基坑監測

基坑監測是基坑工程施工中的一個重要環節，是指在基坑開挖及地下工程施工過程中，對基坑岩土性狀、支護結構變位和周圍環境條件的變化，進行各種觀察及分析工作，並將監測結果及時反饋，預測進-一步挖t施工後將導致的變形及穩定狀態的發展,根據預測判定施工對周圍環境造成影響的程度，來指導設計與施工，實現所謂信息化施工。

基本介紹

• 中文名：基坑工程監測
• 別稱：3h深基坑安全監測監管系統
• 作用：保證地下工程及基坑工程施工安全
• 開發商：三和軟體

定義

基坑監測主要包括：支護結構、相關自然環境、施工工況、地下水狀況、基坑底部及周圍土體、周圍建（構）築物、周圍地下管線及地下設施、周圍重要的道路、其他應監測的對象。

方法

有多種監測技術和信號傳輸處理方式。根據青冶工程(QYETC)技術人員的經驗，一般有監控專家系統、智慧型控制系統、可視化監測軟體等幾類配套工具，反應時間可控制在1s範圍內，採樣頻率可達100Hz，完全能夠做到實時監測，為工程建設提供信息化支持。

監測報表和監測報告

· 1.工程概況

· 2.監測項目及監測點平面和立面布置圖

· 3.採用的儀器設備和監測方法

· 4.監測數據處理方法和監測結果過程曲線

· 5.監測結果分析

根據建築基坑工程監測技術規範（GB50497-2009）Technical Code for Monitoring of Building Foundation Pit Engineering，基坑監測的處理過程也可以分為以下過程：

1.監測目的

2.確定監測項目

3.測點布置

4.監測方法、主要儀器及精度要求

5.監測頻度

6.監控報警

7.數據處理及信息反饋。

監測項目

水平位移監測

測定特定方向上的水平位移時可採用視準線法、小角度法、投點法等；測定監測點任意方向的水平位移時可視監測點的分布情況，採用前方交會法、自由設站法、極坐標法等；當基準點距基坑較遠時，可採用GPS測量法或三角、三邊、邊角測量與基準線法相結合的綜合測量方法。當監測精度要求比較高時，可採用微變形測量雷達進行自動化全天候實時監測。

水平位移監測基準點應埋設在基坑開挖深度3倍範圍以外不受施工影響的穩定區域，或利用已有穩定的施工控制點，不應埋設在低洼積水、濕陷、凍脹、脹縮等影響範圍內；基準點的埋設應按有關測量規範、規程執行。宜設定有強制對中的觀測墩；採用精密的光學對中裝置，對中誤差不宜大於0.5mm。

豎向位移監測

豎向位移監測可採用幾何水準或液體靜力水準等方法。

坑底隆起（回彈）宜通過設定回彈監測標，採用幾何水準並配合傳遞高程的輔助設備進行監測，傳遞高程的金屬桿或鋼尺等應進行溫度、尺長和拉力改正等

基坑圍護牆（坡）頂、牆後地表與立柱的豎向位移監測精度應根據豎向位移報警值確定。

深層水平位移監測

圍護牆體或坑周土體的深層水平位移的監測宜採用在牆體或土體中預埋測斜管、通過測斜儀觀測各深度處水平位移的方法。

傾斜監測

建築物傾斜監測應測定監測對象頂部相對於底部的水平位移與高差，分別記錄並計算監測對象的傾斜度、傾斜方向和傾斜速率。應根據不同的現場觀測條件和要求，選用投點法、水平角法、前方交會法、正垂線法、差異沉降法等。

