【導讀】地下工程和深基坑安全監(jiān)測預警系統(tǒng)。標準化作業(yè)指導書。廣州市建設工程質(zhì)量安全檢測中心

　　

【正文】 ↓ ↓ 備注：元件編號是 6個存儲單元，即如果元件編號為 N位數(shù)，則 第 68 頁 共 86 頁 在該編號前加（ 6N）個 0補足 6位數(shù)。如：元件編號為 5314 則輸入005314，元件編號為 663254，則輸入 663214。測量數(shù)據(jù)可以與軸力、水位測量數(shù)據(jù)在同一個文件名中保存，故無需新建文件名 ③開始測量（多弦傳感器） 開機 — 選擇元件編號 — 測量 — 確認保存 ↓ 完成一個元件的測量工作，如需要繼續(xù)另一個元件的測量，則在保存該元件的測量數(shù)據(jù)后，在上面圖中按“下移”就會跳到下 一個元件的編號。 ④數(shù)據(jù)查閱 測量一個元件后，查閱該數(shù)據(jù)，則在下圖模式下按“返回” — “查閱” 第 69 頁 共 86 頁 ⑤數(shù)據(jù)上傳（對于基坑監(jiān)測系統(tǒng)） 直接跟計算機連接，儀器處于開機的狀態(tài)，勿需在儀器的其它操作。 ①當天當次的監(jiān)測 項目，包括軸力、水位和錨索的測量數(shù)據(jù)可以只保存在同一個文件名下； ② 相同的監(jiān)測項目，不同時間測量，需要另外建立文件名； ③ 做好儀器維護，儀器充電，清潔保護等工作 。 以上步驟僅供參考。 第 70 頁 共 86 頁 第四篇 計算 公式及 原理篇 第 71 頁 共 86 頁 根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》（ GB509472020）及《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范實施手冊》中相關規(guī)定，基坑監(jiān)測主要涉及以下 19 項監(jiān)測項目，具體如下表： 序號 類別 監(jiān)測項目 1 水平位移監(jiān)測 圍護墻（邊坡）頂部水平位移 周邊建筑物水平位移 周邊管線水平位移 2 豎向位移監(jiān)測 圍護墻（邊坡）頂部豎向位移 周邊地表豎向位移 周邊建筑物豎向位移 周邊管線豎向位移 3 立柱豎向位移 立柱豎向位移 4 深層水平位移監(jiān)測 深層水平位移 5 傾斜監(jiān)測 傾斜監(jiān)測 第 72 頁 共 86 頁 6 裂縫監(jiān)測 裂縫監(jiān)測 7 支護結構內(nèi)力監(jiān)測 圍護墻內(nèi)力 支撐內(nèi)力 立柱內(nèi)力 8 土壓力監(jiān)測 土壓力 9 孔隙水壓力監(jiān)測 孔隙水壓力 10 地下水位監(jiān)測 地下水位 11 錨索及土釘（錨桿）內(nèi)力監(jiān)測 錨桿（索）內(nèi)力 土釘（錨桿）內(nèi)力 12 土體分層豎向位移監(jiān)測 土體分層豎向位移 一、 水平位移監(jiān)測 (一 )原始數(shù)據(jù)測量 儀器輸出坐標為水平角 ?? （角度制），垂直觀測角 ?? （角度制），斜距 L （米）。 因為水平方向角 ?? ?? ， 垂直方向角 ?? ???90 ,則平距： )cos(??? LD ， )c o s ()c o s ()c o s ( ??? ????? LDX ， )s in ()c o s ()s in ( ??? ????? LDY ， （備注 :角度為弧度制， 1o=π /180） (二 )計算示意圖 假定基坑如下圖所示。假定測點 A（ XA,YA） ,測點 B（ XB， YB）， DMDM2為基坑轉(zhuǎn)角點，用于設定虛擬段面。 第 73 頁 共 86 頁 (三 )計算段面劃分 基坑各直線段中所設監(jiān)測點應劃分為同一段面，比如 A、 B 為DM1DM2段面范圍， C、 D、 E為 DM2DM3段面范圍。（監(jiān)測項目設定時錄入） DM1DM2斷面可用以下直線方程表示： 012 122112 12 ??????? DMDM DMDMDMDMDMDM DMDM XX XYXYxXX YYy 其余各邊類似定向。 