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基坑深层水平位移监测数据分析
方金文
【期刊名称】《城市勘测》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】为总结基坑开挖导致的围护结构变形规律,以广西某地铁车站深基坑监测数据为基础,通过时间空间两个维度总结深层水平位移变化的普遍规律,并结合工程进度分析施工过程对支护结构变形的影响,分析得出:深层水平位移累计变化量与累计开挖时间基本呈现正相关,变形最大值位于开挖深度约3/5处,且由中部向两端递减;变形主要集中在开挖超过第二道支撑至底板浇筑阶段,占比接近80%;基坑无支撑状态暴露时间越长,累计变形量越大,内支撑的架设对深层水平位移的变化速率有明显的抑制作用;深层水平位移变化与地表沉降变化趋势基本一致。
【总页数】6页(P200-204)
【作者】方金文
【作者单位】上海勘察设计研究院(集团)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU196.4
【相关文献】
1.浅析深基坑深层水平位移监测监测过程及注意事项
2.包头市立体交通枢纽基坑深层水平位移监测分析
3.深层水平位移测量在深基坑监测中的应用研究
4.深层水平位移监测在建筑深基坑监测中的应用研究
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软弱地层深基坑支护变形监测数据分析摘要：深圳湾填海区软弱地层地质条件复杂，在软基中进行基坑开挖的技术难度和风险很大，为了确保基坑开挖过程的安全性，本文以中兴通讯总部大厦基坑支护项目为背景，对桩顶水平位移和竖向位移、支护桩深层水平位移等项目进行监测，对桩顶水平位移和竖向位移及支护桩深层水平位移的变化趋势及原因进行分析，综合分析、判断保证基坑安全稳定性，其结果可以类似工程提供借鉴。
关键词：软弱地层；水平位移；竖向位移；分析；安全稳定性；借鉴nalysis of deformation monitoring data of deep foundation pit support in weak stratumZOU Liang(Shenzhen Dasheng Science and Technology Engineering Co., Ltd., Shenzhen 518000)Absrtact: The geological conditions of the weak stratum in Shenzhen Bay reclamation area are complex, and it is difficult and risky to excavate the foundationpit in the soft foundation. In order to ensure the safety of the excavation process, this paper takes the foundation pit support project of ZTE Headquarters Building as the background, monitors the horizontal displacement and vertical displacement of thepile top and the deep horizontal displacement of the supporting pile, and monitors the horizontal displacement and vertical displacement of the pile top. The variation trend and causes of displacement and deep horizontal