经验分享之深基坑支护体系轴力监测
深基坑混凝土支撑轴力监测探讨
深基坑混凝土支撑轴力监测探讨摘要：深基坑轴力监测是一项很重要的监测项目，但其受混凝土收缩、徐变、温度及初始值选取等因素的影响较大，我们可以通过一些手段减少一些误差，使轴力监测结果更为可靠，为工程安全提供参考，更需要结合其他监测手段，对整个工程安全进行评估，保证工程安全可控。
关键词：深基坑监测；支撑轴力；误差分析前言随社会经济快速发展，大城市人口剧增，土地资源紧张，为解决这些问题，现代建筑越来越注重对地下空间的开发利用，于是出现了很多深基坑工程。
在市中心区、软土地区，为控制基坑开挖过程中水平位移，保证深基坑工程安全性，往往会设计混凝土支撑，并对混凝土支撑进行轴力监测。
但在笔者经历的几个基坑工程监测项目中，支撑轴力均超过了其设计值，其中最大支撑轴力峰值接近于设计值的两倍。
然而混凝土支撑却未发现严重变形，其他的监测项目如水平位移、沉降位移、深层水平位移等仍在控制值内。
由此可见测试的混凝土支撑轴力应当是比实际受力偏高。
本文就混凝土支撑轴力监测中一些问题进行探讨，希望能对同行有所启发。
1.混凝土支撑轴力监测方法目前对混凝土支撑轴力的测量采用的是间接法测量，即通过测量支撑内混凝土或钢筋微应变，利用钢筋、混凝土弹性模量及面积，推定支撑轴力。
其中钢筋、混凝土的弹性模量和面积可查阅相关资料获得，故支撑轴力测量实际上就是变形测量。
目前运用的最多的混凝土应变计和钢筋应变计，前者是安装于混凝土内部，测量混凝土微应变，后者安装于支撑主筋上，测量主筋微应变。
由于混凝土应变计相对于钢筋应变计安装方便，笔者所经历的几个基坑监测项目均为混凝土应变计。
2.混凝土支撑轴力监测主要误差分析由轴力监测方法可知其误差主要来源是混凝土的形变测量，在混凝土支撑轴力计算中，我们假定测定的应变是由于支撑受力而引起的，但实际上我们测定的应变除了支撑受力外还有其他因素，结合笔者的一些工程实践及其他同行的一些相关研究，大体上认为支撑轴力测量误差主要来源于下面几个方面：2.1混凝土收缩及徐变混凝土在凝结硬化过程中会发生体积缩小的现象，其包含了塑性收缩、温度收缩、碳化收缩、干燥收缩自生收缩等，对混凝土支撑来说其主要应变来源于混凝土的干燥收缩。
深基坑钢管支撑轴力监测分析
深基坑钢管支撑轴力监测分析摘要：随着城市建设用地的紧张，建筑工程开始向纵深向发展，对地下空间的利用十分重要，因此带来了深基坑技术的不断发展。
目前，深基坑支护技术无论在安全还是在经济方面都有了很大程度的提高，在支护的形式中也越来越多样，其中钢管支撑能够处理较复杂的深基坑，所以得到了广泛的应用。
本文笔者结合经验对钢管支撑的安装和监测做了系统的介绍，并对钢管支撑轴力监测进行分析。
关键词：建筑工程；深基坑；钢管支撑；轴力监测；监测分析0.引言目前，广东地区深基坑工程越来越多，且珠三角地区地质情况复杂，含有大量的流塑状淤泥质土层，承载力较低，还存在透水性较强的粉砂层，都不利于基坑施工。
为了保证其施工安全，人们逐渐意识到监测的重要性。
在深基坑开挖过程中，开挖使得土体改变了原来的应力状态，从而引起土体的变形，尽管人们不断的发展基坑支护技术，但这些支护措施，都不能完全保证土体不发生变形，那么不可避免的这些支护结构也会产生变形[1]。
这些变形主要包括支撑结构和周围土体的侧向位移和纵向上的沉降以及基坑内土体的隆起。
如果这些变形量超过一定的范围，就会对支撑结构造成巨大的损害，从而危及整个基坑的安全，甚至是周围建筑的安全。
因此，在深基坑开挖的全过程中，需要时刻监测支撑结构的变形，周围土体的变形以及临近建筑物、地下管线的变形，只有全方位的了解工程的变化，才能保证基坑的安全和工程的顺利实施[2]。
1.钢管支撑的安装在深基坑开挖时，一般采用分段分层式开挖，每段开挖的长度控制在18~25m 之间。
