深层水平位移观测(评审)

浅谈基坑深层水平位移监测技术深层水平位移监测是指通过使用测斜仪，全面监测基坑挖掘、公路地基、坝体等工程土体内部位移变化情况，这对实时掌握工程质量、保证安全施工可发挥重要作用。

基于此，本文以某工程实例为背景，简述基坑监测中深层水平位移的监测原理以及误差分析。

标签：基坑监测;深层水平位移;测斜仪;原理;误差分析随着我国城市化进程的不断发展，深基坑工程在地铁、立体交通、人防工程、超高层建筑以及地下大型构筑物建设中越来越常见。

深层水平位移监测成为众多深大基坑施工监测工作中至关重要的监测项目。

本文主要论证测斜仪在深层水平位移监测中的应用，通过对观测原理的介绍，分析基坑深层水平位移监测时产生误差的原因及测斜管变形成因。

0概述基坑监测主要由桩（坡）顶水平位移、锚杆（索）拉力地下水位、深层水平位移及支撑轴力等几部分检测工作组成，其中深层水平位移监测工作以反映基坑变化为主要监测目的。

深层水平位移监测是一项技术性较强的测试项目，在挖掘基坑过程中，开展围护结构及其周边环境变化的监测工作，获取监测结果可在施工期间作为评价支护结构工程安全性和施工对周边环境产生影响的重要依据，同时还可及时准确地预测危害环境安全的隐患，以便针对性开展预防工作，避免事故发生。

深层水平位移监测主要使用测斜仪来监测。

测斜仪可分为四个部分：探头、导管、电缆、读数仪。

1测斜仪测斜原理测斜仪是一种伺服加速器式测斜器，主要通过对仪器与铅垂线之间倾角θ的变化值进行精准测量，并以此计算出基坑支护监测点垂直水平位移。

测斜仪以准确测定解构桩（墙）体倾斜值为主要观测方式。

测斜仪是由可以连续多点测量的滑动式仪器作为其主要构成部分，滑动式仪器由测斜管、探头和数据采集系统组成。

选用伺服加速度计作为探头的敏感元件，作为一种力平衡式伺服系统，在重力影响下，其可以将传感器探头和地球重心方向产生的倾斜角θ为基础，向铅垂做出一个角度的摆动，并通过高灵敏度换能器转换为一个信号，待完成信号分析后，监测点水平位移值ΔXi会直接计算出来，并显示于液晶屏。

第一章深层水平位移监测概述土体和围护结构的深层水平位移通常采用钻孔测斜仪测定，当被测土体变形时，测斜管轴线产生挠度，用测斜仪测量测斜管轴线与铅垂线之间夹角的变化量，从而获取土体内部各点的水平位移。

一、实验目的深层水平位移监测可以连续地、逐段测出产生位移后的测斜管轴线与铅垂线或水平线的夹角，再分段求出水平位移（测斜管垂直埋设）或垂直位移（测斜管水平埋设时），累计得出总的位移量及沿管轴线整个孔位的变化情况，可以在总体上检测测斜管埋设处的岩体或土体的位移情况，为工程提供可靠地参数。

二、实验地点试验场地位于防灾科技学院北校区地下结构与工程地质试验场深层水平位移监测孔。

三、实验设备NJX2型系列数字式活动测斜仪（南京南瑞集团）、NDA151俊送器信号指示仪（南京南瑞集团）、NCXG-A测斜管。

四、实验步骤1、测量前准备工作首先检查测斜仪的导轮是否转动灵活、扭簧是否有力、密封圈是否完好。

将测杆上航空插座与电缆航空插头插好，并用扳手拧紧连接螺母，确保测杆和电缆连接头的连接密封性。

将电缆从电缆绕线盘上放出穿过整个测斜管所需要的长度，再将指示仪的测量线拧在电缆绕盘上放出穿过整个测斜管所需要的长度，再将指示仪的测量线拧在电缆绕线盘的插座上。

打开指示仪，进入主菜单界面按“测量”键，打开指示仪，选用-2.500~2.500V档进行测量。

NJX2-V型活动测斜仪探头专用于垂直测空的测量。

2、将测斜仪测头大致保持垂直，检查指示仪指示是否稳定，示值应“ +”向增大。

当测斜仪后导轮相对前导轮右偏时,示值应“一一”向增大3、在墩台上设置有测绘标的测斜管口处作为基点开始进行测量。

按照以下步骤完成:（1）将测头导轮卡在侧斜管的导槽内，轻轻将测头放入测斜管内，慢慢放松电缆，使测头下到孔底。

快到孔底时，为避免与测头造成大的冲击，应减慢放电缆的速度。

使测头在孔底停止5分钟以上，以便传感器及电缆温度稳定。

（2）将测头拉起至设定的测量深度为测读起点，每0.5米测量一个数据。

基坑深层水平位移监测方案1概述深层水平位移主要用于运动，如可能产生在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差,打桩引起的土体位移,以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷,也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。

