基坑支护工程监测技术方案完整.docx

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基坑支护工程监测技术方案完整

Xxxxxxxxxxx项目基坑支护监测

技术方案

Xxxxxxxxxxx有限公司

20xx年xx月xx日

1.工程概况

Xxxxxxxxxxx项目基坑位于合Xxxxxxxxxxx路交口。

基坑开挖深度为10.95m-12.45m，基坑采用顺做法施工，选用灌注桩加预应力锚索结合形式作为围护结构。

基坑东侧及南侧设有轨道交通保护线，北侧有两栋既有建筑物。

基坑安全等级为一级。

2.监测方案编制依据

1.相关设计资料

2.区域地质资料

3.现场调查情况

4.国家、xx市颁布的现行有关规范、标准及相关文件。

《国家一、二等水准测量规程》（GB12897-2006）

《工程测量规范》（GB50026-2007）

《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）

《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）

《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98

《城市测量规范》（CJJ/T8-2011）

《城市地下水动态观测规程》（CJJ76-2012）

3.监测目的及监测前的准备工作

3.1监测目的

在工程施工期间对项目周边设施以及工程本身的变形进行独立的第三方监测，为业主和设计、监理、施工单位提供及时、可靠的信息用以评定工程施工对环境的影响，并对可能发生的危及结构安全、施工安全、环境安全的隐患或事故提供及时、准确地预报及工程突发危险部位的紧急监测，让有关各方面作出反应、避免事故的发生。

3.2监测前的准备工作

⑴搜集区域地质资料，充分借鉴已有工程实例。

⑵认真研读本工程基坑地质资料与设计方案，熟悉相关规范。

⑶编制监测方案。

⑷观测前将使用监测仪器在国家授权计量检定单位检定，检定合格方能使用。

⑸在施工前组织人员设备进场，并随施工进度完成监测点布设与初值的读取，初值读取不少于两次。

4.监测范围及监测点布设

4.1监测工作范围

根据本项目的具体情况，按规范参考图纸要求监测项目如下：

⑴支护桩桩顶水平位移监测

⑵支护桩深层水平位移监测

⑶锚索应力监测

⑷围护桩应力监测

⑸周边地表竖向位移监测

⑹周边建筑物竖向位移监测

4.2监测点布设

监测点布设原则：

⑴支护桩桩顶水平位移：

监测点应沿基坑支护结构布置，周边中部、阳角处应布置监测点。

每15～20m布设一个监测点，每边监测点数目不应少于3个，具体布设方案参考设计图纸要求。

⑵支护桩深层水平位移：

监测点水平间距为30～50m，在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位适当加密，每边监测点数目不少于1个，测斜管长度不小于支护桩深度。

本工程须埋设6根测斜管。

⑶锚索应力：

锚索内力较大或具有特征性的部位。

⑷围护桩应力：

监测点宜布设在桩体1/3处，应力监测应考虑温度变化等因素影响。

本工程共布设3组。

⑸周边地表竖向位移:

监测点宜按监测剖面设在基坑中部或其他有代表性的部位。

⑹周边建筑物竖向位移:

沉降观测点宜布设在建筑物四角、沿外墙每10～15m处或每隔2～3根柱基上。

各项目监测点布设位置见后附图，监测项目及监测点数量见表4-1：

表4-1监测项目及监测点数量

监测对象

监测项目

数量

备注

基坑部分

支护桩桩顶水平位移监测

15个

——

支护桩深层水平位移监测

6个

——

支护桩应力监测

3组

每组埋设4支应力计

锚索拉力监测

6个

——

周边环境

周边地表竖向位移监测

9个

——

周边建筑物竖向位移监测

24个

——

5.监测精度、警戒值和监测频次

5.1监测精度要求

各监测项目精度要求如表5-1所示

表5-1各监测项目精度要求

监测项目

监测精度

水平位移

测量精度为1mm

竖向位移

测量精度为0.5mm

深层水平位移

测量精度为2mm/25m

5.2监测频率及警戒值

基坑的监测工作应从基坑开挖至地下结构施工至正负零。

监测数据达到或超过报警值时，应立即通知各有关方，以引起有关部门重视，根据设计提供的有关文件，各项监测频率及报警指标详见表5-2、表5-3所示。

表5-2现场监测频率

基坑

类别

施工进程

监测频率

一级

土方开挖

1次/3天

土方开挖结束（d）

≤3

1次/天

4～14

1次/5天

14～28

1次/7天

＞28

1次/15

注：

表中监测频率为监测数据正常情况下实施依据；

如遇特殊情况应适当调整监测频率；

监测周期为土方开挖至基坑回填结束。

表5-3监测预警值

序号

监测项目

累计值

（mm）

备注

1

支护桩桩顶水平位移监测

30

依据设计资料

2

支护桩深层水平位移监测

40

依据设计资料

3

支护桩应力监测

——

须设计提供

4

锚索拉力监测

——

须设计资料

5

周边地表竖向位移监测

30

依据规范

6

周边建筑物竖向位移监测

30

依据规范

注：

H为基坑实际开挖深度。

6.监测原理及方法

6.1水平位移监测

水平位移监测项目为支护桩桩顶水平位移监测。

⑴基准点布设：

设立于施工基坑开挖深度3倍距离之外的稳定区域，为提高监测精度，埋设强制对中观测墩或专门观测标石；本工程设置3个基准点，编号为JZ1、JZ2、JZ3。

在基坑周围设置4个工作基点，编号为J1、J2、J3、J4。

基准点复测周期应视基准点所在位置的稳定情况确定，在本工程中2个月复测一次，点位稳定后宜每季度或每半年复测一次。

⑵所用监测仪器：

表6-1水平位移监测仪器

序号

仪器名称及型号

仪器照片

主要精度指标

1

LeicaTCA2003

0.5”，1mm+1ppm×D

⑶所采用的监测方法：

基坑支护桩顶部水平位移监测一般有3种方法：

视准线法、测小角法、测坐标法。

针对本工程我方将采用测坐标法进行水平位移监测。

水平位移监测采用独立的平面坐标系统，按照两个层次布设观测网，即由基准点和工作基点组成控制网（路线）、由监测点及所联测的工作基点组成扩展网。

按照建筑变形测量二级精度要求施测。

各项限差符合表6-2求：

表6-2水平位移监测精度

等级

导线最弱点点位中误差（mm）

导线长度（m）

平均边长（m）

测边中误差（mm）

测角中误差（〞）

导线全长相对闭合差

二级

±4.2

1000

200

±2.0

±2.0

1：

45000

测量所用全站仪定期在有资质的计量检定单位进行检定。

作业开始时先对由基准点和工作基点组成控制网进行观测，作业过程中定期对基准点和工作基点进行观测，检验其稳定性。

对监测点监测时，在控制点上设置全站仪，测定监测点在独立坐标系统中的坐标值。

在基坑开挖的整个过程中采用相同的观测路线，并固定观测人员和仪器，选择最佳观测时段在基本相同的环境和条件下观测（如遇特殊情况除外）。

每次观测结束后，核对和复查观测结果，验算各项限差，确认全部符合规定要求后，对观测数据进行平差计算。

计算得出本次观测坐标值减去上次观测坐标值，求出各观测点的水平位移方向和距离。

⑷精度分析：

考虑到本工程的实际情况，监测视线距离可以控制在200m范围内。

测距精度对坐标精度影响为：

1mm＋1ppm×D（D=0.2km）=1.2mm，测角精度对坐标精度影响为：

0.5×3.14×2÷3600÷360×200000=0.48mm，一测回总精度为：

，两测回求平均值的精度为

，所以使用本仪器测两个测回完全可以达到监测点1mm的精度要求。

6.2竖向位移监测

竖向位移监测项目包括支护桩桩顶竖向位移监测、竖托桩竖向位移监测、周边地表竖向位移监测、周边道路、管线竖向位移监测及周边建筑物竖向位移监测。

⑴基准点布设：

根据该工程现场及周围环境的条件，选择在受施工影响以外避开交通干道、地下管线、仓库堆栈、水源井、河岸、松软填土、滑坡斜面及标志易遭破坏的地点，相对稳定布设的地方，布置数量为3个。

