万达广场监测方案实施.docx
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万达广场监测方案实施
上海现代建筑设计（集团）有限公司
ShanghaiModernArchitecturalDesign（Group）CO.,LTD
上海申元岩土工程有限公司
ShanghaiShenYuanGeotechnicEngineeringCO.,LTD
上海宝山万达广场项目工程
信息化施工
监测方案
项目编号：
2010-08-09
委托单位：
上海嘉定万达投资有限公司
项目负责人：
杨刘柱
工程审核人：
王超
工程审定人：
梁志荣
监测单位（盖章）：
上海申元岩土工程有限公司
2010年8月16日
§1.工程概况、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2
§2.建设场地岩土工程条件及基坑周边环境状况、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2
§3.监测目的和依据、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、3
§4.监测项目、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4
§5.基准点、监测点的布设、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4
§6.监测方法及精度、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9
§7.监测期和监测频率、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、14
§8.监测报警及异常情况下的监测措施、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、14
§9.监测数据处理与信息反馈、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、15
§10.监测人员的配备、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、16
§11.监测仪器设备及鉴定要求、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、16
§12.作业安全及其他管理制度、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、16
§13.附图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、18
§1.工程概况
1.1一般概况
工程名称：
上海宝山万达广场项目基坑工程
工程地址：
上海市宝山区共和新路、一二八纪念路
建设单位：
上海宝山万达投资有限公司
监测单位：
上海申元岩土工程有限公司
上海宝山万达广场的总规划用地约6.13万平方米，总规划建筑面积约29.5万平方米。
其中地上部分21.5万平方米，地下部分8万平方米（地下二层）。
1.2基坑概况
本工程为上海嘉定万达投资有限公司投资建设的宝山万达广场项目基坑工程，拟建基坑大致呈长方形型，短边长约170m，长边长约260m，基坑面积约为44200m2，基坑开挖深度大部份为11.8m～12.8m。
基坑围护结构主要采用800厚连续墙+混泥土搅拌桩支护形式。
围护桩插入深度为24.7m～26.8m。
支撑体系采用两道混泥土支撑，在2个方向均采用二道混泥土支撑，并通过格构柱、混泥土系梁以形成整体框架支撑体系。
