深基坑监测总结报告Word格式文档下载.docx
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（1-1）杂填土
Qml
0～
～
杂
密实
干
主要有沥青及混凝土组成的地坪、其下夹碎石、片石等，全场区分布。
Ⅰ
（1-2）素填土
~
褐～黄褐
松散
稍湿
高
主要由粘性土组成，夹少量碎石、砂等，场地大部分地段分布。
（1-3）淤泥
Ql
~3
灰～灰黑
流～软塑
湿
含有机质、腐殖质、有臭味，场区局部分布。
（2-1）粉质粘土
Q4al
2～5
灰～褐灰
可塑
中～高
含铁锰氧化物、云母片及白色高岭土条纹，场区局部分布。
Ⅱ
（2-2）粉质粘土
～7
灰褐～黄褐
中
含铁锰氧化物、云母片及白色高岭土条纹，场区部分地段分布。
（3-1）粉质粘土
Q3al+pl
～11
黄褐
硬塑
中偏低
含铁锰氧化物及条纹状高岭土，场区绝大部分地段分布。
Ⅲ
（3-1a）粉质粘土
11～14
1～
含铁锰氧化物及白色高岭土条纹，场区局部分布。
（3-2）粉质粘土夹粉土、粉砂
9～6
褐黄
很湿
含铁锰氧化物及其结核，混有少量粉土、粉砂，场区大部分地段分布。
（4）粉砂
16～
～16
中密
饱和
含氧化铁、云母片，粘粒含量高，混有少量粉土、粉质粘土，整个场区均有分布。
（5-1）中砂
21～37
2~
黄
中密～密实
含云母片及粘性土，局部地段夹砾石，部分钻孔揭露。
（5-2）角砾夹中粗砂
33～40
1~7
低
局部夹少量卵石，部分孔揭露。
（6）卵石夹粗砂砾
.4Q3al+pl
29～43
卵石成份以砂岩及石英砂岩为主，磨圆度一般，部分孔揭露。
（7-1）粉质粘土
Q3pl
17
8
仅个别利用孔出现
（7-2）粘土
Q3pl+el
24~25
~7
（7-3）粘土
~35
~11
灰～青灰
硬塑～坚硬
（8）强风化泥岩、石英砂岩
S2f
未穿透
灰绿～黄绿
坚硬
仅利用孔揭露
场地各土（岩）层的承载力特征值及压缩模量等相关设计参数见下表：
表1-2承载力及压缩模量
地层编号及名称
土工试验
标准贯入试验
综合建议值
fak（kPa）
Es（MPa）
N
fk（kPa）
104
3
85
95
198
180
185
380
15
390
200
（3-2）粉质粘土夹粉土粉砂
粉质粘土
170
粉土
172
粉砂
22
210
30
340
41
420
480
E0＝
250
400
550
500
E0=
场地地下水特征
本场地分布有上层滞水及弱孔隙承压水两种类型地下水。
上层滞水赋存于人工填土层中，无统一自由水面，主要接受大气降水和地表散水的渗透补给，水量同季节、周边排泄条件关系密切，勘察期间测得场地地下水静止水位在地表下～之间。
弱孔隙承压水主要赋存于（4）、（5）、（6）单元饱和砂类土层中。
基坑工程设计施工情况
XX路地下通道由隧道和引道（U型槽及挡土墙）组成，隧道设计范围为K0+000～K1+，暗埋段宽22m，敞口段宽度从18.4m～22m渐变。
隧道K0+～K0+230段（长225.85m）为隧道南敞口段；
K0+230～K0+770段（长540m）为隧道暗埋段；
K0+770～K0+段（长228.85m）为隧道北敞口段。
隧道实际全长994.7m，其中暗埋段长540m，敞口段454.7m。
基坑隧道部分支护采用钻孔灌注桩桩+内支撑支护形式，桩间采用喷射混凝土封闭找平，桩顶设冠梁，设1道和2道支撑。
基坑开挖深度引道及敞口段0～深；
暗埋段～深。
基坑南北两端引道部分放坡开挖，挡土墙支护。
基坑安全等级为二级。
XX路隧道施工从2007年6月开始拆除高架桥，8月份开始施工支护桩。
