文档介绍：基坑与桥梁变形监测
测量工程与装备系
建筑基坑:为进行建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。
近年来,为提高城市土地空间的利用率,以及满足高层建筑抗震抗风的结构要求,我面
基坑与桥梁变形监测
测量工程与装备系
建筑基坑:为进行建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。
近年来,为提高城市土地空间的利用率,以及满足高层建筑抗震抗风的结构要求,我面尺寸、开挖深度等方便都得到了快速发展。
在许多较大型的建筑中,地下室由一层发展到多层,基坑开挖深度从地表下5m-6m发展到20m以上,此外,在城市地铁、河流污水处理等工程中,基坑工程也占了相当的比例。
例如:上海静安区最大的标志性工程——嘉里中心南塔楼,地下室共为4层结构,。
按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002,将基坑分为3个级别:
,为一级基坑:
重要工程或支护结构做主体结构的一部分;
开挖深度大于10m;
与临近建筑物,重要设施的距离在开挖深度以内的基坑;
基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑。
2. 三级基坑为开挖深度小于7m,且周围环境无特别要求时的基坑。
3.  除一级和三级外的基坑属二级基坑。
基坑在开挖过程中,开挖区的自然状态发生了变化,基坑内外的土体也由原来静止的土压力状态向被动和主动的土压力状态转变。
应力状态的改变首先引起基坑支护结构承受荷载而内力发生改变,其次引起坑内土体隆起、基坑支护结构及其周围土体的侧向位移和沉降,如果内力和变形的量值超过允许的范围,将导致基坑的失稳甚至破坏。
目前的基坑工程主要集中在城市,基坑周围有较多的地上和地下建构筑物,地上的建构筑物相当于庞大的集中荷载,加剧基坑内外土体的变形,土体的过大变形又促使地上和地下建构筑物产生较大的变形甚至破坏,如地上建构筑物的倾斜、裂缝和地下管线的破裂等。
2005年,广州市海珠城广场施工工地发生一起基坑坍塌事故,造成3人死亡、8人受伤。
(1)保证基坑支护结构和邻近建筑物的安全;
(2)验证设计所采取的各种假设和参数,并进行及时的修正和完善;
(3)不断积累工程经验,提高基坑工程设计和施工的水平。
基坑监测的目的
基坑工程施工监测的对象主要为围护结构和周围环境两大部分;
围护结构包括围护桩墙、水平支撑、围檩和圈梁、立柱、坑底土层和坑内地下水等;
周围环境包括周围土层、地下管线、周围建筑和坑外地下水等;
各个监测对象包含不同的监测内容,需要使用相应的监测仪器和仪表。
监测内容:巡视和仪器监测
序号
监测对象
监测内容
监测仪器和仪表
(一)
围护结构
1
围护桩墙
桩墙顶水平位移与沉降
全站仪、水准仪等
桩墙深层位移
测斜仪等
桩墙内力
钢筋应力传感器、频率仪等
桩墙水土压力
压力盒、孔隙水压力探头、频率仪等
2
水平支撑
轴力
钢筋应力传感器、位移计、频率仪等
3
围檩、圈梁
内力
钢筋应力传感器、频率仪等
水平位移
全站仪等
4
立柱
沉降
水准仪等
5
坑底土层
隆起
水准仪等
6
坑内地下水
水位
监测井、孔隙水压力探头、频率仪等
(二)
周围环境
7
周围土层
分层沉降
分层沉降仪、频率仪等
水平位移
全站仪等
8
地下管线
沉降
水准仪等
水平位移
全站仪等
9
周围建筑
沉降
水准仪等
倾斜
全站仪等
裂缝
裂缝监测仪等
10
坑外地下水
水位
监测井、孔隙水压力探头、频率仪等
分层水压
孔隙水压力探头、频率仪等
高精度全站仪自由设站法
(1)围护桩墙顶水平位移监测
基坑开挖前,测点坐标应至少连续观测2次,取无明显差异结果的平均值作为坐标初始值。
为了充分描述基坑的变形情况,便于施工监理和施工单位的理解和把握,位移的方向一般确定为基坑的纵横轴线方向。
(1)围护桩墙顶水平位移监测
(3)深层水平位移监测
深层水平位移指基坑围护桩墙和土体在不同深度上的水平位移,通常采用测斜仪测量。
测斜仪由测斜管、测斜探头、连接电缆和测读仪组成。
测斜管一般在基坑开挖前埋设于围护桩墙和土体内,根据其制造材料可分为塑料(PVC)和铝合金两种;
规范要求:
当测斜管埋设在