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摘要：随着经济的飞速发展，高层和大型建筑物越来越多，建筑物基坑开挖的深度和规模也越来越大。深基坑工程施工及周边原有建筑的的安全，必须做好深基坑位移及沉降监测。
基坑安全，必须对基坑进行实时监测。其中位移监测是基坑监测中最基本、最有效的一种。在深基坑开挖的施工过程中，采用何种方法进行水平位移监测，既能够保证精度，又可节省成本，是基坑施工监测的关键问题.
关键词：深基坑；位移及沉降监测；观测点
中图分类号：TV551文献标识码： A
Foundation pit safety, it must be for real-time monitoring of foundation pit. The displacement monitoring is one of the most basic foundation pit monitoring, one of the most effective. In the deep foundation pit excavation of construction process, what method is used for horizontal displacement monitoring, which can ensure accuracy, and can save cost, is the key to the construction of foundation pit monitoring problem.
Key words: deep foundation pit; Displacement and subsidence monitoring; Observation point
在周围建筑物密集、观测点无法设站或设站很困难的情况下，用常规的水平位移监测方法很难获取准确的监测成果。因此，如何选择一种合适的方法进行深基坑水平位移监测是一个值得探讨的问题。
一、概述
深层水平位移主要用于大地运动，如可能产生在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差，打桩引起的土体位移，以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷，也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。对于平面位移监测而言，由于引测工作量大，且必须顾及测区精度的均匀性，通常是在施工场地周围布设基准控制网。在基准控制网中，一部分是远离场地的稳定基准点,另一部分控制点是施工场地周围相对稳定便于监测的工作基点。工作基点是施工场地上临时的控制点，一般的轴线放样和平面位移监测点都以工作基点为起点。随着深基坑的开挖，必须对工作基点定期进行检测，即对基准网进行部分或全部重复测量，并与初始测量结果进行比较,平差后对工作基点进行修正。然而，由于施工场地狭小时不便于施測，实际中往往不做该项检测。结果导致检测反应出的变形监测点的位移量不是绝对位移量，影响工程的质量。
二、工作基点水平位移坐标的确定
1、基坑位移监测点的布设
基坑位移监测点的布设应根据基坑工程的受力特点及由基坑开挖引起的基坑结构及周围环境的变形规律来布设，通常情况下，监测点布设在基坑支护桩的桩顶，并用冲击钻打洞，埋设牢固的钢筋，且做好十字标记，涂红油漆做点号，测点的问距一般在8～1 2 m左右 ，对水平位移变化较大的地方，测点可以适当加密，在基坑有水平钢支撑时，监测点应布设在两根支撑的中间位置，因为支撑的中间水平位移变形最大，测点应牢固可靠以防止在基坑开挖过程中点位被破坏。
2、基准点的选择及坐标系的建立
在基坑位移监测中，基准点的选择显得较为重要 ，尽量选在基坑变形区外稳固的地方，离基坑变形区较近，则必须有另外的固定点进行监测。在基坑开挖前，建立独立坐标系，并对水平位移变形监测点进行观测，建立初始基准值，其坐标轴的方向与基坑的轴线方向一致。这样建立的坐标系，水平位移值的计算简单明了。
3、基点水平位移坐标的确定
一般地，工作基点位于两条深基坑边壁的交会处，所以对应地布设两条检测直线，从而联合求出工作基点的总位移量。如左图所示，O为工作基点，A1B1，A2B2分别平行于两条相交的基坑边，已知∠A1OA2=α、∠A1OB2=180°-α=β，e1和e2为工作基点相对于A1B1，A2B2的位移量，即OO1⊥A1B1，OO2⊥A2B2，∠O2OO1=β。过O1，O2分别作OO1，OO2的垂线相交于O′，则O′为工作起点的实际位置。设∠O1OO′=θ，OO′=e，∠O′OO2=β-θ。于是在△O′O1O中，有e1= ecosθ，在△O′O2O中，有e2=ecos(β-θ )。
根据工作基点移动后的坐标，可以准确反应出深基坑壁的位移情况，并且也可以精确地计算出放样数据，从而保证深基坑施工安全和放样结果的正确性。
