基坑与边坡工程第7章--基坑和边坡工程监测.ppt

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基坑与边坡工程,第7章基坑和边坡工程监测,制作人：

周勇,基坑和边坡工程一般具有土石方量较大、施工周期紧、建设环境复杂、相互影响因素多等特点，现有的土力学理论尚不能完全解决基坑和边坡工程设计中遇到的变形与稳定性问题。

要在时间、空间上对基坑和边坡工程的变形与稳定性问题做出准确判断，必须依赖其施工过程和竣工后的现场监测成果。

每个基坑和边坡工程都有其自身特点，影响因素和复杂性各不相同，为了确保工程安全，做到技术先进、经济合理和质量可靠，开展监测工作前，应制定专门的监测方案。

一、监测的原因,基坑和边坡支护结构设计虽然根据地质勘察资料和使用要求进行了较为详细的计算，但在工程实践中，与设计与估值相比，实际工程的工作状态往往存在一定的差异，设计与估值还不能全面而准确的反映工程的各种变化，同时在工程现场也可能出现某些偶然因素，所以在理论分析的指导下有计划地进行现场工程监测就显得十分重要。

（1）地层性质存在着相当的变异性和离散性，地质勘察所获得的数据还很难准确代表土层的全面总体情况。

造成设计与估值与实际工作状态差异的主要原因：

（2）对基坑围护结构进行设计和变形预估时，对土层和围护结构本身所作的分析模型构筑计算简化假定，以及参数选用等，与实际状况相比存在一定的近似性和相对误差。

（3）基坑开挖和施筑过程，随着土层开挖标高变化和支撑体系的设置与拆除，围护结构的受力处于经常性的动态变化状况，诸如挖机撞击、地面堆载等突发和偶然随机因素，使得结构荷载作用时间和影响范围难以预料。

二、基坑监测的主要目的,地质条件可能与设计采用的土体参数不符,基坑支护结构在施工和使用期间可能出现自然因素和人为因素的变化,必须在基坑开挖和支护施筑期间开展严密的现场监测，以保证工程的顺利进行,三、边坡监测的主要目的,

（1）评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定程度，并作出有关预报，对可能出现的险情及时提供报警值，合理采用和调整有关施工工艺和步骤，做到信息化施工和取得最佳经济效益。

在交通、矿山、建筑和水利等各个建设领域中，通过边坡工程的监测，可以达到以下目的：

（2）为防治滑坡及可能的滑动和蠕动变形提供技术依据，预测和预报今后边坡的位移、变形的发展趋势。

通过监测可为决策部门提供相应参数依据，为有关方面提供相关的信息，以制定相对应的防灾救灾对策。

（3）对已经发生滑动破坏和加固处理后的滑坡，监测结果也是检验崩塌、滑坡分析评价及滑坡处理工程效果的尺度。

（4）为进行有关位移反分析及数值模拟计算提供参数。

7.1,7.2,基坑和边坡支护结构监测,一、监测的要求,1.基坑监测的要求

（1）一般规定,基坑工程的现场监测,仪器监测,巡视检查,两者相结合,2）基坑工程现场监测的对象包括：

3）基坑工程的监测项目应与基坑工程设计方案、施工方案相匹配。

应抓住关键部位，做到重点观测、项目配套，形成有效的、完整的监测系统。

（2）仪器监测1）基坑工程仪器监测项目应根据表7-1进行选择2）当基坑周边有地铁、隧道或其它对位移有特殊要求的建筑及设施时，监测项目应与有关管理部门或单位协商确定。

3）巡视检查基坑工程整个施工期内，每天均应进行巡视检查。

基坑工程巡视检查宜包括以下内容：

表7-1建筑基坑工程仪器监测项目表,1支护结构,2施工工况,3周边环境,4监测设施,5根据设计要求或当地经验确定的其他巡视检查内容。

2.边坡监测的要求,

（1）边坡塌滑区有重要建（构）筑物的一级边坡工程施工时必须对坡顶水平位移、垂直位移、地表裂缝和坡顶建（构）筑物变形进行监测。

（2）边坡工程应由设计提出监测项目和要求，由业主委托有资质的监测单位编制监测方案。

（3）边坡工程可根据安全等级、地质环境、边坡类型、支护结构类型和变形控制要求，按表7-2选择监测项目。

监测方案应包括监测项目、监测目的、监测方法、测点布置、监测项目报警值和信息反馈制度等内容，经设计、监理和业主等共同认可后实施。

表7-2边坡工程监测项目表,注：

1在边坡塌滑区内有重要建（构）筑物，破坏后果严重时，应加强对支护结构的应力监侧；2H边坡高度（m）。

（4）边坡工程监测应符合下列规定:

