天健芙蓉盛世二期基坑支护工程施工安全监测方案(8.10).doc

天健芙蓉盛世二期基坑支护工程施工安全监测方案编写： 审核： 批准： 武汉地质工程勘察院长沙分院2011年06月10日目 录1 监测方案编制的依据32 工程综述32.1 工程概况及场地周边环境32.2 基坑支护结构方案33 监测目的与原则44 主要监测内容45 监测测点布置45.1 周边地表、建(构)筑物沉降45.2 坡顶水平位移55.3 土体深层水平位移（测斜）55.4 预应力锚杆内力观测55.5地下水位67 监测仪器及测试方法77.1 监测精度77.2 沉降监测77.3 土体深层水平位移（测斜）观测87.4 预应力锚杆内力观测87.5 坡顶水平位移观测87.6 水位监测87.7 裂缝观测88 监测频率及报警值、控制值89 监测数据处理及反馈1010 监测组织及人员1111 监测工作需要配合事项1112 天健芙蓉盛世二期基坑支护工程施工安全监测测点布置图 12天健芙蓉盛世二期基坑支护工程施工安全监测方案1 监测方案编制的依据1天健芙蓉盛世二期基坑工程初步设计（2011年1月5日由湖南省勘测设计院设计）及天健芙蓉盛世二期基坑支护设计中的基坑监测平面布置图 2 建筑变形测量规程（JGJ8-2007）； 3 工程测量规范（GB50026-2007）； 4 建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）； 5 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）； 6 岩土工程勘察规范（GB50021-94）； 7 建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）； 8 城市测量规范（CJJ13-87）； 9 城市地下水动态观测规程（CJJ/T76-98）； 10 深圳市深基坑工程管理规定（深建规20093号）2 工程综述2.1 工程概况及场地周边环境天健芙蓉盛世二期拟建场地位于长沙市开福区芙蓉中路一段，东侧为芙蓉中路，南侧与潘家坪路相邻，西面为湖南金霞粮食产业有限公司库房，北侧隔开福寺路为天健芙蓉盛世一期。场地原始地貌单元属湘江冲积阶地，拟建场地原为粮食仓库，在建造粮食仓库时已将场地整平，现场地形起伏不大，根据化工部长沙设计研究院提供的天健芙蓉盛世二期总平面图，场地设计地坪0=40.30m，基坑底标高分为两块：IJKABCDE段基坑底标高为-4.900(绝对标高35.40)，EFGHI段基坑底标高为-9.100(绝对标高31.20)。结合场地周边环境情况，IJKABCDE段基坑开挖深度约为5.0m， EFGHI段基坑开挖深度约为9.6m。2.2 基坑支护结构方案场地内有透水性强的中粗砂、圆砾、卵石层，具有承压性，基坑开挖前进行止水帷幕施工。支护结构采用放坡土钉墙支护：硬化路面施工第1层土方开挖第1层喷锚网施工及第1层土钉施工第2层土方开挖第2层喷锚网施工及第2层土钉施工第3层土方开挖第3层喷锚网施工及第3层土钉施工第4层土方开挖第4层喷锚网施工及第4层土钉施工第5层土方开挖第5层喷锚网施工及第5层土钉施工开挖至基坑底标高基坑底部周边建排水沟施工完毕。3 监测目的与原则本基坑设计深度分别为5.0m、9.6m。IJKABCDE段基坑开挖深度约为5.0m，基坑侧壁安全等级为二级，重要性系数为1.0；EFGHI段基坑开挖深度约为9.6m，基坑侧壁安全等级为一级，重要性系数为1.1。在开挖深度范围内存在较大厚度的粉质粘土，基坑开挖所引起的土体位移，地下水位变化等因素将造成周边建（构）造物、管线发生沉降，因此，在施工过程中，必须对基坑围护结构及周边建（构）造物、管线进行监测。一方面，为工程决策、设计修改、工程施工和工程质量管理提供第一手的监测资料和依据；另一方面，有助于快速反馈施工信息，以便及时发现问题并采用最优的工程对策。4 主要监测内容本基坑开挖深度在5.0和9.6m，属于深基坑范畴。根据建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009），现拟对基坑进行以下监测项目。1、变形监测：坡顶沉降观测、坡顶水平位移观测、建（构）筑物沉降观测、土体深层水平位移观测（测斜）；2、应力监测：预应力锚杆内力观测； 3、水位监测：地下水位观测；4、周边建筑物及道路裂缝观测;5 监测测点布置5.1 周边地表、建(构)筑物沉降 为满足基坑开挖期间的施工安全需要，及时了解基坑周边各沉降保护对象的变形情况，拟在各坡顶布置22个沉降监测测点，编号为JC1JC22;在周边建筑物上布置23个沉降监测测点，编号为BC1-BC23，管线变形监测根据实际情况研究布设。测点按均匀、对称、及重要性等因素布置，根据监测结果可以掌握各对象的变形情况，遇特殊情况可以及时跟进。 