1、概述

　　隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑和地鐵的修建逐步進(jìn)入了普及時(shí)代，涉及到深基坑的工程越來越多，而且對其施工的質(zhì)量要求越來越高。尤其對基坑安全和穩(wěn)定性的要求特別重要。建筑工程開工后的首要任務(wù)是進(jìn)行地基基礎(chǔ)施工。對在施工過程中引發(fā)的土體性狀、環(huán)境、鄰近建筑物、地下設(shè)施變化的監(jiān)測已成為工程建設(shè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。

　　中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50497-2009《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》明確規(guī)定：

　　開挖深度大于等于5m或開挖深度小于5m但現(xiàn)場地質(zhì)情況和周圍環(huán)境較復(fù)雜的基坑工程以及其他需要監(jiān)測的基坑工程應(yīng)實(shí)施基坑工程監(jiān)測。

　　1.1基坑坍塌影響

　　由于坑壁塌方造成基坑周圍土體位移、沉陷，而使基坑鄰近的建(構(gòu))筑物地基與基礎(chǔ)脫空、失穩(wěn)而導(dǎo)致上部設(shè)施和建筑物開裂、傾斜和不均勻下沉;導(dǎo)致鄰近公路路面開裂、局部塌陷，從而影響行車安全;導(dǎo)致鄰近管道與基礎(chǔ)脫空、管溝斷裂。

　　特別是造成人身傷亡和鄰近建筑物傾斜、塌陷時(shí)，處理就曠費(fèi)時(shí)日，非常麻煩，不僅造成巨大損失，而且拖延工期，甚至給已有建筑物的安全留下隱患。

　　基坑坍塌，可大致分為兩類:

　　1)基坑邊坡土體承載力不足;基坑底土因卸載而隆起，造成基坑或邊坡土體滑動;地表及地下水滲流作用，造成的涌砂、涌泥、涌水等而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，基坑坍塌。

　　2)支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度或者穩(wěn)定性不足，引起支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，基坑坍塌。

　　2、監(jiān)測項(xiàng)目及監(jiān)測儀器

　　中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50497-2009《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》基坑工程儀器監(jiān)測項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)下表進(jìn)行選擇：

　　根據(jù)本次基坑的地質(zhì)情況，站址的周邊環(huán)境，圍護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測采用下列內(nèi)容：

　　2.1圍護(hù)周邊建筑物的監(jiān)測

　　2.1.1 監(jiān)測對象

　　本次監(jiān)測對象為基坑周邊建筑物，現(xiàn)使用靜力水準(zhǔn)儀測量房屋的差異沉降，用傾斜儀監(jiān)測房屋的傾斜，考慮差異沉降一般發(fā)生在跨度體積較大的建筑物上，因此對于圖中小跨度建筑物只監(jiān)測其傾斜。

　　2.1.2 測點(diǎn)布置

　　沉降測點(diǎn)布設(shè)在建筑物外墻角位置，并在遠(yuǎn)離基坑的墻角處布置1基準(zhǔn)點(diǎn)參考，傾斜測點(diǎn)按圖示數(shù)量布置。

　　建筑安裝示意圖如下所示：

　圖1 沉降、傾斜及自動化監(jiān)測安裝示意圖

　　2.1.3 儀器介紹及指標(biāo)

　　2.1.3.1傾斜儀

　　傾斜儀為全不銹鋼結(jié)構(gòu)，堅(jiān)固耐用，附有調(diào)節(jié)和固定支架方便安裝。傾斜儀采用的是耐沖擊型伺服傳感器，可靠性好，穩(wěn)定速度快，安裝附件少，組裝方便，輸出信號為RS485數(shù)字量，直接顯示工程值(位移或角度)。

　　傾斜儀規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　傾斜儀結(jié)構(gòu)

　　YS-2A(2)型傾斜儀由傾斜傳感器、安裝支架、觀測電纜等組成。

　　傾斜儀工作原理

　　結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生的傾斜變形，通過安裝支架傳遞給傾斜儀，傾斜儀內(nèi)裝有伺服傳感器，當(dāng)發(fā)生傾斜變化時(shí)，傾斜角度與輸出的電量呈對應(yīng)關(guān)系，即可測出被測結(jié)構(gòu)物的傾斜角度，同時(shí)它的測量值可顯示出以零點(diǎn)為基準(zhǔn)值的傾斜角變化的正負(fù)方向。