按规范标准埋设基准点，采取保护措施并做醒目标识。

编号分别为BM1、BM2、BM3。

⑵所用监测仪器：

表6-3竖向位移监测仪器

序号

仪器名称及型号

仪器照片

主要精度指标

1

LeicaNA2+GPM3

最小读数0.01mm

⑶监测方法：

竖向位移监测采用独立高程系统,以基准点BM1为起算点（标高设定为±0.00000m），严格按照二级水准测量要求采用环形闭合路线进行观测，支线点作单程双测站观测。

各项限差符合表6-4要求：

表6-4水准测量精度

级别

基辅分划读数之差（mm）

基辅分划所测高差之差（mm）

环线路线闭合差（mm）

单程双测站高差较差（mm）

视线长度（m）

前后视距差（m）

前后视距累积差（m）

视线高度（m）

二级

0.5

0.7

≤1.0

≤0.7

≤50

≤2.0

≤3.0

≥0.2

注：

n为测站数

测量所用水准仪及水准尺定期在国家授权计量检定站进行检定。

作业中应经常对水准仪i角进行检查，当发现观测成果出现异常并认为与仪器有关时，及时进行检验与校正。

工作基点和竖向位移监测点的首次（即零周期）观测按往返观测，从第二次观测开始按单程观测，支线点按双测站观测。

作业过程中采用相同的观测路线，并固定观测人员和仪器，选择最佳观测时段在基本相同的环境和条件下观测（如遇特殊情况除外）。

观测过程中定期对三个基准点进行观测，检验其稳定性。

每次监测结束后，核对和复查观测结果，验算各项限差，确认全部符合规定要求后，对监测数据进行平差计算。

计算得出本次观测高程值减去上次观测高程值，得出监测点在这一时段的竖向位移量。

6.3深层水平位移监测

本工程深层水平位移监测为支护桩深层水平位移监测，采用绑扎式埋设测斜管。

⑴测斜管安装步骤如下：

①测管连接：

将4m（或2m、3m）一节的测斜管用接头逐节连接在一起，接管时除外槽口对齐外，还要检查内槽口是否对齐。

管与管连接时先在测斜管外侧涂上PVC胶水，然后将测斜管插入接头，在接头四个方向用自攻螺丝或铝铆钉紧固接头与测斜管。

注意胶水不要涂得过多，以免挤入内槽口结硬后影响以后测试。

自攻螺丝或铝铆钉位置要避开内槽口且不宜过长。

②接头防水：

在每个束节接头两端用防水胶布包扎，防止水泥浆从接头中渗入测斜管内。

③测管固定：

把测斜管绑扎在钢筋混凝土灌注桩的钢筋笼上。

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，发生上浮或侧向移动。

④端口保护：

在测斜管上端口，外套钢管，外套管长度应满足以后浮浆混凝土凿除后管子仍插入混凝土50cm。

⑤吊装下笼：

待钢筋笼就位后，在测斜管内注满清水，然后封上测斜管的上口，绑扎在钢筋笼上的测斜管随钢筋笼一起放入成孔内。

在钢筋笼起吊放入成孔过程中要有专人看护，以防测斜管意外受损。

当钢筋笼放到预定标高时，必须检查测斜管一对内槽是否垂直于基坑边线，如不垂直及时调整。

如遇钢筋笼入孔失败，应及时检查测斜管是否破损，必要时须重新安装。

⑥帽梁施工：

帽梁施工阶段是测斜管最容易受到损坏阶段，如果保护不当将前功尽弃。

因此在地下连续墙凿除上部混凝土以及绑扎帽梁钢筋时，必须与施工单位协调好，派专人看护好测斜管，以防被破坏。

同时应根据帽梁高度重新调整测斜管管口位置。

一般需接长测斜管，此时除外槽对齐外，还要检查内槽是否对齐。

⑵监测原理：