2 仪器设备测斜仪（一般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。

探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等多种型式，目前使用最多的是伺服加速度式。

国有航天部33 所生产的CX 系列，国外有美国SINCO 公司的数字测斜仪，瑞士的PRIVEC 等）壁有导槽的测斜管（测斜管道由以下几部分组成：测斜管、连接管、管座、管盖。

测斜管是用聚氯乙烯、ABS 塑料、铝合金等材料制成，管有互成90 度四个导向槽，国产塑料测斜管尺寸多为：径Φ58mm，径Φ70mm、长度分2m，3m，4m 三种。

塑料连接管多采用市场上出售的聚氯乙烯塑料管制成，还可用软的万能接头相连。

连接管的尺寸为径Φ70mm，外径Φ82mm，长度分300，400mm 两种。

在管壁的两端铣制有滑动槽各4 条或仅一端铣制滑动槽4 条，各槽相隔90 度。

管座位于测斜管底端，与管外径匹配，防止泥砂从管底端进入管的一个安全护盖。

管盖用于保护测斜管管口，防止杂物从管口掉入管影响正常观测工作也由聚氯乙烯制成，其外形尺寸同管座。

）3监测仪器工作原理测斜仪的工作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化量,从而计算出土层各点的水平位移大小。

通常在坝埋设一垂直并互成90°四个导槽的管子,当管子受力发生变形时,将测斜仪探头放入测斜管导槽,逐段(一般50cm 一个测点) 量测变形后管子的轴线与垂直线之间的夹角θi ,并按测点的分段长度,分别求出不同高程处的水平位移增量Δdi ,即Δdi = Lsinθi(1)由测斜管底部测点开始逐段累加,可得任一高程处的实际位移,即bi = ΣΔdi(2)而管口累积水平位移为:B = ΣΔdi(3)式中Δdi 为量测段的水平位移增量;L 为量测点的分段长度,一般常取015m ;θi 为量测段管轴线与铅垂线的夹角;bi 为自固定点的管底端以上i 点处水平位移;B 为管口在该次观测时的水平位移;n 为测斜孔分段数目,n = H/ 015 ,H 为孔深。

浅谈基坑深层土体水平位移监测控制要点在建筑工程基坑开挖施工中，深层土体的水平位移监测至关重要，通过水平位移监测可以准确了解到不同深度的土体变形情况及趋势、基坑周围环境是否安全稳定，从而为工程施工提供多一层保障和必要的数据信息。

文章通过对深层土体水平位移监测的布局、监测方法、操作流程以及异常情况应对措施进行分析，旨在进一步提高位移监测对基坑支护的预警功能。

标签：基坑开挖；水平位移；要点监测前言在对基坑进行挖掘之前，基坑中的土层还保持原有的平衡状态，一旦开始挖掘基坑，那么基坑中的土层原有的平衡状态就会被破坏掉，其土层之间的压力也会随即发生改变，严重的情况会造成土体与支护结构之间产生相对形变。

造成上述的形变的原因有很多种，这些因素主要集中在基坑内的土质状况、土层挖掘的先后顺序、基坑的挖掘深度以及基坑周围的环境等[1]。

在对基坑挖掘的过程中，除了会出现上述的形变之外，还有伴随着地面不同程度的下沉情况的发生，地面下降的程度与其离基坑的距离成线性关系，土层离基坑越近发生下沉的程度越厉害，相反土层离基坑越远，发生下沉的程度越弱。

如果土层发生下沉，这也会对土层旁边的建筑物以及地埋管道产生相应的影响，因此，需要通过及时的监测，提前预判出发生沉陷的部位，并且及时的采取措施进行防范事故的发生。

1 监测布局1.1 土体深层水平位移监测点布置在基坑的周围的四个边缘设立水平位置监测点（每边至少设1个监测孔），孔深根据开挖深度和地质情况确定，从而及时的监测土层的水平位置状态[2]。

1.2 地表水平位移及沉降监测点布置在基坑的四周分别设置水平位置和沉降程度的观测点，上述观测点的距离间隔为15m，在施工的过程中实时的监测基坑的水平位移以及基坑的沉降程度。

2 现场监测2.1 土体深层水平位移2.1.1 PVC测斜管埋设首先根据设定选择恰当的位置，进行钻孔埋放测斜管；然后对其放置的位置进行比对，再使用較细的细沙把管口进行封闭。

