时间：2023-01-27 02:23:58
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇基坑变形监测，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
引言
在岩土工程界，如何确保深基坑施工安全，同时减低基坑施工对周围设施和建筑的影响一直是一项重要的研究课题。因此，对深基坑施工过程和周围建筑的变形进行监测，了解和掌握变形规律，研究如何采取有效措施强化深基坑围护结构，消除深基坑施工对周围结构影响，保证施工安全是一项很有意义的工作。
一、深基坑施工对周围环境的影响
深基坑施工过程中，会对周围环境造成一定的影响，主要表现为
1、由于基坑开挖造成地下水位下降，同时需要修筑基坑维护设施，会造成基坑四周土体的不均匀沉降，从而影响周围建筑物的安全稳定以及市政管线等的有效使用；
2、结构和工程桩若采用挤土桩或部分挤土桩，施工过程中挤土效应将对邻近建(构)筑物及市政管线产生不良影响；
二、深基坑施工变形分析
1、基坑底部土体膨胀变形分析
基坑底部土体膨胀变形主要是由于基坑开挖的卸载效应造成的，坑底回弹及隆起是土体竖向卸载效应改变了坑底土体初始应力状态的反应。当基坑开挖深度不大时，坑底土体在卸载后产生竖向弹性回弹，坑底弹性回弹的特征是坑底中部隆起较高，当基坑开挖到一定深度，基坑内外的高差不断增大，基坑内外高差所形成的加载条件和各种地面超载作用，就会使围护结构和坑外的土体在不平衡力的作用下向坑内移动，进一步对坑内土体产生侧向推挤，从而使坑内土体产生向上的塑性隆起，同时在基坑周边产生较大的塑性区，引起地面沉降。
2、基坑土体变形分析
基坑土体的变形主要表现为土体的沉降变化。其原因主要是因为:
（1）因降水导致墙外土层固结和次固结沉降，以上几种原因是在施工过程中无法避免的必然会造成坑外土体沉降的原因。
（2）深基坑底部土地由于荷载的释放，造成土体的塑性隆起回弹和翻砂管涌，引起整个区域土体受力状态的失衡；
（3）在深基坑的开挖过程中，基坑的围护结构会发生刚性位移和一定的挠曲变形造成土体沉降。
3、基坑围护结构变形分析
基坑围护结构变形是基坑施工过程中需要重点监测的项目，也是影响最大的变形类型。
（1）在深基坑开挖初期。支撑会在土体开挖后安装或是安装的支撑未及时对上部土体施加合适强度的预应力，此时维护结构变形呈现弧形，中间部位的变形量最大；
（2）坑外的土体也会出现不同比例的沉降。伴随着基坑深度的增加，在基坑上部的围护结构提供对坑边土体支撑的数量和刚度相应增加，刚度的增加有效的控制了围护结构上部水平方向的位移，此时围护结构的变形呈现深层向内凸出，而主要的变形增量位于深层开挖面附近，此时基坑外部土体的沉降规律也发生了显著变化，整体呈现凹槽型，沉降的最大值在距坑边一定距离的位置，不再位于墙边。
二、工程实例分析
某公用建筑，框剪结构，桩基础，场地面积6756，地下三层、地上15层，基坑坑底设计标高5.65m，基坑开挖深度9.75m～11.75m。附近有一深基坑正在施工，分两个标段ABC段基坑底标高-0.75m、CD段-2.2m，其支护形式为桩锚支护。 通过工程地质勘测结合工程周边实际情况，本案基坑支护设计分别采用了放坡＋土钉挂网喷面、桩锚＋止水帷幕、桩锚＋支撑体系联合支护方式等几种形式。
基坑主要部分工程的施工方法如下：
1、钻孔灌注桩施工：成孔采用旋挖钻机，吊车下笼、导管法灌注混凝土。
2、搅拌桩施工：搅拌桩采用PH-5B搅拌桩机施工。
3、单管高压旋喷桩施工：采用专门的机械施工。
4、冠梁、混凝土内支撑施工穿插在其它工序间进行，有条件的，即安排作业。采取人工破除桩和挖槽，打素混凝土垫层，安装侧模，绑扎钢筋，再浇筑混凝土。
5、基坑监测点的设置随冠梁的完成而布置完成，监测开始。基坑顶排水系统同时施工。
6、预应力锚索用专门的锚杆钻机成孔，人工完成后续作业。采用二次压力注浆，养护、制作腰梁（强度达到70%），再张拉锁定。
7、土方开挖采用机械方式开挖，人工辅助修坡。二个作业区的土方开挖，分别按各自的锚索或土钉层数进行分层开挖，其中垂直开挖区分为2层开挖，放坡开挖区分为5层开挖。每层开挖深度为自然层（锚索或土钉）下50cm。
目前，该项目正处于施工的关键阶段，从现场情况施工监测情况看，在施工初期，基坑底部土体的膨胀变形以及基坑边坡修筑的水平方向的位移明显，随着钻孔灌注桩、搅拌桩、单管高压旋喷桩施工的不断完善，变形得到了有效的控制，同时预应力锚索和土钉的使用对侧向水平位移的控制也起到很好的效果，设计整体合理科学，达到了预期效果。
三、深基坑施工变形全过程检测控制
1、深基坑施工变形对象加固和保护
深基坑施工变形对象保护和加固的措施主要有两种：
（1）边施工边治理方法
在深基坑施工过程中密切监测施工对周围建筑和邻近结构带来的变形影响，当基坑变形和周围建筑物变形速率加快、变形量接近境界范围时，要采取建(构)筑物的地基进行跟踪注浆加固或是对建筑物基础进行加宽或加深、静压桩托换、灌注桩托换等措施对建筑物基础进行补强加固或是采取对建筑沉降较小区域进行降水，人为的加速土体固结，使得建筑物产生沉降，保持整体的沉降处于同一水平等方式，降低深基坑施工对周围建筑物和邻近对象的变形影响，提高工程安全性和稳定性。
（2）主动加固法
该方法需要在施工前预测深基坑开挖对周围建筑和市政设施的变形影响，采取灌浆、设置水泥土搅桩等方式，对周围对象进行主动加固，提高周围建筑基础的稳定性和抗变形能力，降低深基坑施工对其产生的变形影响。
2、深基坑施工变形的路径隔断控制
深基坑施工变形的路径隔断控制主要采用坑外地基加固和坑外隔离桩墙两种方式实现。坑外地基加固主要针对坑底围护结构为地下连续墙的深基坑，为防止在成槽过程中连续墙体失稳而出现局部或整体坍塌，需要在基坑开挖阶段，用水泥土搅拌对槽段两侧地基进行加固。该法对浅层槽壁土体水平方向上的移动和表面土体在垂直方向上的沉降控制具有很好的治理效果。
3、深基坑施工变形源头控制
深基坑施工变形源头控制主要分为四个方面的措施: 围护结构施工变形控制、基坑支护结构方案优化、坑内被动区地基加固、被动区压力注浆。
（1）围护结构施工变形控制应采用地下连续墙、加筋水泥土搅拌墙、钻孔灌注桩。一级、二级基坑在围护结构施工期间应进行施工监测，采取以优化施工参数为主的施工措施，控制由围护结构施工所引起的地层位移对周围环境产生的影响；
（2）基坑支护结构方案应考虑设计、施工、环境保护及经济性等因素，在施工的过程中，根据实际的地质条件以及槽壁稳定性、土壤张力等的变化，对基坑围护结构的设计方案、开挖进度控制方案等做合理的调整和优化，以保证变形在可控范围内；
（3）坑内被动区地基加固一般采用坑内超前降水加固和水泥土搅拌加固两种方法实现，以提高被动区土体的强度、减小坑底土体的隆起变形
结束语
随着建筑物高度的不断增加，基坑深度也越来越深，施工难度更加复杂化，同时深基坑工程变形监测作为信息化施工的重要手段之一，也开始成为深基坑工程施工过程中必不可少的组成部分。因此，深基坑的变形监测将更为重要，要不断改善监测方法、监测的内容和提高精度，确保基坑施工的安全和稳定。
参考文献：
【1】蓝树猛.张毅.李飞.天津奈伦国贸大厦深基坑支护工程变形监测研究[J].安徽建筑，2011.01
关键词：基坑监测；水平位移；沉降观测；监测报告
1.概述
随着经济的发展和社会的进步，城市中的高层结构工程越来越多，这些工程建筑是城市的一道景观。建筑工程在使用的过程中，基础和地基所承受的荷载越来越重，周边建筑物及基坑施工安全也显得越来越重要，地基和基础的变形也不可避免，常见的变形包括倾斜、裂缝和沉降。如果这些变形超过一定的限度，就会影响到它的使用功能，严重时会危及建筑物的安全，造成重大人身财产安全的损失。因此在建筑物施工和管理阶段，都要对其进行变形观测，通过观测获得的数据，进行变形分析。如果发现异常变形，应及时采取有效措施，把危险降到最低。
不同的工程、不同的地质情况以及不同的基础形式，所采用的维护措施是不同的。在基坑开挖的过程中，应及时掌握基坑的位移变形情况，对可能出现的工程隐患应及时汇报并采取相应的措施，避免发生重大安全事故，减少事故带来的经济损失和社会影响。因此，对地基和基础进行变形监测是非常有必要的，它是保证基础安全施工必不可少的一个环节。
2.监测内容和方法
对于变形监测，首先要看建筑物所在区域地下水位深浅以及相邻建筑物的远近，来决定是否需要进行地下水位和相邻建筑物变形的监测。建筑物变形监测主要有，建筑物的地基基础沉降观测、建筑物基础和本身的倾斜观测与建筑物的裂缝观测，还有坑底土体隆起基坑周围土体水平位移。对建筑物进行观测之前，首先要埋设监测点，在基坑或者高层建筑物顶面布设观测点，采用f20球形顶端的钢质标志，上面刻有十字细槽。
（一）建筑物的基础沉降是变形监测的主要内容，既要有每日的日沉降量，又要有沉降速率和沉降变化曲线。水准点的选择应该距离建筑物不小于基坑深度的2倍。同时周围还要不受其他施工和人为的破坏，保证其稳定不变形。沉降观测点一般设在房屋的四周，必要时还要在房子的关键点部位布设。在建筑物的转角和裂缝两侧必须布置观测点。沉降观测常采用的是水准观测，一般精密水准仪读数到0.1mm，毫米级是准确的，0.1mm是估读的。监测过程中必须在相同的环境条件下，有相同的观测人员，按照相同的观测方法，采用相同的观测仪器，对测点进行不间断的观测，采集数据。
（二 ）建筑物的倾斜观测也是变形监测的重要组成部分，其中包括基础和建筑本身的倾斜观测。对于建筑物本身的倾斜观测，一般在建筑物上设置两个观测标志，而且要测出两点的高差h。尽量保证两点连线与地面垂直。在观测当中，测出标志中心位置的水平距离D，则倾斜率为i=D/h。倾斜观测最常采用的方法包括前方交会法、小角法、倾斜仪法、基础差异沉降推算法和经纬仪投点法。
（三）建筑物裂缝观测包括裂缝的大小、位置、倾斜方向、深度及是否具有继续扩大的趋势等。裂缝观测可以用智能裂缝宽度观测仪。需要观测的裂缝应该统一编号，防止混淆，每条裂缝应该至少布置两组观测标志，一组在裂缝末端，令一组在裂缝最宽的部位，而每组观测标志应该设在裂缝的两侧。对于裂缝少、量测方便的建筑物，可以采用比例尺、小钢尺或者游标卡尺等工具定期量测标志的距离，进而求得裂缝变化值。
