基坑监测设计方案.docx

1、基坑监测设计方案文件编号：2020年4月基坑监测设计方案版本号： A修改号： 1页 次： 1.0 编 制： 会 签： 审 核： 批 准: 发布日期： 实施日期： 基坑监测设计方案岩土工程原位测试课程作业1.资料背景 工程概况工程总用地面积约 ，地上建筑面积 ，地下建筑面积 。小区共有主楼13幢（9#22#楼），主楼附属楼3 幢（26#28#楼），办公楼1 幢（23#楼）及幼儿园1 幢（25#楼），各建筑物详细的工程情况及要求见表。拟建项目为对差异沉降敏感程度敏感，对地基强度要求较高。9#、11#、13#、17#、19#、21#主楼工程重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度为中等

2、，岩土工程勘察等级为乙级，地基基础设计等级为乙级；10#、12#、15#、16#、18#、20#、22#主楼及23#办公楼工程重要性等级为一级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度为中等，岩土工程勘察等级为甲级，地基基础设计等级为甲级；26#、27#、28#附属楼及25#幼儿园工程重要性等级为三级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度为中等，岩土工程勘察等级为乙级，地基基础设计等级为丙级。基坑侧壁安全等级为一级，主楼、办公楼及附属楼建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类），幼儿园建筑抗震设防类别为重点设防类（乙类）。本工程由福建省*工程勘察院承担工程地质勘察，*设计有限公司承担结构设计，*建筑工程

3、公司承担工程总承包，*建设监理有限公司承担工程监理。 岩土工程勘察资料根据钻探揭露，综合土工试验和原位测试成果，将场地岩土层划分为5 个地质单元共7 个主层及1 个亚层。地层分布情况及其厚度大致如图1所示，参数如下表1。现建筑场地整体地形平坦开阔，地面高程介于 之间，最大相对高差约，地形总体变化坡度小于5,地势平缓。拟建场表1 参数层序及土名重度直剪固快峰值强度o(kN/m3)C(kPa)(o)素填土17513淤泥碎石/-1含碎石粉质粘土3地内无地上、地下建（构）筑物，西北向用地红线外侧约10m 为已建住宅小区（楼高17 层，框剪结构，基础型式为预制桩基础），东北向用地红线外侧约15m 为已建

4、住宅小区（楼高5 层，框架结构，基础型式为预制桩基础），场地西南向外侧现为空地，东南向临近市政路。基坑开挖深度一般为，基坑开挖深度范围内岩土层主要为素填土、淤泥、碎石及含碎石粉质粘土。 桩基础选型、检测内容与检测方案设计基础桩拟选用500-100的PHC端承管桩，则桩体应坐落在砂土状强风化花岗岩上，并部分嵌入岩体。由于PHC管桩具有以下优点单桩承载力高、应用范围广、沉桩质量可靠、工程造价最便宜、施工速度快、工效高、工期短、施工质量有保证等等，但也存在一些缺陷，例如施工后PHC管桩上浮、浅部严重缺陷或断桩、接桩位置焊接质量差而导致的缺陷。因此，对于基础桩的监测内容包括：一、现场抽检：1、成品管桩

5、的外观质量、尺寸偏差及抗弯性能；2、预应力钢筋直径、数量、质量； 3、螺旋筋的直径、螺旋距、加密长度；4、端头板尺寸偏差；5、砼强度；6、砂、碎石级配及压碎指标。二、产品质量保证体系：1、检验设备与仪器；2、原材料控制；3、工序质量检验；4,、产品出厂检验；5、产品质保书；6、产品标志。三、施工质量检测：1、桩身完整性监测；2、单桩竖向承载力检测；3、桩体倾斜度检测等等。4、单桩水平承载力5、单桩抗浮力因此，基础桩的检测可以采用静载荷试验和低应变法相结合。其原因是，静载荷试验和低应变法可以测出、单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；、检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；、分析桩侧和桩身土阻

6、力等。同时，可以监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。基桩内力测试宜采用应变式传感器或钢弦式传感器。根据测试目的及要求，宜按传感器技术、环境特性，选择适合的传感器；也可采用滑动测微计。需要检测桩身某断面或桩端位移时，可在需检测断面设置沉降杆。传感器设置位置及数量宜符合下列规定：1 传感器宜放在两种不同性质土层的界面处，以测量桩在不同土层中的分层摩阻力。在地面处(或以上)应设置一个测量断面作为传感器标定断面。传感器埋设断面距桩顶和桩底的距离不宜小于1倍桩径。2 在同一断面处可对称设置24个传感器，当桩径较大或试验要求较高时取高值。 对混凝土预制桩，应变传感

