基坑變形監(jiān)測設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I 基坑變形監(jiān)測設(shè)計(jì)畢業(yè)論文基坑變形監(jiān)測設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 目目 錄錄 摘要 I 1 變形監(jiān)測概述 1 1 1 變形監(jiān)測的意義和目的 1 1 2 變形監(jiān)測的特點(diǎn) 2 1 3 變形監(jiān)測的內(nèi)容 3 1 4 變形分析的發(fā)展與應(yīng)用 4 2 變形觀測技術(shù) 6 2 1 變形監(jiān)測的精度 6 2 2 觀測點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與埋設(shè) 7 2 3 基坑回彈監(jiān)測 8 3 基坑變形監(jiān)測與變形分析 13 3 1 基坑工程概念 13 3 2 工程概況 15 3 3 工程地質(zhì)條件 16 3 4 技術(shù)依據(jù) 17 3 5 監(jiān)測工程流程 18 3 6 控制點(diǎn)的布設(shè) 18 3 7 基坑變形監(jiān)測精度方法及周期確定 22 3 8 觀測方案 26 3 9 觀測儀器與施測方法及技術(shù)指標(biāo) 26 4 變形監(jiān)測的影響因素 29 5 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理及提交成果 31 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) II 5 1 內(nèi)業(yè)處理 31 5 2 警戒值的確定 31 5 3 觀測成果表 32 5 4 變形監(jiān)測位移曲線圖 34 5 5 成果分析 36 結(jié)束語 37 致謝 38 參考文獻(xiàn) 39 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 0 1 變形監(jiān)測概述變形監(jiān)測概述 1 1 變形監(jiān)測的意義和目的變形監(jiān)測的意義和目的 在測量工程的實(shí)踐和科學(xué)研究活動(dòng)中 變形監(jiān)測占有重要的位置 工 程建筑物的興建 從施工開始到竣工 以及建成后整個(gè)運(yùn)營期間都要不斷 地監(jiān)測 以便掌握變形的情況 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題 保證工程建筑的安全 人 類開發(fā)自然資源的活動(dòng) 例如抽取地下水 采油 采礦等 會(huì)破壞地殼上 部的平衡 造成地面變形 這種變形需要長期監(jiān)測監(jiān)視 以便采取措施控 制其發(fā)展 保證人類正常的生產(chǎn)和生活 例如 在人口密集的地區(qū)大量抽 取地下飲用水 造成地面沉陷 地面不均勻的沉陷會(huì)引起建筑物和工業(yè)設(shè) 施的損壞 地下采礦引起礦體上方巖層的移動(dòng) 嚴(yán)重的會(huì)造成地面滑坡和 塌方 危機(jī)人民生命財(cái)產(chǎn) 需要監(jiān)測 近年來 人們開始在城市下面 工 業(yè)設(shè)施和交通干線下面 水體 河流 湖泊 海洋 下面采礦 稱為三下 采礦 這些對變形監(jiān)測都提出了更高的要求 地殼中地應(yīng)力的長期積累 造成地震 嚴(yán)重地危及人類的生存 監(jiān)測地殼的變形是預(yù)報(bào)地震的重要手 段 盡管地殼變形監(jiān)測不是本書討論的重點(diǎn) 但本篇討論的監(jiān)測技術(shù) 監(jiān) 測網(wǎng)設(shè)計(jì)方法 以及觀測數(shù)據(jù)處理技術(shù)對地殼變形 也有書叫地殼形變 監(jiān) 測仍有很好的參考價(jià)值 變形監(jiān)測有實(shí)用上和科學(xué)上兩方面的意義 實(shí)用上的意義主要是檢查各 種工程建筑物和地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題 以便采取措施 科學(xué) 上的意義包括更好地理解變形的機(jī)理 驗(yàn)證有關(guān)工程設(shè)計(jì)的理論 以及建 立正確的預(yù)報(bào)變形的理論和方法 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 2 變形監(jiān)測的特點(diǎn)變形監(jiān)測的特點(diǎn) 與工程建設(shè)中的測圖與施工測量相比 變形監(jiān)測有很多自身特點(diǎn) 有 以下幾點(diǎn) 1 精度要求 與其他測量工作相比 變形監(jiān)測的精度要求高 典型的精度要求在 1mm 一般來說 如果變形監(jiān)測是為了是變形值不超過某一允許的數(shù)值 以 確保建筑的安全 則其觀測的誤差小于允許值的 1 10 1 20 如果是為了研 究變形的過程 則其誤差應(yīng)比上面的數(shù)值小的多 甚至應(yīng)采用目前測量手 段和儀器發(fā)所能達(dá)到的最高精度 2 重復(fù)觀測 眾所周知 一般城市測量控制網(wǎng) 改造或補(bǔ)充一些點(diǎn)時(shí) 一般不再重 復(fù)觀測 而用于變形監(jiān)測的網(wǎng)則必須相隔一定時(shí)間進(jìn)行重復(fù)觀測 只有重 復(fù)觀測 才能從坐標(biāo)或高程值的變經(jīng)中發(fā)現(xiàn)變形 3 嚴(yán)密地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 一些變形體的變形大都較小 有的與測量誤差有相同的數(shù)量級 故要 采取一些方法從含有觀測誤差的觀測值中分離出變形信息 4 多學(xué)科的配合 變形測量工作不僅需要測繪學(xué) 尚需要土木工程和土力學(xué)及巖石力學(xué) 等方面的知識(shí) 5 責(zé)任重大 變形觀測責(zé)任重大 它需要一絲不茍地認(rèn)真工作 由于變形量都是微 觀變化 更應(yīng)從帶有觀測誤差的觀測值中 找出變形規(guī)律的蛛絲馬跡 及 時(shí)正確預(yù)報(bào)危害變形 使人們避免災(zāi)害 減少損失 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 1 3 變形監(jiān)測的內(nèi)容變形監(jiān)測的內(nèi)容 變形觀測的內(nèi)容 應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)與地基情況來定 要求有明確 的針對性 既要有重點(diǎn) 又要作全面考慮 以便能正確反映出建筑物的變 化情況 達(dá)到監(jiān)視建筑物的安全運(yùn)營 了解其變形規(guī)律之目的 例如 1 工業(yè)與民用建筑物 對于基礎(chǔ)而言 主要觀測內(nèi)容是均勻沉陷與不 均勻沉陷 從而計(jì)算絕對沉陷值 平均沉陷值 相對彎曲 相對傾斜 平 均沉陷速度以及繪制沉陷分布圖 對于建筑物本身來說 則主要是傾斜與 裂縫觀測 對于工業(yè)企業(yè) 科學(xué)試驗(yàn)設(shè)施與軍事設(shè)施中的各種工藝設(shè)備 導(dǎo)軌等 其主要觀測內(nèi)容是水平位移和垂直位移 對于高大的塔式建筑物 和高層房屋 還應(yīng)觀測其瞬時(shí)變形 可逆變形和扭轉(zhuǎn) 即動(dòng)態(tài)變形 2 土工建筑物 以土壩為例 其觀測項(xiàng)目主要為水平位移 垂直位移 滲透 浸潤線 以及裂縫觀測 3 鋼筋混凝土建筑物 以混凝土重力壩為例 其主要觀測項(xiàng)目為垂直 位移 從而可以求得基礎(chǔ)與壩體地轉(zhuǎn)動(dòng) 水平位移 從而可以求得壩體的 撓曲 以及伸縮縫的觀測 以上內(nèi)容通常稱為外部變形觀測 也就是說用 測量的方法求出建筑物外形在空間位置方面的變化 此外 由于混凝土壩 是一種大型水工建筑物 其安危影響很大 設(shè)計(jì)理論也比較復(fù)雜 除了觀 測其外形的變化之外 還要了解其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的的情況 