观测方案.docx
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观测方案
济南万达广场基坑及周边建筑物变形监测方案
一、工程概况
济南万达广场位于济南市经四路北侧，东临人民商场。
本次观测包括酒店基坑及大商业基坑位移观测和附近楼座及道路的沉降观测。
根据设计要求，在施工过程及交付使用初期对建筑物进行沉降观测，加强对建筑物施工过程中的过程监控，指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现不均匀沉降，及时反馈信息为施工部门提供详尽的一手资料，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，造成重大经济损失。
二、监测的目的
为了基坑开挖的安全，保护周围建筑物，对基坑工程做以下现场监测。
测量所得数据及时反馈各有关单位，以便及时消除工程隐患。
三、监测内容
1、基坑坡顶及边坡深层水平位移测量；
2、周围楼座的沉降测量；
3、场地西侧、南侧的道路及管线沉降测量；
4、水位监测（观测井内水位）；
5、支护桩侧斜；
6、支护桩内力监测；
7、锚索拉力监测；
8、地层土压力监测。
四、作业依据
（1）中华人民共和国行业标准《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）；
（2）《建筑基坑工程监测技术规范》（DBJ14-024-2004）；
（3）《建筑基坑工程技术规程》YB9285-97；
（4）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
（5）《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；
（6）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；
（7）《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98；
（8）《工程测量规范》（GB50026-93）；
（9）《城市测量规范》（CJJB-87）；
（10）本工程监测方案。
五、监测工作基准点的埋设
水准基点的埋设：
水准基点是进行沉降观测的起始点，基点的稳定可靠与否直接影响到观测成果的准确性。
为此，根据该地区的地质情况，选择在近两年不可能进行施工的区域埋设基准点，其离开施工区域的最少距离为L=100×SQR（S）,式中L为水准基点离开施工建筑物的最近距离，单位为m；S为施工建筑物的最终理论沉降量，单位为cm。
一般地，水准基点离开建筑物应保持在60m左右的距离。
顾及本项目的实际情况，应在适当位置埋设四个水准点，水准基点埋设在稳定、实用、易于保护的原则下由乙方完成并免费联测，甲方协调总包方给予配合。
其设置方法为电钻打孔，将φ30×300mm基准点标志嵌埋于钻孔内250mm，外露50mm，尽量设置在影响范围以外的建筑物墙体上。
位移基点的埋设：
选择场地比较稳定及空旷的地带设置基准点，水平位移基准点设置方法为打孔嵌埋，埋深不小于1.0米，并砌保护井。
六、监测点的埋设
1.周边建筑物沉降监测点一般埋设在建筑物的重要承重柱或拐角处，间距15-20m，根据该项目的实际情况道鲁能大厦设置11个沉降观测点，人民商场及附近砖混结构建筑物共布置15个沉降观测点；人防商城在下口处布设4个沉降观测点。
道路沉降监测点间距30米左右，共设置15个沉降监测点。
选择有代表性管线布置11个沉降观测点，各沉降观测均设在观测井内。
各监测点要便于观测和保护，其设置方法为打孔嵌埋，周边建筑物处将Φ20×300mm镀锌专用标志嵌埋于钻孔内，道路沉降监测点埋深不小于1.0米，埋设由乙方完成，甲方协调总包方给予配合。
2.位移监测点根据现场情况酒店基坑共布置15个观测点，大商业基坑共布置33个观测点，基坑大于12米（一级基坑）处设置16个深层位移观测点于坡面上（距坑底1.5米左右），设置方法为电钻打孔于冠梁或基坑喷面上，先注满水泥浆，再将基准点标志嵌埋于钻孔内，外露5mm。
