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1、Shier de 存档日期： 存档编号： 本科生毕业设计（论文）论 文 题 目：建筑施工测量方法研究 姓 名： 学 院：科文学院 专 业：测绘工程 年 级 、 学 号： 108324143 指 导 教 师： 江苏师范大学教务处印制摘要本文主要是对建筑施工测量方法的研究，涉和变形监测，基坑建设，施工放线。通过对上述三个方面的研究，希望能让大家对施工测量的方法有更全面和深入的了解，掌握施工测量的方法，为今后从事施工测量的工作打下基础。关键词：施工放线，基坑建设，变形监测AbstractThis paper mainly research on the construction method of
2、measurement, involves the deformation monitoring, foundation pit construction, the construction of pay-off. Through the study of the above three aspects, the hope can let everybody for construction survey method is more comprehensive and in-depth understanding, master the methods of construction sur
3、vey, and engaged in the construction survey work to lay the foundation for the future.Key words: construction steel, construction of foundation pit, deformation monitoring目录摘要2Abstract3第一章1.绪论52.建筑物变形监测的方法73.变形监测的基本监测方法104.变形监测的总结12第二章1.绪论122.深基坑建设具体操作要求133.深基坑建设总结14第三章1.绪论152.施工放线的方法163.施工放线的步骤223.
4、施工放线总结23第四章1. 建筑施工测量未来的发展走向24参考文献25第 一 章 ： 变 形 监 测 1 . 绪 论 1 . 1 变 形 监 测 的 概 述 一 般 情 况 来 说 ， 建 筑 物 的 变 形 主 要 是 由 两 个 方 面 的 原 因 造 成 的 ： 一 是 自 然 条 件 和 其 变 化 ， 也 就 是 建 筑 物 的 地 基 的 工 程 地 质 、 土 壤 物 理 性 质 、 水 文 地 质 、 大 气 温 度 等 。 因 为 地 质 条 件 不 同 ， 有 的 稳 定 ， 有 的 不 稳 定 ， 会 造 成 建 筑 物 不 均 匀 沉 降 ， 导 致 其 发 生 倾 斜
5、 ， 而 在 土 基 上 的 建 筑 物 ， 由 于 土 基 的 塑 性 变 形 而 造 成 沉 降 ， 由 于 温 度 与 地 下 水 位 的 季 节 性 和 周 期 性 的 变 化 ， 而 造 成 建 筑 物 的 规 律 变 形 ， 另 一 种 是 与 建 筑 物 本 身 联 系 的 因 素 ， 即 建 筑 物 本 身 的 荷 重 ， 建 筑 物 的 结 构 、 型 式 和 动 荷 载 。 同 时 ， 可 能 由 于 勘 测 设 计 以 及 施 工 和 管 理 工 作 的 不 合 理 ， 也 会 造 成 建 筑 物 的 额 外 变 形 。 这 些 变 形 的 原 因 是 相 互 联 系 和
6、 制 约 的 ， 随 着 建 筑 物 结 构 的 兴 建 ， 改 变 了 地 面 原 有 的 形 态 ， 使 得 建 筑 物 地 基 施 加 了 一 定 的 额 外 力 ， 这 必 然 就 会 造 成 地 基 和 其 周 围 底 层 的 变 形 ， 而 建 筑 物 本 身 和 基 础 ， 由 于 地 基 的 变 形 和 其 外 部 荷 载 与 内 部 应 力 的 作 用 而 产 生 变 形 的 。 1 . 2 变 形 监 测 的 基 本 概 念 变 形 监 测 就 是 利 用 专 用 的 仪 器 和 方 法 对 变 形 体 的 变 形 现 象 进 行 持 续 观 测 、 对 变 形 体 变 形
