沉降监测11 5.1.1 沉降监测项目11 5.1.2 沉降监测点的布置和埋设11 5.1.3 沉降变形监测技术要求12 5.1.4 沉降监测作业、计算12 5.1.5 注意事项12

8、IV 5.2 水平位移监测13 5.2.1 水平位移监测项目13 5.2.2 测点布置和埋设13 5.2.3 平面控制网的建立和初始值的观测13 5.2.4 监测方法13 5.2.5 水平位移监测主要技术要求15 5.2.6 采用主要仪器15 5.2.7 数据计算15 5.2.8 注意事项15 5.3 测斜监测.16 5.3.1 测斜管的布置和埋设.17 5.3.2 测斜的方法、步骤.17 5.3.3 测斜曲线.18 5.4 支撑轴力监测.18 5.4.1 监测目的.18 5.4.2 钢支撑轴力测试.18 5.4.3 支撑轴力监测数据整理.19 5.5 地下水位监测.19 5.5.1 监测目的

9、.19 5.5.2 监测方法.19 5.5.3 监测仪器.19 5.5.4 精度要求.20 5.5.5 地下水位监测技术要点.20 5.6 建筑物倾斜监测.20 5.6.1 监测目的.20 5.7 相邻建筑物裂缝监测.20 5.7.1 监测目的.20 5.7.2 裂缝监测步骤.21 第六章 监测数据分析22 南昌工程学院专科毕业设计（论文） V 6.1 基坑监测点布置示意图22 6.2 数据分析23 6.2 一元线性回归分析24 结论27 参考文献.28 致 谢.29 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 1 1 第一章 工程概况 南昌市轨道交通1号线一期工程土建施工六标段包含：八一广场站丁公路

10、北站区间、丁公路北站、丁公路北站师大南路站区间、师大南路站、师大南 路站彭家桥站区间、彭家桥站。 1.11.1 工程简介工程简介 丁公路北站位于北京西路与丁公路交叉口，呈东西走向，为地下两层岛式 站台车站，地下二层为站台层，地下一层为站厅层，车站中心设计里程为 CK16+485.869，车站总长 193.4m，设计起讫里程 CK16+416.770CK16+608.769,车 站宽 19.0m22.8m，南北两端头井基坑埋深约为 17.61m，围护结构均采用 800mm 厚地下连续墙，采用全包防水结构，内部结构侧墙厚度负二层为 700mm， 负一层为 600mm，车站设计采用明挖顺筑法施工，北

11、京西路现状道路宽 32m，中 间机动车道宽约 20m，非机动车道宽约 11.4m。 车站两端区间均采用盾构法施工，设计按要求预留开洞，变形缝由盾构区 间设计，车站两端均作为盾构始发井及吊出井。 1.21.2 工程范围工程范围 本标段施工范围为： （1）永久工程： 包括（但不限于）：车站主体、出入口、风井等的土建结构工程；盾构区 间工程及必要的二次注浆，联络通道、泵房等工程，不含管片制作。 （2）其他永久工程： 包括（但不限于）：机电、市政公用设施、管网等的预埋件和预留孔洞工 程，以及防迷流、变电所、通信信号、防雷等系统的接地网工程等。 （3）其他工程： 包括（但不限于）：临时设施；施工便道；场

12、内施工用水；场内施工用电； 施工区域内障碍物清除及处理等；工程影响范围内的建筑物、构筑物、管线保 护等；临时工程的施工、安装及拆除。 车站所处位置及其附近地下有大量管线，尤其是北京西路南侧有两条 第一章 工程概况 2 2.0*2.0m的雨污水合流管及道路中央附近的深度约为3m的雨污水合流管。 1.3 工程地质条件工程地质条件 丁公路北站地层分布自上而下详细描述为: 1 杂填土：灰褐、褐黄色，稍湿，表层多为 30-50cm 厚混凝土路面，其 下主要由粘土、碎石和中细砂组成，未经碾压处理。 1 粉质粘土：褐黄色，硬塑状，成分以粉粘粒为主，含少量铁锰质结核， 粘结性较好，韧性中等，干强度中等，中等压

