基坑变形监测技术方案.docx

1、基坑变形监测技术方案潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案1 、 工 程 概 况长治市潞安鸿源房地产开发有限公司拟在长治市防爆巷 西侧进行潞安府秀江南三期地下车库建设，拟建地下车库建 筑 面 积 约 2.6 万 平 方 米 ， 平 面 形 状 不 规 则 ， 总 体 呈 矩 形 ， 东 西 长 约 230 米 ， 宽 约 143 米 ， 基 坑 周 长 约 700 米 ， 基 坑 深 度 自 0.000 向 下 10 米 ， 开 挖 深 度 自 现 有 自 然 地 面 向 下 约 9.5 米 ，按 建 筑 地 基 基 础 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 GB50202-2002

2、确定基坑工程类别为二级，按建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99 划 分 基 坑 侧 壁 安 全 等 级 为 二 级 。潞安府秀江南三期地下车库基坑支护设计任务由太原市 拓达岩土工程勘察检测有限公司承担完成，支护方式采用灌 注 桩 加 锚 索 、 水 泥 土 搅 拌 桩 加 土 钉 墙 ， 土 钉 采 用 50t3.5mm 的 钢 管 ，成 孔 以 自 上 而 下 的 顺 序 进 行 施 工 ，土 钉 注 浆 采 用 42.5 普 通 硅 酸 盐 水 泥 ， 注 浆 没 延 米 不 小 于 25Kg/m ， 水 灰 比 0.4 0.5 ，浆 体 抗 压 强 度 不 小 于 20MPa。面 部

3、 结 构 采 用 100mm 厚 C20 喷 射 混 凝 土 ，内 设 6.5200 的 单 层 双 向 钢 筋 网 片 进 行 护 面 ， 加 强 筋 采 用 14 的 螺 纹 钢 ； 网 片 居 中 ， 加 强 筋 在 网 片 外 侧 ， 土 钉 头 弯 成 L 型 ， 弯 钩 长 度 10d ， 并 与 加 强 筋 可 靠 焊 接 。 灌 注 桩 桩 体 、冠 梁 混 凝 土 强 度 ：C30，灌 注 桩 主 筋 锚 入 冠 梁 750mm， 桩 顶 嵌 入 冠 梁 100mm，灌 注 桩 超 浇 高 度 为 800mm；桩 内 主 筋 沿 桩 身 均 匀 布 置 ， 主 筋 保 护 层

4、 厚 度 50mm， 桩 径 允 许 偏 差 +30mm， 垂 直 度 允 许 偏 差 0.5% ；桩 位 偏 差 不 得 大 于 50mm。混 凝 土 塌 落 度 ： 180220mm ， 充 盈 系 数 不 小 于 1。 锚 索 孔 径 150mm， 锚 索山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 材 料 采 用 15.2 钢 绞 线 ， 1860 级 ， 注 浆 材 料 采 用 P.042.5 普 通 硅 酸 水 泥 ， 水 灰 比 为 0.40.5 。 锚 索 采 用 二 次 注 浆 工 艺 ， 二 次 高 压 注 浆 宜 使 用 水 灰 比 为 0.40.5 的 水 泥 浆 ， 二 次 高

5、压 注 浆 的 压 力 宜 控 制 在 2.55.0MPa ，注 浆 时 间 可 根 据 注 浆 工 艺 试 验 确 定 或 在 第 一 次 注 浆 锚 固 体 的 强 度 达 到 5Mpa 后 进 行 ，两 次 注 浆 的 水 泥 量 之 和 应 大 于 80Kg/ 米 。 在 注 浆 体 强 度 达 到 15Mpa 以上后 对锚索进行张拉锁定 。锚索施工必须按照分段 施 工 ， 分 段 长 度 不 宜 大 于 20m ， 下 层 土 开 挖 时 ， 上 层 的 锚 索 必 须 有 7 天 以上 养 护 时 间 并已 张 拉 锁 定。 基坑 顶 部角 撑 采 用 600mmx800mm，角

