基坑监测支护工程

1、基坑监测方案一 综合说明1.1 工程概况拟建工程：济宁盛泰广场E、F、G座商住楼项目基坑监测支护工程。位置：红星路与火炬路交叉路口西南角。 施工单位：山东鲁岩勘测设计有限责任公司。1.2 基坑围护方案本工程基坑开挖深度 三层为16.10m二层为10m，属一级基坑，基坑围护采 用排桩进行支护。1.3 周边环境拟建的济宁盛泰广场E、F、G座商住楼 项目基坑开挖深度 三层为16.10m 二层为 10m 。基坑北侧为红星路，东侧为火炬路，南侧为银都小区，西南侧为 粮食学校宿舍楼。拟建地下室外墙距建筑红线 1522m。二、监测的目的和任务：在岩土工程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、地下构筑物的受力

2、状 态和力学机理、 施工条件以及外界其它因素的复杂性， 岩土工程迄今为止还是一 门不完善的科学技术， 很难单纯从理论上预测工程中可能遇到的问题， 而且理论 预测值还不能全面而准确的反应工程的各种变化。 所以，在理论分析指导下有计 划的进行现场监测是十分必要的。监测可谓是对工程施工质量及其安全性用相对精确之数值解释表达的一种 定量方法和有效手段， 是对工程设计经验安全系数的动态诠释， 是保证工程顺利 完成的必需条件。 在预先周密安排好的计划下， 在适当的位置和时刻用先进的仪 器进行监测可收到良好的效果， 特别是在工程师根据监测数据及时调整各项施工 参数，使施工处于最佳状态，实行 “信息化 ”施工

3、方面起到日益重要的、不可替代 的作用。通过先进可靠的手段，建立一个严密的、科学的、合理的监测控制系统，确 保该基坑工程及其周围环境在施工期间的安全稳定。通过监测工作，达到以下目的：1、及时发现不稳定因素 由于土体成分的不均匀性、各项异性及不连续性决定了土体力学的复杂性， 加上自然环境因素的不可控影响， 必须借助监测手段进行必要的补充， 以便及时 获取相关信息，确保基坑稳定安全。2、验证设计，指导施工 通过监测可以了解结构内部及周边土体的实际变形和应力分布， 用于验证设 计与实际符合程度，并根据变形和应力分布情况为施工提供有价值的指导性意 见。3、保障业主及相关社会利益 通过对周边地下管线监测数

4、据的分析， 调整施工参数、 施工工序等一系列相 关环节，确保地下管线的正常运行，有利于保障业主利益及相关社会利益。4、分析区域性施工特征通过对围护结构、 周边建筑物、 道路及地下管线等监测数据的收集、 整理和 综合分析， 了解各监测对象的实际变形情况及施工对周边环境的影响程度， 分析 区域性施工特征， 尤其要关注周边建筑物、 道路及地下管线沉降和不均匀沉降的 大小和变化发展情况。三 监测依据(1) 中华人民共和国行业标准建筑变形测量规程JGJ/T 8-97(2) 中华人民共和国行业标准建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99(3) 中华人民共和国国家标准工程测量规范GB50026-93(4)

5、中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范 GB50007-2002(5) 中华人民共和国国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002（6）32006/EX/001B 图纸对监测的要求：围护墙结构设计应控制基坑外表 土沉降小于20mm；引起的结构/建筑差异沉降小于1/500;管线位移小于10mm （以不损管线为宜）。（7） 其它相关国家行业地区规范。四、监测设计的原则：1 、系统性原则：所设计的各种监测项目有机结合，相辅相成，测试数据能相互进行校验；发挥系统功效，对围护结构进行全方位、立体、实时监测，并确保监测的 准确性、及时性；在施工过程中进行连续监测，保证监测数据的连续

6、性、完整性、系统性； 利用系统功效尽可能减少监测点的布设，降低成本。2、可靠性原则：所采用的监测手段应是比较完善的或已基本成熟的方法；监测中所使用的监测仪器、元件均应事先进行率定，并在有效期内使用； 监测点应采取有效的保护措施。3、与设计相结合原则：对设计使用的关键参数进行监测，以便达到进一步优化设计的目的；对评审中有争议的工艺、原理所涉及的部位进行监测，通过监测数据的 反演分析和计算对其进行校核；依据设计计算确定支护结构、支撑结构、周边环境等的警界值。4、关键部位优先、兼顾全局的原则：对支护结构体敏感区域增加测点数量和项目，进行重点监测； 对岩土工程勘察报告中描述的岩土层变化起伏较大的位置和