13、缩性。 2 细砂：灰白、灰黄色，湿饱和，成分以石英、长石等为主。 3 中砂：灰白、灰黄色，湿饱和，成分以石英、长石等为主。 5 砂砾：灰白、灰黄色，湿饱和，成分以石英、长石及硅质岩为主， 含少许卵石，磨圆度较好，呈圆状为主。 6 圆砾：浅黄色、褐黄色，饱和，成分以石英、云母、长石及硅质岩为 主，磨圆度较好。 6-j ： 砾砂：灰白色，湿饱和，成分以石英、云母、长石及硅质岩为主，含少 许卵石。 卵石：黄色、褐黄色，饱和，密实，成分以石英、云母、长石为主，粒径 一般为 2-5cm，磨圆度较好。 3-1 强风化粉砂质泥岩：紫红色，泥质结构，岩石风化强烈，节理裂隙 较发育，岩芯较破碎，呈碎块状及短柱状

14、，碎块用手可掰断。 3-2 中风化粉质泥砂岩：紫红色，泥质结构，岩石风化中等，节理裂隙 较发育，见少许垂直裂隙，少数铁锰质渲染。锤击声哑、无回避、有凹痕、易 击碎、岩芯较完整，多呈柱状或短柱状，局部地段岩芯较破碎，岩芯呈碎块状。 1.41.4 周边环境周边环境 车站所处位置及其附近地下有大量管线，尤其是北京西路南侧有两条 2.0*2.0m的雨污水合流管及道路中央附近的深度约为3m的雨污水合流管。 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 3 3 车站施工用地附近有居民住宅楼，旁边有交通较繁忙道路，路下有较多管 线。 附近需保护建筑物主要有综合办公楼、水利厅职工宿舍、住宅楼、核工业 地质局房、洪城大厦、

15、工商银行。 1.51.5 水文地质概况水文地质概况 根据地下水含水空间介质和水理、水动力特征及赋存条件，拟建工程沿线 按地下水类型可分为上层滞水、松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙溶隙水三种类 型。 上层滞水主要赋存于浅部填土层之中，无上覆隔水层，下部粉质粘土层为 隔水底板，水位及富水性随气候变化大，无连续的水位面。 第四系含水层由上更统新（Q4） 、全统新（Q3）冲积砂砾卵石构成，其中以 上更统新分布最广。 碎屑岩类裂隙溶隙水主要赋存于第三系新余群含钙粉砂岩与钙质泥岩层段， 厚度 20-50 米左右，该含水层富水性不均一，影响因素主要有风化网状裂隙与 构造节理控制的发育程度、岩性差异（主要是钙质含

16、量的变化） ，裂隙（节理） 多呈闭合状，一般富水性极差，一般具有统一的水位面，且多具承压性。场地 地下水对混凝土结构具微弱腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性，对 钢结构具弱腐蚀性。 第一章 工程概况 4 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 5 5 第二章 监测目的与编制依据 2.12.1 监测目的监测目的 车站基坑开挖过程中，地层应力状态的改变将直接导致基坑围护结构产生 位移和变形，主要包括基坑结构及周围土体的侧向位移和竖向沉降，这些位移 超出一定范围，必然对基坑围护结构产生破坏，并影响临近建筑及地下管线的 安全使用。同时，这些位移情况也是判断基坑围护结构稳定状况的重要依据。 因此，为保证本

17、区段施工及结构安全，需要建立一套严密、科学的监控量测体 系，全面监控施工过程中车站结构及周边环境的变形情况。分析、判断、预测 施工中可能出现的情况，消除各种隐患，并将施工对周围环境的影响降到最小 程度。 1、通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过 程中结构所处的安全状态。 2、通过对监测数据的处理、分析，采取工程措施来控制地表下沉，确保地 面交通顺畅和地面建（构）筑物的正常使用。 3、用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈 设计、指导施工。 4、通过监控量测对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。 5、通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映