例如混凝土應(yīng)力 鋼筋應(yīng)力 溫度等 這些內(nèi)容通常稱為內(nèi)部觀測 它一般是將電學(xué)儀器 或其它儀器 埋設(shè)在壩體內(nèi)部 以電纜 管道 連至廊道內(nèi) 定期進(jìn)行 觀測 外部觀測與內(nèi)部觀測之間有著密切的聯(lián)系 應(yīng)該同時(shí)進(jìn)行 以便在 資料分析時(shí)可以互相補(bǔ)充 互相驗(yàn)證 本篇所討論的內(nèi)容僅艱于外部變形 觀測 4 地表沉降 對于建立在江河下游沖積層上的城市 由于工業(yè)用水需 要大量地吸取地下水 而影響地下土 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 層的結(jié)構(gòu) 將使地面發(fā)生沉降現(xiàn)象 例如 我國某城市地表沉降觀測的結(jié) 果表明地表有時(shí)沉降 有時(shí)回升 這與季節(jié)性地吸取地下水有關(guān) 對于地 下采礦地區(qū) 由于在地下大量的采掘 也會(huì)使地表發(fā)生沉降現(xiàn)象 這種沉 降現(xiàn)象嚴(yán)重的城市地區(qū) 暴雨以后將發(fā)生大面積的積水 影響倉庫的使用 與居民的生活 有時(shí)甚至造成地下管線的破壞 危及建筑物安全 因此 必須定期地進(jìn)行觀測 掌握其沉降與回升的規(guī)律 以便采取防護(hù)措施 為了更全面地了解影響工程建筑物變形的原因及其規(guī)律 以及有些特 種工程建筑物的要求 有時(shí)在其勘測階段要進(jìn)行地表形變觀測 以研究地 層的穩(wěn)定性 為了達(dá)到上述各項(xiàng)目的 通常在工程建筑物的設(shè)計(jì)階段 在調(diào)查建筑 物地基負(fù)載性能 研究自然因素對建筑物變形影響的同時(shí) 就應(yīng)著手?jǐn)M定 變形觀測的設(shè)計(jì)方案 并將其作為工程建筑物的一項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容 以便在施 工時(shí) 就將標(biāo)志和設(shè)備埋置在設(shè)計(jì)位置上 從建筑物開始施工就進(jìn)行觀測 一直持續(xù)到變形終止 1 4 變形分析的發(fā)展與應(yīng)用變形分析的發(fā)展與應(yīng)用 在變形分析中 出于實(shí)用 簡便上的考慮 我們一般應(yīng)用較多的是單 測點(diǎn)模型 同時(shí) 為顧及監(jiān)測點(diǎn)的整體空間分布特性 多測點(diǎn)變形監(jiān)控模 型也得到了發(fā)展 但是 從現(xiàn)行的變形分析方法中 我們不難發(fā)現(xiàn) 大多都是離線的 事 后的 不能進(jìn)行即時(shí)預(yù)報(bào)與監(jiān)控 無法在緊急關(guān)頭為突發(fā)性災(zāi)害提供即時(shí) 決策咨詢 這與目前的自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的要求很不相符 為此 研究在線 實(shí)時(shí)分析與監(jiān)控的方法成為技術(shù)的關(guān)鍵 已有研究表明 采用遞推算法的 貝葉斯動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行大壩監(jiān)測的動(dòng)態(tài)分析是可行的 在隔河巖大壩 GPS 自 動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)中 我們采用遞推式卡爾曼濾波模型進(jìn)行全自動(dòng)在線實(shí)時(shí)數(shù) 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 據(jù)處理起到了較好效果 誕生于 20 世紀(jì) 80 年代末的小波分析理論 是一種最新的時(shí)頻局部化 分析方法 被認(rèn)為是自傅立葉分析方法后的突破性進(jìn)展 應(yīng)用小波方法 進(jìn)行時(shí)頻分析 可望有效地求解變形的非線性系統(tǒng)問題 通過小波變換提 取變形特征 但這一研究領(lǐng)域才剛剛起步 在變形分析方面尚無實(shí)質(zhì)性的 研究成果 第二十一屆 IUGG 大會(huì) 小波理論及其應(yīng)用 被 IAG 確定為大地 測量新理論的研究方向之一 在 1999 年召開的第二十二屆 IUGG 大會(huì)上 小波理論及其在大地測量和地球動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用 再次被 IAG 確定為 GIV 分會(huì) 大地測量理論與方法 的新的研究小組 可見 開展小波理論及其應(yīng) 用研究的重要性 從目前的應(yīng)用研究來看 雖然小波分析要求大子樣容量 的時(shí)間序列數(shù)據(jù) 但是 長序列數(shù)據(jù)可從 GPS TPS 等集成的自動(dòng)化監(jiān)測系 統(tǒng)中得到保障 小波分析為高精度變形特征提取提供了一種數(shù)學(xué)工具 可 實(shí)現(xiàn)其他方法無法解決的難題 對非平穩(wěn)信號消噪有著其他方法不可比擬 的優(yōu)點(diǎn) 小波理論在變形監(jiān)測 尤其是動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測 的數(shù)據(jù)分析方面將會(huì) 發(fā)揮巨大的作用 總之 隨著變形觀測技術(shù) 計(jì)算機(jī)軟件和新興數(shù)學(xué)理論的發(fā)展 變形 分析的新方法研究將會(huì)不斷涌現(xiàn) 同時(shí) 由于變形體的不確定性和錯(cuò)綜復(fù) 雜性 各種自然災(zāi)害的突發(fā)性 需要我們用新的思維方式和方法來研究變 形觀測問題 將各種災(zāi)害損失減少到最低程度 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 變形觀測技術(shù)變形觀測技術(shù) 2 1 變形監(jiān)測的精度變形監(jiān)測的精度 工程建筑物的變形觀測能否達(dá)到預(yù)定目的 要受很多因素的影響 其 中 最基本的因素是觀測點(diǎn)的布置 觀測的精度與頻率 以及每次觀測所 進(jìn)行的時(shí)間 觀測點(diǎn)的布置與各類工程的特點(diǎn)有關(guān) 在工業(yè)與民用建筑物的變形觀測中 由于其主要觀測內(nèi)容是基礎(chǔ)沉陷 和建筑物本身的傾斜 其觀測精度應(yīng)根據(jù)建筑物基礎(chǔ)的允許沉陷值 允許 傾斜度 允許相對彎矩等來決定 同時(shí)也應(yīng)考慮其沉陷速度 例如 我國 建筑設(shè)計(jì)部門在研究高層建筑物的傾斜時(shí) 根據(jù)前述的觀點(diǎn)以允許傾斜值 的 1 20 作為觀測的精度指標(biāo) 某綜合勘察院在觀測一幢大樓的變形時(shí) 根 據(jù)設(shè)計(jì)人員提出的允許傾斜度 a 4 求得頂點(diǎn)的允許偏移值為 120mm 以其 1 20 作為最后觀測中誤差 即 m 6mm 在生產(chǎn)實(shí)踐中 求得必要的中誤 差以后 如果根據(jù)本單位的儀器設(shè)備和技術(shù)力量 能夠比較容易地達(dá)到精 度要求 而且在不必花費(fèi)很大的精力 不增加很多工作量的情況下 還能 達(dá)到更高的精度時(shí) 也可以將觀測精度指標(biāo)提高 例如前述的情況 在求 得 m 6mm 后 即按此思想將精度指標(biāo)提高 取 2mm 作為最后的觀測中誤 差 對于根據(jù)沉陷速度確定觀測精度 是指沉陷延續(xù)的時(shí)間很長而沉陷量 又較小的基礎(chǔ) 其觀測的精度就應(yīng)當(dāng)高些 一般來講 從實(shí)用的目的出發(fā) 對于連續(xù)生產(chǎn)的大型車間 鋼結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物 通常要求觀測工作能反映出 1mm 的沉陷量 對 于一般的廠房 沒有很大的傳動(dòng)設(shè)備 連續(xù)性不大的車間 要求能反映出 2mm 的沉陷量 因此 對于觀測點(diǎn)高程的測定誤差 應(yīng)在 1mm 以內(nèi) 