displacement of retaining piles are analyzed, and the safety and stability of foundation pit are guaranteed by comprehensive analysis and judgment. The results can provide reference for similar projects.Key words: weak strata; horizontal displacement; vertical displacement; analysis; safety and stability; reference0 引言近年来，随着城市的快速发展，城市的土地资源逐渐减少，填海成为了一个趋势，对于深圳超一线城市也不例外。
测斜仪在建筑深基坑深层水平位移监测的实例分析摘要：本文主要针对测斜仪在建筑深基坑深层水平位移监测的实例展开了分析，通过结合具体的工程，对测斜仪工作的原理作了详细的阐述，并对深基坑深层土体水平位移的监测技术作了分析，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：测斜仪；深基坑；深层水平位移；监测0 引言深基坑作为如今施工建设中的一部分，对工程的整体施工有着重要的作用。
因此，为了做好深基坑的施工，确保整体工程的施工质量，施工方必须要对重视对深基坑深层水平位移的监测。
而其中，测斜仪的应用就成为了关键。
基于此，本文就测斜仪在建筑深基坑深层水平位移监测的实例进行了分析，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 测斜仪工作原理通过测斜仪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。
通常在岩土体钻孔内埋设带导槽的测斜管，当管子受力发生变形时，将测斜探头放入测斜管导槽内，逐段（50cm一个测点）测量变形后测斜管的轴线与垂直线之间夹角，并按测点的分段长度，分别求出不同高程处的水平位移量。
测斜仪的组成与工作原理，见图1。
图1 测斜仪的组成与原理将测斜仪探头沿测斜管内定向导槽放至管底，从底往上每0.5m测读一次数据，并经计算得到每0.5m的偏斜量；把每次测量值与初始值进行比较，即可得出土体不同深度处的位移量。
位移的测量精度为0.1mm/500mm。
为尽可能减少仪器误差，需要进行正反两次测量。
2 工程概况2.1 工程简介某市某商场项目，地下室建筑面积约7.0万m2；为商业综合体，地上6层，地下2层，采用框架－剪力墙架构。
基坑支护结构的安全等级为一级，设计使用期限为两年。
根据工程地质及水文条件，基坑支护采取放坡、排桩、旋喷桩止水与锚杆支撑相结合的支护方法。
北段基坑深度约19.8m，上部按1：1放坡，坡高5.0m，坡底设2.5m施工平台；下部采用φ1.4m灌注桩L=29.0m@2.0m，垂直开挖，桩顶上设1.4m×1.0m的冠梁，桩间设φ0.8m高压旋喷桩L=26.6m@2.0m进行隔水挡土，桩间挂钢筋网喷混凝土护坡。
基坑支护结构水平位移监测基坑是指在土方工程中为了挖掘较深的基础而开挖的坑道，为确保基坑施工安全及土体的稳定性，通常需要进行支护结构的设计和施工。
而基坑支护结构的水平位移监测则是为了监测基坑支护结构的水平位移情况，从而及时发现并处理可能存在的安全隐患。
本文将从基坑支护结构的水平位移监测原理、监测方法以及监测结果分析等方面进行论述。
一、基坑支护结构水平位移监测原理基坑支护结构的水平位移监测依赖于传感器测量数据的采集与分析。
常用的测量原理包括全站仪测量法、测距仪测量法和位移传感器测量法。
1. 全站仪测量法全站仪测量法是一种常见的测量方法，通过在固定测点设置全站仪，利用全站仪的角度和距离测量功能，对测点进行测量并记录数据。
