某基坑监测方案Word格式.docx
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圈梁
支撑
联系撑
第一道支撑
-1.700
1000×
800
700×
600×
700
第二道支撑
-5.700
1200×
800×
栈桥
-1.300
栈桥板厚250mm，栈桥梁截面为700×
立柱采用钻孔灌注桩结合型钢格构柱形式，西区立柱灌注桩共56根，其中栈桥下立柱灌注桩39根，桩径800，一般桩长20m，栈桥下桩长22m；
东区立柱灌注桩共79根，桩径800，桩长17m；
基坑底面以上采用480×
480钢格构柱，西区型号4L140×
14，东区型号4L125×
14，插入灌注桩2.5m（栈桥下3.5m）。
本工程相关单位如下：
建设单位：
上海建筑设计研究院有限公司
设计单位：
合作设计单位：
凯里森建筑事务所
2、地质条件
拟建工程基坑围护设计参数详见下表：
项目
层序及土名
重度
直剪固快
峰值强度
静止侧压力系数（建议值）
渗透系数
（建议值）
γo（kN/m3）
C（kPa）
Ф（o）
K0
K（cm/s）
②1
粉质粘土夹砂质粉土
18.8
7
24.5
0.45
5.0E-05
②3
粘质粉土夹淤泥粉质粘土
18.2
4
22.0
1.0E-04
⑤1-1
粘土
17.7
15
12.5
0.50
1.0E-06
注：
上表c、Ф为直剪固快峰值强度最小平均值。
拟建场地地下水主要有浅部土层的潜水及⑦层的承压水。
对本工程地基基础设计有直接影响的主要为浅部土层的潜水，其补给来源主要为大气降水与地表迳流。
潜水位埋深随季节、气候等因素而有所变化。
勘察期间测得钻孔中地下水埋深约1.00～1.70m，相应绝对高程为3.17～2.56m。
二、监测目的与技术要求
本工程包括围护施工、基坑开挖及地下结构施工等部分，且本工程施工周期较长，基坑开挖面积较大，开挖深度较深，工程周边环境的保护要求较高。
根据围护结构特点、施工方法、场地工程地质及环境条件，针对本工程的监测保护应考虑到以下各因素的影响：
①
本工程施工周期较长，包括围护施工、基坑开挖及地下结构施工，而且基坑开挖面积较大，施工流程较多，对周围环境的保护要求较高。
2本项目基坑周边道路均为为市区主干道，车流量大，其道路下地下管线分布密集，其中包括管径较大的市政管线，对工程施工影响相当敏感，应严格控制土体的变形，确保周边管线的安全和正常使用。
3拟建场地有暗浜分布，浜底最大埋深约3.3m。
浜填土含大量黑色有机质及腐植物，土质软弱，应注意暗浜对基础施工及基坑围护的不利影响。
。
4拟建场地南侧紧邻西厍里港，对工程施工影响相当敏感，须严格控制坑边土体变形，确实防汛墙的安全运转。
5第②3层粘质粉土夹淤泥质粉质粘土为基坑开挖直接涉及土层，该层透水性较好，在水头差作用下易产生管涌、流砂等不良地质现象；
应做好围护结构的止水、隔水及排水措施，以确保基坑施工安全。
因此，本工程监测工作极其重要，必须严格按有关管理部门、设计等有关变形控制要求进行设计和实施，同时对马路、防汛墙河堤、地下管线及基坑本体作重点监测。
在基坑桩基施工期间，须周期性对周边环境进行观测，及时发现隐患，并根据监测成果相应地及时调整施工速率及采取相应的措施，确保道路、市政管线及建（构）筑物的正常使用。
在基坑开挖过程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件和外界其它因素的复杂影响，很难单纯从理论上预测工程中可能遇到的问题，而且，理论预测值还不能全面而准确地反映工程的各种变化。
所以，在理论指导下有计划地进行现场工程监测十分必要。
特别是对于类似本工程复杂的、规模较大的工程，就必须在施工组织设计中制定和实施周密的监测计划。
本工程监测的目的主要有：
（1）通过将监测数据与预测值作比较，判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时实现对下一步的施工工艺和施工进度控制，从而切实实现信息化施工；
（2）通过监测及时发现围护施工过程中的环境变形发展趋势，及时反馈信息，达到有效控制施工对建（构）筑物、道路、管线影响的目的；
（3）通过监测及时调整支撑系统的受力均衡问题，使得整个基坑开挖过程能始终处于安全、可控的范畴内；
