基坑监测及基桩检测

基坑监测定义 

基坑监测主要包括：支护结构、相关自然环境、施工工况、地下水状况、基坑底部及周围土体、周围建（构）筑物、周围地下管线及地下设施、周围重要的道路、其他应监测的对象。

基坑监测及基桩检测 

基坑监测的方法 

有多种监测技术和信号传输处理方式。根据湖北同优技术人员的经验，一般有监控专家系统、智能控制系统、可视化监测软件等几类配套工具，反应时间可控制在1s范围内，采样频率可达100Hz，完全能够做到实时监测，为工程建设提供信息化支持。 

监测报表和监测报告 

·1、工程概况 

·2、监测项目及监测点平面和立面布置图 

·3、采用的仪器设备和监测方法 

·4、监测数据处理方法和监测结果过程曲线 

·5、监测结果分析 

根据建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）TechnicalCodeforMonitoringofBuildingFoundationPitEngineering，基坑监测的处理过程也可以分为以下过程：1、监测目的2、确定监测项目3、测点布置4、监测方法、主要仪器及精度要求5、监测频度6、监控报警7、数据处理及信息反馈。 

基坑监测的内容 

水平位移监测 

测定特定方向上的水平位移时可采用视准线法、小角度法、投点法等；测定监测点任意方向的水平位移时可视监测点的分布情况，采用前方交会法、自由设站法、极坐标法等；当基准点距基坑较远时，可采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法。当监测精度要求比较高时，可采用微变形测量雷达进行自动化全天候实时监测。 

水平位移监测基准点应埋设在基坑开挖深度3倍范围以外不受施工影响的稳定区域，或利用已有稳定的施工控制点，不应埋设在低洼积水、湿陷、冻胀、胀缩等影响范围内；基准点的埋设应按有关测量规范、规程执行。宜设置有强制对中的观测墩；采用精密的光学对中装置，对中误差不宜大于0.5mm。 

竖向位移监测 

竖向位移监测可采用几何水准或液体静力水准等方法。 

坑底隆起（回弹）宜通过设置回弹监测标，采用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测，传递高程的金属杆或钢尺等应进行温度、尺长和拉力改正等基坑围护墙（坡）顶、墙后地表与立柱的竖向位移监测精度应根据竖向位移报警值确定。 

深层水平位移监测 

围护墙体或坑周土体的深层水平位移的监测宜采用在墙体或土体中预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。 

倾斜监测 

建筑物倾斜监测应测定监测对象顶部相对于底部的水平位移与高差，分别记录并计算监测对象的倾斜度、倾斜方向和倾斜速率。应根据不同的现场观测条件和要求，选用投点法、水平角法、前方交会法、正垂线法、差异沉降法等。 

裂缝监测 

裂缝监测应包括裂缝的位置、走向、长度、宽度及变化程度，需要时还包括深度。裂缝监测数量根据需要确定，主要或变化较大的裂缝应进行监测。 

裂缝监测可采用以下方法： 

1对裂缝宽度监测，可在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线或贴埋金属标志等，采用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法；也可采用裂缝计、粘贴安装千分表法、摄影量测等方法。 

2对裂缝深度量测，当裂缝深度较小时宜采用凿出法和单面接触超声波法监测；深度较大裂缝宜采用超声波法监测。 

3应在基坑开挖前记录监测对象已有裂缝的分布位置和数量，测定其走向、长度、宽度和深度等情况，标志应具有可供量测的明晰端面或中心。 

裂缝宽度监测精度不宜低于0.1mm，长度和深度监测精度不宜低于1mm。 

支护结构内力监测 

坑开挖过程中支护结构内力变化可通过在结构内部或表面安装应变计或应力计进行量测。对于钢筋混凝土支撑，宜采用钢筋应力计（钢筋计）或混凝土应变计进行量测；对于钢结构支撑，宜采用轴力计进行量测。围护墙、桩及围檩等内力宜在围护墙、桩钢筋制作时，在主筋上焊接钢筋应力计的预埋方法进行量测。支护结构内力监测值应考虑温度变化的影响，对钢筋混凝土支撑尚应考虑混凝土收缩、徐变以及裂缝开展的影响。 