通过多次测量与分析，可以得出基坑支护结构的水平位移情况。
2. 测距仪测量法测距仪测量法主要是利用激光或电磁波等测距原理，测量测点与仪器之间的距离，并通过多次测量得出基坑支护结构的水平位移情况。
3. 位移传感器测量法位移传感器测量法是一种非常常见的测量方法，通过在基坑支护结构上设置位移传感器，利用传感器的位移测量功能，实时监测基坑支护结构的水平位移情况。
二、基坑支护结构水平位移监测方法基坑支护结构的水平位移监测方法多种多样，根据实际情况选择合适的监测方法非常重要。
1. 先进的测量仪器与设备基坑支护结构水平位移监测应选用精确度高、数据稳定性好的先进测量仪器与设备，如全站仪、测距仪、位移传感器等。
这些测量仪器与设备能够提供准确可靠的数据支持，保证监测结果的准确性。
2. 合理设置测量点位在基坑支护结构中合理设置测量点位非常重要，通常应选择位于基坑上部、中部和下部的测点，以保证监测结果全面准确。
同时，应避免测点设置在可能受到外力影响的区域，以确保监测结果的可靠性。
3. 定期采集和分析监测数据基坑支护结构的水平位移监测需要定期采集和分析监测数据，以发现可能存在的问题并及时处理。
监测数据的采集频率取决于具体工程情况和监测要求，通常应在基坑施工过程中及时采集数据，并进行必要的分析和整理。
桩体深层水平位移监测原理1. 引言大家好，今天我们来聊聊一个非常有意思的话题，那就是桩体深层水平位移监测。
别担心，这听起来可能有点复杂，但我会尽量把它讲得轻松有趣。
其实，它就像我们平时关注的地基情况，只不过是给那些“扎根”在地下的桩子们装上了“监控器”，让它们能够“说话”。
那么，什么是桩体呢？简单来说，桩体就是用来支撑建筑物的那些长长的“柱子”。
它们就像一根根蜡烛，插在土里，支撑着我们心爱的家、办公楼，还有那些高耸入云的摩天大楼。
2. 深层水平位移的意义2.1 监测的重要性说到深层水平位移，想必大家都有过这样的经历：当你走在路上，发现旁边的墙面有些歪了，或者地面有点凹，心里肯定会咯噔一下。
对吧？这可不是小事，稍有不慎，整个建筑就可能面临危险。
桩体深层水平位移监测就像给建筑装上了“健康监测仪”，时刻关注着它们的“身体状况”。
如果一旦发现桩体在地下“扭动”，立刻就能采取措施，避免“千里之堤毁于蚁穴”的悲剧发生。
2.2 常用监测方法那么，这种监测是怎么进行的呢？其实有几种方法，比如说“倾斜计”，听起来就像是个高科技玩意儿，其实就是个能测量角度变化的工具。
它会在桩体上安个小装置，像是在给桩体安装“眼镜”，让它看得更清楚。
还有“水准测量”，简单来说就是用水准仪测量桩体的高低，看看有没有下沉的趋势。
你想，谁不想随时知道自家房子有没有“长高”或者“变矮”呢？3. 监测原理的趣味解读3.1 监测原理说到监测原理，咱们可以把它比喻成一场“追踪游戏”。
想象一下，桩体就像一位在地下偷偷行动的“特工”，而监测设备就是它的“伙伴”，随时关注着它的动态。
通过各种传感器，这些设备可以“听到”桩体的“心跳”，记录下它们的每一次“移动”。
就像我们用手机追踪运动步数一样，桩体的每一次微小变化都不会被遗漏。
3.2 数据处理与分析接下来，数据处理就像是为这场游戏总结经验。
通过对监测到的数据进行分析，工程师们可以判断出桩体是不是在进行不正常的“舞蹈”。
桩基作为目前工程建设中大量采用的深基础形式，是涉及结构安全的重要组成部分。
桩基是隐蔽工程，它是建筑物的基础，其质量优劣直接影响到这些建筑物的平安。
在桩基础的施工过程中，桩基检测是一个不可短少的环节。
近年来桩基础在高层建筑和铁·建设中普遍运用，随着建设单λ对工程质量要求的提高，基桩检测技术将发挥越来越重要的作用。
桩基质量检测技术，特别是桩基动力试验，涉及到岩土力学、振动学、桩基施工技术和计算机技术等诸多学科知识，它既不同于常规的建筑材料试验，又不同于普通的建筑结构测试。
不断提高桩基检测的质量水平，不断强化对桩基检测队伍的管理，对工程的质量建设具有重要意义。