在埋放斜测管时候需要注意的是两个管口之间的对接要准确，并且使用专业的胶带把对接处进行封紧。

基坑监测深层水平位移注意事项
基坑监测深层水平位移是在基坑施工过程中非常重要的一项工作，它直接关系到基坑周边建筑物和地下管线的安全。

在进行基坑监测深层水平位移时，需要注意以下几个方面：
1. 监测点的设置，监测点的设置应该覆盖整个基坑范围，尤其是在基坑周边可能受到影响的建筑物和管线附近。

监测点的设置应该考虑到地质条件、建筑物结构、地下管线等因素，确保监测点的布设合理、全面。

2. 监测方法选择，基坑监测深层水平位移的常用方法包括全站仪法、GPS定位法、测斜仪法等。

在选择监测方法时，需要根据具体的工程情况和监测要求进行合理选择，确保监测数据的准确性和可靠性。

3. 监测频率，监测频率应根据基坑施工的具体情况和周边建筑物、地下管线的敏感程度进行合理确定。

一般情况下，基坑监测深层水平位移的频率不应低于施工周期的一半，以及在重大施工工序前后、降雨、地震等自然灾害前后进行加密监测。

4. 数据分析与处理，监测数据的分析与处理是基坑监测工作中至关重要的一环。

监测数据的分析应该及时、准确，对于异常数据应该及时报警并采取相应的措施，确保基坑施工过程中的安全。

5. 监测报告编制，监测报告是基坑监测工作的总结与反馈，应该包括监测数据、分析结果、异常情况处理等内容，并及时向相关部门和施工单位进行报告，为基坑施工的安全提供参考依据。

总的来说，基坑监测深层水平位移需要综合考虑监测点设置、监测方法选择、监测频率、数据分析与处理以及监测报告编制等多个方面，确保基坑施工过程中的安全和稳定。

3.4 高边坡的施工监测1、高挖方边坡位移监测，深层位移监测主要利用测斜管测斜，在土体挖方前三到五天埋设完毕，在土体中埋设测斜管首先要在监测位置用XY-1型钻机成孔至监测深度，然后将专用的测斜钙塑管逐节连接后放入孔中，在放置测斜管过程中应注意测斜管的导槽方向与岩土位移方向（边坡临空侧）一致，并且在放入测斜管后用砂子在管子与孔的间隙中填满。

埋置到设计标高。

埋设完毕后，切实做好管口的保护措施，沿孔口用砖砌成小保护井，井口略高于孔口，边长为20~40cm，并将各点的位置告知业主、监理和施工班组，做好监测点的保护工作。

几天后岩土体稳定后，可测取各深度的初始坐标，位移值置为零，以后随施工进展测取各深度的坐标值，减去初始坐标，即为该孔的深层土体位移值。

另外，在边坡平台上设置沉降位移钉（1m左右长的ϕ25钢筋置入边坡平台上，顶端磨平，采用油漆涂抹，周围采用20cm×20cm的砼固定成桩），利用全站仪测取沉降位移钉的坐标变化，以便及时对边坡坡面位移及沉降进行有效监控。

2、框架锚索的监测边坡采用GMS-T型锚索测力计对部分锚索预应力损失情况作长期监测，及时反馈信息。

GMS-T型钢弦式锚索测力计是精密仪器，搬运时应轻拿轻放，安装过程中要注意对信号电缆的保护，不得用力拖拽电缆，以免电缆从锚索测力计中拉出或拉断使锚索测力计失效。

锚垫板中心孔径必须小于或等于锚索测力计下垫板内环直径，锚垫板外端面有效直径必须大于锚索测力计下垫板内环直径，使锚索测力计的底平面全面积地坐在锚垫板的端面上。

锚电板外表面必须平整（不平整度小于0.1）、洁净。

造孔后孔口构筑框架梁，合适的锚垫板就位于框架梁上，要求锚垫板的端面必须与穿索孔轴线垂直，其不垂直度要求小于5度。

框架梁砼固结后，其抗压强度不低于30Mpa。

锚索下到孔内，内锚固段砂浆固结后，把锚索测力计套入锚索坐到锚垫板上，调整锚索测力计的位置，使其中心与锚索轴心对正重合。

测力计承载垫板的上、下端面绝对不得倒置，把工作锚板安装到测力计的端面上，再安装限位板、千斤顶等。

任务二围护桩墙深层水平位移测点布设与量测方法
1 量测仪器
测斜仪
2 测点布设
围护桩体测斜孔布设原则和围护桩顶垂直位移测点布设原则一致，并与之一一对应，紧靠桩顶位移监测点。

深层水平位移监测孔宜布置在基坑边坡、围护墙周边的中心处及代表性的部位，数量和间距视具体情况而定，但每边至少应设1个监测孔。

3 埋设方法
测斜管埋设分绑扎埋设和钻孔埋设两种方式。

以绑扎埋设为例，在钻孔灌注桩钢筋笼上绑扎Φ70mm测斜管，钢筋笼入孔后浇筑混凝土，见图1。

图1 围护桩体测斜管安装示意图
4 量测方法
采用全自动测斜仪进行读测，测头的高轮对准施工隔堤方向，作为测试的正方向，测斜仪探头沿测斜管垂至于测量面的导槽缓缓沉至孔底，在恒温一段时间后，自下而上以0.5m为间隔，逐段测出该方向上的位移；转换测斜仪探头180°再测一次，同一测点的误差不应超过0.1mm，并保证每次观测的测点在同一高程；在埋设初期，连续测读数次待数据稳定后，确定初始值。

同时观测临近的围护桩顶水平位移监测点的位移值，作为测斜管管口位移值。

深层水平位移计算方法：采用管口为起算点，围护桩体水平位移采用由上向下叠加推算各点的位移值。

5 监测报表
表1 围护桩墙深层水平位移监测报表
表1 围护桩墙深层水平位移监测报表。