第一章 基坑变形监测概述 的发现可能发生的危害及影响，调整设计参数等并作出相应的应对措施，使工程施工能够顺利开展。
3）等精度重复观测
基坑施工阶段中变形监测的主要任务是观测围护结构与周围环境的稳定程度，监测时并非要求测得绝对测量值，而仅仅要求测得出相对变化值即可。基坑施工监测正是由于具备这样的一个特点拥有了自身独特发展规律，基坑工程在监测时一定要由同一测量人员按照同一监测方案在相同的监测点上使用相同的测量仪器设备重复对基坑及其周遭环境的形变进行监测，这样才能保证在整个施工过程中达到等精度要求，以此获得正确的相对变化值。
4）数据严密处理
想要从带有偶然误差的监测值中将微小的形变数据分离出来，就要求必须使用严密的数据处理方法。由于形变模型提前是不可预知的，因此需要专业人员细心鉴别，仔细筛选出基坑工程所需要的正确模型。同时，在得到变形数据资料后要分析解译出产生的原因并找出变形量预期产生原因之间的关系，以更方便地为工程施工提供的参考并妥善利用管理这些资料。
5）紧密结合多种学科
一个优秀的基坑工程监测方案的设计离不开测量人员丰富的专业知识和经验，但是仅具备单方面的测量知识经验是远远不够的，还应当与其他它多种学科相互结合，例如需要掌握有关土木工程、建筑工程施工、地球物理学、工程地质学等。一名成功的工程测量者能够将这些学科融汇贯通，只有这样才能与其他工程技术人员默契配合，提高工程施工效率与质量。
1.2.3 基坑变形监测的基本要求
1）为保证基坑工程施工能够有计划、有条理的顺利开展，基坑监测工作在进行前一定要预先制定出完整精细的监测方案。
2）所监测的每一项数据资料必须是真实可靠的原始记录，任何人不得擅自填涂篡改，且当天测得的数据一定要及时分析处理，不得有任何理由延误，否则不利于及时发现工程隐患而造成财产安全事故。
3）在各结构中所埋设的监测元件应避免对基坑及周边结构的受力产生影响，且在回填土时应与该场地基坑土质尽量匹配一致。
4）应全面综合地掌握监测结果且对重点监测项目预设安全报警值，以便一旦超过预警值范围能够及时采取措施处理，减少危害的发生。
5）基坑在监测过程中应配有完整的监测数据记录表、报表、图表（包括曲线变化图等），同时在监测工作完成后将所获资料整理得出详细的监测报告。
1.3 基坑变形监测常用的仪器元件
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第一章 基坑变形监测概述 1）位移监测常用仪器元件 （1）水准仪
可测量围护墙（坡）顶与立柱的竖向位移、基坑周边设施建筑等的沉降位移以及确定分层沉降管、地下水位观测孔、支护墙测斜管的顶层标高。
（2）经纬仪（已基本不常使用）； （3）全站仪
因其全能化的测量系统，因此成为我国目前应用于基坑自动化监测中不可或缺的仪器设备。
（4）分层沉降仪
用于测量地层沉降与基坑底部回弹，目前应用较多的是电磁式沉降仪。 （5）测斜仪
能够有效精确测量因基坑开挖引起的土体水平位移、支护结构水平位移以及地下室竖直墙面的水平位移。 （6）倾斜仪
主要用于对毗邻建（构）筑物的倾斜测量。 （7）测缝仪
主要用于在监测基坑开挖过程中毗邻建（构）筑物的开裂情况。 （8）激光垂直仪
是应用最早的技术之一，其具有精度效率高、作业条件好等多项优点。 （9）其他先进仪器
如GPS、光线系统等，由于这些仪器多数出产于国外，造价十分昂贵，考虑到工程条件与资金预算等问题，目前在我国的绝大多数建筑工程中还很少见。 2）内力监测常用仪器元件
（1）钢筋计（或称“钢筋应力计” ）
适合对基坑支护结构体的轴力等问题实时测量。 （2）应变计