而為 了科學(xué)研究的目的 往往則要求達(dá) 0 1mm 的精度 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 對于水工建筑物 根據(jù)其結(jié)構(gòu) 形狀不同 觀測內(nèi)容和精度也有差異 即使對于同一建筑物 如拱壩 的不同部位 其觀測精度也不相同 變形 大的部位 如拱冠 的觀測精度可稍低于變形小的部位 如拱座 對于混 凝土大壩 測定變形值的精度一般為 1mm 對于土工建筑物 測定其變形 值的精度不低于 2mm 2 2 觀測點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與埋設(shè)觀測點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與埋設(shè) 平面基準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)志體應(yīng)具有較高的穩(wěn)定性 亦即標(biāo)志體在水平方向上 是保持不動(dòng)的 1 觀測墩 在基巖較淺或土體穩(wěn)定的地方 常用鋼筋混凝土建造的觀測墩作 為平面控制點(diǎn)標(biāo)志 2 倒錘 倒錘是一種埋設(shè)較深 穩(wěn)定性很好的平面標(biāo)志 圖 2 1 a 是倒錘原理 圖 當(dāng)鉆孔內(nèi)充滿液體時(shí) 對中中心與標(biāo)志中心的相對位置不變 也就是 說 如果標(biāo)志中心是穩(wěn)定的 則對中中心也是穩(wěn)定的 其平面位置不會(huì)受 側(cè)向干擾力影響 圖 2 1 b 是倒錘的一種實(shí)用結(jié)構(gòu) 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 支架 油箱 連接桿 浮筒 鋼絲 錨塊 保護(hù)管 基巖 b 機(jī)械式倒錘結(jié)構(gòu) 圖 2 1 機(jī)械式倒錘裝置 a 機(jī)械式倒錘原理圖 柔性吊絲 標(biāo)志中心 基巖 液體 浮子 不銹鋼絲 0 8 1 0mm 對中中心 圖 2 2 光線傳遞式標(biāo)志 對中盤 觀測墩 人 孔 平面 標(biāo)志 3 光線傳遞式標(biāo)志 光線傳遞式標(biāo)志是將固定在底層的中心點(diǎn)利用光線投射到標(biāo)志頂面上來 即利用光線代替倒錘線 玻璃片上的十字絲代表平面標(biāo)志的中心 與混凝 土結(jié)合在一起埋在溫度變化不大的巖層中 十字絲下安置一燈泡 為更換 燈泡 在標(biāo)志旁設(shè)有進(jìn)人孔 2 3 基坑回彈監(jiān)測基坑回彈監(jiān)測 工業(yè)與民用建筑物的沉陷觀測是最常遇到的變形觀測工作 從建筑物 基礎(chǔ)施工開始到工程交付使用甚至更長一段時(shí)間都需進(jìn)行變形觀測 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 深埋大型基礎(chǔ)在基坑開挖后 由于基坑上面的荷重卸除 基坑底面 地 基 隆起 稱為基坑回彈 回彈量因土層不同而異 一般土層 軟土層回彈 量稍大 礫砂巖層回彈量稍小 弱風(fēng)化巖層一般情況下回彈量較小 而基 巖層基本不回彈 基坑回彈觀測的任務(wù)是測定基坑開挖后的回彈量 其目的是為改進(jìn)基 礎(chǔ)設(shè)計(jì) 確定室內(nèi)地坪的適宜標(biāo)高提供重要資料 圖 2 3 基坑回彈量觀測 回彈觀測要點(diǎn)是 基坑開挖之前先測出設(shè)計(jì)的坑底土層的準(zhǔn)確高程 如圖 2 3a 中的 Q 點(diǎn)的高程為 HQ 當(dāng)基坑土被取出后再復(fù)測坑底土層中 Q 點(diǎn) 上升 Q 圖 2 4b Q 高程為 HQ 它與初始高程之差為 HQ就是基坑 回彈量 QQQ HHH 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 2 3a 中 H坪為室內(nèi)地坪設(shè)計(jì)標(biāo)高 CD 為設(shè)計(jì)的基坑底面 其標(biāo)高 為 HQ 當(dāng)土塊 ABCD 被取走后 CD 面上升到 C D 圖 2 3b 為保持設(shè)計(jì) 坑內(nèi)標(biāo)高仍是 HQ 將 C D 挖去 使原 EF 升至 E F 即 CD 高度 當(dāng)基礎(chǔ) 筑完之后 E F 即 CD 高度 當(dāng)基礎(chǔ)筑完之后 E F 又被壓回到 EF 圖 2 3c 若按基礎(chǔ)設(shè)計(jì)深度 h 施工室內(nèi)地坪 則 0 降低了 HQ 若按 0 設(shè)計(jì)標(biāo)高施工室內(nèi)地坪 則 h 增加了 HQ尺寸 如果 HQ是在基礎(chǔ)施工后一段時(shí)間完成 可能導(dǎo)致整個(gè)建筑物降低了 HQ尺寸 由于坑底 C D Q 三點(diǎn)回彈量與下沉量也不均 可導(dǎo)致防水失 敗 對工程危害極大 因此 回彈觀測 特別是軟土層深基礎(chǔ)的回彈觀測 有重要意義 回彈觀測應(yīng)達(dá)到一定精度 一般取預(yù)計(jì)回彈量的 1 10 為回彈觀測高程 中誤差 觀測中 常將各項(xiàng)較差取至 1mm 所用儀器能讀出 0 1mm 的微小量 如圖 2 4 所示為回彈觀測示意圖 準(zhǔn)備精密水準(zhǔn)儀和銦瓦水準(zhǔn)尺 準(zhǔn) 備經(jīng)檢定的 30m 或 50m 鋼尺 以及與鋼尺標(biāo)準(zhǔn)拉力相應(yīng)的重錘兩個(gè)和投放 鋼尺的支架 其觀測工作應(yīng)在開挖前后各進(jìn)行 1 次 圖 2 4 回彈觀測方法 開挖前觀測時(shí) 將平底重錘放人孔底 讓錘與回彈標(biāo)志頂接觸 另一 端用檢定拉力將鋼尺引張 當(dāng)孔底重錘碰到標(biāo)志后 用水準(zhǔn)儀測量基準(zhǔn)點(diǎn) 與回彈標(biāo)志的高差 要注意鋼尺的零 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 點(diǎn)值 觀測時(shí)鋼尺估讀到 0 1mm 水準(zhǔn)尺讀到 0 1mm 以下湊整 測回觀測順序如下 后視水準(zhǔn)尺 調(diào)平氣泡 讀基本分劃 a 1 不動(dòng)測微器 前視鋼尺 調(diào)平氣泡讀鋼尺讀數(shù) b 1 仍不動(dòng)測微器 再重新調(diào)平氣泡 再讀鋼尺讀數(shù)三次 當(dāng)較差小于 1mm 時(shí) 取三次平均值 得 b 1 后視水準(zhǔn)尺輔助分劃 讀法同 得 a 1 重新引張鋼尺 水準(zhǔn)儀前視鋼尺 讀法同 得 b 1 測量孔底與地面上的溫度 取其中數(shù)對鋼尺施加溫度改正 計(jì)算高差 111 hab 111 hab 式中 分別為上 下半測回高差 1 h 1 h 步觀測為一測回 一測回兩次高差之差為 2 1 1 11 h fhh 當(dāng)不大于 1mm 時(shí) 取其平均值為第一測回的結(jié)果 即 1 h f 2 2 111 1 2 hhh 該項(xiàng)觀測須進(jìn)行兩測回 其較差不大于 1mm 取兩測回平均值作為最后 的觀測高差值 即 2 3 12 1 2 hhh 式中 h2為第二測回觀測高差 觀測完畢 先回填白灰 0 5m 撥出套管 回填素土 基坑挖至白灰時(shí) 應(yīng)仔細(xì)挖坑 以免破壞坑內(nèi)各觀測點(diǎn) 同時(shí)在基坑 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 壁一合適的高度做一個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn) 設(shè)計(jì)坑底往上不超過 1 5m 高 按開挖 前的觀測方法 測量該臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)與地面基準(zhǔn)點(diǎn)高差 當(dāng)回彈觀測點(diǎn)被挖露出后 以臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)為后視 觀測各回彈觀測點(diǎn) 的標(biāo)高 從而算得各觀測點(diǎn)的回彈量 