18、出来的一些地下工程规律 和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。 2.22.2 编制依据编制依据 1. 依据丁公路北站车站招标文件； 2. 南昌地铁一号线丁公路北站车站结构施工图； 3. 地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB503082008； 4. 城市测量规范CJJ8-99； 5. 工程测量规范GB50026-2007； 5. 建筑变形测量规范JGJ/T82007； 7. 南昌地铁监控量测技术管理办法 ； 第二章 监测目的与编制的依据 6 8. 城市轨道交通工程测量规范GB503082008 9. 国家一、二等水准测量规范GB/T128972006 10.地下铁路工

19、程施工及验收规范GB502991999 11. 建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009 2.32.3 采用仪器采用仪器 表 2：仪器配置情况 设备、仪器名称仪器型号精度单位数量 全站仪TSO6P-22mm+2ppm台1 水准仪DS05KM/0.4mm台1 铟钢尺珠峰0.1mm把2 测斜仪JTM-U6000F0.2mm台1 水位计SWJ-80900.1mm个1 频率仪XP021/100(F.s)个1 电脑笔记本 台1 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 7 7 第三章 监测频率和监测精度要求 8 第三章 监测频率和监测精度要求 3.13.1 监测项目、测点布置监测项目、测点布置 表 3-

20、1：监测项目及精度 序号监测项目位置或监测对象仪器监测最小精度 1 围护结构桩顶水 平位移和沉降 围护结构桩（墙）顶全站仪、水准仪 1.0mm 2 围护结构侧向变 形 围护结构内测斜管、测斜仪 1.0mm 3 支撑轴力 钢管支撑：端部；钢筋 砼支撑：中部 钢管支撑：反力计、钢 筋砼支撑：应变计 1/100(F.s) 4 建筑物沉降、倾 斜 需保护的建（构）筑物 精密水准仪、铟钢尺 1.0mm 5地面沉降 基坑或区间影响范围土 体 精密水准仪、铟钢尺 1.0mm 6 地下水位 基坑四角点及长短边中 点，基坑内 水位仪 7 地下管线基坑周围管线全站仪、水准仪 1.0mm 8 土体侧向变形基坑周围测

21、斜管、测斜仪 1.0mm 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 9 9 3.23.2 监测频率监测频率 表 3-2：监测频率 序 号 监测项目监测频率备注 1 围护结构桩顶水平 位移和沉降 开挖过程 1 次/1 天，主体施工 1 次/3 天。 全站仪、水准仪 2 围护结构侧向变形 开挖过程 1 次/1 天，底板浇筑前 1 次 /一周，底板浇筑后 1 次/半月。 测斜管、测斜仪 3 支撑轴力 锁定后第一个月每周 1 次，以后 1 次 /2 周。 钢管支撑：反力 计、钢筋砼支撑： 应变计 4 建筑物沉降、倾斜 开挖过程 1 次/1 天，主体施工 1 次/3 天。 精密水准仪、铟 钢尺 5地面沉降 开挖

22、过程 1 次/1 天，初支 1 次/3 天。 二衬施工 1 次/1 周。 精密水准仪、铟 钢尺 6地下水位 开挖过程 1 次/1 天，主体施工 1 次/3 天。 水位仪 7地下管线 开挖过程 1 次/1 天，主体施工 1 次/3 天。 全站仪、水准仪 8土体侧向变形 开挖过程 1 次/1 天，底板浇筑前 1 次 /周，底板浇筑后 1 次/半月。 测斜管、测斜仪 第四章 检测项目警戒和监测点位统计 10 第四章 监测项目警戒和监测点位统计 在工程监测中，每一监测项目都应根据具体工程实际，按照一定的原则， 预先确定相应的警戒值，以判断位移或受力状况是否会超过允许的范围，判断 工程施工是否安全可靠，