测点布置：基坑周边沉降监测点待场地条件允许时布置，譬如场地硬化，浇注混凝土后3-4小时在预定监测位置插入沉降测点，沉降测点高于地面2-3mm，或进行人工掏心孔，待开挖进行前进行初值测读工作，初值测读采用2次测读平均值。管线沉降监测点根据现场情况及管线相关单位磋商后再进行布 置；建（构）筑物沉降监测点布置在主体结构承重柱上利用冲击钻机打入 10膨胀螺栓，拧紧固定。（见图1） 图1 建筑物沉降测点布设图5.2 坡顶水平位移 基坑开挖期间，支护结构会发生一定程度的变形，为了了解坡顶变形是否威胁到基坑安全，拟在基坑坡顶布置总计22个水平位移测点，测点编号JC1JC22，与坡顶的沉降测点在同一位置，能较正确的综合判断水平位移和沉降发展趋势。 测点布置：地面硬化后硬化结束后，在预先设计位置布置固定杆件，测量时安装好测量凌镜作为监测测点。5.3 土体深层水平位移（测斜）随着基坑开挖深度的增加，支护结构的受力加大，变形发展，为确保基坑的稳定，拟在基坑EFGHI段坡顶受力较大位置布置5个测斜监测孔，编号为CX1CX5。测孔深度为基坑深度的1.5倍。测孔布置：测孔埋设带槽口的PVC测斜管直径（外径 70mm、内径 60mm）对准导槽十字（一组跟基坑垂直，另一组平行）放入到事先打设好的 110mm孔内，管壁和孔壁间用沙土填实，然后在测斜管内灌注清水，完成后加盖保护盖，保证测斜管的稳固性。另外，务必在基坑开挖前进行2次测读，得出测试初值。 5.4 预应力锚杆内力观测锚杆钢筋应力计是直接读取锚杆内力的仪器，可以最直观的体现锚杆的实际工作情况。针对本基坑各区域侧壁安全等级不同及周边建筑分布的特点，锚杆内力观测测点设置也有所区分。基坑FG段布设1条剖面观测点；考虑基坑西侧有粮库建筑且有一定的荷载，故布设4条剖面观测点,整个基坑共计5条剖面锚杆内力观测点。剖面编号为ZL1ZL5。测力计量程为锚杆张拉设计值的1.2倍。利用钢筋计进行锚杆的监测，主要采用钢筋计测量钢筋计的频率变化，利用公式， ， ，（ -钢筋计常数，-钢筋计测量自振频率，-钢筋计埋设后初始自振频率）进行计算钢筋应力。测点布置：预先在锚杆的锚头上焊接一组钢筋计，焊接时要一直对钢筋计浇水，以保证焊接时的钢筋计的温度60。 5.5地下水位对基坑开挖期间及开挖后止水帷幕的止水效果进行监测，依此结合地表沉降情况，来判断周边土体失稳状况。本基坑拟在止水帷幕外侧约2米处，布置5孔水位观测测点，基坑北侧和南侧各一个，西侧和南侧各两个，编号为SW1SW5。测点布置：采用30型钻机成孔，钻孔直径100mm，清除泥浆，水位管先用滤网布包裹，放入 53PVC水位管，用砂回填，捣实，管顶用保护盖封闭，水位管埋深比基坑设计深度低1米。（见图2） 图2 地下水位监测点布设图5.6 裂缝观测对基坑附近的建（构）筑物以及周边道路原有的裂缝的进行观测，选择诺干具有代表性的裂缝监测其位置、走向、长度、宽度。 6 监测测点保护及技术保障措施基坑工程监测中，大部分监测原器件埋入混凝土或土体内，使器件有唯一性和不可维修性，因此在埋设器件的过程需要保护。同时也需现场施工人员有良好的保护意识，共同保护好监测测点。1、为避免沙尘及其它污染物进入仪器，管道等，影响监测数据的准确性、完整性和连续性，必须对埋设元件进行保护。2、 对测斜孔、水位孔等观测孔设置管口保护井，必须采用有一定刚度的材料做成；对于信号导线根据现场实际情况，埋设于结构体系中的导线要顺着内侧钢筋铺设，在结构体系外的不能裸露，设置电缆沟，终端设置保护箱。3、 监测仪器均在标定合格期内，监测工作开始前进行自检，若出现异常，立即采取措施。4、 尽可能的固定测试人员、测试仪器、测试方法，测试线路以减少因人员、设备、环境带来的误差。5、 监测元件必须有出厂标定记录，埋设前进行检验。7 监测仪器及测试方法7.1 监测精度 监测精度表（表1）监测仪器仪器精度监测内容ZDL700电子水准仪0.7mm/km周边地表及建（构）筑物沉降JMZX-7000测斜仪0.1%土体深层水平位移（土体测斜）拓普康GTS752距离(2mm+2ppmxD)水平位移角度1锚杆测力计1.0%FS锚杆内力水位计1mm地下水位7.2 沉降监测本基坑采用三等水准测量标准，沉降位移监测中观测点的高程中误差控制在0.5mm以内，相邻变形观测点的高差中误差控制在0.3mm以内；在大于基坑开挖深度的5倍距离地方布置不小于3 个基准点，并定期观测其稳定性。沉降测点按光学测微法观测，按现行国家水准测量规范的有关规定执行。观测结果按严格平差计算，往返较差、附合或环线闭合差0.6毫米，n为测站数。7.3 土体深层水平位移（测斜）观测以测斜管的底部为计算基准点，来倒算测试区域的位置变化情况。测试时保证测斜仪导轮在导槽内，慢慢滑到管底，待稳定后每隔100cm测读一个数据，直到管口，然后测斜仪翻转180，重新测读一次，以消除仪器误差。