基坑监测方案.docx
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基坑监测方案
地下综合管廊城市试点PPP项目
凤凰大道西段—基坑监测方案
1.编制依据
本次地下综合管廊基坑监测方案严格按照以下文件及国家、行业的有关规范及法规编制，编制主要依据如下：
本次监测方案的主要技术依据如下：
（1）《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838-2015）；
（2）《混凝土结构设计规范）》（GB50010-2011）；
（3）《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98）
（4）《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）；
（5）《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）
（6）《工程测量规范》（GB50026-2007）；
（7）《建筑基坑工程监测监测技术规范》（GB50497-2009）；
（8）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
（9）《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98）；
（10）其它相关技术规范与标准；
（11）xxx市综合管廊工程设计文件。
2.工程概况
xxx市地下综合管廊城市试点PPP项目凤凰大道西段总长1.145公里，凤凰大道西段道路已经施工完毕，为了准确掌握综合管廊基坑开挖、施工过程的动态情况，了解开挖、综合管廊施工对基坑深层水平变形情况，确保地下综合管廊工程施工和运营的安全，需要对地下综合管廊基坑开挖过程中地表位移、地表裂缝和基坑深部水平变形进行监测。
凤凰大道西段
图2-1工程地理位置图
凤凰大道西段综合管廊为双舱管廊，分别为综合舱和热力舱。
管廊宽度为8600mm，高度3350mm，底板厚450mm，顶板厚400mm，壁厚300mm。
图2-2凤凰大道西段综合管廊断面图
3.监测目的及原则
3.1监测目的
监测目的：
由于地下综合管廊开挖形成的基坑的工程地质条件在前期勘察工作中难以认识透彻，而且基坑的稳定性又受环境综合因素影响，具有动态变化的特点。
通过对基坑和周边建筑物在土方开挖阶段及基础施工阶段的连续、定期等周期性变形及沉降监测，可以获得本工程基坑施工过程中的沉降、位移形变的实时观测数据资料，并通过对其进行的实时测量、处理、分析，得到基坑和周边建筑物的形变变化情况及未来的形变发展趋势，以有效地评价其基坑变形对各建筑物所产生的形变敏感性影响和危害。
对所发现的变形速率过快、过大等异常形变现象时，及时警示建设施工各方，积极采取有效的应对措施，防止施工过程中带来安全质量事故的发生，确保建筑基坑、建筑主体和周边建筑物的整体安全。
加强监测对及时准确地评价基坑的稳定性、制定经济合理、安全可靠的基坑开挖方案均具有重要的意义。
通过安全监测可掌握基坑开挖前后地表位移和基坑深层水平变形的变化特征及规律，及时了解基坑的工作性态，指导和验证施工，优化设计，预测预报基坑的失稳方式、发生时间及危害性，以便及时采取防灾措施，尽量避免和减轻经济损失和社会影响。
加之地下综合管廊工程目前尚未建立起完善有效的监测网络，积累的监测数据也不多。
为防止在施工过程中，以及竣工验收移交后，突发性地质灾害的发生、确保施工人员的生命、财产安全及管廊的正常运营，同时检验和指导施工，因此有必要建立健全基坑开挖监测网络。
3.2监测原则
监测原则：
在充分考虑地下管廊开挖形成的基坑所处工程地质条件和基坑潜在失稳模式的情况下，应以施工安全监测为主，突出重点，兼顾全局，监测点应按设计要求布置，安全监测以仪器量测为主，人工巡视和宏观调查为辅。
4.监测项目
根据国家及贵州省相关规范、标准，结合地下综合管廊工程特点、周边环境状况、地层及水文地质情况，最准确定监测项目主要为位移监测和变形监测。
位移监测包括，地表水平、垂直位移监测和基坑周边建（构）筑物沉降监测。
变形监测主要指基坑深层水平变形监测。
5.监测方案
5.1监测内容
5.1.1位移监测
a）监测等级
根据《建筑基坑工程监测技术规范》规定，Ⅱ级基坑的位移监测，按变形测量等级的三级进行观测，中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司编制的《xxx市地下综合管廊（示范工程）2标段地下综合管廊施工图设计》要求，按照垂直位移观测高差中误差≤1.5mm，位移观测观测点坐标误差≤l0mm的精度要求进行观测。
b）测点布置
地表位移观测点参考中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司编制的《xxx市地下综合管廊（示范工程）2标段地下综合管廊施工图设计》并根据现场实际情况，每公里设立4座基准点、4处地面监测点进行埋点和测放等作业。
基坑周边建（构）筑物沉降监测范围为基坑边缘以外2倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境作为监测对象。