7、 性 态 进 行 分 析 和 变 形 体 变 形 的 发 展 态 势 进 行 预 测 等 的 各 项 工 作 。 其 任 务 是 确 定 在 各 种 荷 载 和 外 力 作 用 下 ， 变 形 体 的 形 状 、 大 小 、 和 位 置 变 化 的 空 间 状 态 和 时 间 特 征 。 在 精 密 工 程 测 量 中 ， 最 具 代 表 性 的 变 形 体 有 大 坝 、 桥 梁 、 高 层 建 筑 物 、 边 坡 、 隧 道 和 地 铁 等 。 受 各 种 因 素 影 响 ， 所 有 的 建 筑 物 在 从 施 工 至 倒 塌 （ 拆 除 ） 的 过 程 中 ， 都 会 产 生 变 形 ，
8、 而 这 种 变 形 是 三 维 的 。 为 保 证 建 筑 物 在 施 工 、 管 理 和 科 学 研 究 提 供 可 靠 的 资 料 ， 在 建 筑 物 施 工 和 运 行 期 间 ， 需 要 对 建 筑 物 的 稳 定 性 进 行 观 测 ， 这 种 观 测 称 为 建 筑 物 变 形 监 测 。 1 . 3 变 形 监 测 的 分 类 （ 1 ） 静 态 变 形 监 测 ， 静 态 变 形 是 时 间 的 函 数 ， 观 测 结 果 只 表 示 在 某 一 期 间 内 的 变 形 ， 静 态 变 形 通 过 周 期 测 量 得 到 。 （ 2 ） 动 态 变 形 监 测 ， 动 态 变
9、 形 指 在 外 力 （ 如 风 、 阳 光 ） 作 用 下 产 生 的 变 形 ， 它 是 以 外 力 为 函 数 表 示 的 ， 动 态 变 形 需 通 过 持 续 监 测 得 到 。 1 . 4 变 形 监 测 的 观 测 对 象 1 ） 研 究 全 球 性 变 形 ， 如 监 测 全 球 板 块 运 动 、 地 极 运 动 、 地 球 自 转 速 率 变 化 、 地 潮 等 ； 2 ） 区 域 性 变 形 研 究 ， 如 地 壳 形 变 监 测 、 城 市 地 面 沉 降 ； 3 ） 工 程 和 局 部 性 变 形 研 究 ， 工 程 变 形 监 测 一 般 包 括 工 程 （ 构 ）
10、 建 筑 物 和 其 设 备 以 和 其 他 与 工 程 建 设 有 关 的 自 然 或 人 工 对 象 。 1 . 5 变 形 监 测 的 监 测 目 的 变 形 监 测 的 首 要 目 的 是 要 掌 握 建 筑 物 的 实 际 性 状 ， 科 学 、 准 确 、 和 时 的 分 析 和 预 报 水 利 工 程 建 筑 物 的 变 形 状 况 ， 对 水 利 工 程 建 筑 物 的 施 工 和 运 营 管 理 极 为 重 要 。 变 形 监 测 涉 和 工 程 测 量 、 工 程 地 质 、 水 文 、 结 构 力 学 、 地 球 物 理 、 计 算 机 科 学 等 诸 多 学 科 的 知
11、 识 ， 它 是 一 项 跨 学 科 的 研 究 ， 并 正 向 边 缘 学 科 的 方 向 发 展 。 1 . 6 建 筑 物 变 形 产 生 的 原 因 静 载 荷 ： 建 筑 物 自 身 的 荷 重 与 自 然 条 件 和 其 变 化 ， 如 建 筑 物 地 基 的 工 程 地 质 、 水 文 地 质 、 土 壤 的 物 理 性 质 、 大 气 温 度 等 。 东 载 荷 ： 外 力 与 建 筑 物 相 互 作 用 ， 如 建 筑 物 的 结 构 、 形 式 与 日 照 、 风 振 、 月 球 引 力 等 。 人 类 活 动 造 成 的 变 形 ： 抽 取 地 下 水 、 采 矿 、 施