把每次每隔100cm测得的值和上次值进行比较，并以桩体曲线的形式进行描述，形象地反应出整条桩每个位置的变形情况。7.4 预应力锚杆内力观测选用的预应力锚杆应力计量程为对应设计值的1.2倍，在安装完成后对预应力锚杆应力计进行检查测试，并取下一层土方开挖前连续2d获得的稳定测试数据的平均值作为其初始值，计算方法采用各自的频率采集器根据公式进行导算。7.5 坡顶水平位移观测本基坑水平位移监测中的变形观测点的点位中误差控制在3.0mm以内，水平位移监测基准点的埋设符合国家现行标准建筑变形测量规范（JGJ8-2007）有关规定，设置有强制对中的观测墩，并采用精密的光学对中装置，对中误差控制在0.5mm以内。根据本基坑的工况及周边环境，由于施工场地限制，本基坑采用小角度法对水平测点进行测读。测试时在测点上安装测试凌镜，以盘左、盘右形式测读两遍，以消除仪器误差。7.6 水位监测电测水位计由测量钢尺、测头、测读讯响器组成，在预先埋设好的水位管中放入测头，当测头到达坑外水位时，测读讯响器发出蜂鸣，停止放入，在钢尺上读取水位深度。7.7 裂缝观测 裂缝宽度监测在裂缝两侧埋贴标志，用千分尺或游标卡尺直接量测。裂缝长度监测采用直接量测法，裂缝宽度量测精度不低于0.1mm,长度量测精度不低于1mm。8 监测频率及报警值、控制值8.1监测频率基坑工程监测频率应满足能系统反应监测对象所测项目的重要变化过程，监测工作应贯穿于基坑工程施工全过程，根据建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）并应甲方及设计单位要求，监测项目监测频率为：1、在施工前按规定进行初测；2、在基坑开挖阶段，每3天一次，遇到台风、暴雨等异常情况每天监测次数不少于1次；基坑开挖至最后一层时，建筑物的沉降与坡顶的水平位移每天观测1次，连续4天。 3、 基坑土方开挖完成后4个月内每周监测1次，如4个月后支护结构变形仍不能趋于稳定，应继续按照每周1次的频率进行监测，遇到台风、暴雨等异常情况每天监测次数不少于1次；4 、当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率。 当出现以下情况时应加密监测：a、 监测数据达到报警值；b、监测数据变化较大或速率加快；c、基坑及周边大量积水、长时间连续降雨；d、基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；e、维护结构出现开裂；f、附近建筑突发较大沉降、不均匀沉降，严重开裂；g、基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流砂等现象。8.2 报警值、控制值根据相关设计图纸、有关规范确定本基坑工程各监测项目的报警值和控制值。监测项目报警值表（表3）监测项目日变量报警值（mm/d）累计变量报警值/控制值坡顶地表沉降2.524mm/30mm坡顶水平位移2.524mm/30mm锚杆内力-预警值为锚杆设计值的70%土体深层水平测斜2.520mm/25mm坑外水位500管线柔性、刚性（非压力）315mm/30mm刚性（压力）210mm/20mm邻近建筑物倾斜连续三天大于0.0001H/d（H为建（构）筑物承重结构高度）2/1000邻近建筑物位移220mm/25mm裂缝宽度建筑持续发展2mm地表持续发展12mm当出现下列情况时，必须立即进行危险报警，并应对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施。a、 监测数据达到监测报警值的累计值。b、 基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流沙、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等。c、 基坑支护结构的锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象。d、 周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝。f、周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、渗漏等。9 监测数据处理及反馈1 现场的监测资料应符合下列要求：a、使用正式的的监测记录表格。b、监测记录应有相应的工况描述。c、监测数据的整理应及时。d、对监测数据的变化及发展情况的分析和评述应及时。2 观测数据出现异常时，应分析原因，必要时应进行重测。3 监测项目数据分析应结合其他相关项目的监测数据和自然环境条件、施工工况等情况及以往数据进行，