期间我们根据支护桩的施工进度开始埋设测斜管、钢筋计和土压力盒。
2008年2月份支护桩施工基本完成，开始开挖。
期间监测工作根据施工进度布设冠梁位移沉降监测点。
并开始布设支撑、立柱、联系梁的应力监测元件。
2008年8月份基坑开挖完毕、结构施工完毕，施工方对基坑进行了全面回填。
期间监测工作进行各项数据采集、数据处理和编制监测报告工作。
基坑回填完毕后，监测工作结束。
XX路隧道基坑在K0+150～K0+300和K0+460～K0+870设置一道钢支撑，在K0+300～K0+460设置两道钢支撑。
下图是基坑施工断面图（图1-1），断面位于基坑K0+460位置。
图1-1基坑施工断面图
第二章监测依据和监测方案设计
监测依据的规范及设计资料
1、《深基坑工程技术规范》（DB42/59-1998）
2、《工程测量规范》（GB50026-93）
3、《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）
4、《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）
5、《建筑变形测量规范》（JBJ/T8-97）
6、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
7、公司的《管理手册》《程序文件》《作业文件》
8、WW市市政工程设计研究院有限责任公司编写的《武昌火车站XX路隧道支护施工图》
监测精度设计
本基坑工程设计基坑安全等级为二级，结合设计规定基坑边坡容许变形值（40mm）、预警值（32mm），确定按照二等变形观测等级进行测量。
沉降观测点测站高差中误差（mm）≤，位移观测点坐标中误差（mm）≤。
监测选用仪器
表2-1仪器投入一览表
序号
仪器名称
厂家及型号
精度
数量
监测项目
1
全站仪
NIKON
0.2”
位移
2
水准仪
Leica
0.05mm
沉降
测斜仪
航天部33所CX-06A
8（mv/角秒）
桩体深部位移
4
应力读数仪
金坛土木仪器厂
1hz
土压力、钢筋计、轴力计
监测过程概况
XX路隧道工程深基坑呈长条形，分为中铁一局和中铁十一局两个标段进行施工，两个标度的施工进度不同步，根据现场的施工进度依次布设各类观测点。
监测工作从2007年9月13日开始安装监测桩的钢筋计、土压力盒和测斜管，共计布设监测桩7个（其中1根被破坏），位移、沉降监测点77个，测斜管13根（其中5根被破坏），轴力计10组。
至2008年8月30日基坑全面回填，基坑监测工作结束时，共进行了50余次观测，提供了44次观测报告。
图2-1为基坑平面图。
图2-1XX路隧道基坑平面图
第三章监测数据分析
桩顶位移监测
桩顶的位移和沉降观测，从桩顶冠梁做好时开始进行。
水平位移采用坐标法进行观测。
施工方先施工基坑两端引道及敞口段，完成并回填后向中部推进。
引道及敞口段开挖深度浅，施工进度较快。
根据观测结果，该段位移变形较小，加上受到施工条件的限制，后期停止了该段的观测项目。
下面我们根据观测数据来对桩顶的位移情况进行说明。
图3-1a中铁一局标段桩顶位移曲线图（基坑东侧）
图3-1b中铁一局标段桩顶位移点布置图（基坑东侧）
从图3-1a中可以看出，监测点位移量较小，在开挖初期位移量增长较快，安装支撑后变形速度减小，后期变形平稳，B35正处于两个施工开挖段的分界点，故在开挖后位移量变化较大，同样在此点处支撑安装后变形速率减小达到稳定。
对应基坑东侧，基坑西侧的监测点位移变化趋势与东侧相同，但基坑西侧平均位移量（9mm）小于东侧位移量（15mm）。
