建筑基坑工程监测技术规范及监测方法技术讲解

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1. 建筑基坑工程监测技术规范及监测方法技术
2. 第一部分建筑基坑工程监测技术规范（GB 50497-2009）1、总则 2、术语 3、基本规定 4、监测项目 5、监测点布置 6、监测方法及精度要求 7、监测频率 8、监测报警 9、信息处理及反馈
3. 1、总则【1.0.1】为规范建筑基坑工程监测工作，保证监测质量，为信息化施工和优化设计提供依据，做到成果可靠、技术先进、经济合理，确保建筑基坑安全和保护基坑周边环境，制定本规范。在基坑工程实践中，基坑工程的实际工作状态与设计工况往往存在一定的差异，设计值还不能全面而准确地反映工程的各种变化，所以在理论分析指导下有计划地进行现场工程监测就显得十分必要。
4. 【1.0.2】本规范适用于一般土及软土建筑基坑工程监测，不适用于岩石建筑基坑工程以及冻土、膨胀土、湿陷性黄土等特殊土和侵蚀性环境的建筑基坑工程监测。本条是规范适用范围的界定。本规范适用于建（构）筑物地下工程开挖形成的基坑以及基坑开挖影响范围內的建（构）筑物及各种设施、管线、道路等监测。
5. 【1.0.3】建筑基坑工程监测应综合考虑基坑工程设计方案、建设场地的岩土工程条件、周边环境条件、施工方案等因素，制定合理的监测方案，精心组织和实施监测。影响基坑工程监测的因素很多，主要有：基坑工程设计与施工方案；岩土工程条件；邻近建（构）筑物、设施、管线、道路等的现状及使用状态；施工工期；气候条件、作业条件等。制定合理的监测方案。
6. 3、基本规定【3.0.1】开挖深度大于等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程以及其他需要监测的基坑工程应实施基坑工程监测。本条为强制性条文。本条是对建筑基坑工程监测实施范围的界定。周边环境较复杂的基坑是指基坑周边1-2倍基坑深度范围内存在地铁、共同沟、煤气管道、压力总水管、高压铁塔、历史文物、近代优秀建筑以及其他需要保护的建筑。
7. 【3.0.2】基坑工程设计提出的对基坑工程监测的技术要求应包括监测项目、监测频率和监测报警值等。由设计方提出的监测要求，并非是一个很详尽的监测方案，详细的监测方案应由第三方监测单位编制。但监测的有些内容或指标应由设计方明确提出，例如：应该进行哪些监测项目的监测？监测频率和监测报警值是多少？只有这样，监测单位才能依据设计方的要以及有关规范的规定，编制出合理的监测方案。
8. 【3.0.3】基坑工程施工前，应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。监测单位应编制监测方案，监测方案须经建设方、设计方、监理方等认可，必要时还需与基坑周边环境涉及的有关管理单位协商一致后方可实施。建设单位是建设项目的第一责任主体，因此应由建设单位委托基坑工程监测。基坑工程监测对技术人员的专业水平要求较高。实施第三方监测有利于保证监测的客观性和公正性，一发生重大环境安全事故或社会纠纷时，监测结果是责任判定的重要依据。第三方监测并不取代施工单位自己开展的必要的施工监测，
9. 【3.0.4】监测工作宜按下列步骤进行：1 接受委托； 2 现场踏勘，收集资料； 3 制定监测方案； 4 监测点设置与验收，设备、仪器校验和元器件标定； 5 现场监测； 6 监测数据的处理、分析及信息反馈； 7 提交阶段性监测结果和报告； 8 现场监测工作结束后，提交完整的监测资料。
10. 【3.0.6】监测方案应包括下列内容：工程概况；建设场地岩土工程条件及基坑周边环境状况；监测目的和依据；监测内容及项目；基准点、监测点的布设与保护；监测方法及精度；监测期和监测频率；监测报警及异常情况下的监测措施；监测数据处理与信息反馈；监测人员的配备；监测仪器设备及检定要求；监测作业安全及其他管理制度。
