东莞市丰硕广场深基坑监测技术方案

1、一、任务情况及要求1项目概况东莞市丰硕广场拟建27层高层建筑及多栋多层建筑物，建筑物设两层地下室，地下室大面积开挖约为8.4m,局部承台坑开挖深达11.70m。基坑周边较为宽阔，拟建建筑物南侧和东侧为市政道路，距离建筑物基坑边线均超过35m,西侧有一高层建筑物距离基坑边线约20m，北侧有一建筑物距离基坑边线约30m，基坑周边建筑物均为桩基础。本项目由“东莞市丰硕物业投资有限公司”（以下简称“委托方”）委托，为检验基坑开挖施工过程对基坑本身、周围临近建（构）筑物的影响，需对基坑、周围临近建（构）筑物进行监测。该任务由中国有色金属工业长沙勘察设计研究院承担。2. 本次监测的技术要求1 监测内容1.

2、1基坑坡顶位移及沉降观测。1.2周围临近建（构）筑物沉降观测。1.3边坡体的位移观测。2 监测的技术要求2.1水平位移监测水平位移监测控制网的主要技术要求等级相邻控制点点位中误差（mm）平均边长（m）测角中误差（）最弱边相对中误差主要作业方法和观测要求±3.0150±1.81/70000按三等导线施测2.2基坑坡顶和周围临近建（构）筑物沉降观测沉降点的精度和主要观测方法等级高程中误差（mm）相邻点高差中误差（mm）往返较差，附合或环线闭合差（mm）观测方法及技术要求三等1.00.51.0按国家二等水准测量技术要求作业注：n为测站数3 警戒值3.1本基坑工程最大水平位移为：5

3、0mm。3.2位移预警值：累计位移30mm,昼夜位移速率5mm。3.3建筑物倾斜允许值：i<0.002，沉降预警值为20mm(累计沉降)，昼夜沉降速率2mm。4 监测频率4.1土方开挖时，每天一次。挖至坑底十天后，如位移趋于稳定，35天测量一次，基坑回填后一般可停止观测。4.2如位移接近预警值，观测频率为每天一次。4.3监测频率的确定起决于变形大小、变形的速度和进行变形监测的目的。一般而论，要求既能反映变形的过程，又不遗漏变形的时刻。除上述系统观测外，在特殊情况前后，应进行应急观测。二、 实施本项目的技术方案1. 主要技术依据工程测量规范GB5002693；城市测量规范CJJ899；建筑

4、变形测量规程JGJT897；广州地区建筑基坑支护技术规定GJB02-98；建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）其它相关规范、强制性标准规定及地方法规。 2. 监测目的本工程开展现场监测的目的主要为：2.1 为施工开展提供及时的反馈信息。通过监测及时掌握土层和支护结构的内力变化情况，将监测数据与设计预警值进行分析对比，以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期值，以确定优化下一步施工参数，达到信息化施工的目的，使得监测数据和成果成为现场施工工程技术人员判断工程是否安全的依据，成为工程决策机构的眼睛。2.2 将监测结果用于反馈,优化设计，为改进设计提供依据。基坑工程设计方案的定量化预测计算是

5、否真正反映了工程实际状况，只有在方案实施过程中才能获得最终的答案，其中现场监测是确定上述数据的重要手段。2.3 通过对监测数据与理论值的比较、分析，可以检验设计理论的正确性。2.4 在施工全过程中，通过对基坑本身、周围临近建（构）筑物的监测，将结构变形严格控制在标准限值内，保证基坑、周边临近已有建（构）筑物的安全。2.5 积累监测数据，为今后类似工程设计与施工提供工程参考数据。2.6 为业主提供及时信息，以便业主对整个项目进行科学化管理。3 监测等级的确定及相应的精度要求3.1 监测等级的确定对本项目综合考虑确定监测等级：沉降监测二级（按建筑变形监测规程定级，相当于工程测量规范二等）。变形测量

6、等级沉降观测适用范围观测点测站高差中误差（mm）二级0.50中等精度要求的建筑物和科研项目变形观测；重要建筑物主体倾斜观测、场地滑坡观测3.2 监测精度要求沉降观测精度要求水准观测的限差（mm）等级基辅分划读数之差基辅分划所测高差之差往返较差及附合或环线闭合差单程双测站所测高差较差检测已测测段高差之差二级0.50.7水准观测的视线长度、前后视距差和视线高度（m）等级视线长度前后视距差前后视距累积差视线高度二级502.03.00.2水平位移监测精度要求：水平位移监测二级（按建筑变形监测规程定级。4.监测技术要求及方法4.1 沉降监测沉降观测按二级精度进行。沉降观测按如下步骤进行： 基准点的选埋在

