府秀江南基坑变形监测技术方案.docx

1、府秀江南基坑变形监测技术方案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，

2、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个月。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第四纪粉质粘土为主，地基土分布均匀，场地稳定，地下水稳定水位标高920.44-921.78米，建筑场地类别为类。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，东部与原防爆电机厂原有建筑相邻。根据建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009第4.2.1

3、条之规定，本基坑监测手段较多，监测内容、监测工作量及监测难度均较大。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

4、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-201212020013.2监测目的本次监测目的主要是：依据规范对建筑物基坑施工相关条文以及基坑支护设计的要求，为确保基坑施工及周边环境的安全，使在基坑开挖和施工期间的变形得到有效控制，保证其不对基坑自身及周边环境造成破坏性的影响，用科学的数据指导基坑信息化施工，保证施工安全。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

5、坑监测工作：（1）、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、基坑监测点位布置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被开挖深度范围内的需要保护物体

6、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-10、A-11、A-12、B-2、C-1五栋钢筋混凝土框剪结构住宅楼，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

7、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、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布设：管线和路面

8、每间隔30米布设一个监测断面，共约239个监测点。其中海河堤岸监测点编号为HD1HD10，而地面沉降监测点共105个，布点数量较多，最终编号以实地布设完点位后的编号为准（详细点位见附后“地面及海河堤岸监测点位示意图）。供电管线沉降监测点编号为GD1GD10；路灯管线沉降监测点编号为LD1LD10；电信管线沉降监测点编号为DX1DX25（电力管线监测点详细点位见附后“电力管线沉降监测点位示意图”）。输水管线沉降监测点编号为SS1SS15；污水管线沉降监测点编号为WS1WS7；雨水管线沉降监测点编号为YS1YS15（雨污水管线监测点详细点位见附后“输排水管线沉降监测点位示意图”）。煤气管线沉降监测

9、点编号为MQ1MQ40（煤气管线监测点详细点位见附后“煤气管线沉降监测点位示意图”）。沉降监测点的布设采用铆钉嵌入法布设（如图一），首先在设点处用电钻打出12直径的圆孔，深度约10CM左右，再将专用圆铆钉牢固地嵌入孔中，圆帽的下边缘与地面齐平。圆铆钉的顶部圆帽适用于水准测量，顶部的强制归心孔适用于海河堤岸水平位移观测。重要地下管线主要包括三条煤气管线，分别为DN529、DN325和DN219。其监测点的布设首先用雷迪4000管线探测仪（如右图）测定出地下管线的平面位置和埋深，再用电钻在垂直于管线的路面上打孔，嵌入圆铆钉，其它管线利用“地下综合管线探测图”结合实地位置进行布点，埋设标志方法同上。

10、在基坑周边绿地内或未硬化路面中有重要压力管线的，采取直接布点法，将观测标志设置在监测管线的管壁上。B、地下水位监测地下水位观测包括基坑外的潜水和承压水水位监测，水位观测井反映的是基坑开挖过程中基坑外侧的水位变化情况。共计设置15口潜水水位观测井，编号SW01SW15；设置9口承压水观测井，编号CY01CY09(观测井的详细位置及编号见附后“基坑外水位监测井位置图”)。根据某岩土工程详细勘察报告所述，某场地潜水含水岩组埋深约16米，初见水位埋深约3.14.3米，静止水位埋深约2.53.2米。故水位观测井布设时首先用钻探机在设计位置钻150mm的孔，孔深为15米。将专用PVC水位管（左图）下端封堵

11、好后，底端用电钻打上一些小孔，并填入粗砂或包上土工布用来渗水并防止泥浆的灌入。往钻探孔中一边下水位管，一边用套管接头将PVC水位管一节节的连接上，同时用胶带密封。全部水位管下完后在管中灌入清水，最后用细砂及回填土填满水位管外围的孔隙。根据某岩土工程详细勘察报告所述，某场地承压含水岩组第一承压含水层为更新统第五组陆相冲积层上部粉土（力学分层号为7a），位置深约在大沽高-15-21米之间，实际埋深约为1825米。为保证基坑止水工作的安全，防止承压水头外涌，在公寓A和公寓B附近各设置1口b层承压水观测井，埋设深底为35米。其它7口为a层承压水观测井，埋设深度为22米。水位管的埋设方法同潜水水位监测井