11. 【3.0.7】下列基坑工程的监测方案应进行专门论证：1 地质和环境条件复杂的基坑工程； 2 邻近重要建筑和管线，以及历史文物、优秀近现代建筑、地铁、隧道等破坏后果很严重的基坑工程； 3 已发生严重事故，重新组织施工的基坑工程； 4 采用新技术、新工艺、新材料、新设备的一、二级基坑工程； 5 其他需要论证的基坑工程。
12. 【3.0.8】监测单位应严格实施监测方案。当基坑工程设计或施工有重大变更时，监测单位应与建设方及相关单位研究并及时调整监测方案。
13. 【3.0.9】监测单位应及时处理、分析监测数据，并将监测结果和评价及时向建设方相关单位作信息反馈，当监测数据达到监测报警值时必须立即通报建设方及相关单位。
14. 4、监测项目【4.1.1】基坑工程的现场监测应采用仪器监测与巡视检查相结合的方法。仪器监测可以取得定量的数据，进行定量分析；目测为主的巡视检查更加及时，可以起到定性、补充的作用，从而避免片面地分析和处理问题。对一级或二级基坑则应强调以仪器监测为主。
15. 【4.1.2】基坑工程现场监测的对象包括：1 支护结构； 2 地下水状况； 3 基坑底部及周边土体； 4 周边建筑； 5 周边管线及设施； 6 周边重要的道路； 7 其他应监测的对象。
16. 【4.1.1】基坑工程的监测项目应与基坑工程设计方案、施工方案相匹配。应抓住关键部位，做到重点观测、项目配套，形成有效的、完整的监测系统。基坑工程监测又是一个系统，系统内的各项目监测有着必然的、内在的联系。必须形成一个有效的、完整的、与设计、施工工况相适应的监测系统并跟踪监测，才能提供完整、系统的测试数据和资料，才能通过监测项目之间的内在联系做出准确，分析、判断。
17. 【4.2.1】基坑工程仪器监测项目应根据表4.2.1进行选择。表4.2.1 建筑基坑工程仪器监测项目表基坑工程现场监测项目的选择与基坑工程等级有关。
18. 【4.3.2】基坑工程巡视检查应包括以下主要内容：1 支护结构（1）支护结构成型质量；（2）冠梁、支撑、围檩有无裂缝出现；（3）支撑、立柱有无较大变形；（4）止水帷幕有无开裂、渗漏；（5）墙后土体有无沉陷、裂缝及滑移；（6）基坑有无涌土、流砂、管涌。
19. 2 施工工况（1）开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；（2）基坑开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求一致，有无超长、超深开挖；（3）场地地表水、地下水排放状况是否正常，基坑降水、回灌设施是否运转正常；（4）基坑周围地面堆载情况，有无超堆荷载。
20. 3 基坑周边环境（1）地下管道有无破损、泄露情况；（2）周边建（构）筑物有无裂缝出现；（3）周边道路（地面）有无裂缝、沉陷；（4）邻近基坑及建（构）筑物的施工情况。
21. 4 监测设施（1）基准点、测点完好状况；（2）有无影响观测工作的障碍物；（3）监测元件的完好及保护情况。 5 根据设计要求或当地经验确定的其他巡视检查内容。
22. 5、监测点布置【5.1.1】基坑工程监测点的布置应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势，监测应布置在内力及变形关键特征点上，并应满足监控要求。监测点的布置首先要满足对监测对象监控的要求，但监测点的数量直接影响监测费用。保证对监测对象的状况做出准确地判断。在监测对象内力和变形变化大的代表性部位及周边环境重点监护部位，监测点应适当加密，以便更加准确地反映监测对象的受力和变形特征。
23. 【5.1.2】基坑工程监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作，并应减少对施工作业的不利影响。管线的观测点布设不能影响管线的正常使用和安全。在满足监控要求的前提下，应尽量减少在材料运输、堆放和作业密集区埋设的测点，以减少对施工作业产生的不利影响，同时也可以避免测点遭到破坏，提高测点的成活率。
