基坑測斜技術(shù)消除施工隱患的應(yīng)用分析

劉英學(xué)

【摘要】基坑測斜監(jiān)測可以量測擋土墻板、排樁變形后的形狀；計算不同深度土體（樁體）位移，監(jiān)測是否有土體失穩(wěn)的預(yù)兆及現(xiàn)象；受地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工工藝等諸多因素影響，極易造成基坑塌方及周邊建筑物的變形，造成安全隱患。

【關(guān)鍵詞】測斜儀；導(dǎo)輪距；破壞；位移

Application Analysis pit inclinometer technology to eliminate hidden dangers of construction

Liu Ying-xue

（Daming County Xin River Construction Co.， Ltd Daming Hebei 056900）

【Abstract】Pit inclinometer monitor can measure the retaining wall panels， shaped row of piles after deformation； calculated at different depths of soil （pile） displacement， to monitor whether there is a harbinger of soil instability and phenomena； by underground soil properties， load conditions， construction techniques， and many other factors， can easily cause deformation pit and surrounding buildings collapse， causing a safety hazard.

【Key words】Inclinometer；Guide track；Destruction；Displacement

1. 工作原理

（1）圖1為測斜儀量測的原理圖，圖中探頭下滑動輪作用點相對于上滑動輪作用點的水平偏差可以通過儀器測得的傾角φ計算得到，計算公式為：△Xi=Lisin△φi， （1）式中，△Xi為第i量測段的相對水平偏差增量值；Li為第i量測段的垂直長度；△φi為第i量測段的相對傾角增量值。

（2）將每段間隔Li取為常數(shù)，則水平偏差總量與水平位移x僅為△φi的函數(shù)，同時計入管端水平位移量值X0，可得：X=X0+∑Lsin△φi

2. 正反向的確定

當(dāng)測斜儀按圖2a所示方向旋轉(zhuǎn)時，向基坑內(nèi)傾斜讀數(shù)為負(fù).向坑外傾斜讀數(shù)為正；按圖2b方向測讀時，向內(nèi)傾為正，向外傾為負(fù)。這樣就可以定義前者為正向，后者為負(fù)向。眾所周知，基坑周邊的土體一般是向坑內(nèi)位移，則對于內(nèi)傾導(dǎo)管其各分段位移累加（正值）不斷增大；而對外傾導(dǎo)管，各段位移累加（負(fù)值）也不斷增大，故兩種隋況下的位移都是正的。

3. 測距的選取

（1）工程建設(shè)規(guī)范《基坑工程施工監(jiān)測規(guī)程》（DGPTJ08-2001-2006）第61617條對測斜測試說明如下：測斜儀探頭應(yīng)沿導(dǎo)槽緩緩沉至孔底，在恒溫10～15min后，自下而上以0.5m或1m為間隔，逐段測出需要量測方向上的位移。上海規(guī)范明確說明探頭拉伸速度的均勻性及環(huán)境溫度對測試結(jié)果的影響，為了減小人為及環(huán)境對測試精度的影響，但對測距的說明較為模糊，未與導(dǎo)輪距統(tǒng)一。高俊合等在對應(yīng)變式測斜儀研究的基礎(chǔ)上提出：測點距應(yīng)為測斜儀的導(dǎo)輪距，并分析出，當(dāng)導(dǎo)管單向傾斜，且各段斜率變化較連續(xù)時，這時產(chǎn)生的誤差不會太大；否則，精度較低，甚至很不合理。

（2）圖3是假設(shè)測斜管長24m，底部固定不動，測斜儀導(dǎo)輪距0.5m。以底部作為測試計算點，分別采用1倍導(dǎo)輪距與2倍導(dǎo)輪距對該孔進(jìn)行測試。圖3a所示導(dǎo)管兩倍導(dǎo)輪距內(nèi)斜率變化較大，甚至呈反向，0.5m與1.0m測試結(jié)果完全不同，已經(jīng)不能用誤差來理解；圖3b所示導(dǎo)管兩倍導(dǎo)輪距內(nèi)斜率變化較連續(xù)，兩種測試結(jié)果較為接近。