6、撑的顶标高为-2.000 ，角 撑的混凝土强度为 C30，保护层厚度 30mm。止水帷 幕采用双（三）排水泥土搅 拌 桩 ，桩 径 500mm，间 距 300mm，水 泥 采 用 32.5 矿 渣 硅 酸 盐 ， 每 米 水 泥 用 量 60Kg ， 水 灰 比 0.50.6 ， 采 用 四 搅 两 喷 工 艺 ， 水 泥 土 28 天 立 方 体 抗 压 强 度 不 小 于 1.6Mpa 。 降 水 井 采 用 管 井 井 点 降 水，水 平间 距 15m17 米 布 置（ 原 则 以 上 两个 跨 宽 布 置 ）， 井 深 18 米 ， 井 孔 直 径 0.7m ， 采 用 直 径 为 0

7、.4m 的 滤 水 管 。 降 水 井 在 距 基 坑 边 5m7m 处 开 始 布 置 ， 在 每 个 电 梯 井 附 近 布 置 一 口 降 水 井 深 度 比 普 通 降 水 井 深 3m5m。 在 基 坑 内 和 周边设置观测井，做法和降水井做法一致。具体支护方案详 见 附 件 1。 自 支 护 施工 开 始到 基础 回 填 完 成有 效 工 期 约 4 个2、 工程 地质条件及周边环境2.1建 筑场地 工 程 地 质 条件本建筑场地位于长治盆地东部，现有地形较平坦，勘察 期 间 孔 口 高 程 介 于 927.18-925.81 米 之 间 ，地 表 下 40 米 深 度范围内地层以

8、第四纪粉质粘土为主，共划分为 6 层：第 层，素 填土( Q42M1): 杂色，含 煤屑、砖 块、植 物 根、 灰 渣 等 ， 稍 湿 、 稍 密 、 欠 固 结 。 实 测 标 贯 击 数 介 于 57 击 ， 平 均 5.7 击 。静 力 触 探 侧 壁 阻 力 74.6KPa ，锥 尖 阻 力 1.39MPa第 层 ，粉 质粘土( Q4lal+pl)：褐 黄 色，含 云 母 、氧 化 铁 、 氧化铝等，可塑，中等压缩性，无震摇反应，有光泽，干强 度 及 韧 性 中 等 。实 测 标 贯 击 数 介 于 410 击 ，平 均 6.8 击 。静 力 触 探 侧 壁 阻 力 113.9KPa

9、， 锥 尖 阻 力 1.74Mpa 。第 层 ，粉 质粘土( Q4lal+pl)：褐 红 色，含 云 母 、氧 化 铁 、 氧化铝等，可塑，中等压缩性，无震摇反应，有光泽，干强 度 及 韧 性 中 等 。 实 测 标 贯 击 数 介 于 619 击 ， 平 均 12.4 击 。 静 力 触 探 侧 壁 阻 力 92.8KPa ， 锥 尖 阻 力 1.81Mpa 。第 层，粉 质粘土( Q3al +pl )：褐 色，含 云母、氧 化铁、氧 化铝等，可塑，中等压缩性，无震摇反应，有光泽，干强度 及 韧 性 中 等 。实 测 标 贯 击 数 介 于 1228 击 ，平 均 19.6 击 。静 力 触

10、 探 侧 壁 阻 力 99.8KPa ， 锥 尖 阻 力 1.94Mpa 。第 层 ， 粉 质 粘土 ( Q3al+pl)： 褐 灰色 ， 含 云母、 氧 化 铁 、 氧化铝等，可塑，中等压缩性，无震摇反应，有光泽，干强 度 及 韧 性 中 等 。 实 测 标 贯 击 数 介 于 2534 击 ， 平 均 27.7 击 。 第 层，粉 质粘土（ Q3al+pl ）：褐 色，含 云母、氧 化铁、氧 化铝等，可塑，中等压缩性，无震摇反应，有光泽，干强度 及韧性中等。地层厚度及埋深见下表：层 号项目层厚 （米）层底高程 （米）层底埋深（米）承载力特征值（ kpa ）最大值3.80924.083.80

11、70最小值2.70922.072.70平均值3.44922.663.44最大值6.80917.689.80110最小值5.60916.219.20平均值6.08916.589.52最大值8.30911.1317.80140最小值5.40908.1115.00平均值7.87908.7117.39最大值10.40906.2127.60170最小值2.30898.2420.00平均值6.52902.1223.98最大值8.90896.2336.40200最小值2.40889.4730.00平均值5.28893.3532.76未穿透该层，最大揭露厚度 3.8m230地基土分布均匀，场地稳定，地下水稳定

