基坑变形监测方案.docx

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基坑变形监测方案

基坑变形监测方案

（1）工程概况

是一家医疗、教学、科研、急救、保健等多种功能为一体的大型综合性医院，总用地面积为48545m2，总建筑面积为100594.22m2，地下室建筑面积为25567.73m2，地上的建筑面积为75026.49m2。

基坑开挖深度为16.1m和9.85m，基坑周长约422m，拟建场地距离已有建筑物距离较远，基坑开挖对其影响较小，但基坑东侧住宅楼和教学楼，且教学楼距离基坑较近，因此做好基坑变形监测非常重要。

图11.4.1-1基坑支护平面图

（2）监测目的

深基坑监测即是检验设计正确性和发展理论的重要手段，又能及时指导施工，有利于保证整个围护结构在施工过程中的安全，有利于控制结构的变形及其对周围建筑和地下管线的安全，有利于达到优化施工和避免重大事故发生的目的。

通过监测工作，达到以下目的：

1）发现不稳定因素

由于岩土体成分的不均匀性、各项异性及不连续性决定了岩土体力学的复杂性，加上自然环境因素的不可控影响，必须借助监测手段进行必要的补充，以便及时获取相关信息，确保基坑稳定安全。

2）验证设计，指导施工

通过监测可以了解结构内部及周边岩土体的实际变形和应力分布，用于验证设计与实际符合程度，并根据变形和应力分布情况为施工提供有价值的指导性意见。

3）确保周边建筑和地下管线的正常运行

通过对周边建筑物和地下管线监测数据的分析，调整施工参数、施工工序等一系列相关环节，确保周边地下建筑物的安全和地下管线的正常运行。

（3）监测项目

表11.4.1-1基坑监测项目

序号

监测项目

1

支护体系顶部竖向、水平位移

2

支护体系裂缝

3

支护体系侧向变形

4

支护体系观察

5

锚杆拉力监测

6

支护体系侧向土压力监测

7

邻近建构筑物水平及竖向位移

8

邻近地下管线水平及竖向位移

（4）监测方法

1）支护体系观察

基坑工程整个施工期内，每天均应有专人进行巡视检查；巡视检查的方法以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行；巡视检查应包括以下主要内容：

①支护结构成型质量。

②冠梁、支撑有无裂缝出现。

③支撑、立柱有无较大变形。

④支护体系有无开裂、渗漏。

⑤基坑有无涌土、流砂、管涌。

⑥排水工程是否完善。

⑦根据设计要求或本地经验确定的其他巡视检查内容。

巡视检查记录应及时整理，并与仪器监测数据综合分析。

巡视检查如发现异常和危险情况，应及时反馈相关单位。

2）支护体系顶部竖向位移监测

采用二等变形观测中要求的水准测量方法，主要技术要求和监测方法见下表。

基点和附近竖向位移监测点联测取得初始高程。

观测时各项限差宜严格控制，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，超过时应重读后视点读数，以作核对。