三、监测施工要点
1、 监测点的保护
基坑工程监测中，由于测试元器件基本埋入混凝土和土体内，这样使其具有“唯一性”和不可维修的性质。因此对测点的现场保护工作也非常重要。监测点应明确标示监测点的点号，同时在埋设工作完毕后应向各方提交监测实际埋设图纸以供查找。日常监测过程中经常派人巡视各监测点，及时掌握监测点的完好状况，对破坏的测点应在第一时间内尽可能的替换修补。
2、 监测数据必须是可靠真实的，数据的可靠性由测试元件安装或埋设的 可靠性、监测仪器的精度以及监测人员素质来保证。监测数据真实性要求所有数据必须以原始记录为依据，任何人不得篡改、删除原始记录；
3、监测数据必须是及时的，监测数据需在现场及时计算处理，发现有问题可及时复测，做到当天测、当天反馈；
4、 埋设于土层或结构中的监测元件应尽量减少对结构正常受力的影响， 埋设监测元件时应注意与岩土介质的匹配；
5、对重要的监测项目，应按照工程具体情况预先设定预警值和报警制度；
6、监测应整理完整监测记录表、数据报表、形象的图表和曲线，监测结束后整理出监测报告。
四、水平位移监测方法
1、基坑水平位移监测可采用小角度法和极坐标法进行水平位移观测。对工作基点的稳定性宜采用前方交会、导线测量和后方交会法观测。
2、在基坑变形监测中，对于基坑的位移变化量，利用极坐标法进行基坑水平位移监测，一般选择基坑长边为X轴，垂直基坑长边为Y轴。
3、小角度法主要用于基坑水平位移变形点的观测。小角度法必须设置观测墩，采用强制对中方式。
4、前方交会观测法，尽量选择较远的稳固目标作为定向点，测站点与定向点之间的距离要求一般不小于交会边的长度，观测点应埋设在适合不同方向观测的位置。
5、导线测量法主要用于基坑周边建筑物、构筑物密集,对工作基点稳定性检查用前方交会法和后方交会法都难以实现的情况下,通过导线测定工作基点的稳定性。
6 基准点位置的确定
基准点作为整个工程水平位移监测的参考标准，按照基准点布设要求，应布设在变形影响范围外地基坚实稳定并利于标石长期保存与观测的地方，确保基准点位置的稳定性和可靠性。
7工作基点位置的确定
根据工作基点选设要求，工作基点应选设在靠近监测点且便于联测基准点的稳定或相对稳定的位置。考虑到会出现工作基点靠近形变区域，可能发生位移，需要定期检查该点位置情况，并根据该点位移变化量及时改正监测点的水平位移。
8、测小角法原理分析
8.1小角法是工程测量中的一种放样方法，其目的是确定一条在两端无法安置仪器的线段上任意一点的位置。原理如图所示：如需观测某特定方向上的水平位移PP′，在距离监测区域一定距离以外选定工作基点A，水平位移监测点的布设应尽量与工作基点在一条直线上。在一定远处（施工影响范围之外）选定一个控制点B，作为零方向。在B点安置觇牌，用测回法观测水平角BAP∠，测定一段时间内观测点与基准点连线与零方向之间的角度变化值，根据公式计算得出水平位移量。
8.2测小角法精度分析
由小角法的观测原理可知，水平位移观测精度受距离D和水平角β的观测误差的影响，由于D经一次观测后可作为固定值，水平位移观测精度可认为仅与测角精度有关，其观测误差可按照公式计算：
水平位移观测中误差的公式，表明：距离观测误差对水平位移观测误差影响甚微，一般情况下此部分误差可以忽略不计，采用钢尺等一般方法量取即可满足要求；影响水平位移观测精度的主要因素是水平角观测精度，应尽量使用高精度仪器或适当增加测回数来提高观测度；经纬仪的选用应根据建筑物的观测精度等级确定，在满足观测精度要求的前提下，可以使用精度较低的仪器，以降低观测成本。
五、工作基点水平位移坐标的确定
1、基坑位移监测点的布设
基坑位移监测点的布设应根据基坑工程的受力特点及由基坑开挖引起的基坑结构及周围环境的变形规律来布设，通常情况下，监测点布设在基坑支护桩的桩顶，并用冲击钻打洞，埋设牢固的钢筋，且做好十字标记，涂红油漆做点号，测点的问距一般在8～1 2 m左右 ，对水平位移变化较大的地方，测点可以适当加密，在基坑有水平钢支撑时，监测点应布设在两根支撑的中间位置，因为支撑的中间水平位移变形最大，测点应牢固可靠以防止在基坑开挖过程中点位被破坏。
2、基准点的选择及坐标系的建立
在基坑位移监测中，基准点的选择显得较为重要 ，尽量选在基坑变形区外稳固的地方，离基坑变形区较近，则必须有另外的固定点进行监测。在基坑开挖前，建立独立坐标系，并对水平位移变形监测点进行观测，建立初始基准值，其坐标轴的方向与基坑的轴线方向一致。这样建立的坐标系，水平位移值的计算简单明了。
3、基点水平位移坐标的确定
一般地，工作基点位于两条深基坑边壁的交会处，所以对应地布设两条检测直线，从而联合求出工作基点的总位移量。如左图所示，O为工作基点，A1B1，A2B2分别平行于两条相交的基坑边，已知∠A1OA2=α、∠A1OB2=180°-α=β，e1和e2为工作基点相对于A1B1，A2B2的位移量，即OO1⊥A1B1，OO2⊥A2B2，∠O2OO1=β。过O1，O2分别作OO1，OO2的垂线相交于O′，则O′为工作起点的实际位置。设∠O1OO′=θ，OO′=e，∠O′OO2=β-θ。于是在△O′O1O中，有e1= ecosθ，在△O′O2O中，有e2=ecos(β-θ )。
