深基坑监测方案.docx

1、深基坑监测方案一 编制依据 1.1 设计要求 根据中铁第四勘察设计院集团有限公司新建福州站北站房地下室深基坑支护施工图，设计要求为：为确保基坑安全施工，应制定专项监测方案，在基坑开挖支护过程中严格执行；制定好的监测方案应在监理和设计审核后方可实施，以准确预测和反馈信息并指导施工，必要时修改设计，确保工期和施工安全。本基坑南侧即靠站台侧按照一级基坑监测。其余侧按二级基坑监测。1.2技术依据1、新建福州站北站房地下室深基坑支护施工图；2、岩土工程勘察规范(GB50021-2001)；3、工程测量规范(GB50026-2007)；4、建筑变形测量规程(JGJ/T8-2007)；5、基坑工程技术规程(

2、DB42/159-2004)；6、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)；7、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)。8、钢结构设计规范（GB50017-2003）；9、城市地下水动态监测规程（CJJ/T76-98）；10、国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）；11、建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）；12、建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；13、福州站其他相关的设计图纸及文件要求；14、其他国家、福建省及福州市相关规范、规定、要求等。二 工程概况 2.1 场地概况本工程位于福州市火车站北侧，紧邻既有福州站南站房7站台，北临福州市

3、三环路，西侧为福州供电段办公楼。车站中心里程K183+356.80，为线侧平式车站，上进下出流线型设计，最高聚集人数7000人（含扩建既有高架及南站房），总建筑面积为24995，建筑总高度35.77m，北站房总长度193.9m，总宽度49m，地上两层，地下一层。工程0.000m标高相当于绝对标高9.290m，基础底板面相对标高-7.000m，底板和垫层厚度0.5m，故基坑开挖至垫层底标高为1.79m。同时，基坑周边及内部存在大量2.0m2.9m深度不等的桩基承台坑中坑，基坑所处南侧的7站台标高约9.18m，北侧自然场坪标高约66.5m，基坑开挖深度7.2m9.5m。基坑南侧靠站台处已完成雨棚施

4、工，施工空间受限，紧邻基坑边存在600和700铸铁水管和既有站台。2.2 工程地质及水文地质1、工程地质工程所属场地属冲海积平原地貌场，地内分布地层为第四系全新统人工填土层(Q4ml)，第四系全新统冲海积土层(Q4 al + m l)，第四系全新统冲洪积土层(Q4al+pl) ，残积土层(Qel)，下伏基岩岩性为燕山早期花岗岩（52（3）、侵入辉绿岩（）及风化层。2、水文地质场地位于冲海积平原区，地形平坦开阔。地下水为孔隙微承压水和基岩裂隙水，富水性中等。与本基坑关系较大是上层滞水。地下水主要接受大气降水和侧向含水层径流补给，通过蒸发排泄。勘察期间测得稳定水位埋深0.703.40m。水位标高2

5、.60-5.91m。据了解水位年变幅在0.501.00m。2.3 基坑支护设计 基坑南侧紧邻7站台，距离既有线14股道不到15m，站台在基坑支护开挖过程中运营，需严格控制位移变化，重点保护。基坑北侧为自然场坪，地面标高起伏较大，在支护开挖前需回填或开挖至设计标高。基坑开挖深度7.2m9.5m。综合地质情况和周边环境，本基坑靠站台南侧侧壁重要性等级为一级，其余侧重要性等级为二级。针对基坑所处场地地质和重点保护运营铁路的特点，基坑南侧靠站台部分由于雨棚施工后施工空间限制，此处采用钻孔灌注桩桩排加斜钢支撑方式支护。其余侧采用放坡+悬臂桩支护。1、基坑支护结构设计：基坑南侧即靠站台侧：采用800100