是一种用于监测结构物因承受荷载、温度变化而产生变形的监测传感器，现较长使用钢弦式应变计。 3）压力监测常用仪器元件
（1）土压力仪（或称“土压力盒” ）； （2）孔隙水压力计。 4）水位监测常用仪器元件
（1）水位管钻有小孔的塑料管，外包细纱布挡泥土； （2）钢尺水位计或水位探测仪、钢尺。
1.4 基坑变形监测的发展现状
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第一章 基坑变形监测概述 二十世纪四十年代国外专家针对基坑工程首先提出了预估挖方稳定程度和支撑荷载大小的中应力法，在五十年代初提出了基坑隆起的分析法，在六十年代的奥斯陆和墨西哥城的软粘土基坑便已开始使用仪器进行监测，而在七十年代开始制定指导基坑开挖的相关法律法规。[4]
我国在七十年代以前的基坑还是相对比较浅的，例如天津、上海等沿海城市，土质松软、地下水位较高，又由于技术设备相对落后等问题的影响，其基坑深度往往不会超过4米。自八十年代初，我国的城市基坑工程得到更为迅速的发展，而在九十年代我国就已针对基坑工程开始制定有关法规。
介于城镇土地有效利用面积紧缩和土地价格不断上涨的情况，建筑、地产开发商总是想方设法地为提升土地空间利用价值绞尽脑汁，因此引起了社会建筑各方对深基坑的开挖、支护有了极大的关注程度。与其它工程不同的是，基坑支护结构除了要对自身的稳定性及变形需求有保证外，还应当满足基坑工程周边环境设施的形变要求，不会引起不良后果的发生，而这些在软土城市更有着绝对的重要性。
随着时间的推进，建筑工程的顺利开展对现场监测的精准度有了更高的要求，因此监测仪器、技术、方法得到了逐步的优化提高。从此发展可以看出，基坑的现场监测已大大超出原本的对一般工程的勘察定义与涵盖面，其一发展成为了建筑工程设计与施工的一个密不可分的组成部分。在我国基坑监测仍以人工监测的方法为主，还无法达到完全的实时监测要求，因而使得现代信息化施工受到一定程度上的制约基坑工程在施工过程当中具有很大的风险，自动化监测系统即是利用后台数据分析体系，结合现场地质条件、设计参数以及现场实际施工工况，对现场监测数据进行系统全面的分析与预测，并根据提前设定的预警值判断出当前基坑安全等级后作出有效的工程措施，指导施工，减少工程事故的发生，保障工程安全顺利开展的一套综合的监测技术方法。目前我国自动化监测技术还处于成长阶段，其所发展的远程控制系统模式已较多应用在南京、上海、重庆等城市的重大基坑工程（如地铁工程）的施工监测当中，实现基坑工程自动化监测已成为一种发展趋势，该项技术一定会随着逐步的完善与发展在各种工程领域得以更为广泛的应用。
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第二章 基坑变形监测的基本知识 第二章 基坑变形监测的基本知识
2.1 基坑监测的有关规定
1）为保证基坑监测工作的公平与安全性，基坑工程施工之前需要建设方委托拥有相关资质的第三方对基坑工程实施监测，同时为保证施工安全与顺利开展需要预先在综合考虑场地工程条件、周边环境、施工方案等因素后制定妥善的基坑监测方案，而该方案应经由建设方、设计方与监理方的三方认可；
2）在工程开展的过程中需要大范围更改工程设计方案或施工工序进度时检测单位应当及时与建设方及有关部门进行协商并调整，而一旦发现监测数据达到预设报警值也应及时与相关单位部门汇报并作出解决措施；
3）当所有监测工作结束时，监测单位应将完整的监测方案、测点布设与验收记录、阶段性监测报告及总结报告交由建设方整理归档并存储。
2.2 基坑监测中的误差