六、結束语
随着大中型城市经济的迅速发展，城市土地珍贵,随之而来的高层和超高层建筑不断拔地而起，带动了深基坑支护技术的不断发展。相应的施工过程中的变形监测日益显示其重要性。当施工条件限制时，特别是由于场地限制基准控制网建立时，可以利用反演的小角法在可动的工作基点上观测自身的位移。从而更加精确的满足监测的要求。
Six, the conclusion
With the rapid economic development in large and medium-sized cities, the urban land precious, followed by a tall and super-tall buildings go up continuously, the continuous development of the deep foundation pit supporting technology. The corresponding deformation monitoring is increasingly shows its importance in the process of construction. When the construction conditions, especially due to space limitation benchmark control network set up, can make use of the inversion of the small Angle on the movable work basis points of displacement observation itself. To be more accurate to meet the requirements of the monitoring.
[1]孙国峰.浅谈深基坑水平位移监测[J].科技创新导报，2008.
[2]徐建新，张兵良，杨伯宏.小角法在深基坑支护监测中的应用研究[A].江苏省测绘学会'200学术年会专辑，2002.
[3]王志明.几种水平位移监测方法的分析和比较[J].上海建设科技，2008.
[4]刘宝俊.水平位移基准线随机测站观察法[J].工程勘察，2004.
本文摘自中国论文网，原文地址：http://www.xzbu.com/2/view-4865585.htm
基坑安全，必须对基坑进行实时监测。其中位移监测是基坑监测中最基本、最有效的一种。在深基坑开挖的施工过程中，采用何种方法进行水平位移监测，既能够保证精度，又可节省成本，是基坑施工监测的关键问题.
关键词：深基坑；位移及沉降监测；观测点
中图分类号：TV551文献标识码： A
Foundation pit safety, it must be for real-time monitoring of foundation pit. The displacement monitoring is one of the most basic foundation pit monitoring, one of the most effective. In the deep foundation pit excavation of construction process, what method is used for horizontal displacement monitoring, which can ensure accuracy, and can save cost, is the key to the construction of foundation pit monitoring problem.
Key words: deep foundation pit; Displacement and subsidence monitoring; Observation point
在周围建筑物密集、观测点无法设站或设站很困难的情况下，用常规的水平位移监测方法很难获取准确的监测成果。因此，如何选择一种合适的方法进行深基坑水平位移监测是一个值得探讨的问题。
一、概述
深层水平位移主要用于大地运动，如可能产生在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差，打桩引起的土体位移，以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷，也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。对于平面位移监测而言，由于引测工作量大，且必须顾及测区精度的均匀性，通常是在施工场地周围布设基准控制网。在基准控制网中，一部分是远离场地的稳定基准点,另一部分控制点是施工场地周围相对稳定便于监测的工作基点。工作基点是施工场地上临时的控制点，一般的轴线放样和平面位移监测点都以工作基点为起点。随着深基坑的开挖，必须对工作基点定期进行检测，即对基准网进行部分或全部重复测量，并与初始测量结果进行比较,平差后对工作基点进行修正。然而，由于施工场地狭小时不便于施測，实际中往往不做该项检测。结果导致检测反应出的变形监测点的位移量不是绝对位移量，影响工程的质量。