6、0mm钻孔灌注桩，桩顶放坡1m。桩顶设1500800mm钢筋混凝土压顶梁，在距桩顶-1m处设一道钢腰梁，腰梁采用双拼HW3503501219mmH型钢。腰梁与内支撑采用垫板焊接连接，并在底部间隔设置型钢托架。并在其上架设一道钢斜支撑，斜支撑采用60916mm圆钢管,支撑另一侧架设于已完成的底板梁混凝土墩上。靠基坑侧局部坑中坑采取钢板桩加钢内支撑支护开挖。2、基坑其余侧：采用8001000mm悬臂钻孔灌注桩，桩顶设1500700mm钢筋混凝土压顶梁。桩顶设4m5m平台，外侧1:1.25放坡，坡面挂镀锌铁丝网并喷80mm厚C20混凝土。3、材料要求：钻孔灌注桩及冠梁混凝土等级均采用C30；H型钢、

7、钢板及钢管为Q235B。水泥标号为P.O42.5，焊条采用E43、E50型。4、基坑止水与降水：钻孔桩间设6001000mm高压旋喷桩止水帷幕，要求桩体至少深入淤泥层2m。高压旋喷桩采用普硅水泥，水灰比1:1，水泥掺入量250kg/m。基坑顶部、平台和底部分别设置砖砌截水沟和排水沟，基坑内设集水井，采取明排方式排除基坑内上层滞水。三 监测内容及原则要求3.1 监测目的 基坑开挖过程中，必须保证支护结构的稳定性，以确保基坑施工安全。通过对基坑及其周边建筑物的变形监测来反馈信息，可以及时地发现危及建筑物、构筑物和基坑支护安全的隐患，并能够指导施工程序，充分体现科学的“信息化施工”。为此施工过程中必

8、须采取相应的监控保护措施，监测的目的主要是： 1、了解围护结构的变形、受力、及坑周土体的沉降情况，对围护结构的稳定性进行评价。2、对基坑周边地下水位、地表沉降、变形等进行监控，了解基坑施工对周边环境的影响情况；3、通过获得的围护结构及周围环境在施工中的综合信息，对设计和施工方案的合理性进行评价，为优化和合理组织施工提供可靠信息，并指导后续施工。4、积累工程经验，为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据。3.2 监测对象 基坑内的支护结构和基坑外部的环境，共同组成了基坑监测的内容。本工程南侧即靠站台侧按照一级基坑监测，其余侧按二级基坑监测。考虑到监测目的和支护设计要求，确定监测的主要对象有：

9、 （1）支护结构水平位移及沉降； （2）基坑周围及既有线路边坡沉降； （3）深层水平位移（4）支撑轴力； （5）支护桩内力； （6）地下水位。3.3 监测工作指导原则1、系统性原则（1）所设计的监测项目有机结合，并形成有效四维空间，测试的数据相互能进行校核；（2）运用、发挥系统功效对基坑进行全方位、立体监测，确保所测数据的准确、及时；（3）在施工工程中进行连续监测，确保数据的连续性；（4）利用系统功效减少监测点布设，节约成本。2、可靠性原则（1）设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法；（2）监测中使用的监测仪器、元件均通过计量标定且在有效期内；（3）在设计中对布设的测点进行保护设计。3、与结构

10、设计相结合原则（1）对结构设计中使用的关键参数进行监测，达到进一步优化设计的目的；（2）对结构设计中，在专家审查会上有争议的方法、原理所涉及的受力部位及受力内容进行监测，作为反演分析的依据；（3）依据设计计算情况，确定有关报警值；（4）依据业主、设计单位提出的具体要求进行针对性布点。4、关键部位优先、兼顾全面的原则（1）对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置，施工过程中有异常的部位进行重点监测；（2)）除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上均匀布设监测点。5、与施工相结合原则（1）结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施；（2）结合施工实际调整监测点的布设位置，尽量减少对

11、施工质量的影响；（3）结合设计要求及施工实际确定测试频率。6、经济合理原则（1）监测方法的选择，在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能采用直观、简单、有效的方法；（2）监测元件的选择，在确保可靠的基础上择优选择国产及进口之仪器设备；（3）监测点的数量，在确保全面、安全的前提下，合理利用监测点之间联系，减少测点数量，提高工作效率，降低成本。7、技术先进性原则（1）总体方案的制定在技术手段上应尽可能多运用先进的信息和先进的技术为地铁工程服务。（2）遵循信息化施工原则，采取快速监测、快速反馈、快速处理、信息统一管理的技术路线。3.4、监测要求（1）所有测试点、测试设备需加强保护，以防损坏。（2）量测