首次观测（即零周期）应对监测点进行连续两次观测，两次高程之差满足要求后，取平均值作为初始值。

观测时，仪器应避免安置在有空压机、搅拌机、卷扬机、起重机等振动影响的范围内。

表11.4.1-2竖向位移监测主要技术要求和监测方法

等级

高程中误差

每站高差中误差（mm）

往返较差，符合或环线闭合差（mm）

主要监测方法

二等

0.5

0.15

0.30n

水准测量

3）支护体系顶部水平位移监测

在工作点上设站，采用极坐标法按二级形变观测要求观测监测点的坐标值。

极坐标法一测站的测量方法如下：

①将全站仪照准零方向标，用目镜十字丝对准基准点后置零。

②顺时针方向旋转照准部后精确照准第一个观测点，测量并记录水平角和距离。

③顺时针方向旋转照准部后精确照准第二个观测点，按②条的方法读水平角和距离；顺时针方向旋转照准部依次进行三、四、……、n方向的观测，最后闭合至零方向。

④纵转望远镜逆时针方向旋转照准部后，精确照准平面基准点，按②条的方法读水平角和距离。

⑤逆时针旋转照准部，按上半测回观测的相反次序依次观测至零方向；以上操作为一测回。

当方位数不多于3个时，可不归零。

当方位总数超过6个时，可分两组观测。

每组至少应该包括两个共同方向（其中一个为共同零方向），其两组共同方位角值之差，不应该大于本等级测角中误差。

分组观测最后结果，按等权分组观测进行测站平差。

表11.4.1-3方向观测法限差（″）

仪器类型

两次照准目标读数差

半测回归零差

一测回内2C互差

同一方位值各测回互差

DJ2

6

8

13

8

DJ1

4

5

9

5

表11.4.1-4全组合法测角限差（″）

仪器类型

两次照准目标读数差

上下半测回角度互差

同一方位值各测回互差

DJ2

6

10

8

DJ1

4

6

5

表11.4.1-5电磁波测距技术要求

级别

仪器精度（mm）

每边测回数

一测回读数间较差限值（mm）

单程测绘间较差限值（mm）

气象数据测定的最小读数

往返或时段间较差限值

往

返

温度（。

C）

气压（mmHg）

二等

≤3

4

4

3

5.0

0.2

0.5

2（a+b⋅D⋅10-6）

4）支护体系侧向变形（测斜）监测

预埋测斜管，测斜管固定在监测点位置所对应连续墙钢筋笼靠之护体方向的内侧，每节测斜管件用接箍连接。

在抗滑桩帽梁施工完成前，土方开挖前15～30d埋设完毕，在开挖前的3～5天内复测2～3次。

待判明测斜管已处于稳定状态后，取其平均值作为初始值，开始正式测试工作。

每次测试时，将探头导轮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。

一般以管口作为确定测点位置的基准点，每次测试时管口基准点必须是同一位置，按探头电缆上的刻度分划，均速提升。

每隔0.5m读数一次，并做记录。

待探头提升至管口处。

旋转180°后，再按上述方法测量，以消除测斜仪自身的误差，取平均值作为测量结果。

5）锚杆拉力监测

锚杆（索）的拉力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置，基坑每边跨中部位和地质条件复杂的区域宜布置监测点。

锚杆（索）的拉力监测点数量应为不少于5%锚杆（索）总数量进行内力测量，且不得少于6根。

利用振弦频率读数仪量测，并根据传感器的标定曲线求得相应的荷载。

在安装前后均采集锚杆测力计读数值；锚杆灌浆料（水泥砂浆）强度达到75%后采集锚杆测力计变化值，作为锚杆测力计应力初始值；边坡切坡前再次采集锚杆测力计读数值，了解边坡切坡后锚杆应力的变化；以后根据施工进度，定期采集锚杆测力计数值，以了解护坡锚杆内的应力变化。

6）支护体系侧向土压力监测

按照规范和招标要求，围护墙侧向土压力监测点布置在受力较大及有代表性的围护体外侧，可预设在迎土面或迎抗面入土段支护体系侧面。

在边坡一定高度处布设土压力盒监测岩土体侧向土压力，埋设时受力面与所需监测的土压力方向垂直并紧贴被监测对象，埋设过程中应有土压力膜保护措施，采用钻孔法埋设时，回填应均匀密实，且回填材料宜与周围岩土体一致。

