基坑变形监测技术方案.docx

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基坑变形监测技术方案

1、工程概况

长治市潞安鸿源房地产开发有限公司拟在长治市防爆巷西侧进行潞安府秀江南三期地下车库建设，拟建地下车库建筑面积约2.6万平方米，平面形状不规则，总体呈矩形，东西长约230米，宽约143米，基坑周长约700米，基坑深度自±0.000向下10米，开挖深度自现有自然地面向下约9.5米，按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002确定基坑工程类别为二级，按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99划分基坑侧壁安全等级为二级。

潞安府秀江南三期地下车库基坑支护设计任务由太原市拓达岩土工程勘察检测有限公司承担完成，支护方式采用灌注桩加锚索、水泥土搅拌桩加土钉墙，土钉采用φ50t3.5mm的钢管，成孔以自上而下的顺序进行施工，土钉注浆采用42.5普通硅酸盐水泥，注浆没延米不小于25Kg/m，水灰比0.4—0.5，浆体抗压强度不小于20MPa。

面部结构采用100mm厚C20喷射混凝土，内设φ6.5@200的单层双向钢筋网片进行护面，加强筋采用φ。

锚索施工必须按照分段施工，分段长度不宜大于20m，下层土开挖时，上层的锚索必须有7天以上养护时间并已张拉锁定。

基坑顶部角撑采用600mmx800mm，角撑的顶标高为-2.000，角撑的混凝土强度为C30，保护层厚度30mm。

止水帷幕采用双（三）排水泥土搅拌桩，桩径500mm，间距300mm，水泥采用32.5矿渣硅酸盐，每米水泥用量60Kg，水灰比0.5~0.6，采用四搅两喷工艺，水泥土28天立方体抗压强度不小于1.6Mpa。

降水井采用管井井点降水，水平间距15m~17米布置（原则以上两个跨宽布置），井深18米，井孔直径0.7m，采用直径为0.4m的滤水管。

降水井在距基坑边5m~7m处开始布置，在每个电梯井附近布置一口降水井深度比普通降水井深3m~5m。

在基坑内和周边设置观测井，做法和降水井做法一致。

具体支护方案详见附件1。

自支护施工开始到基础回填完成有效工期约4个月。

2、工程地质条件及周边环境

2.1建筑场地工程地质条件

本建筑场地位于长治盆地东部，现有地形较平坦，勘察期间孔口高程介于927.18-925.81米之间，地表下40米深度范围内地层以第四纪粉质粘土为主，共划分为6层：

第1层，素填土（Q42M1）:

杂色，含煤屑、砖块、植物根、灰渣等，稍湿、稍密、欠固结。

实测标贯击数介于5~7击，平均5.7击。

静力触探侧壁阻力74.6KPa，锥尖阻力1.39MPa

第2层，粉质粘土（Q4lal+pl）：

褐黄色，含云母、氧化铁、氧化铝等，可塑，中等压缩性，无震摇反应，有光泽，干强度及韧性中等。

实测标贯击数介于4~10击，平均6.8击。

静力触探侧壁阻力113.9KPa，锥尖阻力1.74Mpa。

第3层，粉质粘土（Q4lal+pl）：

褐红色，含云母、氧化铁、氧化铝等，可塑，中等压缩性，无震摇反应，有光泽，干强度及韧性中等。

实测标贯击数介于6~19击，平均12.4击。

静力触探侧壁阻力92.8KPa，锥尖阻力1.81Mpa。

第4层，粉质粘土（Q3al+pl）：

褐色，含云母、氧化铁、氧化铝等，可塑，中等压缩性，无震摇反应，有光泽，干强度及韧性中等。

实测标贯击数介于12~28击，平均19.6击。

静力触探侧壁阻力99.8KPa，锥尖阻力1.94Mpa。

第5层，粉质粘土（Q3al+pl）：

褐灰色，含云母、氧化铁、氧化铝等，可塑，中等压缩性，无震摇反应，有光泽，干强度及韧性中等。

实测标贯击数介于25~34击，平均27.7击。

第6层，粉质粘土（Q3al+pl）：

褐色，含云母、氧化铁、氧化铝等，可塑，中等压缩性，无震摇反应，有光泽，干强度及韧性中等。

地层厚度及埋深见下表：

层号

项目

层厚

（米）

层底高程

（米）

层底埋深

（米）

承载力特征值

（kpa）

最大值

3.80

924.08

3.80

70

最小值

2.70

922.07

2.70

平均值

3.44

922.66

3.44

最大值

6.80

917.68

9.80

110

最小值

5.60

916.21

9.20

平均值

6.08

916.58

9.52

最大值

8.30

911.13

17.80

140

最小值

5.40

908.11

15.00

平均值

7.87

908.71

17.39

最大值

10.40

906.21

27.60

170

最小值

2.30

898.24

20.00

平均值

6.52

902.12

23.98

最大值

8.90

896.23

36.40

200

最小值

2.40

889.47

30.00

平均值

5.28

893.35

32.76

未穿透该层，最大揭露厚度3.8m

230

地基土分布均匀，场地稳定，地下水稳定水位标高920.44-921.78米，建筑场地类别为类。

场地工程地质条件详见附件2。

2.2基坑周边环境

本工程基坑周边环境较复杂，南部与景山花园及通信小区毗邻，西部及北部与府秀江南前期住宅楼相邻，东部与防爆电机厂原有建筑相邻。

3、监测依据及目的

3.1监测依据

本次监测点布设、监测项目、监测方法及精度等均依据国家现行规范规程及其它有效文件进行，主要如下：

（1）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

（2）《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）

（3）《工程测量规范》（GB50026-2007）

（4）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99

（5）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）

（6）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）

（7）《建筑地基基础勘察设计规范》DBJ04-258-2008

3.2监测目的

所谓基坑监测是指在基坑开挖施工过程中，借助仪器设备和其它一些手段对围护结构、周围环境（土体、建筑物、构筑物、道路、地下管线等）的应力、位移、倾斜、沉降、开裂及对地下水位的动态变化、土层孔隙水压力变化等进行综合监测。

具体监测目的如下：

（1）对基坑围护体系及周边环境安全进行有效监护

在深基坑开挖与支护施筑过程中，必须在满足支护结构及被支护土体的稳定性、避免破坏和极限状态发生的同时，不产生由于支护结构及被支护土体的过大变形而引起邻近建筑物的倾斜或开裂及邻近管线的渗漏等。

因此，基坑开挖过程中进行周密的监测，可以保证在建筑物和管线变形处在正常范围内时基坑的顺利施工，在建筑物和管线的变形接近警戒值时，及时采取对建筑物和管线本体进行保护的技术应急措施，在很大程度上可以避免或减轻破坏的后果。

（2）为信息化施工提供参数

基坑施工总是从点到面，从上到下分工况局部实施。

基坑工程监测不仅即时反映出开挖产生的应力和变形状况，还可以根据由局部和前一工况的开挖产生的应力和变形实测值与预估值的分析，验证原设计和施工方案正确性，同时可对基坑开挖到下一个施工工况时的受力和变形的数值和趋势进行预测，并根据受力、变形实测值和预测结果与设计时采用的值进行比较，必要时对设计方案和施工工艺进行修正。

（3）验证有关设计参数，为建设单位相关工程提供借鉴

因基坑支护结构设计尚处于半理论半经验的状态，基坑周围土体的变形也还没有成熟的计算方法。

因此，在施工过程中需要知道现场实际的受力和变形情况。

支护结构上所承受的土压力及其分布，受地质条件、支护方式、支护结构刚度、基坑平面几何形状、开挖深度、施工工艺等的影响，并直接与侧向位移有关，而基坑的侧向位移又与挖土的空间顺序、施工进度等时间和空间因素等有复杂的关系，现行设计分析理论尚未完全成熟。

对于某一基坑工程，在方案设计阶段需要参考同类工程的图纸和监测成果，在竣工完成后则为以后的基坑工程设计增添了一个工程实例。

现场监测不仅确保了本基坑工程的安全，在某种意义上也是一次1：

1的实体试验，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反应，是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合体现，因而也为建设单位其它基坑工程积累了第一手资料。