二、工作基点水平位移坐标的确定
1、基坑位移监测点的布设
基坑位移监测点的布设应根据基坑工程的受力特点及由基坑开挖引起的基坑结构及周围环境的变形规律来布设，通常情况下，监测点布设在基坑支护桩的桩顶，并用冲击钻打洞，埋设牢固的钢筋，且做好十字标记，涂红油漆做点号，测点的问距一般在8～1 2 m左右 ，对水平位移变化较大的地方，测点可以适当加密，在基坑有水平钢支撑时，监测点应布设在两根支撑的中间位置，因为支撑的中间水平位移变形最大，测点应牢固可靠以防止在基坑开挖过程中点位被破坏。
2、基准点的选择及坐标系的建立
在基坑位移监测中，基准点的选择显得较为重要 ，尽量选在基坑变形区外稳固的地方，离基坑变形区较近，则必须有另外的固定点进行监测。在基坑开挖前，建立独立坐标系，并对水平位移变形监测点进行观测，建立初始基准值，其坐标轴的方向与基坑的轴线方向一致。这样建立的坐标系，水平位移值的计算简单明了。
3、基点水平位移坐标的确定
一般地，工作基点位于两条深基坑边壁的交会处，所以对应地布设两条检测直线，从而联合求出工作基点的总位移量。如左图所示，O为工作基点，A1B1，A2B2分别平行于两条相交的基坑边，已知∠A1OA2=α、∠A1OB2=180°-α=β，e1和e2为工作基点相对于A1B1，A2B2的位移量，即OO1⊥A1B1，OO2⊥A2B2，∠O2OO1=β。过O1，O2分别作OO1，OO2的垂线相交于O′，则O′为工作起点的实际位置。设∠O1OO′=θ，OO′=e，∠O′OO2=β-θ。于是在△O′O1O中，有e1= ecosθ，在△O′O2O中，有e2=ecos(β-θ )。
根据工作基点移动后的坐标，可以准确反应出深基坑壁的位移情况，并且也可以精确地计算出放样数据，从而保证深基坑施工安全和放样结果的正确性。
三、监测施工要点
1、 监测点的保护
基坑工程监测中，由于测试元器件基本埋入混凝土和土体内，这样使其具有“唯一性”和不可维修的性质。因此对测点的现场保护工作也非常重要。监测点应明确标示监测点的点号，同时在埋设工作完毕后应向各方提交监测实际埋设图纸以供查找。日常监测过程中经常派人巡视各监测点，及时掌握监测点的完好状况，对破坏的测点应在第一时间内尽可能的替换修补。
2、 监测数据必须是可靠真实的，数据的可靠性由测试元件安装或埋设的 可靠性、监测仪器的精度以及监测人员素质来保证。监测数据真实性要求所有数据必须以原始记录为依据，任何人不得篡改、删除原始记录；
3、监测数据必须是及时的，监测数据需在现场及时计算处理，发现有问题可及时复测，做到当天测、当天反馈；
4、 埋设于土层或结构中的监测元件应尽量减少对结构正常受力的影响， 埋设监测元件时应注意与岩土介质的匹配；
5、对重要的监测项目，应按照工程具体情况预先设定预警值和报警制度；
6、监测应整理完整监测记录表、数据报表、形象的图表和曲线，监测结束后整理出监测报告。
四、水平位移监测方法
1、基坑水平位移监测可采用小角度法和极坐标法进行水平位移观测。对工作基点的稳定性宜采用前方交会、导线测量和后方交会法观测。
2、在基坑变形监测中，对于基坑的位移变化量，利用极坐标法进行基坑水平位移监测，一般选择基坑长边为X轴，垂直基坑长边为Y轴。
3、小角度法主要用于基坑水平位移变形点的观测。小角度法必须设置观测墩，采用强制对中方式。
4、前方交会观测法，尽量选择较远的稳固目标作为定向点，测站点与定向点之间的距离要求一般不小于交会边的长度，观测点应埋设在适合不同方向观测的位置。
5、导线测量法主要用于基坑周边建筑物、构筑物密集,对工作基点稳定性检查用前方交会法和后方交会法都难以实现的情况下,通过导线测定工作基点的稳定性。
6 基准点位置的确定
基准点作为整个工程水平位移监测的参考标准，按照基准点布设要求，应布设在变形影响范围外地基坚实稳定并利于标石长期保存与观测的地方，确保基准点位置的稳定性和可靠性。
7工作基点位置的确定
根据工作基点选设要求，工作基点应选设在靠近监测点且便于联测基准点的稳定或相对稳定的位置。考虑到会出现工作基点靠近形变区域，可能发生位移，需要定期检查该点位置情况，并根据该点位移变化量及时改正监测点的水平位移。
8、测小角法原理分析
8.1小角法是工程测量中的一种放样方法，其目的是确定一条在两端无法安置仪器的线段上任意一点的位置。原理如图所示：如需观测某特定方向上的水平位移PP′，在距离监测区域一定距离以外选定工作基点A，水平位移监测点的布设应尽量与工作基点在一条直线上。在一定远处（施工影响范围之外）选定一个控制点B，作为零方向。在B点安置觇牌，用测回法观测水平角BAP∠，测定一段时间内观测点与基准点连线与零方向之间的角度变化值，根据公式计算得出水平位移量。
