基坑围护监测方案Word下载.docx

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拟建建筑物主要有12幢高层住宅及34栋排屋，其中高层住宅为21～33层，排屋为2～5层。

高层采用钻孔灌注桩基础，排屋采用预应力管桩、方桩基础。

北侧1#～10#楼区域下设两层地下室，其余区域下设一层地下室。

为确保施工和周边环境安全，应从基坑开挖至地下室外墙完工，进行全过程的施工监测。

通过施工监测，及时掌握围护结构、周围土体、周边环境在施工全过程的变化情况，以便及时采取有效措施，实行信息化施工，确保安全。

一、编制依据

1基坑围护设计说明和施工图纸。

2《工程测量规范》GB50026－2007。

3《建筑变形测量规范》JGJ8-2007。

4《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012。

5浙江省标准《建筑基坑支护技术规程》（DB33/T1096-2014）。

6《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009。

二、

基坑围护工程概况

（一）基坑概况

本工程±

0.000为黄海高程4.700，自然地面黄海高程为4.300，自然地面相对标高为-0.400。

地下一层底板顶标高为-5.30m（相对标高，下同），底板板厚350mm，下设150mm厚素砼垫层。

周边地梁为上翻梁，基坑开挖深度大部考虑到底板垫层底，开挖深度为5.40m。

坑边主楼处承台分布较为密集，开挖深度考虑到承台垫层底，开挖深度为6.00～6.35m。

地下二层底板顶标高为-9.10m（相对标高，下同），底板板厚450mm，下设150mm厚素砼垫层。

周边地梁为上翻梁，基坑开挖深度大部考虑到底板垫层底，开挖深度为9.30m。

坑边主楼处承台分布较为密集，开挖深度考虑到承台垫层底，开挖深度为10.15m。

东北角四个电梯井紧贴基坑边线，开挖深度考虑到电梯井垫层底，开挖深度为11.30m。

电梯井及坑中坑二次开挖深度为2.00～3.10m，其中一层地下室西侧区域为1.35m。

（二）工程特点

本工程具有如下特点：

（1）工程地质条件

根据浙江省工程勘察院提供的地质勘察报告显示，基坑开挖及其影响范围内土层分布如下：

1

层：

杂填土

杂色，松散状，成份主要为块石、碎石、碎砖等建筑垃圾及少量粘性土，块石径最大达1m，均匀性差，堆填时间约2年，表部为混凝土地面，该层钻探之前已采用挖掘机挖除。

该层全场分布，层厚0.20～3.80m不等。

②-1层：

粘土

黄灰色，硬可塑状，中压缩性；

含少量铁锰质结核；

土层均匀性尚可，局部粉粒含量较高，相变为粉质粘土。

该层场地零星分布，层厚0.6～1.6m，层面分布高程1.45～4.05m。

②-2层：

黄灰色，局部褐灰色、灰棕色，灰色，软～软可塑状，高压缩性；

土层均匀性较好，局部粉粒含量较高，相变为粉质粘土。

该层Z79、Z160和Z182号孔部位缺失，其余部位均有分布，层厚0.3～4.4m，层面分布高程1.73～4.40m。

③-1层：

淤泥

灰色，流塑状，高压缩性；

含粉土团块、粉砂粒及少量贝壳碎屑，具粘滞感和泥臭味；

土层均匀性较好，局部相变为淤泥质（粉质）粘土。

该层全场均有分布，层厚7.0～13.2m，层面分布高程-0.86～2.59m。

③-2层：

淤泥质粘土

含少量有机质、贝壳碎屑，局部夹粉土薄层，具粘滞感和泥臭味；

土层均匀性较好，局部相变为淤泥质粉质粘土或淤泥。

该层全场均有分布，层厚2.8～15.5m，层面分布高程-12.45～-5.62m。

④层：

灰色，软塑状，局部软可塑状，高压缩性；

含少量有机质和朽木屑，具鳞片状构造；

土层均匀性较好，局部粉粒含量较高，并可相变为粉质粘土。

该层场地局部缺失，层厚1.2～14.7m，层面分布高程-22.79～-13.33m。

⑤层：

黄灰色，局部黄棕色、黄褐色，硬可塑状，局部硬塑状，中压缩性；

含少量铁锰质结核，偶含砾、砂；

土层均匀性尚可，局部粉粒含量较高，并可相变为粉质粘土。

（2）地下水

场地地下水稳定水位埋藏较浅，勘察期间测得钻孔稳定水位一般在自然地面下1.0m～1.9m之间，1985国家高程在1.79m～3.63m之间，为接受大气降水和地表水补给的孔隙潜水和（7）、（9）-1、（11）和（13）号层中的孔隙承压水，另外（14）号层基岩尚有少量基岩裂隙水存在，地下水水位动态变化受季节性和地表水体影响，但变化幅度不大，一般在0.50～1.00m之间。