（4）為進(jìn)一步驗證上述的分析，筆者選用國內(nèi)自主生產(chǎn)的精度較高的CX03-E型伺服式測斜儀，分別選用1倍導(dǎo)輪距（0.5m）與2倍導(dǎo)輪距（1.0m）對深度24m的測斜孔進(jìn)行現(xiàn)場測試.測試結(jié)果見圖4。

（5）圖4中，極少測點的2倍導(dǎo)輪距與1倍導(dǎo)輪距的測試結(jié)果相近，大部分測點的測試結(jié)果偏差較大。其中管頂以下16.0-23.0m的測試結(jié)果及對比分析見表1。

（6）基坑拐角處圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力較為復(fù)雜，此外，依據(jù)基坑時空效應(yīng)理論，拐角處側(cè)向變形并不是垂直指向基坑。根據(jù)圖5所示，將基坑側(cè)向變形分為兩個區(qū)域，區(qū)域I一側(cè)向變形垂直指向基坑；區(qū)域Ⅱ-側(cè)向變形非垂直指向基坑。至于對區(qū)域Ⅱ的范圍，這方向的研究尚不多見。

（7）區(qū)域I中測斜的各量測段水平位移值計算公式見式（3）。區(qū)域II中測斜的各量測段水平位移值的計算可根據(jù)力學(xué)合成求解?；痈髁繙y段的側(cè)向變形可統(tǒng)一表達(dá)為：endprint

【摘要】基坑測斜監(jiān)測可以量測擋土墻板、排樁變形后的形狀；計算不同深度土體（樁體）位移，監(jiān)測是否有土體失穩(wěn)的預(yù)兆及現(xiàn)象；受地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工工藝等諸多因素影響，極易造成基坑塌方及周邊建筑物的變形，造成安全隱患。

【關(guān)鍵詞】測斜儀；導(dǎo)輪距；破壞；位移

Application Analysis pit inclinometer technology to eliminate hidden dangers of construction

Liu Ying-xue

（Daming County Xin River Construction Co.， Ltd Daming Hebei 056900）

【Abstract】Pit inclinometer monitor can measure the retaining wall panels， shaped row of piles after deformation； calculated at different depths of soil （pile） displacement， to monitor whether there is a harbinger of soil instability and phenomena； by underground soil properties， load conditions， construction techniques， and many other factors， can easily cause deformation pit and surrounding buildings collapse， causing a safety hazard.

【Key words】Inclinometer；Guide track；Destruction；Displacement

1. 工作原理

（1）圖1為測斜儀量測的原理圖，圖中探頭下滑動輪作用點相對于上滑動輪作用點的水平偏差可以通過儀器測得的傾角φ計算得到，計算公式為：△Xi=Lisin△φi， （1）式中，△Xi為第i量測段的相對水平偏差增量值；Li為第i量測段的垂直長度；△φi為第i量測段的相對傾角增量值。

（2）將每段間隔Li取為常數(shù)，則水平偏差總量與水平位移x僅為△φi的函數(shù)，同時計入管端水平位移量值X0，可得：X=X0+∑Lsin△φi

2. 正反向的確定

當(dāng)測斜儀按圖2a所示方向旋轉(zhuǎn)時，向基坑內(nèi)傾斜讀數(shù)為負(fù).向坑外傾斜讀數(shù)為正；按圖2b方向測讀時，向內(nèi)傾為正，向外傾為負(fù)。這樣就可以定義前者為正向，后者為負(fù)向。眾所周知，基坑周邊的土體一般是向坑內(nèi)位移，則對于內(nèi)傾導(dǎo)管其各分段位移累加（正值）不斷增大；而對外傾導(dǎo)管，各段位移累加（負(fù)值）也不斷增大，故兩種隋況下的位移都是正的。