23、是否需要调整施工工序或优化原设计方案。因此，监 测项目的警戒值的确定至关重要。一般情况下，每个警戒值应由两部分控制， 即总允许变化量和单位时间内允许变化量（允许变化速度） 。 4.14.1 警戒值确定原则警戒值确定原则 (1)满足现行的相关规范、规程的要求； (2)满足设计计算的要求； (3)满足监测对象的安全要求，达到保护的目的； (4)满足环境和施工技术的要求，以实现对环境的保护； (5)满足各保护对象的主管部门提出的要求； (6)在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济等因素，以达到降低工 程造价的目的。 4.24.2 监测项目警戒值监测项目警戒值 各监测项目的警戒值应在满足建筑基坑支

24、护技术规程 （JGJ120-99）的 相关要求前提下，根据基坑支护类型、安全等级及周边环境的具体情况而定。 根据经验，地铁工程施工各监测项目警戒值可按下表确定。 表 4-1：监测项目警戒值 监测项目判定内容控制标准预警标准 围护结构桩顶、 坡顶水平位移 水平位移 值 30mm、5mm/天 20mm 围护结构侧向 变形 侧向变形 值 30mm、2mm/天 20mm 土体侧向变形 侧向变形 值 30mm、5mm/天 20mm 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 1111 监测项目判定内容控制标准预警标准 钢支撑轴力 支撑轴力 值 设计允许值或钢材标准强度（考虑压杆 稳定） 控制标准的 2/3 地面沉

25、降 最大沉降 量 30mm、5mm/天 20mm 桩基础建筑物 10mm 天然地基建筑物 30mm 最大沉降 值 基坑立柱桩 10mm 建（构）筑物、 桩顶沉降 沉降速率2mm/天 控制标准的 2/3 H24m0.004 24m100m0.002 控制标准的 2/3 既有裂缝 发展速率 每天发展不超过 0.1mm 0.08mm 建（构）筑物 裂缝开展宽度 新发生裂 缝 发现立即报警 备注：1、局部倾斜指砌体承重结构沿纵向 610m 内基础两端沉降差与距离的比值； 2、L 为相邻柱基中心距离（mm） ； 3、H 为基坑深度或自室外地面算起的建筑物高度（m） ； 4、整体倾斜=（建筑物横向倾斜）2

26、+（建筑物纵向倾斜）2）1/2 5、对于测斜光滑的变化曲线，若曲线上出现明显的折点变化，亦应报警。 第四章 检测项目警戒和监测点位统计 12 4.34.3 监测点位统计监测点位统计 表 4-2：监测点统计 序号监 测 项 目元 器 件 名 称监测点位 1 钢支撑轴力轴力计点 2 土体侧向变形PVC 测斜管孔 3 桩体侧向变形PVC 测斜管孔 4 桩顶水平位移钢筋点 5 桩顶沉降钢筋点 6 地表沉降钢筋点 7 砼支撑轴力预埋式轴力计点 8 水位 PVC 孔 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 1313 第五章 监测项目实施方法 14 第五章 测项目实施方法 5.15.1 沉降监测沉降监测 5.1.

27、1 沉降监测项目 （1）桩顶沉降； （2）地表下沉； （3）建筑物基础沉降； （4）地下管线沉降； 5.1.2 沉降监测点的布置和埋设 沉降监测所布设的监测点分为基准点和变形监测点两种类型。 （1）监测点布设原则 基准点要求稳定可靠，远离变形区； 变形监测点应设在变形体上能反映变形特征的位置； 点位应稳固，点位应避开障碍物，便于观测和长期保存。 （2）沉降基准点的布设 沉降监测范围至少要有 3 个稳固可靠的点作为沉降监测基准点，以便组成 监测水准控制网，沉降监测基准点布设在受影响范围至少 30 米以外稳定可靠的 地方，但也不宜过远，一般不宜超过 100m，以保证监测精度。可以利用地铁施 工水准