（4）通过监测及早发现基坑止水帷幕的渗漏问题，并提请施工单位进行及时、有效的堵漏准备工作，防止施工中发生大面积涌砂现象；
（5）将现场监测结果反馈设计单位，使设计能根据现场工况发展，进一步优化方案，达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的；
（6）通过跟踪监测，在换撑和支撑拆除阶段，施工科学有序，保障基坑始终处于安全运行的状态。
三、设计基本原则
1、系统性原则
（1）所设计的监测项目有机结合，并形成有效四维空间，测试的数据相互能进行校核；
（2）运用、发挥系统功效对基坑进行全方位、立体监测，确保所测数据的准确、及时；
（3）在施工工程中进行连续监测，确保数据的连续性；
（4）利用系统功效减少监测点布设，节约成本。
2、可靠性原则
（1）设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法；
（2）监测中使用的监测仪器、元件均通过计量标定且在有效期内；
（3）在设计中对布设的测点进行保护设计。
3、与结构设计相结合原则
（1）对结构设计中使用的关键参数进行监测，达到进一步优化设计的目的；
（2）对结构设计中，在专家审查会上有争议的方法、原理所涉及的受力部位及受力内容进行监测，作为反演分析的依据；
（3）依据设计计算情况，确定围护结构及支撑系统的报警值；
（4）依据业主、设计单位提出的具体要求进行针对性布点。
4、关键部位优先、兼顾全面的原则
（1）对围护体及支撑系统中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测；
（2）对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置，施工过程中有异常的部位进行重点监测；
（3）除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上均匀布设监测点。
5、与施工相结合原则
（1）结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施；
（2）结合施工实际调整监测点的布设位置，尽量减少对施工质量的影响；
（3）结合施工实际确定测试频率。
6、经济合理原则
（1）监测方法的选择，在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能采用直观、简单、有效的方法；
（2）监测元件的选择，在确保可靠的基础上择优选择国产及进口之仪器设备；
（3）监测点的数量，在确保全面、安全的前提下，合理利用监测点之间联系，减少测点数量，提高工作效率，降低成本。
四、设计依据
1、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
2、《工程测量规范》（GB50026-2007）
3、《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）
4、《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）
5、《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97）
6、《上海市岩土工程勘察规范》DGJ08-37-2002
7、《基坑工程施工监测规程》（DG/TJ08-2001-2006）
8、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）
9、本工程相关围护设计说明及图纸（电子版）。
五、监测项目内容
基坑开挖施工的基本特点是先变形，后支撑。
在软土地基中进行基坑开挖及支护施工过程中，每个分步开挖的空间几何尺寸和开挖部分的无支撑暴露时间，都与围护结构、土体位移等存在较强的相关性。
这就是基坑开挖中经常运用的时空效应规律，做好监测工作可以可靠而合理地利用土体自身在基坑开挖过程中控制土体位移的潜力，从而达到保护环境、最大限度保护相关方面利益的目的。
根据本工程的要求、周围环境、基坑本身的特点及相关工程的经验，按照安全、经济、合理的原则，测点布置主要选择在2倍以上基坑开挖深度范围布点，拟设置的监测项目如下：
（一）周边环境监测