24. 【5.1.3】监测标志应稳固、明显、结构合理，监测点的位置应避开障碍物，便于观测。
25. 【5.2.1】围护墙或基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应布置监测点。监测点水平间距不宜大于20m，每边监测点数目不宜少于3个。水平和竖向位移监测点宜为共用点，监测点宜设置在围护墙顶或基坑坡顶上。5.2 基坑及支护结构观测点设置在基坑边坡混凝土护顶或围护墙顶（冠梁）上，有利于观测点的保护和提高观测精度。
26. 【5.2.2】围护墙或土体深层水平位移监测点宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位。监测点水平间距宜为20～50m，每边监测点数目不应少于1个。用测斜仪观测深层水平位移时，当测斜管埋设在围护墙体内，测斜管长度不宜小于围护墙的深度；当测斜管埋设在土体中，测斜管长度不宜小于基坑开挖深度的1.5倍，并应大于围护墙的深度。以测斜管底为固定起算点时，管底应嵌入到稳定的土体中。
27. 对于一级、二级基坑，深层水平位移是一项很重要的监测项目，很多支护形式基坑水平位移的最大值并不发生在坑顶，因此仅仅观测坑顶的水平位移是不安全的，沿基坑围护墙或土体竖向布置测斜管观测不同深度的水平位移是十分必要的。监测孔应布置在基坑平面上挠曲计算值最大的位置。一般情况下基坑每侧中部、阳角处的变形较大，因此该处宜设监测孔。测斜仪测出的是相对位移，若以测斜管底端为固定起算点（基准点），应保持管底端不动，否则就无法准确推算各点的水平位移，所以要求测斜管管底嵌入到稳定的土体中。
28. 【5.2.3】围护墙内力监测点应布置在受力、变形较大且有代表性的部位。监测点数量和水平间距视具体情况而定。竖直方向监测点应布置在弯矩极值处，竖向间距宜为2m～4m。布置在围护墙出现弯矩极值的部位。平面上宜选择在围护墙相邻两支撑跨中部位、开挖深度较大以及地面堆载较大的部位。竖直方向（监测断面）上监测点宜布置支撑处和相邻两层支撑的中间部位，间距宜为2- 4m。
29. 【5.2.4】支撑内力监测点的布置应符合下列要求：监测点宜设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起控制作用的杆件上；每层支撑的内力监测点不应少于3个，各层支撑的监测点位置宜在竖向保持一致；钢支撑的监测截面宜选择在两支点间1/3部位或支撑的端头；混凝土支撑的监测面宜选择在两支点间1/3部位，并避开节点位置；每个监测点截面内传感器則设置数量及布置应满足不同传感器测试要求。
30. 【5.2.5】立柱的竖向位移监测点宜布置在基坑中部、多根支撑交汇处、地质条件复杂处的立柱上。监测点不应少于立柱总根数的5%，逆作法施工的基坑不应少于10%，且不应少于3根。立柱的内力监测点宜布置在受力较大的立柱上，位置宜设在坑底以上各层立柱下部的1／3部位。立柱沉降2～3cm，支撑轴力会增大约1倍，因此对于支撑体系应加强立柱的位移监测。立柱内力截面应选择在轴力较大杆件上受剪力影响小的部位，因此本条规定当采用应力计和应变计测试时，监测截面宜选择在坑底以上各层立柱下部的1/3部位。
31. 【5.2.6】锚杆的内力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置，基坑每边中部、阳角处和地质条件复杂的区段宜布置监测点。每层锚杆的内力监测点数量应为该层锚杆总的l%～3%，并不应少于3根。各层监测点位置在竖向上宜保持一致。每根杆体上的测试点宜设置在锚头附近和受力有代表性的位置。
32. 【5.2.7】土钉的内力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置，基坑每边中部、角处和地质条件复杂的区段宜布置监测点。监测点数量和间距应视具体情况而定，各层测点位置宜在竖向保持一致。每根土钉杆体上的测试点应设置在受力有代表性的位置。