见图3-2。
图3-2中铁一局标段桩顶位移量（基坑西侧）
基坑东西两侧地质情况相同，开挖支护情况相同。
不同的是基坑的东侧紧邻宏基客运站，车流量是基坑西侧的2～3倍，车流形成的动荷载是东侧位移量大于西侧位移量的主要原因。
基坑开挖后期，施工至中铁一局标段和横穿隧道的地铁站交接处，监测点B24～B25；
B66～B67之间的基坑开挖到底，但冠梁和支撑都没有安装。
期间我们对此处进行了严密监测，增加了B67-1、B67-2两个观测点。
图3-3a悬臂梁段（未安装支撑段）位移曲线
图3-3b悬臂梁段（未安装支撑段）位移点布置图
图3-3a表明，此处监测点位移量最大，没有超出报警值（32mm），处于安全状态。
该段基坑开挖时南北两端已经回填，开挖深度9m，开挖段长度20m。
该段支护桩呈悬臂状态，桩顶大部分位移在基坑开挖到底这段时间完成。
由于基坑从开挖到底到回填时间较短，所以此处位移量不大，变形稳定。
基坑位移变形最大的位置处于中铁十一局标段的基坑东侧，5月10日观测到位移量最大达到（B-10）。
6月10日位移量最大达到（B-13）。
图3-4a位移变形最大处基坑位移曲线图
图3-4b位移变形最大处基坑位移点布置图
B10处基坑开挖深度9.8m，设1道支撑。
B13处基坑开挖深度11m，设2道支撑。
5月4日该段基坑开挖到底后我们对此处进行了连续观测，该段基坑桩顶位移量呈增大趋势。
结合沉降观测数据来看，该处沉降量不大（9.3mm）,对应测测斜数据（CX01）表明，此处深层位移最大发生在3.5m深处（23.24mm），测斜曲线没有明显拐点,第一道支撑轴力（ZC3）受压不大（）,轴力变化没有加剧。
综合考虑，我们预计该段基坑在B12处第二道支撑安装完毕后趋于稳定。
对此处采取的措施是加强监测频率，同时对施工方提出了防范要求，清除坑周堆载。
事实证明，此处监测点在第二道支撑安装完毕后达到稳定。
见图3-4a。
总体来看，桩顶位移变形量除个别点超出预警值外，大部分点变形量不大，变形速度稳定，基坑边坡没有发生坍塌事故。
基坑边坡的安全保证了基坑施工的正常施工，也保证了基坑周边XX路能够顺利通行。
桩顶和基坑外道路沉降监测
桩顶最大沉降值为（B13），平均沉降，所有观测点的累计沉降值都小于预警值（32mm），都在控制范围内，在施工过程中基坑周围地面没有发生过大的地表沉降。
随着基坑的开挖，观测点呈下沉趋势，总体态势平稳。
图3-5桩顶部分监测点沉降曲线图
基坑外道路受到基坑开挖影响较小，由于基坑外道路在基坑开挖后不久进行了道路改造施工，所以监测点被破坏。
且基坑外车流人流较大，对观测和路面下沉影响较大，所以道路沉降观测只能作为参考。
桩身测斜监测
测斜数据表明，桩身在基坑施工开挖过程中总变形量较小，在基坑开挖初期桩身测斜曲线呈“斜直线形”，到支撑安装后CX1、CX2、CX13逐渐变成“弓形”，表明支撑约束了桩上部（设1道支撑，安装在桩顶部冠梁上），使得桩身中部向坑内位移形成“弓形”。
CX5、CX6、CX12在整个基坑监测过程中测斜曲线一直为“斜直线形”，表明在此处的基坑边坡依靠悬臂桩可以达到稳定。
其中CX2处开挖深度11m，设2道支撑，第1道支撑安装在深处，第2道支撑安装在7m深处。
其它测斜孔处均设1道支撑。
下图列出各孔测斜曲线：
图3-6a支护桩测斜曲线图
说明：
测斜曲线图内：
+值方向为基坑内，-值为基坑外。
图3-6b支护桩测斜孔位布置图
总体来看，基坑支护桩变形正常，没有超出预警值。
我们从中可以发现一些规律：
CX2分布在中铁十一局标段，开挖深度较深，设两道支撑，测斜曲线呈“弓形”，最大变形量位于深处；