7、基坑较远确稳固的地段选取三个位置，使用电钻埋设水准标志，作为沉降观测的基准点。 基准点的观测按二等水准观测的技术要求对基准点进行联测。第一次进行观测时，必须独立进行两次，并取两次测量结果的中数作为基准点的成果。各沉降点的选埋和观测建筑物沉降测点的埋设：在建筑物的拐角处，离地面20cm，且避开雨水管，窗台等有碍设标与观测的障碍物,并应视立尺需要离开墙(柱)面一定距离，以便观测，其实地效果图如下： 基坑坡顶沉降观测点标志如下图： 使用仪器使用仪器必须是经过国家批准的计量检定部门进行检定并取得合格证书的仪器，在本工程中我院将用蔡司DINI 12 精密电子水准仪（标称精度：0.3mm/km）配套的铟瓦

8、条码水准尺。作业开始后一周内应每天检较i角一次，若i角稳定时，以后每周检校一次。为保证高程基点的可靠性，每次观测前应对基准点进行检测，并作出分析判断，以保证观测成果的可靠。数据记录及平差处理观测记录利用全自动水准仪的数据卡记录数据。可提高工效和计算不出错。所有观测数据，都按规范规定要求的各项限差进行控制。内业中，利用合格的外业观测数据，用清华三维软件进行平差处理。计算各点的高程及沉降量、累积沉降量。4.2水平位移监测（1）工作基点及监测点的布设工作基点的布设：在基坑周边较稳定的区域内布设4个工作基点，工作基点建立观测墩，墩尺寸：长×宽×高=20×20×1

9、20cm。墩顶部埋设强制对中螺栓和仪器整平钢板，螺栓尺寸暂定为10mm，并刻十字形。基点墩的具体尺寸见基点观测墩标志图监测点的布设：根据施工设计确定水平位移点的位置和数量，监测点也采用埋设观测墩的形式，墩尺寸：长×宽×高=150×150×300cm。墩顶部埋设强制对中螺栓和棱镜整平钢板，螺栓尺寸暂定为10mm，具体尺寸根据仪器基座丝口尺寸决定，具体尺寸见监测点观测墩标志图。 布设监测点时，需注意监测点必须选择在与工作基点通视处，且避开基坑边的安全栏杆，一般情况下，离基坑300mm比较合适，既可避开安全栏杆，又不会影响施工，也便于保护。（2）水平位移监测方

10、法：本次水平位移监测方法采用小角度法、极坐标、前方交会法、后方交会法。其中前方交会、后方交会法主要用于对工作基点的稳定性检查。小角度法和极坐标法主要用于对各监测点的监测。外业采用NIKON550全站仪（标称精度1，2mm+2ppm）监测。内业通过微机对外业采集的数据进行数据改正，平差计算，生成监测报表和变形过程线图。4.3基坑监测点平面布置图如下：5. 监测成果的数据处理监测数据的整理是监测工作中十分重要的部分。监测成果的数据处理包含五个方面：外业数据记录、内业数据处理、编制监测报表，分析监测数据以及提交监测成果。5.1 外业数据采集在本工程的监测工作对于外业数据的采集可以分为两类：一类是沉降

11、观测利用仪器本身带有的数据卡记录现场监测数据，水平位移可以采用手工记录原始监测角度、距离的方式。在现场监测工作中，数据采集时必须注意如下事项：所有外业数据满足规范要求（水准测量的测站限差、闭合差，建筑物变形测量规程及工程测量规范等选用的标准）。同时当天监测资料应及时整理、计算；现场监测应及时准确记录施工工况，特别是基坑开挖情况的增加与减少，基坑附近场地的变形（主要是裂缝），基坑内渗水，周边建筑物的变化情况等；5.2内业数据处理沉降监测数据处理：使用全自动仪器时，首先利用其自身带有的数据传输软件将现场数据从数据卡传输入电脑中，利用清华三维软件进行观测数据平差处理，该软件使用方便。可以进行水平位移