（四）地下水位监测也必不可少。对水位的测量可以采用水位测量仪。地下水位变化也会影响到基坑的沉降和变形，同时也会影响施工进度。水位的上升，水压强势必增大，基坑附近土的不稳定性也会增加。
3.监测频率和报警值
在基坑开挖期间，正常监测频率为1次/天。如果遇到变形突然增大，大于变形报警值的1/2且持续发生变形时，应加大监测频率，增加到2次/天。当遇到连续降雨，基坑被长时间浸泡，也需要加密观测次数，具体情况按照当时降雨量和地下水位而定。当基础底板施工完毕后，可以适当减少观测频率，一般1次/3天。等基坑土回填后，可停止对基坑的监测。首先要确定基坑的安全等级，然后才能确定基坑变形报警值。当水平位移量大于3mm/d，并且有扩大趋势时，应及时报警。当基坑沉降接近5mm/d，应引起重视。如果发现有继续扩大的趋势应报告给相关部门，进而采取应急措施，排除安全隐患，保证施工顺利进行。
4.数据的整理与分析
在变形观测中，用搜集到的数据来研究建筑地基和基坑的变形规律和特征是变形观测的另一主要内容，它是整个监测工作不可缺少的部分。在基坑监测过程中，应该根据施工进度情况提交阶段性的监测报告。当工程结束时，提交完整的监测报告。监测报告一般包括该项目的工程概况、监测项目、各测点的布置位置图和编号、采用何种仪器进行观测、观测原理和方法、数据的处理方法和变形曲线等。在每次观测结束后，应及时检查记录的准确性，如精度是否合格，数据是否齐全等。通过监测所得到的数据应进行及时处理，画出“填土高度―沉降图”和基坑的“水平位移―深度图”。通过对监测数据的变形分析，指导建筑施工。数据的预测是为以后建筑施工积累经验。预测方法有很多种，其中沉降数据有曲线拟合、皮尔预估模型、GM(1,1)预估模型、神经网络模型、遗传算法。采用科学的预测方法处理实测资料，有助于准确地预测沉降，从而使后期施工组织安排达到最优化，具有一定的经济效益。各种预测方法如下：
（1）曲线拟合法
该方法属于经验方法，即采用与沉降预测曲线相似的曲线进行拟合，然后外延求出后期沉降量。常用的方法有：对数曲线法、双曲线法等。
（2）灰色系统法
灰色系统法预测的基本思路是：把随时间变化的一随机正的数据列，通过适当的方式累加，使之变成非负递增的数据列，用适当的方式逼近，以此曲线作为预测模型，对系统进行预测。
（3）人工神经网络法
基坑沉降受多种因素的影响和制约，其变化的自然规律很难用一个显式的数学公式予以表示。而人工神经网络是这一领域的一个突破，该方法视传统函数的自变量和因变量为输入和输出，将传统的函数关系转化为高维的非线性映射，而不是显式的数学表达式。该方法在处理非线性问题上，具有独特的优越性。
（4）遗传算法
建筑基坑沉降非线性模型的参数识别实质上是一个优化问题，而建立在种群遗传和自然选择的基础上，模拟了自然界“物竞天择，适者生存”的遗传算法是处理复杂优化问题的理想方法。遗传算法在整个操作过程中，同时控制着一个解群，而不是局限于一个点，这就大大提高了搜索效率，并避免陷入局部极值；求解时，不计算目标函数的微分，故对目标函数和约束条件没有苛刻要求，这在处理高度非线性问题方面与传统方法比较，具有明显的优势。
在数据处理时应选择有实际意义的数据，在实际的变形预测中，并不单纯地依赖某一种方法，了解每一种计算方法的原理、优缺点和计算结果的精度，在实际的运用过程中灵活地选择。
5.总结
在建筑基坑施工过程中，运用各种仪器观测基坑的沉降、水平位移、裂缝等变形内容，并采用曲线拟合、小波分析、灰色系统等预测方法进行数据预测，指导施工，为以后施工和设计积累经验。在基坑开挖过程中，需要各个部门高度重视和密切配合，积极认真对待，才能保证施工顺利进行。
参考文献：
[1]夏才初,潘国荣.土木工程监测技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.
[2]刘建航,侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
1 基坑变形监测的作用
对于相对复杂的基坑工程来说，只凭借以往的工程施工经验，难以准确的预测和判定基坑变形情况，这时就需要依赖施工现场的变形监测来定量评价基坑的变形情况。基坑变形监测的作用主要表现在以下三点：①动态的报告基坑变形信息。受到施工现场各种环境的综合影响，基坑开挖时周围的设施和建筑物始终处于不稳定状态，其出现的变形和变化没有合理的规律可循，此时就需要依据现场变形监测的数据来综合评定基坑的变形情况，为施工单位制定合理的施工方案提供参考。②明确变形的大小。依据基坑变形监测所获得的数据，可以定量的评定基坑开挖对周围设施和建筑物的影响、基坑变形量的大小，以便施工单位能够依据变形量合理的安全施工进度。③及时发现安全隐患。通过对以往基坑安全生产事故的分析可知，基本上所有的安全生产事故都是由于施工单位忽视了基坑监测数据的重要性，忽视变形量大小的检测，进而导致生产事故的发生。通过对变形监测数据的分析，能够初步判定变形发展的走势，及早的发现安全隐患，为制定安全补救措施和改进施工方案提供依据。
2 基坑变形监测的方法分析
基坑变形监测的项目有周围建筑物、基坑周围土地及底部、地下水情况、施工工况、周围的自然环境、维护结构以及地下设施等，而需要重点监测的内容为基坑底部管线的变形情况、基坑以及周围建筑物的沉降量、周围维护结构的稳定性等。实际监测过程中，由于不同工程地质情况不同、需要重点监测的内容也不同，这就需要监测人员抓住监测重点，确保基坑工程施工安全。
2.1 基坑变形监测点的设置与设备埋置
为了保证基坑变形监测点的有效性，在土体开挖以及基坑降水的影响区域，大约两倍于基坑开挖范围内要布设监测点。此外，还需要根据场地土体情况编制适宜的围护设计方案，结合现有的理论知识和布设经验，进而确定监测点布设的密度和范围。通常情况下，在工程开工建设前就要完成可预埋的监测点布设，这样监测点能够具备一定的稳定期，并完成各项静态初始值的测定。对于位移、沉降等的观测点，可以之间在被监测物体上安装。用于测定地下围护结构、土地位移的测斜管，要考虑施工现场的实际地址情况，预先埋设在基坑阳角、中部等容易出现塌方的部位，沿围护结构方向每隔大约25 m埋设一根。对于围护桩体的测斜管，通常可以在桩体混凝土浇筑过程中安装。
对于基坑所在的位置，正式开挖前要进行充分降水，但基坑处降水后将导致周围土体内的地下水向基坑处汇集，地下水流动会引起土地的不稳定性，进而诱发土体塌方的出现，为此，在降水过程中要注重对地下水的观测。在进行水位观测管的埋设时，应当认真研究工程所在地的水文地质资料，对于渗水性强和水量较大的地方，应每隔大约25 m沿着基坑的外边埋设观测管。在埋设分层沉降测管时，应注意保护波纹铜管，避免不当的施工方式导致铜管破坏；通常可以每间隔一米放置一个铜环；此外，可以利用分层沉降管测定基坑底部的回弹，也可以利用精密度较高的水准仪测定基坑回弹。
2.2 确定适宜的监测频率
合理的基坑变形监测频率能够有效的反映所监测内容的变化过程，在确定基坑监测频率时，一般情况下以不错过监测内容重要变化时刻为准则。在基坑开挖之前，应当预先测定基坑水平位移的初始值。基坑开挖期间的监测，应当根据监测部位、监测内容等的不同进行适当调整，并制定合理的监测方案。基坑开挖期间应尽量缩小两次监测的时间，开挖结束以后可以增大监测的时间间隔，期间遇到外界施工环境发生变化时，可以适当增大基坑监测的频率。地下水位监测周期、基坑水平位移、基坑垂直位移的监测可以同水平位移监测同步进行。对于基坑周围建筑物的沉降变形监测，可以结合工程的施工进度和开挖的位置来确定，若发现有沉降异常和水平位移过大等情况发生时，可以适当缩短监测的时间间隔，完成开挖后再增大间隔时间。若基坑冠梁出现裂缝时，应当根据现场的实际情况组织监测，先对裂缝首先出现的时间编号，在裂缝的末端和最大宽度处设置监测标识，具体的监测时间间隔应当依据冠梁裂缝的发展速度而定。
2.3 基坑变形监测期间的巡查
在基坑施工过程中应指派专人负责施工巡查，巡查员应有一定的基坑监测经验，巡查的内容应当包括监测设施的保护、周边环境的变化、施工现场具体情况以及围护结构等。若发现基坑周围情况出现明显的变化，应当适当缩短监测的时间间隔，并向技术人员提供有效的监测数据；如果监测设备出现损坏而不能获取监测信息，将给基坑工程施工带来不利影响，为此，巡查员应当主动与施工单位联系，注重对监测点的保护；当发生损坏时，应当及时采取措施进行补救，保证基坑变形监测的顺利进行。
3 加强基坑变形监测的预警工作
在正式进行基坑变形监测前，应当首先明确各个监测项目的报警值。我国的《建筑基坑支护技术规范》明确指出：“基坑开挖前应作出系统的开挖监测方案，监测方案中包括监控报警。”基坑变形监测的每个项目都需要依据设计计算书、周边环境以及工程实际情况，预先确定合理的报警值，根据报警值来判定支护结构变形是否允许，是否有大于报警值的位移发生，进而确定基坑工程施工是否安全，是否需要对原有的施工和设计方案进行调整。在确定基坑监测报警值时，应当遵循以下原则：报警值应当在符合计算设计要求的前提下，小于设计值；应保证被监测对象不出现影响正常施工的情况，以确保监测对象的安全；符合国家现行各项规章制度、规范的要求；在确保基坑施工安全的前提下，综合考虑监测工作量和经济等因素，以求达到最优经济效
益比。
4 监测过程中需要注意的问题
在基坑变形监测期间应当始终遵循“五定”原则，也就是监测地点要稳定，监测设备仪器要稳定，监测的环境要稳定，变形监测的人员要稳定，采用的变形监测方法和监测路线要稳定，这些措施的采用，从客观上能够尽可能的降低观测误差所带来的影响，以确保各项监测数据能够具有统一的趋向性，使首次观测结果与各次观测的数据具有可比性，这样所获得的监测数据就能够真实的反映监测对象的实际情况。对于变形监测人员来说，应当对于监测的方法、程序、仪器设备等要足够熟悉。仪器设备首次使用前要进行校正，对于精确度要求较高的仪器要由专门的计量单位进行校正。对于连续使用超过3个月的仪器设备，要进行必要的检验，以确保仪器设备能够正常工作。
5 结束语
在进行基坑变形监测过程中，要明确基坑监测的作用和意义，依据监测内容进行监测点的布置和设备的埋设，确定适宜的监测频率，注重基坑变形监测期间的巡查，确定基坑变形监测合理的报警值，降低变形监测的不稳定性，进而保证基坑监测的准确性，确保基坑工程施工安全。
参考文献
[1]徐文冬.亦庄国融大厦深基坑监测及位移变形分析[J].科技致富向导，2011，27：121—122.