28、点作为沉降监测基准点。 （3）沉降变形监测点的布设 沉降变形监测点布设的位置以能够准确全面反映既有建筑物沉降特征和便 于分析为原则，同时要求布设的监测点能够突出反映结构控制部位的变形情况。 基坑回弹埋点位置应在基坑的中间。 （4）各种形式布点图（见图 1、图 2） 5cm 610cm 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 1515 图 1：建筑物沉降测点示意图 图 2：管线测点布设示意图 5.1.3 沉降变形监测技术要求 沉降观测选用精密水准仪配合铟钢尺测量，仪器标称精度0.4mm/km 。在 观测前对所用的水准仪和水准尺按照有关规定进行检定，在使用过程中不得随 意更换。 根据工程测量规范GB50

29、026-2007、建筑变形测量规程JGJ/T 8- 2007 等有关规范的要求，结合我单位经验，沉降监测观测方法按二等水准测量 技术要求作业，按照先控制后加密的原则作业。 5.1.4 沉降监测作业、计算 （1）沉降观测遵循先控制后加密的原则，在观测前要检查维护监测控制网 的可靠性。沉降监测严格按照国家二等水准测量要求进行作业，在作业过程中 采用相同的观测路线和观测方法，使用同一仪器，并尽量长期固定司镜人员。 （2）计算沉降变形量。 （3）填写变形表格，绘制时间位移变形曲线，进行变形分析。 5.1.5 注意事项 （1）初始值的观测一般取 23 次的数据的中值，每次初始值观测的时间 要尽可能的短。

30、 （2）在监测数据发现异常现象，要及时通知有关各方，同时加密监测频率， 防止突发事故，直至采取有效措施。 （3）地表监测点采用冲击钻在地表钻孔，然后放入沉降测点，测点一般采 用 2030mm，长 200300 mm 半圆头钢筋制成。测点四周用水泥砂浆填实。 第五章 监测项目实施方法 16 5.25.2 水平位移监测水平位移监测 5.2.1 水平位移监测项目 （1）围护桩顶水平位移； （2）建筑物倾斜； （3）地裂缝相对、绝对水平位移。 5.2.2 测点布置和埋设 水平位移监测点分为基准点、工作基点、变形监测点 3 种。基准点和工作 基点均为变形监测的控制点。基准点一般距离施工场地较远，应设在影

31、响范围 以外，用于检查和恢复工作基点的可靠性；工作基点则布设在基坑周围较稳定 的地方，直接在工作基点上架设仪器对水平变形监测点进行观测。 5.2.3 平面控制网的建立和初始值的观测 水平位移监测控制网宜按两级布设，由控制点（基准点、工作基点）组成 首级网，由观测点及所联测的控制点组成扩展网。对于单个目标的位移监测， 可将控制点同观测点按一级布设。 监测埋设的监测点稳定后，应在基坑开挖前进行初始值观测，初始值一般 应独立观测 2 次，2 次观测时间间隔尽可能的短，2 次观测值较差满足有关限差 值要求后，取 2 次观测值的平均值作为初始值，水平位移监测则以初始值为观 测值比较基准。水平位移变形监测

32、应视基坑开挖情况即时开始实施。 5.2.4 监测方法 围护结构水平位移监测主要使用全站仪及配套棱镜组等进行观测。水平位 移的观测方法很多，可以根据现场情况和工程要求灵活应用。常用的测量方法 有：视准线法、小角度法、控制网法、极坐标法。下面就分别介绍： （1）视准线法 该方法适用于基坑直线边及直线支撑杆件的水平位移的观测。如下图 3 所 示： 基坑 A a b c B 图 3：视准线法观测示意图 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 1717 其中： A、B基坑两端的工作基点。 a、b、c位移观测点。 如场地有条件的话，可沿基坑某一测量边向后 2 倍开挖距离外设置测站 （工作基点）。场地如果狭小的话

33、，可将测站（工作基点）设在基坑围护结构 的转角上，所测得的位移值是相对基坑转角处的位移值。全站仪架设调平后， 照准与基坑相反方向的一工作基点作为后视方向，用带有刻划的读数站牌或 T 型尺，设置在观测点上，读取数值。一般用经纬仪/全站仪正倒镜读数 4 次，取 中数作为一次观测值。初始值观测时要观测两遍，以保证无误。以后每次观测 结果与初始值比较，求得测点的水平位移量。 （2）小角度法 该方法适用于观测点零乱、不在同一直线上的情况。在离基坑 2 倍开挖深 度距离的地方，选设测站 A，若测站至观测点 T 的距离为 S，则在不小于 2S 的 范围之外，选设后方向点 A。用经纬仪/全站仪观测 角，一般测