7、器的制作和埋设可视具体情况采用以下三种方法之一：1)在6001000mm长的钢筋上，轴向、横向粘贴四个(二个)应变计组成全桥(半桥)，经防水绝缘处理后，到材料试验机上进行应力-应变关系标定。标定时的最大拉力宜控制在钢筋抗拉强度设计值的60以内，经三次重复标定，应力-应变曲线的线性、滞后和重复性满足要求后，方可采用。传感器应在浇筑混凝土前按指定位置焊接或绑扎(泥浆护壁灌注桩应焊接)在主筋上，并满足规范对钢筋锚固长度的要求。固定后带应变计的钢筋不得弯曲变形或有附加应力产生。2)直接将电阻应变计粘贴在桩身指定断面的主筋上，其制作方法及要求同本条第1款钢桩上粘贴应变计的方法及要求。3)将应变砖或埋入式

8、混凝土应变测量传感器按产品使用要求预埋在预制桩的桩身指定位置。静载荷试验桩树不少于总装着的1%，且不少于3根 本次试验采用武汉岩海工程技术开发公司生产的全自动桩基静载测试分析系统（主要由主机、中继器、控载箱、位移传感器、压力传感器/力传感器等组成）采集数据，采用压重平台反力装置，利用不小于预定最大试验荷载值的倍（含钢梁重）的混凝土试块提供反力，采用油压千斤顶结合电动油泵加压，利用两个位移传感器测量位移，压力传感器测定压力。试验所用的仪器、仪表均经计量检定部门检定合格，并在有效期内。试验装置示意图如图2所示。 图2基桩竖向静载示意图 单桩最大试验荷载取设计荷载特征值的2倍，采用快速维持荷载法，即

9、一般每隔1小时加一级荷载。试验要点如下：1、共分10级进行加载，每级加载量为要求的最大试验荷载的1/10，第一级按2倍分级荷载加荷。2、每级荷载施加后维持1h，按第5、15、30min测读桩顶沉降量，以后每隔15min测读一次。3、测读时间累计为1h时，若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量与相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量相比未明显收敛时，应延长维持荷载时间，直至最后15min的沉降增量小于相邻15min的沉降增量为止。4、卸载按加载量的两倍逐级等量卸载，其中第一级卸载量可视情况取分级荷载的23倍。每级荷载测读15min，按第5、15min测读。卸载至零时，读测稳定的残余沉降量，维持时间

10、为2小时，测读时间为第5、15、30min，以后每隔30min测读一次。5、出现下列现象之一时，可终止加载试验：1）.某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍。注：当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降超过40mm。2）.某一级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定（收敛）标准。3）.当达不到极限荷载，已达最大试验荷载，桩顶沉降速率达到相对稳定（收敛）标准。4）.当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降6080mm；特殊情况下可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。6、单桩竖向极限承载力可按下

11、列方法综合分析确定：（1）根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Qs曲线，取其发生明显陡降的起点对应的荷载值。（2）根据沉降随时间变化的特征值确定：取sLgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。（3）对于缓变型Qs曲线可根据沉降量确定：宜取s40mm对应的荷载；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；对于直径大于或等于800mm的桩，可取s（D为桩端直径）所对应的荷载值。当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时，桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。基坑支护方案设计由于场地开挖面积大，现拟采用盆式开挖法。盆式开挖适合于基坑面积大、支撑或拉锚作业困难且无法放坡的基坑。它的开挖过

12、程是先用SMW工法进行基坑排桩支护结构施工。水泥土胶结完全之后，将挖掘设备运到场地中央开挖。将基坑中央部分挖至基坑底制定标高，保留基坑边的土坡，从而形成盆式。此时可利用留位的土坡来抵消部分土压力，从而达到保证支护结构稳定的目的，此时的土坡相当于“土支撑”。随后再施工基坑中央区域内的基础桩，完成后紧接着施工地下室底板及地下室结构，形成“人工中心岛”。在地下室结构达到一定强度后在支护结构与“中心岛”之间设置支撑，然后开挖留坡部位的土方，并按“随挖随撑，先撑后挖”的原则，在开挖的同时注意对支护结构进行支撑。最后再浇筑剩余的地下室底板，拆除支撑施工边缘部位的地下室外墙。 盆式开挖方法支撑用量小、费用低