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 3 基坑變形監(jiān)測與變形分析基坑變形監(jiān)測與變形分析 3 1 基坑工程概念基坑工程概念 隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展和地下空間的開發(fā)利用 基坑工程愈來愈多 基坑工程是指建 構(gòu) 筑物基礎(chǔ)工程或其它地下工程 如地鐵車站 地下 車庫 地下商場和人防通道等 施工中所進(jìn)行的基坑開挖 降水 支護(hù) 圍護(hù) 和土體加固等綜合性工程 基坑開挖深度一般 6m 者稱為深基坑 工程 基坑支護(hù)是指基坑開挖過程中所設(shè)置的坑壁支護(hù)結(jié)構(gòu)和撐錨體系 其 功能是擋土止水 節(jié)約施工用地 保護(hù)周圍環(huán)境或可利用作為建筑物地下 空間的外墻結(jié)構(gòu)等 支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型主要有鋼板樁支護(hù) 地下連續(xù)墻 柱 列式灌注樁排樁支護(hù) 內(nèi)支撐和錨桿支護(hù) 土釘墻支護(hù)和深層攪拌水泥土 樁支護(hù)等 在深基坑開挖的施工過程中 基坑內(nèi)外的土體將由原來的靜止土壓力 狀態(tài)向被動(dòng)和主動(dòng)土壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)變 應(yīng)力狀態(tài)的改變引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受荷 載并將導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)和土體的變形 這樣將引起基坑坑內(nèi)土體的隆起 基 坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及其周圍土體的沉降和側(cè)向位移等 一旦圍護(hù)結(jié)構(gòu)及土體的內(nèi) 力 變形的量值超過容許的范圍 將導(dǎo)致基坑失穩(wěn)破壞 或?qū)χ苓叚h(huán)境造 成不利影響 因此 基坑施工期變形監(jiān)測的任務(wù)是監(jiān)視圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及土體 的穩(wěn)定狀態(tài) 內(nèi)力和變形 其目的是 1 監(jiān)測基坑工程的變化 確保基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和相鄰建筑物的安全 2 檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的參數(shù)和各種假設(shè)的正確性 指導(dǎo)基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的 施工 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 3 用反分析法修正計(jì)算參數(shù)和理論公式 指導(dǎo)設(shè)計(jì) 基坑工程變形監(jiān)測工作 對時(shí)間和空間的準(zhǔn)確性要求很高 工作拖延 或失誤造成的影響往往是難以補(bǔ)救的 因此 在基坑開挖前應(yīng)制定詳細(xì)的 監(jiān)測方案 主要內(nèi)容包括監(jiān)測目的 監(jiān)測內(nèi)容 測點(diǎn)布置 監(jiān)測方法 監(jiān) 測項(xiàng)目報(bào)警值 監(jiān)測結(jié)果 信息化施工 等等 監(jiān)測對象和項(xiàng)目的選擇 關(guān)系到基坑工程的安全施工 盲目增加監(jiān)測 項(xiàng)目是對工程費(fèi)用的浪費(fèi) 但任意削減監(jiān)測項(xiàng)目 可能造成嚴(yán)重事故的發(fā) 生 應(yīng)根據(jù)基坑工程的安全等級 地質(zhì)條件和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型確定監(jiān)測對 象和項(xiàng)目 一般包括 1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)完整性及強(qiáng)度監(jiān)測 2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移和變形監(jiān)測 3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測 4 支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外壓力監(jiān)測 5 支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外孔隙水壓力監(jiān)測 6 表層土體沉降 水平位移以及深層土體分層沉降和水平位移監(jiān)測 7 地下水位變化的監(jiān)測 8 鄰近基坑的建筑物和管線道路等設(shè)施變形監(jiān)測 9 支撐軸力監(jiān)測 10 基坑坑底隆起的監(jiān)測 基坑監(jiān)測的時(shí)段是從基坑開挖直至建筑結(jié)構(gòu)體施工至地面 或土體 回填 基坑工程監(jiān)測的預(yù)警值和預(yù)警機(jī)制是信息化施工的重要部分 監(jiān)測 的警戒值就是設(shè)定一個(gè)定量化指標(biāo) 在其容許的范圍內(nèi)認(rèn)為工程是安全 的 并對周圍環(huán)境不產(chǎn)生危害 否則認(rèn)為工程是非穩(wěn)定或危險(xiǎn)的 并將 對周圍環(huán)境產(chǎn)生有害影響 需調(diào)整施工工序或優(yōu)化原設(shè)計(jì)方案 因此 測試項(xiàng)目警戒值的確定至關(guān)重要 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 一般情況下 每個(gè)警戒值應(yīng)由兩部分控制 即允許的累計(jì)變化量和允許 變化速率 確定預(yù)警值是一項(xiàng)十分復(fù)雜的研究課題 沒有統(tǒng)一的定量化 計(jì)算模式和確定準(zhǔn)則 通常都是根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告給定的巖性指標(biāo) 基坑設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)及區(qū)域性經(jīng)驗(yàn)來確定 確定的原則是 1 滿足設(shè)計(jì)計(jì)算的要求 不可超出設(shè)計(jì)值 2 滿足測試對象的安全要求 達(dá)到保護(hù)目的 3 對于相同的保護(hù)對象 應(yīng)針對不同的環(huán)境和不同的施工因素而確定 4 滿足各保護(hù)對象的主管部門提出的要求 5 滿足現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范 規(guī)程的要求 6 在保證安全的前提下 綜合考慮工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)等因素 減少不必 要的資金投入 總之 確定的警戒值 是以達(dá)到監(jiān)測目的 保證基坑工程安全和周圍環(huán) 境的安全 使工程能夠順利地進(jìn)行為目標(biāo) 3 2 工程概況工程概況 尚德國際位于青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū) 氣候宜人 交通便利 本項(xiàng)目一 期高層住宅區(qū)用地面積為20600平方米 總建筑面積為81145平方米 建筑 密度11 6 項(xiàng)目包括4棟高層住宅 地下停車場等 尚德國際一期高層住 宅共32層 地上建筑面積22309平方米 地下總建筑面積為6504平方米 該 工程地下3層 地上為32層 建筑高度121 895米 建筑總高度130米 筏板 基礎(chǔ) 現(xiàn)澆混凝土框架 剪力墻結(jié)構(gòu) 2010年8月開工 預(yù)計(jì)2011年3月底主 