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基坑的安全监测方法与技术 南京葛南实业有限公司 地址： 南京市马家街26号13楼 电话： 025-68891111 E-mail：njgn@njgn.com 网址： www.njgn.com 主要监测的物理量 1. 垂直位移测量 2. 水平位移测量 3. 倾斜测量 4. 裂缝观测 5. 深层水平位移 6. 围护体系内力 7. 孔隙水压力 8. 土压力 9. 地下水位 1.垂直位移的测量 1.1测量方法 精密水准测量、全站仪（三角高程测量）、液体静力水准测量 垂 直 位 移 的 测 量 （测量相对变化）等。 水准测量指的是测定各点高程的作业。水准测量又名“几何水准 测量”，是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。 三角高程测量通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高度角） 求定两点间高差的方法。它观测方法简单，不受地形条件限制， 是测定大地控制点高程的基本方法。 在静力水准仪系统中，所有各测点的垂直位移均是相对于其中的 一点(又叫基准点)的变化，该点的垂直位移应是相对恒定的或是 可用其它方式校核的，以此便能精确计算出静力水准仪系统各测 点的沉降相对变化量。 1.2 静力水准仪 本公司生产的JL-1型磁致伸缩式静力水准仪，型号为JL-1。 JL-1型磁致伸缩式静力水准仪是一种高精密液位测量系统，该系 垂 直 位 移 的 测 量 统适用于测量多点的相对沉降。 传感器主要由测杆、电子仓和套 在测杆上的非接触浮球组成，测杆内 装有磁致伸缩线(波导丝)，测杆由不 导磁的不锈钢管制成，可靠地保护了 波导丝。测量时，由电路先发出一起 始脉冲，脉冲沿波导丝传输，同时会 产生沿波导丝方向前进的旋转磁场， 当这个磁场与浮球中的永久磁场相遇时，会产生磁致伸缩效应，使波 导丝发生扭转，检测电路测量因扭转而产生的电流脉冲，并计算出两 个脉冲之间的时间差，即可精确地算出被液位值。 1.2.1 静力水准仪沉降工程监测图 垂 直 位 移 的 测 量 贵 阳 龙 洞 堡 国 际 机 场 沉 降 监 测 长春地铁沉降监测 1.3 静力水准仪系统的安装 在安装中切勿使传感器的电子部件端或测杆最末端承受大的冲击， 传感器的电子部件防泼溅但不可浸没，且不可让液体浸至电子仓部件 上方。储液筒不可承受大的冲击；勿使重物压迫通液管。 垂 直 1.3.1测墩上安装示意和墙面上安装示意分别如图2-1和图2-2所示。 位 移 的 测 量 垂 直 位 移 的 测 量 1.3.2 安装储液筒 首先根据设计要求确定各测点的等高线,将所有容器安装在相同的 标高部位(因静力水准仪的工作原理是液体的联通管原理)。然后将装好 三个调节螺栓的安装板(测墩安装)或安装座(墙面安装)用膨胀螺栓固定 于基本等高的测墩上或墙面上，再将储液筒安装在调节螺栓上,利用位 于储液筒上端盖上的水平泡调节螺杆上的螺母使储液筒水平。 安装板为圆形钢板，上面有3个￠9的孔和1个￠11的孔。3个￠9 的孔用于安装调节螺栓，1个￠11的孔用于和测墩相联。 安装座为“L”形钢板，一面有3个￠9的孔，一面有2个￠11的孔。 3个￠9的孔用于安装调节螺栓，2个￠11的孔用于和墙面相联。 垂 直 位 移 的 测 量 安装板与测墩相联或安装座与墙面相联选用M10的膨胀螺栓固定。 1.3.3 连接通液管 在安装储液筒时将带1个管接头的储液筒安装在第一个测点和最 后一个测点,其余测点储液筒均带2个管接头。 根据各测点间的距离，截取通液管的长度，然后将通液管管口与 管接头相接并用卡箍锁紧，把各测点串联在一起，做好通液管固定和 保护工作。 1.3.4 系统充液 旋下任意一个储液筒的上端盖，将购买的防冻液(可加少量甘油，防止液体挥 发)充入静力水准系统的储液筒中。 