[2]罗琼，林文剑.深基坑工程施工中动态监测方法[J].山西建筑，2009，01：76—78.
【关键词】大型基坑，变形观测，受力监测
中图分类号：TV551.4文献标识码： A 文章编号：
在施工过程中，通过动态监测分析，了解产品仓基坑的稳定状况，定量评价其在施工过程中的时空效应及安全状况，是检验理论预测的正确性、设计的可靠性和发展新的设计理论的重要手段，又是及时指导施工、避免工程事故发生的必要措施，同时还可以作为构筑物长期安全运营的重要保障。
1工程概况与现场检测主要内容
储煤槽仓是一个条形槽仓，由地下返煤暗道和四个落煤筒构成，其断面呈“V”字形。槽仓顶面设计标高为1 316．0 m，地道底面设计标高为1 290．5 m，总深度为25．5 m。从产品仓周围地形来看，其南侧地面标高介于1 311．0 m～1 317．0 m，北侧地面标高介于1 308．0 m～1309．0 m。因此，相对自然地面，产品仓南侧填方高度为0 m～5 m，挖深为20．5 m～26．5 m;产品仓北侧填方高度为7 m～8 m，挖深为17．5 m～18．5 m。
现场监测主要内容包括：地表及墙体变形监测，监测基坑开挖过程中基坑周边、垂直于轴线方向位置地表、基坑土钉墙和加筋土墙体的变形；土钉及土钉墙体受力监测，包括土钉抗拔力，土钉内力、土钉总荷载，土钉墙面结构后土压力监测；加筋及加筋土墙体受力监测，包括加筋材料受力监测，加筋土墙面结构后土压力监测；
2基坑地表及墙体变形监测
2.1地表沉降变形监测
基准点设置，采用DS05精密水准仪，按三等变形测量等级要求的方法，在产品仓场地附近200 m外设置4个基准点。测量基点埋设采用混凝土浇筑；地表沉降观测点布置及观测要求测点断面及测点布置按施工图实施。观测点布置在基坑边外1 m，每测点间距为25 m。变形量测工作在基坑每层开挖完成后立即测量;停止开挖期间每天测量1次；观测持续时间。
至加筋土开始施工时停止观测。
2.2土钉(锚杆)位移监测
首先，土钉水平位移基准点设置，水平位移的监测网采用独立坐标系统，并进行一次布网，控制点采用有强制归心装置的观测墩，照准标志采用强制对中装置的标牌，可以与地表沉降基准点同点同号，主要技术要求按测量规范三等水平位移监测网的要求进行；其次，土钉位移监测仪器与设备，采用2″以上级全站仪，采用极坐标法测定；观测点布置，观测点材料采用∮12圆钢，端部露出混凝土面层5 cm。测点断面布置按施工图设计实施，位移观测点设置于土钉头部位，每隔一层布置一个观测点；观测要求，每层开挖完成后立即测量;停止开挖期间每天测量1次。观测持续时间，至产品仓交工时停止观测。
2.3加筋土位移监测
加筋土墙面位移监测观测点规格和土钉位移观测点相同；加筋土墙面变形监测仪器与设备，采用2″以上级全站仪，采用极坐标法测定；观测点布置，测点断面布置按施工图设计实施，位移观测点竖向每隔2 m布置一个观测点；观测要求，加筋土施工期间每天测量1次，加筋土施工完成后每3 d测量1次；观测持续时间，至产品仓交工时停止观测。
3土钉及土加筋监测
3.1土钉抗拔力测试
土钉抗拔力测试实施细则:测试位置:南侧边坡⑧—⑧测试断面;从第6层起布置5个抗拔试验土钉，分别为第6层土钉、第8层土钉、第11层土钉、第13层土钉、第15层土钉;长度分别为15 m，15 m，20 m，20 m，20 m，共试验5根土钉。试验土钉要求在孔口附近有不小于1 m的非粘结段。土钉承载力测试系统由液压源、专用测力计、反力装置和特制位移计等组成。土钉施工完成后，砂浆达到设计强度的70%以上方可进行试验。土钉抗拔力试验按规程实施。依据采集数据，获得不同深度的土钉的抗拔承载力，综合分析边坡的稳定和安全，提交书面报告。最后，应根据试验得出的极限荷载，可算出界面粘结强度的实测值。这一试验平均值应大于设计计算所用标准值的1．25倍，否则应进行反馈修改设计。资料整理:及时对观测数据进行分析整理，提交抗拔试验曲线及抗拔极限承载力。
3.2土钉内力及总荷载监测
设计采用自制土钉应力、应变和荷载监测系统实施土钉受力的监测监控。主要测试土钉全长应力、应变，以及土钉总荷载。从土钉墙施工起，每天测量1次土钉的受力，待土方开挖全部完成后测量间隔时间应设置为3 d，直至产品仓投产后1年停止监测。当监测数据达到报警范围，或遇到特殊情况，如暴雨等恶劣天气以及其他意外工程事件，适当加密观测，直至24 h不间断的跟踪监测。
3.3土钉墙后土压力监测
采用高精度土压力传感器、自动监测单元等构成的监测系统监测土钉墙后土压力。从土钉墙施工起，每天测量1次土钉墙后的土压力，土方开挖全部完成后测量间隔时间设置为3 d，直至产品仓投产后1年停止监测。
3.4加筋材料受力监测
加筋材料受力监测测点断面布置位于基坑四个边的中间，和土钉内力测试断面位于同一断面，在土钉墙的上部。加筋土施工期间每天测量1次，加筋土施工完成后每3 d测量1次，直至产品仓投产后1年停止监测。
3.5加筋土墙墙后土压力监测
采用高精度土压力传感器、自动监测单元等构成的监测系统监测加筋土墙后土压力。在加筋带内力测点附近的墙后埋设高精度土压力传感器;4个断面共布置33个土压力测点。从加筋土墙施工起，每天测量1次墙后土压力，加筋土施工全部完成后测量间隔时间设置为3 d，直至产品仓投产后1年停止监测。
参考文献
袁静,龚晓南. 基坑开挖过程中软土性状若干问题的分析[J]. 浙江大学学报(工学版), 2011年9月: 465-467.
【关键词】高层建筑 基坑变形 监测
1.基坑介绍
某4栋高层建筑，附有二屋地下室及人防工程，基坑周边有众多房屋，基坑边缘离最近三间房屋距离分别为： 1.8m，楼4.2m，4m。基坑周围还有不少城市建设设施如电缆、水管等。
2.监测基准网与监测点
建立监测控制网的同时兼顾了施工放样的需要。
2.1平面监测网
由于建筑区内周边房屋密集，通视困难，因此采用了导线布网。受场地限制，在不受基坑变形影响的安全范围内布设的控制点（基准点）看不见基坑，看得见基坑的控制点（工作点）不在安全范围。考虑到工作点容易变形或受到破坏，常需恢复或重新测定工作点，因此，在初次布设控制点时基准点与工作点全部按四等一次布网共15个点，边长23～249m，导线网总长2.0391m。以1点坐标与1个方位角起算，平差计算后，最弱点点位中误差±2.5m，测角中误差±1.7’，边长相对中误差1/44000～1/200000。
2.2高程监测网
按一等水准布设基准网点7个（其中2个结点，1个起始点），闭合水准线路总长1.3 lm，精度评定为每公里水准测量偶然中误差±0.5m， 每公里水准测量全中误差±0.3m。
2.3监测点
在基坑周边土体、基坑周边建筑物、支护桩上，布设的监测点类型分别有沉降监测点、位移监测点、土体监测点、支护桩监测点。
3.变形测量
3.1平面变形测量
由于场地狭小，通视困难，其他观测方法不好采用，基坑支护桩监测点、土体监测点、房屋的监测点均按照极坐标法测量，观测时水平角按照四等导线观测要求，边长单向正倒镜共6次读数后取用平均值，加入红外仪的相关改正计算。
3.2高程变形测量
沉降监测点按照二等水准要求测量，几次测量结果的每公里水准测量高差中误差均小于±
1.3m，平差计算后的各点高差中误差均在±O.2m内。
4.测量结果的检校
4.1平面基准网
由于场地狭小，作为工作点使用的基准网点先后受到施工影响产生位移或被破坏。监测过程中，先后几次重新补点恢复。恢复时仍然以四等平面要求测量，起始数据采用基准网的点。几次恢复工作点后平差计算结果的最弱点点位中误差均小于±1.5mm，最大测角中误差±2.3”，最大坐标闭合差均小于2mm，边长相对中误差l/48000～1/136000。
4.2平面变形监测点
对以极坐标法测量的基坑支护桩监测点，仍按四等平面要求，将全站仪架在以极坐标法测定过的支护桩监测点上，后视测定过的支护桩监测点，测量基坑对面的支护桩监测点，检查基坑支护桩两监测点之间的直接距离。检查结果为检测点间平均距离为70m，直接量取的边长与在四等基准网点上测得的坐标反算边长比较，较差最大为1.6mm；直接测量监测点之间水平角与坐标反算水平角的最大夹角较差为7’’。
4.3高程基准网
以二等水准测量各高程监测点时，联测了3个一等高程基准网点，以2个点作起算，平差计算后，剩余的一个一等高程基准网点的平差数据，与已知的一等水准数据比较差O.1 mm。
5.监测结果与作用
5.1支护桩
当支护桩水平位移达到报警值时，减少了报警地段的监测间隔时间，设计施工上采取了硬化地面、减少地面渗水、加强地下水的排放、清除该地段上堆放的材料以减轻载荷、加设预应力锚杆等措施。加设预应力锚杆后，将水平位移的极限值控制在60mm内。采取了上述措施后，当基坑开挖到坑底时，支护桩水平位移累计值最大达到59mm后，不再继续位移而趋于稳定，基坑施工继续进行。
5.2周边土体
随着基坑的逐步挖深，采取放坡土钉挂网喷砼支护方法的土体向基坑内发生缓慢位移。在基坑挖深到设计深度的2/5时，位移5mm。因该地段需建施工用房与堆放施工材料会增加该地段载荷，建施工用房前挖走了该地段高约2.5m的土方，减少了该地段的载荷。载荷减少后，该地段土体的位移趋于平稳，直到基坑施工结束，新发生的土移累计不到3mm。
5.3周边地下设施
由于基坑周边地下设施覆盖在混凝土下，开挖工作量与开挖难度大，特别是地下电缆的开挖难度大，因而不容易对地下设施进行直接监测，而采取了对其地段的土体进行监测，通过该地方土体变化间接判定地下设施的沉降与位移状况，当其地段的土体沉降或位移达到报警值时，再进行有目标的开挖出地下设施后，对地下设施进行直接的沉降与位移监测。
实际监测结果为大多地段的土移未达报警值，少数地段的土移快达到报警临界值时趋于平稳，未进行地下设施的开挖工作，因而未在施工过程中因地下设施位移和沉降而增加其他的设计施工措施。到基坑施工结束，土体内埋设的地下水管、地下煤气管、地下电缆等地下设施均处于安全状态，所有地下设施运行正常。
5.4建筑物的位移与沉降的关联
离基坑近的周边房屋是重点监测对象，监测结果表明，所有房屋沉降均在允许范围内，房屋外观正常。
关键词 基坑工程；支护结构；内力变形
中图分类号TD98 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）112-0157-02