12、水位标高920.44-921.78 米，建 筑 场 地类 别 为 III 类 。场 地 工 程地 质 条件 详 见 附 件 2。2.2基 坑 周 边 环 境本 工 程基 坑 周边 环 境 较复杂 ，南 部与 景山 花 园 及通 信 小 区毗邻，西部及北部与府秀江南前期住宅楼相邻，东部与防 爆电机厂原有建筑相邻。3、 监 测 依 据 及 目 的3.1监 测 依 据本 次 监 测 点 布 设 、监 测 项 目 、监 测 方 法 及 精 度 等 均 依 据 国家现行规范规程及其它有效文件进行，主要如下：(1) 建 筑 基 坑 工 程 监 测 技 术 规 范 ( GB50497-2009 )(2) 建

13、 筑 变 形 测 量 规 范 ( JGJ8-2007 )(3) 工 程 测 量 规 范 ( GB50026-2007 )(4) 建 筑 基 坑 支 护 技 术 规 程 JGJ120-99(5) 国 家 一 、 二 等 水 准 测 量 规 范 ( GB12897-2006 )(6) 建 筑 边 坡 工 程 技 术 规 范 ( GB50330-2002 )(7) 建 筑 地 基 基 础 勘 察 设 计 规 范 DBJ04-258-2008(8)长 治 市 潞 安 鸿 源 房 地 产 开 发 有 限 公 司 潞 安 府 秀 江 南 小区三期车库基坑支护工程监测招标文件 CZYJ-LY-2012120

14、20013.2监 测 目 的所 谓 基 坑 监 测 是 指 在 基 坑 开 挖 施 工 过 程 中 ，借 助 仪 器 设 备 和其它一些手段对围护结构、周围环境(土体、建筑物、构 筑物、道路、地下管线等)的应力、位移、倾斜、沉降、开 裂及对地下水位的动态变化、土层孔隙水压力变化等进行综 合监测。具体监测目的如下：(1)对 基 坑 围 护 体 系及 周 边 环 境 安 全 进 行 有 效 监 护在深基坑开挖与支护施筑过程中，必须在满足支护结构 及被支护土体的稳定性、避免破坏和极限状态发生的同时， 不产生由于支护结构及被支护土体的过大变形而引起邻近建 筑物的倾斜或开裂及邻近管线的渗漏等。因此，基坑

15、开挖过 程中进行周密的监测，可以保证在建筑物和管线变形处在正 常范围内时基坑的顺利施工，在建筑物和管线的变形接近警 戒值时，及时采取对建筑物和管线本体进行保护的技术应急 措施，在很大程度上可以避免或减轻破坏的后果。(2)为 信 息化 施 工 提供参 数基坑施工总是从点到面，从上到下分工况局部实施。基 坑工程监测不仅即时反映出开挖产生的应力和变形状况，还 可以根据由局部和前一工况的开挖产生的应力和变形实测值 与预估值的分析，验证原设计和施工方案正确性，同时可对 基坑开挖到下一个施工工况时的受力和变形的数值和趋势进 行预测，并根据受力、变形实测值和预测结果与设计时采用 的值进行比较，必要时对设计方

16、案和施工工艺进行修正。(3)验 证 有关 设 计 参数， 为 建 设 单 位相关 工 程 提供 借 鉴 因基坑支护结构设计尚处于半理论半经验的状态，基坑 周围土体的变形也还没有成熟的计算方法。因此，在施工过 程中需要知道现场实际的受力和变形情况。支护结构上所承 受的土压力及其分布，受地质条件、支护方式、支护结构刚 度、基坑平面几何形状、开挖深度、施工工艺等的影响，并 直接与侧向位移有关，而基坑的侧向位移又与挖土的空间顺 序、施工进度等时间和空间因素等有复杂的关系，现行设计 分析理论尚未完全成熟。对于某一基坑工程，在方案设计阶 段需要参考同类工程的图纸和监测成果，在竣工完成后则为 以后的基坑工程