误差是量测技术中最重要的内容之一，它是衡量一门技术或一门学科是否成熟的重要标志，既涵盖了一系列的理论问题，又包括了大量的实际操作问题。对基坑进行监测时，主要有三方面的误差影响，即为：
1）来自监测仪器方法的影响。无论是那种仪器、哪种方法，总会有自己的限制条件，当超出一定的范围或是使用操作不当，就会带来很大的影响，例如在利用全站仪按视准线法进行位移监测时会有对中误差、目标照准误差等。
2)来自测量员自身的影响。因身体条件的不同每个测量者之间所能产生的影响大小就不同，例如视力水平的高低等。与此同时，测量者的专业水平与实际仪器操作能力的好坏对测量结果也会产生很大的影响。
3）来自外界自然环境的影响。天气、温度、风力、大气折光等等自然条件的好坏都会影响测量仪器的精准度、工程控制网的精度以及测量人员的身体心理状态，从而进一步引起监测数据出现误差，因此在测量时一定要避免选择外界环境条件不良的时段。
在基坑监测中，应当对所提供的各项监测数据里出现的误差有一个基本的判断，了解并掌握监测结果中在所有过程环节当中误差产生的原因、大小、规律，并能够把握各类误差积累、抵消或叠加的关系以及减少或消除方法，这样才能为基坑工程提供更为精准的监测成果。
2.3 基坑监测的方法
图2-3 基坑监测的两方面
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第二章 基坑变形监测的基本知识 1）肉眼观察：
自基坑开挖到建筑结构施工再到地面、土体回填完毕的整个监测时段内，均需要专业测量人员仅凭自身的丰富经验对自然环境、基坑及周遭建筑物体等的外部特征、渗水漏水等情况用肉眼首先进行视察并做以详细的记录，从而在第一时间判断出可能存在的问题，防患于未然。
2）有关位移问题的监测 （1）水平位移变形监测主要方法
①极坐标法； ②前方交会法；
③视准线法或称轴线法（适用于呈直线型的基坑边和直线型的支撑）； ④小角度法（适用于不在同一条直线上且比较散乱监测点的基坑工程）； ⑤全站仪三维监测法（即控制网法，适于要求得基坑整体绝对位移量的工程）； ⑥后方交会法（工作量大且适用于因四周被障碍物封闭无法直接布设稳定监测 点的基坑工程）。 （2）竖向位移变形监测方法
①常采用几何水准的测量方法，如若施工现场不便于布设几何水准路线或者依 情况需使用自动监测技术来测量时，则可采用液体静力水准测量的方法； ②基坑的回弹与坑底的隆起在监测时常使用分层沉降标或回弹监测标，将几何 水准测量方法与高程传递的辅助工具（如钢尺等）相结合来完成监测工作； ③对于基坑土体分层的竖向位移常在基坑开挖之前至少7天的时间里通过埋设 分层沉降磁环监测沉降管口的高程变化值，而后经过计算处理换算成侧管内 每一监测点的高程数值。 （3）倾斜位移变形监测方法
依据不同的场地及外部环境条件，可采用前方交会法、激光铅直仪法、倾斜仪法、投点法、垂吊法等。 （4）深层水平位移监测方法
常通过观测活动式测斜仪测斜管倾斜度的变化值，从而进一步推算出围护墙体的深层水平位移，也可在不便使用该仪器时采用自动监测方法测量出某一监测点处倾角的连续变化值而得出最终的水平位移量。 （5）裂缝的监测方法
对于裂缝的长度可利用量尺等工具直接进行测量；对于其宽度则需在裂缝两侧埋设标志后直接测量或是安装千分表测量等；而对于其的深度一般不出现特殊情况是无需进行测量的，如果需要测量则可采用凿出法或超声波法等。 3）有关内力、压力问题的监测方法
可采用如前所述的各种内力、压力测量仪器对支护结构内力、锚杆与土钉内力、孔隙水压力、土压力进行直接的量测。
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