1、地下综合管线垂直位移监测
2、周边河堤垂直位移、水平位移及裂缝监测
（二）基坑围护监测
1、围护顶部垂直、水平位移监测
2、围护结构侧向位移监测
3、坑外土体侧向位移监测
4、支撑轴力监测
5、坑外潜水水位观测
6、立柱桩垂直位移监测
六、测试方法原理
为保证所有监测工作的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个工程施工，监测工作采用整体布设，分级布网的原则。
即首先布设统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点（孔）。
1、垂直位移监测高程控制网测量
在远离施工影响范围以外布置3个以上稳固高程基准点，这些高程基准点与施工用高程控制点联测，沉降变形监测基准网以上述稳固高程基准点作为起算点，组成水准网进行联测。
基准网按照国家Ⅱ等水准测量规范和建筑变形测量规范二级水准测量要求执行，精密水准测量的主要技术参照下表：
精密水准测量的主要技术要求
每千米高差
中误差（mm）
水准仪
等级
水准尺
观测次数
往返较差、附合或
环线闭合差（mm）
偶然中误差
全中误差
DS1
因瓦尺
往返测各一次
或1.0
1
2
L为往返测段、环线的路线长度（以km计）；
外业观测使用WILDNA2+GPM3自动安平水准仪（标称精度：
±
0.3mm/km）往返实施作业。
观测措施：
本高程监测基准网使用WILDNA2+GPM3自动安平水准仪及配套因瓦尺，外业观测严格按规范要求的二等精密水准测量的技术要求执行。
为确保观测精度，观测措施制定如下。
●作业前编制作业计划表，以确保外业观测有序开展。
●观测前对水准仪及配套因瓦尺进行全面检验。
●观测方法：
往测奇数站“后—前—前—后”，偶数站“前—后—后—前”；
返测奇数站“前—后—后—前”，偶数站“后—前—前—后”。
往测转为返测时，两根标尺互换。
●测站视线长、视距差、视线高要求见下表：
标尺类型
视线长度
前后视距差
前后视距累计差
视线高度
仪器等级
视距
视线长度20m以上
视线长度20m以下
因瓦
≤50m
≤1.0m
≤3.0m
0.5m
0.3m
●测站观测限差见下表
基辅分划读数差
基辅分划所测高差之差
上下丝读数平均值与中丝读数之差
检测间歇点高差之差
0.4mm
0.6mm
3.0mm
1.0mm
●两次观测高差超限时重测，当重测成果与原测成果分别比较其较差均没超限时，取三次成果的平均值。
垂直位移基准网外业测设完成后，对外业记录进行检查，严格控制各水准环闭合差，各项参数合格后方可进行内业平差计算。
内业计算采用EXCEL进行简易平差计算，高程成果取位至0.01mm。
2、监测点垂直位移测量
按国家二等水准测量规范要求，历次垂直位移监测是通过工作基点间联测一条二等水准闭合或附合线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程,各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定（两次取平均），某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移,本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。
3、监测点水平位移测量
采用轴线投影法。
在某条测线的两端远处各选定一个稳固基准点A、B，经纬仪架设于A点，定向B点，则A、B连线为一条基准线。
观测时，在该条测线上的各监测点设置觇板，由经纬仪在觇板上读取各监测点至AB基准线的垂距E，某监测点本次E值与初始E值的差值即为该点累计水平位移，各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。
采用瑞士WILDT2经纬仪来测试。
4、围护结构侧向位移监测
在基坑围护地下钻孔灌注桩的钢筋笼上绑扎安装带导槽PVC管，测斜管管径为Φ70mm，内壁有二组互成90°
的纵向导槽，导槽控制了测试方位。
埋设时，应保证让一组导槽垂直于围护体，另一组平行于基坑墙体。
测试时，测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔底，在恒温一段时间后，自下而上逐段（间隔0.5米）测出X方向上的位移。