裂縫監測

裂縫監測應包括裂縫的位置、走向、長度、寬度及變化程度，需要時還包括深度。裂縫監測數量根據需要確定，主要或變化較大的裂縫應進行監測。

裂縫監測可採用以下方法：

1.對裂縫寬度監測，可在裂縫兩側貼石膏餅、劃平行線或貼埋金屬標誌等，採用千分尺或遊標卡尺等直接量測的方法；也可採用裂縫計、貼上安裝千分表法、攝影量測等方法。

2.對裂縫深度量測，當裂縫深度較小時宜採用鑿出法和單面接觸超音波法監測；深度較大裂縫宜採用超音波法監測。

3.應在基坑開挖前記錄監測對象已有裂縫的分布位置和數量，測定其走向、長度、寬度和深度等情況，標誌應具有可供量測的明晰端面或中心。

裂縫寬度監測精度不宜低於0.1mm，長度和深度監測精度不宜低於1mm。

支護結構內力監測

坑開挖過程中支護結構內力變化可通過在結構內部或表面安裝應變計或應力計進行量測。對於鋼筋混凝土支撐，宜採用鋼筋應力計（鋼筋計）或混凝土應變計進行量測；對於鋼結構支撐，宜採用軸力計進行量測。圍護牆、樁及圍檁等內力宜在圍護牆、樁鋼筋製作時，在主筋上焊接鋼筋應力計的預埋方法進行量測。支護結構內力監測值應考慮溫度變化的影響，對鋼筋混凝土支撐尚應考慮混凝土收縮、徐變以及裂縫開展的影響。

土壓力監測

土壓力宜採用土壓力計量測。

土壓力計埋設可採用埋入式或邊界式（接觸式）。埋設時應符合下列要求：

1.受力面與所需監測的壓力方向垂直並緊貼被監測對象。

2.埋設過程中應有土壓力膜保護措施。

3.採用鑽孔法埋設時，回填應均勻密實，且回填材料宜與周圍岩土體一致。

4.做好完整的埋設記錄。

土壓力計埋設以後應立即進行檢查測試，基坑開挖前至少經過1周時間的監測並取得穩定初始值

孔隙水壓力監測

孔隙水壓力宜通過埋設鋼弦式、應變式等孔隙水壓力計，採用頻率計或應變計量測。孔隙水壓力計應滿足以下要求：量程應滿足被測壓力範圍的要求，可取靜水壓力與超孔隙水壓力之和的1.2倍；精度不宜低於0.5%F·S，解析度不宜低於0.2%F·S。孔隙水壓力計埋設可採用壓入法、鑽孔法等。

地下水位監測

地下水位監測宜采通過孔內設定水位管，採用水位計等方法進行測量。地下水位監測精度不宜低於10mm。

錨桿拉力監測

錨桿拉力量測宜採用專用的錨桿測力計，鋼筋錨桿可採用鋼筋應力計或應變計，當使用鋼筋束時應分別監測每根鋼筋的受力。錨桿軸力計、鋼筋應力計和應變計的量程宜為設計最大拉力值的1.2倍，量測精度不宜低於0.5%F·S，解析度不宜低於0.2%F·S。應力計或應變計應在錨桿鎖定前獲得穩定初始值。

設備技術

基坑監測儀器設備及技術措施5.1 儀器設備

本項目投入儀器設備見表5－1：

表5－1 使用儀器設備一覽表

序號	儀器名稱	數量	精度
1	蘇州一光DS05水準儀	1台	≤0.5mm
2	南方NTS-350全站儀	1台	5mm+3ppm、±2"
3	測讀計	1台
2	銦鋼水準標尺	2把	±0.02mm
3	測斜儀	1台	±0.1mm
4	水位計	1台	±1mm
5	卡尺	1把	±1mm
6	辦公電腦	1台
7	印表機	1台

5.2 監測精度

在監測工作中，監測精度應滿以下要求：

1.高程採用水準測量，進行閉合路線或往返觀測：按照要求水準每站觀測高程中誤差為+0.5mm，每月對水準每站進行檢測，檢測結果中誤差均小於+0.2mm。水準附合路線，其附合差為±1.0√Nmm(N為測站數)。

2.基坑圍護樁體測斜誤差≤0.5mm。

3.平面位移監測誤差≤1mm。

4.根據要求水準儀“i”角不大於6秒；所以我們每月對水準儀進行“i”角檢測，控制“i”角在6秒內。

5.3 質量保證措施

1.認真執行我公司ISO9001質量保證體系檔案。

2.對參與本工程的人員進行詳細技術和質量交底，明確各監測人員職責。

3.經常和業主、監理、施工方聯繫，提供監測資料，及時將情況反饋到各方面。

4.對投入使用的儀器定期檢校，確保採集的數據真實、可靠。

5.積極主動保護監測點。

基本要求

1.基坑監測應由委託方委託具備相應資質的第三方承擔。

2.基坑圍護設計單位及相關單位應提出監測技術要求。

3.監測單位監測前應在現場踏勘和收集相關資料基礎上，依據委託方和相關單位提出的監測要求和規範、規程規定編制詳細的基坑監測方案，監測方案須在本單位審批的基礎上報委託方及相關單位認可後方可實施。