12、 工 等 。 建 筑 物 变 形 是 多 种 因 素 综 合 作 用 的 结 果 。 1 . 7 建 筑 物 变 形 监 测 的 内 容 主 要 包 括 基 础 的 沉 降 观 测 与 建 筑 物 本 身 的 变 形 观 测 。 究 其 基 础 而 言 ， 主 要 观 测 内 容 是 建 筑 物 的 均 匀 沉 降 与 不 均 匀 沉 降 。 对 于 建 筑 物 本 身 来 说 ， 则 主 要 是 观 测 倾 斜 与 裂 缝 。 对 于 高 层 和 高 耸 建 筑 物 ， 还 应 对 其 动 态 变 形 进 行 观 测 。 1 . 8 变 形 监 测 的 意 义 变 形 监 测 工 作 的 意
13、 义 主 要 表 现 在 两 个 方 面 ： 首 先 是 掌 握 水 利 工 程 建 筑 物 的 稳 定 性 ， 为 安 全 运 行 诊 断 提 供 必 要 的 信 息 ， 以 便 和 时 发 现 问 题 并 采 取 措 施 ； 其 次 是 科 学 上 的 意 义 ， 包 括 根 本 的 理 解 变 形 的 机 理 ， 提 高 工 程 设 计 的 理 论 ， 进 行 反 馈 设 计 以 和 建 立 有 效 的 变 形 预 报 模 型 。 2 . 建 筑 物 变 形 监 测 的 监 测 方 法 2 . 1 变 形 监 测 技 术 和 其 发 展 变 形 信 息 获 取 方 法 的 选 择 取 决
14、 于 变 形 体 的 特 征 、 变 形 监 测 的 目 的 、 变 形 大 小 和 变 形 速 度 等 因 素 。 在 全 球 性 变 形 监 测 方 面 ， 空 间 大 地 测 量 是 最 基 本 且 最 适 用 的 技 术 ， 他 主 要 包 括 全 球 定 位 系 统 （ G P S ） 、 甚 长 基 线 射 电 干 涉 测 量 （ V L B I ） 、 卫 星 激 光 测 距 （ S L R ） 、 激 光 测 月 技 术 （ L L R ） 以 和 卫 星 重 力 探 测 技 术 等 手 段 。 在 区 域 性 变 形 监 测 方 面 ， G P S 已 成 为 至 要 的 技
15、 术 手 段 。 近 十 年 发 展 起 来 的 空 间 对 地 观 测 遥 感 技 术 合 成 孔 径 雷 达 干 涉 测 量 ， 在 监 测 高 层 建 筑 物 、 地 震 变 形 、 火 山 地 表 移 动 、 冰 川 漂 移 、 地 面 沉 降 、 山 体 滑 坡 等 方 面 ， 其 实 验 成 果 的 精 度 已 可 达 c m 活 m m 级 ， 表 现 出 了 很 强 的 技 术 优 势 ， 但 精 密 水 准 测 量 依 然 是 高 精 度 高 程 信 息 获 取 的 主 要 方 法 。 2 . 2 变 形 监 测 的 方 法 2 . 2 . 1 变 形 监 测 非 大 地 测
16、 量 方 法 用 于 变 形 监 测 的 非 大 地 观 测 仪 器 ， 需 要 固 定 于 变 形 体 上 或 者 附 近 ， 必 须 直 接 接 触 观 测 部 位 。 一 类 仪 器 的 观 测 结 果 是 相 邻 观 测 标 志 间 平 面 位 置 或 高 程 位 置 的 相 对 位 移 ； 另 一 类 仪 器 则 是 直 接 测 定 物 理 量 进 而 间 接 求 算 几 何 量 。 这 类 仪 器 类 型 较 多 ， 大 致 分 为 物 理 类 、 机 械 类 和 电 测 类 等 。 2 . 2 . 2 变 形 监 测 传 统 大 地 测 量 方 法 大 地 测 量 方 法 所 测
17、 得 观 测 结 果 的 几 何 意 义 既 明 确 又 直 观 ， 故 从 古 到 今 广 泛 用 于 各 类 工 程 建 筑 物 的 变 形 观 测 。 例 如 ， 用 于 沉 降 观 测 的 几 何 水 准 测 量 、 液 体 静 力 水 准 测 量 、 微 水 准 测 量 和 三 角 高 程 测 量 ； 用 于 位 移 观 测 的 三 角 测 量 、 三 边 测 量 、 边 角 测 量 、 精 密 导 线 测 量 、 交 会 测 量 和 基 准 线 测 量 ； 用 于 倾 斜 观 测 的 纵 横 距 投 影 测 量 和 交 会 测 量 ； 用 于 挠 度 观 测 的 交 会 测 量 和