监测点布设在周围建筑边角、新旧建筑或高低建筑交接处两侧及不同结构分界处，间距为15m-40m。
周围建筑变形监测点位布设，直接将测量标志镶嵌在基坑周边建筑的外墙墙角、外墙中部部位的墙上或柱上。
c）监测周期及频率
基准测点的水平位移和垂直位移监测周期为每月复测一次；地表水平位移和垂直位移测点点距15m，监测频次为3天；每个断面共4个地表沉降观测点；基坑周边建（构）筑物沉降观测点的数量要根据周边建筑物的实际情况布设，监测频次为3天。
同时进行地面裂缝观察：
基坑开挖前，记录已有裂缝分布位置和数量，测量其走向、长度、宽度和深度等情况；基坑开挖后监测既有裂缝的发展情况，同时密切关注新增裂缝分发展情况。
d）观测点埋设方法
水平位移和垂直位移监测点应埋设在基坑开挖深度3倍范围以外不受施工影响的稳定区域，或利用已有稳定的施工控制点。
在基坑开挖之前即在观测点位置埋设强制归心螺栓，待螺栓周边砼达到7天强度后立即进行位移监测的观测作业。
e）测量仪器
使用远程位移测量系统对每次测点的GPS测量元件进行周期性监测。
5.1.2变形监测
a）监测等级
根据《建筑基坑工程监测技术规范》规定，该基坑设计等级为二级，结合中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司编制的《xxx市地下综合管廊（示范工程）2标段地下综合管廊施工图设计》要求，地面最大沉降量≤0.3%H，围护结构最大水平位移≤0.4%H且≤50mm，H为基坑深度，测斜管及地面沉降监测点纵向间距为15m，沉降及位移最大控制速率为3mm/d。
b）测点布设
基坑深层水平变形监测孔距15m，在基坑开挖前，从地面钻孔，将每个多点位移计安装至设计位置。
单孔深9m，单孔测点1m/个；每个断面2个测孔。
c）监测周期及频率
根据设计院设计要求及《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）进行监测。
监测周期为基坑开挖前至基坑回填完毕。
监测频率根据施工进度确定，一般情况下监测频次3天，在开挖卸载急剧阶段，应每天三次，其余情况可以1次/2～3天，当监测结果较大时，应连续观测。
当有下列情况时，测点监测频率应视现场情况加密至正常情况下的2～3倍，a）施工现场降雨天气；b）围护结构位移较大或增加较快；c）测点监测数据异常变化；d）基坑附近有突然增大的异常荷载。
d）观测点埋设方法
深孔位移监测采取埋设测斜管，应用移动式测斜进行监测。
测斜管布设深度，必须穿过基坑深度的1.5倍，或按设计要求深度布置，以保证测斜管底部处于不动状态。
根据现场条件，
e）测量仪器
测量仪器采用移动式钻孔测斜仪
该套仪器主要由：
1）移动式测斜探头；2）数字式接收仪；3）高强度传输电缆；4）专用测斜管四部分组成。
工作原理：
依据探头轴线位置与铅锤线夹角的变化值，通过一定的数理换算关系求得岩土体某深度位置处的侧向位移，产生位移较明显的地方即确定为滑动变形的位置。
测量仪器工作原理如图所示：
图5-1测斜仪工作原理图
变形曲线图位移曲线图
图5-2测斜仪成果曲线图
照片1钻孔倾斜仪以及垂直探头和测斜管
照片2钻孔倾斜仪测试系统工作过程
5.2监测方案
为准确掌握地下综合管廊基坑的动态情况，了解开挖、综合管廊施工对基坑深层水平变形情况，确保地下综合管廊工程施工和运营的安全，需要对基坑深层水平位移监测工作，基坑监测图如图5-3所示。
时间暂时定为从基坑开挖施工开始，到工程施工结束。
监测方案如表5-1所示。
图5-3地下综合管廊基坑监测图
表5-1监测方案一览表
监测项目
监测点布置说明
埋设元件
监测仪器
地表位移及建（构）筑物沉降监测
每公里设立4座基准点、4处地面监测点进行埋点和测放等作业。
基准测点的水平位移和垂直位移监测周期为每月复测一次；地表水平位移和垂直位移测点点距15m，监测频次为3天；每个断面4个地表沉降观测点。
基坑周边建（构）筑物沉降监测测点数量根据基坑周边建（构）筑物情况而确定，监测频次与水平、垂直位移监测周期一致。
同时进行地面裂缝观察：
基坑开挖前，记录已有裂缝分布位置和数量，测量其走向、长度、宽度和深度等情况；基坑开挖后监测既有裂缝的发展情况，同时密切关注新增裂缝分发展情况。
GPS测试元件
远程位移监测系统
基坑深层水平变形监测
基坑深层水平变形监测孔距15m,监测频次3天，单孔深9m，单孔测点1m/个；每个断面2个测孔；地面最大沉降量≤0.3%H，围护结构最大水平位移≤0.4%H且≤50mm，H为基坑深度，测斜管及地面沉降监测点纵向间距为15m，沉降及位移最大控制速率为3mm/d。
测斜管
钻孔
倾斜仪
6.远程自动测试系统设计
6.1测试系统的主要构成
测试系统有以下部分组成：
（1）监测元件
包含各个监测项目中使用的监测元件。
（2）远程智能集采箱
该集采箱集成智能集采控制设备及远程数据采集传输设备，采用单总线方式进行系统集成，最多可控制256个测试元件。
（3）供电系统
现场主要采用太阳能供电设备。
6.2远程自动监测系统组网设计
设置一个远程监测站，配备YH0880远程智能集采箱、太阳能电源（蓄电池），防水保护机箱以及防雷击装置等。
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