武汉轨道交通7号线基坑监测方案.docx
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武汉轨道交通7号线基坑监测方案
武汉市轨道交通7号线三阳路风塔配套综合开发项目（一期）深基坑监测技术方案
编制人
:
徐新林
复核人
:
万培
审核人
:
成良旺
武汉科正工程技术有限公司
二○一六年十月十六日
一、工程概况……………………………………………………………3
二、方案编制依据………………………………………………………3
三、基坑重要性等级及支护形式………………………………………4
四、监测目的和项目……………………………………………………4
五、监测仪器及性能指标………………………………………………5
六、监测方法技术要点及观测周期…………………………………5
七、监测人员组织及项目管理…………………………………………9
八、监测工作流程……………………………………………………9
九、监测资料整理、险情预报………………………………………10
十、质量控制与措施………………………………………………12
十一、说明…………………………………………………………12
武汉市轨道交通7号线三阳路风塔配套综合开发项目（一期）深基坑监测技术方案
一、工程概况
1、本工程±0.000=25.600m,基坑周边场地自然地坪24.900m（-0.700）；该工程分两期建设，一期先行建设，二期待定。
一期地下室区域为三层地下室，底板面标高-16.300m（局部降板-17.100），塔楼底板厚度3300mm，其他底板厚度800mm，承台厚度2000mm，垫层均厚100mm，电梯进坑深未知；一期基坑垂直开挖面积约7740m2（含
区塔楼基坑面积3180m2,
区裙房基坑面积740m2，
区裙房基坑面积740m2，
区裙房基坑面积3220m2），南北长约97m，东西宽约84m，周长约338m
为保证支护方案及基坑开挖的顺利实施，我公司本着技术经济可行性原则，结合本地区工程地质和水文地质特点及同类型基坑施工和多年的基坑监测经验，按国家及行业相关技术标准规定；依据监测系统的设计原则：
即①3R原则，即精度、可靠性、坚固性。
②多层次综合原则，即以位移为主，辅以其它物理量；以仪器测试为主，辅以人员的巡视。
③经济合理，方便施工的原则。
④抓住重点，不追求全面的原则。
特制定了本基坑监测方案，供各方参考选用。
二、方案编制依据
本方案编制的依据:
1、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
2、《基坑工程技术规程》（DB42/159-2012以下简称《技术规程》）
3、《工程测量规范》（GB50026-2007）
4、《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）（以下简称《规范》）
5、本工程基坑支护工程设计文件
三、基坑的安全等级及支护形式
本基坑支护体系采用“二墙合一”地下墙作为围护体（局部临时为地下连续墙），地下连续墙既是主体结构的一部分，有作支挡结构挡土隔水；采用三层临时钢筋混凝土支撑作为水平支撑结构，采用临时型钢格构柱及立柱桩支承钢筋混凝土支撑。
根据基坑开挖深度及周围环境条件，以及工程地质、水文地质条件，按照《湖北省基坑工程技术规程》（DB42/159-2012）表4.0.1的标准判定：
本基坑的重要性等级为一级，安全性等级为一级。
四、监测目的和项目
（一）、监测目的
在监测过程中，采用工程测量、工程测试及目测三种手段相结合的方法进行监测，并对相关数据进行综合分析，排除外界因素和监测系统的偶发性误差，从而提供精确的、可靠的、科学的监测数据。
基坑施工期间，每天应有专人进行现场目测，目测中可使用一般的度量器具对裂缝、塌陷、渗漏等现象的发生、发展进行测定，作出详细记录。