33. 【5.2.8】坑底隆起（回弹）监测点应符符合下列要求：监测点宜按纵向或横向剖面布置，剖面宜选择在基坑的中央以及其他能反映变形特征的位置，剖面数量不应少于2个；同一剖面上监测点横向间距宜为10～30m，数量不应少于3个。
34. 【5.2.9】围护墙侧向土压力监测点的布置应符合下列要求：监测点应布置在受力、土质条件变化较大或其他有代表性的部位；平面布置上基坑每边不宜少于2个监测点。竖向布置上监测点间距宜为2m～5m，下部宜加密；当按土层分布情况布设时，每层应至少布设1个测点，且宜布置在各层土的中部。在平面上宜与深层水平位移间可以相互验证，便于对监测项目的综合分析。
35. 【5.2.10】孔隙水压力监测点宜布置在基坑受力、变形较大或有代表性的部位。竖向布置上监测点宜在水压力变化影响深度范围内按土层分布情况布设，竖向间距宜为2m~5m，数量不宜少于3个。孔隙水压力的变化是地层位移的前兆，对控制打桩、沉井、基坑开挖、隧道开挖等引起的地层位移起到十分重要的作用。
36. 【5.2.11】地下水位监测点的布置应符合下列要求：基坑内地下水位当采用深井降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和两相邻降水井的中间部位；当采用轻型井点、喷射井点降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和周边拐角处，监测点数量应视具体情况确定；基坑外地下水位监测点应沿基坑、被保护对象的周边或在基坑与被保护对象之间布置，监测点间距宜为20~50m。相邻建筑、重要的管线或管线密集处应布置水位监测点；当有止水帷幕时，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处；水位观测管的管底埋置深度应在最低设计水位或最低允许地下水位之下3～5m。承压水水位监测管的滤管应埋置在所测的承压含水层中；回灌井点观测井应设置在回灌井点与被保护对象之间。
37. 【5.3.1】从基坑边缘以外1～3倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境应作为监测对象。必要时尚应扩大监测范围。例如在粉质黏土中，如果止水帷幕埋深没有达到不透水层，降水期过长，基坑周边土体变形影响范围较广。 5.3 基坑周边环境
38. 【5.3.3】建筑竖向位移监测点布置应符合下列要求：建筑四角、沿外墙每10～15m处或每隔2-3根柱基上，且每侧不少于3个监测点；不同地基或基础的分界处；不同结构的分界处；变形缝、抗震缝或严重开裂处的两侧新、旧建筑或高、低建筑交接处的两侧；高耸构筑物基础轴线的对称部位，每一构筑物不应少于4点。
39. 【5.3.4】建筑水平位移监测点应布置在建筑的外墙墙角、外墙中中间部位的墙上或柱上、裂缝两侧以及其他有代表性的部位，监测点间距视具体情况而定，一侧墙体的监测点不宜少于3点。
40. 【5.3.5】建筑倾斜监测点应符合下列要求：监测点宜布置在建筑角点、变形缝两侧的承重柱或墙上；监测点应沿主体顶部、底部上下对应布设，上、下监测点应布置在同一竖直线上；当由基础的差异沉降推算建筑倾斜时，监测点的布置应符合本规范第5.3. 3条的规定。
41. 【5.3.6】建筑裂缝、地表裂缝监测点应选择有代表性的裂缝进行布置，当原有裂缝增大或出现新裂缝时，应及时增设监测点。对需要观测的裂缝，每条裂缝的监测点至少应设2个，且宜设置在裂缝的最宽处及裂缝末端。
42. 【5.3.7】管线监测点的布置应符合下列要求：应根据管线修建年份、类型、材料、尺寸及现状等情况，确定监测点设设置；监测点宜布置在管线的节点、转角点和变形曲率率较大的部位，监测点平监测点平面间距宜为15～25m，并宜延伸至基坑边缘以外1-3倍基坑开挖深度范围内的管线；供水、煤气、暖气等压力管线宜设置直接监测点，在无法埋设直接监测点的部位，可设置间接监测点。