1）坡顶位移观测，应在每一典型边坡段的支护结构顶部设置不少于3个监测点的观测网，观测位移量、移动速度和移动方向；2）锚杆拉力和预应力损失监测，应选择有代表性的锚杆（索），测定锚杆（索）应力和预应力损失；3）非预应力锚杆的应力监测根数不宜少于锚杆总数3预应力锚索的应力监测根数不宜少于锚索总数的5，且均不应少于3根；4）监测工作可根据设计要求、边坡稳定性、周边环境和施工进程等因素进行动态调整；,（5）地表位移监测,5）边坡工程施工初期，监测宜每天一次，且应根据地质环境复杂程度、周边建（构）筑物、管线对边坡变形敏感程度、气候条件和监测数据调整监测时间及频率；当出现险情时应加强监测；6）一级永久性边坡工程竣工后的监测时间不宜少于2年。

（6）应采取有效措施监测地表裂缝、位错等变化。

监测精度对于岩质边坡辨率不应低于0.50mm、对于土质边坡分辨率不应低于1.00mm。

（7）对地质条件特别复杂的、采用新技术治理的一级边坡工程，应建立边坡工程长期监测系统。

边坡工程监测系统包括监测基准网和监测点建设、监测设备仪器安装和保护、数据采集与传输、数据处理与分析、预测预报或总结等。

（8）边坡工程监测报告应包括下列主要内容:

二、监测预警值,1.基坑监测预警值,

（1）基坑工程监测必须确定监测报警值，监测报警值应满足基坑工程设计、地下主体结构设计以及周边环境中被保护对象的控制要求。

监测报警值应由基坑工程设计方确定。

（2）因围护墙施工、基坑开挖以及降水引起的基坑内外地层位移应按下列条件控制：

1）不得导致基坑的失稳；2）不得影响地下结构的尺寸、形状和地下工程的正常施工；3）对周边已有建筑引起的变形不得超过相关技术规范的要求或影响其正常使用；,4）不得影响周边道路、管线、设施等正常使用；5）满足特殊环境的技术要求。

（3）基坑工程监测报警值应以监测项目的累计变化量和变化速率值两个值控制。

（4）基坑及支护结构监测报警值应根据土质特征、设计结果及当地经验等因素确定，当无当地经验时，可按表7-4采用。

（5）周边环境监测报警值的限值应根据主管部门的要求确定，如无具体规定，可按7-3采用。

表7-3建筑基坑工程周边环境监测报警值,表7-4基坑及支护结构监测报警值,注：

1.h基坑设计开挖深度；f1荷载设计值；f2构件承载能力设计值；2.累计值取绝对值和相对基坑深度（h）控制值两者的小值；3.当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续3天超过该值的70%，应报警；4.嵌岩的灌注桩或地下连续墙报警值宜按上表数值的50%取用。

（6）周边建筑、管线的报警值除考虑基坑开挖造成的变形外，尚应考虑其原有变形的影响。

（7）当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施:

2.边坡监测预警值边坡工程施工过程中及监测期间遇到下列情况时应及时报警，并采取相应的应急措施:

（1）:

（6）根据当地工程经验判断已出现其他必须报警的情况。

（3）坡顶邻近建筑物出现新裂缝、原有裂缝有新发展；,（4）支护结构中有重要构件出现应力骤增、压屈、断裂、松弛或破坏的迹象；,（5）边坡底部或周围岩土体己出现可能导致边坡剪切破坏的迹象或其他可能影响安全的征兆；,

（2）土质边坡坡顶邻近建筑物的累计沉降、不均匀沉降或整体倾斜已大于现行国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）规定允许值的80，或建筑物的整体倾斜度变化速度已连续3d每天大于0.00008；,三、监测点布置,1.基坑监测点布置

（1）一般规定1）基坑工程监测点的布置应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势，监测点应布置在内力及变形关键特征点上，并应满足监控要求。