體封頂 2011年7月竣工 本項(xiàng)目建設(shè)單位為青島上實(shí)瑞歐置業(yè)有限公司 設(shè)計(jì)單位為青島市建筑設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份有限公司 根據(jù)GBJ202 83 地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 的有關(guān)規(guī)定 應(yīng) 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 對該工程在整個(gè)施工過程中和工程竣工后的一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行沉降觀測工作 動(dòng)態(tài)的監(jiān)測工程建筑過程中的沉降變化 尤其是不均勻沉降變化的狀態(tài) 這對工程建筑的結(jié)構(gòu)安全具有重要實(shí)際意義 根據(jù)設(shè)計(jì)要求及施工區(qū)段的 地質(zhì) 支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和所處的周邊環(huán)境條件 確定的監(jiān)測項(xiàng)目有 1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部沉降監(jiān)測 2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測 3 圍護(hù)樁 墻 測斜 4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)與中間樁差異沉降監(jiān)測 5 支撐軸力監(jiān)測 6 圍護(hù)結(jié)構(gòu)裂縫及滲水監(jiān)測 7 地下水位及孔隙水壓力監(jiān)測 8 周邊地表沉降觀測 9 臨近建筑物變形監(jiān)測 3 3 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件 3 3 1 氣象水文氣象水文 青島市城陽區(qū)屬華北暖溫帶沿海濕潤季風(fēng)區(qū)氣候 年均氣溫 12 3 極端最高氣溫 34 4 極端最低氣溫 16 0 年均風(fēng)速 5 30m s 瞬間最 大風(fēng)速 44 20m s 年均降雨量 711 20mm 最大年降雨量 1272 70mm 最小 年降雨量 347 40mm 季節(jié)性凍土深度小于 0 50m 3 3 2 地形 地貌地形 地貌 擬建場區(qū)地形較平坦 孔口標(biāo)高 3 20 4 80m 最大高差為 1 60m 原地貌類型為濱海潮汐帶 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 3 3 3 巖土層分層情況及其物理力學(xué)性質(zhì)巖土層分層情況及其物理力學(xué)性質(zhì) 素填土 Q4ml 紅褐色 稍濕 飽和 松散 主要為泥巖風(fēng)化物 局部見少量的建筑垃圾 植物根系 層厚 0 80 4 40m 層底標(biāo)高 0 26 3 50m 層底埋深 0 80 4 40m 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 Qm4 灰黑色 流塑 軟塑 韌性低 干強(qiáng)度低 有腥臭味 見貝殼殘片 層厚 0 20 1 70m 層底標(biāo)高 0 38 2 30m 層底 埋深 1 80 3 80m 全風(fēng)化泥巖 K2W 紅褐色 密實(shí) 干鉆易鉆進(jìn) 斷口有油脂光澤 干后龜裂 層厚 0 30 3 20m 層底標(biāo)高 1 28 1 50m 層底埋深 2 50 5 50m 地基承載力特征值 fak 300kPa 變形模量 E0 20MPa 強(qiáng)風(fēng)化泥巖 K2W 紅褐色 密實(shí) 干鉆不易鉆進(jìn) 巖芯呈土狀 斷口有油脂光澤 局部含少量長石風(fēng)化物 隨著深度的增加強(qiáng)度逐漸提高 水浸后手捏有滑膩感 巖體完整程度為極破碎 巖體堅(jiān)硬程度為極軟巖 巖體基本質(zhì)量等級為 V 級 該層未穿透 最大揭露厚度 5 50 3 4 技術(shù)依據(jù)技術(shù)依據(jù) 工程測量規(guī)范 GB50026 2007 建筑變形測量規(guī)程 JGJT8 2007 建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 GB50497 2009 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 3 5 監(jiān)測工程流程監(jiān)測工程流程 施工 監(jiān)測作業(yè)監(jiān)測設(shè)計(jì)收集資料 監(jiān)測結(jié)果計(jì)算 報(bào)送設(shè)計(jì) 監(jiān) 理 業(yè)主單位 監(jiān)測成果圖 表編輯及輸 出 經(jīng)驗(yàn)類比 理論分析 規(guī)范要求等 基坑穩(wěn)定安全性判 別 設(shè)計(jì) 施工 監(jiān) 理 業(yè)主研究方 案 報(bào)總監(jiān)批準(zhǔn) 安全 結(jié)構(gòu) 環(huán)境不安全報(bào) 警 調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù) 改變施工方法或 輔助施工措施 圖3 1 施工監(jiān)測管理流程圖 3 6 控制點(diǎn)的布設(shè)控制點(diǎn)的布設(shè) 工作基點(diǎn) 以下簡稱基點(diǎn) 是沉降觀測的基準(zhǔn)點(diǎn) 應(yīng)根據(jù)工程的沉降 施測方案和布網(wǎng)原則的要求建立 而沉降施測方案應(yīng)根據(jù)工程的布局特點(diǎn) 現(xiàn)場的環(huán)境條件制訂 依據(jù)工作經(jīng)驗(yàn) 一般高層建筑物周圍要布設(shè) 2 個(gè)基 點(diǎn) 且與建筑物相距 50m 至 100m 間的范圍為宜 基點(diǎn)可利用已有的 穩(wěn)定 性好的埋石點(diǎn)和墻腳水準(zhǔn)點(diǎn) 也可以在該區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)穩(wěn)定 修建時(shí)間長的 建筑物上設(shè)置墻腳水準(zhǔn)點(diǎn) 若區(qū)域內(nèi)不具備上述條件 則可按相應(yīng)要求 選在隱蔽性好且通視良好 確保安全 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 的地方埋設(shè)基點(diǎn) 所布設(shè)的基點(diǎn) 在未確定其穩(wěn)定性前 嚴(yán)禁使用 因此 每次都要測定基點(diǎn)間的高差 以判定它們之間是否相對穩(wěn)定 并且基點(diǎn)要 定期與遠(yuǎn)離建筑物的高等級水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測 以檢核其本身的穩(wěn)定性 沉降觀測點(diǎn)應(yīng)依據(jù)建筑物的形狀 結(jié)構(gòu) 地質(zhì)條件 樁形等因素綜合 考慮 布設(shè)在最能敏感反映建筑物沉降變化的地點(diǎn) 一般布設(shè)在建筑物四 角 差異沉降量大的位置 地質(zhì)條件有明顯不同的區(qū)段以及沉降裂縫的兩 側(cè) 埋設(shè)時(shí)注意觀測點(diǎn)與建筑物的聯(lián)結(jié)要牢靠 使得觀測點(diǎn)的變化能真正 反映建筑物的變化情況 并根據(jù)建筑物的平面設(shè)計(jì)圖紙繪制沉降觀測點(diǎn)布 點(diǎn)圖 以確定沉降觀測點(diǎn)的位置 在工作點(diǎn)與沉降觀測點(diǎn)之間要建立固定 的觀測路線 并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處做好標(biāo)記樁 保證各次觀測均沿 統(tǒng)一路線 3 6 1 變形監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)變形監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè) 