随着现代化城市进程的不断扩张，我国的基坑工作也在不断的增加，同时也伴随着风险和质量的不断增加。而基坑工作是一项综合性很强的系统工程，它包括了基坑支护体系的设计施工和土方开挖，这就要求各个部门的技术人员之间要进行密切的配合。同时基坑工程在每个地方表现出来的差异性也不一样，受到各个方面因素的影响，每个基坑的变形情况也不同，而其中一个很大的影响因素就是开挖地区的土体物理性状。
1 基坑支护结构内力变形监测要求
基坑的变形现象主要体现在在3个方面，支护墙体的变形、基坑底部的突起以及地表不同程度的沉降。其中对支护结构变形的预测是作为基坑变形的一项最常见的预测，因为基坑支护墙墙体的变形就会导致墙体的的外侧地面发生变化，促使基坑内的位移和底部土体的拱起。由于受到地质水以及各方面的影响就使得我们在实验室内而得到的支护机构应力变形等数据域实际测量工作中得到的数据还是有很大的差距的。为看了让实际检测的数据和实验得要的理论数据相一致，我们就可以从实际的检测到的数据用反分析的方法去修改计算机模型中的一些参数，再根据这些参数，运用正分析的方面从而计算出下一个施工阶段的数据。
2 基坑支护结构内力变形的控制措施
2.1 控制要求
基坑变形主要控制方法主要为加深、加刚、加固、降水、随挖随撑，增加维护结构和支撑的刚度，增加围护结构的入土深度，加固被动区土体，控制降水减少开挖时间，随挖随撑，缩短暴露。
2.2 控制措施
2.2.1 冻结＋排桩支护技术
地基冻结排装桩伐法顾名思义就是将两种技术互相结合取长补短，是一种大胆的技术创新，将含有水的地基坑的封水结构，利用排桩和内部的支撑系统来作为受力层用来抵抗水土带来的压力。但是由于现在的岩土力学这方面的基本理论还不是很成熟，就使得运用这种技术所得到的力学数据与实际检测到的数据还是有很大的出入，这就要求我们要多次的进行工程检测，将信息反复的比较及时的发现和解决问题，以保证工程的安全的进行。冻结止水适用于各种不良地质，并且基坑越深，经济上、工期上的优势也就越大，特别是对地下水丰富的软土地层就更加具有优越性，适用于25 50米的大型和特大型基坑，矩形、圆形和其他几何形状的施工。
2.2.2 型钢＋搅拌桩支护结构技术
型钢＋水泥土复合搅拌桩支护结构的主要工程就是可以抵抗侧向水土的压力已经能够有效的驻足地下水渗漏，目前这种技术主要引用在深基坑支护。目前主要是使用的是以下两种结构的形式：一种就是在水泥土墙中插入断面交大的H型钢，主要是利用型钢能够承受的侧压力，基本上就是不考虑水泥土的承载能力，水泥土只是作为止水幕墙，而型钢一般也是不需要喷涂隔离剂，等到基坑工作结束以后再将型钢拔出，达到节省钢材的目的。另一种方面就是在水泥墙内外两侧压力比较大的区域插入断面比较小的工字钢等，这种方面的原理就是利用水泥土和工字钢的共同作用来承受水土带来的巨大压力还可以有效的止水。成墙厚度可低至550毫米，围护结构占地和施工占地大大减少。废土外运量少，施工时无振动、无噪声、无泥浆污染。工程造价较常用的钻孔灌注排桩方法可节省20% 30％。该技术可在黏性土、粉土、砂砾土使用，目前在国内主要在软土地区都有成功应用。这种技术目前可应用在开挖深度15米下的基坑围护工程。
3 基坑支护结构内力变形的控制辅助措施
3.1 严格分包管理
在基坑工程方面，一定要强调建设单位不得将基坑工程分为几个部分承包给不同的单位。基坑环境包补等位二级以及以上的单位，在围护设计前必须要委托给有一定的资质的房屋检测单位，通过对周边建筑物的倾斜、差异以及沉降结构的接侧来确定其对基坑检测的影响，从而作为设计单位未来确定基坑变形控制标注的一个依据。对于在基坑工程施工当中比较关键或危险性比较大的工段的时候，施工方必须要求设计人员应驻在现场，以防止不必要的危险发生。而总到单位必须对基坑工程中的一切的质量安全问题负全责。
3.2 强调监理管理
在基坑工程开挖前进行严格验收是建设单位必须要的一项强制要求，只有拿到总监理工程师亲自签署的开挖令才可以实施。对于以下行为建设单位不接受的，监理单位应当及时的上报给当地的建设行政管理部门，如出现质量、安全事故等隐患时，监理下达书面指令要求其整改或者暂停施工而拒绝实施的。
3.3 注重施工堆载管理
设计单位应明确堆载限值和基坑周边堆载范围。由于临时需要在原定的堆载范围以外堆土的，施工单位必须要要经过明确的查验以后制定对应的方案，从而来确定具体的堆载限制和范围，并且申报给总包单位等到验收以后才可以堆土的。另外在已经建好的建筑物周边堆土或者是覆土的，也是要建设单位必须要跟原建筑物的设计单位之间进行协商和核算，由于地面堆载对周围建筑物地基造成的附加变形，经妥善协商处理好以后才能进行施工。
总之，在现代建筑施工中，我们要因地制宜地做好基坑支护结构的设计和施工，要密切监测在基坑开挖过程中所引起支护结构的内力变形，同时积极进行管理，确保每个基坑工程都能安全保质保量的完成。
参考文献
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关键词：深基坑；变形监测；基坑支护
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
基坑支护变形
支护与地层发生变形的原出是多方面的，主要是由于开挖造成的土体应力释放与重新调整。基坑开挖造成卸载并使土体向坑内移动。一般情况下，水平方向的应力释放与调整是构成地层位移的主要原因，所以基坑的侧壁必须加以支护。但在饱和深层软弱土中，基坑隆起同样不容忽视，坑底隆起原因：一方面是由于竖向卸荷；另一方面是由于坑壁外侧的土体在自重和地表超载的作用下从底部向坑内方向移动。对于深基坑，地表沉降的大小与抗隆起稳定性验算的安全程度直接相关。基坑开挖前期的地下连续墙或灌注桩施工，也会造成地层位移，并相应造成地表沉降。国内有关资料介绍地下连续墙施工引起的变形,可占基坑施工总变形的30％，至于墙体成槽或桩体挖孔不当引起地面严重坍陷的事例也不少见。
支护结构变形特点
桩、墙围护结构以及撑、锚等支承构件都会发生变形，增加这些构件的刚度有利于降低地层位移，但对其作用也不宜估计过高。通过研究表明，采用有限元方法分析围护结构和支承件的刚度对基坑最大水平位移的影响。算例为中等密实黏土中的基坑，挖深9.2m，土体抗剪强度随深度增加从顶部的24kPa到13.7m深处的67kPa，采用四道锚杆)，比较了两种墙体，刚度EI分别为400 kN·m和50 kN·m，相当于60cm厚地下连续墙和PZ27钢板桩；计算结果表明墙体刚度相差8倍，而二者最大水平位移之比例为1:0.6。另外，又比较了两种锚杆，其刚度半相差10倍，此时，同一墙体最大位移之比也为1:0.6。我们也曾用P1axis有限元程序计算80 cm和45cm厚两种地下连续墙，二者抗弯刚度之比为5.6:1，而墙体最大位移之比则为1.37:1，又计算了直径ø600和ø800两种护壁桩，其抗弯刚度之比为2.4:1，面墙体最大位移之比则为1.32:1。所以，采用其他措施来减少支护变形，要比增加墙厚更为经济和有效。
基坑侧墙位移与附近地表沉降的变形特征与不同的土体类别和支护形式有关，而其大小更受多种因素影响，如支承(横撑或锚杆等)的间距与刚度，第一道支承点的位置，横撑或锚杆的预加应力值，墙体的刚度和整体性，基坑的形状与深度，下卧层坚硬土层的埋深，地下水位置及其变化，特别是施工开挖与支护的工序、进程及施工质量。所以，单纯依靠力学分析的计算不可能准确估计变形大小。
对于深基坑中所采用内支撑桩、墙支护的变形特征如下，在开挖设置第一道支撑以前，墙体犹如插入土中的竖向悬臂受弯构件，最大的水平位移发生在顶部。在设置第一道支撑并施加预应力后，顶部位移部分恢复或当顶应力值较大时反向往坑外移动。在继续往下开挖并支撑的过程中，顶部位移仍会有所变化，但最大水平位移一般并不发生在顶部而是在下部。对于一般的柱列式灌注桩挡墙或地下连续墙，墙体的截面较大而且插入基底较深，在正确设计的条件下不易下沉，因此，墙顶处地面的沉降也很小，地表最大沉降发生在离基坑壁一定距离远处。
支护变形监测
从各种基坑工程事故的分析中．我们可以得出这样一个结论，那就是任何一起基坑工程事故，无一例外地与监测工作不力直接有关。如果基坑工程的环境监测与险情预报及时而准确，就可以防止基坑重大事故的发生，或者说，可以将事故所造成的损失减少到最小，因此，深基坑施工过程中的现场监测与信息化施工是基坑工程中不可缺少的组成部分。监测的内容除检查基坑渗漏、周围地表超载、地表开裂以及观察气温、降雨等气象变化并及时采取相应对策外，主要是指对下列项目的连续量测。 （1）基坑周围的地层位移（地面沉降、水平位移与坑底隆起等）；（2）支护结构（包括支撑立柱）的水平垂直位移。（3）地下水位变化，以及周围已有建筑物和地面、地下工程设施的变形（水平位移与沉降、倾斜）及其工作状态变化。为了做好真实的现场观测，在施工以前，必须设置好观测点和水准基点及变形观察点，并对这些周边建筑物和设施的现状作仔细的勘查和记录。
3.1监测点设置
精密水准仪和精密经纬仪是必备的观测仪器，可用来测量基坑围护结构的竖向和水平位移并据此算出地表或建筑物的倾斜度。地面沉降或基坑侧墙的水平变位也可用设置钻孔的方法将深处的孔底作为不动点。然后将测杆或钢筋同定在不动点上，与一般收敛计的用法相同；不动点的位置必须足够深，否则测得的就不只是位移的全部。
用经纬仪一般只能测出坑壁顶部的水平位移，对于多道支承的基坑同护结构来说，顶部水平位移值往往较小而且变化不大，而墙体的最大水平位移发生在下部，所以，重要的工程应该采用测斜仪来量测支护的水平位移，测斜管一般置于墙体背侧，有时就置于墙体混凝土之中，但后者不能获得墙体施工（挖孔或成槽）过程中引起的位移。利用固定经纬仪的办法可以测量墙体顶部与下部之间的位移差，并据此估计下部墙体的水平位移，问题在于开挖到下部墙体时，该处墙身已经发生了变形，所以只能获得位移的发展信息而得不到其绝对值。基坑围护墙体顶部的竖向沉降也往往很小，地表最大沉降的位置要离开墙顶一段距离，对多道撑锚的基坑来说，单纯依靠坑壁顶部位移的测量很有可能发现不了什么问题。
为获得可靠数据，必须牢固设置测点，正确选定测点和基准点的位置以及注意温度变化等环境影响。根据工程的重要性和被保护的周边建筑设施的安全要求，应事先对量测的项目提出警戒值与控制值。
实例分析