13、、盆式部位土方开挖方便，这在基坑面积很大的情况下尤显出优越性，因此，在大面积基坑施工中非常适用。但这种施工方法对地下结构需设置后浇带或在施工中留设施工缝，将地下结构分两阶段施工，对结构整体性及防水性亦有一定的影响。由于在开挖深度范围内有较厚的淤泥层，含水率较高，流塑状态。因此，被动土压力较大，可将锚索打入碎石层、含碎石粉质粘土层中然后锚固在支护排桩上用于承担部分被动土压力。对基坑开挖有影响的含水层主要有第层素填土中的上层潜水及碎石、含碎石粉质粘土-1 层中的弱承压水，上层潜水富水性较弱，弱承压水富水性中等，可采用集水明排的方式进行降水。若局部涌水量大时，应采取措施切断其补给来源，可结合基坑支护

14、采用水泥土搅拌法对基坑侧壁进行防水防渗处理。根据本项目特点和开挖要求，简要叙述本项目基坑支护方案设计，以安全、经济、高效为原则制定编写该基坑工程施工过程的监测方案和内容，监测内容要求至少包括：基坑围护体系监测、土体表层及深层应力变形监测、降水与周边环境影响监测等。 基坑监测目录1.工程监测综合说明 一般来说，工程发生重大事故前或多或少有预兆，在基坑开挖过程中通过对基坑周边建筑物、环境、管线及基坑支护结构的安全性进行观测，可以分析支护系统的变化规律，验证支护结构设计，预测判断支护系统的安全稳定性，及时发现预兆，提出是否修改原设计或是采取加固措施，指导施工，避免发生重大事故。正确评价其安全性，调整

15、掘进速度。由于上述原因，实现监测过程的信息化，建立顺畅、快捷的信息反馈渠道，及时、准确地测定各监测项目的变化量及变化速率，及时反馈获取的与施工过程有关的监测信息，供设计、施工及有关工程技术人员决策使用，才能最终实现信息化施工。以确保基坑工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈信息，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺及设计参数。基坑监测的目的如下： 检验基坑支护设计所采用的拉森钢板桩设计参数的正确性。 指导管道基槽开挖及支护结构的施工。 确保基坑支护结构、周边建筑物、环境及管线的安全。 积累工程经验，为提高基坑支护设计及基坑支护施工水平提供依据。 周围环境 拟建场地内无地上、地下建（构）

16、筑物，西北向用地红线外侧约10m 为已建住宅小区（楼高17 层，框剪结构，基础型式为预制桩基础），东北向用地红线外侧约15m 为已建住宅小区（楼高5 层，框架结构，基础型式为预制桩基础），场地西南向外侧现为空地，东南向临近市政路。 监测方案编制依据1、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)2、基坑工程设计规程(DBJ08-61-97)3、建筑变形测量规范(JGJ 8-2007)4、基坑工程施工监测规程(DG/TJ08-2001-2006)5、工程测量规范(GB50026-2007)6、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）7、地基基础设计规范(DGJ08-11-1999)8、基坑支

17、护手册 监测设备仪器配置主要采用仪器设备有：序号设备仪器名称规格型号使用项目1水准仪瑞士WILD NA2+GMP3 水准仪垂直位移监测2经纬仪瑞士WILD T2 经纬仪水平位移监测3测斜仪美国 Geokon或北京航天CX-06型侧向水平位移4频率接收仪国产 ZXY应力观测5振弦式传感器国产系列轴力、压力观测6水位观测计SWJ-90水位计水位观测7电子手簿PDA现场记录8笔记本电脑Acer数据处理9打印机HP1125C输出设备 监测人员安排1）、人员组成监测人员的组成，由专人管理负责，由专业测量工程师组长及技术负责人，重大问题由项目经理、项目总工程师协助处理。检测技术负责人与施工技术指导人员密切

18、配合，监测组应及时了解施工工况、进程、施工部位，监测组及时反映监测数据资料，使监测真正成为指导施工生产的一种重要手段。2）、监测组织机构及监测体系施工前，又具有丰富施工经验、监测经验既有结构受理计算，分析能力的工程技术人员一起建立专业监测小组，由监测小组专门负责这个合同段的监测工作。序号工种职能人员1水平和垂直位移观测*2内力、轴力、地下水位观测*3支护结构水平位移观测*4土体分层位移观测* 监测计划范围与重点工作内容 监测要求与技术保障监测要求1）、本工程将严格执行国家标准，并达到相应工程要求。在监测质量上依照我单位ISO9001质量标准体系运作。根据工程要求的质量特性实施监测全过程的质量控