（3）周边环境

东侧为104国道；

三、监测目的

为了确保围护结构的安全施工，必须对整个基坑施工过程和内部结构回筑过程进行施工监测。

对深基坑施工过程进行综合监测非常重要：

可以验证

支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工或及时对局部进行加固调整；

保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全；

总结工程经验，为完善设计分析提供依据。

四、监测的内容及监测点的设置

根据设计要求，结合工程的实际情况，对主要危险源和整个基坑工程按如下要求设置监测点：

（详见监测平面图）

（1）深层土体位移监测。

在基坑支护结构较薄弱和较重要部位，设置一定数量的深层土体位移观测孔，两层地下室范围内的按围护桩底标高以下2m控制,一层地下室范围内的按15.0m控制。

测斜管需在大面积挖土施工前7天埋设完成。

（共59个监测孔，其中两层地下室外围区域设置19个，其余区域设置40个）

（2）围护墙顶位移、沉降观测。

在围护结构顶部及围护桩顶部进行水平及竖向位移观测，随时掌握监测对象的水平及竖向变位情况。

（共设置77个监测点）

（3）立柱位移观测。

在立柱上设点对立柱进行竖向位移监测，随时掌握监测对象的竖向变位情况。

（共82个监测点）

（4）支撑轴力监测。

在关键支撑设置钢筋应力计进行轴力监测，以掌握基坑开挖过程中支撑轴力的变化。

（共11组，每组两个应力计）

（5）地表沉降观测。

设点对基坑东侧104国道处地表竖向位移进行监测，以掌握基坑开挖过程中该侧地表竖向位移情况。

（共12个监测点）

（6）水位观测。

在坑外设置水位监测点，以监测基坑开挖期间地下水位变化情况。

（共12个监测孔）

（7）周边建筑物沉降观测。

在周边民房的角点及长边中点设置沉降观测点，监测基坑开挖对民房的影响。

（共52个监测点）

五、监测人员与设备配备

正常施工时，拟配备3名监测人员，特殊情况根据需要相应增加监测人员。

监测仪器设备是完成监测任务的手段，仪器的精度影响监测的质量，而仪器设备的数量则是顺利完成此次监测的重要保证。

所采用的仪器必须经过省级以上技术质量监督局授权的专门检定单位检定合格并在检定有效期以内才能使用。

投入本工程监测的仪器设备如下：

（1）中国航天科工集团三十三所CX－06A型钻孔测斜仪2台。

（2）尼康（NIKON）电子全站仪2台。

（3）苏州一光EL302A电子水准仪1台。

（4）江苏金坛南方土木工程有限公司NF80型钢尺水位仪1台。

（5）金坛市金源土木工程仪器厂JD-zx-1振弦式频率仪1台。

（6）联想便携式笔记本电脑2台。

（7）XY-1型地质钻机2台。

六、监测要求

（1）首次观测成果是各周期观测的初始值，应具有比各周期观测成果更准确可靠的观测精度，宜采取适当增加测回数的措施。

（2）应定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性监测，点位稳定后，检测周期可适当延长，当对变形成果发生怀疑时，应随时进行检核。