12、周期：基坑土方开挖到地下室侧壁回填。高压旋喷桩侧水管及站台监测应从桩体施工开始进行监测。（3）高压旋喷桩施工过程中，如监测到水管变形超过设计要求，应立即停止施工，待制定好相应措施后方可施工。四 监测点的布设4.1 监测点布设原则本工程监测点布设依据福州站北站房地下室深基坑设计图纸资料及国家和地方相关规范，充分考虑基坑施工特点及地形、地质特点和测量方法的可行性，点的疏密程度要既能较好地反映基坑的变形情况，又能满足监测的精度要求和减少监测费用，监测范围一般为从基坑边缘以外13倍开挖深度范围。 基坑工程监测点的布置应最大程度地反映监测对象的实际状态及其变化趋势，并应满足监控要求。基坑工程监测点的布置

13、应不妨碍监测对象的正常工作，并尽量减少对施工作业的不利影响。监测标志应稳固、明显、结构合理，监测点的位置应避开障碍物，便于观测。在监测对象内力和变形变化大的代表性部位及周边重点监护部位，监测点应适当加密。应加强对监测点的保护，必要时应设置监测点的保护装置或保护设施。根据监测对象及项目的不同采用不同的布点方式：1、地下水位基坑外地下水位监测点的布置按照以下原则：1）水位监测点沿基坑周边布置，监测点间距宜为2050m。相邻建（构）筑物、重要的地下管线或管线密集处应布置水位监测点；如有止水帷幕，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处。2）水位监测管的埋置深度（管底标高）应在控制地下水位之下35m。对于需要降

14、低承压水水位的基坑工程，水位监测管埋置深度应满足设计要求。2、围护结构（顶部）沉降、水平位移1）基坑边坡顶部的沉降、水平位移监测点应沿基坑周边布置，基坑周边中部、阳角处应布置监测点。监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。监测点宜设置在基坑边坡坡顶上。2）围护墙顶部的沉降、水平位移监测点应沿围护墙的周边布置，围护墙周边中部、阳角处应布置监测点。监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。监测点宜设置在冠梁上。3）沉降、水平位移监测点应尽量采用同一测点。3、土体侧向变形土体侧向变形通过监测其深层水平位移获得，深层水平位移监测孔宜布置在基坑边坡、围护墙周边的中心处及代表性的

15、部位，数量和间距视具体情况而定，但每边至少应设1个监测孔。采用测斜仪观测深层水平位移，设置在围护墙内的测斜管深度不小于围护墙的入土深度；设置在土体内的测斜管应保证有足够的入土深度，保证管端嵌入到稳定的土体中。4、地面沉降基坑围护结构周边地表竖向沉降监测点的布置范围宜为基坑深度的13倍，监测剖面宜设在坑边中部或其他有代表性的部位，并与坑边垂直，监测剖面数量视具体情况确定。每个监测剖面上的监测点数量不宜少于3个。5、坡面坡面主要以观察为主，应随时进行，发现裂缝、沉陷等现象应加强巡视，如有必要可进行沉降、位移等监测。6、围护结构变形围护结构变形通过监测其深层水平位移获得，深层水平位移监测孔宜布置在围

16、护墙中心处及代表性的部位，数量和间距视具体情况而定，但每边至少应设1个监测孔。采用测斜仪观测深层水平位移，设置在围护墙内的测斜管深度不小于围护墙的入土深度。7、支撑轴力1）监测点宜设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起关键作用的杆件上；2）每道支撑的内力监测点不应少于3个，各道支撑的监测点位置宜在竖向保持一致；3） 钢支撑的监测截面根据测试仪器宜布置在支撑长度的1/3部位或支撑的端头。钢筋混凝土支撑的监测截面宜布置在支撑长度的1/3部位；4） 每个监测点截面内传感器的设置数量及布置应满足不同传感器测试要求。9桩钢筋应力桩钢筋应力监测点应布置在受力、变形较大且有代表性的部位，监测点数量和横向间距