8.2测小角法精度分析
由小角法的观测原理可知，水平位移观测精度受距离D和水平角β的观测误差的影响，由于D经一次观测后可作为固定值，水平位移观测精度可认为仅与测角精度有关，其观测误差可按照公式计算：
水平位移观测中误差的公式，表明：距离观测误差对水平位移观测误差影响甚微，一般情况下此部分误差可以忽略不计，采用钢尺等一般方法量取即可满足要求；影响水平位移观测精度的主要因素是水平角观测精度，应尽量使用高精度仪器或适当增加测回数来提高观测度；经纬仪的选用应根据建筑物的观测精度等级确定，在满足观测精度要求的前提下，可以使用精度较低的仪器，以降低观测成本。
五、工作基点水平位移坐标的确定
1、基坑位移监测点的布设
基坑位移监测点的布设应根据基坑工程的受力特点及由基坑开挖引起的基坑结构及周围环境的变形规律来布设，通常情况下，监测点布设在基坑支护桩的桩顶，并用冲击钻打洞，埋设牢固的钢筋，且做好十字标记，涂红油漆做点号，测点的问距一般在8～1 2 m左右 ，对水平位移变化较大的地方，测点可以适当加密，在基坑有水平钢支撑时，监测点应布设在两根支撑的中间位置，因为支撑的中间水平位移变形最大，测点应牢固可靠以防止在基坑开挖过程中点位被破坏。
2、基准点的选择及坐标系的建立
在基坑位移监测中，基准点的选择显得较为重要 ，尽量选在基坑变形区外稳固的地方，离基坑变形区较近，则必须有另外的固定点进行监测。在基坑开挖前，建立独立坐标系，并对水平位移变形监测点进行观测，建立初始基准值，其坐标轴的方向与基坑的轴线方向一致。这样建立的坐标系，水平位移值的计算简单明了。
3、基点水平位移坐标的确定
一般地，工作基点位于两条深基坑边壁的交会处，所以对应地布设两条检测直线，从而联合求出工作基点的总位移量。如左图所示，O为工作基点，A1B1，A2B2分别平行于两条相交的基坑边，已知∠A1OA2=α、∠A1OB2=180°-α=β，e1和e2为工作基点相对于A1B1，A2B2的位移量，即OO1⊥A1B1，OO2⊥A2B2，∠O2OO1=β。过O1，O2分别作OO1，OO2的垂线相交于O′，则O′为工作起点的实际位置。设∠O1OO′=θ，OO′=e，∠O′OO2=β-θ。于是在△O′O1O中，有e1= ecosθ，在△O′O2O中，有e2=ecos(β-θ )。
六、結束语
随着大中型城市经济的迅速发展，城市土地珍贵,随之而来的高层和超高层建筑不断拔地而起，带动了深基坑支护技术的不断发展。相应的施工过程中的变形监测日益显示其重要性。当施工条件限制时，特别是由于场地限制基准控制网建立时，可以利用反演的小角法在可动的工作基点上观测自身的位移。从而更加精确的满足监测的要求。
Six, the conclusion
With the rapid economic development in large and medium-sized cities, the urban land precious, followed by a tall and super-tall buildings go up continuously, the continuous development of the deep foundation pit supporting technology. The corresponding deformation monitoring is increasingly shows its importance in the process of construction. When the construction conditions, especially due to space limitation benchmark control network set up, can make use of the inversion of the small Angle on the movable work basis points of displacement observation itself. To be more accurate to meet the requirements of the monitoring.
[1]孙国峰.浅谈深基坑水平位移监测[J].科技创新导报，2008.
[2]徐建新，张兵良，杨伯宏.小角法在深基坑支护监测中的应用研究[A].江苏省测绘学会'200学术年会专辑，2002.
[3]王志明.几种水平位移监测方法的分析和比较[J].上海建设科技，2008.
[4]刘宝俊.水平位移基准线随机测站观察法[J].工程勘察，2004.
本文摘自中国论文网，原文地址：http://www.xzbu.com/2/view-4865585.htm