深层土体水平位移监测探讨

论基坑深层水平位移的量测技术随着中国城市化进程的加速，地下建筑的施工越来越多。

然而，在地下建筑施工过程中，经常会遇到基坑深层水平位移的问题。

如果不及时检测，对于地下建筑的稳定性会产生较大的影响。

因此，基坑深层水平位移的量测技术非常重要。

基坑深层水平位移的量测技术可以分为传统的实地监测技术和新兴的遥感监测技术两种方法。

传统的实地监测技术主要是通过在地下建筑周围埋设水平位移监测仪器来监测基坑的水平位移。

常用的检测仪器有测斜仪、倾斜仪、垂直度仪等。

测斜仪可以测量变形量的大小和方向，倾斜仪可以测量地面处理的沉降和均匀度，垂直度仪可以测量变形后的高度。

这些仪器均能够较准确地记录下基坑深层水平位移的变化情况，并及时反馈给建设方，使得建设方及时采取措施消除可能出现的危险。

然而，传统的实地监测技术存在一些弊端：首先是成本较高。

在监测某个基坑前，需要埋设大量的水平位移监测仪器，这些仪器的成本不低；其次是数据处理效率较低。

传统量测方法只能采集单点数据，并不能全面反映水平位移的变化情况，且需要人工处理数据。

因此，基坑深层水平位移的量测技术正在向智能化、自动化、集成化的方向发展。

新兴的遥感监测技术则解决了传统技术的弊端，成为目前基坑深层水平位移量测技术的热点。

遥感监测技术主要依靠多源卫星遥感影像和地面格点数据，通过数学模型和算法快速地计算基坑深层水平位移。

按照监测手段，遥感监测技术可分为红外成像监测技术、激光雷达监测技术、卫星雷达干涉监测技术、高精度GPS交通监测技术等。

红外成像监测技术基于热几何方程，能够对基坑的温度分布进行分析，进而计算出基坑水平位移的变化。

激光雷达监测技术则通过用激光束扫描地面的点云数据，获得地面的高度及网格数据和更加精确准确的数据，并据此计算基坑水平位移的大小和方向。

卫星雷达干涉监测技术可以使用卫星雷达得到整个地面的图像信息，得出地图便于验证和分析数据。

而高精度GPS交通监测技术则是通过GPS卫星技术，实时采集车辆运动的时空信息，计算车辆运动的变化量，借此精确地计算基坑水平位移的大小和方向。

深层水平位移监测方案湖湾二期边坡坡体深层水平位移监测技术要求概述：深层水平位移主要用于监测大地运动，如可能在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围产生的测向运动等。

此外，它还可以用于监测软土地基处理、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。

仪器设备：测斜仪是一种由探头、电缆和数据采集仪（读数仪）组成的仪器。

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。

国内有航天部33所生产的CX系列，国外有___的数字测斜仪，瑞士的PRIVEC等。

内壁有导槽的测斜管是由测斜管、连接管、管座和管盖等几部分组成。

测斜管是用聚氯乙烯、ABS塑料、铝合金等材料制成，管内有互成90度四个导向槽。

国产塑料测斜管尺寸多为：内径Φ58mm，径Φ70mm，长度分2m，3m，4m三种。

连接管的尺寸为内径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内的一个安全护盖。

管盖用于保护测斜管管口，防止杂物从管口掉入管内影响正常观测工作。

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。

通常在坝内埋设一垂直并互成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内，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为量测段内的水平位移增量；L为量测点的分段长度，一般常取0.15m；θi为量测段内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为管口累积水平位移。

1概述深层水平位移主要用于大地运动，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深层水平位移监测广州市盛洲地基基础工程有限公司技术研究院变化等。

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。

国内有航天部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）内壁有导槽的测斜管（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，管内有互成90度四个导向槽，国产塑料测斜管尺寸多为：内径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。

连接管的尺寸为内径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内的一个安全护盖。

管盖用于保护测斜管管口，防止杂物从管口掉入管内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。

通常在坝内埋设一垂直并互成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内,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为量测段内的水平位移增量;L为量测点的分段长度,一般常取015m;θi为量测段内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。