17、视具体情况而定，但每边至少应设1处监测点。竖直方向监测点应布置在弯矩较大处，监测点间距宜为35m。10、管线沉降变形监测地下管线监测点的布置应符合下列要求：1）应根据管线年份、类型、材料、尺寸及现状等情况，确定监测点设置；2） 监测点宜布置在管线的节点、转角点和变形曲率较大的部位，监测点平面间距宜为1525m，并宜延伸至基坑以外20m；3）上水、煤气、暖气等压力管线宜设置直接监测点。直接监测点应设置在管线上，也可以利用阀门开关、抽气孔以及检查井等管线设备作为监测点；4）在无法埋设直接监测点的部位，可利用埋设套管法设置监测点，也可采用模拟式测点将监测点设置在靠近管线埋深部位的土体中。4.2 监测

18、点的布设综前所述，监测点分别布设在监测对象上，并能够充分控制监测对象的变形状态；监测点的数目依据设计要求和监测对象的变形特征确定。 1、地下水位监测点地下水位变化对基坑周围地表沉降、土体应力等均有影响，关系到周围建筑物、构筑物的安全。采用用水位沉降仪对地下水位进行监测，地下水位监测精度不低于10mm。共计布设地下水位监测点4个，详见监测点布置示意图。2、支护桩沉降、水平位移监测点 由于基坑的开挖，支护系统的位移将是引起周围地层、道路及建筑物位移的主要反映，掌握其位移变化量与基坑开挖深度的关系尤为重要。基坑支护桩水平位移点布设在支护桩上端部，采用预埋18钢筋或者后埋膨胀螺栓的方法在支护桩上端部布

19、设，同时作为沉降监测点使用。监测点间距1520m，共计布设位移监测点26个，详见附图监测点布置示意图。 3、基坑周边站台、水管、边坡等沉降(水平位移)监测 站台沉降(水平位移)监测点布设在道路靠近基坑的边上，监测点选在站台的两侧不影响交通又便于保存的位置，水管的沉降(水平位移)观测点设立在水管上。观测点的间距约20m。共计布设沉降（水平）监测点23个，详见附图监测点布置示意图。4、基坑周边土体与支护桩深层水平位移监测 布设测斜孔以监测基坑周边土体与支护桩深层水平变形，测斜孔的布设采用埋设测斜导管的方式。支护桩中测斜管采用预埋方法安装；基坑周边土体中测斜管埋设采用钻孔埋设方法安装，距离支护桩中心

20、02m，深度为-20-25m，顶部预留高出地面约0.51m长度。测斜孔深度根据基坑最终开挖深度及设计文件确定，本工程支护桩中测斜管设计埋深20m，土体中测斜管设计埋深2025m。选取13个位置埋设测斜管，详见附图监测点布置示意图。 5、桩身应力监测 采用JMZX-428AT型智能弦式钢筋计对称布设在支护桩体两侧主筋上（连线垂直于坑壁），以监测支护桩主筋的受力状态。应将钢筋计焊接在支护桩主筋上，测点位置选取在桩体受力较大且单一的位置，埋设最深为-13m。共选取7个支护桩进行监测，每个支护桩的主筋上焊接钢筋计，在最不利弯矩受力点（基坑开挖至坑底时，约-68m位置处）上下2m范围每2米一根，其它位置

21、24m一根，详见附图监测点布置示意图。 6、支撑轴力监测 在基坑内选取7处内支撑进行应力监测，支撑轴力监测在监测点处钢支撑上对称安装表贴式应变计JMZX212计34个，布设支撑轴力监测点7处，详见附图监测点布置示意图。7、监测基准点 监测基准点分为永久基点和工作基点，永久基点布设在场地以外稳定处，共计布设永久基准点3个。1个位移监测永久基准点， 2个水准基点。具体位置根据现场情况而定。工作基点布设在基坑四周，1个位移监测工作基准点， 1个水准工作基点。相对稳定和便于观测的位置，根据现场位置实地布设。 由于施工干扰，监测点难免遭到破坏和隐蔽，解决方法是：经常巡视，发现监测点被破坏和隐蔽后，及时在