（二）、监测项目包括：
（1）基坑支护结构顶沉降及水平位移监测；
（2）地下连续墙深层位移监测；
（3）内支撑应力监测；
（4）立柱沉降监测；
（5）地下连续墙钢筋应力监测；
（6）目测巡视（指定有工程经验的工程师进行肉眼巡视，主要是对支挡结构顶部、邻近建筑物及邻近地面可能出现的裂缝、塌陷和支护结构工作失常、流土、渗漏或局部管涌等不良现象的发生和发展进行记录、检查和综合分析）。
五、监测仪器及性能指标
主要监测仪器设备：
①南方全站仪,转角差±2.0秒，测距±1.6ppm。
②索佳水准仪（日本）,一千米中误差为0.5mm。
③放大镜、游标卡尺裂缝观测测量范围：
100mm每刻度0.01mm。
④北京航天测斜仪（CX-04C），测量范围：
±30°；灵敏度：
每500mm，测管±0.02mm。
系统精度：
每15秒测管误差±4mm。
⑤振弦式频率读数仪，应力精度不低于0.5%F·S，分辨率不低于0.2%F·S，观测精度0.1Hz。
六、监测方法技术要点及监测周期
（一）根据本工程实际情况、《技术规程》及基坑监测的基本原则，本次监测采取的方法、内容，分述如下：
（1）、基坑支护体系监测点的安装：
①依据布点图在确定的位置,预埋φ16mm×300mm的钢筋；
②预埋钢筋头朝上，位于支护结构上部，用混凝土加以保护，外露20mm的长度作为观测标志，并刻十字丝；
③用红油漆书写编号于旁边；
④部分或全部装设完成后（配合施工情况），由水准点引测其初始高程2次以上；用全站仪采用视准线法或坐标法测量测定初始值。
⑤详细填写装设记录。
本工程监测精度按二等变形观测等级进行观测，高差中误差为±0.5mm，环线闭合差为≤±0.3
mm（n为测站数），水平位移点位中误差为±1.0mm，各项技术要求如下：
视线长度≤35m；前后视距差≤1m；
前后视距差累计≤3m；基辅分划读数差≤0.3mm；
基辅分划所测高差之差≤0.5mm；
在水准观测之前应对水准仪及水准尺进行一次全面的检校，在不同的观测周期中，使用固定的仪器和标尺，并定期进行仪器i角（视准轴与水准轴间夹角应不大于10″）检验，以确保仪器的性能，当i角大于±10″时，应及时根据《工程测量规范》要求进行校正。
观测时应严格控制前后视距差，以尽量减少i角的影响。
对于观测结果，采用加权平均法进行平差计算。
对于管线上的观测点，一般采取直接法设置，观测标志用钢筋直接打入地下，其深度与管底平齐，作为观测标志。
周边建筑的倾斜等变形由沉降观测数据来推算。
（2）深层侧向位移监测
支护结构深层侧向位移监测是基坑监测的主要项目，因为基坑支护桩体侧向变形情况与两侧土压力大小变化密切相关，通过其侧向沿深度水平位移值的变化情况可及时调整施工速度及采取有关应急措施。
基坑测斜是通过测量测斜管轴线与铅垂线之间夹角变化量来监测支护桩桩体不同深度侧向水平位移。
首先在地下连续墙内埋设测斜管，使用CX-04C型测斜仪在测斜管中逐段（每隔50cm测读一次，测完后，将测头旋转180度再测一次，两次观测深度应一致）测出产生位移后管轴线与铅垂线的夹角，分段求出水平位移，累加得出总位移量及沿管轴线整个孔深位移的变化情况。
测斜孔长度等同地下连续墙深度。
本基坑测斜孔数量为20个，塔楼基坑测斜孔8个，裙楼基坑测斜孔12个；测斜孔埋设在地下连续墙内，塔楼基坑埋设测斜孔的地下连续墙编号为：
Q42、Q47、Q57、Q61、Q68、Q72、Q79、Q83,裙楼基坑埋设测斜孔的地下连续墙编号为：
Q8、Q13、Q16、Q22、Q26、Q30、Q37、Q42、Q47,其中Q42、Q47地下连续墙内测斜孔如果在裙楼基坑开挖前未被破坏，可以共用。
（3）内支撑应力监测
支撑结构应力监测传感器应具有足够的强度，抗腐蚀性和耐久性，量程为设计最大压力的2倍，在应变片稳定后，调频进行两次测量。
连接电缆采用耐酸、防水、绝缘的专用电缆。