冠梁处埋深不小于250mm，土钉墙或自然放坡处埋深不小于1.0米。
3.水位监测点为基坑支护和降水时布设的观测井。
4.支护桩测斜管的埋设
（1）按要求的长度将测斜管逐节进行连接，打好铆孔，并要对接处对准标记及编号，底部测斜管下端应密封端盖。
对接导槽应对准，铆钉孔应避开导槽。
在进行测斜管连接时，必须将上下管段的滑槽相互对准，使测斜管的探头在管内平滑移动。
为了防止泥浆从缝源中渗入管内，接头处应进行密封处理，涂上柔性密封材料或贴上密封条。
（2）为了真实反映支护桩结构的挠曲状况，测斜管需埋设在支护桩体内（见图3.1.1）。
当支护结构施作至测点的设计桩位时，将连接好的测斜管绑扎固定在钢筋笼上并与其一起沉入钻孔桩孔中。
由于泥浆的浮力作用，测斜管的绑扎定位必须牢固可靠，以免浇筑混凝土时，使其发生上浮或侧向移动，影响测试数据的准确性。
图3.1.1支护桩测斜管的埋设示意图
（3）调整导槽方向，使其中一对导槽方向与预计的桩体位移方向一致。
（4）在测斜管的上端加管盖保护。
5.支护桩钢筋应力计的埋设
当支护桩钢筋笼绑扎完毕后，将钢筋应力计串联焊接到受力主筋的预留位置上，并将导线编号后绑扎在钢筋笼上导出地表，从传感器引出的测量导线应留有足够的长度，中间不宜留接头。
在特殊情况下采用接头时，应采取有效的防水措施。
钢筋笼下沉前应对所有钢筋应力计进行标定，核查焊接位置及编号无误后方可施工。
对于桩内的环形钢筋笼，要保证焊有钢筋应力计的主筋位于开挖时的最大受力位置，并保持下沉过程中不发生扭曲。
钢筋笼焊接时，要对测量电缆遮盖湿麻袋进行保护。
浇捣混凝土的导管与钢筋应力计位置应错开，以免导管上下时损伤监测传感器和电缆。
电缆露出支护结构，且应套上钢管，避免日后凿除浮渣时造成损坏。
混凝土浇筑完毕后，应立即复测钢筋应力计，核对编号。
钢筋应力计两边的钢筋长度应不小于35d（d为钢筋笼钢筋的直径），以备有足够的锚固长度来传递粘结应力。
钢筋应力计一般在绑扎钢筋笼的同时进行焊接，焊接时应采取降温措施，以避免钢筋传热引起钢筋应力计技术参数的变化。
在浇筑混凝土前应对钢筋笼上的钢筋应力计逐一进行测量检查，并对同一断面的钢筋应力计进行位置核定、导线编号，最好对不同位置钢筋应力计选用不同颜色的导线，以便在日后施工中万一碰断导线，还可根据颜色来判断其位置。
6.土压力盒的埋设
采用钻孔法埋设土压力盒，并向孔内回填细砂堆至孔口。
由于回填砂需要一定时间才能充分固结，因而，采用钻孔法埋设的土压力盒前期数据偏小，只有当回填料充分固结后才能较为准确地反映实际土压力。
所以，采用钻孔法要在正式监测前一个月左右进行埋设施工。
另外，考虑到钻孔位置与桩本身存在一定的距离，因而测读到的数据与桩实际所受到的土压力有一定的近似性。
监测点布置详见平面布置图。
7锚索测力计安装
张拉前将锚索测力计安装在锚头上。
七、使用仪器及观测方法
1.基坑水平位移测量观测使用仪器及观测方法：
使用日本产索佳SET220K2秒全站仪，按小角法观测，观测次数为2测回，测角中误差为8″，观测要求参照《城市测量规范》中的要求执行，测距精度不小于1/2000。
当位移量达到或接近警戒值，应及时进行预警，若出现环境变化和位移变化异常，应及时增加观测次数。
2.水准测量观测使用仪器及观测方法：
首先对基准点进行2次联测，使用日本产TOPCONAT-G2自动安平水准仪配一对2m因瓦水准尺，以光学测微法按二级水准测量要求进行观测。
该仪器属S1级水准仪，观测前应首先对仪器进行i角检测，i角不大于15″，自动补偿误差不大于0.2″。
由基准点与观测点组成环线水准路线观测，按照国家《一、二等水准测量规范》要求结合本工程的实际情况，要求基准点观测达到二级水准测量的精度。
当基坑周边建筑物沉降观测点的沉降量超过0.2%倍的基坑开挖深度或沉降量突然增加时，应及时通知建设方和设计方，并立即停止开挖。
水准观测技术要求（米）
等级
视线长度
前后视距差
视距累计差
视线高度
