基坑开挖监测方案.docx
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基坑开挖监测方案
5.1施工监测的重要性和目的
5.1.1施工监测的重要性
在基坑开挖的施工过程中，基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起维护结构承受荷载并导致围护结构和土体的变形，深基坑坑内土体的隆起、基坑支护结构及其周围土体的沉降和侧向位移等中的任一量值超过容许的范围，将造成基坑的失稳破坏或对周围环境造成不利影响。
基坑工程设置于力学性质相当复杂的地层中，在基坑围护结构设计和变形预估时，一方面，基坑围护体系所承受的土压力等荷载存在着较大的不确定性；另一方面，对地层和围护结构一般都作了较多的简化和假定，与实际有一定的差异；加之，基坑开挖与围护结构施工过程中，存在着时间和空间上的延迟过程，以及降雨、地面堆载和挖机撞击等偶然因素的作用，可能使得现阶段在基坑工程设计时对结构内力计算以及土体变形的预估与工程实际情况有较大的差异，并在相当程度上仍依靠经验。
因此，在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。
5.2.2施工监测的目的
基坑采取适当的支护措施是为了防止深基坑开挖影响周边设施的安全影响，保证基础施工的正常进行。
但在基坑工程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件等复杂因素的影响，很难单纯从理论上预测施工中遇到的问题，加之周围环境对基坑变形的严格要求，深基坑临时支护结构及周围环境的监测显得尤为重要。
基坑开挖和地下室施工期间开展严密的现场监测可以为施工提供及时的反馈信息，做到信息化施工，监测数据和成果是现场管理人员和技术人员判别工程是否安全的依据；另一方面，设计人员通过实测结果可以不断地修改和完善原有的设计方案，确保地下施工的安全顺利进行。
同时基坑施工监测的目的主要有：
1）根据监测结果，发现可能发生危险的先兆，判断工程的安全性，防止工程破坏事故的发生，采取必要的工程措施；
2）以基坑监测的结果指导现场施工，进行信息化反馈优化设计，使设计达到优质、安全、经济合理、施工快捷；
3）为设计人员提供准确的现场监测结果使之与理论预测值相比较，用反分析法求得更准确的设计参数，修正理论公式，不断地修改和完善原有的设计方案，以指导下阶段的施工，确保地下施工的安全顺利进行，同时也能为其它工程的设计施工提供参考。
5.3监测方案编制的依据
根据本工程监测技术要求、施工工况和具体的环境情况，本监测方案对监测项目的设置遵循合理、可靠、经济的原则。
基坑支护设计图纸；地质勘察报告等相关资料
相关规范、规程和标准
序号
名称
备注
1
工程测量规范
GB50026－2007
2
建筑变形测量规程
JGJ/T8-97
3
建筑地基基础设计规范
GB50007-2002
4
建筑基坑支护技术规程
JGJ120-99
5.4监测内容的设置
土钉支护边坡结构顶部沉降、水平位移监测；
科研北路道路的沉降观测；
地下水位监测（坑内地下水位监测、坑外边坡地下水位监测、科研北路下的水位监测；
道路（科研北路、基坑周边临时道路）裂缝监测，其中临时道路裂缝发生后，监测记录、并做好记号后立即采用灌浆封闭。
5.测量技术方法及要求
5.5.1监测技术方法
5.5.1.1沉降测量
采用相对高程系，利用建立的水准测量监测网，参照Ⅱ等水准测量规范要求用水准仪引测。
历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路，由线路的工作点来测量各监测点的高程。
各监测点高程初始值在施工前测定（至少测量2次取平均）。
某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量，本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。
5.5.1.2水平位移测量
视准线法
在基坑每边设立2个参照点，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移距离，从而了解围护体顶部水平位移的情况。
某监测点本次偏移值与前次偏移值的差值为该点本次位移变化量，本次偏移值与初始的偏移值之差值即为该点累计位移量。
坐标法
对于无法采用视准线法的测点，采用坐标法观测。
用全站仪架设于某稳定基准点，观测测点坐标，取三次平均值作为初始值。
本次观测值与前次观测值之差为该点累计位移量。
5.5.1.3地下水位量测