（3）观测前，对所有的仪器设备必须按有关规定进行检校，并作好记录。

全站仪测量网、站及测回路线等应事先做设计。

（4）使用同一仪器和设备，固定观测人员。

（5）采用相同的观测路线和观测方法。

（6）尽可能在基本相同的环境和条件下工作。

（7）原始记录应说明观测时的气象情况、施工进度和荷载变化，以供稳定性分析参考。

七、监测方法及进度

（一）深层土体位移监测

（1）测斜管的埋设：

①定位放样→②钻机成孔→③埋放测斜管→④校准测斜管方位→⑤中粗砂封孔→

做孔口保护→⑦测读初始值。

钻机成孔的直径为Φ110mm以上，校准测斜管方位时，测斜管内的十字槽的一边应垂直压顶梁。

（2）监测仪器和原理

①监测仪器：

中国航天科工集团三十三所CX－03E型钻孔测斜仪，CX-03E型自动存储测读仪。

②监测原理：

测头以其导轮沿着测斜导管（PVC测斜管）的导槽沉降或提升，测头的传感器可以敏感的测到导管在每一深度处的倾斜角度，输出一个电压信号在测读仪面板上显示出来。

测头测出的信号是以测斜导管导槽为方向基准。

在某一深度处，测头上下导轮标准间距L上的倾斜角的函数，该信号可换算成水平位移，而测斜仪的测斜原理是基于测头传感器加速度计重力矢量g在测头轴线垂直面上的分量大小，确定测头轴线相对水平面的倾斜角的原理。

加速度计敏感轴在水平面内时，矢量g在敏感轴上的投影为零，加速度计输

出为零。

当加速度计敏感轴与水平面存在一倾角θ时，加速度计输出一个电压信号：

Uout1＝K0＋K1gsinθ

为了消除K0的影响,可以将测头掉转180°

在该点进行第二次测量,得：

Uout2＝K0－K1gsinθ

将偏差K0消去,得差数：

Uout1－Uout2＝2K1gsinθ

从右图的测斜原理示意图看出：

sinθ＝△i/L

则可得：

i＝（Uout1－Uout2）L／2K1g

用测头连续在任一深度I点上测试的总位移,即挠度为:

δ＝∑△i

（3）监测方法

测斜管应在土体开挖前两周埋设完毕，首先在监测位置用XY—1型钻机成孔至监测深度，然后将专用的测斜钙塑管逐节连接后放入孔中，在放置测斜管过程中应注意测斜管的导槽方向与土体位移方向一致。

并且在放入测斜管后用砂子在管子与孔的间隙中填满。

埋置到设计标高。

几天后土体稳定后，可测取各深度的初始坐标，位移值置为零，以后随施工进展测取各深度的坐标值，减去初始坐标，即为该孔的深层土体位移值。

（4）监测孔保护措施

测管埋设完毕后，切实做好管口的保护措施，沿孔口用砖砌成小保护井，井口略高于孔口，边长为20～40cm，并将各点的位置告知业主、监理和施工单位，做好监测点的保护工作。

（二）围护墙顶位移、沉降观测

围护墙顶位移、沉降观测采用尼康（NIKON）电子全站仪用坐标法进行监测，竖向位移（沉降）采用苏州一光DS２电子水准仪配备铟钢专用沉降尺监测。

（1）标点埋设：

在设计位置使用电锤埋设一测量标点，用红漆做好记号，并做好明显标志，便于寻找和观测，同时也防止被破坏。

（2）监测仪器：

采用苏州一光DS２电子水准仪和尼康（NIKON）电子全站仪。

（3）监测方法：

在通视条件良好且不受基坑开挖影响的地点设置叁个基准点，其中一个点放全站仪，另一个作为后视点，还有一个点作为备用和检查点（在前面有控制点被破坏时再使用）。

然后用全站仪测出各水平位移监测点的坐标。

第一次是初值，相对位移为零，以后每次测出的坐标与第一次坐标值相比较，计算出各点的水平位移；

垂直位移（沉降）测量用苏一光DS2电子水准仪配备沉降测量专用尺进行水准闭（附）合水准网精密测量，测量三等水准测量标准进行外业观测。

沉降监测等级及精度要求：

等级

高差

中误差

视线

长度

前后

视距差

前后视距

累积差

高度

闭合差

二级

≤0.5mm

≤50m

≤2m

≤3m

≥0.2m

≤10√n

围护墙顶位移观测关键在于基准点的选取，应确保起始点无位移或沉降。

其次由于本工程要监测的范围较大为了得到可靠的监测成果在沉降测量外业后要注意数据分析和平差计算。

（4）监测点保护措施

测量标点埋设后用红漆做好记号，并做好明显标志，便于寻找和观测，同时也防止被破坏。

（三）地下水位观测

地下水位观测设备采用电测水位沉降仪，由于水为导体，当测头接触到地下水时，报警器发出报警信号，此时读取与测头连接的标尺刻度，此读数为水位与固定测定的垂直距离，再通过固定测点的标高及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标高。