应变计布置于每层支撑长度1/3处，布置于支撑应力较大的位置；二、三道支撑与第一道支撑布设位置相同。
（4）地下连续墙钢筋应力监测
地下连续墙应力监测传感器应具有足够的强度，抗腐蚀性和耐久性，量程为设计最大压力的2倍，在应变片稳定后，调频进行两次测量。
连接电缆采用耐酸、防水、绝缘的专用电缆。
应变计布置于地下连续墙前后主筋上，每4米布设一个应力计，布设2排。
地下连续墙内力监测点的布设位置同深层侧向位移的位置相同；塔楼基坑埋设应力计的地下连续墙编号为：
Q42、Q47、Q57、Q61、Q68、Q72、Q79、Q83,裙楼基坑埋设应力计的地下连续墙编号为：
Q8、Q13、Q16、Q22、Q26、Q30、Q37、Q42、Q47，地下连续墙Q42、Q47内的应力计如果在裙楼基坑开挖前未被破坏，可以共用。
（5）、目测巡视
在基坑开挖之前应对工程周边现有情况进行摸底检查，用拍照或摄像等方式取证，其目的在于可界定这些不良损坏的责任关系。
在基坑开挖过程中，作为对各项测量方法的补充，指定有工程经验的工程师进行现场巡视，主要是对支挡结构顶部及邻近地面可能出现的裂缝、塌陷和支护结构工作失常、流土、渗漏或局部管涌等不良现象的发生和发展进行记录、检查和综合分析。
肉眼巡视包括用放大镜观测裂缝、用游标卡尺量测裂缝宽度和使用一般的度量衡手段。
（二）观测周期
根据建设单位工程施工进度要求并结合本工程实际，本工程监测次数暂定50次，具体如下：
（1）基坑开挖前，进场设置监测点，建立监测点基准网，然后进行初始值观测。
（2）监测系统的全面启动从正式开挖开始。
观测总的时间根据委托单位施工进度安排确定。
当地下室施工至±0.00回填土体完毕，支护监测工作结束。
（3）各项监测工作的时间间隔根据施工进程确定：
基坑开挖前测定初始数据，不少于2次，土方开挖初期观测时间间隔不宜超过5天，开挖中期不宜超过2天。
开挖后期应每天观测。
基坑开挖间歇期、变形趋向稳定时，观测间隔时间可为5天-7天。
基坑运行维护阶段观测时间间隔可为10天-15天，直至地下室回填；当监测值接近报警值时，应加密观测频率。
（4）根据上述观测频率初步确定本基坑监测的工作量如下表：
序号
项目
数量（点）
观测次数
备注
1
基坑支护结构顶部
沉降及水平位移
11个+20个
约50次
埋设在地下连续墙顶部
2
地下连续墙侧向深层位移
8个+9个
约50次
预埋在地下连续墙内
3
内支撑应力监测
33个+69个
约50次
监测点设在支撑内，受力大、复杂的位置
5
立柱
沉降观测
18个+28个
约50次
设在立柱桩顶部
6
地下连续墙钢筋应力监测
（8个×8）+
（9个×8）=136个
约50次
监测点焊接在地下连续墙主筋上
7
目测巡视
--
--
跟踪巡视
七、监测人员组织及项目管理
本项目成立基坑监测项目经理部，人员安排如下表：
监测人员配备表
姓名
本工程职务（岗位）
职称
从事工作年限
蔡明辉
项目负责人
工程师
十二年
成良旺
技术负责人
工程师
十年
徐新林
现场测试
工程师
八年
陈建坦
现场测试
工程师
七年
万培
报告编写（资料整理）
工程师
八年
尹双喜
现场配合
助理工程师
五年
八、监测工作流程
1、为保证工程的施工质量和安全，提高经济效益，在基坑支护与开挖工程中严格科学监测和动态信息化施工，使得设计、施工和监测三位一体化。
系统工作流程见下图1：
基坑支护设计围护结构施工优化设计修改施工方案后期开挖
开挖施工方案前期开挖前期施工采取相应措施地下室施工
基
坑
工
程
监测方案布设测点监测数据分析险情预警预报跟踪监测
定期监测与评价预测预报提出合理化建议
图1系统工作流程图
2、监测资料处理流程见图2
图2监测资料处理流程图
九、监测资料整理、险情预报
1、监测资料整理