深层水平位移（测斜）采用滑动式测斜仪监测。

在监测前预先埋设测斜管。

基坑开挖时，测斜管随着支护结构的变形而产生变形，通过测斜仪逐段测量倾斜角度，就可得到测斜管每段的水平位移增量。

监测时将测斜仪探头轻轻滑入预埋的测斜管底部，自下而上每隔50cm向上拉线读数，通过专用的数据处理软件，即可得出不同深度的水平位移。

（如下图所示）

图6-1深层水平位移监测示意图

6.4桩体应力监测

（1）监测仪器

内力监测按不同的支护结构采用不同的传感器。

钢筋混凝土支撑一般采用振弦式钢筋应力计。

（2）钢筋应力计埋设方法

①在确定布设位置后，根据支撑结构各部分的最大应力值选择适用规格的钢筋应力计。

为了确保支撑系统本身的安全性，钢筋应力计的直径要与支撑系统结构钢筋的直径相当。

②一般采用焊接（接触对焊和电弧焊）或螺纹接口与主筋连接。

当用焊接方法连接时，注意传感体部分的温升不得超过70℃，如果过热，损坏环氧防潮层，破坏绝缘性能。

为此，应改用风冷、水冷方法降温。

③钢筋应力计的引出导线一般为1米长，工程施工前，如果导线不够长，可以相应用规格电缆连接。

特别要注意连接头的防潮和绝缘性能。

④钢筋应力计安设完成后，实施浇灌混凝土时，不得损坏导线，也不得使传感体承受过大的弯曲应力，以防局部过负荷和破坏绝缘层。

⑤安设后的数据传输线根据现场情况汇集到不受施工影响的安全区域，并存于固定箱体中，做明显标志，并提示严禁挪动破坏。

在安装结束后绘制电缆埋设走线图，交施工单位备案，以免在施工过程中对破坏电缆，导致数据的缺失。

⑥钢筋应力计连接完毕，在导线引出端，用高阻绝缘表测量，芯线和地之间的绝缘电阻要大于100兆欧姆以上。

电桥对角线阻抗相等并等于额定阻值。

⑦考虑到支撑结构钢筋在浇筑混凝土过程中产生的应力，取浇筑后基坑开挖前的钢筋计频率作为初始数据，以后按工程进展进行读数。

⑶支撑内力计算方法：

根据材料力学基本原理轴向受力可表述为:

（1）

对钢筋混凝土杆件，在钢筋与混凝土共同工作、变形协调条件下，轴向受力可表述为:

（2）

钢筋混凝土支撑内力计算方法可表达为:

（3）

（4）

=

（5）

式中

—支撑内力（kN）；

—钢筋应力（kN/mm2）；

—钢筋计监测平均应力（kN/mm2）；

—第j个钢筋计标定系数（kN/Hz2）；

—第j个钢筋计监测频率（Hz）；

—第j个钢筋计安装后的初始频率（Hz）。

—第j个钢筋计截面积（mm2）。

—混凝土弹性模量（kN/mm2）；

—钢筋弹性模量（kN/mm2）；

—混凝土截面积（mm2）；AC=Ab-ASAb—支撑截面积（mm2）

—钢筋总截面积（mm2）。

轴力计计算方法：

（6）

式中

—钢支撑轴力（kN）；

—轴力计标定系数（kN/Hz2）；

—轴力计监测频率（Hz）；

—轴力计安装后的初始频率（Hz）。

表面应变计计算方法：

（7）

式中

—钢支撑轴力（kN）；

—钢支撑截面积（mm2）；

—钢弹性模量（kN/mm2）；

—第j个表面应变计标定系数（10-6/Hz2）；

—第j个表面应变计监测频率（Hz）；

—第j个表面应变安装后的初始频率（Hz）。

7.基坑监测数据的处理

监测资料的整理按照国家《工程测量规范GB50026-2007》及《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）中相关的要求进行。

