基坑工程监测.docx

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基坑工程监测

基坑工程监测

（1）基坑工程监测的目的与方法

检验实际与理论（或预测）的符合性，判断工程的安全性；优化设计（包括参数、理论），指导后续工程。

基坑工程监测项目与方法见下表。

基坑工程监测项目与方法

（2）支撑轴力量测

支撑轴力量测常用应力或应变传感器、钢筋计、电阻应变片，如图2.2.28所示。

图2.2.28钢筋计构造示意图

振弦式钢筋计的工作原理是：

当钢筋计受轴向力时，引起弹性钢弦的张力变化，改变钢弦的振动频率，通过频率仪测得钢弦的频率变化即可测出钢筋所受作用力的大小，换算而得混凝土结构所受的力。

振弦式钢筋计与测力钢筋轴心对焊。

电阻应变式钢筋计的工作原理是：

利用钢筋受力后产生变形，粘贴在钢筋上的电阻产生应变，从而通过测出应变值得出钢筋所受作用力大小。

电阻应变式钢筋计与测力钢筋平行地绑扎或点焊在箍筋上。

（3）土压力量测

目前使用较多的是钢弦式双膜土压力计，如图2.2.29所示。

土压力计又称土压力盒。

图2.2.29钢弦式双膜土压力计的构造

1—刚性板2—弹性薄板3—传力轴

4—弦夹5—钢弦图2.2.30钢弦式孔隙水压力计构造

钢弦式双膜土压力计的工作原理：

当表面刚性板受到土压力作用后，通过传力轴将作用力传至弹性薄板，使之产生挠曲变形，同时也使嵌固在弹性薄板上的两根钢弦柱偏转，使钢弦应力发生变化，钢弦的自振频率也相应变化，利用钢弦频率仪中的激励装置使钢弦起振并接收其振荡频率，使用预先标定的压力―频率曲线，即可换算出土压力值。

土压力盒埋设于钻孔中，接触面与土体接触，孔中空隙用与周围土体性质基本一致的浆液填实。

（4）孔隙水压力量测

测量孔隙水压力用的孔隙水压力计，其形式、工作原理与土压力计相似，只是前者多了一块透水石，使用较多的亦为钢弦式孔隙水压力计，如图2.2.30所示。

孔隙水压力计在钻孔中埋设。

钻孔至要求深度后，先在孔底填入部分干净的砂，将测头放入，再在测头周围填砂，最后用黏土将上部钻孔封闭。

（5）位移量测

①水准仪、经纬仪

水准仪用于测量地面、地层内各点及构筑物施工前后的标高变化。

经纬仪用于测量地面及构筑物施工控制点的水平位移。

②深层沉降观测标、回弹标

为精确地直接在地表测得不同深度土层的压缩量或膨胀量，须在这些地层埋设深层沉降观测标（简称深标），并引出地面。

深标由电标杆、保护管、扶正器、标头、标底等组成，如图2.2.31所示。

其测定原理：

被观测地层的压缩或膨胀引起标底的上下运动，从而推动标杆在保护管内自由滑动，通过观测标头的上下位移量可知被观测层的竖向位移量。

图2.2.31深标结构示意图图2.2.32测杆式回弹标示意图

1—标头2—108保护管3—50标杆1—测杆2—回弹标志3—钻孔套管

4—扶正器5—塞线6—标底4—固定螺丝5—水准泡

为了测定基坑开挖后由于卸除了基坑土的自重而产生的基底土的隆起量，要用到回弹

标进行观测。

测杆式回弹标结构如图2.2.32所示。

测杆式回弹标的埋设和观测步骤：

钻孔至预计坑底标高→将标志头放入孔内，压入坑底下10～20cm→将测杆放入孔内，并使其底面与标志头顶部紧密接触，上部的水准气泡居中→用三个定位螺丝将测杆固定在套管上→在测杆上竖立铟钢尺，用水准仪观测高程。

③电测分层沉降仪

电测分层沉降仪通常需在土体中埋设一根竖管（波纹管或硬塑料管），隔一定深度设置一个沉降环。

电测探头能测得沉降环随土体的沉降，如图2.2.33所示。

图2.2.33分层沉降仪图2.2.34电阻应变片式测斜仪的构造

④测斜仪

测斜仪量测仪器轴线与铅垂线之间夹角的变化量，进而计算土层各点的水平位移。

常见的测斜仪有电阻应变片式、滑线电阻式、差动变压器式、伺服式及伺服加速度计式等。

电阻应变片式测斜仪的构造如图2.2.34所示。

弹簧铜片上端固定，下端靠摆线，簧片上应变片测出簧片弯曲变形、测斜仪倾角，换算为测斜仪两对滚轮间（500mm）的相对位移，进而计算土层各点的水平位移。

原理如图2.35所示。

设测头上下两组滑轮间标距L，测头敏感元件测得的测头与垂线间的夹角为α，则两测点相应的水平位移为Lsinα，用测头连续量测的总位移为∑Lsinα。

测斜仪在测斜管中工作，而测斜管埋在土体或挡土结构中，如图2.2.36所示。

测斜管应垂直，一对定向槽应与基坑边线垂直。

图2.2.35测斜原理