0 引言
為了監(jiān)測(cè)基坑施工的安全狀況，需要及時(shí)了解深層土體的變形情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。減少基坑工程事故，故對(duì)基坑進(jìn)行深層水平位移量測(cè)，即基坑測(cè)斜。進(jìn)行該項(xiàng)工作主要意義：（1）驗(yàn)證基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),指導(dǎo)深基坑工程施工；（2）監(jiān)視基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和土體的穩(wěn)定狀態(tài)變化,保證施工安全；（3）總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行反演分析計(jì)算。
1 深層水平位移量測(cè)
測(cè)斜儀是基坑測(cè)斜常用儀器，它可精確地測(cè)量沿垂直方向土層或圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部水平位移的工程測(cè)量儀器。測(cè)斜儀分為活動(dòng)式和固定式兩種，在基坑開挖支護(hù)監(jiān)測(cè)中常用活動(dòng)式測(cè)斜儀。活動(dòng)式測(cè)斜儀按測(cè)頭傳感元件不同，又可細(xì)分為滑動(dòng)電阻式、電阻片式、鋼弦式及伺服加速度計(jì)式四種。
1.1 儀器原理
在基坑開挖之前先將有四個(gè)相互垂直導(dǎo)槽的測(cè)斜管埋入圍護(hù)結(jié)構(gòu)或被支護(hù)的土體中。測(cè)量時(shí)，將活動(dòng)式探頭放入測(cè)斜管，使探頭上的導(dǎo)向滾輪卡在測(cè)斜管內(nèi)壁的導(dǎo)槽中，沿槽滾動(dòng)，活動(dòng)式探頭可連續(xù)地測(cè)定沿測(cè)斜管整個(gè)深度的水平位移變化。由于測(cè)斜儀測(cè)得的是兩對(duì)滾輪之間的相對(duì)位移，所以必須選擇測(cè)斜管中的小動(dòng)點(diǎn)作為量測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，一般以管底端為小動(dòng)點(diǎn)。如果樁、墻的插入比不大，不能保證底端不動(dòng)，則必須以管頂為基準(zhǔn)點(diǎn)，用經(jīng)緯儀或其它手段測(cè)出該點(diǎn)的絕對(duì)水平位移，以推算出測(cè)管不同深度的絕對(duì)水平位移。
當(dāng)測(cè)斜管埋設(shè)足夠深時(shí)，管底可以認(rèn)為是位移小動(dòng)點(diǎn)，管口的水平位移值
在測(cè)斜管兩端都有水平位移的情況下，就需要實(shí)測(cè)管口的水平位移值
測(cè)斜管可以用于測(cè)單向位移，也可以測(cè)雙向位移。測(cè)雙向位移時(shí)，由兩個(gè)方向的測(cè)量值求出其矢量和，得位移的最大值和方向。
1.2 測(cè)斜孔布設(shè)原則
（1）一般布置在基坑平面上撓曲計(jì)算值最大的位置，如懸臂式結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊中心，設(shè)置水平支撐結(jié)構(gòu)的兩道支撐之間。
（2）基坑周圍有重點(diǎn)監(jiān)護(hù)對(duì)象，如遇建（構(gòu)）筑物、地下管線時(shí)，離其最近的圍護(hù)段。
（3）基坑局部挖深加大或基坑開挖時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)暴露最早、得到監(jiān)測(cè)結(jié)果后可指導(dǎo)后繼施工的區(qū)段。
（4）測(cè)斜管中有一對(duì)槽口應(yīng)自上而下始終垂直于基坑邊線，以保證測(cè)得圍護(hù)結(jié)構(gòu)撓曲的最大值。
（5）因測(cè)斜儀的探頭在管內(nèi)每隔
1.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)
首先進(jìn)行測(cè)斜管管段連接，必須將上、下管段的滑槽相互對(duì)準(zhǔn)，使測(cè)斜儀的探頭在管內(nèi)平滑運(yùn)行。為了防止泥漿從縫隙中滲入管內(nèi)，接頭處應(yīng)進(jìn)行密封處理，涂上柔性密封材料（中性玻璃膠）并貼上密封條。
測(cè)斜管現(xiàn)場(chǎng)組裝后，安裝在地下連續(xù)墻或支護(hù)樁的鋼筋籠上，隨鋼筋籠澆注在混凝土中，澆注混凝土之前應(yīng)在測(cè)斜管內(nèi)注滿清水，防止測(cè)斜管在澆注混凝土?xí)r浮起，并防止水泥漿滲入管內(nèi)。