7、施工中发现 异常的部位进行重点监测；对关键部位以外的区域在系统性的基础上均匀布设监测点。5、与施工相结合原则：结合施工工况调整监测点的布设方法和位置；结合施工工况调整测试方法或手段、监测元器件种类或型号及测点保护 方式或措施；结合施工工况调整测试时间、测试频率。6、经济合理性原则：在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能地采用直观、简单、有效的测 试方法；在确保质量的基础上尽可能的选择成本较低的国产监测元件；在系统、安全的前提下，合理利用监测点之间的关系，减少测点布设数量， 降低监测成本。五 监测内容及工作量根据相关经验及有关规范、围护桩施工要求，本工程主要监测围护施工可能 影响的楼房和基坑本身

8、稳定。根据本场地的周边环境、建设方提出的监测内容和 本工程特点，确定本工程的监测内容。具体见下表所示。表1 基坑工程监测内容表序号测试项目测点布置位置布置要求1地表变形应测2基坑隆起变形应测3地表裂缝应测4土压力应测5钻孔灌注桩变形测斜主要受力构件应测6支撑的轴力，弯矩应力最大处应测7支撑两端的差异沉降及变形应测8道路及地下管线的水平位移及变形应测9临近建筑物及设施的沉降变形应测10水压力与水位应测11围护墙体测斜，压顶冠梁的水平垂直位移冠梁处应测12土体沿深部测斜桩后土体应测5.1变形监测5.1.1地表变形监测根据现场实地踏勘的情况，考虑基准点的稳定性和观测精度要求以及防止 基准点高程变动造

9、成的差错，在工程现场旁离基坑开挖深度3倍距离布设个四个 基点（测量控制点）进行互相校核，它们的编号为 A1、A2、A3、A4;四个位移基 点、一个工作基点P与每边成一直线布置的水平位移观测点构成位移监测网， 具体地点由现场确定。由于本工程基坑位移监测网拟采用基准点控制，因而水平位移观测点布置在基坑围护结构顶部。根据现场平面尺寸及测量规范要求，本 方案设计采用在基坑支护结构上布置约31个位移观测点，它们的编号为D1-D31 ；本方案设计采用在基坑西边建筑物及东、 北边路面上布置约21个沉降 观测点；它们的编号为C1-C22。（详见基坑监测平面布置图）5.1.2支护结构及外侧土体的深层水平位移监测

10、（测斜）：用测斜仪通过测量预先埋置于支护结构或土体中的特别套管的变形，从而获得基坑支护结构体及外侧土体在不同深度的各点随着基坑开挖深度的不断加深向基坑内不同深度的水平位移的发展变化情况。 根据相关规范的要求， 一般情况 下，基坑周边每侧中点设置测斜孔，测斜管深度以土体不变形深度为准，共设 18个测斜孔（F1-F18 ）。在基坑支护桩外侧土体中布设深层位移监测孔在孔深范 围内每隔 1.0m 为一测点。5.1.3 基坑隆起变形监测通过在基坑底部设置混凝土基点， 监测随着基坑不断开挖向基坑底部的隆起 位移的发展变化情况根据现场布置 50 70 个观测点。5.2 地表裂缝监测基坑开挖前，在基坑周围地表

11、出现裂缝的地方， 拍照留存并请公证机关公证。 与此同时对观测裂缝统一编号， 每条裂缝至少应布设两组 （ 两侧各一个标志为 一组 ） 观测标志， 分别位于裂缝最宽处和裂缝末端。5.3 土压力监测为了监测基坑开挖引起土体应力发生变化，常用土压力盒对土压力的监测， 土压力盒应尽量在施工围护桩墙时埋设在土体与围护桩墙的接触面上。 在基坑内 外侧均应设置监测点，离围护结构不宜过近或过远。基坑每侧设13监测点,（具体根据现场布置） 。5.4 水压力与水位观测在基坑支护结构（止水帷幕）外侧布设地下水位监测孔， （具体根据现场布 置）。随着基坑内降水、土方开挖的不断加深和地下室施工的进行，止水帷幕外 侧地下水