桩基质量标准根据现行的国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》和行业标准《建筑基桩检测技术规范》①的相关规定，桩基工程承载力和完整性需遵循一定的质量标准。
我国桩基造价高，约占整个建筑工程总价的25%以上，面临较大的经费投入，桩基质量问题仍是层出不穷。
因此，桩基施工中质量问题控制更加严峻，只有遵循行业规范才能保证桩基材料、载荷、桩基深度、径宽、桩型规格等各项指标合格，从而保护人民群众的财产和安全利益。
一般来讲，桩基质量的好坏直接关系到使用寿命问题，桩基完整性检测耗时较少、话费也较低，多次的抽样检查可确保桩基完整性，避免施工意外，桩基的完整性和载荷可直接作为判断其使用寿命的参考指标。
特别地，考虑到建筑施工的具体情况，施工者应综合考虑各种影响因素，结合本工程的特殊要求、地质条件、施工场所、检测领域合理利用桩基检测技术，适时地综合利用合理采纳检测结果。
1、成孔质量控制在灌注桩的施工中，成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量：桩孔的孔径偏小则使得成桩的侧摩阻力、桩尖端承载力减少，整桩的承载能力降低;桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大，而下部侧阻力不能完全发挥，同时单桩的混凝土浇注量增加;桩孔偏斜在一定程度上改变了桩竖向承载受力特性，削弱了基桩承载力的有效发挥;桩底沉渣过厚使得桩长减少，对于端承桩则直接影响桩尖的端承能力。
支护桩深层水平位移监测应用实例与数
据统计分析
摘要：新建门急诊医技大楼基坑支护项目是受首钢医院有限公司委托并提出
技术要求，北京爱地地质工程技术有限公司组织实施并按甲方提出的技术要求及
相关规范、规程要求，在基坑开挖和地下建筑施工完成至基坑肥槽回填期间，对
基坑及周边环境实施了施工方变形监测。
本文通过此工程实例，记录灌注桩支护
方式中深层水平位移的监测过程，分析了监测数据对基坑支护体系安全的重要作
用及注意事项，可为以后的基坑支护桩体变形监测提供参考，最大限度地规避风险，避免人员伤亡和环境损害，降低工程经济和工期损失。
关键词：支护桩深层水平位移；监测应用；数据分析；
1、工程概况
新建门急诊医技大楼项目位于北京市石景山区首钢医院内，东至吴阶平泌尿
大楼，西至首钢党校及首钢地质勘查院，北至医院院内道路，南至市政晋元庄路。
拟建门急诊医技大楼地上13层，地下3层。
基坑长约95.5m，宽约63.2m，基坑
从自然地面算起深约17.8m，局部深21.1m及5.6m(地下一层处)，依据基坑深度
及周边环境复杂性确定基坑安全等级为一级。
2、报警值及监测频次
根据甲方提供基坑支护设计文件中的要求，结合《建筑基坑工程监测技术规范》及《建筑基坑支护技术规程》的要求，本次基坑桩体变形控制的水平安全
“变形控制值”为2‰h，“变形报警值”为控制值80%，支护桩体深层水平位移
安全报警值40mm，变形速率2-3mm/d。
按甲方提供的基坑支护设计文件要求，在基坑开挖和地下建筑施工直至基坑
回填期间对基坑的安全稳定性进行监测。
截至2021年6月3日基坑肥槽基本回
填完毕，完成深层水平位移监测58次。
初始值监测完成3次，基坑开挖至开挖
完成前1次/4天，完成40次，基坑开挖完成后至结构底板完成前1次/10天，
完成7次，结构底板完成后至回填土完成前30天一次，完成8次，合计58次。
3、深层水平位移监测点的布设
根据基坑设计文件及本工程施工监测方案，共安装了13个支护桩体测斜管，测点埋设形式为在桩体中埋设测斜管。
本工程在护坡桩施工时同步埋入测斜管，
在钢筋笼加工基本完成时将测斜管逐节相扣连接后绑在钢筋笼里，具体步骤如下：1）将测斜管按设计长度，在空旷场地上用接头将测斜管连接起来。
连接时将测
斜管上的凹槽和测斜管接头上的凸槽相吻合，然后沿凹凸槽轻轻推移直至两端的
