地下室基坑支护工程第三方监测方案.docx
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地下室基坑支护工程第三方监测方案
目录
一、工程概况1
二、监测目的1
三、方案编制依据2
四、监测内容及测点布置2
五、项目监测重点、难点及关键性技术3
六、监控与反分析—信息化施工4
七、监测进度计划及频率安排6
八、报警指示6
九、监测方法及监测设备6
十、应急预案12
十一、监测项目组人员安排12
十二、监测质量的保证措施13
十三、监测资料13
********大学新校区发展项目体育馆、中央行政大楼、文化与交流中心地下室基坑支护工程
监测方案
一、工程概况
受****省****建筑工程有限公司（委托方）的委托，我公司（****市勘察测绘院有限公司）承担了********大学新校区发展项目体育馆、中央行政大楼、文化与交流中心地下室基坑支护施工过程中的监测项目，监测工作主要是中央行政大楼、文化与交流中心地下室深基坑支护结构水平位移、地下水位、土体侧向变形、内支撑轴力及变形、土压力、地下管线变形、旋喷挡墙水平位移；体育馆基坑周边的垂直沉降、水平位移。
二、监测目的
在基坑开挖施工基间对基坑及周边环境进行监测，预警并防范过大位移、变形与工程事故的发生，对基坑周边管线和建筑物变形进行监测，并通过监测指导施工，实现整个基坑工程的信息化施工。
预防在施工过程中出现异常情况，及时反馈信息为设计施工部门提供详尽的第一手测量资料。
发现问题时可以及时制定相应对策，确保施工安全。
1.在基坑施工期间确保围护结构不产生过大的位移和变形。
2.对基坑外管线和建筑物变形进行监测，预警环境问题。
3.对地下水位进行监测。
4.支撑轴力监控。
5.土体分层竖向位移监控。
6.信息化施工。
根据监测数据，及时通报施工中出现的问题，以便采取相应的措施。
三、方案编制依据
1、中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
2、中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
3、中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
4、中华人民共和国国家标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
5、中华人民共和国国家标准《工程测量规范》（GB50026-2007）
6、****省标准《建筑基坑支护工程技术规范》（DBJ/15-20-97）
7、广州市标准《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB-02-98）
8、《基坑工程手册》（中国建筑工业出版社）。
四、监测内容及测点布置
根据本工程实际情况，并结合国家、省市有关规范及设计要求，确定本项工程监测的主要内容及监测频率确定如下：
（1）地下管线、地下设施、地面道路和建筑物的沉降、位移；
（2）围护结构的侧向位移（桩体测斜）、围护桩顶的沉降和水平位移；
（3）水平支撑的应力变化；
（4）基坑外侧的土体侧向位移（土体测斜）；
（5）坑外地下土层的分层沉降；
（6）基坑内、外的地下水位监测；
整个监测过程将自地下室开挖时开始，到地下结构基本上出±0.00，监测数据基本稳定为止。
表1
序号
监测项目
测点数量
监测时段
监测次数
1
周边建筑和管线水平位移
5
基坑开挖主体结构施工期
25
2
周边建筑和管线沉降观测
5
基坑开挖主体结构施工期
25
3
土体分层位移
8
基坑开挖主体结构施工期
25
4
深层侧向位移（包括支护结构）监测
17
基坑开挖主体结构施工期
25