§2.建设场地岩土工程条件及基坑周边环境状况
2.1岩土工程条件
地质情况详见勘察资料
2.3基坑周边环境状况
拟建宝山万达广场基坑项目位于上海市宝山区，场地西至共和新路、北至一二八纪念路，场地地形较为平坦，地面标高约4.7m。
工程周边环境较为复杂，基坑周边3倍开挖深度范围内存在即有道路、房屋建筑、管线等建及轨道交通一号线和南北高架匝道。
基坑东侧有2栋建筑及垃圾房、南侧为住宅区，西侧为共和新路及轨道交通一号线，北侧为一二八纪念路。
§3.监测目的和依据
3.1监测目的
在岩土工程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、地下构筑物的受力状态和力学机理、施工条件以及外界其它因素的复杂性，岩土工程迄今为止还是一门不完善的科学技术，很难单纯从理论上预测工程中可能遇到的问题，而且理论预测值还不能全面而准确的反应工程的各种变化。
所以，在理论分析指导下有计划的进行现场监测是十分必要的。
监测可谓是对工程施工质量及其安全性用相对精确之数值解释表达的一种定量方法和有效手段，是对工程设计经验安全系数的动态诠释，是保证工程顺利完成的必需条件。
在预先周密安排好的计划下，在适当的位置和时刻用先进的仪器进行监测可收到良好的效果，特别是在工程师根据监测数据及时调整各项施工参数，使施工处于最佳状态，实行“信息化”施工方面起到日益重要的、不可替代的作用。
通过先进可靠的手段，建立一个严密的、科学的、合理的监测控制系统，确保该基坑工程及其周围环境在施工期间的安全稳定。
通过监测工作，达到以下目的：
3.1.1.发现不稳定因素
由于土体成分的不均匀性、各项异性及不连续性决定了土体力学的复杂性，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。
3.1.2.验证设计，指导施工
通过监测可以了解结构内部及周边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。
3.1.3.保障业主及相关社会利益
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，有利于保障业主利益及相关社会利益。
3.2监测依据
本次监测计划方案编写依据：
上海市宝山区万达广场项目基础工程招标总平面图、围护结构平面图、设计单位、管线单位、地铁公司对于施工监测的要求。
本次监测计划方案执行标准：
1、《工程测量规范》（GB50026－93）
2、《地基基础设计规范》（DGJ08－11－1999）
3、《基坑工程设计规范》（DGJ08－61－97）
4、《国家精密水准测量规范》（GB/T15314－940）
5、《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-2007）
6、《岩土工程勘察规范》（DGJ08－37－2000）
7、《基坑工程施工监测规程》（DG/TJ08-2001-2006）
8、《建筑基坑工程监测技术规范》GB/50497-2009）
9、上海市管线办有关要求
10、根据地铁公司有关监测要求
§4.监测项目
4.1监测项目
根据周边环境特点、基坑自身特点、设计要求、管线单位、地铁公司有关要求及类似工程经验，按照安全、经济、合理的原则设置监测项目如下：
4.1.1.邻近建（构）筑物竖向位移监测
4.1.2.邻近地下管线竖向、水平位移监测
4.1.3.基坑周边地面竖向位移监测
4.1.4.基坑围护墙顶竖向、水平位移监测
4.1.5.坑外土体及基坑围护墙体深层水平位移监测（测斜）
4.1.6.基坑坑外地下水位观测
4.1.7.支撑内力测试
4.1.8.立柱桩竖向位移监测
4.1.9.轨道交通一号线监测
§5.基准点、监测点的布设
5.1基准点的布设