22、原处重新布设，原处不能布设时，须换位置布设，并及时测定初次观测值，考虑到数据的连续性，其点号须采用原先的点号，其观测值经换算后采用原先点的观测值，并在监测报告中加以说明。 五 监测方法根据本项目设计文件内容及要求、基坑等级、精度要求、设计要求、场地条件、地区经验和方法适用性等因素综合确定监测方法。本项目采用的监测方法主要有巡视检查、地下水位监测、水平位移监测、沉降监测、深层水平位移监测、支护结构内力监测等。1、巡视检查基坑工程整个施工期内，每天均有专人进行巡视检查。基坑工程巡视检查应包括以下主要内容：（1）支护结构 支护结构成型质量； 冠梁、支撑有无裂缝出现； 支撑有无较大变形； 止水帷幕有无

23、开裂、渗漏； 墙后土体有无沉陷、裂缝及滑移； 基坑有无涌土、流砂、管涌。(2) 施工工况 开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异； 基坑开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求一致，有无超长、超深开挖； 场地地表水、地下水排放状况是否正常，基坑降水、回灌设施是否运转正常； 基坑周围地面堆载情况，有无超堆荷载。(3) 基坑周边环境 地下管道有无破损、泄露情况； 周边建（构）筑物有无裂缝出现； 周边道路（地面）有无裂缝、沉陷； 邻近基坑及建（构）筑物的施工情况。(4) 监测设施 基准点、测点完好状况； 有无影响观测工作的障碍物； 监测元件的完好及保护情况。(5) 根据设计要求或当地经验确定的其他巡

24、视检查内容。巡视检查的检查方法以目测为主，同时辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行。巡视检查对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等的检查情况进行详细记录。如发现异常，及时通知委托方及相关单位。及时整理巡视检查记录，并与仪器监测数据综合分析。2、水位监测方法依据行业标准城市地下水位动态观测规程（CJJ/T76-98）的规定及本工程的特点，用水位沉降仪对地下水位进行监测，地下水位监测精度不低于10mm。(1) 水位观测孔的施工水位观测孔的施工主要包括测量放线、成孔、井管加工、井管下放及井管外围填砾料等工序，其流程如图5-1水位观测孔施工流程图所示。成孔：水位观测孔

25、采用清水钻进，钻头沿铅直方向钻进。在钻进过程中，应及时、准确地记录地层岩性及变层深度、钻进时间及初见水位等相关数据；钻孔达到设计深度后停钻，及时将钻孔清洗干净，检查钻孔的通畅情况，并做好清洗记录。图5-1 水位观测孔施工流程图井管加工：井管的原材料为内径43、管壁厚度为5的PVC管。为保证PVC管的透水性，在PVC管下端05m范围内加工蜂窝状8的通孔，孔的环向间距为12mm，轴向间距为12mm，并包土工布滤网，井管的长度比初见水位长6.5m。井管放置：成孔后，经校验孔深无误后吊放经加工且检验合格的内径43的PVC井管，确保有滤孔端向下；水位观测孔应高出地面0.5m，在孔口设置固定测点标志，并用

26、保护套保护；回填砾料：在地下水位观测孔井管吊入孔后，应立即在井管外围填砾料；洗井：在下管、回填砾料结束后，应及时采用清水进行洗井。洗井的质量应符合现行行业标准有关规定，并做好洗井记录。2）地下水位监测地下水位观测设备采用水位沉降仪，其工作原理图如图5-2所示。水为导体，当测头接触到地下水时，报警器发出报警信号，此时读取与测头连接的标尺刻度，此读数为水位与固定测定的垂直距离，再通过固定测点的标高及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标高。图5-2 电测水位沉降仪工作原理图观测成果：绘制水位时序曲线，注意分析降水的影响，水位变化和施工的关系曲线，当水位变化达到控制值时及时报警。3、水平