开挖深度到达设计支撑位置以下时，应停止开挖，避免超挖现象的产生。
停止开挖后，应立即挂网进行混凝土的喷射，并安装钢围檩，及时加设好钢支撑[3]。
且围檩与支护桩需要有较好的连接。
为保证钢管安装的精度，安装时需要保证腰梁、端头以及千斤顶的轴线在同一平面上，横向支撑上的螺栓需要对角分等分的进行拧紧，从而保证横向支撑的平直。
纵支撑的安装一定要缓慢进行，避免产生冲击现象[4]。
土质基坑轴力监测方法
土质基坑轴力监测方法
土质基坑轴力监测主要涉及到支撑梁轴力的监测。
以下是两种常见的监测方法：
1.钢筋计量测混凝土支撑轴力：这种方法通过在主筋上焊接钢筋应
力计来监测支撑梁的轴力。
钢筋应力计可以测量钢筋的应变，进而推算出支撑梁的轴力。
2.混凝土土应变计量测混凝土支撑轴力：在这种方法中，混凝土应
变计被预埋在混凝土中，用于监测混凝土的应变。
通过测量混凝土的应变，可以推算出支撑梁的轴力。
以上两种监测方法都需要定期检查和记录数据，以便及时发现和分析基坑变形的情况。
此外，在进行土质基坑轴力监测时，还需要注意以下几点：
1.选择合适的监测点：监测点应该选择在具有代表性的位置，能够
反映出基坑变形的整体情况。
2.保护监测设备：监测设备需要得到妥善的保护，防止受到损坏或
干扰。
3.定期校准设备：为了确保监测数据的准确性，需要定期对监测设
备进行校准。
4.及时处理数据：监测数据需要及时处理和分析，以便及时发现潜
在的问题并采取相应的措施。
请注意，以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询专业的工程师或相
关机构以获取更详细和准确的信息。
地铁车站工程深基坑支撑轴力监测与分析
地铁车站工程深基坑支撑轴力监测与分析首先，深基坑是指在地下开挖的较深的大型土方工程，为了防止土体塌方和周围土体的沉降，在基坑周围需要进行支撑结构的设置。
支撑结构不仅要能够抵抗上部建筑和地下水的压力，还要能够承受地震等外部荷载的作用。
因此，深基坑的支撑结构在施工过程中需要进行连续的轴力监测，以确保其稳定性。
其次，支撑轴力的监测与分析是深基坑施工过程中的重要工作。
通过对支撑轴力的监测，可以及时发现施工过程中的不安全因素，以便采取相应的措施加以解决。
同时，监测数据的分析可以为设计和施工人员提供有关支撑结构承载能力和变形性能的重要依据，从而确保施工质量和安全。
监测与分析支撑轴力需要采用合适的监测方法和设备。
常用的监测设备包括应力锚杆、锚索、压力传感器等。
这些设备可以实时监测支撑结构的受力情况，并将数据传输到监测系统中进行处理和分析。
针对支撑轴力的监测数据，可以通过数学模型进行分析，如有限元分析和计算机模拟等方法，以评估支撑结构的稳定性和安全性。
同时，还可以比较不同监测时间点的数据，分析支撑结构的变形和承载能力的变化趋势。
最后，监测与分析结果可以为深基坑的施工和设计提供重要的参考依据。
根据监测数据，可以及时调整施工方案，优化支撑结构的设计，以确保施工过程的安全和顺利进行。
同时，还可以根据监测结果评估支撑结构的使用寿命和安全性，为基坑施工的后期维护和加固提供参考。
总之，深基坑支撑轴力监测与分析是地铁车站工程中的重要工作，可以确保施工过程的安全稳定性。
通过合适的监测方法和设备，以及有效的数据分析，可以为深基坑的设计和施工提供重要的指导和支持。
希望本文对深基坑支撑轴力监测与分析有一定的了解和认识。
深基坑内支撑体系轴力监测探讨
深基坑内支撑体系轴力监测探讨10-09-10 作者：编辑：公路科协21.工程概况循礼门车站为标准地下两层车站，地下一层为站厅层；地下二层为站台层。
外包总长182m，标准段外包宽29m.站台为地下两层岛式站台，主体建筑面积为10191.1m2，出入口通道、风道（风亭）建筑面积为3272.2m?，车站主体建筑面积13463.3m?。
车站主体结构采用明挖法施工，在跨越京汉大道段采用盖挖顺作法施工。