某大酒店宾馆部分设三层地下室，基坑开挖深度约14．3m，地下空平面尺寸最大边长约162m，最小边长达98m，其形状接近梯形，基坑平面面积约17700 m2。工程开挖影响范围的土层以粉土和淤泥质土为主，施工过程中对地下连续墙的侧向位移、墙身应力、墙背水土压力及基坑周围地表沉降等进行监测。
实测最大侧向变形约15cm，逆作施工从正负0.000标高至地下一层楼板施工结束后，实测地下连续墙的最大侧向变形约8cm，其位置在桩顶；地下二层楼板施工结束后，实测地下连续墙的最大侧向变形约10.6cm；全部地下室施工结束后，地下连续墙的最大侧向变形发展到15cm，其最大变形处的竖向位置在地表以下12.5m处。从实测水压力的变化情况表明，随着基坑开挖深度的不断增加，作用于地下连续墙全深度的水压力不断减小，且均小于静止水压力。由此可见，在按水土分其原则计算土压力时，水压力计算必须考虑基坑渗流作用的影响，如果在主动土压力计算时不考虑渗流作用而直接采用静水压力，则计算结果则大大超过实测值。从实测地下连续墙墙身弯矩分布及发展表明，地下一层施工结束后，作用于地下连续墙上的弯矩基本为负值，墙身以迎土面受拉为主；随着开挖的进行，墙身中间部位的弯矩由负转正并不断发展，最大弯矩位于相应工况的坑底附近，基础底板基本施工结束后，墙身最大弯矩达到2300 kN·m／m左右，迎坑面的钢筋拉应力达到245MPa。
以上结果与地下连续墙的侧向变形分布及发展是一致的，结合变形曲线发现，地下一层施工结束后，内于悬臂开挖阶段产生了较大的变形，因而变形曲线形状仍由悬臂阶段控制，顶部大下部小，相应墙身应力也基本为墙背受拉；随着深层变形的发展，墙背拉应力逐渐减小、迎坑面一侧拉应力不断增加，这表明作用于墙身的正弯矩不断发展。
结语
基坑支护变形监测是及时指导正确施工、避免事故发展的必要措施。通过采用各类仪器设备对土体和支护结构的位移、倾斜、沉降、基底隆起等进行综合监测，可对施工过程中可能出现的险情进行及时地预报和超前排除。所以说，现场监测与信息化施工是深基坑施工的必要手段。
参考文献：
郑皆连. 深基坑支护变形机理及实例分析 [J]. 岩土工程界. 2007(05)：95-182.
关键词：水平位移测量；视准线法；小角法；前方交会；后方交会；极坐标
Abstract: With the rapid development of the city's economic construction, urban land is more and more tense, which makes the urban development had to go upward or downward, such as the deeper and deeper excavation of foundation pit. In order to ensure the safety of the excavation support system, no matter the primary, secondary, or third pit, according to the requirements of Building Foundation Pit Project Monitoring Technical Regulation GB50497-2009, the horizontal displacement of the pit top are required to be monitored. Hereby, this paper will expounds the several methods for the current horizontal displacement monitoring.
Key words: horizontal displacement measurement; collimation line measurement; small-angle measurement; forward intersection; resection; polar coordinates
中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
视准线法
视准线法，主要应用在场地比较开阔，基坑比较规整的长方形或正方形基坑。
(1)基准点的布设：在基坑的四个边上分别布设一对基准点。基准点应离开基坑的距离不小于开挖深度的3倍。一对基准点应与被监测点基本在一条直线上，误差不大于5cm。见附图：
（2）观测方法：在一个基准点架设仪器，另一个基准点定向。利用经纬仪或激光准直仪直接观测一个强制对中装置的觇牌上的标尺读数。根据精度要求观测多个测回，求平均数计算位移增量，计算基坑坡顶监测点的本次位移量及累计位移量。
视准线法的优点和缺点：优点是观测数据直观，对仪器精度要求不高，方法简便。缺点是受场地影响较大，只适用于规则的基坑，幷且距离不宜太远。
2.小角度法：
小角度法主要是适应基坑相对比较规则，个别点监测点与一对基准点不在同一直线上，但与两基准点角度不大的基坑。
(1)基准点的布设：采用小角度法观测水平位移的基准点的布设与视准线法要求基本一致。也是沿基坑的每一周建立一条轴线（即一个固定方向）。
⑵观测方法：在一个基准点加设仪器，另一个基准点定向利用经纬仪直接观测一个强制队中的觇牌。读取监测点的角度。根据精度要求观测多个测回求平均角度值。用固定方向与测站位移点方向的小角变化β"（偏离视轴线的小角一般不大于30"）。
按公式:
s= β" /p*s
（s的测量精度不小于1/2000，可以只观测一次）计算增量，比较每次的变化值，计算水平位移量。
⑶小角度的优缺点：小角度对距离测量精度不高，但对角度测量精度要求较高，并且距离不宜太远，工程量较大，效率低。
3.前方交会法
前方交会法适用变形点上不便于架设仪器的基坑，精度要求较高的基坑作业。
（1）采用前方交会法基准点布设：为了满足监测要求在基坑的四周布设高精度的控制网，控制网应满足将来前方交会60°～120°要求。基准点应采用观测墩、强制对中装置。
（2）前方交会的观测：前方交会的观测采用的仪器精度应不小于1"，采用DJ1型仪器应观测6个测回，求角度平均值α、β(α、β角度不小于30°)，按公式：
求P点的坐标。每次观测的坐标值与首期观测值比值，计算每期的位移量和累计位移量。
P点位中误差的估算公式为：
为测角中误差，D为两已知点距离。
前方交会的优缺点：精度高，但作业复杂，劳动效率不高。
后方交会法：适用于变形监测点上可以架设仪器，且与3个基准点通视的基坑监测。
（3）采用后方交会法基准点布设：为了满足监测要求在基坑的四周布设高精度的控制网，基准点应采用强制对中装置。
（4）后方交会的观测：后方交会的观测采用的仪器精度应不小于1"，采用DJ1型仪器应观测6个测回，求角度平均值α、β(α、β角度不小于30°)，按公式：
其中：
后方交会的优缺点：设站在监测点上对基准点的位置可以进行选择，精度高，单作业效率低。
4.极坐标法：
随着测绘仪器向高精度、自动化的发展，特别是测量精度0.5"、1"测量机器人的出现，极坐标法越来越多的在基坑监测中被广泛应用，这里重点介绍一下极坐标法。
（1）极坐标法基准点的布设：基准点的布设主要采用两种方法。第一种方法就是在基坑四周大于基挖开挖深度3倍的地方布一个平面控制网，设置强制对中的观测土墩。强制对中误差不要大于0.5mm。
第二种方法是在基坑四周已有建筑物上利用反射片作为控制点，要求反射片的高度不要太高，相互的高度角差不大于3o。两点间与未来设站点的夹角不小于30 o。
（2）基准点的观测方法:采用第一种方法的控制点观测就是利用高精度全站仪观测各基准点组成的多边形角度、距离。假设一个点坐标为已知坐标，平行基坑的一对基准点的方位角为起算方位角。方位角最好为0 o或90 o进行平差计算，计算整个基准点控制网的坐标。
采用第二种方法的控制点观测采用高精度全站仪，在平行基坑的一侧做两个临时点A1、A2，假定两点坐标，方位角最好为0 o或90 o，利用A1点设站，A2定向，精确测量反射片各点的坐标，再采用A2 点设站，A1点定向，精确测量反射片各点的坐标。根据前方交会的计算公式，求取反射片各点坐标，作为基准点的坐标。
（3）监测点的观测:采用第一种方法，直接在一点设站，一点定向，一点检核，根据精度要求设置仪器，自动观测监测点的坐标。采用第二种方法，首先在基坑附近选择一点，此点应在将来施工过程中不受到很大影响。利用仪器本身的后方交会方法，进行观测求算设站点的坐标，计算精度不低于1/√2的监测点坐标中误差要求，设站点作为一个工作基点，利用反射片基准点定向，另一个点进行检核，按精度要求对监测点进行观测，监测点应强制对中观测各点坐标。
（4）数据的处理：观测数据按公式：
计算P点坐标，采用极坐标观测的成果每次观测成果与首次观测和前次观测成果进行比较。计算本次变化值和累计变化值，计算成果的变化量应为相对基坑坡顶的垂直增量，而不是整体增量。这样才能反应出基坑向量或反射片的真实变化。
极坐标法的优缺点：优点是作业方便，大大提高了工作效率，便于自动化成果处理，成果提交及时。缺点是对仪器精度要求高，精度相对低。
结束语：
关键词:深基坑有限元监测变形对比研究
1工程概况
本文采用的工程实例为某周边环境极复杂的深基坑工程。根据现场条件，基坑西侧为正在运营的外科大楼，距基坑边距离为10m；北侧为正在使用的磁共振室，楼层数为4层，基础为深层搅拌桩复合地基，墙外边距基坑边距离为2.1m，该侧另有需保护的百年古建筑（砖木结构），距基坑边最小距离为5.6m，该建筑物对沉降特别敏感；东南侧为正在使用的居民用房，为一层砖结构，部分用泥砌筑，距基坑边最小距离为5.4m；西南侧为正在使用的伽玛刀治疗中心，距基坑边最小距离为13.7m。基坑开挖深度9.3m～13.8m，基坑平面图如图1所示。
图1基坑平面示意
2施工监测数据
结合设计要求及现场情况，必须做如下项目测试: ①土钉墙顶位移观测; ②支撑沉降监测; ③支护结构顶位移观测; ④支撑轴力监测; ⑤支护结构深层位移监测; ⑥周边建筑物沉降监测;⑦坑外地下水位监测;⑧基坑周围地表沉降。
2.1支护结构位移观测点
在支护结构圈梁顶打入或埋入钢制测钉，顶部露出地面约3～5 cm并磨成凸球面，周围用混凝土加固。