12、的埋设，但需对管体接口进行有效的密封。C、基坑外土体变形监测土体变形监测包括土体表面的沉降监测以及深层土体水平位移（测斜）监测。测点与围护体的水平位移监测点有所对应，坑外土体共设置14个监测点T01T14（详细点位见附后“支护结构监测点位示意图”）。其埋设方法是在坑外土体中钻150mm的钻探孔，考虑到测斜管的埋设深度应不会造成深层承压水与地下潜层水的连通，土体测斜管实际埋设深度为35米。首先将测斜管下端封堵好后，一边往钻探孔中下一边将测斜管用套管接头一节节的连上，同时用胶带密封并灌入清水。全部下入后用细砂及回填土填满管周围的孔隙。测斜管材料为PVC硬塑，内有定向槽，管径70毫米（左图）。测斜管

13、顶部加套一米长的80mm的硬塑管进行保护，并做醒目标志，防止施工过程中的意外破坏（如图四）。2、围护结构的监测A、灌注桩桩身水平位移（测斜）硬件埋设依据设计图纸某基坑共计埋设灌注桩桩身倾斜监测孔25处，埋设深度30米，其监测孔的布设方法如图一所示。在测斜管安装时应注意，对接两根管子时要对好管壁内侧的导向槽，接头处用封口胶带和螺丝固定，外面缠上胶带，以防止污水或砂浆从管子接头处渗入。管顶、管底用专用封堵帽，防止异物进入管道造成堵塞。用铁丝将测斜管固定在钢筋笼背向基坑的一侧或中间部位，以防止基坑开挖后，平整围护桩内壁时损坏管道，同时应保证测斜管导槽与基坑开挖面在水平方向的垂直性。当测斜管随同钢筋笼

14、下入挖好的槽孔中后，应及时向管内注入清水，以减轻测斜管承受的外界水压和混凝土的压力。在砼浇筑时, 测斜管最上部一米范围要加150mm塑料保护套管，防止管壁在剔桩头作帽粱时被破坏。五、综合监测方法1、水平位移监测水平位移监测包括围护桩顶部、坑外土体、海河堤岸及立柱桩等部位的水平位移监测，它是基坑开挖施工监测的一项基本内容，通过水平位移监测可以掌握各个结构部位在基坑开挖施工过程中的水平变形情况。依据规范的规定及设计要求，我们在进行水平位移监测时利用尼康DTM-352C高精度的全站仪（如上图）。施测时采用极坐标法进行观测，因为它受现场环境条件的限制较小，施测较容易，精度较高，利用起算点坐标和实测的边

15、长夹角，解算出每个待测点的绝对坐标进而求出每个点的变化矢量来。观测时基准点的选择及坐标起算数据的设置尤为重要，由于水平位移的形变监测是绝对位移量的观测，所以基准点应尽量选在远离基坑、有稳固的基础、并且不容易被外界因素干扰破坏的地方。坐标设置上采用假定坐标系，应尽可能将待测点坐标均设置在坐标系第一象限内，这样有利于位移变化量在矢量方向和符号上的统一，便于数据的分析和理解。根据起算点的已知数据计算待测点的坐标的计算方法如下：如下图所示，为起算点，为待测点，点的假定坐标A、A及坐标方位角AB为已知，边长AB实测，则可求得点的坐标B、B。由图可知： 其中，坐标增量的计算公式为： 式中XAB, YAB的

16、正负号应根据cos、sin的正负号决定，故可得到： 2、 基坑外地下水位监测：地下水位监测包括基坑外承压水水位观测及潜水水位观测。如果围护结构的截水帷幕质量没有完全达到止水要求，则在基坑内部降水和基坑挖土施工时，有可能使坑外的地下水渗漏到基坑内。渗水的后果会带走土层的颗粒，造成坑外水、土流失，对周围环境，特别是地下管线的沉降危害较大。因此进行地下水位监测就是为了预报由于地下水位不正常下降引起的地层沉陷。观测时采用钢尺水位计（如上图），将仪器探头沿水位管下放，当探头接触到水时，接收机会发出蜂鸣声，此时读出钢尺电缆在管口处的深度读数，再结合精密水准连测的管口高程，就可以求出地下水位的绝对高程，将每

