基坑监测方案Word格式文档下载.docx

1、桥下小里程端D2K257+371处，跨越新S306省道。桥址处地形平缓，阶地发育。桥区附近有公路相通，交通便利。本桥位于直线、缓和曲线上，采用（44+80+44）m的连续梁跨越雅鲁藏布江主河道，两端辅以24m、32m简支梁,曲线上的简支梁按平分中矢布置。全桥孔跨布置为：232+124+132+（44+80+44）m连续梁+732m，中心里程D2K257+493，桥梁全长532.6m。其中5号墩、6号墩位于雅鲁藏布江江中，其余基础均位于江岸上，目前该位置实测水位标高3092.66，设计洪水位标高为3100.56m（1/300，规划河道）。图1.1-1 朗镇3号雅鲁藏布江特大桥平面布置图5、6号水

2、中墩桩基基础均采用12根直径1.8m的C35钻孔灌注桩作为承台承重桩，桩长分别为32m、43m，桩底标高分别为3046.53m、3036.11m，按34布置。纵桥向桩基间距为5.1m，横桥向桩基间距为4.9m。水中墩基础承台（二级承台）设计尺寸为17.6m长13.1m宽3.6m高+12.1m长10.1m宽1.5m高，承台主要位于砂层和卵石层中。承台顶标高分别为3083.63m、3084.21m，承台底标高分别为3078.53m、3079.11m。参见图1.1-2、1.1-3所示。图1.1-2 6号墩基础示意图（单位：m）图1.1-3 5号墩基础示意图（单位：水中墩基础采用筑岛围堰法施工，当前位

3、置雅鲁藏布江水位为3092.66m，根据雅鲁藏布江历年水位情况，水中墩基础施工期间雅鲁藏布江水位在3092.66以下，筑岛标高定位3094.66。施工期间派专人对雅鲁藏布江水位标高进行测量记录，如遇水位骤升的突发情况，组织在承台基坑外6m施工平台填筑粘土并分层压实以应对突发情况。筑岛范围为承台边线向外延伸9.4m（1m施工范围+1.4m冠梁宽度+1m放坡宽度+6m机械通行宽度），最大填筑高度9.84m。筑岛顶面北面侧填筑宽度为江岸线延江心方向47m，南面侧填筑宽度为江岸线延江心方向19.5m，西面侧填筑宽度为44.5m。筑岛迎水面边坡采用彩条布+钢筋石笼防止冲刷掏空，厚度为1m，筑岛边坡按照1

4、:2进行放坡。对应顶面尺寸坡脚尺寸为北面侧71.6m，南面侧29.3m，西面侧70.2m。筑岛面积约1301.7，填筑方量约18080m。筑岛范围见图1.1-4所示。图1.1-4 水中墩基础施工筑岛平台布置图基坑开挖上层1m范围采用1:高1.0m；围护结构布置两道支撑层，分别位于筑岛顶面下5m、10m和14m位置，钢围檩采用2I56a工字钢腰梁，支撑杆采用630*13mm钢管，基坑支护结构布置见图1.1-5。基坑上层放坡坡顶临江侧平台宽6m，可作为小型机械临时施工作业平台，对于大中型机械作业，应尽力避开相关区域，采用长臂挖机结合小型挖机进行开挖作业，必要时可在现场试验满足条件的情况下，酌情考虑

5、。总体施工流程见图1.1-6所示。封底混凝土厚度根据计算采用2m厚，承台基坑完毕即可对承台进行钢筋模板安装、混凝土浇筑作业。基坑施工标高控制参见表1.1-1所示。图1.1-5 水中墩基础基坑支护平面布置图图1.1-6 水中墩基础总体施工流程图表1.1-1 水中墩基础基坑施工各控制标高一览表部位控制标高（m）筑岛平台顶3094.66围护桩顶3092.66旋喷桩底3067.16冠梁顶3093.66围护桩底第1道钢支撑3089.66冠梁底旋喷桩顶第2道钢支撑3084.661.2朗镇2号桥概况朗镇2号雅鲁藏布江特大桥于6号、7号墩位于位于雅鲁藏布江江中，其余基础均位于江岸上，其施工工艺同 3号桥，6号