34、 24 测回， 并测量测站点 A 到观测点 T 的距离，如下图 4 所示： 为保证 角初始值的正确性，要 2 次测定。以后每次测定 角的变化量， 按下式计算观测点的位移量： ST 基坑 AA T 图 4：小角度法观测示 意图 SS B 2S2S 第五章 监测项目实施方法 18 式中： 角的变化量（”）； 换算常数，=3600*180/=206265； S测站至观测点的距离（mm）。 如按 角测定中误差为2”，S 为 100m，则位移中误差约为1 mm。 （3）控制网法 该方法适用于要求测出基坑整体绝对位移量的情况。控制网的建立可根据 施工现场通视条件、工程精度要求，采用边角交会、附合导线法等。

35、各种控制 网均应考虑图形强度，长短边不宜悬殊。先采用平面控制网求出基坑各角点的 位移量，再叠加用前述方法求得的各观测点的相对位移量，即是基坑的整体绝 对位移量。但是此方法对仪器的要求较高，测量工作量较大。 （4）极坐标法 使用极坐标法直接在工作基点上观测变形点到测站的距离和该方向与某一 基准方向的夹角，直接计算变形点的坐标。通过坐标变化量来反映监测点的位 移量。 5.2.5 水平位移监测主要技术要求 变形监测的精度等级应根据各类建（构）筑物的变形允许值进行估算或参 考类似工程进行确定，该项目水平位移监测的精度等级确定为二级。其控制网 主要技术要求见下表 8： 表 5：水平位移监测控制网的主要技

36、术要求 等 级 相邻控制点点位 中误差（mm） 平均边长 （m） 测角中误 差（） 最弱边相对 中误差 主要作业方法 和观测要求 3.01501.81/70000 按三等三角测量进行 测量采用二等水平位移标准测量，变形点的点位中误差3mm。 5.2.6 采用主要仪器 TS06P-2（2，1mm+2ppm）全站仪及配套棱镜组。 5.2.7 数据计算 采用严密平差计算各监测工作点和监测点坐标，与既有坐标比较即可知道 围护体系是否发生了变形。 5.2.8 注意事项 （1）测区的基准点不应少于 3 个，工作基点多少视监测情况而定。 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 1919 （2）对埋设后的监测标志点

37、（桩），应采取适当的保护措施，防止受到毁 坏。 （3）使用仪器进行观测时，要尽量减少仪器的对中误差、照准误差和调焦 误差的影响。 （4）监测基准点和工作基点在有条件的情况下采用强制对中设备，以减少 对中误差对观测结果的影响。 5.35.3 测斜监测测斜监测 仪器采用美国新科测斜仪或北京航天 CX-06 型测斜仪进行测试，见下图 5 图 5： 测斜仪 桩体的测斜监测，通过活动式测斜仪进行。在需要进行测斜监测的部位埋 设与活动式测斜仪配套的测斜管，测斜管内部有两对互成 90的导向滑槽。把 测斜仪的一组导向轮沿测斜管导向滑槽放入管中，一直滑到管底，每隔一定距 离（500mm 或 1000mm，视工程

38、需要而定）向上拉线（标有刻度的信号线）读 数，测定测斜仪与垂直线之间的倾角变化，即可得出不同深度部位的水平位移。 如下图 6 所示为测斜原理示意图。测斜仪的倾斜方向带有符号，即图 6 中得出 的 i 有正负号。 =i i L1 第五章 监测项目实施方法 20 图 6：测斜示意图 5.3.1 测斜管的布置和埋设 测斜管已由承包商按照设计要求埋设，见下图 7、图 8。 图 7：桩体测 图 8：土体测斜 5.3.2 测斜的方法、步骤 （1）仪器连接 （2）仪器检查 （3）测量 1）将测头导轮卡置在预埋测斜导管的滑槽内，轻轻将测头放入测斜导管中， 放松电缆使测头滑止孔底，记下深度标志。当触及孔底时，应