同时用光学仪器测量管顶位移作为控制值。
在基坑开挖前，分二次对每一测斜孔测量各深度点的倾斜值，取其平均值作为原始偏移值。
“＋”值表示向基坑内位移，“－”值表示向基坑外位移。
仪器采用美国Geokon-603测斜仪或北京航天CX-06型测斜仪进行测试，测斜精度±
0.1mm/500mm，见下图：
测试原理见下图：
计算公式：
式中：
△Xi为i深度的累计位移（计算结果精确至0.1mm）
Xi为i深度的本次坐标（mm）
Xi0为i深度的初始坐标（mm）
Aj为仪器在0方向的读数
Bj为仪器在180方向上的读数
C为探头标定系数
L为探头长度（mm）
αj为倾角
5、坑外土体侧向位移监测
采用钻孔方式埋设时可用Φ110钻头成孔，钻进尽可能采用干钻进，埋设直径为Φ70的专用监测PVC管，下管后用中砂密实，孔顶附近再填充泥球，以防止地表水的渗入。
测试方法和原理同第（4）项“围护结构侧向位移监测”。
6、坑外潜水水位观测
在基坑开挖施工中，须在基坑内进行大面积疏干降水以保持基坑内土体相对干燥，以便于土方开挖和土渣运输，如果止水帷幕的实际效果不够理想，将势必对周边环境和建筑物造成危害性影响，严重将造成基坑管涌、塌方的危害。
为了使浅层地下水位保持
一适当的水平，以使周边环境处于相对稳定可控状态，加强对坑内、外浅层水位和承压水位的动态观测和分析,对于了解和控制基坑降水深度、判定围护体系的隔水性能,分析坑内、外地下水的联系程度具有十分重要的意义。
对于水位动态变化的量测，可在基坑降水前测得各水位孔孔口标高及各孔水位深度，孔口标高减水位深度即得水位标高，初始水位为连续二次测试的平均值。
每次测得水位标高与初始水位标高的差即为水位累计变化量。
采用SWJ—90电测水位计。
基坑内水位变化观测一般由降水单位实施，可采用降水井定时停抽后量测井内水位的变化。
7、支撑轴力监测
为掌握混凝土支撑的设计轴力与实际受力情况的差异，防止围护体的失稳破坏，须对支撑结构中受力较大的断面、应力变幅较大的断面进行监测。
支撑钢筋制作过程中，在被测断面的左右两侧埋设钢筋应力计，支撑受到外力作用后产生微应变。
其应变量通过振弦式频率计来测定，测试时，按预先标定的率定曲线，根据应力计频率推算出混凝土支撑钢筋所受的力。
⑴
然后根据支撑中砼与钢筋应变协调的假定，可得计算公式：
⑵
为混凝土支撑受力（kN）（计算结果精确至1kN）
为钢筋计受力（kN）（计算结果精确至1kN）
As为钢筋截面积（m2）
Ag为钢筋计截面积（m2）
Ac为支撑混凝土截面积（m2）
fi为钢筋计的本次频率（Hz）
f0为钢筋计的初始频率（Hz）
K为钢筋计的标定系数（kN/Hz2）
采用ZXY—Ⅱ型振弦式频率读数仪作为二次读数仪，将由公式⑵解得的F作为混凝土支撑轴力。
8、立柱桩垂直位移监测
由于基坑内土方的开挖，坑内土体卸载造成坑底土体回弹，带动立柱上升，回弹量的大小关系到围护结构的稳定性。
加“为保障监测人员人身安全和仪器的安全，甲方需负责在立柱垂直位移监测点所在的支撑上做好防护栏杆等防护措施，否则，立柱垂直位移监测将无法实施。
”
采用瑞士WILDNA2自动安平精密水准仪来测试。
七、监测工作布置
各监测项目的测点布设位置及密度应与桩基施工的区域、围护结构类型、基坑开挖顺序、被保护对象的位置及特性相匹配；
同时参照围护桩位置、附属结构位置及开挖分段长度等参数，进行测点布置，主要为了解变形的范围、幅度、方向，从而对基坑变形信息有一个清楚全面的认识，为围护结构体系和基坑环境安全提供全面、准确、及时的监测信息。
设计各监测项目布点情况如下：
1、周边地下综合管线垂直、水平位移监测
A、监测点设计原则
♦取距施工区域最近的管线；
♦取硬管线（如上水，煤气，下水等）；
♦取埋设管径最大的管线；
♦一条路上尽可能取一条最危险的管线设直接监测点；
♦监测点尽可能设在管线出露点，如阀门、窨井上。
B、管线情况
根据目前掌握的周边管线分布资料，拟在基坑周边的配水管线上布设变形监测点17点，编号S1～S17；
在排水管线上布设变形监测点25点，编号Y1～Y25；
在煤气管线上布设变形监测点18点，编号M1～M18。
共计布设管线变形测点60个，每条管线上测点间距为20米，测点具体布置见附图01、02。
待管线协调会后，再结合实际情况确定测点的数量和位置。