12、位的大小及变化发展情况。5.5 结构监测5.5.1 钻孔灌注桩和压顶冠梁的变形监测对基坑的支护桩应进行桩身弯矩和桩顶沉降与水平位移监测， 桩身弯矩监测 可以通过在桩身上布置钢筋应力计来实现， 而对桩顶位移的监测可以通过对冠梁 的沉降与水平位移监测实现。测点布置每 30m 布置一个，其中每侧角点以及中 点必须布置。（根据设计及施工情况布置） 。5.5.2 支撑的轴力弯矩监测由于本基坑的支撑主要有斜支撑、水平支撑以及角撑三部分组成，为了及时 掌握在基坑土方开挖和地下室施工的各个工况阶段， 支撑的受力及其变化发展情 况，要在支撑断面进行支撑轴力和弯矩的监测， 监测方法是在支撑中布设钢筋应 力计。测点

13、布置原则与钻孔灌注桩的布置原则类似。 （根据现场布置）5.5.3 基坑内支撑桩的沉降隆起监测：掌握由于基坑土方开挖，坑内大量土体卸荷后支撑立柱的回弹或沉降量，为 支护体系的安全性分析提供可供参考的有益信息。 根据相关规范的要求， 在支撑 立柱桩顶间隔布设沉 /隆监测点，（根据施工现场布置） 。监测随着基坑土方开挖 的不断加深和地下室施工的进行， 基坑内支撑立柱桩沉降或隆起的大小及变化发 展情况5.5.4 支撑变形与差异沉降监测对于斜支撑的变形及差异沉降可以通过监测斜支撑两端分别与冠梁相连处， 以及与基坑内部桩相连处的监测来获得， 而对于角撑和平撑的差异沉降， 也可以 通过对桩顶冠梁的变形观测获

14、得，因此此处无需再多布设观测点。5.6 管线及周边建筑物沉降变形监测5.6.1 管线沉降变形监测为及时了解基坑土方开挖及地下室施工期间， 对周围道路及各种市政管线的 影响程度，沿基坑周围道路每隔 50.0m 左右布设 1 个道路沉降变形观测点，监 测随着基坑开挖的不断加深和地下室施工的进行， 基坑周边道路、 地下管线沉降 和不均匀沉降的大小及变化发展情况。5.6.2 基坑周边建筑物的沉降变形监测在基坑周围 5 幢建筑物上，累计布设 21 个建筑物沉降变形观测点 （C1-C21 ）， 监测随着基坑开挖的不断加深和地下室施工的进行， 基坑周围建筑物沉降的大小 及变化发展情况。5.7 现场目测巡视：

15、由于安装埋设的监测仪器和测点都是在基坑四周的若干点上，能否代表或 控制所有的情况是很难预料的，所以必须把人工巡检补充作为基本的监测项目。 主要目的为：观察渗、漏水、流砂和塌方等。六、监测点的布置：监测点的具体位置见 ：济南市泉城广场周边环境综合整治项目深基坑开挖和 监测点平面布置图，图中未注明的待施工时现场布置。七、监测的方法和要求：7.1、水平位移监测采用视准法（方向线法） ：沿基坑边选定的方向线的两端，埋设两个永久控 制点，也称端点，然后在基坑边沿这两端点所连成的直线（即方向线）上设立一 排点（称照准点，即测点），定期观测这排点偏离固定方向的距离，并加以比较， 即可求出这些测点的水平位移量

16、。首先，在基坑两端设A、B、C3端点，端点尽量埋设在不动位置上，并经常 检查端点有无移动。在基坑边方向线上有代表性的地方设立D1、D2、D3D31等测点。观测时，在一个端点 A上安置全站仪，在另一个端点 B上设置固 定觇标，并在每一个测点上安置固定标志， 全站仪先后视固定觇标进行定向， 然 后再观测基坑边各测点，读取读数，即可得到该点相对于固定方向上的偏离值。 比较历次观测所得的数值，即可求得该点的水平位移量。水平位移基准点的稳定采用多点定向和全站仪采集坐标两种方法进行定期 检测，准确校核。7.2、沉降监测：沉降监测要求：在基坑周围一定范围内选定 4个固定水准基点（测量基准点） 可以与固定水准

17、点共用，其中2个为主点，2个为辅点，用于垂直沉降和水平位 移的基准参照点。按国家二等水准测量规范引测其高程，并定期进行联测，检测 基准点的稳定情况。每次观测时，将沉降监测点与基准点之间形成一条 U等闭合 线路。各测点初始值均取三次测试的平均值。观测结果采用计算机进行严密平差 计算，保证水准路线闭合差 <± 0.3N （mm） （N为测站数）。沉降观测点是固定在建（构）筑物上的测量标志，布设在能反映建（构）筑 物变形情况的特征点上。沉降观测点与工作基点、基准点构成沉降监测网，按二 等水准测量的要求进行精确测量，主要技术要求如下：沉降监测网的主要技术要求相邻基准点高差中误差（mm）