2）基坑工程监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作。

3）监测标志应稳固、明显、结构合理。

1）围护墙或基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应布置监测点。

2）围护墙或土体深层水平位移监测孔宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位。

（2）基坑及支护结构,3）围护墙内力监测点应布置在受力、变形较大且有代表性的部位。

监测点数量和横向间距视具体情况而定。

4）支撑内力监测点的布置应符合下列要求：

5）立柱的竖向位移监测点宜布置在基坑中部、多根支撑交汇处、地质条件复杂处的立柱上。

监测点不应少于立柱总根数的5%，逆作法施工的基坑不应少于10%，并均不应少于3根。

立柱的内力监测点宜布置在受力较大的立柱上，位置宜设在坑底以上各层立柱下部的1/3部位。

6）锚杆的内力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置，基坑每边中部、阳角处和地质条件复杂的区段宜布置监测点。

每根杆体上的测试点宜设置在锚头附近和受力有代表性的位置。

7）土钉的内力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置，基坑每边中部、阳角处和地质条件复杂的区段宜布置监测点。

8）坑底隆起（回弹）监测点应符合下列要求：

监测点宜按纵向或横向剖面布置，剖面宜选择在基坑的中央以及其他能反映变形特征的位置，剖面数量不应少于2个；同一剖面上监测点横向间距宜为1030m，数量不应少于3个。

9）孔隙水压力监测点宜布置在基坑受力、变形较大或有代表性的部位。

监测点竖向布置宜在水压力变化影响深度范围内按土层分布情况布设，竖向间距宜为25m，数量不宜少于3个。

10）围护墙侧向土压力监测点的布置应符合下列要求：

11）地下水位监测点的布置应符合下列要求：

基坑内地下水位当采用深井降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和两相邻降水井的中间部位；当采用轻型井点、喷射井点降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和周边拐角处，监测点数量视具体情况确定；基坑外地下水位监测点应沿基坑、被保护对象的周边或两者之间布置，监测点间距宜为2050m。

相邻建筑、重要的管线或管线密集处应布置水位监测点；如有止水帷幕，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处；水位观测管的管底埋置深度应在最低设计水位或最低允许地下水位之下35m。

承压水水位监测管的滤管应埋置在所测的承压含水层中；回灌井点观测井应设置在回灌井点与被保护对象之间。

1）从基坑边缘以外13倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境应作为监测对象。

2）位于重要保护对象安全保护区范围内的监测点的布置，尚应满足相关部门的技术要求。

3）建筑的竖向位移监测点布置应符合下列要求：

建筑四角、沿外墙每1015m处或每隔23根柱基上，且每侧不少于3个监测点；不同地基或基础的分界处；不同结构的分界处；变形缝、抗震缝或严重开裂处的两侧；新、旧建筑或高、低建筑交接处的两侧；烟囱、水塔和大型储仓罐等高耸构筑物基础轴线的对称部位，每一构筑物不应少于4点。

（2）基坑周边环境,4）建筑水平位移监测点应布置在建筑的外墙墙角、外墙中间部位的墙上或柱上、裂缝两侧以及其他有代表性的部位，监测点间距视具体情况而定，一侧墙体的监测点不宜少于3点。

5）建筑倾斜监测点应符合下列要求：

6）建筑裂缝、地表裂缝监测点应选择有代表性的裂缝进行布置，当原有裂缝增大或出现新裂缝时，应及时增设监测点。

监测点宜布置在建筑角点、变形缝两侧的承重柱或墙上；监测点应沿主体顶部、底部上下对应布设，上、下监测点应布置在同一竖直线上；当由基础的差异沉降推算建筑倾斜时，监测点的布置同建筑竖向位移监测点的布置。

7）管线监测点的布置应符合下列要求：

8）基坑周边地表竖向位移监测剖面宜设在坑边中部或其他有代表性的部位，并与坑边垂直，监测剖面数量视具体情况确定。

每个监测剖面上的监测点数量不宜少于5个。

应根据管线修建年份、类型、材料、尺寸及现状等情况，确定监测点设置；监测点宜布置在管线的节点、转角点和变形曲率较大的部位，监测点平面间距宜为1525m，并宜延伸至基坑边缘以外13倍基坑开挖深度范围内的管线；上水、煤气、暖气等压力管线宜设置直接监测点，在无法埋设直接监测点的部位，方可设置间接监测点。

2.边坡监测点布置,十字形布置方法对于主滑方向和变形范围明确的边坡较为适