在工程监测阶段，严格按照监测方案实施对各监测物理量的监测，及时分析监测数据，为基坑稳定做出预报，将监测数据分析成果及时提交建设单位、设计及监理等相关部门。

在监测数据未达到报警值期间，向设计单位每周提交一次书面监测结果（包括每次的监测数据）。

监测数据如接近报警值时将及时通知各方，同时对此类监测物理量增加监测频率，根据近期的监测结果整理出测点的变化曲线，以便尽快采取有效保证措施。

保证监测数据及时、准确、完整，发现异常及时加强监测。

8.组织架构及技术力量配备

8.1组织架构

根据本项目的实际特点，我单位拟成立监测领导组。

为保证监测工作按时完成，项目部在人员配备、机构设置等方面充分考虑了本项目工作量大、施工工期长等实际特点，建立了与项目实施相适应的组织机构。

项目部建有3个监测小组。

组织架构图如下图所示。

安全监督

质量监督

监测2组

8.2技术力量配备

根据本项目的特点和要求，我单位已将本项目列为重点项目，因此从人员安排和技能配套等方面做出了详细的规划，具体的技术力量配置表详见表8-1。

表8-1监测人员一揽表

姓名

在本项目中职责

职称

主要资历、经验及承担过项目

Xxx

项目负责人

工程师

从事检测工作8年，承担过几十个类似工程。

Xxx

质量负责人

高级工程师

从事检测工作12年，有丰富管理经验。

Xxx

技术负责人

高级工程师

从事检测工作18年，主要从事技术工作。

Xxx

安全监督员

工程师

从事检测工作11年，多年现场安全管理经验。

Xxx

监测组长

助理工程师

从事检测工作6年，6年现场监测经验。

Xxx

监测人员

助理工程师

从事检测工作3年

Xxx

监测人员

助理工程师

从事检测工作3年

Xxx

监测人员

助理工程师

从事检测工作2年

Xxx

监测人员

助理工程师

从事检测工作1年

Xxx

监测人员

助理工程师

从事检测工作1年

Xxx

数据处理

助理工程师

从事检测工作4年

9.基坑监测仪器设备

序号

仪器名称

仪器设备

品牌型号

检定情况

01

水准仪S05

瑞士LeicaNA2

合格

02

水准仪DINI03

瑞士LeicaNA2

合格

03

全站仪

瑞士LeicaTC800

合格

04

全站仪

瑞士LeicaTS50

合格

05

CX-03E型测斜仪

国达

合格

06

振弦式读数仪

国达

合格

10.质量保证措施

10.1质量目标

①符合法律、法规、标准，恪守职业道德，信守合约承诺，合同履约率100％。

②质量策划合理、合规、可行，全过程控制严格，第一性资料准确完整，设计分析科学严谨，不发生重大质量安全事故，产品报告与工程的质量合格率100％。

③用领先的技术和周到的全程服务满足顾客需求，服务到位率100％，为顾客规避风险、创造投资效益，顾客满意度不低于90％。

④持续改进质量管理体系，坚持产品与服务的创新与创优。

10.2质量保证措施

①实行全面质量管理，强化质量保证体系，严格按照《建筑基坑工程监测技术规范》进行监测。

②监测用的主要仪器设备均经过国家授权的计量检定站进行年检标定，具有合格的检定证书。

定期对测量基准点或控制点进行复测，以确保其稳定性。

③布设点上应加保护装置,应有明显标志,周围不得堆积大体积或过重材料，以防止影响观测数据准确性。

④如果遭到破坏时，应尽可能在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，再联测已知点，归算到以前的数据上，保证该点观测数据的连续性。