前后两次观测的标高之差就是水位的变化量。

（四）支撑轴力监测

支护体系内力监测可分为围护结构内力监测与支撑内力监测，以及立柱内力监测。

本次监测内容主要为立柱的内力及支撑轴力。

支护体系内力监测是防止支护结构发生强度破坏的一种较为可靠的监控措施，目的在于及时掌握施工过程中支护结构的内力变化情况，当内力超出设计最大值时，应及时采取有效措施，以避免支护结构因内力过大，超过材料的极限强度而导致破坏，引起局部支护结构体系失稳乃至整个支护体系的失稳。

量测支护体系的内力（应力、轴力）是深基坑监测中的重要内容，也是进行基坑开挖反馈设计法需要获取的重要参数。

立柱内力监测以测立柱的轴力为主。

根据支撑杆件的材料不同，所采用的监测元件和方法也有所不同。

监测点应布置在立柱受力、变形较大和容易发生差异沉降的部位，例如基坑中部、多根支撑交汇

处、地质条件复杂处。

逆作法施工时，承担上部结构的立柱的传感器安装部位宜设置在坑底以上各层立柱下部的1/3部位。

1/3部位。

钢筋计的安装：

钢筋计焊接在钢管内包或者格构柱外包钢筋上，两者的轴心相对连接，焊接时采用包裹湿布浇水降温的措施，保证钢筋计的温度不大于80°

的温度不大于80°

C，以免钢筋计的内部元件失灵，焊接完成后，导线要分股标识清楚，放在保护装置里。

应变计的安装：

在钢管同一截面两侧分别焊上表面应变计，应变计就与钢管立柱轴线保持平行或在同一平面上。

焊接前先将安装在杆固定在钢支座上，确定好钢支座的位置，然后将钢支座焊接在钢管柱上。

待冷却后将安装杆从钢支座取出，装上应变计。

调试好初始频率后将应变计牢固在钢支座。

（五）地表沉降观测

（1）测点埋设：

沉降观测点布设于104国道侧，能够监控整体变形与局部变形情况。

根据设计图纸及本工程的地质情况、基础形式的特点，在104国道路面上采用电锤打孔埋设专用沉降标，以密实水泥砂浆填充加固，沉降标涂油漆防腐，以保证沉降观测工作连续顺利进行。