39、避免过分冲击。 将测头在孔底停置约 5 分钟，使测斜仪与管内温度基本一致。 2）将测头拉起至最近深度标志作为测读起点，每 0.5m 测读一个数，利用 电缆标志测读测头至测斜管顶端为止。每次测读时都应将电缆对准标志并拉紧， 以防止读数不稳。 3）将测头调转 180重新放入测斜导管中，将测头滑到孔底，重复上述步 骤在相同的深度标志测读，以保证测量精度。通常采用正反测量的目的是为了 提高精度，导轮在正反向滑槽内的读数将抵消或减小传感器的零偏和轴对准所 造成的误差。 5.3.3 测斜曲线 将在围护结构中同一测斜管的不同深度处所测得的累计变位值点在坐标纸 上连接起来，从而得到位移历时曲线，孔深-位移曲线

40、。 当水平位移速率突然过分增大是一种报警信号，收到报警信号后，应立即 对各种量测信息进行综合分析，判断施工中出现了什么问题，并及时采取保证 施工安全的对策。 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 2121 5.45.4 支撑轴力监测支撑轴力监测 5.4.1 监测目的 支护结构的支撑轴力受力情况及趋势，是否在设计允许和安全范围内。 5.4.2 钢支撑轴力测试 钢支撑轴力监测传感器在安装横撑时由承包商埋设，具体见下图 9： 图 9：钢支撑轴力测点布设示意图 钢支撑轴力计算可按下面公式进行： )( 22 0 ffKNC 式中 NC钢支撑轴力值 K传感器的标定系数 f0传感器在支撑受力前的初始自振频率 f

41、轴力计在某一荷载时测量的自振频率 安全判断条件 NNC 式中 N支撑杆件设计轴力。 5.4.3 支撑轴力监测数据整理 支撑轴力在每次量测后，除提交被监测支撑轴力报表外，主要是绘制被监 第五章 监测项目实施方法 22 测支撑轴力的历程曲线，并指明施工工况，分析其轴力走势，是否在设计允许 和安全范围内。 5.55.5 地下水位监测地下水位监测 5.5.1 监测目的 基坑取土、降水对周遍地下水的影响程度，根据水位变化值绘制水位-随时 间的变化曲线，以及水位随基坑开挖的变化曲线图，判断基坑及周边环境的稳 定，预测土体变形和基坑稳定，指导施工、降水。 5.5.2 监测方法 水位采用水位观测仪及水位观测管

42、的方法来测试。 5.5.3 监测仪器 电测水位计、PVC 塑料管、电缆线。（见图 10） 报警器 电源 地下水 图 10：水位计 6mm 150mm 2.0m 2.0m 1.0m 55mmPVC 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 2323 图 11：水位孔布设示意图 5.5.4 精度要求 水位计的标尺最小读数为 0.5cm。 5.5.5 地下水位监测技术要点 （1）水位管的埋设深度应在允许最低水位以下或根据不透水层的位置而定。 （2）埋设时应注意水位管周围良好的透水性，并防止地表水进入孔内。 （3）水位孔宜埋设在渗透系数大于 10-4cm/s 的土层中。 （4）严禁雨天或雨天后 12 天测试初

43、始值。 5.65.6 建筑物倾斜监测建筑物倾斜监测 5.6.1 监测目的 基坑开挖产生不均匀沉降，引起周边建筑物倾斜，计算其倾斜量，保证建 筑物安全。 5.75.7 相邻建筑物裂缝监测相邻建筑物裂缝监测 5.7.1 监测目的 基坑开挖、降水等原因产生不均匀沉降，引起周边建筑物开裂，量取其开 裂值，判断建筑物安全。 5.7.2 裂缝监测步骤 （1）现场踏勘、记录并观测周边建（构）筑物已有裂缝的分布位置，裂缝 的走向、长度和深度，读取初始值。 （2）对于新发生的裂缝及时观测裂缝长度、宽度，分析裂缝形成的原因， 判断裂缝的发展趋势。 第五章 监测项目实施方法 24 （3）观测时使用读数显微镜（可精确

