巖土工程監(jiān)測（有效應力原理根據(jù)土力學中的有效應力原理，作用在土中任意一點的總應力是由土顆粒接觸面承擔的有效應力與土體孔隙內的水所承受的孔隙水壓力組成的。地基中出現(xiàn)的應力又可分為土中應力和土結構邊界的接觸壓力。巖土中某一點的應力矢量可以分解成法向的正應力和切向的剪應力。量測的土中應力類型這里介紹用土壓力盒進行土壓力量測，主要是針對法向的總應力，它可能是土中應力，也可能是接觸壓力土中應力是指土體中的垂直向和水平向應力，現(xiàn)在可以量測的有：土壩內的應力，打樁引起的土中水平擠壓應力等。接觸壓力如：建筑物基礎在荷載作用下，基底的反力；擋土墻（如重力式擋墻、地下連續(xù)墻、沉井井壁等）上的側向壓力。土壓力盒的選擇土壓力量測前，應選擇合適的土壓力盒。對于長期量測靜態(tài)土壓力時，一般多采用鋼弦式土壓力盒，又以單膜和單線圈型式的較為經濟實用。傳感器量程的選擇，一般應比預計的壓力大2?4倍，應避免超量程使用。對靜態(tài)土壓力的長期觀測，要求具有較好的長期穩(wěn)定性，即零點穩(wěn)定不變，或變化很小。要求具有較好的密封防水性能，在滿量程壓力時保持不漏水。鋼弦式土壓力盒因其輸出為頻率訊號，且量測結果不受導線長度、優(yōu)劣的影響。所以在一般情況下對導線的要求不高。但為滿足防水要求時，特別是在地下水位較高的軟土中，應注意導線的選擇。一般可選用雙芯帶屏蔽的橡膠電纜。導線長度可根據(jù)實際長度（適當保留富裕長度）確定，中間不允許有接頭，可在向生產廠訂貨時明確要求。現(xiàn)在在現(xiàn)場量測中，接收儀器多采用袖珍式的數(shù)字頻率接收儀，使用攜帶比較方便，量測簡便快捷。（一）布點原則監(jiān)測點的布置首先應考慮監(jiān)測的目的與要求。如僅僅通過觀測了解建筑物的受力狀態(tài)和對周圍環(huán)境的影響程度，那么需要傳感器的數(shù)量不應太多。如果要求通過試驗來驗證結構理論及評定理論公式和系數(shù)有關的復雜問題時，則使用的傳感器數(shù)量就比較多。然而在這種情況下，應該根據(jù)理論計算的結果和地質資料的分析來布設測點。測點的位置應按下述原則進行布設在周圍環(huán)境比較復雜，地下管線比較多的斷面;有必要取得那些解釋預定現(xiàn)象特點的位置；受力比較大或者比較典型的斷面上；用理論計算不能得到足夠準確解答的位置；那些能夠得到結構或地基土受力狀態(tài)和分布規(guī)律的位置?？傊?，要把測點布設在有代表性的結構斷面和土層上。例如在深基坑圍護擋墻上，可在擋墻兩側不同深度處，埋設土壓力盒，以測定在基坑開挖過程中主動土壓力與被動土壓力的大小變化，并與設計計算時的土壓力進行比較，看其是否安全。當然還需對墻體位移情況進行綜合分析，判斷其安全性。壓力盒的現(xiàn)場埋設量測基底接觸壓力時壓力盒的埋設(1)直接埋設在埋設前應再檢查一次壓力盒的初頻及導線上的編號等。將埋設處地基仔細削平，鋪一薄層(約5cm)經過分選的、粒徑均勻的細砂(有的還要再將一層橡皮泥)，使壓力分布均勻一些。然后在壓力盒上蓋一層塑料薄膜(其面積比壓力盒大2?3倍)，以防止?jié)矒v混凝土時，水泥漿進入壓力盒的承壓板下面。