5
水位观测
8
基坑开挖主体结构施工期
25
6
支撑轴力监测
8
基坑开挖主体结构施工期
25
五、项目监测重点、难点及关键性技术
由于本基坑东面临海，场地地质情况复杂，地下水位极高，一旦基坑支护结构发生重大变形，将严重影响基坑后续施工和周边建筑及管线，因此变形监测的重点和难点为基坑围护结构的水平位移和周边水位及深层位移观测。
在此需加强观测。
另外根据由于该工程靠近海边，水位的变化会引起土体和砂层的流动，引起支护结构的变形，因此对该基坑水位的观测也是监测的重点。
六、监控与反分析——信息化施工
基坑开挖期间，根据大量的监测数据，利用理论和数值反分析工具预测预报下一步开挖和降水引起的围护结构位移和变形及地面沉降的发展，随时掌握围护结构的位移和地面沉降情况，及时预报施工中出现的问题，判断结构可能产生变位的原因，信息化指导施工，为有关单位研究对策和采取措施提供依据，防止过大变形和沉降的发生，确保结构本身及周围环境的安全，是尤为重要的。
图1是施工监测和信息化施工流程图，以施工监测、力学计算以及经验方法相结合为特点。
与地面工程不同，在地下工程设计施工过程中，勘察、设计、施工等诸环节允许有交叉、反复。
在初步地质调查的基础上根据经验方法或通过力学计算进行预设计，初步选定支护参数。
然后，还须在施工过程中根据监测所获
得的关于地层稳定性和支护系统力学和工作状态及对周围环境影响程度的信息，对施工过程和支护参数进行调整。
施工实践表明，这种调整和修改是十分必要和有效的。
详细说明：
1．围护墙墙顶水平位移和垂直位移监测点及测量基准点的布置
围护墙墙顶水平位移与沉降测点，环围护墙圈顶均匀布设，测点间距大约15m。
测量基准点应在施工前埋设，经观测确定其已稳定时方可投入使用；基准点一般不少于2个，并设在施工影响范围外，对本工程应设在距基坑20m左右。
监测期间应定期联测以检验其稳定性；在整个施工期内，应采取有效保护措施，确保其在整个施工期间正常使用。
2．支撑轴力监测
根据设计要求，选取有代表性的对撑和斜撑安上轴力计或应变计，量测土体开挖过程中监测支撑内力的变化，确保支撑体系的稳定性。
按照设计图纸布设。
3．支护结构深层位移监测（测斜）
观测围护结构侧向位移的测斜管，按对基坑工程控制变形的要求布置，测斜管长度为9m。
4．基坑外地下水位量测
地下水位观测井采用钻孔法埋设，在钻机引孔至要求深度后，在孔内埋入滤水塑料套管，套管与孔壁间用砂填实，层层之间用粘土隔开，针对本基坑的特点，将水位管的滤水口设置在承压水或潜水区域分别测量，并做好井口保护工作。
6．邻近管线监测
监测基坑周围邻近管线的沉降和位移变化情况，确保基坑开挖期间邻近管线的安全。
7．周围建筑物监测
监测基坑周围邻近建筑物的沉降和位移，确保基坑开挖期间邻近建筑物的安全。
8、土层分层沉降
以分层沉降仪测试各土层的垂直位移，根据垂直位移，判断施工对土体的回弹、沉降等影响；
七、监测进度计划及频率安排
为了保证测量精度，基坑开挖前测读两次初始数据。
围护结构施工期间、基坑开挖期间一般每三天观测一次，基坑开挖至底部且变形稳定后每七天观测一次。
实际测量频率根据前两次测量情况而定。
当观测值相对稳定时，可适当降低观测频率；当达到报警指标或观测值变化速率加快或出现危险事故征兆时，应加密观测。
八、报警指标
该基坑变形预警值：
支护结构累积水平位移值为二级50mm，周边管线和围护结构墙体累计水平位移不大于30mm,沉降值为50mm；变形速度预警值：
基坑开挖支护过程中，连续每天变形速度大于5mm/天；基坑开挖至坑底后，连续每天变形速度大于3mm/天。
九、监测方法及监测设备
1.监测设备
设备名称
型号
测量范围
准确度等级
制造单位
检定/校准机构
备注
电子水准仪
DL-101C
2m～100m
1.0mm