18、 精 密 水 准 测 量 等 。 尽 管 近 2 0 年 来 空 间 定 位 技 术 、 激 光 三 维 扫 描 技 术 、 数 字 摄 影 测 量 技 术 在 建 筑 物 。 变 形 观 测 中 得 到 一 定 程 度 的 应 用 ， 但 在 大 多 数 情 况 下 ， 传 统 的 常 规 大 地 测 量 方 法 仍 然 是 进 行 桥 梁 变 形 观 测 的 主 要 手 段 。 在 某 些 观 测 项 目 上 常 规 大 地 测 量 方 法 与 现 代 的 空 间 定 位 技 术 相 比 具 有 显 著 的 优 势 。 例 如 在 建 筑 物 基 础 沉 降 观 测 、 桥 梁 的 挠 度
19、 观 测 等 方 面 ， 精 密 水 准 测 量 目 前 仍 然 是 精 度 最 高 、 成 果 最 可 靠 且 简 便 易 行 的 方 法 。 但 传 统 的 大 地 测 量 监 测 方 法 也 存 在 一 定 的 缺 点 ， 如 外 业 工 作 量 大 ， 布 点 受 地 形 条 件 制 约 ， 不 易 实 现 自 动 化 监 测 等 。 2 . 2 . 3 变 形 监 测 现 代 测 量 方 法 传 统 的 大 地 测 量 方 法 ， 无 法 直 接 测 得 各 种 荷 载 状 态 下 的 变 形 观 测 点 的 三 维 坐 标 ， 而 只 能 观 测 一 些 间 接 的 观 测 值 ，
20、 通 过 进 一 步 解 算 才 能 得 到 变 形 量 。 现 代 测 量 技 术 则 为 直 接 测 定 观 测 点 在 各 种 荷 载 状 态 下 的 三 维 坐 标 提 供 了 可 能 。 基 于 全 站 仪 的 变 形 监 测 全 站 仪 变 形 监 测 以 其 自 动 化 、 高 精 度 、 三 维 监 测 的 技 术 优 势 ， 在 变 形 监 测 中 得 到 了 普 遍 应 用 。 全 站 仪 正 在 向 全 能 型 和 智 能 化 方 向 发 展 。 带 马 达 驱 动 和 程 序 控 制 的 全 站 仪 结 合 激 光 、 通 讯 和 C C D 技 术 ， 可 实 现 测
21、 量 过 程 的 全 自 动 化 ， 被 称 作 测 量 机 器 人 。 测 量 机 器 人 可 自 动 搜 寻 观 测 目 标 ， 在 很 短 的 时 问 内 完 成 一 目 标 点 的 观 测 ， 并 可 以 对 多 个 目 标 作 持 续 和 重 复 观 测 。 测 量 机 器 人 与 测 量 数 据 处 理 分 析 软 件 系 统 相 结 合 完 全 可 以 实 现 变 形 监 测 的 自 动 化 。 测 量 机 器 人 作 为 多 传 感 器 集 成 系 统 在 人 工 智 能 方 面 的 进 一 步 发 展 ， 使 其 在 建 筑 物 变 形 监 测 中 必 将 得 到 进 一 步
22、 应 用 。 基 于 G P S 的 变 形 监 测 G P S 的 应 用 是 测 量 技 术 的 项 革 命 性 变 革 。 具 有 定 位 精 度 高 、 连 续 性 、 实 时 性 、 提 供 三 维 坐 标 、 全 天 候 作 业 等 优 点 。 尤 其 是 实 时 动 态 测 量 技 术 ( R T K ) 是 以 载 波 相 位 观 测 量 为 根 据 的 实 时 差 分 G P S 测 量 技 术 。 实 时 地 计 算 并 显 示 出 用 户 站 的 三 维 坐 标 。 G P S 与 计 算 机 技 术 、 数 据 通 讯 技 术 和 空 间 分 析 技 术 进 行 集 成
23、 ， 实 现 了 从 数 据 采 集 、 传 输 、 管 理 到 变 形 分 析 和 预 报 的 自 动 化 ， 以 实 现 远 程 在 线 网 络 实 时 监 控 。 在 该 领 域 的 研 究 ， 开 始 重 视 建 立 实 用 的 、 低 成 本 的 G P S 实 时 在 线 监 测 系 统 以 推 动 其 在 变 形 监 测 领 域 的 应 用 范 围 ； 重 视 研 究 有 效 提 取 变 形 体 动 态 变 形 特 征 的 变 形 分 析 方 法 ； 重 视 研 究 G P S 垂 直 位 移 监 测 精 度 ， 使 之 能 与 水 平 位 移 监 测 精 度 匹 配 ， 发 挥