43. 【5.3.8】基坑周边地表竖向位移监测点宜按监测剖面设在坑边中部或其他有代表性的部位。监测剖面应与坑边垂直，数量视具体情况确定。每个监测剖面上的监测点数量不宜少于5个。
44. 【5.3.9】土体分层竖向位移监测孔应布置在靠近被保护对象且有代表性的部位，数量应视具体情况确定。在竖向布置上测点宜设置在各层土的界面上，也可等间距设置。测点深度、测点数量应视具体情况确定。
45. 6、监测方法及精度要求【6.1.2】变形监测基准点和工作基点的布设应符合下列要求：每个基坑工程至少应有3个稳定、可靠的点作为基准点；工作基点应选在相对稳定和方便使用的位置。在通视条件良好、距离较近、、观测项目较少的情况下，可直接将基准点作为工作基点；监测期间，应定期检查工作基点和基准点的稳定性。
46. 【6.1.3】监测仪器、设备和元件应满足观测精度和量程的要求，具有良好的稳定性和可靠性；应经过校准或标定，且校核记录和标定资料齐全，并应在规定的校准有期内使用。监测过程中应定期进行监测仪器、设备的维护保养、检测以及监测元件的检查。
47. 【6.1.4】对同一监测项目，监测时宜符合下列要求：采用相同的观测方法和观测路线；使用同一监测仪器和设备；固定观测人员；在基本相同的环境和条件下工作。将监测中的系统误差减到最小或相对固定，以达到提高监测精度的目的。
48. 【6.1.5】监测项目初始值应在相关施工工序之前测定，并取至少连续观测3次的稳定值的平均值。
49. 【6.2.2】水平位移监测基准点的埋设应按现行标准《建筑变形测量规范》JGJ 8执行，宜设置有强制对中的观测墩，并宜采用精密的光学对中装置，对中误差不宜大于0.5mm。强制对中装置宜选择防锈的铜质材料，并采用防护装置进行保护。当采用强制对中观测墩时，周围2m内严禁堆积杂物，以免碰到观测墩，并需要定期检查、维护。
50. 【6.4.2】测斜仪的系统精度不宜低于0.25mm/m，分辨率不宜低于: 0.02mm/500mm。
51. 【6.4.3】测斜管应在基坑开挖1周前埋设，埋设时应符合下列要求： 1 埋设前应检查测斜管质量，测斜管连接时应保证上、下管段的导槽相互对准、顺畅，各段接头及管底应保证密封； 2 测斜管埋设时应保持竖直，防止发生上浮、断裂、扭转；测斜管一对导槽的方向与所需测量的位移方向保持一致； 3 当采用钻孔法埋设时，测斜管与钻孔之间的孔隙应填充密实。
52. 【7.0.2】基坑工程监测工作应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。监测工作应从基坑施工前开始，直至地下工程完成为止。对有特殊要求的基坑周边环境的监测应根据需要延续至变形趋于稳定后才能结束。
53. 【7.0.3】监测项目的监测频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率。对于应测项目，在无数据异常和事故征兆的情况下，开挖后仪器监测频率可按表7.O.3确定。
54. (本页无文本内容)
55. (本页无文本内容)
56. 【7.0.4】当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率。监测数据达到报警值；监测数据变化较大或者速率加快；存在勘察未发现的不良地质：超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计工况施工；基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；支护结构出现开裂；边地面突发较大沉降或出现严重开裂；邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂；坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流砂等现象；坑工程发生事故后重新组织施工；出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。