CX5、CX6、CX12分布在中铁一局标段，设置一道支撑，测斜曲线呈“斜直线”，最大变形量位于顶部。
结合轴力监测数据，CX2处安装的ZC3轴力计显示出第1道轴力从安装后压力一直在增加，最大增加到。
支撑起到支点的作用，约束桩体的变形，而使桩体测斜曲线呈“弓形”。
而CX5处的ZC11轴力变化平稳，支撑受压力较小（），对桩顶的约束不够，使得桩体变形呈“斜直线形”。
轴力监测：
从轴力观测数据来看，支撑轴力在支撑安装后呈增加趋势，基坑开挖到底后轴力增加到峰值，然后支撑轴力呈下降趋势。
轴力观测数据表明：
支撑轴力变化正常，没有超出预警值。
下面为各轴力变化曲线图：
图3-7ZC3轴力曲线图（受拉“+”；
受压“-”）
图3-8ZC4轴力曲线图（受拉“+”；
图3-9ZC11轴力曲线图（受拉“+”；
图3-10ZC13轴力曲线图（受拉“+”；
从图中可以看出，支撑呈受压状态，立柱一般呈受压状态，联系梁受拉或受压没有明显规律。
图3-11各支撑轴力比较图（受拉“+”；
从图中可以看出，不同位置的轴力受力状态差别很大，其中ZC5受力最大（），ZC6、ZC7受压力较大（400～800KN），其他支撑受压力较小（0～300KN），原因为ZC5处基坑挖深最深（11m），变形较大（B16，）。
支撑受力随工况变化较明显，例如支撑ZC3安装时，桩顶位移量（B10），随着桩顶位移量增大到，轴力从增大到。
之后桩顶位移量逐渐减小到，轴力平稳减小到。
轴力与位移量之间关系呈正比。
5月10日后支撑开始逐步拆除，在支撑拆除期间，轴力变化很不稳定。
但此时基坑大部分已经回填，支撑拆除对桩顶位移量影响不大。
桩身钢筋应力监测
桩身钢筋应力变化监测表明：
支护桩的钢筋受到的应力不大，且变化平稳，施工过程中没有出现桩身被拉断、拉弯的现象。
以68#桩为例：
68#桩身在迎土侧3m深、6m深、9m深处主筋安装了3支钢筋计和3支土压力盒。
在基坑侧3m深、6m深、9m深处主筋对应安装了3支钢筋计。
桩身应力变化量较小（最大值）,在基坑施工开挖过程中比较平稳，在基坑施工后期，受到支撑拆除影响，3m深处的钢筋应力变化幅度较大。
图3-12a测试桩布置平面图
图3-12b68#桩身基坑侧应力曲线图
图3-12c68#桩身迎土侧应力曲线图
从图中可以看出，3m、6m钢筋均受压，而9m处钢筋受拉，说明桩身存在反弯点，位于6m～9m之间。
68#桩处开挖深度为，桩长设计为11m。
其意义在于支护桩的临界深度为9m，9m以下支护桩部分作用较小。
通过对基坑侧和临土侧的应力变化比较，发现支护桩的受力在同一深度基坑侧和临土侧的受力正好相反，分别为压应力和拉应力，随深度变化不大。
见图3-13、图3-14。
图3-13迎土侧钢筋应力-深度曲线图3-14迎土侧钢筋应力-深度曲线
总体来看，监测结果表明：
支护桩钢筋每根受拉、压力在+8KN～-8KN之间，小于设计允许值（150KN），且变化稳定，说明桩身安全稳定。
桩后土压力监测
在基坑开挖过程中，土压力变化比较稳定。
下图是土压力随时间变化曲线：
图3-1568#桩后土压力变化曲线
图3-16143#桩后土压力变化曲线
图3-1741#桩后土压力变化曲线
从图中可以看出:
在整个基坑开挖过程中,土压力较小且变化不明显,总体呈减小趋势。
图3-1868#桩后土压力-深度曲线
从图中可以看出，土压力最大的部位在8m深处，桩侧顶部和底部土压力较小，随着基坑的开挖呈土压力呈增大趋势，但变化均匀，变化量不大。
综合看来，桩后土压力正常，符合土压力变化规律。
监测汇总
表3-1基坑监测最大值统计表：