19、制，保证提供符合精度要求的幼稚合格数据。确保实现预定的质量目标。2）、我们根据项目的特点成立工程监测项目组，实行项目负责制。在监测全过程中由项目工程师在技术和质量上全面跟踪管理。对观测设备以及人员资质予以充分保证。同时对项目的责任与管理进行严格分工，确保工程监测的质量和进度。3）、在工程开工前，对参加作业的人员进行技术业务培训，学好现行规范和规程，保证作业人员能高质量的完成各项监测任务。4）、实行全面质量管理，强化质量保证体系，严格执行规范和各种技术要求，确保各项数据可靠真实。5）、加强安全教育工作，严格执行工程安全规章制度，作业期间又安全保证措施，确保人员和仪器的安全。6）、积极与甲方、监理

20、做好协调配合工作，热情服务，及时处理施工中出现的问题。7）、在监测工作开始前，对使用的各种仪器设备进行检定，保证这些仪器设备在有效的使用期限内。在监测过程中，严格按照有关规范要求，保证监测精度。在监测工作完成后，对仪器设备和监测数据进行彻底的核查校准，保证数据万无一失。为保证数据的精度，监测时做到“三定”即定人、定机、定时。8）、对业主提供的基准点资料要及时进行复测，对不同之处要及时提出意见以便修正，全面确保基准点数据的准确性；9）、监测组内要建立二级检查制度，仪器要按规定时间进行校准，以确保测量数据的准确性。固定专人管理仪器，进行保养和维修；10）、监测资料的内储、计算、管理均采用计算机进行

21、；11）、每次的监测成果及时送报主管工程师（并报送监理工程师）；12）、将所有被保护对象的详细资料汇编成册，以备随时查阅；13）、监测值出现异常时，要迅速报告监理工程师并加密观测次数（甚至24小时值班）直至稳定为止；14）、要保留所有的原始资料，以备抽查；15）、雨季施工将给监测工作带来一定难度，因此，在雨季里，在保证的监测频率的情况下，应加强一些受雨季影响的项目的量测频率；16）、测点埋设应达到有关规范要求、位置准确，安全稳固，并设计醒目的警戒标志加以保护。17）、本工程按照规范和标准严格执行，对最终监测成果按照规定的审核程序进行，经有关人员签字确认以后移交给监理和甲方。2.监测程序及方法

22、监测原则 （1）沉降基准点必须坚固稳定且便于长期保存，位置在基坑较远的视野开阔地，变形影响范围以外的地方。拟在距基坑较远的视野开阔地50米外，变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置，至少做2个永久性的标志。（2）临时工作点根据基坑开挖长度同步进行监测，基坑周边建筑物、环境、管线的沉降点每50m两边分别对管线，地面、建筑物等构筑物布置一个观测点。基坑拉森钢板桩每30m布置两边各布置一各位移观测点。可借用市政点，相对稳定的现埋点。（3）沉降基准点尽量设在靠近观测目标且便于联测观测点的稳定位置，保证足够的观测精度。 （4）临时工作点可借用市政点，相对稳定的现埋点。 （5）沉降基准点须埋设在建筑物的压

23、力传播范围以外，同时为了防止沉降基准点受到冻胀的影响，沉降基准点的埋设深度不小于5米，以保证沉降基准点的稳定。 监测基准要求1、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。2、基坑工程监测点的布置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。3、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。4、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。5、应加强对监测点的保护，必要时应设置监侧点的保护装置或保护设施。 监测基准点布置 根据国家标准建筑变形测量规程（JGJ/T8-97），并结合本工程周

24、边建筑物分布情况，在工程压力传播范围以外预先合理埋设至少两个永久性高程基准点BM1BM2（埋设方法如示意图所示），组成该工程沉降观测的基准点。每隔一个月对以上各点进行联测检核。在远离施工影响范围以外布置3个以上稳固高程基准点，这些高程基准点与施工用高程控制点联测，沉降变形监测基准网以上述稳固高程基准点作为起算点，组成水准网进行联测。基准网按照国家等水准测量规范和建筑变形测量规范一级水准测量要求执行，精密水准测量的主要技术参照下表：精密水准测量的主要技术要求每千米高差中误差(mm)水准仪等级水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差(mm)偶然中误差全中误差DS1因瓦尺往返测各一次 4或 1 2注

25、：L为往返测段、环线的路线长度（以km计）；外业观测使用WILD NA2+GPM3自动安平水准仪(标称精度：km)往返实施作业。观测措施：本高程监测基准网使用WILD NA2+GPM3自动安平水准仪及配套因瓦尺，外业观测严格按规范要求的二等精密水准测量的技术要求执行。为确保观测精度，观测措施制定如下。 作业前编制作业计划表，以确保外业观测有序开展。 观测前对水准仪及配套因瓦尺进行全面检验。 观测方法：往测奇数站“后前前后”，偶数站“前后后前”；返测奇数站“前后后前”，偶数站“后前前后”。往测转为返测时，两根标尺互换。 测站视线长、视距差、视线高要求见下表：标尺类型视线长度前后视距差前后视距累计