二级
≤50
≤2.0
≤3.0
≥0.3
水准观测的限差（mm）
等级
基辅分划读数之差
基辅分划所测高差之差
往返较差及附和或环线闭合差
单程双测站所测高差较差
检测已测测段高差之差
二级
0.15
0.30
≤±0.3√n
±0.3√n
±1√n
3.支护桩测斜监测使用钻孔测斜仪，测斜管进行监测。
支护桩测斜监测方法:
（1）监测开始前，测斜仪应按规定进行严格标定。
（2）测斜管应在基坑开挖前15～30d埋设完毕，在开挖前3～5d内重复监测2～3次，待判明测斜管已处于稳定状态后，将其作为初始值，开始正式测试工作。
（3）每次监测时，将探头导论对准与所测位移方向一致的槽口，缓缓放至管底，待探头与管内温度基本一致、显示仪读数稳定后开始监测。
（4）按探头电缆上的刻度分划，均速提升，每隔1m读一次数据，记录测点深度和读数。
测读完毕后，将探头旋转1800插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，测点深度同第一次相同。
测读完毕后，将测头旋转900，按相同程序，测量另一对导槽的两个方向的读数。
（5）每一深度的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应及时补测。
4.支护桩内力监测仪器使用钢弦式钢筋应力计和数字频率接收仪进行监测。
5.锚索轴力监测仪器使用轴力计和数字频率接收仪进行监测。
6.地层土压力监测仪器使用钢弦式压力盒和数字频率接收仪进行监测。
7.水位观测有人工采用水位测钟定时进行水位观测。
8.管线观测点设置在管线观察井内，观测标志用抱箍直接固定在管线上，观测方发同周边建筑物观测。
八、资料整理方法与计算
1.基坑水平位移的平差方法：
将各观测点取得的多次观测值取其平均值后，计算各观测点的本次位移量与累计位移量，统计出最大、最小及平均位移值及位移速率。
2.基坑周边建筑物的沉降测量平差方法：
按间接观测平差法依程序计算，根据计算的各点本次沉降量与累计沉降量，统计出最大、最小及平均沉降量及沉降速率。
3.支护桩测斜计算
测试时沿预先埋好的测斜管垂直于支护结构轴线方向（A向）导槽，自下而上每隔1米测读一次直至孔口，得各测点位置上读数
、
。
其中“＋”向为“－”向探头绕导管轴旋转
位置。
然后以同样的方法测平行支护结构轴线方向的位移。
水平位移值计算：
第i次监测值＝
－
。
变量
＝本次监测值－上次监测值。
本次i点相对（i－1）点的位移
单位为mm计。
第i点的绝对位移＝各测点相对于孔底测点的位移。
4.支护桩内力计算
钢筋应力计应力计算公式如下：
式中：
为第i个钢筋应力计的监测应力；
为钢弦式钢筋应力计的常数；
为钢筋应力计埋设后的初始自振频率；
为钢筋应力计的监测自振频率。
根据监测应力可按下式近似计算支护桩的弯矩：
式中：
MC为支护桩监测断面处计算弯矩；d为每对钢筋应力计之间的中心距离；
、
分别为每对钢筋应力计的应力计算值，以拉为正、压为负；Ec、ES分别为混凝土和钢筋应力计的弹性模量；IC为监测断面的惯性矩。
按下式计算支护桩结构的轴力：
式中：
NC为支护桩监测断面处计算轴力；
为每对钢筋应力计的平均应力值；Ec、ES分别为混凝土和钢筋应力计的弹性模量；AC、As分别为支护桩混凝土面积和钢筋的截面面积。
5.锚索内力测量及计算
振弦式锚索测力的计算公式：
P=K（Fo-Fi）+B
式中：
P--被测锚索荷载值（kN）；
K--仪器标定系数（kN／F）；
F--锚索测力计三弦实时测量频率模数的平均值相对于基准模数的平均值的变化量（F）；
B--锚索测力计的计算修正值（KN）。
F--（F1+F2+F3）/3
注：
频率模数F=f2×10-3。
6.土压力值的计算
根据每次所测得的各测点的频率，依据压力盒的频率－压力标定曲线来直接换算出相应的压力值。
九、观测周期
1.基坑水平位移观测周期：
根据“规范”要求，基坑开挖前进行第一次观测。