27、位移监测根据设计文件要求及建筑变形测量规程（JGJ8-2007），工程测量规范（GB50026-2007），基坑维护结构上端部、墙顶部等水平位移采用全站仪、电子经纬仪监测，监测方法一般为导线法，视准线法，前方交会法等。1) 监测平面基准网点监测平面基准网点根据现场情况，选用混凝土标石或现场浇注。选点必须遵循以下原则：选点前应仔细研究施工组织计划。务必使控制点能尽量避开施工区及堆放材料的地方，减少施工时对网点的破坏。基准点应埋设在基坑开挖深度3倍范围以外，且土质坚固、不易受损坏、能长期保存的地点。选点埋标完毕，等沉降稳定后，才能进行监测。 2) 测点的制作及安装图5-3 强制对中位移测点水平位移

28、监测点根据围护结构不同，分别布设在冠梁上和围护结构顶部，照准标志具有明显的几何中心或轴线，并且，侧向位移监测点与冠梁顶的沉降监测点重合。为了提高测试精度，测点采用特殊加工的强制对中螺纹钢杆制成，测量时直接将棱镜安装在测杆上，可以获得较好的对中精度（图5-3）。测点位置的选择在满足设计要求、全面合理、关键部位优先的前提下，应注意便于监测及保护。3) 监测方法及精度在监测平面基准网点基础上，围护结构顶部或冠梁上水平位移监测根据现场情况，利用全站仪按国家二级水平位移监测要求施测。可以采用导线法，视准线法，前方交会法等。同一监测项目应采用相同的观测路线和观测方法，使用同一监测仪器和设备，固定观测人员，

29、并在基本相同的环境和条件下工作。位移监测应满足现行建筑变形测量规程（JGJ8-2007）的各项要求。4、土体侧向变形及围护结构变形监测依据国家标准岩土工程勘察规范（GB50021-2001）、工程岩体试验方法标准（GB/T50266-99）、建筑变形测量规程（JGJ8-2007）的规定及本工程的特点，采用测斜仪对土体侧向变形及围护结构侧向位移进行监测。1) 测斜管安装及要求测斜管安装主要包括测量放线、钻孔、测斜管拼接及固定、混凝土浇注等工序，其流程如图5-4测斜孔施工流程图所示。图5-4 测斜孔施工流程图1测量放线定位后，按如下要求安装测斜管：首先将测斜管逐节进行预接，打好铆孔，并要对接处对准

30、标记及编号，底部测斜管下端应密封端盖。对接导槽应对准，铆钉孔应避开导槽；按测斜管的对准标记和编号逐节对接、固定和密封后，将测斜管固定在围护结构钢筋笼内侧；测斜管随着围护结构钢筋笼下入桩孔，注意将一对导槽对准基坑方向；在测斜管的上端加管盖保护。浇筑前在测斜管内注满清水。测斜管应在基坑开挖1周前埋设，埋设时应符合下列要求：埋设前应检查测斜管质量，测斜管连接时应保证上、下管段的导槽相互对准顺畅，接头处应密封处理，并注意保证管口的封盖；测斜管长度应与围护墙深度一致或不小于所监测土层的深度；当以下部管端作为位移基准点时，应保证测斜管进入稳定土层23m；测斜管与钻孔之间孔隙应填充密实；埋设时测斜管应保持竖

31、直无扭转，其中一组导槽方向应与所需测量的方向一致。2）监测方法及精度监测设备采用测斜仪，系统精度0.10mm/m，分辨率0.04mm/m。测斜管应在测试前一周装设完毕，在35天内重复测量不少于3次，判明处于稳定状态后取其均值作为初始值，然后进行测试工作，其步骤如下：用模拟测头检查测斜管导槽。使测斜仪测读器处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢地下放至管底，停留510min，待探头接近管内温度后再测量，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，将测头旋转180o插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，测点深度同第一次相同。一般只需要监测平行基坑变形方向的那对导槽，特殊情况下，可以将测头旋转90o，按相同程序，测量另一个方向的那对导槽的读数。检查数据，当读数有异常时应及时补测。当以上部管口作为深层水平位移相对基准点时，每次监测均应测定孔口坐标的变化。观测成果：绘制累计位移与深度关系曲线，对有