6、、7号墩基坑围护桩平面如图1.2-1所示，基坑支撑如图1.2-2所示，基坑支撑立面如图1.2-3所示，图1.2-1基坑围护桩平面图图1.2-2 基坑支撑平面图图1.2-3 基坑支撑立面面1.3朗镇4号桥概况朗镇4号雅鲁藏布江特大桥于16号、17号墩位于位于雅鲁藏布江江中，其余基础均位于江岸上，其施工工艺同 3号桥，16号、17号墩基坑围护桩平面如图1.3-1所示，基坑支撑如图1.3-2所示，基坑支撑立面如图1.3-3所示，图1.3-1基坑围护桩平面图图1.3-2 基坑支撑平面图图1.3-3 基坑支撑立面面1.4朗镇1号桥概况朗镇1号桥与2号、4号桥类似。二、编制依据（1）建筑变形测量规范（JG

7、J8-2007）；（2）工程测量规范（GB500262007）；（3）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；（4）建筑与桥梁结构监测技术规范（GB50982-2014）；（5）建筑基坑支护技术规程（JGJ1202012）。三、监测目的明挖基坑开挖过程中，土体性壮和支护结构的受力状况都在不断变化，支护结构受地质、荷载、材料、施工工艺和环境等诸多因素影响也较大，特别是对于水压力的取值问题，理论计算值有时与实际现场的地下水位相差较大，造成理论预测还不能全面而准确地反映工程的各种变化。所以为确保基坑安全、稳定，在施工过程中必须对地层和支护结构进行动态监测，为施工提供可靠的信息，以达到科

8、学知道施工，合理修改设计或和时采取施工技术措施的目的，使支护结构的设计既安全可靠又经济合理。基坑开挖过程中，必须确保基坑本身安全的安全，故在施工过程中，进行基坑和周围环境信息化监测是必不可少。进行信息化监测的主要目的如下：（1）在设计基坑支护结构时，虽然事先进行了地质调查，但设计值与结构的实际工作状况往往不一致。主要原因有：地质土层的复杂性和离散性，勘察所得数据难以代表土层的总体情况；设计计算侧压力荷载的计算与支护结构简化计算的假定产生误差；挖土与支撑安装中，施工条件改变，突发和偶然情况等随机因素等造成的误差。故在施工工程中进行信息化监测，可随时了解围护结构的实际受力情况。（2）根据监测数据，

9、正确掌握施工进度。当发现监测指标超过报警值时，随时采取必要的技术措施，以保证下一阶段施工的顺利进行。这不仅对安全有利，而且出现险情时能把造成的危害降低到最低程度，尚可弥补设计的不足，并可积累经验。 （3）和时了解围护墙体的变形情况、了解支撑受力情况，基坑周围土体的沉降情况，对围护结构体系的安全性、稳定性进行综合评价。（4）对基坑周边沉降位移变化进行监控，了解基坑施工对周边环境的影响情况。 （5）将监测数据进行汇总、形成报表，绘制各种沉降、位移、受力变化曲线，以指导下一步工作。四、监测项目为指导施工，确保工程的顺利进行和周围现有建筑物、地下管线的安全，应加强施工监测，实施信息化施工。根据基坑工程

10、的实际情况，现场监控量测项目有：表4.1 监测项目技术要求序号监测项目测试仪器精度要求备注1桩顶水平位移、竖向位移全站仪收敛计角度：2；测距1.5mm+2ppm重复性指标0.20mm2桩体位移（测斜）测斜系统5mm/25m3支撑轴力轴力计频率读数仪1.5%F.S0.05Hz4地表沉降监测精密水准仪1mm五、监测项目实施5.1围护结构顶水平位移、竖向位移监测（1）监测目的了解基坑开挖和主体结构施工中围护结构变形情况，在基坑开挖过程中，随着基坑内部土体大量移走，围护结构在外侧土压力的作用下，产生变形；围护结构顶部水平位移和沉降是围护结构变形直观的体现，是深基坑监测中一个重要的项目。（2）测试形式和