測(cè)斜管的綁扎定位必須牢固可靠，以免澆筑混凝土?xí)r，使其發(fā)生上浮或側(cè)向移動(dòng)，影響測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。當(dāng)測(cè)斜管較長(zhǎng)時(shí)，還要注意避免測(cè)斜管自身的軸向旋轉(zhuǎn)，以保證測(cè)出的數(shù)據(jù)真正反映在基坑邊緣垂直平面內(nèi)的撓曲。
方法二、當(dāng)測(cè)斜管未能在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)及時(shí)埋設(shè)在樁體（墻體）內(nèi)或測(cè)量鋼板樁圍護(hù)撓曲變形時(shí)，則可采用鉆孔法進(jìn)行埋設(shè)。具體步驟如下：
鉆孔在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行，在緊靠所需監(jiān)測(cè)的樁體（墻體）后的土層中，用小型鉆機(jī)鉆孔，孔深大于或等于所測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的深度，孔徑比所選的測(cè)斜管大5～
然后將測(cè)斜管逐節(jié)組裝并放入鉆孔內(nèi)，測(cè)斜管底部裝有底蓋，管內(nèi)注滿清水，下入鉆孔內(nèi)預(yù)定深度后，隨后在測(cè)斜管與鉆孔的空隙內(nèi)填入細(xì)沙或水泥和膨潤土拌和的灰漿，其配合比取決于土層的物理力學(xué)性能和地質(zhì)情況。剛埋設(shè)完的幾天內(nèi)，孔內(nèi)充填物會(huì)固結(jié)下沉，因此要及時(shí)補(bǔ)充。
此方法的缺點(diǎn)是：測(cè)斜管所監(jiān)測(cè)得到的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的撓曲值在時(shí)間上有一段滯后的過程，在數(shù)值上較實(shí)際撓曲值要小一些。
1.4 基坑測(cè)斜的方法與步驟
測(cè)斜開始前，測(cè)斜儀應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)定，以后根據(jù)使用情況，每隔3～6個(gè)月標(biāo)定一次。
（1）為保護(hù)測(cè)斜儀探頭的安全，有條件可在首次測(cè)量前先用測(cè)頭模型下入測(cè)斜管內(nèi)，沿導(dǎo)槽上下滑行一遍，檢查測(cè)斜孔及導(dǎo)槽是否暢通無阻。如果無測(cè)頭模型，應(yīng)緩慢將探頭放入測(cè)斜管底部。
（2）每次監(jiān)測(cè)時(shí)，將測(cè)斜儀探頭導(dǎo)輪對(duì)準(zhǔn)與所測(cè)位移方向一致的槽口，緩緩放至管底，待探頭與管內(nèi)溫度基本一致、顯示儀讀數(shù)穩(wěn)定后開始監(jiān)測(cè)。
一般以管口作為起算點(diǎn)，按探頭電纜上的刻度分化，均速提升，每隔一定距離（
（2）在開挖前的3～5d內(nèi)重復(fù)監(jiān)測(cè)2～3次，待辨明測(cè)斜管已處于穩(wěn)定狀態(tài)后，將其作為初始值，開始正式測(cè)試工作。初始值應(yīng)是基坑開挖之前連續(xù)三次測(cè)量無明顯差異讀數(shù)的平均值，或取其中一次的測(cè)量值作為初始值。實(shí)際情況是無論精度再高的儀器都隨深度存在累計(jì)的誤差，反復(fù)幾次后形成初值區(qū)域帶。
（5）觀測(cè)間隔時(shí)間，可參考中華人民共和國冶金工業(yè)部
1.5 監(jiān)測(cè)頻率與成果
監(jiān)測(cè)頻率根據(jù)基坑重要等級(jí)而定，在施工中根據(jù)施工進(jìn)度調(diào)整,調(diào)整監(jiān)測(cè)頻率。一定要將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給有關(guān)人員,實(shí)行信息化施工, 當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果超過預(yù)警值時(shí)應(yīng)加密觀測(cè),當(dāng)有危險(xiǎn)事故征兆時(shí)需連續(xù)觀測(cè)。測(cè)斜完成后,將原始數(shù)據(jù)及時(shí)整理成正式記錄,進(jìn)行以下資料整理:
（1）原始記錄表及實(shí)際測(cè)點(diǎn)圖；（2）位移值隨時(shí)間及隨開挖面距離的變化圖；（3）位移速度隨時(shí)間以及隨開挖面變化圖。
利用已經(jīng)得到的量測(cè)信息進(jìn)行反分析計(jì)算,提供圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍建筑物的狀態(tài),預(yù)測(cè)未來動(dòng)態(tài),以便提前采取技術(shù)措施,驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)和施工方法。