建筑場地變形監(jiān)測點(diǎn) 宜布設(shè)基坑周圍附近 滑動(dòng)量大 滑動(dòng)速度較 快的軸線方向和滑坡前沿區(qū)部位 結(jié)合工程地質(zhì)情況沉降測點(diǎn)布設(shè)在圍護(hù) 墻頂兩根水平支撐間的跨中部位 以及基坑陽角部位 測點(diǎn)間隔為 5 15m 共埋設(shè) 25 個(gè)觀測點(diǎn) S1 S25 觀測標(biāo)志采用鉆孔鑲嵌 10mm 膨脹螺栓 螺栓頂面為高程測量立尺點(diǎn) 每個(gè)點(diǎn)用紅漆編號 變形監(jiān)測點(diǎn)分布如圖所示 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 3 2 變形監(jiān)測點(diǎn)平面位置分布圖 3 6 2 基坑變形監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)基坑變形監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè) 為了監(jiān)測場地地面的滑動(dòng)情況 在其滑動(dòng)影響區(qū)域之外穩(wěn)定地區(qū)設(shè)兩 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn) K1 K2 以滿足和保證基坑變形監(jiān)測的需要 基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在基坑外 100m 穩(wěn)定基礎(chǔ)上 基坑施工對其基本無影響 為 復(fù)核其穩(wěn)定性 在不遠(yuǎn)處另設(shè)了一個(gè)校核水準(zhǔn)基點(diǎn) 監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)分為永久基點(diǎn)和工作基點(diǎn) 永久基點(diǎn)布設(shè)在距離基坑 30 米 外通視良好的位置 共計(jì)布設(shè)永久基準(zhǔn)點(diǎn) 3 個(gè) 工作基點(diǎn)布設(shè)在基坑四周 相對穩(wěn)定和便于觀測的位置 根據(jù)現(xiàn)場位置實(shí)地布設(shè) 3 6 3 變形監(jiān)測控制網(wǎng)精度要求變形監(jiān)測控制網(wǎng)精度要求 1 基坑頂部水平位移監(jiān)測精度要求 根據(jù)基坑工程的現(xiàn)場實(shí)際情況 美林項(xiàng)目基坑頂部水平位移監(jiān)測采用 距離視準(zhǔn)線法或小角度 監(jiān)測精度滿足 建筑變形測量規(guī)范 JGJ 8 2007 二級變形測量的技術(shù)要求 二 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 級變形測量的精度要求見表 3 1 所示 表 3 1 建筑變形測量的級別和精度指標(biāo) 沉降監(jiān)測位移監(jiān)測 變形測量級別監(jiān)測點(diǎn)測站高差中誤差 mm 監(jiān)測點(diǎn)坐標(biāo)中誤差 mm 二級 0 5 3 0 平面基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)應(yīng)形成統(tǒng)一的平面控制網(wǎng) 監(jiān)測方法按照二級 邊角網(wǎng)的技術(shù)要求進(jìn)行 平面控制網(wǎng)的技術(shù)要求見表 3 2 所示 表 3 2 平面控制網(wǎng)技術(shù)要求 平均邊長 m 角度中誤差 邊長中誤差 mm 最弱邊邊長 相對中誤差 3001 53 0 1 100000 平面控制網(wǎng)擬采用邊角網(wǎng) 通過監(jiān)測所有的邊長和水平角度 按照嚴(yán) 密平差方法計(jì)算各控制點(diǎn)的坐標(biāo) 邊長監(jiān)測采用往返監(jiān)測 每條邊監(jiān)測 8 個(gè)測回 每個(gè)測回讀四次讀數(shù) 并進(jìn)行溫度和氣壓改正 水平角度監(jiān)測采用方向法 每個(gè)水平角監(jiān)測 9 個(gè)測回 其精度要求和 各項(xiàng)限差見表 3 3 所示 表 3 3 方向監(jiān)測法限差 儀器類型 兩次照準(zhǔn)目標(biāo)讀 數(shù)差 半測回歸零差 一測回內(nèi) 2C 互 差 同一方向值各 測回互差 DJ2 TC702 68138 距離測量的技術(shù)要求按照 3 4 所示 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 表 3 4 全站儀測距離技術(shù)要求 每邊監(jiān)測數(shù) 氣象數(shù)據(jù)測定的最 小讀數(shù) 級 別 儀器 精度 等級 mm 往返 一測回 讀數(shù)間 較差限 差 mm 單程測 回間較 差限差 mm 溫度 C 氣壓 mmHg 往返或時(shí)段間 較差限差 二 級 3443 05 00 20 5 6 10 2 D ba 2 基坑頂部豎向位移監(jiān)測精度要求 沉降監(jiān)測點(diǎn)的精度要求及監(jiān)測方法 如表 3 5 所示 表 3 5 沉降監(jiān)測點(diǎn)的精度要求及監(jiān)測方法 高程中誤差 mm 相鄰點(diǎn)高差中誤差 mm 監(jiān)測方法 往返測閉合差 mm 1 0 0 50mm 按國家二等水準(zhǔn)測量 n6 0 3 7 基坑變形監(jiān)測精度方法及周期確定基坑變形監(jiān)測精度方法及周期確定 3 7 1 精度及方法的確定精度及方法的確定 1 測前檢查 在作業(yè)前必須對水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺進(jìn)行全面檢驗(yàn) 特別 是 i 角的檢驗(yàn) 自動(dòng)安平補(bǔ)償性能檢驗(yàn) 標(biāo)尺每米真長檢驗(yàn) 其中 i 角的 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 檢驗(yàn)還應(yīng)在每次沉降觀測前進(jìn)行檢驗(yàn) 2 作業(yè)技術(shù)要求 基準(zhǔn)點(diǎn)觀測 1 視距 30m 前后視距差 0 7m 累計(jì)視距差0 3m 兩次讀數(shù)差 0 3mm 環(huán)線閉合差 0 3 mm n 為測站數(shù) n 沉降點(diǎn)觀測 2 視距 50m 前后視距差 2m 視線高 三絲能讀數(shù) 兩次讀數(shù)差 0 5mm 環(huán)線閉合差 0 5 mm 或單程雙測站所測高差較差 0 7 nn mm n 為測站數(shù) 3 考慮到沉降觀測的特殊性 為盡大可能消除系統(tǒng)誤差的影響 采 用 四固定 的觀測方法 即固定儀器設(shè)備 固定觀測人員 固定觀測路線 鏡位 程序和方法 固定觀測環(huán)境 時(shí)間 日照方向等 3 7 2 觀測周期觀測周期的確定的確定 沉降觀測的周期應(yīng)能反映出建筑物的沉降變形規(guī)律 建 構(gòu) 筑物的沉降 觀測對時(shí)間有嚴(yán)格的限制條件 特別是首次觀測必須按時(shí)進(jìn)行 否則沉降 觀測得不到原始數(shù)據(jù) 從而使整個(gè)觀測得不到完整的觀測結(jié)果 其他各階 段的復(fù)測 根據(jù)工程進(jìn)展情況必須定時(shí)進(jìn)行 不得漏測或補(bǔ)測 只有這樣 才能得到準(zhǔn)確的沉降情況或規(guī)律 一般認(rèn)為建筑在砂類土層上的建筑物 其沉降在施工期間已大部分完 成 而建筑在粘土類土層上的建筑物 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 其沉降在施工期間只是整個(gè)沉降量的一部分 因而 沉降周期是變化的 根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn) 在施工階段 觀測的頻率要大些 一般按 3 天 7 天 15 天確定觀測周期 或按層數(shù) 荷載的增加確定觀測周期 觀測周期具體 應(yīng)視施工過程中地基與加荷而定 