24、 其 测 定 三 维 位 移 的 优 越 性 。 基 于 数 字 摄 影 测 量 的 变 形 监 测 摄 影 测 量 作 为 一 种 遥 感 式 数 据 采 集 方 法 ， 可 用 于 各 种 目 的 的 测 量 ， 以 前 ， 由 于 存 在 设 备 专 业 化 ， 价 格 昂 贵 ， 所 需 工 作 环 境 的 限 制 、 数 据 处 理 技 术 复 杂 ， 处 理 周 期 长 ， 信 息 反 馈 慢 等 原 因 难 以 推 广 。 近 年 来 ， 随 着 计 算 机 技 术 的 飞 速 发 展 ， 摄 影 测 量 已 经 进 入 了 数 字 摄 影 测 量 时 代 。 被 摄 物 体 的
25、 数 字 影 像 的 获 取 变 得 越 来 越 容 易 。 利 用 数 字 影 像 处 理 技 术 和 数 字 影 像 匹 配 技 术 获 得 同 名 像 点 的 坐 标 ， 就 可 以 计 算 出 对 应 物 点 的 空 间 坐 标 。 整 个 处 理 过 程 是 由 计 算 机 完 成 的 ， 因 此 也 称 为 “ 计 算 机 视 觉 的 摄 影 测 量 ” 。 数 字 近 景 摄 影 测 量 技 术 应 用 于 变 形 监 测 与 其 他 测 量 手 段 相 比 具 有 显 而 易 见 的 优 点 。 通 过 摄 影 测 量 的 方 法 ， 建 立 变 形 体 的 三 维 立 体 模
26、 型 ， 通 过 模 型 的 量 测 ， 以 测 定 监 测 点 乃 至 整 个 变 形 体 的 空 间 位 置 和 其 变 化 。 其 监 测 精 度 已 经 达 到 了 m m 级 。 显 然 ， 变 形 监 测 的 摄 影 测 量 方 法 ， 不 仅 圆 满 地 解 决 了 观 测 的 同 时 性 、 观 测 点 的 连 续 性 、 动 态 监 测 等 问 题 ， 而 且 可 以 对 一 些 无 法 到 达 的 变 形 体 进 行 监 测 。 基 于 三 维 激 光 扫 描 技 术 的 变 形 监 测 激 光 雷 达 通 过 发 射 红 外 激 光 直 接 测 定 雷 达 中 心 到 地
27、 面 的 角 度 和 距 离 信 息 以 获 取 监 测 点 的 三 维 坐 标 数 据 。 激 光 雷 达 属 于 无 合 作 目 标 主 动 遥 感 测 量 技 术 ， 事 先 不 需 要 布 置 任 何 测 量 标 志 ， 直 接 对 变 形 体 扫 描 ， 能 够 快 速 获 取 变 形 体 上 高 密 度 的 三 维 坐 标 数 据 。 根 据 遥 感 平 台 不 同 ， 三 维 激 光 扫 描 可 分 为 机 载 型 、 车 载 型 、 站 载 型 ， 其 中 车 载 型 和 站 载 型 属 于 地 面 遥 感 系 统 ， 是 工 程 建 筑 物 变 形 监 测 的 主 要 平 台
28、 。 三 维 激 光 扫 描 技 术 对 变 形 体 监 测 数 据 采 集 采 用 高 密 度 、 高 速 度 的 面 采 集 方 式 ， 具 有 很 强 的 数 字 空 间 模 型 信 息 的 获 取 能 力 。 测 程 根 据 仪 器 种 类 ， 从 几 米 到 2 k m 以 上 。 单 点 测 量 精 度 在 几 毫 米 到 数 厘 米 之 间 ， 模 型 的 精 度 要 远 高 于 单 点 精 度 ， 可 达 2 3 1 3 1 n l 。 三 维 激 光 扫 描 技 术 已 经 在 桥 梁 、 文 物 保 护 、 滑 坡 监 测 等 领 域 进 行 应 用 。 激 光 扫 描 系
29、 统 得 到 的 是 海 量 数 据 ， 点 云 具 有 一 定 的 散 乱 性 、 没 有 实 体 特 征 参 数 ， 直 接 利 用 该 数 据 比 较 困 难 。 必 须 建 立 针 对 三 维 激 光 扫 描 技 术 的 整 体 变 形 监 测 概 念 ， 研 究 三 维 激 光 扫 描 变 形 监 测 理 论 和 数 据 处 理 方 法 。 研 究 无 监 测 点 的 监 测 对 象 测 量 方 法 ； 研 究 监 测 对 象 三 维 表 面 模 型 的 建 立 ； 研 究 基 于 三 维 监 测 对 象 模 型 的 变 形 分 析 理 论 和 方 法 ； 建 立 基 于 维 扫 描