57. 8、监测报警【8.0.1】基坑工程监测必须确定监测报警值，监测报警值应满足基坑工程设计、地下主体设计以及周边环境中被保护对象的控制要求。监测报警值应由基坑工程设计方确定。监测报警是建筑基坑工程实施监测的目的之一，是预防基坑工程事故发生、确保基坑及周边环境安全全的重要措施，监测报警值是监测工作的实施前提，是监测期间对基坑工程正常、异常和危险三种状态进行判断的重要依据，因此基坑工程监测必须确定监测报警值。监测报警值应由基坑工程设计方根据基坑工程的设计计算结果、周边环境中被保护对象的控制要求等确定，
58. 【8.0.3】基坑工程监测报警值应以监测项目的累计变化量和变化速率值两个值控制。正常是指基坑的受力和变形均在设计安全范围内；异常是指监测对象受力或变形呈现出不符合一般规律的状态；危险则是指监测对象的受力或变形呈现出低于结构安全储备、可能发生破坏的状态。累计变化量反映的是监测对象即时状态与危险状态的关系，而变化速率反映的是监测对象发展变化的快慢。过大的变化速率，往往是突发事故的先兆。
59. 【8.0.4】基坑及支护结构监测报警值应根据土质特征、设计结果及当地经验等因素确定，当无当地经验时，可按表8.0.4采用。
60. 【8.0.5】周边环境监测报警值的限值应根据主管部门的要求确定，如无具体规定，可按8.O.5采用。
61. 第二部分：监测方法技术一、垂直位移测量二、水平位移测量三、倾斜测量四、裂缝观测五、深层水平位移六、围护体系内力七、孔隙水压力八、土压力九、地下水位十、分层沉降(坑底隆起)
62. 一、垂直位移测量 1、监测项目：地表，围护墙顶，坑内立柱，管线，建筑物，防汛墙、高架立柱、地铁隧道等构筑物等需要监测垂直位移。 2、仪器：水准仪，连通管（静力水准仪--测量相对变化），全站仪（三角高程，比较少）。
63. 3、原理方法：水准路线的分类： ★ 附合水准路线：从一个已知高程的水准点(BM1)起，沿一条路线进行水准测量，以测定另外一些水准点或垂直位移监测点的高程，最后连测到另一个已知高程的水准点(BM2)，称为附合水准路线。如下图所示
64. ★ 支水准路线：从一个已知高程的水准点起，沿一条路线进行水准测量，以测定另外一些水准点或垂直位移监测点的高程，最后不连测到任何已知高程的水准点称为支水准路线。为了对测量成果进行检核，并提高成果的精度，单一水准支线必须进行往返测量。
65. ★ 闭合准路线：从一个已知高程的水准点(BM1)起，沿一条环形路线进行水准测量，测定沿线一些水准点或垂直位移监测点的高程，最后又回到水准点(BM1)，称为闭合水准路线。如图所示
66. 水准路线的拟定：日常监测中，应采用附合水准路线或闭合水准路线。没有任何规范中规定变形观测采用支水准路线观测。
67. 二、水平位移测量
68. 1、视准线法以两固定点间经纬仪的视线作为基准线，测量监测点到基准线的距离，确定偏移量的测量方法。
69. 2、小角度法在测站上测量测站点至监测点的距离及固定方向与监测点方向间的夹角,以确定位移矢量的方法。每次测量夹角的变化，夹角变化量与距离的乘积即位移量。
70. 三、倾斜测量建筑物、构筑物的倾斜监测的方法有两种：一是直接测定建筑物的倾斜；二是通过测量建筑物基础相对沉降的方法来确定建筑物的倾斜。直接测定建筑物的倾斜：应测定建筑物顶部相对于底部或各层间相对于下层的水平位移与高差，分别计算整体或分层的倾斜度、倾斜方向以及倾斜速度。
71. 四、裂缝观测基坑周边建（构）筑物的裂缝往往由不均匀沉降产生，对基坑周边建（构）筑物的裂缝观测与沉降观测同步进行，以便于综合分析，及时采取措施，确保构筑物安全。裂缝观测主要包括测定建筑物上的裂缝分布位置，裂缝走向、长度、宽度及其化程度。裂缝观测包括：周边建构筑物的裂缝、地表裂缝、围护结构裂缝。裂缝观测是基坑巡视中的重要且直观的项目之一。