44、到 0.02mm）量出每条裂缝的距离， 求得裂缝的变化值。对于较大面积且不便于人工量测的众多裂缝则采用近景摄 影测量方法。定期对监测范围内的所有裂缝进行巡视，对于新发现的裂缝，做 好记录，及时埋设观测标志进行量测。 （4）裂缝超限时及时采取相应措施。 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 2525 第六章 监测数据分析 6 6.1.1 基坑监测点布置示意图基坑监测点布置示意图 第六章 监测数据分析 26 6.26.2 数据分析数据分析 基坑连续开挖 10 天轴力 Hzc08-01Zc12-02 单位（KN）累计受力情况。如 下表 6-1 所示 表 6-1 测点编号1 天2 天3 天4 天5 天6

45、天7 天8 天9 天10 天 Hzc08-015.4 4.6 7.9 6.9 7.1 8.1 10.9 13.3 11.1 10.1 Hzc09-013.5 14.0 19.0 72.2 110.5 149.5 169.4 195.9 238.8 139.4 Hzc10-0150.2 21.6 17.8 27.1 40.8 80.7 123.5 188.7 256.6 312.6 Hzc11-0181.8 69.5 69.5 69.7 71.6 71.0 72.6 72.4 72.0 71.8 Hzc12-01124.2 117.4 140.0 163.6 169.6 159.1 190.5

46、110.9 123.5 153.1 Zc08-02181.1 382.4 425.2 496.6 429.3 451.7 643.5 579.4 628.2 602.7 Zc09-0296.8 62.6 230.7 247.8 218.3 237.2 240.7 409.0 394.5 428.2 Zc10-02226.8 217.5 209.4 472.6 500.8 540.8 656.2 500.3 684.5 734.1 Zc11-0213.6 8.9 5.8 8.6 10.4 15.5 156.9 177.5 182.2 191.6 Zc12-0293.7 95.5 144.9 15

47、6.1 169.0 228.1 215.2 261.2 389.5 352.7 由受力曲线可知：累计受力随着开挖进度逐渐增大，其中轴力 Zc8- 2,Zc10-2 变化较大，其他支撑轴力较为稳定，在基坑监测中对于变化较大的支 撑应进行加力或者在旁边另外加支撑，且应增加该监测点频率次数。使支护结 构的支撑轴力受力情况及趋势，应在设计允许和安全范围内。 南昌工程学院专科毕业设计（论文） 2727 6.3 一元线性回归分析一元线性回归分析 分别选取基坑断面地表点 D01-01 至 D01-06，D02-01 至 D02-06，D03-01 至 D03-06，D04-01 至 04-06 从开挖以来累

48、计沉降量的平均值进行回归分析。表 如下表 6-2 所示。 设已选定的变形拟合经验公式为 y=a+bx，假定 a、b 已经求出，则对于每 个观测量 xi，从上式可以算出一个相应的拟合值 yi。由于数据误差和公式的不 精确等，拟合的 yi 值与观测的 yi 值存在差异。为了便于推导，把观测的因变 量记为 yi，而把计算的因变量记为 yi。实际观测值与计算值之差为11 ()Viyiyiyiabxi 式 （6.1） 按最小二乘原理，通过求 min（v）,可以确定一组最优参数估值。 式 yibxiyibxi a nn （6.2） 式 2222 11 11 ()() xiyixiyixiyixiyi nn b xixixixi nn （6.3） 式 uiy iN （6.4） 式 y i y iyi Yi （6.5） 利用以上公式，求出 a 和 b，得出所要的得到的一元线性回归方程，然后 做出分析。在实际操作中为了快速准备的对数据进行处理分析及方便计算普遍 使用。 表 6-2 第六章 监测数据分析 28 测点 编号 周期时间（d）平均