4、监测内容及项目

为了及时收集、反馈和分析周围环境要素在施工中的变形信息，实现信息化施工并确保施工安全，综合本工程周边环境状况及围护结构和支护体系的特点，遵照设计及《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第4.2.1条的相关要求，本工程共进行如下几项基坑监测工作：

（1）、周边环境监测

A、周边既有建筑物变形监测；

B、基坑外地下水水位监测；

C、基坑外土体表面变形监测；

（2）、围护结构监测

A、围护桩（边坡）顶部水平位移监测；

B、围护桩（边坡）顶部竖向位移监测；

C、围护桩（边坡）深层水平位移监测；

D、基坑内地下水位监测。

5、监测实施方案

5.1周边环境监测

（1）、周边既有建筑物变形监测

A、监测范围

按照《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第5.3.1条规定倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。

综合上述两条文内容要求，我公司本着对于基坑工程周边环境的监测范围既要考虑基坑开挖的影响范围，保证周边环境中各保护对象的安全使用，也要考虑到监测成本的原则，本次对基坑边缘以外2倍基坑开挖深度范围内的既有建筑物作为监测对象，必要时可扩大监测范围。

监测包括的周边既有建筑物有：

府秀江南小区A-11、A-12、B-2、C-1四栋钢筋混凝土框剪结构住宅楼，金海岸游泳馆，防爆宾馆，景山花园小区二栋6层砖混结构住宅楼，通信小区一栋6层砖混结构住宅楼。

B、监测内容

周边建筑的监测项目分别为竖向位移、倾斜和水平位移。

《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第4.2.1条规定，对于二级基坑周边既有建筑物的监测内容为应测建筑物的竖向位移，宜测建筑物倾斜与水平位移。

基坑开挖后周边建筑竖向位移的反应最直接，故需进行监测；考虑到既有建筑物的结构刚度和基础刚度较大，本次采用通过观测基础差异沉降进而推算建筑物的倾斜；而周边建筑水平位移在实际工程中不常见，而且发生量也较小，故本次监测不包括建筑物的水平位移内容。

C、监测目的

利用光学水准仪器，实测被监测对象高程并计算高程变化量，从而掌握被监测对象在垂直方向随时间变化的位移量和位移速度。

D、沉降监测点的布设

按照《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第5.3.3虽然府秀江南A-11、A-12、B-2、C-1住宅楼距离基坑开挖边界较近，但考虑到其已采用CFG桩进行了地基处理，有效桩长12米，桩端在本基坑开挖底面标高下近6米，对抵抗地基土变形起到了有利作用，且其上部结构为框剪结构，属柔性结构体系，自身对变形承受力较强，故本次监测点仅在基坑边缘30米范围内进行布设，考虑到建筑物纵轴垂直基坑边缘线的A-11、A-12住宅楼其差异沉降表现较其它建筑明显，故其监测点间距定为15米；B-2、C-1住宅楼纵轴与基坑开挖边线平行，其沉降表现形式应为均匀沉降，且可以明确判定建筑物的水平位移方向，故按照《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009通信小区与景山花园小区三栋6层砖混结构住宅楼，基础形式为筏板基础，基础刚度相对较大，同时沉降表现也应为均匀沉降，且距基坑边缘距离较大，变形总量较小，故其监测点间距按30米左右进行布设；金海岸游泳馆与另一办公楼为地上2层砖混结构建筑，条形基础，抗变形能力相对较差，故本次监测点间距取规范要求的小值15米。

共布62个监测点。

详见“潞安府秀江南三期地下车库基坑支护工程监测点布置平面图”）。

E、建筑物垂直位移、水平位移监测测点埋设

对于建筑物上已有的施工时预埋的测点应尽可能利用。

新制作的测点呈“L”形，长边深入建筑内，短边作为测量用，短边顶部呈凸球状，兼作水平位移监测点时应作“十”刻划。

测点安装步骤如下：

1）用冲击钻或电