18、每站咼差中误差（mm）往返较差、附合或环线闭合差（mm）监测已测高差 较差（mm）使用仪器、观测方法及要求1. 00. 300. 60扣0. 80后DS1型仪器，按二等水准测量的技术要求为保证测量的准确性，观测之前对所使用仪器按规范要求进行检验校正， 观 测按照采用相同的观测路线、使用统一仪器和水准尺、固定观测人员、在基本相 同的环境和条件下工作的要求进行观测，精度严格遵行规范要求。7.3、深层水平位移（测斜）监测: 基坑开挖前7天，在预定测斜管位置，用 GXY-1型百米钻机成孔埋设好 测斜管，管内有互成90。的四个导槽与土体变形方向一致（与基坑边线垂直）； 监测过程中，放入带有导轮的测斜仪沿

19、导槽滑动，由于测斜仪能反应出测管与重力线之间的倾角，因而能测出测斜仪所在位置测管在土体作用下的倾斜度 为换算成该位置测斜仪上下导轮间（或分段长度）的位置偏差 d: d=L sin i 0式中，L为量测点的分段长度。自下而上相加可知各点处的水平位置：d=E L Lsin i 0与初次位置测值相减既为各点本次量测的水平位移（见图1）0图関無仪原理7.4、支撑轴力和弯矩的监测:支撑轴力的测试仪器使用ZXY II型频率读数仪测读，量程为：500 5000HZ，精度为：±0.008HZ，其结构如图2所示。在支撑钢筋焊接、按装过程 中，将支撑中钢筋反力计焊接、安装在承压板与圈梁之间，当给支撑施加

20、预应力 时，记录下测力计上的初始读数。之后监测随着基坑开挖的不断加深和地下室施 工的进行，支撑上钢筋轴力的大小及其变化发展情况。倒支撐反力计姒说明：反力廿反力肚选庫-定舸支載甑加忙 騎支髀力繃迅 ffifflfi布賈黏每处装反力计一 触如装于锻據謎头端亂 M+iPffl：XM f匚、反力廿盒图2钢支撐反加橫装说明7.5、坑外地下水位监测：地下水位监测的目的是了解围护结构的止水情况， 以防止由于渗漏水而引起 坑外水土向坑内流失，从而导致基坑围护结构、周围建筑物和地下管线的破坏。量测方法：具体测量时，打开顶盖，放下测头，测头接触到地下水面时蜂鸣器响，测读孔口读数，与上次测值比较，即为地下水位的变化

21、量。用SWJ90钢尺水仪量测地下水位深度。监测精度：5mm。八、监测工作实施步骤：8.1、前期准备阶段：做好周边环境调查（普查）工作，掌握周边道路、地下管线、建筑物的原始状况，并用数码相机拍摄，已备后用。与此同时，根据测试项目订购PVC高精度测斜管、水位管、钢支撑反力计、高强电缆护线管、沉降（水平位移）标志点 以及辅助材料，并完成资料率定计算工作；制作水平位移及垂直沉降观测点的标 记和基准测量标石。8.2、测试仪器设备的埋设阶段：监测仪器的选型： 既要考虑最大可能需要的量程， 也要根据基坑工程仅在地 下施工的期间使用的性质， 选用满足安全监测要求， 费用合理的元器件。 安装埋 设前要进行检验和

22、率定， 绘制监测点安装埋设详图。 埋设时， 核定传感器的位置 是否正确，埋设的准备是否符合技术要求。在支护结构施工前， 在基坑周边道路和地下管线的相应测点处埋设好道钉 作为沉降测量的标志点； 在基坑周边建筑物上埋设好沉降测量标志点； 同时，在 场地外适当距离处设置水准基点， 基准点是沉降观测的基本控制点， 确保其坚固、 稳定并利于长期保存。 另设工作基点， 作为直接测定观测点的起始点或终点， 为 了便于观测和减少高程高差的传递， 工作基点尽可能布设在与观测点大致相同的 高程上，与基准点、 沉降观测点一起组成水准环网， 按二等水准要求在支护桩施 工前进行三次联测，精确平差后取三次平均值作为沉降点