26、差视线高度仪器等级视距视线长度20m以上视线长度20m以下因瓦DS150m 测站观测限差见下表基辅分划读数差基辅分划所测高差之差上下丝读数平均值与中丝读数之差检测间歇点高差之差 两次观测高差超限时重测，当重测成果与原测成果分别比较其较差均没超限时，取三次成果的平均值。垂直位移基准网外业测设完成后，对外业记录进行检查，严格控制各水准环闭合差，各项参数合格后方可进行内业平差计算。内业计算采用EXCEL进行简易平差计算，高程成果取位至。 各监测项目内容与方法 依据工程类别、结构形式，结合有关规定、规程，确定监测管理基准值作为监测控制标准。 1）对施工场地内边坡、道路、周围已有建筑物、居民区围墙进行巡

27、视检查。主要包括以下内容：边坡有无塌陷、裂缝及滑移。开挖后暴露的土质情况与岩土工程勘察报告有无差异。基坑开挖有无超深开挖。基坑周围地面堆载是否有超载情况。基坑周边建筑物、道路及地表有无裂缝出现。 2）深层土体的位移监测：主要为基坑周边深层土体的位移观测。 3)基坑周边环境的监测：主要包括周边建筑物及道路的沉降监测。 4)基坑支护结构的监测：主要包括支护结构的水平位移监测；支护桩体内力监测；锚杆轴力监测。 5）已有建筑以及围墙的的沉降观测；监测点布置 土压力监测（1）、布设方法监测点（孔）按“第三方监测设计图”进行布设，并根据工程需要和现场情况做适当优化、调整。测斜管宜选在变形大（或危险）的典型

28、位置埋设，一般在基坑边的中部。土体测斜管采用钻孔埋设，围护结构测斜管采用预制埋设。两种方法的实施方法如下：A钻孔埋设钻孔埋设主要用于围护桩、连续墙已经完成的情况和土层中钻孔测斜。首先在围护桩（或连续墙、土层）上钻孔，孔径略大于测斜管外径，一般测斜管是外径76,钻孔内径110的孔比较合适，孔深一般要求穿出结构体38m比较合适，硬质基底取小值，软质基底取大值。然后将在地面连接好的测斜管放入孔内，测斜管与钻孔之间的空隙回填细砂或水泥与膨润土拌合的灰浆，埋设就位的测斜管必须保证有一对凹槽与基坑边缘垂直。B绑扎埋设通过直接绑扎或设置抱箍将测斜管固定在挡墙钢筋笼上，钢筋笼入槽（孔）后，水下浇筑混凝土。测斜

29、管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于米，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，很小的扭转角度就可能使测斜仪探头被导槽卡住。本工程中的采用水泥土搅拌桩插型钢作为支护结构，绑扎埋设不适用，因此采用钻孔埋设。（2）、测斜管埋设应遵守的原则及注意事项 A、土体侧向变形测斜管埋设与安装土体侧向变形测斜管采用钻孔埋设，埋设与安装应遵守下列原则：1）在靠近基坑侧壁的土体中埋设测斜管，测点位置选择在变形大或危险的典型位置。2）测斜管的长度为基坑开挖面以下38米，遇硬质基底（岩层）取小值，偏软基底取大值。当通过平面测量的方法，将管顶作为

30、位移计算的基准位置时，管底应超过围护结构底部不少于1米。3）用钻机成孔（一般测斜管是外径76,钻孔内径110的孔比较合适），成孔后将测斜管逐节组装并放入钻孔内，下入钻孔内预定深度后，向测斜管与孔壁之间的空隙进行回填，以固定测斜管。4）测斜管与钻孔之间的空隙用细砂或水泥与膨润土拌合的灰浆缓慢进行回填，注意采取措施避免塞孔使回填料无法下降形成空洞。回填后通过灌水和间隔一定时间后的检查，在发现回填料有下沉时，进行补充回填。回填工作要确保测斜管与土体同步变形。埋设就位的测斜管5）测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处用自攻螺丝牢固固定、用封箱胶密封。6）测斜管安放就位后调正方向，必须保证有一对凹槽与基坑边缘垂直（即平行于位移方向）。7）调整方向后盖上顶盖，保持测斜管内部的干净、通畅和平直。管顶宜高出地面约1050cm。8）做好清晰的标示和可靠的保护措施。进行钻孔和测斜管之间的回填。9）埋设时间应在基坑开挖或降水之前，并至少提前两周完成。B支护结构变形测斜管埋设与安装支护结构测斜管埋设与安装应遵守下列原则：1）采用测