（A）.布设目的
主要是为了测定基础施工期间，各变形体（建筑物）的平面位置或高程随施工阶段的变化而产生的位移大小、位移方向；当位移量超过警戒线时及时报警；以便施工单位采取有效措施进行技术处理，确保施工安全有序的进行。
通过进行整体变形分析，有效验证设计参数。
为保证所有监测对象在同系统中比较和监测成果的可靠性而布设监测控制网，主要用于建（构）筑物、地下管线等方面的监测。
监测控制网分两种：
平面控制网用于位移监测；水准控制网用于沉降监测即垂直位移监测。
（B）.控制点布设
水准控制点计划布设3个，编号为BM1～BM3。
控制点埋设位置在3倍与桩长的范围外，建立水准测量闭合环，定期检校其稳定性。
控制点具体布设情况将在进场后根据现场条件进行布设。
水平位移控制点计划布设8点：
因本工程面积大，基坑边比较长，利用深埋基准点做起算点，用二级导线在场内加密基准点，形成控制网，水平位移拟采用准直线法进行观测，利用加密点间形成的准直线观测基坑边某一测点的位移量。
即将全站仪或2”级经纬仪架设在其中一个基准点上，后视另一点，两点之间形成一条基准线，观测时在每个监测点设置带有刻度的占牌，正倒镜两测回测得每个监测点的位移值，观测误差≤±1mm。
各监测点的初始值取3次观测值的平均值。
5.2监测点的布设
5.2.1.邻近建（构）筑物沉降、位移、裂缝及倾斜
（A）.布设目的
通过对周边道路、建（构）筑物及保护建筑围墙的沉降实施连续监测，了解施工对其影响程度，便于分析产生原因，控制沉降及变形量发展，确保施工安全顺利进行。
（B）.测点布设
沉降监测点：
直接用电锤在建（构）筑物外侧墙体上打洞，并将膨胀螺栓或测绘钉打入墙体，并用水泥敷牢；或用水泥钉及射钉枪直接将射钉打入墙体的设计位置处。
5.2.2.邻近地下管线竖向、水平位移
（A）.布设目的
通过对周边地下管线竖向、水平位移实施连续监测，了解施工对其影响程度，便于分析产生原因，控制沉降及变形量发展，确保市政管线的安全使用及施工安全顺利进行。
（B）.测点布设
管线点的布设应根据基坑周围地下管线的功能、管材、接头形式、埋深等条件，在施工前按15～25m间距布设好管线竖向及水平位移监测点。
监测点按间接方式布设，采用专用测钉在地下管线顶部地面布设，也可利用窨井、阀门、抽气孔以及检查井等管线设备作为监测点。
5.2.3.基坑周边地面竖向位移监测
（A）.布设目的
由于基坑周边环境较为复杂，基坑在沉桩、围护、降水、开挖施工过程中会对周边土体带来变动，通过对周边地面沉降的控制，保证周边道路、管线及建筑物的安全，确保基坑顺利施工。
（B）.测点布设
周边地面竖向位移监测点采用专用测钉按剖面垂直于基坑边布设，剖面间距为30～50m，每侧边剖面线至少1条，监测剖面线延伸长度大于3倍基坑开挖深度。
每条剖面线上的监测点由内向外先密后疏布设5个。
5.2.4.基坑围护顶竖向、水平位移监测
（A）.布设目的
由于基坑开挖期间大量土方卸载，基坑周边土压力向坑内增压，围护桩将产生纵、横向的位移变形，围护桩的纵、横向变形的信息，对基坑的安全保护是必不可少的监测内容。
（B）.测点布设
将道钉在浇注围护体顶圈梁混凝土过程中，于设计位置处直接将观测点埋入，一般沿圈梁均匀布设围护桩沉降监测点，局部加密，具体位置对围护桩顶位移点，桩顶位移点通常采用围护桩（或顶圈梁）内埋设沉降标志的方式布设测点，埋设方法如图。
5.2.5.基坑围护墙体深层水平位移监测（测斜）
（A）.布设目的
对基坑开挖阶段围护体及坑外土体纵深方向的水平变位进行监控，从而根据地层移动理论和长期大量的工程经验，通过公式、分析、经验得出围护结构的安全性；根据监测数据，有效地、正确地反馈设计和施工，以针对性的采取措施，确保基坑和地下管线的安全。
（B）.测点布设
连续墙钢筋笼内测斜管的安装方法：