11、工作原理对于基坑周边水平位移观测，按一个层次布网，由控制点组成控制网，由观测点与所联测的控制点组成扩展网，扩展网和单一层次布网采用前、后方交会法或附合导线等形式。对于观测精度要求较高的截段，控制点宜采用有强制对中装置的观测墩，其对中误差不应超过0.1mm。控制点要便于长期保存、加密、扩展和寻找，相邻点之间应通视良好，不受旁折光的影响。（3）测点布设原则和方法基准点的布设：桩顶水平位移量测对象主要为车站基坑的围护结构顶部，首先需要建立位移监测网，设置基准点和工作基点。一般情况下，基准点采用施工平面控制系统为基准建立，采用附合或闭合导线形式，起始并闭合于工程精密导线上。基准点数量不应少于3个，工作

12、基点可根据需要选择较稳定的位置设置（根据施工现场实际情况确定），并定期与基准点联测。常见的工作基点制作要求如下：基准点（工作基点可参考）布置原则如下：基准点是监测成果稳定的基准，应设于基坑开挖深度24倍距离外的稳定区域；基准点位的分布应满足准确、方便，并能观测到全部测点的需要；每个相对独立的测区基准点个数不应少于3个，以保证必要的检核条件。监测点的布设：水平位移监测点宜布设在基坑圈梁、围护结构顶部较为固定的地方，以设置方便，不易损坏，且能真实反映基坑围护结构顶部的侧向变形为原则，实施过程中可根据现场实际情况进行调整和优化。监测点常用埋设预埋预制件形式，预制件的制作要求如下：该预制件一般选用钢质

13、材料，长约30cm40cm、直径25，一端锉平并刻有“+”字丝。监测点的埋设过程如下：首先按照方案要求确定监测点位置（一般在围护结构顶部按一定间距布设），然后在该位置钻孔，孔深一般为20cm25cm，在孔内埋设上述钢质预制件后，浇筑高强度混凝土，使该预制件固定，并制作混凝土保护墩，如图3-13.图5.13 水平位移监测点埋设监测点时应注意保证与测点间的通视，测点埋设完毕后，应进行必要的保护、防锈处理，并作明显标记。（4）观测、计算方法和要求水平位移的量测方法很多，但各种方法的使用条件不一，在方法选择和施测时应合理选择。全站测量是集测角、测距于一体的测量技术，可对地面点的三维坐标等参数同时测定。

14、采用全站测量技术测定监测点的坐标变化可求该点的位移矢量，将该位移矢量分解到特定的水平方向上的位移分量即为所求。全站测量中三维坐标测量、后方交会测量（亦即自由设站技术）可实现点的坐标测量。三维坐标测量将测站坐标、仪器高、棱镜高输入全站仪中，后视点并输入其坐标或后视方位角，完成全站仪测站定向后，瞄准点处的棱镜，通过相应功能键（测量键）可显示点三维坐标。后方交会测量（自由设站）将全站仪安置于待定点上，观测两个或两个以上已知点（点、等）的角度和距离，并输入各已知点的三维坐标和仪器高，全站仪即可计算出测站点的三维坐标，然后可进行其它点的测设。图3.15 三维坐标测量示意图图3.16 自由设站示意图在基坑

15、监测过程中，观测点基坑方向的变化量很小，即可认为基本不变；沿角度观测的测回数视仪器精度和位移观测精度确定，位移方向根据的符号而定。由于工作基点在观测期间也可能发生位移，所以工作基点应尽可能远离开挖边线，同时，两工作基点延长线上应分别设置后视点。为减少对中误差，必要时工作基点可做成混凝土墩台，在墩台上安置强制队中设备。围护结构顶水平位移基准点观测采用导线测量方法，监测点水平位移根据现场条件，一般采用全站坐标法。在选定的水平位移基准点（或工作基点）安置全站仪，精确整平对中，后视其它水平位移基准点并定向，测定监测点与监测基准点之间的角度、距离，计算各监测点坐标，将位移矢量投影到垂直于基坑方向，根据各

16、期与初始值比较，计算出监测点向基坑内侧的变形量（该处可选定合适坐标系统，使其中的一轴垂直于基坑方向）。5.2围护桩倾斜了解施工中围护结构在不同深度处的水平位移情况。在基坑开挖过程中，随着基坑内部土体大量移走，围护结构在外侧土压力的作用下，产生变形；同时基坑周围土体受基坑开挖扰动的影响，使围护结构不同深度位置受力不均，为此，在基坑开挖过程中有必要对围护结构沿纵深方向的水平位移以和基坑周围土体位移进行监控量测，并和时反馈，以采取针对性措施，确保基坑、安全。工程结构或土体深层水平位移的监测宜采用在结构内或土体内预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处的水平位移的方法。测斜装置包含三部分：测斜仪（如下图）、