基坑水平位移\沉降监测与深层水平位移(测斜孔)监测的关联性【摘要】现在，大型建筑物越来越多,基坑开挖的深度和规模也越来越大。

为保证深基坑开挖的安全,以及为基坑支护方案的选取提供基础资料,必须对基坑进行变形监测。

在基坑变形监测中，位移、沉降量是直接反映基坑变形的物理量，其准确性也是直接正确反映出建筑安全稳定性。

本文详细介绍了基坑水平位移、沉降的监测和深层水平位移监测方法及注意事项，同时还说明三者的相互关系。

【关键词】基坑水平位移沉降深层水平位移一、前言：随着经济建设的不断发展，全国各地兴建了大量的水工建筑物，工业与交通建筑物，高大建筑物以及开发地下资源而兴建的工程设施。

在建筑施工过程中，由于很多因素影响，会导致建筑变形。

因此，基坑开挖后要进行水平位移、沉降监测。

二、建筑产生变形的原因工程建筑物产生变形的原因有很多种，最主要的原因是两个方面，一是自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质、水文地质、土的物理性质、大气温度和风力等因素引起。

例如，同一建筑物由于基础的地质条件不同，引起的建筑物不均匀沉降，使其发生倾斜或裂缝。

二是建筑物自身原因，即建筑物本身的荷载、结构、形式、及动荷载的作用。

此外，勘测、设计、施工质量及运营管理工作的不合理也会引起建筑物的变形。

三、基坑水平位移、沉降监测的监测方法（一）基坑水平位移检测方法1、基坑水平位移主要是基坑壁水平位移，其测定时主要测定基坑围护结构桩墙顶水平位移与桩墙深层挠曲。

基坑壁水平位移观测的精度应根据基坑支护结构类型、基坑形状、大小和深度、周边建筑及设施的重要程度、工程地质与水文地质条件和设计变形警报预估值等因素综合确定。

基坑壁水平位移观测可根据现场条件使用视准线法、测小角法、前方交会法或极坐标法，并宜同时使用测斜仪或钢筋计、轴力计等进行观测。

2、当使用视准线法、测小角法、前方会交法或极坐标测定基坑水平位移时应该符合下列规定：（1）基坑壁水平位移观测点应沿基坑周边桩墙顶每隔10~15m布设一点。

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。

高填软土路基深层的水平位移监测及处理摘要：针对高填方软土路基的填方高度大、地基承载能力低以及侧向变形与普通填方路基侧向变形的差异，基于四川成自泸高速公路c6高填软土路基段深层水平位移监测的实践，发现常规的监测方法在高填软土路基的深层水平位移监测中存在一些问题。

在对这些问题及原因进行深入分析后，提出了相应的改善方法与处理措施。

关键词：高填软土路基；监测；误差控制路基填方体易发生不稳定变形，侧向挤出造成的沉降量占总沉降量的1/4以上；且在路基填筑施工期，水平位移的大小及变化速率是控制和评价路堤稳定性的重要参数，因此，路基填筑过程中水平位移的监测显得尤为重要。

目前在路基的深层水平位移监测中，大多仍参照沿海地区工程经验。

本文依据四川成自泸高速公路c6高填软土路基监测工程实践，发现常规路基监测方法在高填软土路基的深层水平位移监测中存在不足，因此对测斜管埋设、测量技术及数据处理进行了分析，并提出相应的改进方法与处理措施，包括测斜管埋设位置的选择、孔壁回填、偏转及扭转的处理、误差控制、协调变形分析等，为高速公路高填软土路基的深层水平位移监测提供一定的参考。

1测斜管埋设1.1埋设位置的选择工程中一般选在路堤边坡坡趾处埋设测斜仪导管监测路基深部的水平位移。

但在一些工程实例中发现，当软基上填方高度较高时，填方体不仅会在软土层处滑动失稳，填方体内部也可能产生不稳定滑动面，导致路基变形破坏。

本工程中K181+400断面处右侧临塘，地基为淤泥质粘土，填方高度为17 m。

测斜管设置于路基一级平台处。

根据监测数据所绘制的位移-深度曲线如图1所示。

图中有两处水平位移较大，一处位于填方体下部软基表层；另一处位于一级平台下2m左右。

因此在填方体较高时将测斜管设置于一级平台处是非常有必要的。

1.2偏转及扭转问题分析及处理测斜管内有4个互成90°的导向槽，在埋设过程中易发生偏转和扭转，会使测得的数据不能真实地反应土体的位移情况。