先将测斜管连接起来，连接时在接头套管内涂上PVC胶水，将两节管对节紧密后，拧紧固定螺丝，再用胶布将接头缝隙包扎严密。
在施工单位将连续墙钢筋笼制作完成后，将连接好的测斜管绑扎在钢筋笼上，测斜管底端宜比钢筋笼短100cm，管内一对槽口的连线应垂直于型钢横面，绑扎时尽量减少管道的弯曲，使其轴心在一条直线上。
顶部比钢筋笼略短，有特殊要求的可根据墙顶的埋深和后续施工工序，确定测斜管顶部的保留长度。
在钢筋笼放入槽段内时，将管内注满清水，再将管口密封。
测斜管连续墙中测斜管的安装
5.2.6.基坑内外地下水位监测
（A）.布设目的
通过坑外水位观测可控制基坑工程施工降水对周围地下水位下降的影响范围和程度，防止基坑工程施工中的水土流失。
是判断基坑周边环境安全性的主要依据之一，而坑内水位观测可直接了解降水效果。
（B）.测点布设
坑外水位孔应围绕围护结构和被保护对象（如建筑物、地下管线等）两者之间进行布设，通过对基坑开挖期间或开挖后围护结构的止水状态进行监控，依此推断围护体有无渗漏、流砂等岩土工程病害，确保基坑及周边环境的安全。
在坑内降水和基坑开挖前拟在大基坑四周布设，水位孔埋设时先采用30型钻机成孔，钻孔直100mm，清除泥桨，然后将Φ53的PVC管插入钻孔内，用滤料填实。
PVC水位管下部2m范围内打孔（Φ6左右），外用滤网布包裹，利于渗水，管顶用保护盖封口。
坑内观测孔可利用降水单位的降水孔直接进行观测。
5.2.7.支撑轴力监测
（A）.布设目的
基坑开挖期间由于坑外水土压力对支护体系传来水平荷载，通过对支撑轴力的监测，可得出钢筋与混泥土共同工作、变形协调条件。
（B）.测点布设
将钢筋计直接焊接在支撑杆件1/3处的主筋上，监测传感器布置在选定的监测断面4个角边上，通过连杆或电焊的方式把钢筋计与受力主筋连接，在安装钢筋计的位置上先截下一段不小于传感器长度的主筋，然后将连上连杆的钢筋计焊接在被测主筋上。
5.2.8.立柱竖向位移监测
（A）.布设目的
为及时掌握由于基坑开挖坑内大量土体卸荷后支撑立柱的回弹量，为支护体系的安全性分析提供适量可供参考的有益信息。
（B）.测点布设
直接用电锤在立柱桩顶部支撑上打洞，并将膨胀螺栓或道钉打入砼体，并用水泥敷牢；或用水泥钉及射钉枪直接将射钉打入墙体的设计位置处。
综上所述，布设的各类监测元件情况及数量如下：
序号
监测项目
测点数量
备注
1
邻近建筑物、轨道交通竖向位移监测
建筑66点、轨道交通及高架19点
倾斜按需要布设
2
邻近地下管线竖向及水平位移监测
各56点
3
基坑周边地表竖向位移监测
30点
4
围护顶竖向及水平位移监测
各36点
5
围护结构及坑外土体深层侧向位移监测
15孔
6
基坑坑外水位观测
10孔
7
支撑轴力监测
7组
8
立柱竖向位移监测
12点
注：
以上各监测点的具体位置可见监测点平面布置示意图。
§6.监测方法及精度
6.1沉降观测（邻房、管线、墙顶、轨道交通及高架、周边地面、立柱）
6.1.1.测试方法
沉降观测采用独立高程系统，在距施工区域100米外设置一深埋水准点BM1为本工程监测高程基准点，并在3倍监测范围以外（600米）以内的区域设置3个水准点：
BM2、BM3、BM4监测基准点，采用高精度水准仪按国家二等水准测量规范要求往返求出该四点高差，并令BM1高程为3.000m，则BM2、BM3、BM4高程可求得。
以该三点临时水准点作为本工程日常变形监测的高程起算点。
各监测点的高程是通过高程起算点形成的一条Ⅱ等水准闭合路线，由线路中的工作点来测定各监测点高程。
各测点初始值均取3次测试的平均值。
观测结果采用计算机进行严密平差计算，保证水准路线闭合差≤±0.3
（mm）（N为测站数），经计算后可得到建（构）筑物的沉降或隆起变化情况。
现场观测
使用仪器
计算步骤：
△Hi＝Hi,j+1-Hi,j