上述直接埋設方法，對壓力盒埋設后的澆搗混凝土保護工作比較困難。因此可以先澆搗混凝土墊層，在測點上預留一些孔（孔的大小應使壓力盒可以放進），以后再把壓力盒埋設進去。⑶混凝土塊體埋設為了防止在震搗混凝土時將壓力盒移動或碰歪，也可以把壓力盒澆在30x30x15cm的混凝土塊體內（如圖9-3-22）,然后再一起埋設到測點上。各壓力盒的埋設位置、編號等應按實際情況記錄，在進行多點測量時，各個壓力盒的電纜線可就近將幾根并成一束，引至保護井內或室內。每根引出線頭的編號經核對無誤，方可澆搗混凝土和回填。現(xiàn)場要有專人保護儀器和電纜不遭損壞。圖9—3—22嵌有圍力盒的混演土顛制塊

1一壓力食；2—瀝青境清量測墻體接觸壓力時土壓力盒的埋設（1）采用大開挖一回填方法施工的地下結構（如淺埋地下鐵道等）以及橋臺、擋土墻等所受的接觸壓力，一般可在施工過程中，預留傳感器的位置，即在結構物灌筑混凝土或鋼筋混凝土之前，把預埋件（根據(jù)傳感器的直徑、厚度、引線管的大小設計加工的預埋件）安放在內外模之間，引線管的一端用厚泡沫塑料堵好，頂于內模板上，另一端與傳感器同一直徑的木塊頂在外模板的里面，用鐵釘釘住，如圖9-3-23所示。拆模之后，把引線管端的泡沫塑和另一端的木塊去掉。再用1:3的砂漿把傳感器固定，注意傳感器受壓面與結構物表面齊平。（2）對于裝配式結構（如拼裝式鋼筋混凝土隧道襯砌環(huán)或拼裝式鑄鐵管片隧道襯砌環(huán)），則可在拼裝將傳感器固定在拼裝襯砌環(huán)上，仍要求傳感器受壓板表面與結構表面齊平。有時可在襯砌環(huán)外加一個瀝青囊，使地層壓力通過瀝青囊均勻地傳到傳感器上。如圖9-3-24所示，由該圖可知，瀝青囊是用薄鋼板借助于螺釘固定于初砌塊的周邊之上，瀝青層厚度為20?30mm，在瀝青囊上開有兩個孔，瀝青經一孔注入，另一孔排出空氣，這些工序均在拼裝塊拼裝之前進行。圖9-T一的圖9-T一的撼開式結構（專懇器的埋訣［一肉此峻I2—圈Ahhm—i蜃去型料|■4■未或；引加管.?一覆妙世的9一$—耳拱裝式握道懺母上土壓力瞥感器的安裝方莊】一所青成r2一茜銅版F3.晚般堡：4—加師席卜制旅罔1&■蠕釘（3）地下連續(xù)墻的埋設方法地下連續(xù)墻主要作為深基坑圍護及永久性地下結構。地下連續(xù)墻中埋設土壓力盒的特點在充滿護壁泥漿的溝槽內埋設；壁面平整度受挖槽機械性能和土質條件的限制，在傳感器埋設部位的壁面無法修平；在澆注水下混凝土后，要保證壓力傳感器與槽壁面緊密接觸，并且不能有護壁泥漿殘留于壓力傳感器與護壁之間，更不允許有混凝土或砂漿流入其間。埋設方法a.水壓活塞式埋設法。該裝置由活塞裝置（包括活塞、活塞缸、密封圈、限位器、護盒、砂包等），安裝定位框架（包括承重角鋼、U型卡環(huán)、聯(lián)接板及定位架等）及加壓裝置（包括手搖泵、水管及閥門等）三部分組成，如圖9-3-25（a）所示。在30?40m深的泥漿槽中，泥漿槽壁面為凹凸不平的情況下埋設傳感器，關鍵是要保證傳感器受壓面與壁面緊密接觸，混凝土澆注前后，均不應有護壁泥漿留于傳感器與槽壁之間，亦不應有混凝土或砂漿流入其間。