第 74 頁 共 86 頁 (四 )點到虛擬斷面的距離計算 A（ XA,YA）為 DM1DM2斷面上的點，則 A至定線距離為： 2121212122112121 ???????????????????DMDMDMDMDMDMDMDMDMDMADMDMDMDMAAXXYYXXXYXYxXXYYYD (五 )距離正負號約定 虛擬段面定義要沿著基坑順時針或者逆時針排順序，如 DM1DM2, DM2DM3… .。 121221 a rc ta nDMDMDMDMDMDM XX YYR ??? 方位角 : 第 75 頁 共 86 頁 ???????????????????????????00,36000,18000,18000,12122112122112122112122121DMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMDMYYXXRYYXXRYYXXRYYXXR，若，若，若，若? .............11 BDMADM ?? 、 同理可得。 若虛擬段面沿基坑逆時針方向設置，則距離正負號判定如下： 211 DMDMADM ?? ? ，表示 A點在基坑范圍（虛擬斷面）內(nèi)，距離值為正。 211 DMDMADM ?? ? ，表示 A點在基坑范圍（虛擬斷面）外，距離值為負。 若虛擬段面沿基坑順時針方向設置，則距離正負號判定如下： 211 DMDMADM ?? ? ，表示 A點在基坑范圍（虛擬段面）內(nèi)，距離值為正。 211 DMDMADM ?? ? ，表示 A點在基坑范圍（虛擬段面）外，距離值為負。 通過比較 A、 A1 的位移，可以得出本次的位移變化量 AA DD ?1 。結果為正值表示向基坑內(nèi)位移，結果負值表示向基坑外位移， (六 )水平位移坐標中誤差計算 AB 方位角定為 0o 若儀器測距精度為 2+2ppm，則有： 22DmD?? 第 76 頁 共 86 頁 若儀器測角精度為 2″，則有： 22m? ???? 206265??? ??? 監(jiān)測點 P坐標中誤差 : ?????? ?????? 2222 )()s in(c o s ??? ?mDmm Dx ?????? ?????? 2222 )()c o s(s in ??? ?mDmm Dy 相應的點位中誤差為： 22yx mmm ?? ?? 上面僅僅是 1個測回的計算方法。若采用多個測回，角度和距離精度要按照測量多個結果取平均值的方法計算，若測量了 n個測回，該角度中誤差為： mm n??? ? 距離也是同樣的。 根據(jù)相關規(guī)范要求，水平位移和豎向位移需滿足下列精度要求 水平位移報警值 累計值 D(mm) D20 20≤ D40 40≤ D≤ 60 D＞ 60 變化速率vd(mm/d) vd2 2≤ vd 4 4≤ vd≤ 6 vd＞ 6 監(jiān)測點坐標中誤差 (mm) ≤ ≤ ≤ ≤ 豎向位移報警值 累計值 S(mm) S20 20≤ S40 40≤ S≤ 60 S＞ 60 變化速率vs(mm/d) vs2 2≤ vs4 4≤ vs≤ 6 vs＞ 6 監(jiān)測點測站高差中誤差 (mm) ≤ ≤ ≤ ≤ 第 77 頁 共 86 頁 二、豎向位移監(jiān)測 參看附件 1 三、立柱豎向位移監(jiān)測 (一 )水準儀測量 具體方法參看附件 1. (二 )全站儀測量 立柱沉降監(jiān)測因支護形式等原因?qū)е赂叱虦y量往往不具備測量條件，從而退而求其次采用全站儀代替水準儀進行測量，采用全站儀中點法三角高程測量。 ： 全站儀中點法三角高程測量示意圖 (1)基準點與測站的高差： B A B A 2 2 2sinh S i V f?? ? ? ? ? (2)測站與監(jiān)測點高差： 1 B 1 B 1 1 1sinh S i V f?? ? ? ? ? 說明： i 為儀器高， V 為所擺棱鏡高， ? 為垂直角。 f 為球氣差參數(shù)，一般公式為 ? ? 21 2DfkR? ? ? 