基坑内设置6个水位观察孔，科研北路南侧布置3个水位观察孔，将地下水位管放入孔中，再用中粗砂等渗透水材料填实，水位管管口高程可用水准仪测得。
管口顶部至管内水位的高差由钢尺水位计测出，由此计算水位与自然地面相对标高。
各孔水位高程的初始值在观测管埋设稳定后并在基坑开挖前作两次测定，取平均值为其初始值。
日常监测值与初始值的差值为其累计变化量，本次与前次测得之值的差值为其本次变化量。
5.5.2监测要求
5.5.2.1沉降基准点的选择
在远离施工区（大于3倍基坑开挖深度）的稳定区域设立3个水准基点，三个基准间距大于30米，基准点的选择宜选在带基础的建筑物底部或坚实的空旷区域,水准测量在此基础上建立水准测量控制网，必要时可与业主单位提供的水准高程点进行联测，确定其水准高程。
每次测量前3个基准点进行联测，是否有变化，如果某一点有沉降进行及时修正，如果联测正常则进行正常测量。
为了保证沉降观测的精度，在布设水准路线时，如现场通视条件较好可参照Ⅱ等水准规范测量要求，视距不超过30米，进行闭合或符合线路测量；水准观测时间尽量选择早上温差变化小，在阳光下测量必须撑伞。
由于工地现场情况复杂,线路测量时尽可能固定测站位置。
本工程采用相对高程系，如有特殊要求也可与业主提供的绝对高程水准点进行联测采用绝对高程系。
5.5.2.2水平位移起视点的选择
水平位移起视点易选择距基坑4倍开挖深度以外的建构筑物房角或醒目的标志，起视点选择后应有详细的图示，注明起视点位置特征以便观测时较容易的寻找到目标；仪器的架设易选择水平位移变化较小的基坑的转角处。
5.5.3测量仪器的检校
DSZ2+FS1水准仪、J2经纬仪、全站仪、2M铟钢尺,使用时仪器鉴定证书必须在有效期内，按照规定对要求每年必须对使用的仪器进行鉴定，鉴定合格后方可使用。
每天工作开始前检查标尺水泡、仪器气泡，发现异常应停止工作检查仪器，改正合格后方可使用。
经纬仪及全站仪测角精度2″。
2m铟钢水准尺的精度为0.01mm。
测站高差观测中误差不大于0.5mm。
5.5.4测量精度
5.5.4.1水平位移监测精度
基坑围护坡顶水平位移监测精度应根据围护墙（坡）顶水平位移报警值按下表3确定。
基坑围护坡顶水平位移监测精度要求（mm）
设计控制值（mm）
≤30
30－60
＞60
监测点坐标中误差
≤1.5
≤3.0
≤6.0
注：
监测点坐标中误差，系指监测点相对测站点（如工作基点等）的坐标中误差，为点位中误差的
。
5.5.4.2沉降（竖向）位移监测精度
基坑围护坡顶、道路竖向位移监测精度应根据竖向位移报警值按下表确定，测量精度应满足二等水准精度要求。
基坑围护墙（坡）顶竖向位移监测精度（mm）
竖向位移报警值
≤20（35）
20－40
≥40（60）
监测点测站高差中误差
≤0.3
≤0.5
≤1.5
注：
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
5.5.4.3裂缝监测精度
裂缝监测应包括裂缝的位置、走向、长度、宽度及变化程度，需要时还包括深度。
裂缝监测数量根据需要确定，主要或变化较大的裂缝应进行监测。
裂缝监测可采用以下方法：
对裂缝宽度监测，可在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线或贴埋金属标志等，采用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法。
对裂缝深度量测，当裂缝深度较小时宜采用凿出法和单面接触超声波法监测；深度较大裂缝宜采用超声波法监测。
应在基坑开挖前记录监测对象已有裂缝的分布位置和数量，测定其走向、长度、宽度和深度等情况，标志应具有可供量测的明晰端面或中心。
裂缝宽度监测精度0.1mm，长度和深度监测精度为1mm。
5.5.4.4地下水位监测精度要求
地下水位监测宜采通过孔内设置水位管，采用水位计等方法进行测量。
地下水位监测精度不宜低于10mm。
检验降水效果的水位观测井宜布置在降水区内，采用轻型井点管降水时可布置在总管的两侧，采用深井降水时应布置在两孔深井之间，水位孔深度宜在最低设计水位下2－3m。
水位管埋设后，应逐日连续观测水位并取得稳定初始值。
5.6监测点的布置
5.6.1坡顶沉降、位移
基坑坡顶距边1.5m位置、间距20m设置位移与沉降监测点。
做法如下图所示。
水平位移测量采用J2经纬仪或全站仪，根据坐标参照点，建立一条基准线，用经纬仪投影至地面，位移监测点均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移距离，从而了解围护体顶部水平位移的情况。