所有测点均必须做到埋设稳固，点位附近编号并作上明显标记，以便长期保存。

（2）仪器：

采用苏一光DS2电子水准仪。

（3）监测：

沉降观测的精度指标：

环线闭合差≤±

0.6mm，每站高差中误差≤±

0.3mm，视线高不得低于0.3m。

按国家三等水准测量的技术要求施测，每次观测时，必须按附合水准路线至少连测两个水准基点，以保证具有沉降观测所必须的检核条件，减少测量误差的发生。

布点完毕，点位稳固后，应立即进行高程传递测量，采用吊钢尺法同时测量测点高程，测量次数以2-4

次为宜，取各次测量数据经尺长改正后的均值作为高程传递所测高差数据。

（六）周边建筑物沉降观测

沉降观测点设置于建筑物角点及长边中点，观测点型式为沉降标。

观测技术要求同地表沉降观测。

（七）立柱沉降观测

沉降观测点设置于立柱顶部，观测技术要求同地表沉降观测。

（八）肉眼巡视

按期进行施工现场肉眼巡视是一项重要的工作。

许多影响基坑侧向位移、施工条件的改变、基坑四周堆荷的变化、管道渗漏和不适当的排水、以及气候条件变化等等，都可以在日常的巡视中被及时发现。

此外，某些工程事故隐患，如基坑四周的地面裂缝，邻近结构和设施的裂缝、变形或渗漏也可以通过肉眼巡视及时发现，使出现的问题及时得到处理，消除或减轻可能出现的事故。

日常的巡视工作列入监测计划，派专人按期进行，并保持正式记录。

八、监测时间及频率

监测时间一般从基坑开始开挖时开始，到地下部分施工至±

0.000为止，在基坑开挖以前，观测2～3次，其观测结果排除异常情况后的平均值作为各周期观测的初始值；

开始挖土时，每一到两天观测一次；

当挖土接近坑底设计标高或发现某监测值接近报警时，增加监测次数至每天一次；

当监测值突变或超过警戒值时，增加监测次数；

挖土完毕垫层施工结束后，如各点连续三天稳定后，则监测频率可调整为每二～三天一次。

如基坑出现异常情况或天气发生异常时，增加监测频率。

九、报警值

（一）监测报警值

根据设计图纸及工程情况和围护结构特点，本工程监测预警值如下：

（1）围护墙顶部水平位移累计最大控制值：

一层地下室区域为40mm，两层地下室区域为30mm，连续三天水平位移速率大于3mm/d或单日水平位移速率大于5mm；

（2）围护墙顶部竖向位移累计最大控制值：

一层地下室区域为25mm，两层地下室区域为20mm，连续三天水平位移速率大于3mm/d或单日水平位移速率大于5mm；

（3）坑顶地表累计沉降超过基坑深度的1%，连续三天位移速率大于3mm/d或单日水平位移速率大于5mm；

（4）深层土体位移最大控制值：

一层地下室区域为50mm，两层地下室区域为40mm，连续三天水平位移速率大于3mm/d或单日水平位移速率大于5mm；

（5）地下水位变化Δu≤0.5m/d，或累计降幅1.0m；

（6）支撑轴力：

支撑ZC1轴力控制值4000KN，支撑ZC2轴力控制值3500KN；

（7）竖向立柱的垂直位移控制值为25mm，侧向位移控制值为25mm；

（8）建筑物累计沉降5mm,差异沉降2mm。

（二）监测报警及应急处理程序

在监测时发现达到报警值时及时向有关单位报告，通常情况要求当天测量，当天晚上进行数据处理。

一般情况次日提交监测资料，如达到报警值则首先在第一时间电话通知业主和施工单位以及设计单位，然后向有关单位发出联系单。

再次，尽可能协助业主和设计单位分析处理施工中的问题，如需

应急抢险积极为业主出谋划策。

基坑应急处理措施的工作流程见图1。

图1基坑围护应急处理措施的工作流程

十、监测资料整编和分析

（一）资料分析

采用我院自行开发的一套“原位监测数据整理与分析”程序，对深层土体位移、支护结构沉降和水平位移、支撑轴力、立柱沉降、周边道路管线沉降等进行资料整理与分析。

（1）深层土体位移：

深层土体的最大位移、位移速率及最大位移深度，遇位移速率超过报警值时，还提供水平位移与深度关系曲线、水平位移时程曲线。

（2）地下水位：

水位最大变化、变化速率；

（3）沉降：

坑顶地表及周围道路管线等监测点的沉降和沉降速率；

（4）水平位移：

坑顶地表各测点的水平位移和水平位移速率；

（5）水平支撑轴力：

支撑轴力。

其中支撑轴力按下式计算：

式中：

N——支撑轴力（kN）；

ƒck——混凝土轴心抗压强度标准值（N/mm2）；

——钢筋计压力平均值（N）；

——钢筋计截面面积（mm2）；

——钢筋弹性模量（N/mm2）；

——与应力峰值相应的混凝土应变，通常取

=0.002；

——纵向主筋截面面积（mm2）；

Ac——支撑截面面积（mm2）。

（二）提交监测成果及时间

观测数据当天填入规定的记录表格，并提供即时报告给业主、设计、监理及施工单位。

基坑挖土施工开始后，每周提供基坑开挖一周监测阶段总结报告，具体内容包括一周时间内所有监测项目的发展情况，内力或变形最大值以及最大值位置。

监测过程中如测量值大于控制值时，应及时通知建设、监理、设计及施工等单位以便采取应急补救措施。

基坑监测结束后提交监测报告，其内容包括工程概况、工程地质条件、遵循的标准文件及技术要求、测试目的与内容、测试仪器及测试方法、资料整理及成果分析、结论及建议等。

十一、应急措施

1、根据检测结果及时调整土方开挖顺序，放慢土方开挖速度。

2、坑外采用降方卸载。

3、坑底回填土方或砂包，采取坑底注浆等加固措施，待基坑变形稳定后再开挖土方。

4、坑外采用注浆加固。

5、施工单位在现场应预备必要的堵漏设备和材料以及一些砂包、钢管、木材等，以备急需。

6、工程施工过程中，可能出现一些异常情况，应采取相应的应急措施：

雨季：

加强围护安全监测和巡视，必要时在土方开挖面增设边坡位移点监测；

围护渗漏：

加强坑外地下水位监测。

渗漏处围护安全监测和巡视；

地面裂缝：

加强对地面裂缝沉降监测，裂缝附近围护安全监测和巡视。

7、围护施工期间，场地内保证有一台挖土机可以随时调用。

十二、质量和安全保证措施

（一）质量保证措施

（1）在本工程基坑开挖监测工程中严格遵守《建筑基坑支护技术规程》等有关规