测斜管完全碰头，并用自攻螺钉固定；2）将连接好的测斜管放入钢筋笼中，抬
测斜管时，手托接头处，防止管弯曲过大，然后沿主筋方向，将测斜管放人钢筋
笼中；3）调整方向。
测斜管内有两对相互垂直的导槽，将其中一对导槽的延长
线经过钢筋笼的圆心；4）将方向调整好的一端，用自攻螺钉把底盖固定，为防
止钢筋笼吊起时测斜管方向发生变化，每0.5m绑扎一根扎带；5）下钢筋笼时，
测斜管位于桩直径延长线与临空面垂直的最远端，桩浇筑过程中施工管理人员在
现场旁站监督，避免测斜管被破坏。
破桩头过程中个别测斜管被破坏，用钢锯把
破坏端锯平，再用接头补接一段测斜管，防止在浇筑冠梁的过程中，测斜管被埋
而报废。
4、深层水平位移监测数据采集
本次支护桩体水平位移监测利用RQBF-689A数字显示测斜仪，采用测斜仪测
斜法测量。
计算公式：
ΔX i——为i深度的累计位移（计算结果精确至0.1mm）
X i——为i深度的本次坐标（mm）
X i0——为i深度的初始坐标（mm）
A j——为仪器在0°方向的读数
B j——为仪器在180°方向的读数
C——为探头的标定系数
L——为探头的长度(mm)
θj——为倾角
测斜仪观测方法是利用精密测斜仪精确地测出支护桩体变形的倾斜量。
测斜仪采用能在测斜管中连续进行多点测量的滑动式仪器，主要工作部件由测斜管、探头和数据采集系统组成，探头采用伺服加速度计为敏感元件，它是一个力平衡式的伺服系统，当传感器探头相对于地球重心方向产生倾角θ时，由于重力作用，传感器中敏感元件相对于铅锤方向摆动一个角度，通过高灵敏的换能器将此角度转换成信号，经过分析处理，直接在液晶屏上显示被监测点的水平位移量ΔX i值。
测量读数时从下而上，向上每提起50cm读一次数，直到管口。
每个深度的读数同时记录X、Y互相垂直的两个方向的读数，以此读数为正侧读数；将测斜仪探头旋转180度，重复上述操作，以此作为反侧读数，以正反两次读数作为一个测回的读数。
本工程初始值观测了2个测回，以后每期次观测均进行2个测回读数，两测回间的读数较差≤1mm时，取平均值作为每次最终测量结果。
测斜管在测量前装设完毕，在3～5天内用测斜仪对同一测斜管作三次重复测量，判明处于稳定状态后，以三次测量的算术平均值作为深层水平位移计算的基准值。
测斜探头放入测斜管底应等候5分钟，以便探头适应管内温度，观测时应注意仪器探头和电缆线的密封性。
测斜观测时每50cm标记一定要卡在相同位置，每次读数一定要等候电压值稳定才能读数，确保读数准确性。
5、深层水平位移监测数据处理统计
桩体深层水平位移监测数据处理方法：采用专用测斜数据处理软件先将数据由读数仪内存中导出到计算机，采用Microsoft Excel 2010程序对反侧数据取其绝对值与正侧数据计算较差，当较差≤1 mm时取其平均值作为每个监测点在不同深度相对于孔底基点的坐标观测值，观测值均以孔底为基准点，将本次观测值和前期次数据进行对比计算，可得到本次位移增量，与初始值进行比较可得到累计位移增量，同时可获取桩体随施工进度的变化而发生的桩体位移量变化曲线。
将本工程基坑施工划分为基坑开挖至开挖完成前、基坑开挖完成后至结构底板完成前、结构底板完成后至回填土完成前三个阶段，将不同施工阶段发生的最大、最小及平均期间变化量进行统计，如下图所示。
图1 不同施工阶段变化量统计图
6、监测成果数据统计分析总结
由以上监测数据统计可以看出，各监测点累计位移量最大值多数出现在桩顶下0.5-1.0m处，累计位移量最小值出现在基坑底部以下桩体部位，各桩体的不同位置的位移量均呈现出由底部至上层逐渐增大且向基坑内侧位移的现象，总体上各监测点在不同深度的累计位移量均不大，远未达到报警值，不同施工阶段也未出现异常变形，故护坡桩整体上处于稳定状态。
参考文献
[1]测斜仪在深基坑变形监测中的应用分析[J]. 何晖;胡振东;徐晨旭.四川建材,2015(06).
[2]基坑监测技术的应用分析[J]. 张强.科学技术创新,2018(18).。