某监测点本次偏移值与前次偏移值的差值为该点本次位移变化量，本次偏移值与初始的偏移值之差值即为该点累计位移量。
沉降测量采用精密水准仪，通过联测稳定的高程基准点，建立固定的水准线路，计算各监测点的高程。
水平位移测量采用视准线法，通过建立稳定的基准线，量测监测点相对于基准线的位移量。
5.6.2科研北路道路的沉降监测
道路的沉降主要是由于管井降水引起的。
主要表现为沉降及出现开裂。
裂缝监测：
道路裂缝主要通过巡视发现，若有明显裂缝则通过卡尺量得，并做好记录，计算出变化量。
沉降监测：
将钢筋打入土中并固定或将测量钢钉直接固定在路面上，测量方法与坡顶沉降测量相同。
布点数量：
科研北路南侧间隔20米设置一个沉降观察点。
5.6.3坑内外及科研北路侧的地下水位观测
基坑内设置6个水位观察孔，科研北路南侧布置3个水位观察孔，基坑周边设置8个水位监测孔。
水位监测孔采用钻成孔，用钻机钻孔埋设水位管，钻孔至设计埋深时，逐节放入PVC水位管设置水位观测井。
将地下水位管放入孔中，再用中粗砂等渗透水材料填实，水位管管口高程可用水准仪测得。
管口顶部至管内水位的高差由钢尺水位计测出，由此计算水位与自然地面相对标高。
各孔水位高程的初始值在观测管埋设稳定后并在基坑开挖前作两次测定，取平均值为其初始值。
日常监测值与初始值的差值为其累计变化量，本次与前次测得之值的差值为其本次变化量。
5.7监测工作实施步骤及监测频次
5.7.1监测工作实施步骤
5.7.1.1前期准备工作：
根据测试项目订购监测用材料设备，并完成资料评定工作；布置水位监测孔，制作沉降、位移及水位观测点的标记和基准测量参照点标识。
5.7.1.2初始数据采集阶段
根据基坑施工进程，对各测试项目进行2次初始数据的采集，保证初始数据准确、连续、可靠。
5.7.1.3深基坑施工的安全监测阶段与基坑施工同步进行各测试项目的监测
（1）管井开始抽水前进行地下水痊初始值进行采集；
（2）基坑开挖前7天左右对周边主要设施情况（初始值）进行观测记录，对沉降及位移监测点等初始值进行采集；
（2）基坑开挖时，每隔1～2天监测一次；
（3）至底板浇筑到混凝土达到设计强度期间，如出现异常或险情，增加监测频率。
如出现异常或险情，甚至随时进行监测，以确保基坑开挖的安全。
5.7.2监测频率
监测工作自始至终要与施工的进度相结合，监测频率应满足施工工况及环境保护的要求，并视具体可根据需要及时调整加密。
监测频率：
基坑开挖5m深后至基坑回填前期间每天监测一次，其余每2天监测一次，雨后及异常情况下应增加监测频率。
监测频率应根据实际受施工影响的情况进行调整，对相近的重要地下管线尤应特别重视，一旦累计变化和变化速率达到警戒建议值时，马上提高监测频率，为保证安全提供更多信息。
5.8监测与测试的报警值确定原则及报警值
（1）预警值的确定原则：
满足设计计算的原则，取设计值的70%作为预警值；
满足监测对象的安全要求，达到预警和保护的目的；
满足各监测对象的各主管部门提出的要求；
满足现行规范、规程的要求；
在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济等因素，减少不必要的资金投入。
（2）监测的报警值：
当监测值达到下列数据时，则提出书面报警，以备有关方面采取工程措施时参考。
坡顶水平位移：
预警值30mm，速率6mm.d
报警值50mm，速率10mm.d；
坡顶竖向位移：
预警值30mm，速率6mm.d
报警值50mm，速率10mm.d；
地下水位：
报警值科研北路侧水位日均下降速率超过500mm/d，累计下降量达到1000mm；预警值下降速率超过350mm/d，累计下降量达到700mm。
5.9仪器设备
（1）苏州一光生产的DSZ2+FS1水准仪，测量精度0.7mm；
（2）苏一光J2经纬仪及南方全站仪，测量精度2"。
（3）钢尺，测量精度1mm。
5.10数据处理与信息反馈
监测分析人员应具有丰富的综合知识，具有设计、施工、测量等工程实践经验，具有较高的综合分析能力，做到正确判断、准确表达，及时提供高质量的综合分析报告。
现场测试人员应对监测数据的真实性负责，监测分析人员应对监测报告的可靠性负责，监测单位应对整个项目监测质量负责。
监测记录、监测当日报表、阶段性报告和监测总结报告提供的数据、图表应客观、真实、准确、及时。
外业观测值和记事项目，必须在现场直接记录于观测记录表中。
任何原始记录不得涂改、伪造和转抄，并有测试、记录人员签字。
现场的监测资料应符合下列要求：
1）使用正式的监测记录表格；
2）监测记录应有相应的工况描述；
3）监测数据应及时整理；
