一种基坑围护结构深层水平位移监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基坑围护结构深层水平位移监测系统。系统包括全站仪，还包括用于定位监测基准的基准点，基准点包括基准控制点和比较控制点，还包括用于监测基坑围护结构面变形设置于基坑围护结构面、由上至下埋设的多个由反射装置构成的监测点；相邻监测点之间间距为0.5m至1.0m并保持在同一铅垂线上。采用本实用新型能很方便地对基坑异常部位增加临时监测。在基坑支撑轴力监测部位轴力值异常时，可随时增加单个或多个测点来监测围护结构变形情况，省去了重新在围护结构内钻孔埋设测斜管的复杂步骤。
【专利说明】
-种基坑围护结构深层水平位移监测系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于建筑工程施工安全监测技术领域，尤其属于基坑工程施工监测技 术领域，特别设及一种基坑围护结构深层水平位移的监测系统。
【背景技术】
[0002] 随着城市建设的高速发展，地下空间的开发力度也越来越大，深基坑工程在数量、 深度、平面尺寸W及使用领域等方面都得到高速的发展。并且由于城市中各类建筑密集程 度逐渐加大，相邻环境、地下管线、地面交通对基坑开挖及施工后产生的位移变形和不利影 响控制越来越严。在深基坑开挖的施工过程中，只有对基坑的±体和相邻构筑物进行全面 监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的掌握，在出现异常情况 时及时报警，并采取必要的工程应急措施，W确保基坑工程及周围环境的安全和稳定。
[0003] 目前国内各大城市正在大规模进行轨道交通建设，轨道交通建设中深基坑的安全 监测工作是保证生产安全零事故率的重中之重。在轨道交通深基坑开挖中，围护结构深层 水平位移监测是保证基坑安全最重要的监测项目，而监测该项目的监测元件(测斜管)难免 会因施工而遭到破坏，一旦破坏，便无法继续监测。重新在围护结构内钻孔埋设，会消耗更 多的人力物力、提高成本、影响工期，且在此期间增加现场施工安全隐患。 【实用新型内容】
[0004] 为了解决上述问题，本实用新型提供了一种适合于深基坑工程围护结构深层水平 位移监测元件(测斜管)被破坏而无法及时采取有效措施，缺少围护结构位移监测措施时的 补救监测方法及其监测系统。
[0005] 本实用新型方法采用高精度测量仪器和各测点等精度测量原理，利用仪器自身精 测模式周期性测量基准点至围护结构垂直方向上各监测点的水平距离，同时定期复核校准 监测基准控制点，通过计算围护结构上各监测点相对于基准点的变化情况得出围护结构变 形情况。
[0006] 本实用新型通过W下技术方案实现：
[0007] 本实用新型提供了一种基坑围护结构深层水平位移监测系统。
[000引包括用于精确测量距离的全站仪，其特征在于:所述系统还包括基准点、监测点；
[0009] 基准点，用于定位监测基准，包括设置于与各监测点通视位置的监测基准控制点C 和设置于基坑基础稳定可靠区域的比较控制点A和B;全站仪设置于监测基准控制点C上；
[0010] 监测点，用于监测基坑围护结构面变形，包括设置于基坑围护结构面、由上至下埋 设的多个反射装置。
[0011] 进一步相邻反射装置之间间距为0.5m至1.0m，各反射装置保持在同一铅垂线上。
[0012] 所述反射装置是固定于基坑围护结构表面的反射片。
[0013] 采用上述监测系统进行基坑围护结构深层水平位移监测的步骤包括:施工前做好 各项施工准备，包括准备施工需要的材料:反射装置、植筋胶、水泥、砂、强制对中盘等，监测 包括w下步骤：
[0014] 监测点设置，确定监测基坑围护结构面，由上至下埋设监测点反射装置，相邻反射 装置之间间距为0.5m至1. Om，各反射装置保持在同一铅垂线上；