72. 裂缝监测如下图所示。在监测裂缝中部的两侧各粘贴一块金属不锈钢板，钢板中心钻一小圆孔，埋设时圆孔连线方向垂直于裂缝（裂缝宽度），同时在裂缝的两端也各作一个标记，以观测裂缝的开展情况（裂缝长度）；也可以采用在裂缝两端设置石膏薄片，使其与裂缝两侧牢固粘结，当裂缝裂开或加大时，石膏片也裂开，监测时可测定其裂缝的大小和变化。
73. 围护结构裂缝观测围护结构裂缝观测是基坑巡视较为关键的内容之一。主要对观测如下几方面：（1）冠梁、支撑、围檩目测是否有明显裂缝，如果有明显裂缝的，需对其进行裂缝跟踪观测。（2）止水帷幕是否开裂、渗漏。（3）墙后土体的裂缝。基坑开挖取土后，围护结构会产生变形，通常会出现围护墙与墙后土体脱开的情况，出现新的裂缝。
74. 五、深层水平位移监测
75. （一）测斜仪系统简介1、测斜仪是通过测量测斜管轴线与铅垂线之间夹角变化量，来监测围护墙体、土体深层侧向位移的高精度仪器。 2、测斜仪分为固定式和活动式两种，按与垂线夹角监测范围不同又分为垂直向测斜仪和水平向测斜仪。固定式是将测头固定埋设在结构物内部的固定点上；活动式即先埋设带导槽的测斜管，间隔一定时间将测头放入管内沿导槽滑动测定斜度变化，计算水平位移。
76. 3、按传感器型式分类：可细分为滑动电阻式、电阻应变片式、振弦式及伺服加速度计式四种。
77. 4、活动式测斜仪系统组成：由探头、测读仪、电缆和测斜管四部分组成。 1) 探头：装有重力式测斜传感器。 2) 测读仪：测读仪是二次仪表，需和探头配套使用。 3) 电缆：连接探头和测读仪的电缆起向探头供给电源和给测读仪传递监测信号的作用，同时也起到收放探头和测量探头所在测点与孔口距离。 4)测斜管：测斜管一般由塑料管或铝合金管制成。常用直径为50～75mm，长度每节2～4m，测斜管内有两对相互垂直的纵向导槽。测量时，测头导轮在导槽内可上下自由滑动。
78. 5、主要测斜仪美国Geokon-603测斜仪美国Geokon公司生产，Geokon－603读数仪，配6000系列探头，能自动记录观测数据。系统总量程为±53°，系统精度±6 mm/30 m，灵敏度±10弧秒(±0.05 mm/m)。
79. SINCO测斜仪、电缆和读数仪美国SINCO测斜仪，能自动记录观测数据。测量范围：垂直方向±53° ；精度：0.02mm/每500mm；重复性：±0.003° ；工作温度范围：-20-+50℃；重量：1.8公斤。
80. 北京航天CX-06A测斜仪北京航天测斜仪，能自动记录观测数据。传感器分辨率：±0.02mm/8″系统总精度：±4mm/15m 测量范围：±50°数字显示：4.5位测量电缆：Φ9.5mm六芯导线导轮间距：500mm
81. 测斜用PVC高精度测斜管
82. ABS、铝合金高精度测斜管
83. （二）深层侧向位移 (测斜)原理1、结构原理 1.1、电阻应变片式测斜仪：探头内有一青铜弹簧片做的下挂摆锤，弹簧片两侧各贴两片电阻应变片，构成差动可变阻式传感器，使之在弹性极限内探头的倾角与电阻应变读数呈线性关系。代表仪器：葛南测斜仪优点：产品价格便宜缺点：量程有限，耐用时间不长
84. 1.2、伺服加速度计式测斜仪：探头内有一个受重力作用的摆锤，并布置有力平衡伺服加速度计，其内部的位置传感器可以探测摆锤的位置，并且提供足够的恢复力使摆块回到其铅直零位置。此恢复力的大小可转变成电信号输出，在读数仪上显示为倾斜量的测量。代表仪器：基康603、SINCO测斜仪(两个加速度计) 北京航天部CX-06测斜仪(一个加速度计) 优点：精度高、量程大和可靠性好缺点：抗震性能较差(激震时传感器容易损坏)
85. 2、计算原理基坑监测时，一般只考虑垂直于围护体的方向，即X+、X-方向，需连续测二次来消除力平衡伺服加速度仪零漂的影响(一测回)；每点水平偏移量是通过计算上部滑轮组相对于下部滑轮组所产生的倾角(θ)乘以观测读数间距(L)和相应的系数得到。总水平偏移量是将每点的水平偏移量进行累加获到，该偏移曲线为一条连续的曲线，也就是说只要确定了一个基准点，整条曲线的位置就能确定下来。