依据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）的要求，监测成果资料按基坑施工的不同阶段，以不同形式逐步整理提交，具体如下：
（1）原始状态调查资料
原始状态系指基坑支护防渗结构施工完成，基坑开挖之前，基坑支护防渗体系、周围环境的初始状态。
工作及调查内容包括以下几个方面：
①建立水平位移、沉降观测基点网；
②在相邻的道路、桥墩及建筑物布设观测点或观测装置；
③各类监测点布设，并进行初测；
上述工作调查结果作为后续监测分析的参数基准值，基坑开挖前汇总提交原始状态调查报告。
（2）基坑开挖期间
开启所有监测系统，随工程进度以图、表或文字的形式，分阶段提交监测资料。
遇异常情况，加大监测频度，定期或随时提交监测资料。
（3）地下室施工期间
地下室施工至建筑±0.00标高土方回填完毕,监测项目即告完毕。
（4）整理提交基坑监测总结报告，主要含以下内容：
①基坑监测点位布置图；
②沉降—时间关系曲线图；
③水平位移—时间关系曲线图；
④深层位移（测斜）—时间关系曲线图；
⑤应力—时间关系曲线图；
⑥基坑监测分析报告。
2、险情预报
需要指出，险情发生时刻的预报是很困难的，很难做到准确。
但通过系统监测、科学预测、规范施工，是可以做到有效防止灾害发生。
本工程安全等级为一级，依据《建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009》及本基坑设计文件，初步确定当出现下列情况之一时进行报警，并进行加密观测：
2.1、支护结构的水平位移及沉降监测
水平位移及沉降速率连续3天≥2.0mm/d，累计≥20mm。
2.2、立柱的沉降监测
沉降速率连续3天≥5.0mm/d，累计≥24mm。
2.3、地下连续墙深层侧向位移
位移速率连续3天≥2mm/d，累计值≥24mm，若曲线上出现明显的折点变化，也应作报警处理。
2.4、内支撑应力监测：
应变量达到构件承载能力设计值的80%。
2.5、地下连续墙应力监测：
应变量达到构件承载能力设计值的80%。
2.6、肉眼巡视检查到各种危险现象，如边坡滑移，裂缝过大，邻近建筑物的裂缝不断扩大、严重的基坑管涌现象等。
基坑底部或周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象或其他可能影响安全的征兆。
当监测项目的变化速率达到上述规定值或连续3天超过该值的80%，应该报警。
3、当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并应对基坑支护结构和周边环境中的保护对象应采取应急措施：
3.1、监测数据达到监测报警值的累计值。
3.2、基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流沙、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等。
3.3、基坑支护结构的支撑体系出现过大变形、屈压、断裂、松弛或拔出的迹象。
3.4、周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝。
3.5、根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。
十、质量控制与措施
严格按规定的等级要求和精度要求，精心组织观测，严格执行公司制定的《质量手册》、《操作规程》，保证观测精度。
为基坑的开挖施工提供监测依据。
十一、说明
本方案所拟定观测点为依据设计图、结合现场实际情况并依据相关规范拟定，观测次数为根据正常施工进度估计，经相关单位审核后方可实施。
实施过程中或在基坑开挖施工过程中有需变更之处，应会同建设方、设计方、监理方共同商定执行。
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