由于土体的组成千差万别,通常土的变形性质也极为复杂,且土体一般伴随体积变化而产生各个方向的变形。由于土体并非完全弹性的结构,在发生变形后,即便引起变形的因素消失,也无法像弹簧一样再回复至作用前的状态,从而将形成永久的变形。
通常将土体上述变形的竖向变形称为沉降,水平向变形称为水平位移。由于天然土体都是不均匀的,即便遇到均一地层,随着深度的变化,土的应力状态和某些物理力学指标也在改变,因此土体变形按照分层考虑。
在隧道及地下工程施工中,由于开挖引起周边土体的扰动而发生变形,为掌握土体变形并对其安全性进行评价,需对土体分层沉降及水平位移进行监测。
土体分层沉降监测方法。土体分层沉降可通过埋设磁环式分层沉降标,采用分层沉降仪进行量测,或者通过埋设深层沉降标,采用水准测量方法进行量测,也可采用埋深多点位移计进行量测。沉降标或多点位移计应在基坑开挖前至少1周埋设。采用磁环式分层沉降标时,应保证沉降管安置到位后与土层密贴牢固。
土体水平位移监测方法。土体水平位移监测宜采用土体或围护结构墙体中预埋测斜管,通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。测斜管应在土体开挖前一周埋设,埋设时应保持竖直,防止发生上浮、断裂、扭转。若采用钻孔法埋设测斜管,应确保其与钻孔间的孔隙填充密实。测斜仪探头置入测斜管底后,应待探头接近管内温度时再量测,每个监测点均应进行正、反两次量测。