日本拓普康公司
自由设备
电子全站仪
GTS-601
4000M
±2.0″
2mm±2PPM.Dmm
日本拓普康公司
自由设备
测斜仪
CX3
0.1mm
1.0mm
北京航天三十三所
自由设备
静态应变测试仪
DH3816
±19999με
0.5%±3με
江苏东华测试技术有限公司
自由设备
钢尺水位计
SWJ型
100m
1.0mm
金坛市金源土木工程仪器厂
自由设备
振弦式反力计
FJ-50型
8000kN
≤2.0%F·S
金坛市金源土木工程仪器厂
自由设备
钢尺沉降仪
CJY-27型
0～50M
≤0.1％
金坛市金源土木工程仪器厂
自由设备
2.水平位移观测
（A）在场地外围不受施工影响的稳固处，采用钻孔置入法埋设三个控制点K1、K2、K3及K4，以K1、K2、K3、K4作为测量控制基准点。
点K1、K2、K3组成一个边角控制网，另外选取K4作为定向及检查。
其观测技术要求如下表：
等级
最弱边边长中误差（mm）
平均边长（m）
测角中误差（″）
最弱边边长
相对误差
二级
±3.0
200
±2.0
1：
100000
（B）观测方法：
1、坐标系统：
采用磁北定向的独立坐标系统，坐标轴与基坑边线方向一致。
2、观测方法：
分别在基准点K1、K2及K3上设站，按极坐标法进行观测。
3、仪器设备：
采用全站仪，仪器标称精度为测角±2.0″，测距±2mm±2·PPm·Dmm。
4、位移量计算公式：
坐标增量ΔXn=Xn-Xn-1，ΔYn=Yn-Yn-1，选取与基坑边线垂直方向的坐标增量作为观测点的本次位移量，各次位移量之和即为该点的累计位移量。
5、测量精度：
按《建筑变形测量规程》中二级变形测量的精度要求施测，水平位移观测的精度为1.0mm。
3．沉降观测
1、基准点埋设：
以基准点K1、K2及K3作为沉降观测的基准点。
2、沉降观测点的布设：
基坑坡顶沉降观测与基坑水平位移采用一体化观测点；
3、精密水准测量
（1）每次沉降观测前均应对基准点进行联测检校，确定其点位稳定可靠后，才对沉降点进行观测。
基准点联测及沉降点观测均应组结成附合或闭合水准路线。
（2）采用仪器：
用精密自动安平水准仪加GPM3测微器配合铟钢尺进行观测。
仪器标称精度为±0.3mm/km，观测时读数取至0.01mm。
（3）技术要求：
按照二等变形观测（国家一等精密水准测量）的技术要求施测。
各项限差规定如下表所示。
视线长度、前后视距差和视线高度（m）
类别
视线长度
前后视距差
前后视距累积差
视线高度
控制网
≤25
≤1
≤2
≤0.3
沉降点
≤30
≤2
≤3
≤0.2
水准观测的限差（mm）
类别
基辅分划
读数之差
基辅分划所
测高差之差
往返较差及附合
或环线闭合差
单程双站所测高差较差
控制网
0.3
0.5
0.3
0.2
沉降点
0.5
0.7
1.0
0.7
N――代表测站数
（4）每次观测应固定线路和仪器站位及立尺位置，并尽量不替换观测人员。
观测时仪器应避免在搅拌机、卷扬机等有震动影响的范围内设站。
4．以测斜仪测量支护结构水平位移
1、测斜管埋设：
在基坑支护结构土体埋设17根测斜管，分别编号为CX1～CX17。
测斜管采用和地下连续墙的钢筋笼一起绑定放下，管头高出地面20～30cm，然后设置保护箱盖。
2、测量仪器：
北京航天三十三所制造的CX3型测斜仪及读数仪。
3、测试方法：
将仪器探头沿测斜管内十字定向导槽放至管底（桩底），从底往顶每0.5m测读一次数据，得到每0.5m的偏斜量；在基坑施工过程中把每次测量值与初值比较，即可得出桩（土）体不同深度处的位移量（测斜管底端埋设在基坑底，管底认为是不动的）。
4、测量精度：
位移的测量精度为0.1mm。
5．地下水位观测
1、水位观测管的埋设方法：
采用100型钻机钻孔，孔径为110mm。