观测项目
累计最大量
预警值
容许值
备注
位移监测
37.2mm，（B16）
32mm
40mm
预警
沉降监测
17.7mm，（B13）
正常
测斜监测
22.60mm，（CX2）
应力监测
最大压力，（143#）
轴力监测
最大，（ZC5）
土压力
土压力最大,（143#）
从表中可以看出，除个别位移监测数据超出预警值，其他监测数据均小于预警值,基坑监测数据表明：
基坑的设计和施工均满足了基坑自身安全和环境安全。
从监测过程中，监测数据对施工起到了指导和建议作用，充分发挥了监测的作用。
第四章监测数据处理系统和预警处理系统
监测数据处理系统
针对于本基坑，我们开发了一套基坑监测数据处理系统，系统平台采用平台，编成语言为VBA，数据库为SQLserver2000。
图4-1变形数据处理系统树形图
该系统在数据处理和检索方面别具优势，集合了多项监测项目的数据处理功能，包括对位移基准点联测、沉降观测数据的平差处理，在处理应力观测项目可以根据设定值来剔除粗差。
数据检索可以使用日期和点名来组合调用，系统处理数据效率高，对电脑配置要求不高，在本监测工程中承担了整个数据处理任务。
预警系统
监测数据超过预警值仅仅代表结构出现不安全的苗头或趋势，并不代表结构部安全，需要采取相应的工程措施。
为了明确结构是否安全，分析造成不安全趋势的原因，拟定保证工程安全的施工措施，需要对监测数据进行进一步的进行分析，预测结构下一个施工阶段的变形与内力变化情况，判断结构是否安全，对改变施工工艺与流程后的结构响应进行反馈。
为此本项目将进一步采用以下技术手段进行数据分析、结构安全性预测：
（1）监测数据的时程分析，即在取得监测数据后，要及时整理，绘制位移或应力的时态变化曲线图，即时态散点图，在时态散点图上分析结构变形、沉降、应力是收敛还是发散。
（2）基于监测数据的结构安全性预测。
在取得足够的数据后，还应根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值，预测结构和建筑物在下一个施工阶段的安全状况。
（3）基于监测数据、理论分析模型、结构相应的联合分析预测。
由于在本监测系统中埋设了桩后土压力、桩身应力、支撑轴力测点，可以动态了解周围土体对桩的作用，因而可以利用实测的外力作用计算桩的变形与应力变化情况，同时可以将计算结果与预测结果、实测结果进行比较，从而了解支护桩的实际性能，为分析支护桩的安全形态提供依据。
第五章监测工作评述
监测结果评价
从监测各项统计数据可知，基坑变形均在允许值范围内。
至基坑回填完毕，基坑支护结构和基坑周边环境均没有发生任何过大的位移和沉降。
总体来讲，基坑变形在施工期间是正常稳定的，本基坑的支护设计和施工是安全合理的。
监测作用评价
本着为服务工程、验证设计的监测理念，我们通过各种监测手段对基坑进行量测，量测的范围包括基坑冠梁的倾斜和变形、围护桩的受力变化、支撑的受力变化、基坑周边建筑物、管线变形等等，手段主要包括位移、沉降、轴力、土压力、测斜、钢筋应力等等，依据是监测数据、各项极限值、发展趋势。
量测结果及时反馈施工方，当变形量或变形速率过大时，及时分析原因，提出预警，有利于施工单位及时采取一定措施控制变形，达到安全的目的。
在监测过程中，还根据监测成果优化设计，在一定程度上为施工单位节约了工程成本和工期。
存在的问题
监测元件的保护和施工单位作业层面对监测重要性的认识是需要提高的，部分监测点在施工过程中被破坏，监测元件存活率在80%左右。
致谢
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