23、的初始高程。基坑支护桩施工结束，土方开挖降水前 7天，埋设好测斜管、水位管。用 GXY-1 型百米钻机成孔，孔深比所需的测斜管、水位管略深，将 PVC 测斜管、 水位管埋设在相应测点的位置上， PVC 测斜管内由互成 90°的四个导槽，埋设时， 一对导槽与土体变形方向一致（与基坑边线垂直） ，另一对导槽与土体变形方向 垂直（与基坑边线平行） 。水位管顶部 4.0m 为光管，下部为滤管，并用纱网包 裹。在顶部用砖和水泥砂浆砌筑好保护装置， 并插红旗提醒各施工单位注意保护。首先根据支撑测点的应力计算值， 选择合适量程的钢支撑反力计， 在安装 前对反力计进行受压状态的标定。 在支撑安装过程

24、中， 我方将派员到现场， 请施 工单位协助我方焊接、 安装钢支撑反力计， 确保反力计埋设的位置和方向满足测 试的相关技术要求， 防止导线、 反力计在焊接的过程中被损坏。 导线外露部分用 红漆涂抹，提醒现场各方注意保护测试仪器的信号电缆。支护结构压顶圈梁完成后，在相应测点位置埋设好压顶圈梁的水平位移、 沉降监测点。 支撑梁完成后， 在相应测点的立柱桩顶部埋设好支撑立柱桩上的沉 /隆监测点。8.3、初始数据采集阶段：根据基坑施工进程，对各测试项目进行 2 次初始数据的采集，保证初始数据准确、连续、可靠。8.4、基坑开挖和施工的安全监测阶段：围护桩施工前，协同业主、监理对基坑周边的建筑物、道路进行一

25、次普查，埋设基坑周边建筑物、道路的沉降变形观测点并进行初测。基坑开挖初期，每隔1天监测1次；随着开挖深度的加深，加密监测。基坑开挖深度过半，每1天监测2次；如出现异常，则加密监测。 基坑开挖到底部及基础底板施工期间，每天监测 1 次，如出现异常或险情，则加密监测，甚至一天 24 小时连续监测，以确保基坑开挖的安全。基础底板浇筑完毕，每12天监测1次。支撑拆除前监测1次，拆除过程中每天测1次，稳定后每23天监测1 次。每次监测的同时，需进行现场目测巡视，主要目的为：观察是否出现渗、漏水和塌方等现象。遇超过报警值时，应根据具体情况及时调整监测时间间隔， 加密监测频率，甚至跟踪监测，以保证及时反馈信

26、息。具体监测频率根据基坑工程施工进度和基坑变形情况作适当的调整。8.5、监测的成果资料及提交对各项测试数据用微机进行计算分析， 及时将测试结果打印成表格送交有关 各方（业主、设计、监理、施工单位）分析使用。提交的成果资料有： 支护结构顶部的水平位移监测成果表； 周边建筑物沉降监测成果表； 周边道路沉降监测成果表； 支撑立柱桩的沉 /隆监测成果表； 深层水平位移（测斜）监测成果表； 支撑轴力监测成果表； 坑外地下水位监测成果表。监测成果资料的提交：每次监测后，正式的监测打印报表第二天上午送至工地，交给业主、设计、监理、施工等各有关单位。 如出现异常或险情， 监测完毕后立即将异常或险情地段的资料算

27、出，现场提交给监理和业主，正式的打印报表第二天上午送至工地。8.6、报警值的确定原则及报警值报警值的确定原则： 按照设计要求，满足设计计算原则，取设计值的70-80%作为预警值； 满足监测对象的安全要求，达到预警和保护的目的； 满足各监测对象的各主管部门提出的要求； 满足现行规范、规程的要求； 在保证安全的前提下， 综合考虑工程质量和经济等因数， 减少不必要的资 金投入。报警值：当监测值达到下列数据时， 则提出书面报警， 以备有关方面采取工程措施时 围护桩：桩顶水平位移 30mm，水平位移速率2mm/d;最大水平位移 50mm；桩顶沉降20mm. 周围道路管线及建筑物：道路沉降速率 2mm/d;道路沉降总量大于20mm；管线位移 10mm或者管线受损；建筑物沉 错误！未定义书签。降总量 大于15m m，房屋差异沉降超过1/500 基坑内沉隆速率2mm/d，沉隆总量大于15mm。 深层水平位移速率3mm/d，位移总量0.5%挖深。 支撑轴力，弯矩： 设计值的80%。 支撑的变形以及差异沉降：变形5mm，差异变形2