Hi,j=Hbm+（∑h后i,j-∑h前i,j）
Hi=∑△Hi
其中：
△Hi----各监测点本次变化量
Hbm----基准点高程
Hij----第i号监测点第j次观测高程
h后i,j----第i号监测点第j次观测时后视观测读数。
h前i,j----第i号监测点第j次观测时前视观测读数。
Hi----各监测点累计变化量
6.1.2.测试精度
水准测量用DSZ2+FS1精密水准仪，其标称精度为：
±0.7mm/Km，读数精度为0.01mm。
6.2水平位移观测（围护顶、管线）
6.2.1.测试方法
采用小角度法或基准线法进行。
基准线法是在基坑每边设立2点参照点，建立一条基准线，用经纬仪投影至地面，尽量在基准线上布设水平位移点，用钢尺量测位移点到轴线的偏距E，从而了解围护体顶部水平位移的情况。
某监测点本次E值与前次E值的差值为该点本次位移变化量，本次E值与初始的E值之差值即为该点累计位移量。
角度法计算步骤：
△Si＝（Ai×Li）/ρ
Ai＝Bi,j+1-Bi,j
Si＝∑△Si
其中：
△Si-----各监测点相对上次观测的本次位移量
Si-----各监测点相对初始值的累计位移量
Ai----各监测点在固定测站上前后两次角度观测变化量
Bi,j----在固定测站观测第i个监测点第j次观测方位角
Li----测站至监测点的距离
ρ-----计算常数
6.2.2.测试精度
平面控制点测量采用DT102C经纬仪，其标称精度为：
测角2，测距2mm±2ppm。
6.3基坑围护墙体深层水平位移监测（测斜）
6.3.1.测试方法
管内由测斜探头滑轮沿测斜套管内壁导槽（与基坑边线垂直）渐渐下放至管底，配以伺服加速度式测斜仪，自下而上每1米（或0.5m）测定该点偏角值，然后将探头旋转180度，在同一导槽内再测量一次，合起来为一测回，由此通过叠加推算各点的位置值。
每个测斜管每测点的初始值，为测斜管埋设稳定后并在开挖前取2测回观测的平均值。
施工过程中的日常监测值与初始值的差为其累计水平位移量，本次值与前次值的差值为本次位移量。
现场测试
使用仪器
计算步骤：
式中：
△Xi为i深度的累计位移（计算结果精确至0.1mm）
Xi为i深度的本次坐标（mm）
Xi0为i深度的初始坐标（mm）
Aj为仪器在0方向的读数
Bj为仪器在180方向上的读数
C为探头标定系数
L为探头长度（mm）
αj为倾角
6.3.2测试精度
围护桩深层水平位移测量采用CX-03C测斜仪，其标称精度为±0.1mm/500mm。
6.4基坑坑外地下水位监测
6.4.1测试方法
水准联测各管口高程h孔口后，直接用钢尺水位仪测试水位管内水位深度。
慢慢将探头放入水面，刚接触水面时在钢尺上读数一次，然后慢慢将探头拉出水面，当探头刚离开水面时在钢尺上再读数一次，取两次平均值即为水面之深度h深。
特别需要注意的是：
初值的测定在开工前2~3天，在晴天连续测试水位取其平均值为水位初始值；遇雨天，在雨天后1～2天测定初始值，以减小外界因素的影响。
使用仪器
水位监测计算公式如下：
h水=h孔口一h深
dh水i=h水i一h水i-1
Dh水i=（dh水1+dh水2+…+dh水i）
式中：
h水一一水位高程
h孔口一一管口高程
h深一一地下水位深（管口与管内水面之深度）
dh水i一一本次水位变化
Dh水i一一累计水位变化
6.4.2测试精度
水位观测采用LY-2水位计，测量精度为≤1.0mm。
6.5支撑轴力监测
6.5.1测试方法
接通频率仪电源，将频率仪两根测试导线分别接在传感器的导线上，按频率仪测试按钮，频率仪数显窗口会出现数据（传感器频率）反复测试几次，观测数据是否稳定，如果几次测试的数据变化量在1Hz以内，可以认为测试数据稳定，取平均值作为测试值，由于频率仪在测试时会发出很高的脉冲电流，所以在测试时操作者必须使测试接头保持干燥，并使街头处的两根导线分开，不要有任何接触，不然会影响测试结果。