17、设计增添了一个工程实例。现场监测不仅确 保了本基坑工程的安全，在 某种意义上也 是一次 1：1 的实体 试验，所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反 应，是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合体现，因 而也为建设单位其它基坑工程积累了第一手资料。4 、 监 测 内 容 及 项 目为了及时收集、反馈和分析周围环境要素在施工中的变 形信息，实现信息化施工并确保施工安全，综合本工程周边 环境状况及围护结构和支护体系的特点，遵照设计及建筑 基 坑 工 程 监 测 技 术 规 范 GB50497-2009 第 4.2.1 条 的 相 关 要 求，本工程共进行如下几项基坑监测工作：（ 1 ）、

18、周 边 环 境 监 测A、周边既有建筑物变形监测；B、基坑外地下水水位监测；C、 基 坑 外 土体 表 面变 形监 测 ；（2） 、 围 护结 构 监 测A、围护桩（边坡）顶部水平位移监测；B、围护桩（边坡）顶部竖向位移监测；C、围护桩（边坡）深层水平位移监测；D、基坑内地下水位监测。5、 监测 实施 方案5.1周边 环 境 监测（ 1 ）、 周 边 既 有 建 筑 物 变 形 监 测A、 监 测 范 围按照建筑基 坑工程监测技术规范 GB50497-2009 第5.3.1条规 定 ： 从 基坑 边 缘以 外 1-3 倍基 坑 开 挖 深 度范围 内 需 要 保 护 的 周 边 环 境 应 作

19、 为 监 测 对 象 ； 建 筑 基 坑 支 护 技 术 规 程 JGJ120-99 第 3.8.2 条 规 定 ： 从 基 坑 边 缘 以 外 1-2 倍 开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。综合上 述两条文内容要求，我公司本着对于基坑工程周边环境的监 测范围既要考虑基坑开挖的影响范围，保证周边环境中各保 护对象的安全使用，也要考虑到监测成本的原则，本次对基 坑 边 缘 以 外 2 倍 基 坑 开 挖 深度范 围 内 的既 有 建筑 物作 为 监 测 对象，必要时可扩大监测范围。监测包括的周边既有建筑物 有：府 秀江南小区 A-11 、A-12 、B-2 、C-1 四栋钢筋混凝土框

20、 剪结构住宅楼，金海岸游泳馆，防爆宾馆，景山花园小区二 栋 6 层 砖 混 结 构 住 宅 楼 ，通 信 小 区 一 栋 6 层 砖 混 结 构 住 宅 楼 。B、 监 测内 容周边建筑的监测项目分别为竖向位移、倾斜和水平位 移 。 建 筑 基 坑 工 程 监 测 技 术 规 范 GB50497-2009 第 4.2.1 条规定，对于二级基坑周边既有建筑物的监测内容为应测建 筑物的竖向位移，宜测建筑物倾斜与水平位移。基坑开挖后 周边建筑竖向位移的反应最直接，故需进行监测；考虑到既 有建筑物的结构刚度和基础刚度较大，本次采用通过观测基 础差异沉降进而推算建筑物的倾斜；而周边建筑水平位移在 实际工

21、程中不常见，而且发生量也较小，故本次监测不包括 建筑物的水平位移内容。C、监测目的 利用光学水准仪器，实测被监测对象高程并计算高程变 化 量 ，从 而 掌 握 被 监 测 对 象 在 垂 直 方 向 随 时 间 变 化 的 位 移 量 和 位移速度。D、沉降监测点的布设按 照 建 筑 基 坑 工 程 监 测 技 术 规 范 GB50497-2009 第 5.3.3 条 与 建 筑 变 形 测 量 规 范 JGJ8-2007 第 5.5.2 条 内 容 之规定，结合本工程实际情况，本着确保建筑基坑安全和保 护基坑周边环境，做到成果可靠、经济合理的原则，本次监 测 点 按 如 下 方 案 进 行