17、测斜导管和测读仪。图5.2-1 测斜仪构造示意图活动式测斜仪和其导轮是沿测斜导管的导槽沉降或提升，测斜探头内加速度计传感器可以敏感的测出导管在每一深度处的倾斜角度，其结果是输出一个电压信号，在读数仪的面板上显示出来，测斜仪测出的电压信号是以测斜导管导槽为方向基准，在某深度处，测斜仪上下导轮标准间距L上的倾斜角的正弦函数，该函数可换算成水平位移。如下图所示，加速度计敏感轴在水平面内时，矢量g在敏感轴上的投影为零，加速度计输出为零，当加速度计敏感轴与水平面存在一个倾角时（等同于加速度计敏感轴与垂直基准线的夹角记为），加速度计输出一个电压信号。式中：；为消除的影响，可以将探头调转180，在该点进行第

18、二次测量，则有：图5.2-2 测斜仪计算示意图为将偏值消去，将进行作差，得差数：当把这些水平位移偏量累积起来，从测孔底部始绘成曲线，结果就是初次观测与后来的任一次观测之间的水平偏移变化曲线，代表此观测期间土体发生的变形，即水平位移，从这个偏移曲线上很容易看出在某个深度正在发生偏移。计算时，必须设定好基准点，基准点可以设在测斜管顶部或底部。若测斜管底部进入基岩较深的稳定层，则底部可以作为基准点。通过直接绑扎或设置抱箍将测斜管固定在围护结构体的钢筋笼上，钢筋笼入孔（或槽）后浇筑混凝土。测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.0米，测斜管与钢筋笼的固定必须十分稳定，以防浇筑混凝土时，测

19、斜管与钢筋笼相脱落。同时必须注意测斜管的纵向扭转，很小的扭转角度可能导致测斜仪探头被导槽卡住。图5.2-3 测斜管绑扎埋设实景图图5.2-4 测斜管埋设图（1）操作要求和注意事项：a.管底宜与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）；b.测斜管与围护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5m；c.测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封；d.管搬扎时应调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即平行于位移方向）；e.封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直；f.做好清晰的标示和可靠的保护措施。观测方法：a.用模拟探头检查测斜导管导槽质量，是否有卡探头的现

20、象；b. 首先，必须设定好基准点，基准点可以设在测斜管顶部或底部。对于悬挂式（底部未进入基岩的）可以将管顶作为基准点，每次量测前必须采用光学仪器或其他手段确定基准点的坐标；c.开启测斜仪测读仪处于工作状态，将探头导轮插入测斜导管导槽内，缓慢地下放至管底稳定一段时间（建议超过5分钟），然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将探头旋转180插入同一对导槽内，用上述方法再观测一次，深点深度同第一次相同；d.每一深度的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应和时补测。计算方法：当被测桩体产生变形时，测斜管轴线产生挠度，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，便

21、可计算出桩体的水平位移。设基准点为O点，坐标为（X0，Y0），于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定：式中 测点序号，=1，2,3;测斜仪标距或测点间距（m）；测斜仪率定常数；X方向第段正、反测应变读数差之半；Y方向第为消除量测装置零漂移引起的误差，每一测段两个方向的倾角都应进行正、反两次量测，即当或0时，表示向X轴或Y轴正向倾斜，当xi或yi0时，表示向轴或轴负向倾斜，由上式可计算出测斜管轴线各测点水平位置，比较不同测次各测点水平坐标，便可知道桩体的水平位移量。要求：a.测斜导管应在测试前5天装设完毕，在35天内用测斜仪对同一测斜管作23次重复测量，判明处于稳定状态后，以3次测量的算术

22、平均值作为侧向位移计算的基准值；b.测斜探头放入测斜导管底应等候5分钟，以便探头适应管内温度，观测时应注意仪器探头和电缆线的密封性，以防探头数据传输部分进水。测斜观测时每0.5m标记一定要卡在相同位置，每次读数一定要等候电压值稳定才能读数，确保读数准确性。5.3 钢支撑轴力砼/钢支撑对于基坑稳定起关键作用，砼/钢支撑受力状态直接影响基坑安全稳定，应了解基坑开挖和主体结构施作中，支撑的轴力大小和其变化情况，对围护结构是否安全进行判断。该项监测是主要的监测项目。当轴力计受轴向力时，引起弹性钢弦的张力变化，改变了钢弦的振动频率，而且张力与振动频率存在固定的函数关系，通过频率仪测得钢弦的频率变化，即可