操作时，只能从选定的唯一储液筒加液，加液应缓慢不间断的加入， 应完全排除管内的空气和气泡，不断观察系统内的液位高度，当液位达 到储液筒标线时停止充液。 检查系统的密封性能，观察各接头部位有无液体渗出，无渗漏方可 垂 直 进行下一步操作。 位 移 1.3.5安装传感器及通气管 的 测 先将储液筒上端盖旋下，再将磁致伸缩液位传感器测杆上的定位锁紧环 量 卸下，取下浮子，测杆插入储液筒上端盖M18×1.5螺纹孔中旋紧，再将 取下的浮子按原方向复位(有CN标记的半球在液面之上)，锁紧环复位(固 定在距测杆端头约19mm处即可。最后将装好传感器的储液筒上端盖旋紧。 通气的作用是使所有液面压力保持一致，整个通气系统应相互连通并仅 在一点(两端选其一)与大气相通。 静力水准系统两端其一储液筒上的气管与干燥管连接，连接干燥管 通大气的一端用三通接头，另一端用直角弯通接头。 根据各测点间的距离，截取通气管的长度，然后将通气管管口与管 接头相接，把各测点串联在一起，通过干燥管与大气相通，做好通气管 垂 直 固定和保护。 位 移 的 测 量 1.3.6 读数与计算 a)读数 JL-1型静力水准仪手动测量可使用GN-103A型读数仪，自动化采集数 垂 直 位 移 的 测 量 据可使用MCU-32分布式模块化自动测量单元。 b)计算 静力水准仪基准点液位变化量△Hj(mm)可按下列公式计算： △Hj=Kj(Fj－Foj) 式中：Kj—静力水准仪基准点的传感器系数； Fj—静力水准仪基准点的实时测量值(mm)； Foj—静力水准仪基准点的初始读数(mm)。 静力水准仪观测点液位变化量△Hx(mm)可按下列公式计算： △Hx=Kx(Fx－Fox) 式中：Kx—静力水准仪观测点的传感器系数； Fox—静力水准仪观测点的初始读数(mm)； Fx—静力水准仪观测点的实时测量值(mm)。 各观测点沉降或升高的变化量△H(mm)可按下列公式计算： △H = △Hx-△Hj 垂 直 △H = Kx(Fx－Fox)-Kj(Fj－Foj) 位 移 的.
基坑的安全监测方法与技术 南京葛南实业有限公司 地址： 南京市马家街26号13楼 电话： 025-68891111 E-mail：[email protected] 网址： www.njgn.com 主要监测的物理量 1. 垂直位移测量 2. 水平位移测量 3. 倾斜测量 4. 裂缝观测 5. 深层水平位移 6. 围护体系内力 7. 孔隙水压力 8. 土压力 9. 地下水位 1.垂直位移的测量 1.1测量方法 精密水准测量、全站仪（三角高程测量）、液体静力水准测量 垂 直 位 移 的 测 量 （测量相对变化）等。 水准测量指的是测定各点高程的作业。水准测量又名“几何水准 测量”，是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。 三角高程测量通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高度角） 求定两点间高差的方法。它观测方法简单，不受地形条件限制， 是测定大地控制点高程的基本方法。 在静力水准仪系统中，所有各测点的垂直位移均是相对于其中的 一点(又叫基准点)的变化，该点的垂直位移应是相对恒定的或是 可用其它方式校核的，以此便能精确计算出静力水准仪系统各测 点的沉降相对变化量。 1.2 静力水准仪 本公司生产的JL-1型磁致伸缩式静力水准仪，型号为JL-1。 JL-1型磁致伸缩式静力水准仪是一种高精密液位测量系统，该系 垂 直 位 移 的 测 量 统适用于测量多点的相对沉降。 传感器主要由测杆、电子仓和套 在测杆上的非接触浮球组成，测杆内 装有磁致伸缩线(波导丝)，测杆由不 导磁的不锈钢管制成，可靠地保护了 波导丝。测量时，由电路先发出一起 始脉冲，脉冲沿波导丝传输，同时会 产生沿波导丝方向前进的旋转磁场， 当这个磁场与浮球中的永久磁场相遇时，会产生磁致伸缩效应，使波 导丝发生扭转，检测电路测量因扭转而产生的电流脉冲，并计算出两 个脉冲之间的时间差，即可精确地算出被液位值。 