17、天的观测数据进行比对，就可以直观地反映出基坑外地下水位的变化。位移（测斜）监测位移（测斜）监测包括基坑外土体测斜及围护桩桩体的倾斜变形测量，由于测斜管的埋设深度大于基坑开挖的深度，因此将最底部的初始监测点视为不动点。测斜基本原理是以桩体的底部为参照点，开槽前测得初始值，每一设定间隔（一米）测得一个数据，用测斜仪在施工不同阶段每次测得的观测值与初始值进行对比，以获得在施工不同阶段不同深度的位移，进而得出围护桩体自身的倾斜变形。测斜仪的工作原理是基于测头传感器中的加速度计，测量重力矢量g在测头轴线垂直面上的分量大小，来确定测头轴线相对于水平面的倾斜，再利用导轮的标准间距L求导出水平位移矢量值的。实

18、测时首先把电缆接入测斜仪，并将电缆与测头连接，用扳手将压紧螺帽拧紧以防止渗水。将测头导轮高轮向基坑内侧方向卡置在预埋测斜管的导向滑槽内，将它轻轻划至管底起测位置处，该位置最好高出管底0.5米为宜，以防止掉入异物时测头无法到达起测位置而影响数据的连续观测。利用测读仪记录完第一个读数后，将电缆提起1米至下一处深度标记，待测读仪读数稳定后采集数据，再将电缆提起1米直至管顶为止。拿出测头后水平转动180度，使高轮指向基坑外侧重新放入测斜管中，重复上述观测步骤在相同的深度标记上采集数据，完成全部观测工作。测头导轮的正反向读数可以抵消或减少传感器的偏值所造成的误差，以保证测量精度。5、管线、地面、围护桩顶

19、部沉降监测沉降监测包括道路、地下管线、围护桩顶、海河堤岸（基坑开挖前进行堤岸裂缝拍照存档）、坑外地表、钢立柱等部位的沉降观测。受基坑挖土等施工的影响，基坑周围的地层会发生不同程度的变形，尤其是工程处在软弱复杂的地层时，因基坑挖土和地下结构施工而引起的地层变形，会对周围道路、各种地下管线及基坑本身结构产生不利影响。因此在进行基坑支护结构监测的同时，还必须对上述内容进行沉降监测。在远离基坑影响，相对稳定处埋设基点，用于每次观测时的高程起算点，沉降观测采用精密水准仪（如上图），按国家二等水准测量要求进行施测，求出每次各点的高程，其差值就是施测部位的沉降变化量。建筑工程沉降监测基准点是整个监测工程的起

20、算点，是反映建构筑物变形的基点，所以它的稳定性和可靠性关系到整个沉降监测工程的真实性。故建筑变形测量规程中明确规定，基准点应选设在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。同时，应布设2个距离较近而又稳定的参考点，以检核基准点的可靠性，即使基准点被破坏还可以利用其给予恢复。由于受环境的影响，部分钢立柱的沉降监测可能无法利用上述方法施测，因此，对于该情况可采用前文所述全站仪利用三角高程的方法进行监测。六、监测频率正常情况下，针对当前施工部位：基坑开挖阶段：监测频率为1次/天；底板浇铸完成后：监测频率为1次/2天；地下结构施工结束后一个月内：监测频率为1次/周；特殊情况下如基坑监测数据变化超警戒值且