2 量測(cè)數(shù)據(jù)誤差分析
2.1 測(cè)點(diǎn)布設(shè)不當(dāng)
（1）測(cè)斜管與測(cè)斜儀探頭應(yīng)密切配合（宜選用導(dǎo)向槽斷面為“V”型的管）；
（2）測(cè)斜管導(dǎo)向槽不光潔，未封底蓋,中間挖破,平時(shí)未加上蓋等致使測(cè)斜管內(nèi)部不潔凈；注意：完成測(cè)斜后要?jiǎng)?wù)必蓋好頂蓋，防止施工現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾及污物進(jìn)入測(cè)斜管，進(jìn)而影響后續(xù)測(cè)斜數(shù)據(jù)；
（3）測(cè)斜管十字槽方向?qū)Φ貌粶?zhǔn),截面或接頭處銜接不平直,造成扭轉(zhuǎn)甚至跳槽，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)較深，測(cè)斜管較長(zhǎng)時(shí)，更要注意。
（4）由于泥漿的浮力作用，測(cè)斜管的綁扎定位必須牢固可靠，以免澆筑混凝土?xí)r，使其發(fā)生側(cè)向移動(dòng)；測(cè)斜管周圍與土體結(jié)合不密實(shí)，一般常見出現(xiàn)于鉆孔法安裝的測(cè)斜管。
2.2 儀器誤差
（1）探頭受到碰撞或沖擊。加速度計(jì)對(duì)撞擊較敏感，電纜施放過程中探頭撞擊測(cè)孔底部，會(huì)造成儀器零點(diǎn)偏移值改變，故要求在使用和運(yùn)輸過程中要注意輕拿輕放，嚴(yán)禁磕碰。
（2）測(cè)量過程中若測(cè)管接頭位置有孔隙，在定位導(dǎo)向滑輪彈簧力的作用下，探頭會(huì)受到一定的沖擊；同樣是在定位導(dǎo)向滑輪彈簧力的作用下，當(dāng)測(cè)斜儀探頭拉出測(cè)管時(shí)，探頭也會(huì)受到一定的沖擊；
（3）長(zhǎng)期使用過程，滑輪彈簧力可能會(huì)由于銹蝕，致使彈力不足，應(yīng)注意檢查，并涂抹潤滑油；
2.3 深度誤差
測(cè)量深度的不同會(huì)造成深度測(cè)量誤差。測(cè)管安裝時(shí)傾斜越大、擺動(dòng)越大，因探頭測(cè)量深度不同而造成的測(cè)量誤差也越大。深度測(cè)量誤差一般由以下原因引起：（1）測(cè)管長(zhǎng)度改變，將改變所有測(cè)點(diǎn)的測(cè)量位置；（2）電纜長(zhǎng)度改變；（3）電纜定位標(biāo)點(diǎn)位置改變。故在現(xiàn)場(chǎng)操作過程中，操作者盡可能地避免接觸定位標(biāo)點(diǎn)，并定期檢測(cè)標(biāo)志的間距，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。以免誤差傳遞。
2.4 人為觀測(cè)誤差
觀測(cè)時(shí)儀器放置位置的差異，以及每個(gè)人讀數(shù)的習(xí)慣不同都會(huì)導(dǎo)致每次讀數(shù)不同，觀測(cè)誤差屬于偶然誤差。故在工程中盡可能按照事先規(guī)定，進(jìn)行專人監(jiān)測(cè)，減少人為因素影響。
2.5 環(huán)境影響誤差
測(cè)斜管周圍的動(dòng)載也可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)跳躍、不穩(wěn)定，所測(cè)數(shù)值與與工況不符。如靠近機(jī)動(dòng)車道的測(cè)斜孔，由于交通的影響，測(cè)斜數(shù)據(jù)多表現(xiàn)雜散性；施工過程中的車輛，以及停靠在測(cè)點(diǎn)周圍的重型挖掘機(jī)等均會(huì)影響量測(cè)結(jié)果。
3 結(jié)論
（1）經(jīng)基坑監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作，本文系統(tǒng)總結(jié)了基坑水平深層位移量測(cè)實(shí)施過程，即測(cè)斜的相關(guān)問題，對(duì)基坑測(cè)斜的工作有指導(dǎo)意義。
（2）對(duì)數(shù)據(jù)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行了歸納，小結(jié)有助于基坑測(cè)斜數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用。但要消除觀測(cè)中超限誤差，還需要結(jié)合具體觀測(cè)環(huán)境和觀測(cè)方法等進(jìn)行分析。
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