30、 技 术 的 监 测 数 据 和 模 型 精 度 的 评 价 体 系 等 。 由 于 三 维 扫 描 系 统 价 格 昂 贵 ， 该 方 法 用 于 建 筑 物 的 变 形 监 测 投 入 较 大 ， 目 前 普 和 应 用 还 有 相 当 的 难 度 。 3. 变 形 监 测 的 基 本 监 测 流 程 3 . 1 变 形 监 测 流 程 图 3 . 2 监 测 基 本 流 程 3 . 2 . 1 踏 勘 、 布 点 监 测 点 布 置 沉 降 监 测 采 用 精 密 水 准 测 量 的 方 法 ， 测 定 布 设 于 建 筑 物 上 测 点 的 高 程 ， 通 过 监 测 测 点 的 高
31、程 变 化 来 监 测 建 筑 物 的 沉 降 情 况 ， 在 周 期 性 的 监 测 过 程 中 ， 一 旦 发 现 下 沉 量 较 大 或 不 均 匀 沉 降 比 较 明 显 时 ， 随 时 报 告 施 工 单 位 。 根 据 建 筑 施 工 规 程 要 求 和 地 基 不 均 匀 沉 降 将 造 成 建 筑 破 坏 的 机 理 ， 一 般 应 在 建 筑 物 围 墙 每 个 转 折 点 连 接 处 设 一 个 监 测 点 。 控 制 点 布 设 由 于 控 制 点 是 整 个 沉 降 监 测 的 基 准 ， 所 以 在 远 离 基 坑 比 较 安 全 的 地 方 布 设 2 个 控 制
32、点 。 每 次 监 测 时 均 应 检 查 控 制 点 本 身 是 否 受 到 沉 降 的 影 响 或 人 为 的 破 坏 ， 确 保 监 测 结 果 的 可 靠 性 。 3 . 2 . 2 外 业 数 据 采 集 沉 降 变 形 监 测 采 用 水 准 测 量 的 方 法 ， 多 次 重 复 测 定 埋 设 在 大 楼 上 的 沉 降 监 测 点 相 对 于 基 准 点 的 高 差 随 时 间 的 变 化 量 。 数 据 采 集 包 括 对 基 准 点 和 监 测 点 的 埋 设 、 保 护 和 观 测 。 3 . 2 . 3 内 业 数 据 处 理 、 预 测 变 形 监 测 的 数 据
33、处 理 和 资 料 分 析 工 作 是 一 项 重 要 的 工 作 内 容 , 建 筑 物 的 变 形 监 测 数 据 一 般 在 全 部 工 程 完 成 后 进 行 提 交 , 但 每 次 观 测 数 据 成 果 须 进 行 分 析 , 并 递 交 建 设 方 、 监 理 方 。 建 筑 物 的 沉 降 量 、 沉 降 差 、 倾 斜 值 应 在 规 范 容 许 范 围 之 内 , 如 有 数 据 异 常 , 应 和 时 报 告 有 关 部 门 , 和 时 采 取 措 施 处 理 质 量 隐 患 。 若 数 据 正 常 应 在 竣 工 后 将 观 测 资 料 和 数 据 分 析 判 定 得
34、出 的 结 论 , 移 交 建 设 方 作 为 结 构 质 量 验 收 的 依 据 之 一 , 为 以 后 建 筑 物 结 构 变 化 , 荷 载 变 化 提 供 原 始 依 据 。 3 . 2 . 4 监 测 报 告 沉 降 观 测 成 果 表 ； 沉 降 观 测 点 位 分 布 图 ； v - t - s ( 荷 载 、 时 间 、 沉 降 量 ) 曲 线 图 ; 建 筑 物 等 沉 降 曲 线 图 ； 沉 降 观 测 分 析 报 告 4. 变 形 监 测 的 总 结 变 形 监 测 理 论 和 技 术 是 工 程 测 量 学 中 的 一 项 重 要 研 究 内 容 ， 也 是 目 前 监