而采用水壓活塞式埋設裝置，是將裝有土壓力傳感器的活塞裝置用螺釘與安裝定位框架聯(lián)結起來，這種裝置根據(jù)土壓傳感器的布置、安裝及運輸方便可分成若干節(jié)，在泥漿槽槽口處依次組裝的。然后用吊車將其對準槽中，徐徐放到預定高程，然后將進水管與加壓裝置聯(lián)接適當，施加水壓力推動活塞使土壓傳感器壓向槽壁。當儀器讀數(shù)表明土壓傳感器與槽壁接觸后，再適當增加水壓使其緊貼槽壁，并保持這個壓力到混凝土澆注之后待混凝土初凝時再除去水壓力。圖9-3-25(b)示出了水壓活塞裝置將傳感器在泥漿槽中埋設就位的情況。

圖9-3-25(b)活塞式埋設b.掛布法。掛布法是將土壓力傳感器按布點的位置，先裝在一定寬度的尼龍布上，然后將帶有傳感器的尼龍布鋪掛在鋼筋籠的表面相應位置上，隨同鋼筋籠一起吊入溝槽中，定位后向溝槽內澆注混凝土，隨混凝土面的上升，借混凝土的側向推力，將鋪掛在鋼筋籠表凝土繼續(xù)上升時，推力不斷增加，使傳感器與槽壁側面的土面接觸得更緊密。注意澆注混凝土時遠離傳感器一定距離，在振搗混凝土時，振搗棒不要直接接觸尼龍布上的傳感器。量測自由場土壓力(土中應力)時傳感器的埋設(1)回填土中傳感器的埋設在現(xiàn)場填土中量測土中應力時，傳感器的埋設步驟為:先把填土填至略高于傳感器的埋設標高，夯實，使其密度接近要求的壓實密度，取樣鑒定；用鐵鏟將高出的土鏟平，形成平面；每一測點放一個傳感器，用水平尺校準傳感器的水平度，然后用土輕輕埋上傳感器，注意傳感器不得移動和轉動；繼續(xù)填土，逐層填，逐層夯實。對于土壩中監(jiān)測壩體應力，可采分離式土壓力盒，用上述方法埋設。(2)鉆孔中埋設鏟式壓力盒在打樁監(jiān)測中，需測定打樁引起的軟土中的水平擠壓應力，可在測點打一鉆孔，孔深比土壓力盒埋設深度淺50cm，把鋼弦式土壓力盒裝入特制的鏟子內，然后用鉆桿把裝有土壓力盒的鏟子徐徐放至孔底，注意壓力盒變形膜應與水平擠壓應力的方向垂直，然后用鉆桿將其壓至所需標高。水泥攪拌樁支護結構土壓力監(jiān)測實例場地土質情況如下表層為1.7m雜填土，其下為2.3m褐黃色可塑亞粘土，4.1m來色流塑淤泥質亞粘土,9.7m灰色流塑淤泥質粘土?；娱_挖深度4.6~6.7m,攪拌樁支護結構寬度為3.9?6.2m，成格柵狀，搭接長度為20cm，樁長為8.3?13m,墻體軸線總長為413m。選取北側挖深6.7m，支護結構寬6.2m，樁長13m處作為原體觀測段，結構頂部埋設沉降位移觀測點，選擇兩個斷面埋設土壓力盒和孔隙水壓力計。土壓力埋設方法采用先在擋墻邊鉆孔，然后用鏟式壓力盒，變形膜面對欲測土壓力的土面，壓入預定標高。實測結果如下圖9-3-31-32所示?；娱_挖前測得的土壓力近似呈成線分布，為靜止土壓力，側壓力系數(shù)K0=0.622,隨著基坑開挖，擋墻向基坑一側產生位移，主動區(qū)出現(xiàn)主動土壓力，被動區(qū)出現(xiàn)被動土壓力?？梢钥闯?，主動區(qū)的實測值與計算值較接近（計算時采用等代內摩擦角<pq=20O，兩者的分布規(guī)律基本一致，說明設計中所作的假定、采用的參數(shù)均較符合實際情況。被動區(qū)的實測值在上部與計算值接近，而下部則比計算值小很多，這是由于墻體入土