沿车站长度方向(由解放大道向京汉大道方向）依次分别开挖施工。
车站主体结构采用钢筋混凝土箱型结构，围护结构采用地下连续墙加内支撑，围护结构与主体结构采用复合墙的连接方式。
车站主体设全外包防水层。
盖挖段基坑底部采用旋喷被动区土体加固，加固厚度为坑底3米。
本站位于汉口解放大道与京汉大道之间的江汉路正下方，平行于江汉路布设。
基坑东南侧为房地产开发商和记黄埔用地；基坑周边主要建（构）筑物有：基坑西侧的循礼门地下通道、基坑东侧的京汉大道上轻轨1号线桥梁区间、基坑西南侧大润发商场、基坑西北侧30层武汉船舶工业公司大楼、基坑东北28层的世纪大厦大楼。
2.设计背景本车站位于武汉市解放大道与京汉大道之间的江汉路上，江汉路北侧为武汉船舶工业公司用地，后面是一栋30层的高层建筑，南侧为地面3层、地下1层砼框架结构的大润发超市，已建成的轻轨一号线江汉路站位于站位的东北角。
车站所处的位置以北为解放大道，以南为京汉大道，车流量大。
由于该工程基坑所在位置处于闹市区，基坑西南侧大润发商场和轻轨桥墩距离基坑2－3m，周围的高大建筑物距离基坑较近，所以基坑的支撑体系采用了围护结构与内支撑共同作用的体系。
所以在后续的开挖和主体施工过程中，内支撑体系的轴力监测是非常重要的一项内容，尤其是开挖阶段的轴力监测，会为后阶段的施工起到一定的指导作用。
3.轴力监测方案及实施3.1混凝土支撑：（1）采用振弦式钢筋应力计进行轴力监测。
（2）根据围护结构施工图纸中的设计，在11个断面安装钢筋计，所以在实际安装过程中，依次将22个钢筋应力计安装在了11道混凝土支撑内，且安装在同一截面，该截面上下侧各安装1支。
软土地层深基坑支撑轴力布置与监测分析
低 温
建
筑
技
术
２ ０ １ ３ 年第 ９ 期（ 总第 １ ８ ３期）
软 土 地层 深 基 坑 支 撑轴 力布 置 与监 测分 析
高 翔 ， 杨政伟
（ 中国人 民解放 军总后勤部建筑工程规 划设计研究院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ３ ６ ）
【 摘
要】 通过软土地层 中某基坑 开挖时四道支撑 的布置 和支撑 轴力 的监 测数据 的分析 ， 得到 了软土 地层
［ Ｓ ］ ．
波纹 钢管涵的部分 施工 工艺 及 波纹 钢 片连接 件 的改进 ， 最 终形成 了一套 完整 的施 工方 法 。该 方法 具有 以下优点 ： ① 波形钢管涵尤其适 合在 地形 复 杂 的山 区涵 洞施 工 中采 用 ， 可避免大型机械设备的使用 ， 减少 土方 开挖 填筑量 ， 工艺简 单、 施工 质量 和安全有保 障等优点 ； ② 波纹 钢管涵 具有重量
１ ６０ ０
Ｚ
１ ２ ｏ ０
粉质粘土， ， ／
似
蠢８ ０ ０
４ ０ ｏ
０ ０
淤 泥 质
２ ０ ４ ０ ６ ０ ８ ０ １ ０ ０ １ ２ 轴力随时间变化曲线
５ ｍ ８． ７ ５ ｍ
淤泥 质
坑 的安全有决定 性作用 ， 实 际施 工 时需提 出合 理 的拆撑 方
示。基坑剖面 内主要土层参数如表 １所示 。
会逐 渐向被动土压力转变。基 坑 内外 土体应 力状态 的改变 引起基坑维护结构 的变 形 ， 进 而影 响到 各道 支撑 的轴 力变
化 … 。而实际施工 中往往会 由于各种 原 因导致支撑 未能达
到设计要求。当支撑轴力过 小时 ， 围护 变形较 大 ， 支撑体系
深基坑施工监测方案
深基坑施工监测方案为确保深基坑施工的安全性和可靠性，本文提出了一份深基坑施工监测方案。
该方案包括监测目标、监测内容、监测方法和监测频率等方面。
通过合理的监测手段和措施，能够及时发现并解决施工过程中的问题，保障工程质量，并最大程度地降低施工风险。
1. 监测目标深基坑施工监测的目标是全面掌握工程施工过程中的变形、沉降、应力等情况，确保基坑的稳定和周边环境的安全。