⑤严格按照质量管理体系要求执行，对参与施工的所有人员经常进行技术培训，严格把质量关，设置专职质量监督员专门负责质量工作。

10.3处理发生影响监测数据质量事件的预案措施

监测数据必须是可靠真实的，数据的可靠性由测试元件安装或埋设的可靠性、监测仪器的精度、可靠性以及监测人员的素质来保证。

监测数据真实性要求所有数据必须以原始记录为依据，原始记录任何人不得更改、删除。

我单位配备专人定期检查监测原始记录。

现场埋设的监测元件都经过严格的检验和标定，没有检验和标定的原件坚决不能埋设。

监测所用仪器都经过国家授权的计量单位检定。

现场采集数据后，由数据处理人员进行平差计算。

当如发现数据不符合规范要求精度，立即查找原因。

如因仪器设备故障影响监测数据，立即将仪器送修并调用备用仪器。

对于监测基准点要加强保护并定期对监测基准点进行复测，保证测量数据的可靠性。

如监测数据出现异常，应立即进行复测，进行多次对比，研究数据异常原因。

11.安全文明监测保证措施

11.1安全监测保证措施

工作期间遵循“以人为本，安全第一，预防为主，以良好、健康、安全的环境赢得客户和社会的信任”的施工管理方针。

本次监测的安全问题除了通常的施工现场常规安全问题外，还有监测人员特殊职业环境的特殊安全问题。

在严格执行业主的现场施工管理规定的基础上，制定如下安全保证措施：

①各种监测操作人员和车辆驾驶员，必须持证上岗，开工前对人员进行全员入场教育，对重点工序进行专业技术培训，做好前期准备工作；进行安全、文明施工教育，落实安全、文明施工要求。

做好岗前安全教育，制定分工序的安全操作规程和安全奖惩制度。

采取监督和自检结合的措施，消除安全隐患确保施工安全。

②必要时在工程监测现场工作时应设置醒目标志，避免非监测人员进入工作现场。

③操作人员必须按照操作规程，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度。

严禁酒后操作机械或仪器，严禁机械与仪器设备带病运转或超负荷运转。

④基坑监测作业过程往往与基坑开挖等现场施工环节同步进行，可能会有交叉作业现象，因此，应该在监测方案实施前制定合理的工序安排，并于土方、基坑施工单位等协商，合理安排作业时间。

⑤基坑监测作业人员的作业场地往往处于基坑边缘等危险地带，因此要求作业人员必须佩戴安全带和穿着反光警示背心。

⑥在异常天气条件，如暴雨、大风、雪天等条件下，应制定相应的作业防护措施，如防风、防雷电、防滑等措施，确保作业安全。

11.2环保与文明监测保证措施

为了创造和谐的监测施工环境，保证监测施工不对施工现场及周边环境带来影响和破坏，我们制定了严格的环保和文明施工保证措施。

虽然基坑监测和沉降观测可能导致的环境影响可能性较小，但仍然要从以下几个方面加以注意：

①进场监测现场的车辆应保持清洁卫生，严禁随意按喇叭。

施工人员装卸测量仪器和设备时应该轻拿轻放，严禁大声喧哗。

若遇工地有泥浆或者下雨天，车辆在完成作业退场时应及时清理轮胎，以免将泥块或杂物带到工地以外的马路上。

②当基坑监测作业需要拆除围蔽与临时设施时应争得总包单位同意，并在测量作业完成后及时予以恢复，确保围挡完整无缺。

③当进行场区以外道路沉降测量时，施工车辆应该在测量作业范围以外设置明显的提示标志，若遇到上下班高峰等情况，应设置专人对路过车辆和行人予以引导，确保车辆和行人的安全。

④当现场却有需要将测量基准点设置在草地、花园等区域时，应争得相关单位同意，并在标志设置完成后及时对花草和人行道地砖等设施予以恢复。

⑤测量仪器设备应统一码放，保持现场施工场地整洁。

12.附图