22、布 设 ： 虽 然 府 秀 江 南 A-11 、 A-12 、 B-2 、 C-1 住 宅 楼 距 离 基 坑 开 挖 边 界 较 近 ， 但 考 虑 到 其 已 采 用 CFG 桩 进 行 了 地 基 处 理 ，有 效 桩 长 12 米 ，桩 端 在 本 基 坑 开 挖 底 面 标 高 下 近 6 米 ， 对 抵 抗 地 基 土 变 形 起 到 了 有 利 作 用 ， 且 其 上 部结构为框剪结构，属柔性结构体系，自身对变形承受力较 强 ，故 本 次 监 测 点 仅 在 基 坑 边 缘 30 米 范 围 内 进 行 布 设 ，考 虑 到 建 筑 物 纵 轴 垂 直 基 坑 边 缘 线 的 A

23、-11 、A-12 住 宅 楼 其 差 异 沉 降 表 现 较 其 它 建 筑 明 显 ， 故 其 监 测 点 间 距 定 为 15 米 ； B-2 、C-1 住 宅 楼 纵 轴 与 基 坑 开 挖 边 线 平 行 ， 其 沉 降 表 现 形 式 应 为 均匀沉降，且可以明确判定建筑物的水平位移方向，故按照 建 筑 基 坑 工 程 监 测 技 术 规 范 GB50497-2009 第 5.3.3 条 与 第 5.3.4 条 及 建 筑 变 形 测 量 规 范 JGJ8-2007 第 5.5.2 条 之 规 定 ，本 次 B-2 、C-1 住 宅 楼 监 测 点 结 合 建 筑 物 形 状 及

24、变 形 缝 位 置 进 行 布 设 ， 点 距 20-40 米 ， 并 确 保 一 侧 墙 体 的 监 测 点 不 少 于 3 点 ； 通 信 小 区 与 景 山 花 园 小 区 三 栋 6 层 砖 混 结 构 住 宅楼，基础形式为筏板基础，基础刚度相对较大，同时沉降 表现也应为均匀沉降，且距基坑边缘距离较大，变形总量较 小 ，故 其 监 测 点 间 距 按 30 米 左右 进 行 布 设 ；金 海 岸游 泳 馆 与 另 一 办 公 楼 为 地 上 2 层 砖 混 结 构 建 筑 ， 条 形 基 础 ， 抗 变 形 能 力 相 对 较 差 ，故 本 次 监 测 点 间 距取 规 范 要 求 的

25、 小 值 15 米。共 布 62 个 监 测 点 。详 见“ 潞 安 府 秀 江 南 三 期 地 下 车 库 基 坑 支 护 工 程 监 测 点 布 置 平 面 图 ”）。E、 建 筑 物 垂 直 位 移 、 水 平 位 移 监 测 测 点 埋 设 对于建筑物上已有的施工时预埋的测点应尽可能利用。 新 制 作 的 测 点 呈“ L”形 ，长 边 深 入 建 筑 内 ，短 边 作 为 测 量 用 ， 短 边 顶 部 呈 凸 球 状 ，兼 作 水 平 位 移 监 测 点 时应 作“ 十 ”刻 划 。 测点安装步骤如下：1）用 冲 击 钻 或 电 锤 ，在 建 筑 物 墙（ 柱 ）面 进 行 钻 孔

26、 ，孔 径大小与测点膨胀螺杆外套外径配套；2）将 膨 胀 螺 杆 打 入 已 钻 孔 径 内 ，为 保 证 螺 杆 外 套 与 墙 体紧密连接，必要时可使用快干胶水；3）将 测 点 螺 杆旋 入 膨 胀外套 内 ，最 终 使测 点 弯钩 保 持 竖 直状态且与外套紧固连接。在满足测量要求的前提下，可采用射钉枪、冲击钻等将 射钉、螺丝固定在建筑物上。建筑物垂直位移、水平位移监测测点埋设注意事项：1）测 点 应 布 设在 建 筑 物主体 结 构 上 ，对 外 有 装饰 表 面 层 的，钻孔应穿透该层，钻至主体结构；2） 测 点的 埋 设 需 注意 周 围 是 否 留有 足 够 立 尺空 间 和 具