在支护桩体的12个部位各布置1只水平位移测孔(测斜管)，管长以与桩长同长为准。依照设计位置，在桩体中预先埋设测斜管，测斜管的管口用封盖盖好并做好保护箱，避免测斜管被损坏。
2.2支撑轴力监测
在支撑体系中选择有代表性部位安装轴力计，一共埋设11个测点，每个测点上布设置2个轴力计，用频率计测读。
2.3邻近建筑物倾斜监测
该基坑施工影响的建筑物主要有磁共振室、需重点保护的古建筑、砖砌筑民房等建筑，我们将在上述建筑物的基础、墙面上预钻孔至结构层，将L型钢筋埋入，钢筋上部磨成凸球型，并浇注混凝土予以固定，如图2所示。
2.4基坑周围地表沉降观测
在观测点处打入或埋入钢制测钉，顶部露出地面约3～5 cm并磨成凸球面，见图3。
2.5地下水位的监测
1)测点埋设:测点埋设采用地质钻机钻直径89 mm孔，水位孔的深度在最低设计水位之下(坑外孔深同基底)。成孔后放入裹有滤网的水流入。水位管用55 mm的PVC塑料管作滤管，管底加盖密封，防止泥砂进入管中。下部留出0.5～1.0 m深的沉淀管(不打孔)，用来沉积滤水段带入的泥砂。中部管壁周围钻6～8列6 mm孔，纵向间距5～10 cm，相邻两列的孔交错排列，呈梅花形布置。管壁外包扎滤网或土工布作为过滤层，上部再留出0.5～2.0 m不打孔作为管口段，以保证封口质量(如图4)。
2)量测及计算:通过水准测量测出孔口高程H，将探头沿孔套管缓慢放下，当测头接触水面时，蜂鸣器响，读取测尺读数h，则地下水位。两次观测地下水位之差即水位的升降数值。
3实测数据与计算数据的对比
3.1连续墙位移对比分析
现在从1-1剖面(见图1)分析支护结构的位移规律，表1给出了有限元计算结果和实测值的比较。
从表1可以看出，有限元计算得到的结果与实测位移有一定的差异。其中工况一计算得的位移值比实测的小很多，其可能的原因是施工过程中，施工方在施工完支护结构之后，进行了浅层土体的开挖，并进行了圈梁的施工。这样在架设第一道支撑之前停滞了很长一段时间，造成了支护结构持续变形的积累，使得在第一道支撑浇筑时支护结构的位移已经变大，从而造成了实测值比计算值大一些的结果。
工况二、三计算的结果与实测值吻合得较好，因为在实际施工过程中该阶段施工较为顺利。工况四中，计算所得作用深度最大值比实测的深一些，这一现象的形成，说明了实际工程中的施工情况与计算工况有所不同。造成这一现象的原因可能是，在施工过程中，基坑周围的荷载堆积比较多，由于工地施工场地的限制，材料经常会放置在基坑周围，这些基坑周围的移动荷载会对支护结构的位移造成一定的影响，特别是对支护结构上面4～5 m部分的位移影响更大。因此，这有可能会造成支护结构在较浅的位置产生最大的位移，而不是计算所得的较深的位置。
从多个剖面的数值模拟来看，位移曲线的变化规律还是比较一致的。由于开挖的基坑宽度不同以及浇筑支撑的不同，位移曲线会略有不同。大体上在地面以下7～8 m处出现最大位移，最大位移值与基坑开挖深度及基坑开挖宽度有关，基坑开挖深度相同，开挖的宽度越大，最大位移值也会越大。如1-1剖面开挖的宽度44 m，最大位移值为7.361 mm;2-2剖面开挖宽度80.546 m，最大位移值10.159 mm。当然位移值的大小也与基坑周围的土质情况有关。
基坑支护结构最大侧移为基坑开挖深度的0.1%～0.6%，平均值为0.3%。连续墙侧向变形形态通常为深层凸鼓形，支护结构顶部和底部侧向变形较小，支护结构最大侧移点深度一般位于开挖面以上1.5 m至开挖面以下7 m范围。
3.2地表沉降分析
对于数值计算来说，对比多个剖面的地表沉降，可以看出沉降变化的总体趋势是一致的。在基坑开挖的初期，基坑附近的土体有轻微的隆起，但在实测中很难有所反应。主要是因为施工的影响，基坑周围环境比较复杂，堆积物也比较多，很难体现土体的隆起。随着基坑的开挖，在基坑周边的土体会沉降较大。本文所采用的实例中，基坑开挖14 m对基坑边10 m以内的范围影响较大，10 m外的沉降比较均匀，沉降值与实测值吻合比较好。有差异的测点有可能是在实际施工过程中地面车辆以及堆载引起的误差。
3.3支撑轴力的比较分析
对比三个剖面的支撑轴力，变化规律是比较一致的。表2所示为3-3剖面支撑轴力对比结果。
从表2的对比可以看出，实测值与计算值还是比较吻合的。第一、二道支撑在架设后轴力逐渐增大，在基坑开挖至设计标高后，支撑轴力达到最大值。在基坑开挖初期，一般计算的轴力小于实测值，可能是支撑在浇筑初期还没充分发挥其作用，随着基坑内土体的开挖支撑轴力逐渐发挥。在基坑开挖深度较深时，实测值明显比计算值要大，这是因为实际开挖阶段基坑周围的情况比较复杂，对支撑轴力影响比较大，在数值模拟中很难全面考虑。
4结论
本基坑工程地下水丰富，上部土体强度低，以支护桩做为围护结构，采用两道混凝土支撑，形成了刚度较大的支护体系。数值模拟结果表明，支护结构位移、支撑轴力、地表位移等满足设计的要求，且整体效果较好。
总体来看，用Plaxis模拟基坑开挖的过程，能够基本反应基坑变形、破坏的规律，但基坑在实际施工过程中，基坑的变形、支撑轴力等受基坑周围的环境影响很大。基坑周围的过度堆载，基坑边车辆的运行、停放，都可能导致地表沉降增大，支护结构位移变大，支撑轴力变大。如果堆载不对称，还有可能导致基坑两侧向一个方向倾斜的现象，对基坑的稳定十分不利。施工过程中由于各种原因的延期施工，对已开挖的基坑十分不利，由于停滞时间过长会造成位移的积累，对施工安全不利。
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关键词：基坑监测工程位移测量技术重要性
中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：
引言
随着高层建筑的不断增多，施工难度及要求越来越高，周边建筑物及深基坑施工安全也显得越来越重要。因此，在基坑施工过程中，要对基坑支护桩的水平位移进行全面的监测，变形监测的目的是要掌握变形体的实际性状，科学、准确、及时的分析和预报变形体的变形状况，对工程建筑物的施工和运营管理极为重要
1.基坑变形监测的重要性和必要性
理论、经验和监测相结合是指导基坑工程的设计和施工的正确途经，对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目，往往难从以前的经验中得到借鉴，也难以从理论上找到定量分析、预测的方法，这就必定要依赖于施工过程中的现场监测。开展基坑变形监测的重要性主要体现在几个方面。
1.1掌握基坑变形程度 根据监测得到的数据，可以及时了解基坑及周边建筑物和设施在施工过程中所受的影响及影响程度，发生的变形及变形程度，为施工单位提供变形系统资料，方便施工单位安排施工方案和进度。
1.2提供实时动态信息 基坑开挖过程中，由于各种因素的影响，基坑和周边建筑物和设施一直处于不稳定状态，并且其变化和变形无规律可循，这就必须靠施工现场的监测数据来了解基坑的实时变化，为施工单位提供动态的监测数据，方便施工单位安排施工方案和进度。
1.3发现和预报险情，根据很多已发生的基坑安全事故的工程分析、统计可知，几乎所有事故的发生都是由于施工单位对基坑施工过程中的监测工作的不重视，从而造成较严重的工程事故，甚至造成人员伤亡事故。分析研究监测数据，可及时发现和预报险情及险情的发展程度，为设计方改进设计方案和施工方采取安全补救措施提供可靠依据。
2.监测内容
2.1 周围环境监测
周围环境监测主要包括：邻近构筑物、地下管网、道路等设施变形的监测，邻近建筑物的倾斜、裂缝和沉降发生时间、过程的监测，表层和深层土体水平位移、沉降的监测，坑底隆起监测，桩侧土压力测试，土层孔隙水压力测试，地下水位监测。具体监测项目的选定需要综合考虑工程地质和水文地质条件、周围建筑物及地下管线、施工连受和基坑工程安全等级情况。
2.2 支护体系监测
支护体系监测主要包括：支护结构沉降监测，支护结构倾斜监测，支护体系应力监测，支护结构顶部水平位移监测，支护体系受力监测，支护体系完整性及强度监测。
3.监测仪器
通常情况下，基坑的监测是需要借助一些设备的，一般使用的仪器主要包含以下几种：
3.1 测斜仪：该仪器主要用在支护结构、土体水平位移的观测中。
3.2 水准仪和经纬仪：该设备主要用在测量地下管线、支护结构、周围环境等方面的沉降和变位。
3.3 深层沉降标：用于量测支护结构后土移的变化，以判断支护结构的稳定状态。
3.4 土压力计：用于量测支护结构后土体的压力状态是主动、被动还是静止的，或测量支护结构后土体的压力的大小、变化情况等，来检验设计中的判断支护结构的位移情况和计算精确度。
3.5 孔隙水压力计：为了能够较为准确的判断坑外土体的移动，可用该仪器来观测支护结构后孔隙水压力的变化情况。
3.6 水位计：为了检验降水效果就可以采用该仪器来量测支护结构后地下水位的变化情况。
3.7 钢筋应力计：为了判断支撑结构是否稳定，使用该设备来量测支撑结构的弯矩、轴力等。
3.8 温度计：温度对基坑有较大影响，为了能计算由温度变化引起的应力，则需要将温度计和钢筋应力计一起埋设在钢筋混凝土支撑中。
3.9 混凝土应变计：要计算相应支撑断面内的轴力，则需要采用混凝土应变计以测定支撑混凝土结构的应变。
3.10 低应变动测仪和超声波无损检测仪：用来检测支护结构的完整性和强度。
无论是哪种类型的监测仪器，在埋设前，都应从外观检验、防水性检验、压力率定和温度率定等几方面进行检验和率定。应变计、应力计、孔隙水压力计、土压力盒等各类传感器在埋设安装之前都应进行重复标定；水准仪、经纬仪、测斜仪等除须满足设计要求外，应每年由国家法定计量单位进行检验、校正，并出具合格证。
由于监测仪器设备的工作环境大多在室外甚至地下，而且埋设好的元件不能置换，因此，选用时还应考虑其可靠性、坚固性、经济性以及测量原理和方法、精度和量程等方面的因素。
4.监测点布置
4.1基准点布设及技术要求
4.1.1本次变形监测基准点:在施工区50m～100m外不受施工影响的稳定区域，采用深埋钢管水准基点标石方法，布设4个基准点；采用混凝土浇筑的方法布设4个～6个强制观测墩。
4.1.2基准点应设置在变形区域以外、位置稳定、易于长期保存的地方，并应定期复测。变形测量基准点的标石、标志埋设后，应达到稳定后方可开始观测。稳定期应根据观测要求与地质条件确定，不宜少于15d。
4.1.3监测期间先将基准点进行联测，然后再进行观测。