21、变化无减缓迹象、开挖期间天气十分恶劣等，经协商可适当加密观测次数。七、监测报警值依据工程类比、结构计算及周边状况、材质，结合有关规范、规程，及工程设计单位的具体要求，监测方根据以往的基坑监测经验，将各项手段的监测报警值暂定如下：a) 基坑外地表沉降报警值为基坑挖深的2，即36mm；b) 煤气管线沉降报警值为10mm；其它管线沉降报警值为20mm；c) 结构体沉降监测报警值为1，即18mm；d) 水平位移及倾斜报警值为基坑挖深的1.4，即25mm；e) 地下水位监测报警值为500mm；f) 应力及应变监测报警值为设计极限值的80%（根据实际设计值分别进行确定）；g) 基底反弹监测报警值为基坑挖深

22、的2，即36mm；当观测值临近此极限值时提出预警，当观测值超出此极限值时提出报警，并即时与甲方及监理进行沟通。八、使用仪器和设备1、Ni007水准仪：水准器格值：8/2mm测微器分划值：0.05mm自动安平补偿性能：0.20标尺刻划间隔：5mm2、DTM-352C全站仪：测角精度：2放大倍率：30倍测距精度：2mm+2ppm补偿范围：3水准器灵敏度：30/2mm3、SG-92型钢尺水位计测量深度：50m 最小读数：1mm 重复性误差： 2mm4、CY-82钢尺沉降仪测量深度：50m 最小读数：1mm 重复性误差： 2mm5、RQBF-698A数字测斜仪分辩率：2抗渗：180m抗震：100g观测

23、精度为0.1mm/0.5m测程0.5m6、雷迪4000管线探测仪T10大功率发射机输出功率高达10W，探测距离和深度更大两种感应频率：8kHz、33kHz （65kHz可选）标准故障定位（FF）频率：8kHz+8Hz电流方向（CD）频率：640Hz+320Hz九、生产质量保证措施1. 依据质量管理体系的人员分工，各伺其职、逐级管理、全面合作，保证监测工作顺利开展。 2. 实行全面质量管理，强化质量保证体系，严格执行各种规范、规程及技术要求，确保监测工作质量。3. 监测工作开始前对参与人员与作业的人员进行技术交底，学习规范，保证作业人员高质量地完成各项监测任务。4. 加强安全教育，严格执行工程的

24、各项安全制度，作业期间要有安全措施保证，确保人员、仪器及设备的安全，真正做到安全生产、文明施工。5. 积极与设计和监理各方作好协调和配合工作。6. 监测工作进入冬、雨季时监测方密切注意数据变化，并保证监测工作不误时、不缺项，同时保证仪器及人员设备的安全。7. 对成果质量进行全面检查。8. 观测人员、监测仪器及监测时间相对固定，当日监测结果，当日计算，以便及时发现情况，及时处理。9. 基坑监测重点部位出现异常或危害情况，及时与甲方及监理进行磋商，可适当加密监测点或加密监测周期。10. 监测点安装埋设完成后，观测前绘制测点位置竣工图并进行测点的保护。11. 正式开挖前的预降水开始，即进行周边环境和

25、围护体的监测，监测频率与监理协商后再定，由于没有正式开挖，所以监测频率原则上不超过每周一次。12. 开挖前巡检海河堤岸是否有裂缝，如有裂缝应进行拍照取证。正式开挖后，应进行定期巡检，必要时进行裂缝观测。十、监测计划依据总包的施工计划，制订如下监测计划：1围护桩监测硬件埋设2007年7月2007年9月：完成全部围护桩监测硬件（钢筋计六处共120个、水压力计四处共32个、土压力计四处共32个、桩身倾斜25处）埋设工作。2周边环境监测点布设2007年11月202007年12月10日：完成全部周边环境（地表沉降点105个、管线沉降点124个、海河堤岸10个）监测点布设工作。3基坑土体内外侧硬件钻孔安装2007年11月152007年12月15日：完成全部基坑土体内外侧硬件（土体测斜14处、潜水水位孔15处、承压水水位孔9处、基底反弹孔7处）钻孔安装工作。4支撑轴力计根据施工计划，在各结构层支撑绑筋时安装（第一道支撑上设置测点24个、第二、三道支撑各设置42个测点）。5钢立柱变形监测点2007年12月完成11个钢立柱表面应变计、38个钢立柱的位移和沉降监测点的安装。6监测实施2007年12月地下结构施工结束后一个月：完成基坑监测工作。