对于监测的管线不便设置直接点的尽可能以管线敞开井、阀门井、窨井等的井口地面结构直接观测。
具体布点时应针对不同管线性质以及与基坑的距离关系，确定不同监测力度，密切观测其变形状况。
监测点固定好后，用水准仪测得监测点的标高，并以两次测得数据的平均值作为初始标高。
2、河堤垂直位移、水平位移、裂缝监测
对3倍基坑开挖深度范围内的主要建筑物进行垂直位移监测，并注意裂缝观测。
在基坑开挖施工以前对建筑物外观进行观察，对能布点的主要裂缝设置裂缝监测点进行观测。
根据现场踏勘，距施工区域较近的建（构）筑物主要为南侧的西厍里港河堤，拟在河堤上共计设置垂直位移、水平位移监测点20点，编号H1～H20，见附图01、02。
因涉及测点布置及仪器通视问题，具体监测点位需视现场情况进行布设。
布点时，可采用在河堤顶面钻孔，埋入弯成约8CM长的Φ14圆钢筋，用混凝土浇筑固定；
或用射钉枪直接打入钢钉于相应部位。
3、围护顶部垂直、水平位移监测
拟在基坑周圈围护顶面上布设墙顶垂直位移及水平位移监测点，计划共布设48点，编号Q1～Q48，测点间距15～20米不等。
测点具体布置见附图03、04。
测点利用长8公分带帽钢钉直接布置在新浇筑的围护顶部上，并测得稳定的初始值。
在基坑围护结构钢筋笼上绑扎埋设带导槽PVC塑料管，以监测围护墙体侧向变形。
选择在可能产生较大变形的部位，根据施工现场情况，拟在基坑周圈共布置20个测斜孔，编号P01～P20，孔深基本同桩深，测孔间距约40米。
见附图03、04。
在坑外以钻孔方式埋设带导槽PVC塑料管，以监测基坑开挖过程中基坑外侧土体沿深度各点的水平位移。
选择在基坑周围靠近西厍里港侧共布置4个测斜孔，编号为T01～T04，孔深约19米，见附图03、04。
拟在基坑周围5米范围内及基坑内部布置潜水水位观测孔，共计布置坑外潜水水位观测孔17孔，编号SW1～SW17，孔深约8米，水位孔间距约50米。
具体位置可能会视地下障碍物分布情况适当调整。
用Φ89钻头成孔，钻进尽可能采用清水钻进，埋设直径为Ф53的专用水位监测PVC管，PVC管外使用特殊土工布进行无缝包扎，下管后用中砂密实,孔顶附近再填充泥球，以防止地面水的渗入。
埋设完成后，立即用清水洗孔，以保证水管与管外水土体系的畅通。
通过在混凝土支撑结构内安装钢筋应力计来测定支撑的轴向受力，应力计安装时分左右两侧进行，以便能准确确定轴力数值。
拟在西区基坑内设置的两道钢筋混凝土支撑基本相对应位置处分别布设4组轴力测点，编号Zi-1～Zi-4（i=1,2支撑层数）；
在东区基坑内设置的一道钢筋混凝土支撑上共布设6组轴力测点，编号Z1-5～Z1-10，共计布设14组支撑轴力监测点28只钢筋应力计。
测点具体布置见附图03、04、05。
坑内土体开挖后，坑底土体会产生回隆，并带动立柱桩一起向上位移，如隆起量过大，会引起支撑的失稳。
为观测基坑开挖过程中立柱的垂直位移变化情况，掌握基坑支护系统的稳定性，了解基坑施工对立柱的影响，拟在在立柱桩的顶部进行设点。
共计设置垂直位移监测点18点，编号L1～L18，测点具体布置见附图02、03。
综上所述，布设的各类监测元件情况及数量如下：
监测项目
测点数量
备注
周边地下管线垂直位移监测
60点
河堤垂直、水平位移监测
20点
围护顶部垂直、水平位移监测
48点
围护结构侧向位移监测
20孔
孔深基本同桩深，约12.5～21米
坑外土体侧向位移监测
4孔
孔深约19米
坑外潜水水位观测
17孔
孔深约8米
支撑轴力监测
14组
28只钢筋应力计
立柱桩垂直位移监测
18点
八、监测频率与资料整理提交
1、监测初始值测定
为取得基准数据，各观测点在施工前，随施工进度及时设置，并及时测得初始值，观测次数不少于2次，直至稳定后作为动态观测的初始测值。
测量基准点在施工前埋设，经观测确定其已稳定时方才投入使用。
稳定标准为间隔一周的两次观测值不超过2倍观测点精度。
基准点不少于3个，并设在施工影响范围外。
监测期间定期联测以检验其稳定性。
并采用有效保护措施，保证其在整个监测期间的正常使用。
2、施工监测频率
根据工况合理安排监测时间间隔，做到既经济又安全。
根据以往同类工程的经验，拟定监测频率为见下表（最终监测
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