1.2.1 静力水准仪沉降工程监测图 垂 直 位 移 的 测 量 贵 阳 龙 洞 堡 国 际 机 场 沉 降 监 测 长春地铁沉降监测 1.3 静力水准仪系统的安装 在安装中切勿使传感器的电子部件端或测杆最末端承受大的冲击， 传感器的电子部件防泼溅但不可浸没，且不可让液体浸至电子仓部件 上方。储液筒不可承受大的冲击；勿使重物压迫通液管。 垂 直 1.3.1测墩上安装示意和墙面上安装示意分别如图2-1和图2-2所示。 位 移 的 测 量 垂 直 位 移 的 测 量 1.3.2 安装储液筒 首先根据设计要求确定各测点的等高线,将所有容器安装在相同的 标高部位(因静力水准仪的工作原理是液体的联通管原理)。然后将装好 三个调节螺栓的安装板(测墩安装)或安装座(墙面安装)用膨胀螺栓固定 于基本等高的测墩上或墙面上，再将储液筒安装在调节螺栓上,利用位 于储液筒上端盖上的水平泡调节螺杆上的螺母使储液筒水平。 安装板为圆形钢板，上面有3个￠9的孔和1个￠11的孔。3个￠9 的孔用于安装调节螺栓，1个￠11的孔用于和测墩相联。 安装座为“L”形钢板，一面有3个￠9的孔，一面有2个￠11的孔。 3个￠9的孔用于安装调节螺栓，2个￠11的孔用于和墙面相联。 垂 直 位 移 的 测 量 安装板与测墩相联或安装座与墙面相联选用M10的膨胀螺栓固定。 1.3.3 连接通液管 在安装储液筒时将带1个管接头的储液筒安装在第一个测点和最 后一个测点,其余测点储液筒均带2个管接头。 根据各测点间的距离，截取通液管的长度，然后将通液管管口与 管接头相接并用卡箍锁紧，把各测点串联在一起，做好通液管固定和 保护工作。 1.3.4 系统充液 旋下任意一个储液筒的上端盖，将购买的防冻液(可加少量甘油，防止液体挥 发)充入静力水准系统的储液筒中。 操作时，只能从选定的唯一储液筒加液，加液应缓慢不间断的加入， 应完全排除管内的空气和气泡，不断观察系统内的液位高度，当液位达 到储液筒标线时停止充液。 检查系统的密封性能，观察各接头部位有无液体渗出，无渗漏方可 垂 直 进行下一步操作。 位 移 1.3.5安装传感器及通气管 的 测 先将储液筒上端盖旋下，再将磁致伸缩液位传感器测杆上的定位锁紧环 量 卸下，取下浮子，测杆插入储液筒上端盖M18×1.5螺纹孔中旋紧，再将 取下的浮子按原方向复位(有CN标记的半球在液面之上)，锁紧环复位(固 定在距测杆端头约19mm处即可。最后将装好传感器的储液筒上端盖旋紧。 通气的作用是使所有液面压力保持一致，整个通气系统应相互连通并仅 在一点(两端选其一)与大气相通。 静力水准系统两端其一储液筒上的气管与干燥管连接，连接干燥管 通大气的一端用三通接头，另一端用直角弯通接头。 根据各测点间的距离，截取通气管的长度，然后将通气管管口与管 接头相接，把各测点串联在一起，通过干燥管与大气相通，做好通气管 垂 直 固定和保护。 位 移 的 测 量 1.3.6 读数与计算 a)读数 JL-1型静力水准仪手动测量可使用GN-103A型读数仪，自动化采集数 垂 直 位 移 的 测 量 据可使用MCU-32分布式模块化自动测量单元。 b)计算 静力水准仪基准点液位变化量△Hj(mm)可按下列公式计算： △Hj=Kj(Fj－Foj) 式中：Kj—静力水准仪基准点的传感器系数； Fj—静力水准仪基准点的实时测量值(mm)； Foj—静力水准仪基准点的初始读数(mm)。 静力水准仪观测点液位变化量△Hx(mm)可按下列公式计算： △Hx=Kx(Fx－Fox) 式中：Kx—静力水准仪观测点的传感器系数； Fox—静力水准仪观测点的初始读数(mm)； Fx—静力水准仪观测点的实时测量值(mm)。 各观测点沉降或升高的变化量△H(mm)可按下列公式计算： △H = △Hx-△Hj 垂 直 △H = Kx(Fx－Fox)-Kj(Fj－Foj) 位 移 的.
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