23、测出轴力计受作用力的大小。轴力计（反力计）：安装前，一定要对轴力计进行标定；采用专用的轴力计（反力计）安装架固定轴力计（反力计），将安装架圆形钢筒上没有开槽的一端面与支撑的牛腿（活络头）上的钢板用电焊焊接牢固，电焊时必须与钢支撑中心轴线与安装中心点对齐；钢支撑吊装到位后，即安装架的另一端（空缺的那一端）与围护墙体上的钢板对上，中间加一块25025045mm的加强钢垫板，以扩大轴力计受力面积，防止轴力计受力后陷入钢板影响测试结果；安装过程必须注意轴力计（反力计）和钢支撑轴线在一条直线上，各接触面平整，确保钢支撑受力状态通过轴力计（反力计）正常传递到支护结构上。待焊接冷却后，将轴力计（反力计）推入

24、安装架圆形钢筒内，并用螺丝（M10）把轴力计固定在安装架上；将读数电缆接到基坑顶上的观测站；电缆统一编号，在电缆线上作出标识，电缆每隔两米进行固定，外露部分作好保护措施。进行安装保护和做好标识。图5.3-1 轴力计安装示意图（4）计算、观测方法和要求可采用各种规格的轴力计（不低于1.0%FS），采用频率读数仪进行读数，并记录温度，轴力观测方法和数据采集技术要求：根据每次所测得的各测点电信号频率，可依据轴力计轴力-频率标定曲线来直接换算出相应的轴力值。a.轴力计安装后，在施加钢支撑预应力前进行轴力计的初始频率的测量，在施加钢支撑预应力时，应该测量其频率，计算出其受力，同时要根据千斤顶的读数对轴力

25、计的结果进行校核，进一部修正计算公式；b.基坑开挖前应测试23次稳定值，取平均值作为支撑轴力初始值；c.支撑轴力量测时，同一批支撑尽量在相同的时间或温度下量测，每次读数均应记录温度测量结果。图5.3-2 支撑轴力测点埋设示意图考虑温度对支撑轴力的影响：钢支撑结构是一种线性结构，与围护结构相互作用。钢支撑在温度（尤其是冬夏天温差较大的情况下产生热胀冷缩现象，在热胀状态下钢支撑受围护结构约束将产生相应的内力（即轴力），在冷缩状态下钢支撑轴力逐渐损失减少。为正确的分析因围护结构变形引起的轴力变化，有必要考虑温度对钢支撑轴力的影响，具体措施如下：建议架设钢支撑后，钢支撑预加轴力时机宜避免选择在当天温度

26、最高和最低时进行；轴力量测时间宜选在相同或接近的温度下进行（每天量测时刻宜和钢支撑预加轴力的时刻近似对应）；为获得温度对轴力影响程度，宜选取典型轴力监测断面进行温度与支撑轴力变化统计分析，以求得到本基坑支撑轴力与温度变化的特征曲线。5.4地表沉降监测观测基坑开挖过程中对周边土体沉降情况，掌握该区域土体的稳定性，了解基坑施工对周边土体的影响。（2）测点布设：基坑周围地面共布设8个测点。（3）埋设方法：在地表插入钢筋，用混凝土包裹，注意地表砼或沥青不能有松动。图5.4-1地表沉降监测点布置示意图（4）监测方法地表沉降监测采用精密水准仪，按国家二等水准要求观测。以附合或闭合路线在水准路线上联测各监测点，以水准控制点为基准，测算出各监测点标高。同一测点相邻两次标高差即为本次该测点沉降量，第一次沉降量累加至本次沉降量即为该测点累计沉降量。计算公式如下：为本次沉降量；为本次标高；为上次标高；本次累计沉降量。六、总体测试安排朗镇1、2、3、4号雅鲁藏布江特大桥水中基坑测点数量如表6-1、6-2、6-3、6-4所示，桩体测斜如图6-1所示，倾斜仪如图6-2所示。表6-1 朗镇3号桥单个墩监测项目测点数量