[0015] 基准点设置，选择与各监测点通视位置设置监测基准控制点C，选择基坑基础稳定 可靠区域设置比较控制点A和B，比较控制点A和B与控制点C保持通视；
[0016] 基准点测量，进行平面控制网测量，现慢得到比较控制点A和B、基准控制点0;点 之间的相对位置关系；
[0017] 监测点测量，通过基准控制点C安置全站仪监测，观测该点与各反射装置的距离， 每一段距离测四测回，由上至下依次为S1、S2、S3……Sn，取各个距离S1、S2、S3……Sn的四 测回数的平均值作为各个距离的初始值，W后每次测量时取四测回距离的平均数S1'、S2'、 S3'……Sn'作为观测值，累计水平位移=初始值-本次观测值，值表示往坑外位移， 值表示往坑内位移。
[0018] 所述基准控制点村受置于基坑围护结构相对面与各反射装置可通视位置。
[0019] 本实用新型系统适合于深基坑工程围护结构深层水平位移监测元件(测斜管)被 破坏而无法及时采取有效措施，缺少围护结构位移监测措施时的补救监测。本实用新型系 统在全站仪测量过程中，全站仪至各反射片间的水平距离S可视为等精度测量，在计算各测 点累计位移时各个观测值误差不产生累计，保证了围护结构深层水平位移监测的精度。采 用本实用新型方法及其系统能很方便地对基坑异常部位增加临时监测。在基坑支撑轴力监 测部位轴力值异常时，可随时增加单个或多个测点来监测围护结构变形情况，省去了重新 在围护结构内钻孔埋设测斜管的复杂步骤。
【附图说明】
[0020] 图1是本实用新型系统平面布置示意图；
[0021 ]图2是本实用新型系统垂直面布置示意图；
[0022] 图3是本实用新型方法流程示意图。
[0023] 图中。1是基坑，2是反射装置，3是测斜装置，4是基坑基础，A、B是比较控制点，C是 基准控制点。
【具体实施方式】
[0024] 下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述，实施例只用于对本实用新型进行 进一步的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用 新型的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本实用新型保护的范围。
[0025] 结合图1至图3。
[0026] 如图1和图2所示，基坑围护结构水平位移监测系统。
[0027] 包括用于精确测量距离的全站仪，所述系统还包括基准点、监测点；
[0028] 基准点，用于定位监测基准，包括设置于与各监测点通视位置的监测基准控制点C 和设置于基坑基础4稳定可靠区域的比较控制点A和B;全站仪设置于监测基准控制点C上；
[0029] 监测点，用于监测基坑1围护结构面变形，包括设置于基坑1围护结构面、由上至下 埋设的多个反射装置2。
[0030] 相邻反射装置2之间间距为0.5m至1.0m，各反射装置2保持在同一铅垂线上。
[0031] 本例反射装置2是固定于基坑1围护结构表面的反射片。
[0032] 如图3所示，监测使用方法包括：
[0033] 施工前做好施工准备，包括准备施工需要的材料:如反射装置、植筋胶、水泥、砂、 强制对中盘等；
[0034] 监测包括W下步骤：
[0035] 监测点设置，确定监测基坑1围护结构面，由上至下埋设监测点反射装置2,相邻反 射装置2之间间距为0.5m至1. Om，各反射装置2保持在同一铅垂线上；
[0036] 基准点设置，选择与各监测点通视位置设置监测基准控制点C，选择基坑基础4稳 定可靠区域设置比较控制点A和B，比较控制点A和B与控制点C保持通视；
[0037] 基准点测量，进行平面控制网测量，现慢得到比较控制点A和B、基准控制点0;点 之间的相对位置关系；
[003引监测点测量，通过基准控制点C安置全站仪监测，观测该点与各反射装置2的距离， 每一段距离测四测回，由上至下依次为S1、S2、S3……Sn，取各个距离S1、S2、S3……Sn的四 测回数的平均值作为各个距离的初始值，W后每次测量时取四测回距离的平均数S1'、S2'、 S3'……Sn'作为观测值，累计水平位移=初始值-本次观测值，值表示往坑外位移， 值表示往坑内位移。