4）对监测数据的变化及发展情况应及时分析和评述。
观测数据出现异常，应及时分析原因，必要时进行重测。
进行监测项目数据分析时，应结合其他相关项目的监测数据和自然环境、施工工况等情况以及以往数据，考量其发展趋势，并做出预报。
监测成果应包括当日报表、阶段性报告、总结报告。
报表应按时报送。
报表中监测成果宜用表格和变化曲线或图形反映。
5.10.1当日报表
当日报表应包括下列内容：
1）当日的天气情况和施工现场的工况；
2）仪器监测项目各监测点的本次测试值、单次变化值、变化速率以及累计值等，必要时绘制有关曲线图；
3）巡视检查的记录；
4）对监测项目应有正常或异常的判断性结论；
5）对达到或超过监测报警值的监测点应有报警标示，并有原因分析及建议；
6）对巡视检查发现的异常情况应有详细描述，危险情况应有报警标示，并有原因分析及建议；
7）其他相关说明。
当日报表应标明工程名称、监测单位、监测项目、测试日期与时间、报表编号等。
并应有监测单位监测专用章及测试人、计算人和项目负责人签字。
5.10.2阶段性监测报告
阶段性监测报告应包括下列内容：
1）该监测期相应的工程、气象及周边环境概况；
2）该监测期的监测项目及测点的布置图；
3）各项监测数据的整理、统计及监测成果的过程曲线；
4）各监测项目监测值的变化分析、评价及发展预测；
5）相关的设计和施工建议。
阶段性监测报告应标明工程名称、监测单位、该阶段的起止日期、报告编号，并应有监测单位章及项目负责人、审核人、审批人签字。
5.10.3总结报告
基坑工程监测总结报告的内容应包括：
工程概况；监测依据；监测项目；测点布置；监测设备和监测方法；监测频率；监测报警值；各监测项目全过程的发展变化分析及整体评述；监测工作结论与建议。
总结报告应标明工程名称、监测单位、整个监测工作的起止日期，并应有监测单位章及项目负责人、单位技术负责人、企业行政负责人签字。
5.10.4监测成果资料及提交
每次监测工作完成后，对各项测试数据用微机进行计算分析，及时将有关监测数据及相应图表打印送交有关项目主体各方。
提交的成果资料有：
（1）坡顶水平位移及竖向位移观测成果表
（2）基坑周围道路沉降观测成果表；
（3）地下水位变化监测成果表；
（4）裂缝监测报告表。
当基坑出现险情时及时预报、分析原因。
地下室施工结束至±0.00，基坑土体部分回填后，基坑安全监测工作即可结束。
基坑监测结束后，对所测资料进行全面地综合计算分析，提交基坑监测成果报告。
5.11监测质量控制
5.11.1监测人员组成
由专业人员组成本监测组，主要成员如下：
序号
岗位
定员
主要职责
1
项目总负责
1
全面负责本监测工程的运作。
2
项目技术负责
1
全面负责监控本工程的监测技术和数据处理工作。
3
测量组
5
负责本监测工程的测量及数据采集工作。
4
数据处理
2
负责本监测工程的测量数据处理及监测资料整理工作。
5.11.2监测质量控制体系
监测是施工的眼睛，为信息化施工提供准确的数据。
为保证真实、及时、准确地做好监测数据预报工作，监测人员首先要对工作环境、工作内容做到心中有数，这样才能主动、积极地做好工作。
1）建立完善的质量管理体系：
项目配备有经验、有专业技能的组织管理者，做到快速、准确、及时提供监测信息。
2）有效的工作程序：
建立规范的工作程序，从现场数据的采集、工况信息收集、数据综合分析、到形成成果报告。
3）畅通的信息交流渠道：
监测信息的准确获得只是工作的一个部分，还必须将获得的重要监测信息及时传递到相关单位（管理机构），以便综合分析，为快速决策提供有效的依据。
主要是与相关单位建立一一对应的信息互递，与工程技术管理人员能及时进行沟通。
指定专人负责，做到资料交接清楚。
4）技术保障：
监测方案需经有关单位进行评审，评审通过才可执行。
监测过程中，从测点埋设、原始数据采集、数据处理、成果提交等所有过程严格执行本公司《监测工作操作程序》，严格遵守国家及上海市的各项技术规程、规范。
5）仪器保障：
现场监测仪器设备完全满足工程监测精度要求，并经国家法定计量部门检定。
6）现场监测人员由具有丰富工程结构专业知识及施工管理经验的人员组成，进场开展监测工作前，项目部对所有成员进行技术交底。
7）监测报表提交前，需经现场监测人员自检，项目负责人复检，检核无误方可提交。
8）项目部每周进行一次质量自检，公司每月进行一次质量抽检。
同时接受现场业主、监理的一切监督。
9）准时参加工地各项会议，积极加强与各参建单位的联系和沟通。
监测现场所有来往文件按规范格式作好书面签发记录。
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