第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 为该点累计位移量，所使用的仪器为尼康DTM-500型全站仪（参见图3-6-2），其测角精度为1\，测距精度为4mm＋2ppmm。[14]
图3-6-2 尼康DTM-500型全站仪
3.6.3 围护体（土体）测斜监
因深层侧向水平位移在软土深基坑工程中是一项非常重要的监测项目，该监测数据对整体的工程监测成果的准确度有着绝对的影响力，对此项目的相关内容进行监测时所采用的仪器是武汉基深测斜仪有限公司出产的CX-3C型基坑测斜仪（参见图3-6-1），其测量精度为±0.01mm/500mm，分辨率为±0.02/4秒，系统精度为±4mm/30m，数字量显示为4.5位，记录方式实施自动采集，测量范围是0°至±15°与0°至±30°(双轴）；主要能针对对围护体或土体在不同深度处的水平位移变化实施监测。
图3-6-3（a）CX-3C型基坑测斜仪
测斜监测系统由测斜管、测斜仪探头、数据电缆和读数仪组成，需用全站仪对测斜管口处进行定期位移测量，用于修正测斜管口起算基准点。管内由测斜探头滑轮沿测斜管内壁导槽（与基坑边线垂直）渐渐下放至管底，配以伺服加速度式测斜仪，自下而上每0.5米测定该点偏角值，然后将探头旋转180度，在同一导槽内再测量一次，通过叠加推算各点的位置值,各测点的初始值，为测斜管埋设稳定后并在开挖前取3测次的平均值。施工过程中的日常监测值与初始值的差为其累计水平位移量，本次值与前次值的差值为本次位移量，测量系统精度为±0.12mm/0.5m。[15]测斜仪工作、测量原理示意图参见图3-6-3（b）与3-6-3（c）
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第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 埋设好测斜管时不可能是铅垂线，故必有初始水平偏差值，当管底不动时 ，则以管底为参照点，从下往上计算各测点的水平偏差；可以依次测两个相互垂直方向的位移，并求得位移总量和方向。按一定比例绘制出水平位移随深度变化的曲线，即围护桩墙深层绕曲线。[16]
图3-6-3（b）测斜仪工作原理示意图
图3-6-3（c）测斜仪测量原理示意图
因测斜管内水平方向存在扭角测量，需要为测斜仪一定的提供修正参数与技术指标，这就需要利用测扭仪，本工程所采用的是由天津市陆海测绘有限公司所出产的（参见图3-6-3（d）），其探头尺寸长700mm、直径φ45mm；测量精度是±1°；数字量显示为3.5位的人工记录；测量范围：0°至±360°。
图3-6-3（d）测扭仪
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第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 3.6.4 坑内外地下水位测试
地下水位测试系统由水位管（实管、滤水管）、水位计和管口水准测量三部分组成。将水位计竖直置入水位管中，当蜂鸣器鸣叫或指示灯闪烁时记录地下水距离管口深度，通过预先测定的管口高程可计算水位高程值,日常监测值与初始值的差值为其累计变化量，本次值与前次值的差值为本次变化量，同时应注意定期对管口高程进行校核。[17]本工程监测使用的水位计的仪器是美国SINCO水位计（参见图3-6-1（d）），其量程为0至30米，分辨率为±2mm。
图3-6-4 SINCO水位计及其读数方法
3.6.5 内力测试
本项目主要包括支撑轴力和围护体钢筋应力监测，采用武汉基深测斜仪有限公司出产的的DKY-51-2型振弦式频率记录仪（参见图3-6-1（f）），其测量精度为±1HZ，数字量显示是3.5位;人工记录，测量范围是0至±9999HZ，工作温度为-10℃至+60℃。
传感器进场后需逐个进行测试并记录测试频率，对在现场存放30天以上的传感器需再次进行测试并记录实测数据。埋设前需检查其无受力状态时频率f0，当其与出厂标定频率f0在误差范围内时方可采用,传感器安装后，正式测试前需每日进行测试，直至基坑开挖前取连续三次稳定读数，取平均值为其初始值。[18]
图3-6-5 DKY-51-2型振弦式频率记录仪
3.6.6 分层沉降监测
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第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 分层沉降监测系统由沉降磁环、沉降仪和沉降管组成。通过定期量测沉降管外磁环高程变化情况，掌握施工影响区域内不同埋深土层垂直位移随工况、时间变化的量值及变化速度。采用的是武汉基深测斜仪有限公司出产的CFC-40型分层沉降仪（参见图3-6-1（g）），其探头长200mm、直径φ35mm；测量精度为±1mm，测量范围为0°至±50米，测试深度最大100m，工作电压采用镍电池+12V，工作温度为-10℃至+60℃。每一沉降磁环的绝对高程计算公式为H c=Hg-h(式中：H c为沉降磁环绝对高程，Hg为管口绝对高程，h 为沉降磁环相对管口深度，单位均为m）
埋入土体内的钢环与土体同步位移，用探头在分层沉降管探测钢环的位置，钢环位置的变化即为该深度处的沉降或隆起值。
图3-6-6 CFC-40型分层沉降仪
3.6.7 裂缝监测
施工前应采取目测调查，在基坑影响范围内，对邻近地表、道路和建（构）筑物等出现的裂缝现状进行记录。施工过程中发现新增裂缝或原有裂缝有增大趋势应增设裂缝宽度监测点。在施工前量测得裂缝长度、宽度等初始信息（部分重要裂缝在调查时就应取得测量初值），其后定期进行量测，相邻两次量测的差值即为本次变化量，与最初值的差值即为累计变化量。
本工程所用仪器为天津市陆海测绘有限公司出产的测缝计（参见图3-6-1（h）），它是测量结构物接缝(表面或内部)开度的测试仪器,可以长期跟踪结构物体伸缩或周边缝隙的变化。新产品传感器有电阻式和弦式，测量精度高、数据稳定、工作寿命长。如与各种形式加长杆连接可组成基岩变形计。
图3-6-7 测缝计
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第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 3.7 基坑自动化变形监测
在3.6节的基础上，本工程通过欧美大地仪器设备中国有限公司出产的著名澳大利亚Data Taker自动化监测系统实施全方位监测，该套系统是以Data Taker品牌智能数据采集器为核心，配以性能优越的路基测量应用仪器、先进的通讯设备以及功能强大的开发软件集成的一套高精度、稳定可靠的自动化监测系统，可为判断基坑和环境的安全以及施工方案的优化设计提供重要的数据依据。本工程基坑自动监测现场示意图参照下图2-7（a）。
图3-7（a）本工程基坑自动监测现场示意图
Data Taker自动化监测系统支持各种基坑监测用传感器设备，配置灵活、测试精度高、性能稳定、适于野外恶劣环境的特点，并采用先进、可靠的有线或GPRS/CDMA无线通讯形式同时其是一种经济、低功耗设备，能够较好的节省能源。Data Taker基坑监测系统软件(图3-7（b）)具有工程管理、设备连接、数据采集、数据显示、用户管理和帮助等可选菜单形式，功能强大、灵活方便、界面美观。
图3-7（b）Data Taker基坑监测系统软件
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