35、 测 建 筑 物 安 全 的 一 种 重 要 手 段 ， 对 保 障 国 民 经 济 建 设 和 工 程 的 正 常 运 营 有 重 要 意 义 。 虽 然 变 形 监 测 是 掌 握 建 筑 物 工 作 性 态 的 基 本 手 段 ， 但 仅 对 建 筑 物 进 行 位 移 特 征 的 监 测 是 不 够 全 面 的 ， 还 需 要 对 结 构 内 部 的 应 力 ， 温 度 以 和 外 部 环 境 进 行 相 应 的 监 测 ， 只 有 这 样 才 能 够 全 面 掌 握 建 筑 物 的 性 态 特 征 ， 为 此 ， 变 形 监 测 的 基 础 上 发 展 为 安 全 监 测 。 安 全
36、 监 测 的 成 果 不 仅 可 以 反 应 建 筑 物 的 工 作 性 态 ， 同 时 还 能 反 馈 给 生 产 管 理 部 门 ， 以 控 制 和 调 节 建 筑 物 的 荷 载 ， 所 以 ， 安 全 监 测 有 时 又 称 安 全 监 控 。 第 二 章 ： 深 基 坑 建 设 1 . 绪 论 1 . 1 深 基 坑 建 设 的 概 述 随 着 我 国 国 民 经 济 日 益 蓬 勃 发 展 ， 建 筑 向 着 大 型 化 、 高 层 化 快 速 发 展 ， 大 量 大 型 建 筑 、 高 层 建 筑 拔 地 而 起 ， 日 益 增 多 。 众 所 周 知 ， 任 何 建 筑 都 必
37、 须 有 一 个 好 的 基 础 ， 对 大 型 高 层 、 超 高 层 建 筑 来 讲 ， 这 点 尤 为 重 要 。 于 是 深 基 坑 的 施 工 安 全 技 术 的 重 要 性 日 益 凸 显 。 随 着 社 会 的 进 步 ， 经 济 的 发 展 ， 高 层 建 筑 日 益 增 多 。 目 前 ， 我 国 建 筑 正 向 着 大 型 化 、 高 层 化 快 速 发 展 ， 大 量 大 型 建 筑 、 高 层 建 筑 拔 地 而 起 ， 日 益 增 多 。 高 层 建 筑 上 部 结 构 传 到 地 基 上 的 荷 载 很 大 ， 为 此 多 建 造 补 偿 性 基 础 。 为 了 充
38、 分 利 用 地 下 空 间 ， 有 得 设 计 有 多 层 地 下 室 ， 所 以 高 层 建 筑 的 基 础 埋 深 较 深 ， 施 工 时 基 坑 开 挖 深 度 较 大 。 大 部 分 城 市 建 筑 ， 施 工 场 地 邻 近 的 已 有 建 筑 物 、 道 路 、 纵 横 交 错 的 地 下 管 线 等 对 沉 降 和 唯 一 很 敏 感 ， 不 允 许 采 用 较 经 济 的 边 坡 开 挖 ， 而 需 在 人 工 支 护 条 件 下 进 行 基 坑 开 挖 。 因 此 ， 高 层 建 筑 的 基 坑 的 支 护 施 工 技 术 就 显 得 越 加 凸 显 其 重 要 性 。 基
39、 坑 支 护 施 工 是 为 保 证 地 下 结 构 施 工 和 基 坑 周 边 环 境 的 安 全 ， 对 基 坑 侧 壁 和 周 边 环 境 采 用 的 支 挡 、 加 固 与 保 护 措 施 的 施 工 。 常 见 的 支 护 结 构 种 类 有 ： 1 、 重 力 式 水 泥 土 挡 墙 式 ； 2 、 排 桩 与 板 墙 式 ； 3 、 边 坡 稳 定 式 。 常 见 的 基 坑 支 护 型 式 主 要 有 ： 排 桩 支 护 ， 桩 撑 、 桩 锚 、 排 桩 悬 臂 ； 地 下 连 续 墙 支 护 ， 地 连 墙 + 支 撑 ； 水 泥 土 挡 墙 ； 钢 板 桩 支 护 ； 土
40、 钉 墙 （ 喷 锚 支 护 ） ； 逆 作 拱 墙 ； 放 坡 ； 基 坑 内 支 撑 等 等 。 伴 随 着 目 前 建 筑 发 展 趋 势 ， 深 基 坑 施 工 也 向 大 深 度 、 大 广 度 方 向 发 展 。 基 坑 施 工 的 规 模 的 加 大 也 直 接 导 致 了 施 工 周 期 变 长 ， 施 工 难 度 加 大 。 深 基 坑 施 工 的 特 点 决 定 了 深 基 坑 施 工 的 技 术 要 求 。 主 要 包 括 ： 首 先 ， 施 工 时 技 术 手 段 要 先 进 可 靠 ， 确 保 基 坑 受 力 可 靠 以 和 支 护 的 保 护 作 用 完 全 体 现