开挖过程中深度小于5m每2天观测一次，深度大于5m后每天观测1次，至基坑开挖完毕，开挖完后7天内每2天观测1次，7～15天每5天观测1次，15～30天每7天观测1次，以后每10天观测1次至基坑回填完毕。
2.基坑周边建筑物的沉降观测：
基坑降水前进行第1次观测，降水后每3天观测1次，连续观测5次，根据观测的沉降变化情况，可适当调整观测周期，如果沉降均匀且较稳定可将观测周期调整为10天观测1次，直到降水停止。
3.水位监测：
开始降水时开始监测，每天测量2次，至降水结束（此项内容可由降水施工单位配合进行）。
4.其他项目
监测项目
监测频率
1个月
2个月
3个月
4个月
1
支护桩体测斜
1次/2d
1次/4d
1次/4d
1次/7d
2
支护桩内力
1次/2d
1次/4d
1次/4d
1次/7d
3
预应力锚杆内力
1次/2d
1次/4d
1次/4d
1次/7d
4
地层土压力
1次/2d
1次/4d
1次/4d
1次/7d
十、施工组织
项目由下列人员组成
序号
职称
项目职责
1
主任工程师
过程检查、资料审核
2
工程师
项目负责
3
助理工程师
外业纪录、资料计算整理
4
工程师
观测员
5
高级工
司尺员
6
高级工
司尺员
十一、投入设备情况
序号
设备名称
型号
数量
1
自动安平水准仪
TOPCONAT-G2
1台
2
水准尺
2m因瓦尺
1付
3
喷墨打印机
BJ-30
1台
4
尺垫
2.5Kg
1付
5
全站仪
SET220K
1台
6
觇牌
3套
7
钻孔倾斜仪/CA－10B
0.05mm
1台
8
电测水位计
±1mm
1台
9
频率仪
700-5500HZ
2台
10
钢筋应力计
若干
11
钢弦式压力盒
6个
12
测斜管
130米
13
轴力计
5个
十二、质量保证措施
为确保建筑物沉降观测的质量。
在实测过程中对整个工序实行工序控制，严把质量关，抓好事先指导，进行中间检查，以规范要求为准则，进行成果审核。
严把质量关，达到顾客满意为宗旨。
在实施过程中，主任工程师要对各个环节进行不定期的检查。
主要检查内容，包括在观测过程中仪器检校正确性，仪器操作的规范性，标志设置的可靠性。
施工现场的稳定性及安全性。
每期资料发放，由主任工程师审阅签发，确保资料准确可靠。
整个工作完成后，由主任工程师组织检查验收，对所有成果进行整理检查验收。
验收的依据是：
《规范》及本项目《观测方案》对成果进行综合评价。
十三、监控预警
为确保施工安全，根据“规范”要求在基坑开挖期间，对观测数据进行分析及时进行预警。
监控报警：
（1）出现了基坑工程设计方案、监测方案确保的报警情况，监测项目的实测值达到设计监控报警值。
（2）基坑支护结构或后面土体的最大位移大于5cm（安全等级为1级的区域3cm）或水平位移速率已连续3日大于3mm/d。
（3）管线最大位移量大于2cm或水平位移速率已连续3日大于2mm/d。
（4）周边建筑物的砌体部分出现宽度大于1.5mm的变形裂缝，或其附近地面出现宽度大于10mm的裂缝，且上述裂缝有可能发展。
（5）基坑底部或周围土体导致剪切破坏的迹象或其它可能影响安全的征兆（如少量隆起、陷落等）。
十四、提交资料
1.监测方案
2.基准点布置图、位移观测点布置图
3.周边建筑物沉降观测点布置图
4.历次变形观测成果表
5.历次沉降观测成果汇总表
6.沉降观测点沉降变形与时间关系曲线图
7.位移监测点位移量与时间关系曲线图
8.支护桩测斜提交成果:
（1）监测点布置图；
（2）监测记录及报表；
（3）水平位移～埋设深度关系曲线；
（4）对测斜监测成果的计算分析资料。
9.支护桩内力监测提交成果:
（1）内力监测点布置图；
（2）内力监测记录及报表；
（3）支护桩内力（弯矩、轴力）分布图。
10.预应力锚索内力监测提交成果
（1）监测点布置图；
（2）轴力监测记录及报表；
（3）锚索轴力分布图。
11.地层土压力监测提交成果
（1）土压力测点布置图；
（2）土压力监测记录及报表；
（3）土压力－深度关系曲线。
12.终期技术报告
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