[0039] 基准控制点C应设置于基坑1围护结构相对面与各反射装置2可通视位置。
[0040] 监测过程严格按照《工程测量规范》中一等测距的主要技术要求执行，见表1。
[0041 ] 表1测距的主要技术要求
[0042]
[0043] 注:测回是指照准目标一次，读数2~4次的过程。
[0044] 在监测过程中，发现异常数据应立即检查监测控制点是否发生位移。因监测控制 点发生的位移，必须先修正监测观测值再计算围护结构上各个监测点位移量。
[0045] 全站仪及其配套监测设备如下表2
[0046]
[0047] 监测质量控制要点
[004引在进行监测基准网观测时宜在阴天无风的天气下进行，受条件限制必须在晴天作 业，应对仪器进行打伞遮光。
[0049] 测量前必须将仪器架设于强制对中墳后置于现场阴凉通风30minW上，使仪器内 部溫度与外界环境溫度一致。
[0050] 测量所用仪器设备必须合格且在检定有效期W内；测量时需设置好仪器内部参 数、测量模式、棱镜常数等。
[0051] 监测点应在基坑开挖后有工作面的情况下及时埋设，并在24h内取得初始值。
[0052] 监测点埋设之前，应将相应位置围护结构上的泥±清理干净，埋设监测点必须牢 固。
[0053] 监测工作应固定观测人员和仪器，采用相同的观测方法和观测路线，在基本相同 的情况下施测；
[0054] 监测期间应定期对基准点进行联测W检验其稳定性;在整个施工期内，采取有效 保护措施，确保其在整个施工期间正常使用。
[0055] 在测点周围设置明显的标志并进行编号，注意保护测点，严防施工时破坏;并在每 次观测前检查测点是否松动;确认测点状态良好时方可进行测量。
[0056] 观测数据应认真计算整理、仔细校核，发现问题应进行重读，并检查仪器、仪表安 装是否正确，测点是否松动，当确定无误后再进行测试，并和上次观测数据同时记录下来。
[0057] 本实用新型系统应用于深圳地铁某号线共计46个围护结构测斜管被破坏后围护 结构深层水平位移的监测工作。由于采用了本工法对围护结构深层水平位移变化进行监 巧。，对现场基坑开挖施工和支撑架设起到了明显的指导作用，有效保障了基坑及周边环境 的安全，节约了成本和时间，观测成果能反应位移变化情况，成果可靠，满足地铁监测规范 及相关标准要求。
[0058] 本实用新型系统应用于成都地铁某号线共计有15个围护结构测斜管被破坏后的 监测工作，对基坑开挖施工和支撑架设起到了明显的指导作用，有效保障了基坑和周边环 境的安全，节约了成本和时间，观测成果能够反应位移变化情况，成果可靠，满足地铁监测 规范及相关标准要求。
【主权项】
1. 一种基坑围护结构深层水平位移监测系统，包括用于精确测量距离的全站仪，其特 征在于:所述系统还包括基准点、监测点； 基准点，用于定位监测基准，包括设置于与各监测点通视位置的监测基准控制点C和设 置于基坑基础稳定可靠区域的比较控制点A和B;全站仪设置于监测基准控制点C上； 监测点，用于监测基坑围护结构面变形，包括设置于基坑围护结构面、由上至下埋设的 多个反射装置。2. 根据权利要求1所述的基坑围护结构深层水平位移监测系统，其特征在于:相邻反射 装置之间间距为〇. 5m至1. Om，各反射装置保持在同一铅垂线上。3. 根据权利要求1或2所述的基坑围护结构深层水平位移监测系统，其特征在于:所述 反射装置是固定于基坑围护结构表面的反射片。
【文档编号】G01C3/00GK205449046SQ201620189489
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月12日
【发明人】王洪义, 程安文, 王曙光, 吴恺, 张俊丽
【申请人】中国水利水电第七工程局有限公司