3. 測距的選取

（1）工程建設(shè)規(guī)范《基坑工程施工監(jiān)測規(guī)程》（DGPTJ08-2001-2006）第61617條對測斜測試說明如下：測斜儀探頭應(yīng)沿導(dǎo)槽緩緩沉至孔底，在恒溫10～15min后，自下而上以0.5m或1m為間隔，逐段測出需要量測方向上的位移。上海規(guī)范明確說明探頭拉伸速度的均勻性及環(huán)境溫度對測試結(jié)果的影響，為了減小人為及環(huán)境對測試精度的影響，但對測距的說明較為模糊，未與導(dǎo)輪距統(tǒng)一。高俊合等在對應(yīng)變式測斜儀研究的基礎(chǔ)上提出：測點距應(yīng)為測斜儀的導(dǎo)輪距，并分析出，當(dāng)導(dǎo)管單向傾斜，且各段斜率變化較連續(xù)時，這時產(chǎn)生的誤差不會太大；否則，精度較低，甚至很不合理。

（2）圖3是假設(shè)測斜管長24m，底部固定不動，測斜儀導(dǎo)輪距0.5m。以底部作為測試計算點，分別采用1倍導(dǎo)輪距與2倍導(dǎo)輪距對該孔進(jìn)行測試。圖3a所示導(dǎo)管兩倍導(dǎo)輪距內(nèi)斜率變化較大，甚至呈反向，0.5m與1.0m測試結(jié)果完全不同，已經(jīng)不能用誤差來理解；圖3b所示導(dǎo)管兩倍導(dǎo)輪距內(nèi)斜率變化較連續(xù)，兩種測試結(jié)果較為接近。

（4）為進(jìn)一步驗證上述的分析，筆者選用國內(nèi)自主生產(chǎn)的精度較高的CX03-E型伺服式測斜儀，分別選用1倍導(dǎo)輪距（0.5m）與2倍導(dǎo)輪距（1.0m）對深度24m的測斜孔進(jìn)行現(xiàn)場測試.測試結(jié)果見圖4。

（5）圖4中，極少測點的2倍導(dǎo)輪距與1倍導(dǎo)輪距的測試結(jié)果相近，大部分測點的測試結(jié)果偏差較大。其中管頂以下16.0-23.0m的測試結(jié)果及對比分析見表1。

（6）基坑拐角處圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力較為復(fù)雜，此外，依據(jù)基坑時空效應(yīng)理論，拐角處側(cè)向變形并不是垂直指向基坑。根據(jù)圖5所示，將基坑側(cè)向變形分為兩個區(qū)域，區(qū)域I一側(cè)向變形垂直指向基坑；區(qū)域Ⅱ-側(cè)向變形非垂直指向基坑。至于對區(qū)域Ⅱ的范圍，這方向的研究尚不多見。

（7）區(qū)域I中測斜的各量測段水平位移值計算公式見式（3）。區(qū)域II中測斜的各量測段水平位移值的計算可根據(jù)力學(xué)合成求解?；痈髁繙y段的側(cè)向變形可統(tǒng)一表達(dá)為：endprint

【摘要】基坑測斜監(jiān)測可以量測擋土墻板、排樁變形后的形狀；計算不同深度土體（樁體）位移，監(jiān)測是否有土體失穩(wěn)的預(yù)兆及現(xiàn)象；受地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工工藝等諸多因素影響，極易造成基坑塌方及周邊建筑物的變形，造成安全隱患。

【關(guān)鍵詞】測斜儀；導(dǎo)輪距；破壞；位移

Application Analysis pit inclinometer technology to eliminate hidden dangers of construction

Liu Ying-xue

（Daming County Xin River Construction Co.， Ltd Daming Hebei 056900）

【Abstract】Pit inclinometer monitor can measure the retaining wall panels， shaped row of piles after deformation； calculated at different depths of soil （pile） displacement， to monitor whether there is a harbinger of soil instability and phenomena； by underground soil properties， load conditions， construction techniques， and many other factors， can easily cause deformation pit and surrounding buildings collapse， causing a safety hazard.