4.2变形监测点布设及工作量
本工程基坑的安全等级为一级，本监测工程按照一级基坑进行监测。考虑到监测目的和支护设计要求，确定监测的主要对象有:
4.2.1地表沉降观测点。根据设计要求沿基坑周边每间隔约40m布置一条地表沉降监测线，每条监测线依据设计要求分别布置2个～5个地表沉降监测点，共布置79个点。
4.2.2边坡坡顶位移和沉降监测点的埋设。基坑边坡顶部的水平位移与垂直位移观测点应沿基坑周边布置，在每边的中部和端部均应布置监测点，其监测点的间距不宜大于20m。为了便于对基坑进行监测，在离开边坡顶部20cm的地方采用洛阳铲人工钻进1．5m深的钻孔，灌注混凝土，并设置观测标志。
4.2.3基坑边坡深层水平位移监测。分别在基坑边坡顶部埋设测斜管，要求避开土钉设置，平面不大于50m的位置埋设测斜管。
4.2.4土钉内力监测。按照设计要求在土钉中设置102根应力计，测定土钉的受力状况，土钉测力计布设在土钉主筋上。
4.2.5周边构筑物监测。根据本工程场地条件，在基坑的影响范围内，根据设计要求布设观测点。
5.结语
总之，随着建筑物高度的不断增加，基坑深度也越来越深，施工难度更加复杂化，同时深基坑工程变形监测作为信息化施工的重要手段之一，也开始成为深基坑工程施工过程中必不可少的组成部分。因此，深基坑的变形监测将更为重要，要不断改善监测方法、监测的内容和提高精度，确保基坑施工的安全和稳定。
参考文献：
1.《建筑变形测量规范》JGJ8-2007
2.《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009
关键词:控制网;水平监测;沉降监测;基坑预警
引言
随着科学技术的发展以及为了提高城市对土地空间的使用效率和符合现代高层建筑的抗振动、抗风力等影响的结构要求，我国的基坑工程在施工数量上大幅增加，占地面积、开挖深度等各个方面都有增加。基坑在施工的过程中，开挖区域内土质形态和咬合状态的变化，以及基坑内外的土地主体受力情况都发生了变化，从而引起基坑的支护结构承受荷载力不断变化，导致基坑内部的土地隆起、基坑支护结构及其周围土地主体的两侧发生了水平位移和竖直沉降，从而威胁到安全施工和建筑物的运营。为了避免正常施工过程中事故的发生，在施工前要对监测的基坑等级进行分析，从而制订监测计划，通过监测值的变化来判断施工的安全性。设计是在结合港中旅健康城建设项目、对其基坑附近建筑物、附属设施等进行水平位移和沉降的技术设计［1］。
1基坑工程概况
此次辽宁某地基坑监测项目，观测5号、11号楼建筑结构类型为框架结构，建筑基础类型为柱下独立基础加构造底板。主体建筑共5层。5号、11号楼中间基坑支护总体长度为246．8m，基坑长度为89．3m，最大宽度为34．2m，面积约为2774．39m2，开挖深度约7．9m，基坑支护结构为放坡+支护桩与锚索(桩锚)支护体系，基坑从施工挖方至回填土方时长为3个月。
2基坑等级确定
根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202－2002)的基坑等级确定条例，一级建筑基坑要满足以下的施工要求:1)特殊建筑或基坑支护结构与建筑主体修建为一个整体;2)开挖深度大于10m;3)建筑基坑与周围建(构)筑物、特别设施的间距小于基坑的开挖深度;4)基坑区域有历史文物、具有代表性近代建筑、重要管线等要求严格保护的基坑。三级基坑的开挖深度不大于7m，而且附近建(构)筑物及附属设施没有特别要求规定的基坑。除了一级基坑与三级基坑范围以外的所有基坑均属于二级基坑。根据项目情况:主体建筑共5层，5号、11号楼中间基坑开挖深度约7．9m等实际情况，结合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》中的基坑等级确定的方法，将基坑定为二级基坑。
3监测等级与精度要求
《建筑变形测量规范》(JGJ8－2007)中对变形监测等级与精度、位移观测基准网的主要技术指标做了明确规定，此次基坑为二级基坑，依据规范要求，将基坑及其周边建筑的监测级别定为二级，即沉降观测观测点测站高差中误差为0．5mm。位移观测观测点坐标中误差为3．0mm。
4仪器设备的选择
此次基坑监测水平位移监测采用的是徕卡精密监测机器人TM30(如图1所示)、相应的温度气压传感器及GeoMoS监测软件，TM30测角精度为0．5″，测距精度为0．6mm+1×10－6D。
5水平位移观测方法
水平位移监测内容包括:根据基坑的现场情况，结合已经确定的基坑等级，依据《建筑变形测量规范》确定的监测等级和精度，对基准点和监测点位置的确定及埋设，仪器的选择，观测方案的确定，现场数据采集，数据处理和变形分析等［2－5］。5．1基准点位选择根据《建筑变形测量规范》中4．3．1的要求:基准点墩标上应设有强制对中装置，为了检核基准点的稳定性一般选择3个基准点为一组，在特殊观测需要的地点可以增设工作基点，要选择变形体范围以外、地质稳定之处，基准点间要通视，尽量构成等边三角形，边长不大于300m。结合规范和项目的现场情况，选择建立3个基准点。基准点的分布如图2所示。5．2基准点观测与计算根据《建筑变形测量规范》中4．3．5－1、4．6．1、4．6．2－1以及4．7．1中规定，对基准点进行边角4测回观测，为了将基准点坐标纳入到规划坐标系中，利用GNSS－RTK将基准点与规划控制点联测，采用联测后的一个点坐标、一条边方位及实测距离为起算数据对观测数据进行平差计算得到其他基准点平差坐标。5．3监测点位选择依据监测点布设要求，结合基坑现场情况，布设了水平位移观测点12个(JCD1～JCD12)，如图3所示。5．4观测点观测与计算对观测点的观测采用极坐标法观测，观测的精度与基准点观测精度相同，取4测回坐标平均值作为最后坐标。
6垂直位移观测方法
因为垂直位移监测的基准点与观测点和水平位移的基准点与观测点为同一点，其监测工作内容和水平位移监测相同。基准点与观测点高程的观测均采用TM30测距三角高程。基准点按二级进行垂直角与距离对向4测回观测，并与基坑周边一已知高程点联测，当对向观测与环线闭合差满足限差(L为对向观测边长或环线长度，以千米为单位)时方可进行平差计算。观测点高程的观测也是按二级进行垂直角与距离单向4测回观测，取4测回的平均值作为最终的观测值。
7监测周期和频率
在《建筑测量变形规范》中没有明确地规定出水平位移监测对象所对应的监测周期与频率，所以遵照《建筑基坑工程监测技术规范》中对变形监测整体的监测周期与频率来确定水平位移监测的周期与频率(见表1)。
8结束语
文中首先根据基坑深度确定了基坑等级和基坑监测的主要工作，然后确定了监测等级，制订了基坑护坡桩水平位移和垂直位移的监测方案，并从控制网的布设、仪器的选择、观测方法、观测周期等进行阐述，为以后的建筑施工提供数据基础，对建筑物安全施工提出指导意见。
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关键词：SMW工法；粘弹塑材料；应力释放；信息化施工；基坑的稳定性
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A
1、引言
XX大学教学医疗综合大楼工程位于南京湖南路。基坑长310m宽110m，采用SMW工法（型钢水泥土搅拌桩）1997上海地区引进日本的设备和技术，应用历史还不长，特别是大量的被采用还是在最近几年，施工经验尚不够丰富，施工的工程实例相对更少一点。采用SMW工法适用开挖深度与基坑周边的环境条件，场地土层条件，基坑形状与规模等原素有关，尤其是基坑内支撑的设置紧密相关。XX大学教学医疗综合大楼基坑开挖深度12m-14m属深基坑，从提高基坑工程的质量和安全性，避免事故发生，对基坑进行系统的跟踪监测是很重要的。
基坑工程有别于地面结构工程显著特点之一，基坑工程是在不确定介质中开挖卸载工程。基坑工程，介质是土，是极不均匀的各向异性体，而且是三相系，既非弹性，也非弹塑性，具有明确的时间效应，可谓之粘弹塑材料；边界条件随基坑周边建筑环境而变化，是一种随机边界，所受荷载是卸载（开挖）引起主被动土压力。所以，基坑工程的力学行为相当复杂，不是一个简单的计算模式能表达的。多年来（自1857以来），基坑工程设计虽然“符合规范要求”，又经过“专家”论证，最终还是出了问题。原因何在？在于对基坑工程力学机制尚未认识清楚。如何认识？监测是一种有效的途径和方法，通过监测可以直接了解卸载开挖活动在土体中的力学响应（位移、应力，渗透压力等），由此可以判定工程活动结果，以及如何调整工程活动的途径。
2、监测的目的与作用
XX大学教学医疗综合大楼采用SMW工法是属较柔的桩，其围护桩又有多种桩型。模型试验和工程实践表明，基坑工程的土方开挖，因应力释放，产生各种释放变形：坑壁内凸，坑底隆起，周边地面沉降，如果失控，一是影响正常施工，二是造成周边环境破坏。如：周边路面开裂，地下管网位移或断裂，建（构）筑物倾斜与开裂，引发各种风险，甚至造成各种不安全事故。
监测目的：
（1）通过监测可以了解各种力学响应的信息，防止超限变形，避免风险的出现，确保安全施工和有效保护周边建筑环境；
（2）根据了解到的信息，指导施工，做到信息化施工。每步开挖都会在坑周土体有应力和应变等的反映，通过反映的参数可以判断开挖措施可行性与需要调整的方式，确保开挖施工正常可靠有序的进行；
（3）根据信息分析，可以判定支护结构安全度，从而调整支护结构设计。例如，测得一水平支撑轴力超过设计值就可采取加强支撑的方法，及时予以补偿，不至使支撑强度不足影响基坑的稳定性；
（4）监测是一个大的现场试验。土力学是一门有很大发展空间的学科，经典土压理论极限平衡原理，找不出其应力与应变关系。而实际基坑问题最需要确定作用与变形关系。监测可以了解作用的直接信息，这种信息有助于对土工原理产生新的认识，例如，基坑主动边的主动土压力原来认为是自上而下呈三角分布的，实测结果表明在基坑开挖深度范围内是三角分布，在基坑底下呈矩形分布。监测实践改变了传统知识，推进土工原理的发展；
（5）监测结果是建（构）筑损伤的判据，据此可以确定是否要加固或者特殊处理。
3、监测标准的确定和监测内容