4.基坑工程在開挖和支撐施工過程中的力學效應是從各個側面同時展現出來的，在諸如圍護結構變形和內力、地層移動和地表沉降等物理量之間存在著內在的緊密聯繫，因此監測方案設計時應充分考慮各項監測內容間監測結果的互相印證、互相檢驗，從而對監測結果有全面正確的把握。

5.監測數據必須是可靠真實的，數據的可靠性由測試元件安裝或埋設的可靠性、監測儀器的精度、可靠性以及監測人員的素質來保證。監測數據真實性要求所有數據必須以原始記錄為依據，原始記錄任何人不得更改、刪除。

6.監測數據必須是及時的，監測數據需在現場及時計算處理，計算有問題可及時複測，儘量做到當天報表當天出。因為基坑開挖是一個動態的施工過程，只有保證及時監測，才能有利於及時發現隱患，及時採取措施。

7.埋設於結構中的監測元件應儘量減少對結構的正常受力的影響，埋設水土壓力監測元件、測斜管和分層沉降管時的回填土應注意與土介質的匹配。

8.對重要的監測項目，應按照工程具體情況預先設定預警值和報警制度，預警值應包括變形或內力量值及其變化速率。但目前對警戒值的確定還缺乏統一的定量化指標和判別準則，這在一定程度上限制和削弱了報警的有效性。

9.基坑監測應整理完整的監測記錄表、數據報表、形象的圖表和曲線，監測結束後整理出監測報告。

等級劃分

上海工程建設規範《基坑工程施工監測規程》DG-TJ08-2001-2006對基坑工程監測進行等級劃分。《規程》規定基坑工程監測等級根據基坑工程安全等級、周邊環境等級和地基複雜程度劃分為四級。《規程》中表3.2.2 、表3.2.3、表3.2.4和表3.2.5分別列出了基坑工程安全等級、周邊環境等級、地基複雜程度和基坑工程監測等級劃分標準。

首創監測系統

南方日報2013-4-3訊 （記者/劉懷宇 通訊員/成鄉偉 劉湘宇）2013年1月底，廣州康王南路捷運工程突發塌陷。為避免類似事故發生，最近，市建委組織開發的地下工程和深基坑安全監測信息管理系統已順利開始試運行，一旦工程發生安全隱患的苗頭，系統可自動實時報警。據介紹，這套系統在國內還是首創。

近年來，省內以及廣州市因地下工程或挖掘深基坑造成的塌陷屢有發生。今年1月28日，捷運六號線文化公園站附近的康王南路與杉木欄路交接處突發塌陷，萬幸未造成人員傷亡。今年3月26日，深圳福田景洲大廈發生地陷，一名保全員身亡。莞惠城際軌道惠州段也多次發生地陷事故。

市建委有關負責人表示，為加強廣州地下工程和深基坑安全監測工作，實現全市地下工程和深基坑監測工作的動態管理，保障工程施工安全，市建委組織開發了“地下工程和深基坑安全監測信息管理系統”，由廣州市建設工程質量安全檢測中心負責管理系統的設計研發工作，廣州粵建三和軟體股份有限公司負責軟體開發工作。

據介紹，系統可以實現監測數據的自動採集、實時傳輸，並建立信息管理平台，通過數據分析，形成各類變化曲線和圖形，使監測成果“形象化”。由於這套系統實現了檢測數據自動採集，並利用無線傳輸技術或網路傳輸方式實現實時傳輸功能，減少人為因素對監測數據的干擾。目前這套系統在國內還是首創。

據記者了解，經過一個多月的緊張工作，該管理系統已開始試運行。目前廣州捷運六號線大坦沙站、洲頭咀隧道、天河區紅十字會醫院住院大樓等多個重點工程已經開始試運行這套系統了。“等試點成熟後，這套系統將在全市鋪開。”市建委相關負責人說。