　　傾斜儀可布設(shè)為一個測量單元獨(dú)立工作，亦可多支連點(diǎn)布設(shè)測出被測結(jié)構(gòu)物的各段傾斜量，以此將結(jié)構(gòu)物的變形曲線描述出來。若在被測物上裝成二維方向，可測量結(jié)構(gòu)物的二維變形。傾斜儀可以回收重復(fù)使用，并且可方便實(shí)現(xiàn)傾斜測量的自動化。

　　2.1.3.2靜力水準(zhǔn)儀

　　靜力水準(zhǔn)儀的磁致伸縮式傳感器具有分辨率高、穩(wěn)定性好、性能可靠、響應(yīng)速度快、工作壽命長、線性測量、絕對量輸出、非接觸測量、永不磨損、輸出信號RS485數(shù)字量，安裝簡單方便等性能。

　　靜力水準(zhǔn)儀規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　靜力水準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)

　　YJL-200型靜力水準(zhǔn)儀是由液位傳感器、水平泡、儲液罐、底板、水平調(diào)節(jié)螺栓、安裝座、通氣閥、觀測電纜、防凍液、通液管、連通接頭等組成。

　　靜力水準(zhǔn)儀工作原理

　　靜力水準(zhǔn)儀磁致伸縮式傳感器主要由測桿、電子倉和套在測桿上的非接觸磁浮球等組成，測桿內(nèi)裝有磁致伸縮線(波導(dǎo)絲)，測桿為不導(dǎo)磁的不銹鋼管。測量時(shí)電路發(fā)出起始脈沖，起始脈沖在波導(dǎo)絲中傳輸，產(chǎn)生沿波導(dǎo)絲方向的旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)這個磁場與浮球中的永久磁場相遇時(shí)，產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)，使波導(dǎo)絲發(fā)生扭動，這一扭動被電子拾能機(jī)構(gòu)所感知并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流脈沖，測量電路計(jì)算出兩個脈沖之間的時(shí)間差，即可精確地測出被測液位值。

　　2.2支撐軸力監(jiān)測

　　支撐軸力監(jiān)測選用鋼筋計(jì)

　　VWR型振弦式鋼筋計(jì)適用于長期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)，測量結(jié)構(gòu)物內(nèi)的鋼筋應(yīng)力，并可同步測量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。加裝配套附件可組成錨桿測力計(jì)、基巖應(yīng)力計(jì)等測量應(yīng)力的儀器。

　　振弦式鋼筋計(jì)有溫度自動補(bǔ)償功能，溫度修正系數(shù)小于最小讀數(shù)，使用中不需要溫度修正。振弦式鋼筋計(jì)具有參數(shù)識別功能。

　　鋼筋計(jì)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　注：頻率模數(shù)F=Hz2×10-3

　　鋼筋計(jì)結(jié)構(gòu)

　　VWR型振弦式鋼筋計(jì)由應(yīng)力傳感器、前后連接鋼套(標(biāo)準(zhǔn)件)、振弦及激振電磁線圈、觀測電纜等組成。

鋼筋計(jì)與被測鋼筋連接示意圖

　　鋼筋計(jì)工作原理

　　當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的鋼筋發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，鋼筋計(jì)將受到拉伸或壓縮，鋼套同步產(chǎn)生變形，變形傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經(jīng)觀測電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測出被測結(jié)構(gòu)物內(nèi)鋼筋所受的應(yīng)力。同步測量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。

　　2.3樁體變形監(jiān)測

　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁在施工過程中將帶有倒槽的測斜管預(yù)埋如樁內(nèi)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)裝灌漿完成后可用

　　固定測斜儀采用的是耐沖擊型傾斜傳感器，可靠性好，穩(wěn)定速度快，安裝附件少，組裝方便，具有智能識別功能，輸出信號為RS485數(shù)字量，直接顯示工程值(位移或角度)。

　　固定測斜儀規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

　　固定測斜儀結(jié)構(gòu)

　　YS-1A型固定測斜儀由測桿、導(dǎo)向輪、連接鋼絲繩、觀測電纜等組成。

　　固定測斜儀工作原理

　　由多支YS-1A型固定測斜儀串聯(lián)吊裝在測斜管內(nèi)，通過在不同高程上測桿內(nèi)的傾斜傳感器，測量出被測結(jié)構(gòu)物的傾斜角度或位移量。固定測斜儀可多支串聯(lián)組裝，亦可布設(shè)為一個測量單元獨(dú)立工作，并可回收重復(fù)使用。固定測斜儀能方便地實(shí)現(xiàn)傾斜測量的自動化。

　　3、監(jiān)測數(shù)據(jù)云平臺展示

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