钢筋混泥土支撑轴力计算公式如下：
Nc=σs（Ec+Es+Ac+As）
=ỡjs（Ec+Es+Ac+As）
ỡjs=4
［Kj（ƒji2-ƒj02）/Ais］
式中 Nc—支撑内力（Kn）；
σs—钢筋应力（Kn/mm2）；
ỡjs—钢筋计监测平均应力（Kn/mm2） ；
ĸj—第j个钢筋计标定系数（Kn/Hz2）；
ƒji—第j个钢筋计监测频率（Hz）；
ƒj0—第j个钢筋计安装后的初始频率（Hz）。
Ais—第j个钢筋计截面积（mm2）。
Ec—混凝土弹性模量（Kn/mm2）；
Es—钢筋弹性模量（Kn/mm2）；
Ac—混凝土截面积（mm2）；AC=Ab-AS Ab—支撑截面积（mm2）
As—钢筋总截面积（mm2）。
6.5.2测试精度
轴力观测采用数显频率仪，测量范围在500-5000Hz，分辨率0.1Hz。
§7.监测期和监测频率
根据有关规范和有关部门提出的监测要求，监测工作自始至终要与施工的进度相结合，监测频率应与施工的工况相一致，应根据基坑施工的不同阶段，合理安排监测频率：
现场监测频率表
监测内容
监测频率
桩基、围护及坑内降水
基坑
工程开挖
底板
浇筑后
支撑拆除
备注
邻房、轨道交通、高架
1次/3天
1次/1天
1次/3天
1次/3~7天
地下综合管线监测
1次/3天
1次/1天
1次/3天
1次/3~7天
周边地面竖向位移监测
1次/1天
1次/3天
1次/3~7天
围护顶部变形监测
1次/1天
1次/3天
1次/1天
墙体侧向变形监测
1次/1天
1次/3天
1次/1天
基坑坑外水位监测
1次/1天
1次/1天
1次/3天
1次/1天
支撑轴力监测
1次/1天
1次/3天
立柱竖向位移监测
1次/1天
1次/3天
注：
监测频率可根据监测数据变化情况作相应增减。
§8.监测报警及异常情况下的监测措施
各项监测的报警指标应按照以下原则确定：
8.1.满足设计计算的要求，不可超出设计值；
8.2.满足测试对象的安全要求，达到保护目的；
8.3.满足各保护对象的主管部门提出的要求；
8.4.满足现行的相关规范、规程的要求。
监测报警指标一般以总变化量和变化速率两个量控制，累计变化量的报警指标以变形控制标准的70%作为报警值。
本工程报警指标初步拟定为：
序号
监测内容
日报警值
累计报警值
备注
1
邻房、轨道交通、高架
±2mm/d
±10mm
2
地下综合管线监测
±2m/d
±10mm
3
周边地面竖向位移监测
±2mm/d
±20mm
4
围护顶部变形监测
±2mm/d
±20mm
5
墙体侧向变形监测
±2mm/d
±20mm
6
基坑坑外水位监测
±200mm/d
±500mm
7
支撑轴力监测
设计值80%
8
立柱竖向位移监测
±2mm/d
±20mm
最终监测报警值需得设计计算确认。
如果监测项目有超过报警值我方会在第一时间通知业主、监理、总包单位，请业主组织会议，及时处理掉工程隐患，以确保施工的顺利进行。
§9.监测数据处理与信息反馈
在现场设立微机数据处理系统，进行实时处理。
每次观察数据经检查无误后送入微机，经过专用软件处理，自动生成报表。
监测成果当天提交给业主、监理、总包及其它有关方面。
现场监测工程师分析当天监测数据及累计数据的变化规律，并经项目负责人审核无误后当天提交正式报告。
如果监测结果超过设计的警戒值即向建设方、总包方、监理方发出警报，提请有关部门关注，以便及时决策并采取措施。
每周提供监测周报，并附带变化曲线汇总图；监测工程结束后三周内提供监测总结报告。
本工程工作信息流程如下：
§10.监测人员的配备
本次监测设项目组，其主要人员有4人.
姓名
职称
桩基及基坑施工
专业
备注
杨刘柱
工程师
项目负责人
测量
江远红
测量员
现场负责人
测量
李正明
测量员
环
升级会员 