27、 备良好的通视条件；3） 测 点埋 设后 ， 需待 其 稳 定 后方 能 使 用 。F、 监测 方 法 我公司进行建筑物沉降观测使用的仪器是美国天宝 TrimbleDINI03 型 高 精 度 电 子 水 准仪 （ 精 度 ： 0.3mm/km 往 返 ， 视 准 线 误 差 i 角 2.0 ， 自 动 安 平 水 准 仪 补 偿 误 差 0.4 /1 ），精 度 满 足 特级水准观测，见右图。监测前首先建立垂直位移监测网，主要技术指标应满足 建 筑 基 坑 工 程 监 测 技 术 规 范 GB50497-2009 与 建 筑 变 形 测 量 规 范 JGJ8-2007 要 求 。 利 用 该

28、 监 测 网 对 垂 直 位 移 基 准 点和工作基点进行定期校核。水准基点是垂直位移监测的基准点，应按规定要求进行 埋设，并应进行定期联测，校核水准基点稳定状况；水准基 点位置选择首先应布设在监测对象的沉降影响范围以外，确 保坚固稳定；第二，力求通视良好，与监测点接近，距离不 宜 超 过 100m，以保 证 监 测 量精 度 ；同 时避 免 将 水 准 基点 设 在 低洼容易积水处。工作基点是直接用于测定监测点的相对稳定的测量控制 点，宜布置在变形区附近且相对稳定的地方，其高程尽可能 接近监测点的高程。垂 直 位 移 基 准 点 和 工 作 基 点 （ 或 部 分 线 路 参 与 监 测 点

29、 ）， 应形成一个或多个闭合或附合路线，其中以闭合路线为佳，特别困难的监测点可以采用支水准路 线往返测量。垂直位移水准基准点应均匀布设 于基坑开挖深度 3倍范围以外不受施工 影响的区域，且 不少于 3 点。水 准点埋 设 深 度 不 宜 小 于 1m ， 标 石 基 底 宜 用 水 准 基 准 点 埋 设 示 意 图20cm 厚素 砼 浇 实，或 设 于 影响 区 外 沉降稳 定 的 建（ 构） 筑物 结构上。水准点标石的形式可按有关测量规范、规程执行。在 施 工 前 开 始 前 对 各 观 测 点 进 行 初 次 观 测 （ 至 少 两 次 ）， 并取二次观测平均值为该点初始值，其后各观测点

30、各次观测 值之间、与初始值之间进行对比计算，可得到各次变形值、累计变形值及变形量曲线。垂直位移监测注意事项：1）整 个 监测期 间 ，应 做 到 固 定监 测 仪 器 、固 定 监测 人 员 、 固定监测路线和测站、固定监测周期或调整后的周期及相应 时段；2） 定期 进 行 基 准 点校核 检 查 和仪 器 的 校 验；3）记录每次测量时的气象情况、施工进度和现场工况， 以供分析监测数据时参考；4）在 大气稳定和成像清晰的条件下观测，雾 、雨 、雪 天 气不宜观测；5）避 免阳光爆晒、雨 水淋湿仪器，严 禁照准镜头对向太 阳；6）测站不准离人；7）观测开始前仪器进行一定时间的晾置，使 仪器温度

31、与 外界环境保持一致。（ 2）、 基 坑 外 地下 水 水 位监 测A、监测目的地下水位观测反映的是基坑开挖过程中基坑外侧的水位 变 化 情 况 。通 过 利 用 水 位 监 测 系 统（ 水 位 计 、水 位 孔 ）定 期 量 测 水 位 监 测 孔 的 水 位 埋 深 ，掌 握 各 水 位 孔 地 下 水 位 随 时 间 变 化 的量值及变化速度，从而达到以下目的：1）检验坑内降水施工的实际效果；2）检验坑内降水对坑外地下水位的影响范围和程度；3）检验基坑止水帷幕的止水、隔水效果，避免施工对周围环境造成影响B、仪器设备水 位 管 ： 水 位 管 一 般 由 PVC 工 程 塑 料 制 成 ， 包 括 实 管 、 滤 水管和束节及封盖。1） 实管 管 径 50 70mm， 滤水管尺寸与实管相同；2）滤 水 管 管身 打有 6 8 列 直 径 为 6mm左 右 的 滤 水 孔 ， 纵 向 孔 距 50 100mm。相 邻 两 列的孔交错排列，呈梅花状布置，便于土中水流入管内；3）滤水管埋设时应在滤孔外包上土工布，起到滤层的作 用；4）束节套