具体目标包括：1.1 基坑变形监测：监测基坑的水平位移、垂直位移和旋转位移等变形情况，及时了解基坑的形变趋势，判断基坑结构的稳定性。
1.2 周边建筑物变形监测：对周边建筑物进行水平位移和沉降监测，以判断基坑施工对周边建筑物的影响，并及时采取相应措施。
1.3 周边地面沉降监测：监测周边地面沉降情况，评估施工对地下水位及地基的影响，保证周边环境的稳定。
1.4 轴力监测：监测基坑支护结构的轴力情况，判断结构的受力状态，及时调整支护结构的施工方案。
2. 监测内容深基坑施工监测的内容涵盖了各个方面的参数和指标。
具体监测内容包括：2.1 基坑变形监测：每隔一定时间对基坑内部和周边地表进行变形监测，使用全站仪或测斜仪进行测量，记录基坑的水平位移、垂直位移和旋转位移等变形数据。
2.2 周边建筑物变形监测：对周边建筑物进行水平位移和沉降监测，使用测点标志和测斜仪等设备定期进行测量，记录建筑物的变形数据。
2.3 周边地面沉降监测：在不同位置设置监测点，使用水准仪或激光水准仪等设备进行地面沉降监测，记录地面沉降情况。
2.4 轴力监测：在基坑支护结构上设置应变片或应变计，监测支护结构的轴力情况，记录轴力数据。
3. 监测方法为了确保监测数据的准确性和可靠性，深基坑施工监测采用了多种监测方法。
具体监测方法包括：3.1 全站仪测量法：通过使用全站仪对基坑内部的参考点和周边地表的监测点进行测量，获取基坑的变形数据。
3.2 测斜仪测量法：在基坑内部和周边地表设置测斜仪，并定期对其进行测量，监测基坑和周边建筑物的变形情况。
经验分享之深基坑支护体系轴力监测
②基坑开挖前应测试 2~3 次稳定值，取平均值 作为支撑轴力初始值；
③支撑轴力量测时，同一批支撑尽量在相同的 时间或温度下量测，每次读数均应 记录温度测 量结果。 对钢支撑预加轴力和锚索预应力张拉时，为避 免预加力损失要采取分级加载措施。
通常锚杆的受力可通过测量锚杆中受力感应器的频 率，带入以下计算公式可得出：
（2）工作原理 当轴力计受轴向力时，引起弹性钢弦的张力变 化，改变了钢弦的振动频率，而且张力与振动频 率存在固定的函数关系，通过频率仪测得钢弦的 频率变化，即可测出轴力计受作用力的大小。
二、测点布设原则及方法
轴力监测点布置以受力较大、支撑受力复杂 的斜撑等典型断面为基础，并保证监测数量和 位置，尽可能保证与测斜、支护顶等监测点在 同一断面上；锚索轴力监测点布置在有测斜管 的围护桩边，并与测斜、支撑轴力监测点在同 一断面上。
五、总结
通过支撑轴力监测量测数据不断反馈，能够 及时准确的掌握钢支撑预加应力情况及支护体 系状态；通过分析监测结果，能够及时准确的 制定针对性保障措施，对基坑安全施工及安全 使用有重要的指导意义。
④安装过程必须注意轴力计（反力计）和钢支撑轴线 在一条直线上，各接触面平 整，确保钢支撑受力状 态通过轴力计（反力计）正常传递到支护结构上； ⑤待焊接冷却后，将轴力计（反力计）推入安装架圆 形钢筒内，并用螺丝（M10） 把轴力计固定在安装 架上； ⑥将读数电缆接到基坑顶上的观测站；电缆统一编号， 在电缆线上作出标识，电 缆每隔两米进行固定，外 露部分作好保护措施。进行安装保护和做好标识。
振弦式钢筋应力计
通过在混凝土支撑上安装钢筋计来测定混凝土 支撑的轴力。支撑施工时在钢筋绑扎完成后，应 力计安排在指定被测支撑（直撑或斜撑）的监测 截面上，必须在监测截面主钢筋对角上分别布设 一个钢筋计，以便整理数据时取其平均值以消除 弯曲的影响。在绑扎钢筋时将钢筋应力计焊在主 筋上，应力计的电缆用PVC管保护后引出。
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④安装过程必须注意轴力计（反力计）和钢支撑轴线 在一条直线上，各接触面平 整，确保钢支撑受力状 态通过轴力计（反力计）正常传递到支护结构上；