如暫時(shí)停工時(shí) 在停工時(shí)和重新開工時(shí) 均應(yīng)各觀測一次 以便檢驗(yàn)停工期間建筑物沉降變化情況 為重新開工后 沉降觀測的方式 次數(shù)是否應(yīng)調(diào)整作判斷依據(jù) 在竣工后 觀測的頻率可 以少些 視地基土類型和沉降速度的大小而定 一般有一個(gè)月 兩個(gè)月 三個(gè)月 半年與一年等不同周期 沉降是否進(jìn)入穩(wěn)定階段 應(yīng)由沉降量與 時(shí)間關(guān)系曲線判定 對重點(diǎn)觀測和科研項(xiàng)目工程 若最后三個(gè)周期觀測中 每周期的沉降量不大于 2 倍的測量中誤差 可認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段 一般 工程的沉降觀測 若沉降速度小于 0 01 0 04mm d 可認(rèn)為進(jìn)入穩(wěn)定階段 具體取值應(yīng)根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性確定 觀測的頻率決定于變形值的大小和變形速度 以及觀測的目的 通常 要求觀測的次數(shù)既能反映出變化的過程 又不遺漏變化的時(shí)刻 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 根據(jù)甲方要求 本次觀測工作周期約為 3 個(gè)月 基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)穩(wěn)定后每 1 天觀測 1 次 共觀測 90 次 表 3 6 觀 測 階 段次數(shù)形象進(jìn)度 計(jì)劃觀測 時(shí) 間 實(shí)際 觀測 時(shí) 間 設(shè)點(diǎn) 主體封頂 一控制系統(tǒng)基準(zhǔn)點(diǎn) 工程竣工 1 觀測點(diǎn)安裝后觀測 2 第 3 層 主體結(jié)構(gòu)施工階段 每 3 層 3 第 6 層 1 每 2 個(gè)月觀測一次 2 每 2 個(gè)月觀測一次 3 每 2 個(gè)月觀測一次 三 主體封頂 工程竣 工 4 每 2 個(gè)月觀測一次 5 每 2 個(gè)月觀測一次 6 每 2 個(gè)月觀測一次 四工程竣工后 2 每 6 個(gè)月觀測一次 分析資料 提交報(bào)告 注 1 以樓體實(shí)際形象進(jìn)度及實(shí)際觀測時(shí)間為準(zhǔn) 施工單位應(yīng)及時(shí)通知 1 各樓進(jìn)度表形式同 2 停工及延期期間的觀測以每間隔 2 個(gè)月觀測 1 次 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 3 8 觀測方案觀測方案 1 在建筑物沉降區(qū)外 埋設(shè)沉降觀測參考基準(zhǔn)點(diǎn) 工作基點(diǎn) 2 個(gè) 構(gòu) 成本次觀測的基本控制網(wǎng) 并進(jìn)行觀測計(jì)算 基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)牢固 穩(wěn)定 計(jì) 1 次 2 主建筑物觀測周期 基礎(chǔ)完成后 在便于觀測的位置預(yù)埋鋼板 埋件高度在自然地面以 1 上 距離自然地面的高度約 300 500mm 正上方 3 5 米范圍內(nèi)不應(yīng)有突出物 以利于放標(biāo)尺 施工拆模剔出預(yù)埋件后 甲方協(xié)助委托施工單位焊接沉降 觀測專用標(biāo)志 標(biāo)志由測量單位提供 并進(jìn)行第一次沉降觀測 計(jì) 1 次 主體每 3 層觀測 1 次 共 32 層 合計(jì)觀測 11 次 2 主體結(jié)構(gòu)施工完成后裝飾施工期 預(yù)計(jì)裝修期 1 年左右 每兩個(gè)月 3 觀測一次 預(yù)計(jì) 6 次 4 棟樓合計(jì) 24 次 竣工交付使用后每半年觀測一次 直至樓體穩(wěn)定終止 即最后幾期 4 所測各點(diǎn)的沉降速率均小于 0 04mm 天 說明基礎(chǔ)沉降已趨于穩(wěn)定 即可 停止觀測 然后移交給建設(shè)單位 預(yù)計(jì) 2 次 計(jì) 8 次 3 參考基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性聯(lián)測 在觀測初期觀測 1 次 封頂后 樓體沉降 觀測結(jié)束時(shí)各觀測 1 次 預(yù)計(jì)觀測 6 次 以便檢驗(yàn) 校核觀測資料 3 9 觀測儀器與施測方法觀測儀器與施測方法及技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)指標(biāo) 3 9 1 觀測儀器與施測方法觀測儀器與施測方法 采用幾何水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行 其精度要求在 工程測量規(guī)范 中有明 確的規(guī)定 對二類建筑物應(yīng)采用不低于二等沉降觀測 觀測方法應(yīng)采用不 低于二等水準(zhǔn)測量 往返較差或環(huán)閉 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 合差限差為 0 50 n 為設(shè)站數(shù) n 1 測量使用 TOPCON DL101 C 自動(dòng)安平精密水準(zhǔn)儀 TOPCON DL101 C 儀器為目前國內(nèi)變形觀測使用的高精度儀器 其性能指標(biāo)及其他技術(shù)指標(biāo) 望遠(yuǎn)鏡放大倍率 32 倍 每公里標(biāo)準(zhǔn)差 0 4mm 視距 2 0 100 米 分辨率 0 01mm 一次讀數(shù)時(shí)間 4S 安平精度 0 3 圓水準(zhǔn)器改正 8 2mm 補(bǔ)償器補(bǔ)償范圍 12 地球曲率氣象自動(dòng)改正 TOPCON S1 3 條形碼銦鋼水準(zhǔn)尺 尺承重量不低于 5Kg 野外記錄 平差 打印一體化程序 直接給出原始結(jié)果 2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部沉降監(jiān)測 沉降監(jiān)測方法 1 沉降觀測采用幾何水準(zhǔn)方法測量 基準(zhǔn)點(diǎn)與沉降測點(diǎn)之間構(gòu)成閉合水 準(zhǔn)路線 采用 TOPCON DL101 C 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀配備因瓦合金水準(zhǔn)尺觀測 按建筑變形一級測量精度要求實(shí)施 即觀測點(diǎn)測站高差中誤差 0 15mm 環(huán)線閉合差 0 50 n為測站數(shù) n 以基準(zhǔn)點(diǎn)高程為起算值按閉合水準(zhǔn)路線平差可獲得各測點(diǎn)本期高程 某測點(diǎn)本期高程與上期高程之差即為該測點(diǎn)的本期沉降量 本期高程與首 期高程之差則為該測點(diǎn)的累積沉降量 根據(jù)這些結(jié)果作出位移變化圖 整 理出日報(bào)表 報(bào)送有關(guān)部門 2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 水平位移測點(diǎn)與沉降測點(diǎn)的標(biāo)志公用 不另外布點(diǎn) 膨脹螺栓的中心 切割十字標(biāo)志 即為水平位移對中點(diǎn) 3 9 2 外業(yè)觀測次數(shù)及技術(shù)指標(biāo)外業(yè)觀測次數(shù)及技術(shù)指標(biāo) 野外觀測技術(shù)指標(biāo) 觀測前對儀器進(jìn)行嚴(yán)格的檢校 觀測各種限差按 建筑變形測量規(guī)程 JGJ T 8 97 4 3 4 4 條執(zhí)行 觀測時(shí)專人負(fù)責(zé) 定人 定儀器 每次觀 測線路相同 沉降觀測所使用的儀器應(yīng)為 DS1 或 DS05 級的精密水準(zhǔn)儀 配合 2 米 或 3 米 銦鋼水準(zhǔn)尺進(jìn)行 沉降觀測的等級應(yīng)為二等 相鄰觀測點(diǎn)間的高差中誤差為 0 5mm 觀 測點(diǎn)的高程相對于起算點(diǎn)的高程中誤差為 