【Key words】Inclinometer；Guide track；Destruction；Displacement

1. 工作原理

（1）圖1為測斜儀量測的原理圖，圖中探頭下滑動輪作用點相對于上滑動輪作用點的水平偏差可以通過儀器測得的傾角φ計算得到，計算公式為：△Xi=Lisin△φi， （1）式中，△Xi為第i量測段的相對水平偏差增量值；Li為第i量測段的垂直長度；△φi為第i量測段的相對傾角增量值。

（2）將每段間隔Li取為常數(shù)，則水平偏差總量與水平位移x僅為△φi的函數(shù)，同時計入管端水平位移量值X0，可得：X=X0+∑Lsin△φi

2. 正反向的確定

當(dāng)測斜儀按圖2a所示方向旋轉(zhuǎn)時，向基坑內(nèi)傾斜讀數(shù)為負(fù).向坑外傾斜讀數(shù)為正；按圖2b方向測讀時，向內(nèi)傾為正，向外傾為負(fù)。這樣就可以定義前者為正向，后者為負(fù)向。眾所周知，基坑周邊的土體一般是向坑內(nèi)位移，則對于內(nèi)傾導(dǎo)管其各分段位移累加（正值）不斷增大；而對外傾導(dǎo)管，各段位移累加（負(fù)值）也不斷增大，故兩種隋況下的位移都是正的。

3. 測距的選取

（1）工程建設(shè)規(guī)范《基坑工程施工監(jiān)測規(guī)程》（DGPTJ08-2001-2006）第61617條對測斜測試說明如下：測斜儀探頭應(yīng)沿導(dǎo)槽緩緩沉至孔底，在恒溫10～15min后，自下而上以0.5m或1m為間隔，逐段測出需要量測方向上的位移。上海規(guī)范明確說明探頭拉伸速度的均勻性及環(huán)境溫度對測試結(jié)果的影響，為了減小人為及環(huán)境對測試精度的影響，但對測距的說明較為模糊，未與導(dǎo)輪距統(tǒng)一。高俊合等在對應(yīng)變式測斜儀研究的基礎(chǔ)上提出：測點距應(yīng)為測斜儀的導(dǎo)輪距，并分析出，當(dāng)導(dǎo)管單向傾斜，且各段斜率變化較連續(xù)時，這時產(chǎn)生的誤差不會太大；否則，精度較低，甚至很不合理。

（2）圖3是假設(shè)測斜管長24m，底部固定不動，測斜儀導(dǎo)輪距0.5m。以底部作為測試計算點，分別采用1倍導(dǎo)輪距與2倍導(dǎo)輪距對該孔進(jìn)行測試。圖3a所示導(dǎo)管兩倍導(dǎo)輪距內(nèi)斜率變化較大，甚至呈反向，0.5m與1.0m測試結(jié)果完全不同，已經(jīng)不能用誤差來理解；圖3b所示導(dǎo)管兩倍導(dǎo)輪距內(nèi)斜率變化較連續(xù)，兩種測試結(jié)果較為接近。

（4）為進(jìn)一步驗證上述的分析，筆者選用國內(nèi)自主生產(chǎn)的精度較高的CX03-E型伺服式測斜儀，分別選用1倍導(dǎo)輪距（0.5m）與2倍導(dǎo)輪距（1.0m）對深度24m的測斜孔進(jìn)行現(xiàn)場測試.測試結(jié)果見圖4。

（5）圖4中，極少測點的2倍導(dǎo)輪距與1倍導(dǎo)輪距的測試結(jié)果相近，大部分測點的測試結(jié)果偏差較大。其中管頂以下16.0-23.0m的測試結(jié)果及對比分析見表1。

（6）基坑拐角處圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力較為復(fù)雜，此外，依據(jù)基坑時空效應(yīng)理論，拐角處側(cè)向變形并不是垂直指向基坑。根據(jù)圖5所示，將基坑側(cè)向變形分為兩個區(qū)域，區(qū)域I一側(cè)向變形垂直指向基坑；區(qū)域Ⅱ-側(cè)向變形非垂直指向基坑。至于對區(qū)域Ⅱ的范圍，這方向的研究尚不多見。

（7）區(qū)域I中測斜的各量測段水平位移值計算公式見式（3）。區(qū)域II中測斜的各量測段水平位移值的計算可根據(jù)力學(xué)合成求解?；痈髁繙y段的側(cè)向變形可統(tǒng)一表達(dá)為：endprint