⑤待焊接冷却后，将轴力计（反力计）推入安装架圆 形钢筒内，并用螺丝（M10） 把轴力计固定在安装 架上；
⑥将读数电缆接到基坑顶上的观测站；电缆统一编号， 在电缆线上作出标识，电 缆每隔两米进行固定，外 露部分作好保护措施。进行安装保护和做好标识。
四、注意事项
考虑温度对支撑轴力的影响：钢支撑结构是一种线 性结构，与围护结构相互作用。钢支撑在温度（尤其 是冬夏天温差较大的情况下产生热胀冷缩现象，在热 胀状态下钢支撑受围护结构约束将产生相应的内力 （即轴力），在冷缩状态下钢支撑轴力逐渐损失减少。 为正确的分析因围护结构变形引起的轴力变化，有必 要考虑温度对钢支撑轴力的影响。
支撑轴力计
①安装前，一定要对轴力计进行标定；
②采用专用的轴力计（反力计）安装架固定轴力计 （反力计），将安装架圆形钢 筒上没有开槽的一端 面与支撑的牛腿(活络头)上的钢板用电焊焊接牢固， 电焊时必须 与钢支撑中心轴线与安装中心点对齐；
③钢支撑吊装到位后，即安装架的另一端(空缺的那 一端)与围护墙体上的钢板对 上，中间加一块 250*250*25mm 的加强钢垫板，以扩大轴力计受力 面积，防止轴力 计受力后陷入钢板影响测试结果；
经验分享之 深基坑支护体系轴力监测
目录
一、监测目的及工作原理 二、测点布设原则及方法 三、计算、观测方法及要求 四、安装注意事项 五、总结
一、监测目的及工作原理
（1）监测目的 砼/钢支撑、锚索对于基坑稳定起关键作用，
支撑受力状态直接影响基坑安全稳定，应了解基 坑开挖和主体结构施作中，支撑的轴力大小及其 变化情况，对围护结构是否安全进行判断。该项 监测是主要的监测项目。
振弦式钢筋应力计
通过在混凝土支撑上安装钢筋计来测定混凝土 支撑的轴力。支撑施工时在钢筋绑扎完成后，应 力计安排在指定被测支撑（直撑或斜撑）的监测 截面上，必须在监测截面主钢筋对角上分别布设 一个钢筋计，以便整理数据时取其平均值以消除 弯曲的影响。在绑扎钢筋时将钢筋应力计焊在主 筋上，应力计的电缆用PVC管保护后引出。
现场的测量中，对所测数据计应考虑温度变化的影响。 支撑轴力的监测值和温度的变化存在直接的关系，所 以在轴力监测时，应控制在一天的同一时间进行，所 得数据将可以较为准确的表现真实值。
五、总结
通过支撑轴力监测量测数据不断反馈，能够 及时准确的掌握钢支撑预加应力情况及支护体 系状态；通过分析监测结果，能够及时准确的 制定针对性保障措施，对基坑安全施工及安全 使用有重要的指导意义。
三、计算、观测方法及要求
可采用各种规格的轴力计，采用频率读数仪进行 读数，并记录温度，轴力观测方法及数据采集技 术要求：根据每次所测得的各测点电信号频率， 可依据轴力计轴力--频率标定曲线来直接换算出 相应的轴力值。
①轴力计安装后，在施加钢支撑预应力和锚索张 拉前进行轴力计的初始频率的测量，在施加钢支 撑预应力和锚索张拉时，应该测量其频率，计算 出其受力，同时要根据千斤顶的读数对轴力计的 结果进行校核，进一定值，取平均值 作为支撑轴力初始值；
③支撑轴力量测时，同一批支撑尽量在相同的 时间或温度下量测，每次读数均应 记录温度测 量结果。
对钢支撑预加轴力和锚索预应力张拉时，为避 免预加力损失要采取分级加载措施。
通常锚杆的受力可通过测量锚杆中受力感应器的频 率，带入以下计算公式可得出：
（2）工作原理
当轴力计受轴向力时，引起弹性钢弦的张力变 化，改变了钢弦的振动频率，而且张力与振动频 率存在固定的函数关系，通过频率仪测得钢弦的 频率变化，即可测出轴力计受作用力的大小。
二、测点布设原则及方法
轴力监测点布置以受力较大、支撑受力复杂 的斜撑等典型断面为基础，并保证监测数量和 位置，尽可能保证与测斜、支护顶等监测点在 同一断面上；锚索轴力监测点布置在有测斜管 的围护桩边，并与测斜、支撑轴力监测点在同 一断面上。