孔深至强风化基岩面或基坑底（约为13米），在孔中放入Ф6mm的PVC管（管壁钻孔，并加滤网），管外侧回填滤料（粗砂）。
PVC管口安装保护盖。
2、地下水位量测：
采用连接万能表的水位探头放入水位观测孔内进行量测。
3、测量精度：
5.0mm。
6．支撑轴力观测
1）仪器布设
支撑轴力测试系统由钢弦式应变计和量测仪器（接收仪）组成。
在钢支撑加预应力前安装在支撑上。
2）测读方法
利用频率计测读和计算压力计值。
压力能够导致钢弦自振频率的变化，通过频率计测得的频率值可计算求得压力。
．警戒值的确定及应急措施
根据本工程的实际情况，对该工程监测项目提出以下警戒值：
1、水平位移：
最大值取50mm，警戒值为30mm，每天发展不得超过5mm；
2、沉降：
最大值取50mm，警戒值为30mm，每天发展不得超过3mm；
3、基坑外水位：
基坑开挖引起坑外水位下降不得超过2000mm，每天发展不得超过500mm；
当监测项目超过其警戒值时，必须迅速停止开挖，查明原因，对支护方案进行修改，待加固处理后方能进行下一步开挖，一般应急措施有：
1、快速原位回填，保证警戒值不再增大；
2、修改方案，进行加固。
十、应急预案
当基坑变形累计值、变形速率及支撑轴力等指标达到预警值时，将增加监测频率，必要时，增加监测点的布置。
同时及时通知设计方、委托方、监理及施工方，配合采取措施，防止发生安全事故。
十一、监测项目组人员安排
本工程监测项目组人员安排如下；
项目组负责人：
现场组负责人：
专业配置和人员分工情况见下表：
序号
工种职能
人员
1
水平和垂直位移观测
2
内力、轴力、地下水位观测
3
支护结构水平位移观测
4
土体分层位移观测
十二、监测质量的保证措施
施工前应对现场进行调查，并作详细记录，必要时可拍照、摄像作为施工前档案资料。
在施工前应进行初始观测，初始观测不少于二次。
各种传感器在埋设安装之前都应进行重新标定。
水准仪、经纬仪、全站仪、测斜仪除精度满足要求外，应每年由国家法定计量单位进行检验、校正，并出具合格证。
在安装工程中，应对仪器、传感器、材料、传输导线进行围护性检验，以保证仪器质量的稳定性。
做好仪器安装过程的原始记录。
监测工作应固定观测人员和仪器，采用相同的观测方法和观测路线，在基本相同的情况下施测。
监测期间应定期对基准点进行联测以检验其稳定性；在整个施工期内，采取有效保护措施，确保其在整个施工期间正常使用。
在测点周围设置明显标志并进行编号。
注意保护测点，严防施工时损坏，必要时在测点处砌筑窖井，测读时打开，平时遮盖。
观测时，应按仪器使用程序和仪器生产厂家说明书的要求进行观测，根据观测设计对仪器进行基准测读和定期测读，确保与观测仪器相应的最高精度和观测资料的可靠性。
每开始观测一组新读数前，应对观测仪表进行检验，以确保其良好的工作性能。
观测数据应记录在专用的表格中，并随时和上次的观测数据进行对比。
当出现读数异常或可疑现象时，应进行重读，并和上次的观测数据同时记录下来。
当监测值达到报警指标时，及时签发报警通知。
对所有的不正常影响因素都应作文字记录。
观测数据应认真计算整理、仔细校核，及时提交当日报表及阶段性报告。
在报表和报告中，应结合施工工况、天气情况、周围环境变化进行综合分析和判断，及时提出工程建议。
十三、监测资料
1．监测资料应记录在专用原始记录表格内，并存档以备查用。
数据须计算整理、仔细校核、及时提交日报表；结合施工工况、天气情况、周围环境变化综合分析和判断，提出建议；如监测值达到报警指标时，应及时签发报警通知。
2．监测工作结束时及时提供完整的监测报告，对最终监测结果进行评述，并提交正式检测报告6份
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