86. （三）测斜操作方法和注意事项
87. 1、测斜测读方法 1）测斜管口应可靠固定。并做好水平位移测点的标记，每次测斜前，先用测量方法测读管口水平位移，以这个读数作为测斜的基准读数； 2）每次测读前，应将测斜传感器放在管底停置几分钟，使得传感器的温度与管内的水温一致。最下面一点的位置应是从管口向下n倍传感器滑轮中心距； 3）从下而上，每提一个滑轮中心距就读一次数，直到管口。每个深度的读数同时记录X、Y互相垂直的二个方向的读数； 4）将传感器探头旋转180度，重复3步操作，完成一个测回。可以进行多个测回读数，检查多次重复读数的误差，取平均值作为测量结果。
88. 1）、每测孔第一次测试前应定义一个正方向(基坑监测中以朝基坑方向位移作为正方向，即A0或X+)。一般测斜仪探头向高轮方向倾斜数据显示为正值，因此可以高轮方向作为正方向。2）、每个工程开始前，应对测斜仪进行全面维修保养(检查导轮、弹簧等是否需要更换)，尽可能避免中途更换仪器。2、操作中的注意事项
89. 3）、测斜仪探头内加速度计比较容易损坏，使用过程中一定注意要小心轻放；在工地现场测试过程和使用间隙，测试人员一定不能离开仪器，绝不可将仪器随意放置在路边等处。 4）、测斜仪探头和电缆联接时应检查定位槽和O型圈，小心仔细连接电缆和探头，要保持插头和插座成一直线，避免硬插将插针折弯或折断。
90. （四）几点重要提示水平位移要作为重点项目进行观测，并以此修正测斜曲线顶部位移(要与测斜管同点)；要相信测斜数据，测斜仪在仪器状况良好时反推孔口位移，精度在1-2mm以内是绝对有保证的；监测要与施工工况相结合，数据分析要与人工巡视相结合，发现施工与设计工况不符时，及时在监测意见提出合理建议；把握测点埋设的时间，注意测点的时效性、可靠性；测斜管应尽可能紧贴围护墙布置，密切注意围护墙端部的变形，孔底不应采用归零计算；
91. 测斜管测点被埋、被压在报告中予以注明，测点布置图与实际布点相一致；应同等重视最大变形量和变形速率这两个指标；数据变化较大，有危险征兆时要及时签发报警备忘录(工程联系单)并签收；不利环境、恶劣天气的监测工作不能放松；需要重视的围护形式：采用钢板桩、厚度600的地墙、土钉墙、重力坝等围护的工程要特别小心，这种围护形式因为刚度小、整体性差、柔度大、施工质量得不到保证、开挖速度快或超挖、隔水性差、位移变形发展迅速等多方面原因，令人防不胜防；开挖前期掌握变形发展规律，监测频率要视变形发展而定。
92. 六、围护体系内力1、监测项目主要包括支撑内力、锚杆拉力、围护墙内力、围檩内力、立柱内力等。支撑内力、锚杆拉力为板式围护体系一、二级监测等级必测项目，三级监测等级选测项目。围护墙内力、围檩内力为板式围护体系一级监测等级必测项目，二级监测等级选测项目。立柱内力为板式围护体系一、二级监测等级选测项目，主要用于逆作法施工。
93. 一、围护体系内力支撑轴力
94. 地墙内力
95. 锚索拉力
96. 立柱内力
97. 2、仪器和设备钢弦式传感器基本原理 ●钢弦式传感器测定的参数为钢弦的自振频率。 ●钢弦的自振频率取决于钢弦的长度、钢弦材料的密度和钢弦所受的内应力。关系式： ● 传感器的激振由一个电磁线圈(磁芯)来完成。
98. 2、仪器和设备钢弦式传感器基本原理 ● 钢弦张力与自振频率的平方差呈正比关系。计算公式：式中 —待测物理量； —与待测物理量相匹配的标定系数； —测试频率（Hz）； —初始频率（Hz）。 ●根据预先标定的频率-应力曲线或频率—应变曲线即可换算出所需测定的压力值或变形值。
99. 2、仪器和设备测读设备—频率仪注意：由于频率仪在测试时会发出很高的脉冲电流，所以在测试时操作者必须使测试接头保持干燥，并使接头处的两根导线相互分开，不要有任何接触,不然会影响测试结果。
100. 2、仪器和设备 2.1 钢筋应力计用于测量钢筋混凝土构件内的钢筋应力。

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