监测标准实际是各项监测内容的限值，或称报警值，其值各种规范都有其他表达方式，但并不统一。但重要依据还是一致的，都以对坑周建筑环境影响程度为标准，以变形控制为主。将基坑安全等级分为三级，综合现有规范、规程。其安全等级化分，有三种分类方法，一类是定性划分，如“建筑基坑技术规范”（YB9258-98）和《建筑基坑支护技术规程》（JGJI120-99）（见表1）。二类是定量划分，如，深圳市标准：《深圳地区建筑基坑支护技术规范》（STG05-96）（见表2）。三类是定量控制标准与定性描述综合的划分，如《基坑变形控制环境等级标准》（h—开挖深度）（见表3）
表1
一级 二级 三级
YB9258-98 破坏结果很严重 破坏结果严重 破坏结果不严重
JGJ120-99 支护结构破坏对基坑周边环境及地下结构影响严重 影响一般 影响不严重
表2
一级 二级 三级
STG05-96 基坑深度h
地下水埋深5m
软土层厚度>5m 2-5m
建筑物至坑边距离L0.1h
表3
保护等级 地面最大沉降及围护结构水平位移控制要求 环境保护要求
特级 1、地面最大沉降量0.1%h 基坑周围10m范围内有地铁、共用沟、煤气管、大型压力总水管等重要建筑及设施，必须确保安全
2、围护墙最大水平位移0.14%h
3、基坑隆起安全系数ks≥2.2
一级 1、0.2%h 离基坑周围h范围内没有重要干线水管，对沉降敏感的大型建（构）筑物。
2、0.3%h
3、ks≥2.0
二级 1、0.5%h 离基坑周围h范围内没有重要支线管道和建筑物、地下设施。
2、0.7%h
3、ks≥1.5
三级 1、1%h 离基坑周围30m范围内没有重要保护的建筑设施和构筑物，地下管线。
2、0.7%h
3、ks≥1.2
不同的安全等级有不同变形报警量值，其确定原则主要应满足保护对象的允许变形值和设计规定允许变形值；其次是考虑建（构）筑物抗变形能力及经验；此外必须符合规范规定。
例如：《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）（单位：cm）（见表4）的规定：
表4
基坑类别 围护结构墙顶位移监控值 围护结构墙体最大位移监控值 地面最大的沉降监控值
一级基坑 3 5 3
二级基坑 6 8 6
三级基坑 6 10 10
为全面控制基坑工程力学行为，做好环境保护及安全防护，避免风险，一般有十三项监测内容：（1）墙桩顶水平位移；（2）墙桩顶沉降；（3）孔降水压力；（4）土体侧向变形；（5）墙体变形；（6）墙体土压力；（7）支撑轴力；（8）坑底隆起；（9）地下水位；（10）SMW工法桩身应力；（11）立柱沉降；（12）周边建筑物沉降与倾斜；（13）周边地下管线沉降和位移。
根据基坑的重要性等级和基坑实际情况，分必测项目（√）和选择项目（）（见表5）：
表5
内容级别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
一级基坑 √ √ √ √ √ √ √ √ √
二级基坑 √ √ √ √ √
三级基坑 √ √ √
目前各种“规范”“规程”对变形监控值各有不同的标准，但总的范围值差异不大，上海市基坑工程设计规程（DBJ08-61-97）规定（见表6）具有代表性，可供参考。
表6
安全等级 墙顶位移mm 墙体最大位移mm 地面最大沉降mm 监控值的变化速率
监控值 设计值 监控值 设计值 监控值 设计值
一级 30 50 50 80 30 50 2mm/d
二级 60 100 80 120 60 100 3mm/d
三级 通常宜按二级基坑标准控制，当环境许可时，可适当放宽
型钢水泥土搅拌墙基坑容许变形值在《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）和《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97）中都有所规定（见表7）：
表7
环境条件 墙顶水平位移（mm) 墙体最大水平位移（mm) 坑外地表最大沉降（mm)
基坑周边10m范围内有地铁隧道、煤气总管、自来水总管，以及历史文物，近代优秀建筑等需要加以保护时 1‰ho 1.4‰ho 1‰ho
基坑周边1倍开挖深度范围内有自来水干线、小口径煤气管、民宅、大型建筑物或公共设施 2‰ho 3‰ho 2‰ho
开挖深度小于7m，周边环境无特别要求 5‰ho 7‰ho 5‰ho
注：ho—基坑开挖深度。
有些项目和市政工程的监控变形值综合列出供作参考：
立柱沉降差。隆起或沉降不得超过10mm，变化速度不得超过2 mm/d；
支撑弯矩及轴力。一般将报警值控制在80%设计允许最大值内；
基坑外水位。坑内降水或基坑开挖引起坑外地下水位下降不得超过1000mm（即1.0m），下降速度不得超过500mm/d；
煤气管变形。沉降或水平位移不得超过10mm，位移速率不超过2 mm/d；
4、监测方法与设备
4．1方法
由监测的目的可知，监测就是要能及时、准确、客观的放映基坑力学行为表现，从而指导和控制施工作业，为此监测方法必需：
（1）监测点布置要能反映基坑应力和变形动态，对基坑稳定性能起到控制作用；
（2）监测的手段宜简单可行，适应施工环境快速变化；
（3）监测的探头与埋设元件及基准点，尽可能不影响正常施工；
（4）为了全面反映支护结构体系力学行为，应采用多种监测手段等，监测对象与相应的监测项目和采用的仪表如下（如表8）：
表8
序号 监测对象 监 测 项 目 监测仪表和仪器
（一） 围护结构
1 围护桩顶（SMW工法） （1）桩顶水平位移 经纬仪、水准仪
（2）桩身土侧向位移 测斜仪
（3）桩内力 钢筋应力计（钢弦式、电阻式）
（4）桩水压力 压力孔隙水压力计
2 水平支撑 （1）轴力 钢筋应力计
3 圈梁、围梁 （1）内力 钢筋应力计
（2）水平位移 经纬仪
4 立柱 （1）垂直沉降 水准仪
5 坑底土层 （1）垂直隆起 水准仪
6 坑内土层 （1）水位 观测井、孔隙水压力计
7 格构柱 （1）内力 电阻式应力计
（二） 相邻环境
8 相邻地层 （1）分层沉降 分层沉降仪
（2）水平位移 经纬仪
9 地下管线 （1）垂直沉降 水准仪
（2）水平位移 经纬仪
10 相邻房屋 （1）垂直沉降 水准仪
（2）倾斜 经纬仪
（3）裂缝 裂缝观测仪
11 坑外地下水 （1）水位 观测井、孔隙水压力计
（2）分层水压 孔隙水压力
4．2各种监测精度要求
（1）桩顶水位平移：用经纬仪和前视固定点形成测量基线，测量桩顶各测点和基线距离变化，精度为1mm；
（2）桩体变形：在桩体内予埋测斜管，用测斜仪监测验桩体变形，精度为1mm；
（3）桩体土压力：用予埋在桩后和桩前入土段桩面上的压力计测试，精度不低于1/100（F·S）分辨率不低于5kPa；
（4）桩顶和立柱沉降监测：用水准仪监测，精度不低于1mm；
（5）土体侧向变形：用测斜仪测试，精度为1mm；
（6）坑底隆起：埋设分层沉降管，用沉降仪监测不同土体在开挖边程中的隆起变形，精度不低于1mm；
（7）孔隙水压力：用埋设孔隙压力计的方法监测，精度不低于1 kPa；
（8）地下水位测试：用设置水位管的方法测试，水位计的标尺最少该数为1mm；
（9）支撑轴力：用安装在支撑端部的轴力计测试，精度不低于1/100（F·S）；
（10）基坑周边地面建筑物的沉降和倾斜度，用经纬仪和水准仪测量，沉降测量精度不低于1mm；
（11）基坑周围地下管线的垂直和水平位移：通常在管线接头位置安装测点，用经纬仪和水准仪测量，精度不低于1mm。
4、3监测报告的要求及监测工作的几个问题
4、3、1监测报告。监测报告方应阐述的内容：
（1）监测工作的实施情况，与拟定的测试方案相比，在测试内容，测点布置，测试频率，测试周期等方面，有哪些变化，如何实施情况；
（2）以图表表示各种监测数据和变化规律，反映基坑施工中各种工况下应力与变形等的特征，以及监测对施工的具体指导作用；
（3）由监测结果对基坑稳定性作出综合评价，和某些奇异现象的解释，如何推进信息化施工。
4．3．2监测资料的要求
监测重要的资料是监测大纲，包括⑴测试项目和各测点布的平面、立面图；⑵采用的探头和仪器的标定资料和型号、规格；⑶测试频率和资料整理所采用计算式和方法；⑷各测试项目的报警值。
上述资料必须符合如下要求：
（1）使用正规的监理记录表格，数据应及时计算整理，并由记录人、校稿人签字后上报现场监理和有关部门；
（2）监测记录必须有相应的工况描述；
（3）对监测值的发生及变动情况应有评述，当接近报警值时，应及时通报现场监理，提请有关部门关注。
4．3．3监测工作的几个问题
（1）监测单位重经济效益，轻监测的责任。只是“报个警界值”就完了。对于这个报警值的来龙去脉、原因何在很少说明。根本没有意识到监测结果是指导施工的依据和事故判定的重要责任。
（2）具体的施工单位、施工人员并不在意监测的作用，不能自觉保护监测点。什么“信息化施工”视若罔闻，监测单位埋的测斜管很少能按次数量长期保存下来跟踪监测的，其它如电缆、探头、测点等都被施工破坏了。这样怎能获得全面的监测资料，又如何能有效指导施工。
（3）业主与监理不善于利用监测资料分析问题、解决问题。监测对业主与监理来说，是一种分析问题、处理问题的“工具”。基坑周边一幢房子因开挖应力释放发生倾斜，不能只依规范是否超过0.004来衡量其危害性，而应该根据监测资料分析产生倾斜的原因，及时采取相应措施，实际上产生0.004的倾斜是有一个发生发展的过程。这个发生发展过程监测资料早有反应，在于我们观察否？分析否？监理工作应以预防为主，事前控制、依据是什么？在这个问题上就监测资料。
（4）监测单位的监测项目，测点的设置，监测的频率要全面考虑工程特点。基坑必测项目必须要做，基坑两边地面建筑荷载不对称，测斜管反映出存在很大的偏压，因此造成房屋倾斜，可是就是没有监测该处支护桩桩顶的位移和沉降（必测项目）。这就很难说明偏压的实际存在。
5、结论
XX大学教学医疗综合大楼基坑监测重点应放在SMW工法桩的受力与变形、H型钢插入深度及采用多道砼支承的鞭梢效应影响深度，整体圆弧稳定及抗隆起的实际受力变形情况。格构柱的受力与变形，基坑采用多种桩型的支承砼桁架受力与变形，实际的温度收缩与膨胀、轴力作用下的压缩变形，桁架节点杆件多向交叉钢筋构造，受力等方面的深入探讨和研究，通过监测得到系统的数据，指导基坑开挖，采取应对措施，确保安全，为今后设计提供参考依据。其目的是希望有针对性的做好监测工作。