做好完整的埋设记录，土压力盒埋设好后应立即进行检查测试，边坡开挖前至少经过一周时间的监测并取得稳定的初始值。

（5）监测精度要求、测点布设

1）精度要求

①水平位移监测精度

表11.4.1-5水平位移监测精度

类别

监测精度要求

基坑支护体系（边坡）顶水平位移监测精度

设计控制值（mm）

≤30

30-60

＞60

监测点坐标中误差（mm）

≤1.5

≤3.0

≤6.0

地下管线水平位移

1.5mm

②竖向位移监测精度

表11.4.1-6竖向位移监测精度

类别

监测精度要求

基坑支护体系（边坡）顶、墙后竖向位移监测精度

竖向位移报警值（mm）

≤20（35）

20-40（35-60）

＞40（60）

监测点测站高差中误差（mm）

≤1.5

≤3.0

≤6.0

地下管线竖向位移

0.5mm

坑底隆起（回弹）

1mm

注：

1监测点测站高差中误差系指相应精度与视距的几何水准测量单程一测站的高差中误差；

2括号内数值对应于墙后地表及立柱的竖向位移报警值。

③倾斜监测精度

表11.4.1-7倾斜监测精度

基坑类别

系统精度mm/m

分辨率mm/500mm

一级

0.10

0.02

二级和三级

0.25

0.02

④土压力监测精度

表11.4.1-8土压力监测精度

土压力计

量程

分辨率

精度

精度要求

最大设计值的1.2倍

不低于0.2%F•S

0.5%F•S

2）测点布置

本工程基坑监测测点布置图如下：

图11.4.1-2基坑监测点布置示意图

（6）监测元件和仪器

1）各监测项目元件和仪器

表11.4.1-9监测元件和仪器

序号

监测项目

监测元件和仪器

1

支护体系观察

相机

2

（1）支护体系（边坡）顶部竖向位移

（2）地标竖向位移

（3）邻近建构筑物竖向位移

电子水准仪，条码尺

3

（1）支护体系（边坡）顶部水平位移

（2）邻近建构筑物水平位移

全站仪

4

支护体系裂缝

相机

5

支护体系侧向变形（测斜）

测斜仪、测斜管。

6

锚杆拉力

振弦式钢筋应力计、振弦式测力计、振弦频率读数仪。

7

坑底隆起（回弹）

电子水准仪

8

坑外土体深层侧向变形（测斜）

测斜仪

9

邻近地下管线水平及竖向位移

全站仪、电子水准仪

2）监测元件和仪器参数

表11.4.1-10监测元件和仪器参数

序号

设备名称

规格型号

精度

数量

基本功能

产地

1

精密电子水准仪

DNA03

0.3mm/Km

2台（套）

水准测量

瑞士徕卡

2

全站仪

LeicaTCRA1201

测距：

1+1.5ppm

测角：

1”

2台（套）

距离测量

瑞士徕卡

3

GPS接收机

拓普康Hier

平面：

3+0.5ppm

高程：

5+0.5ppm

2台（套）

GPS测量

日本

4

锚杆（索）测力计

JIM-900

1mm

5%锚杆总数

水位测量

国产

5

测斜仪（管）

CX-3C

0.01mm

13套

倾斜测量

国产

6

频率计

JTM-V105

±0.1HZ

3（个）

支撑内力监测

国产

7

钢筋仪（应力计）

JTM-V1000H

0.04%F•S

40（个）

支撑内力监测

国产

8

水平和竖向（沉降）位移监测测量标志

/

/

120个

水平和竖向（沉降）位移监测

国产

9

土压力盒

ZJ3-XSJ振弦式

0.2%F•S

12个

土压力测量

国产

10

测量反射片

60mm×60mm

/

25张

倾斜测量

国产

11

电子书显卡尺

SFJ0-150

0.01mm

2把

裂缝宽度测量

国产

12

相机

三星

/

2台

巡视

国产

（7）监测频率

表11.4.1-11监测频率

序号

监测项目

施工阶段

基坑开挖到结构底板浇筑完成前3天

地下结构施工完成到主体结构竣工

竣工后

1

支护体系观察

1次/天

/

/

2

支护体系（边坡）顶部竖向和水平位移

1次/天

/

/

3

支护体系裂缝监测

1次/天

/

/

4

支护体系侧向变形（测斜）

1次/天

/

/

5

支护体系侧向土压力监测

1次/天

/

/

6

锚杆拉力监测

1次/天

/

/

7

坑底隆起（回弹）监测