第 78 頁 共 86 頁 其中 K 為折光系數(shù)，在我國一般為 ， R 為地球曲率半徑6371km， D為所測平距， cosDS ??? 。 ： 1Ah = B A 2 2 2sinS i V f?? ? ? ?— （ 1B 1 1 1sinS i V f?? ? ? ?） = B A 2 1 B 1 2 1 1 2s in s inS S f f V V??? ? ? ? ? ? ? =12 2 2 221B A 2 1 B 1 2 1 1 211sin sin c o s c o s22B A BKKS S S S V VRR? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? 在短距離測量情況下，球氣差相同，且立柱沉降參與三角高程測量是，棱鏡高度不變，因此，基準點與監(jiān)測點高差公式簡化為： 1121 sinsin ?? ???? BBAA SSh 四、深層水平位移監(jiān)測 某深度累計位移計算方法 ? ? ? ?= 2 = 2A A A A A A當 前 值 0 當 前 值 180 當 前 值 原 始 值 0 原 始 值 180 原 始 值， 2 5 0 0 0mm5 0 0 原始值當前值 AAd n ?? 第 79 頁 共 86 頁 各深度位移為： ??? ni in ds 1 ； 五、傾斜監(jiān)測 剛性建筑物整體傾斜，測量頂面或基礎的相對沉降確定。 hQi ?? ?tan i 傾斜角（傾斜率）； Q 建筑物上部與下部的相對位移； h 建筑物高度； 六、裂縫監(jiān)測 裂縫監(jiān)測項目系統(tǒng)采用手動輸入模式，輸入 裂縫長度及寬度即可。 七、支護結構內(nèi)力監(jiān)測 (一 )圍護樁、墻內(nèi)力監(jiān)測 地下連續(xù)墻為每延米計，灌注樁以單樁計 (1)圍護樁墻內(nèi)力計算公式 )( tctcsc AAEEN ?? ? ? ??? ?? nj jsjjijt Affkn 1 202 /)(1? 第 80 頁 共 86 頁 式中： cN 圍護樁墻內(nèi)力（ kN）； tEEc、 混凝土和鋼筋的彈性模量（ kN/mm2）； tc AA、 混凝土截面積和鋼筋總截面面積（ mm2）；AAA tc ?? A 圍護樁墻截面積（ mm2），地下連續(xù)墻為每延米計，灌注樁以單樁計 t? 鋼筋計平均應力（ kN/mm2）。 jk 鋼弦式鋼筋計常數(shù)（ kN/Hz2）； jif 鋼筋計測量自振頻率（ Hz）； 0jf 鋼筋計測量自振頻率（ Hz）； jsA 第 j 個鋼筋計截面積（ mm2）。 (2)圍護樁墻彎矩計算： )( 210 sssc dE IEM ?? ?? 式中： M 量測斷面的計算彎矩（ ）； sEEc、 混凝土和鋼筋的彈性模量（ kN/mm2）； 0I 量測斷面的慣性矩（ mm4）； 慣性矩的計算： 第 81 頁 共 86 頁 21 ss ??、 待測鋼筋計的應力值（ kN/mm2）； d 待測鋼筋計之間的中心距離（ mm）。 應變計量測樁墻內(nèi)力 (1)計算公式 )()(1 1 202 ttcj jjijc AEAEffknN ??????? ?? ?? ? 式中： cN 支撐軸力（ kN）； tEEc、 混凝土和鋼筋的彈性模量（ kN/mm2）； tc AA、 混凝土截面積和鋼筋截面面積（ mm2）； AAAtc ?? A 支撐截面積（ mm2）； t? 鋼筋計平均應力（ kN/mm2）。 ?jk 鋼弦式鋼筋計常數(shù) (106/Hz2)； jif 鋼筋計測量自振頻率（ Hz）； 0jf 鋼筋計測量自振頻率（ Hz）； jsA 第 j 個鋼 筋計截面積（ mm2）。 (2)彎矩計算同上 第 82 頁 共 86 頁 (二 )立柱內(nèi)力監(jiān)測 計算公式 AEffknN snj jjijc ?????? ?? ?? 1 202 )(1 ? 式中： cN 支撐軸力（ kN）； sE 鋼彈性模量（ kN/mm2）； A 鋼支撐截面積（ mm2）； ?jk 鋼弦式鋼筋計常數(shù) (106/Hz2)； jif 鋼筋計測量自振頻率（ Hz） ； 0jf 鋼筋計測量自振頻率