1mm 為此 除應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行 工 程測量規(guī)范 中的有關(guān)二等水準(zhǔn)的技術(shù)要求外 對外業(yè)觀測另作下述要求 表 3 7 水準(zhǔn)外業(yè)觀測要求 視線長 度 前后視距差 前后視距差 累積 基輔分劃 讀數(shù)差 基輔分劃所測 高差之差 符合水準(zhǔn)線路閉 合差 35m 1m 3m 0 3mm 0 5mm 0 5 mm n n 為測站數(shù) 另外必須定期進(jìn)行儀器 i 角 視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸間夾角應(yīng)不大于 10 檢驗(yàn) 以確保儀器的性能 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 4 變形監(jiān)測的影響因素變形監(jiān)測的影響因素 工作基點(diǎn)位移對變形值的影響 工作基點(diǎn) 包括基準(zhǔn)線與導(dǎo)線的端點(diǎn) 前方交會(huì)的測站點(diǎn) 與基準(zhǔn)點(diǎn) 用于檢查工作基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定的檢查點(diǎn) 本身穩(wěn)定性的問題 當(dāng)這些確實(shí)存 在位移時(shí) 對觀測成果產(chǎn)生多在的影響 亦即如何計(jì)算由于工作基點(diǎn)的位 移 對位移的觀測值施加的改正數(shù) 圖 4 1 對于基準(zhǔn)線觀測 當(dāng)端點(diǎn) A B 由于本身位移而變動(dòng)到了 A B 的位 置時(shí) 圖 4 1 則對pi點(diǎn)進(jìn)行觀測所得之偏離值將不再是 由圖 3 29 不難看出 端點(diǎn)位移對偏離值的影響為 iiiiii pplppl 而變成 4 1 bba D Bs ll i iii 式中 a b 分別為基準(zhǔn)線端點(diǎn) A B 的位移值 D 為基準(zhǔn)線AB的長度 siB為觀測點(diǎn)pi與端點(diǎn) B 之間的距離 設(shè) pi 點(diǎn)首次觀測之偏離值為l0i 則改正后位移值為 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 oiii lld 將上式的 則上式可寫成 D S K i 值代入 并令 4 2 oii lbKaKld 1 將上式微分 并寫成中誤差形式 oilb a ild mmKmKmm 2222222 1 假設(shè) 端 mmm ba 則得 4 3 2222 122 2 端測 mKKmmd 當(dāng)觀測點(diǎn)在基準(zhǔn)線中間時(shí) 即時(shí) 2 1 K 222 2 1 2 端測 mmmd 當(dāng)觀測點(diǎn)靠近端點(diǎn)時(shí) 即 K 近似等于 1 或 0 時(shí) 222 2 端測 mmmd 從上兩式可以看出 端點(diǎn)位移測定誤差對越靠近端點(diǎn)的觀測點(diǎn)的影響 越大 由于靠近端點(diǎn)的觀測點(diǎn) 對大壩而言 一般處于非重點(diǎn)觀測部位上 另外 由于這些點(diǎn)距端點(diǎn)較近 因而它們的偏離值測定精度較高 即m測較 小 考慮到這些情況 可以采用位移值測定的精度要求 1mm 作為對端點(diǎn) 位移測定的精度要求 此時(shí) 位移值測定的精度仍將接近 1mm 當(dāng)前方交會(huì)的測站點(diǎn)產(chǎn)生位移時(shí) 可以將測站點(diǎn)的位移看作儀器的偏 心 而對各交會(huì)方向施加儀器歸心的改正數(shù) 然后利用改正后的方向值來 計(jì)算位移量 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 5 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理及提交成果內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理及提交成果 5 1 內(nèi)業(yè)處理內(nèi)業(yè)處理 野外作業(yè)獲得的第一手成果資料 由計(jì)算機(jī)處理 可以直接用于平差 計(jì)算的各點(diǎn)高差資料 統(tǒng)計(jì)沉降觀測精度 即偶然觀測中誤差 M M2 N 式中 為各期沉降測量環(huán)線閉合差 N 為觀測次數(shù) 5 2 警戒值的確定警戒值的確定 各項(xiàng)監(jiān)測的報(bào)警值按一級基坑和車站的設(shè)計(jì)值為依據(jù) 并結(jié)合現(xiàn)場的 特點(diǎn)核實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 對一些項(xiàng)目提出以下警戒值 1 基坑連續(xù)墻測斜 矩形直段的墻體最大位移量 30mm 大圓盤的連 續(xù)墻墻體最大位移量 35mm 變形速率不超過 2mm d 時(shí) 2 基坑地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測 基坑降水或開挖時(shí)引起坑外水位下降不 超過 1000mm 或日變化量不超過 500mm d 時(shí) 3 支撐彎矩及軸力監(jiān)測 支撐實(shí)際彎矩及軸力不超過設(shè)計(jì)值的 80 時(shí) 4 連續(xù)墻頂?shù)奈灰?墻體最大的位移量為 20mm 變形速率不超過 2mm d 5 基坑周邊地面變形觀測 沉降不超過 3mm d 6 周邊建筑物位移觀測 沉降和水平位移不超過 30mm 每天變化不 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 超過 5mm 7 地下管線變位 煤氣管道沉降或水平位移均不得超過 10mm 變化 速率不超過 d 2mm 自來水管道沉降或水平位移均不得超過 30mm 變化 速率不超過 5 d mm 5 3 觀測成果表觀測成果表 表 5 1 基坑監(jiān)測點(diǎn)成果表及變化 坐標(biāo)值 m 相對上次變化值 mm 累計(jì)變化值 mm 備注 點(diǎn)號 XY X 0 X Y J01129518 619 236154 955 2 1 0 0 J02129518 504 236184 771 0 0 1 1 J03129518 225 236207 142 1 1 0 0 J04129517 943 236228 230 1 0 1 1 J05129517 565 236249 657 1 1 1 0 J06129517 364 236269 538 2 0 0 1 J07129517 159 236293 069 1 1 0 0 J08129516 673 236315 762 2 0 1 1 J09129506 317 236326 523 1 0 1 0 J10129487 415 236327 707 1 0 1 0 J11129465 791 236328 603 1 0 1 0 J12129452 068 236327 689 1 1 1 0 J13128442 088 236326 727 2 0 1 1 J14129442 237 236315 873 1 1 0 0 J15129442 383 236293 526 1 0 1 1 J16129442 502 236271 591 1 0 1 0 J17129442 473 236249 135 1 0 1 0 J18129442 551 236227 419 1 0 0 0 J19129442 716 236205 624 1 0 1 0 J20129442 784 236187 238 1 0 1 0 J21129442 504 236160 082 1 0 1 0 J22129443 836 236147 532 0 1 0 0 J23129455 398 236143 485 0 1 1 1 J24129479 357 236143 787 1 0 0 1 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 J25129502 638 236143 809 1 2 0 0 2010 5 23 山