41、 ； 其 次 ， 大 型 高 层 建 筑 通 常 都 建 在 城 市 中 心 ， 周 围 建 筑 物 繁 多 复 杂 ， 地 下 市 政 管 线 众 多 ， 所 以 施 工 必 须 充 分 保 证 不 能 影 响 周 围 相 邻 的 建 筑 物 的 安 全 和 稳 定 ， 不 能 破 坏 周 围 的 地 下 管 线 等 。 再 次 ， 基 坑 开 挖 期 间 ， 地 下 水 控 制 也 属 于 基 坑 支 护 的 一 部 分 。 因 此 ， 必 须 合 理 运 用 明 排 、 降 水 、 截 水 和 回 灌 等 形 式 控 制 地 下 水 。 保 证 基 础 施 工 安 全 。 最 后 ， 根
42、 据 实 际 工 程 需 要 选 取 经 济 合 理 的 施 工 方 案 ， 实 现 工 程 最 优 化 。 地 下 结 构 施 工 和 基 坑 周 边 环 境 的 安 全 主 要 是 由 支 护 体 所 保 障 。 所 以 深 支 护 体 系 的 设 计 、 施 工 能 力 水 平 直 接 关 系 到 基 坑 施 工 的 安 全 性 ， 工 程 整 体 的 安 全 可 靠 。 1 . 2 我 国 深 基 坑 工 程 施 工 的 特 点 基 坑 深 度 不 断 增 加 为 了 使 用 方 便 、 节 约 土 地 ， 为 了 符 合 城 市 管 理 规 定 和 人 防 需 要 等 ， 建 筑 不
43、 断 向 地 下 发 展 。 过 去 建 l 2 层 地 下 室 ， 在 大 城 市 也 不 普 遍 ， 中 等 城 市 则 更 为 少 见 。 现 在 大 城 市 、 沿 海 地 区 尤 其 是 特 区 ， 地 下 3 4 层 已 经 很 平 常 ， 5 - 6 层 也 很 多 见 。 因 此 ， 基 坑 开 挖 深 度 多 在 1 0 m 1 6 m 之 间 ， 深 度 在 2 0 m 左 右 的 也 很 多 。 建 筑 工 程 地 质 条 件 越 来 越 差 ， 基 坑 周 围 环 境 复 杂 在 某 些 沿 海 经 济 开 发 区 ， 建 筑 工 程 所 处 的 地 质 条 件 差 的
44、 问 题 较 为 突 出 。 城 市 中 ， 高 层 和 超 高 层 建 筑 集 中 在 人 口 稠 密 、 建 筑 物 密 集 的 地 方 ， 并 紧 靠 重 要 市 政 公 路 。 而 一 般 情 况 下 ， 这 些 地 方 的 原 有 建 筑 结 构 陈 旧 ， 地 上 与 地 下 管 线 密 布 。 因 此 ， 基 坑 开 挖 不 仅 要 保 证 基 坑 本 身 的 稳 定 ， 也 要 保 证 周 围 的 建 筑 物 和 构 筑 物 不 受 破 坏 。 基 坑 支 护 方 法 多 现 在 ， 深 基 坑 支 护 的 方 法 越 来 越 多 ， 如 混 凝 土 灌 注 桩 、 人 工 挖
45、 孔 桩 、 预 制 桩 、 深 层 搅 拌 桩 、 钢 板 桩 、 地 下 连 续 墙 、 锚 钉 墙 等 ， 还 有 各 种 桩 、 板 、 墙 、 管 、 撑 同 锚 杆 联 合 支 护 。 基 坑 支 护 工 程 的 事 故 隐 患 较 大 深 基 坑 支 护 工 程 技 术 较 复 杂 ， 而 且 当 基 坑 支 护 失 效 时 ， 会 造 成 邻 近 房 屋 、 地 下 管 线 和 道 路 的 开 裂 ， 引 发 工 程 纠 纷 ， 甚 至 出 现 严 重 的 破 坏 ， 造 成 重 大 的 经 济 损 失 和 人 员 的 伤 亡 。 因 此 ， 在 具 体 的 工 程 实 践 中 ， 科 学 设 计 和 处 理 深 基 坑 支 护 结 构 ， 并 采 用 安 全 合 理 的 支 护 技 术 措 施 保 证 深 基 坑 施 工 至 关 重 要 1 . 3 基 坑 开 挖 稳 定 性 影 响 因 素 分 析 基 坑 支 护 的 目 的 是 为 了 保 证 基 坑 周 围 土 体 的 稳 定 ， 若 基 坑 较 浅 土 质 好 ， 放 样 后 就 可 以 直 接 竖 立 开 挖 ， 基 坑 周 围 土 体 往 往 能