土压力监测 

土压力宜采用土压力计量测。 

土压力计埋设可采用埋入式或边界式（接触式）。埋设时应符合下列要求： 

1受力面与所需监测的压力方向垂直并紧贴被监测对象； 

2埋设过程中应有土压力膜保护措施； 

3采用钻孔法埋设时，回填应均匀密实，且回填材料宜与周围岩土体一致。 

4做好完整的埋设记录。 

土压力计埋设以后应立即进行检查测试，基坑开挖前至少经过1周时间的监测并取得稳定初始值。 

孔隙水压力监测 

孔隙水压力宜通过埋设钢弦式、应变式等孔隙水压力计，采用频率计或应变计量测。孔隙水压力计应满足以下要求：量程应满足被测压力范围的要求，可取静水压力与超孔隙水压力之和的1.2倍；精度不宜低于0.5%F·S，分辨率不宜低于0.2%F·S。孔隙水压力计埋设可采用压入法、钻孔法等。 

地下水位监测 

地下水位监测宜采通过孔内设置水位管，采用水位计等方法进行测量。地下水位监测精度不宜低于10mm。 

锚杆拉力监测 

锚杆拉力量测宜采用专用的锚杆测力计，钢筋锚杆可采用钢筋应力计或应变计，当使用钢筋束时应分别监测每根钢筋的受力。锚杆轴力计、钢筋应力计和应变计的量程宜为设计最大拉力值的1.2倍，量测精度不宜低于0.5%F·S，分辨率不宜低于0.2%F·S。应力计或应变计应在锚杆锁定前获得稳定初始值。 

桩基检测 

根据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2014)，桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。

基坑监测及基桩检测 

静载试验法 

这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现，基准桩的问题有时会被检测人员所忽视，容易出现基准桩打入深度不足，试验过程产生位移的问题。 

静载实验可以分为：堆载实验、锚桩法。 

钻芯法 

这种方法具有科学、直观、实用等特点，在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测，可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况，并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用XY－1型工程钻机，采用硬质合金单管钻具，用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法，结果采芯率不到70%，芯样完整性极差，大多呈碎块；后来改用SCZ－1型液压钻机，采用金刚石单动双管钻具，采芯率达99%，芯样呈较完整的圆柱状。所以，《技术规范》对钻机和钻头作了相应的规定，就是为了避免抽芯验桩的误判。 

高应变法 

它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时，能够在查明这些“缺陷“是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定缺陷程度，可作为低应变法的补充验证手段。在某些地区，利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率，已成为一种普遍做法。 

低应变动测法 

低应变动测法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号、频率信号，从而获得桩的完整性。该方法检测简便，且检测速度较快，但如何获取好的波形，如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。 

测试过程是获取好信号的关键，测试中应注意：①测试点的选择。测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所不同，一般要求桩径在120cm以上，测试3～4点。②锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器20～30cm处不必考虑桩径大小。③传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装，注意选择好粘贴方式，一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥，没积水的情况下。④尽量多采集信号。一根桩不少于10锤，在不同点，不同激振情况下，观测波形的一致性，以保证波形真实且不漏测。 

桩基检测检测内容 

（1）各类桩、墩、桩墙竖向或横向承载力检测，包括单桩及群桩承载力检测； 

（2）墩底持力层承载力及变形性状的检测；

 （3）各类桩、墩及桩墙结构完整性检测； 

（4）考虑桩土共同作用或复合地基中桩土荷载分担比的检测，桩体及土体应力-应变的检测； 

（5）施工中对环境影响（如震动、噪音、土体变形）的检测； 

（6）特殊条件下或事故处理中的其它检测。