12、、沉降的各种网型的数据处理工作5.3 监测报表编制 编制监测报表：在监测报表中将包含本期观测的水平位移观测、沉降观测数据。5.4 监测数据分析 警戒值对于监测结果的判断，最基本和直接的判断是看监测结果是否达到警戒值。如达到这些设定的安全界限就需要进行分析，引起注意并采取相应措施。警戒值的选取按委托方的监测技术要求设置。 监测数据曲线图类型和报表样式监测数据曲线图共三类：变化量曲线图、变化速率曲线图、累计变化量曲线图 监测报表式样以下为我院利用地铁土建工程施工监测信息管理及安全预警系统自动生成的各类监测报表、变形曲线图（式样）。沉降观测成果表工程编号:05A19监控项目编号：05A19CJ监测单

13、位:中国有色金属工业长沙勘察设计研究院观测期数第 17 期第 18 期观测日期2006-3-202006-3-22点名高程(m)沉降量(mm)累积沉降量(mm)沉降速率(mm/D)高程(m)沉降量(mm)累积沉降量(mm)沉降速率(mm/D)备注A00612.39380 -0.80 -4.57 -0.20 12.39346 -0.34 -4.91 -0.08 A00711.92128 -0.84 -5.18 -0.21 11.92075 -0.53 -5.71 -0.13 A00811.97259 -0.74 -6.43 -0.18 11.97195-0.64 -7.07 -0.16 A009

14、11.96943 -1.22 -8.14 -0.31 11.96894 -0.49 -8.63 -0.12 A01012.12888 -1.78 -11.91 -0.44 12.12813 -0.76 -12.67 -0.19 A01111.95809 -1.45 -8.94 -0.36 11.95752 -0.57 -9.51 -0.14 A01211.98773 -1.36 -7.56 -0.34 11.98729 -0.44 -8.00 -0.11 A01310.88732 -0.83 -4.02 -0.21 10.88713 -0.19 -4.21 -0.05 A01410.52725

15、 -1.29 -7.30 -0.32 10.52689 -0.36 -7.66 -0.09 A01510.54723 -1.26 -6.61 -0.32 10.54710 -0.13 -6.74 -0.03 A01610.91571 -0.74 -2.91 -0.19 10.91597 0.26 -2.65 0.07 A0189.84659 -0.87 -5.29 -0.22 9.84695 0.36 -4.93 0.09 A01910.04107 -0.64 -5.53 -0.16 10.04155 0.48 -5.05 0.12 A0229.58467 -0.56 -3.81 -0.14

16、9.58503 0.36 -3.45 0.09 A0249.54641 -0.50 -3.64 -0.12 9.54654 0.12 -3.52 0.03 A0259.62765 -0.25 -2.79 -0.06 9.62786 0.21 -2.58 0.05 备注： 测量: （手签） 检查: （手签）水平位移观测成果表工程编号:05A03监控项目编号：05A03PL监测单位:中国有色金属工业长沙勘察设计研究院上次观测日期2006-11-15观测期数第113期观测日期2006-11-19点名本次坐标 X(m)本次坐标 Y(m)上次坐标 X(m)上次坐标 Y(m)本次位移(mm)累积位移 （m

17、m）位移速率（mm/D）备注B01029227.3520 34286.2181 29227.3520 34286.2181 0.0 -6.8 0.00 B01129215.7731 34303.1110 29215.7724 34303.1119 1.1 11.4 0.28 B01429273.3065 34332.6484 29273.3061 34332.6494 -1.0 -8.3 -0.26 B01529258.3664 34348.2780 29258.3662 34348.2785 0.5 7.0 0.13 B01729296.1454 34355.8283 29296.1453

18、34355.8281 0.1 3.4 0.02 B01829311.4870 34371.6439 29311.4857 34371.6462 -2.5 4.3 -0.63 B01929297.0959 34388.1382 29297.0945 34388.1379 0.8 4.7 0.20 B02029325.3436 34385.6554 29325.3446 34385.6545 1.3 -5.1 0.33 B02229338.6024 34397.7146 29338.6022 34397.7147 -0.2 -17.6 -0.05 注：位移值为正表示位移方向往基坑内，为负数表示位移

19、方向往基坑外。正数前“”号省略。B023被新架设的水管遮挡，不通视，无法按要求施测。监测人:检核人:3 监测数据分析监测数据分析主要可以从以下几个方面进行。 从成果表中数据判断工程安全性每次分析数据时，首先应关注报表中出现超警戒值的监测点，其次应关注本期变化量与变形速率较大的点。 从变形速率曲线图和累计变化量曲线图上判断工程安全性变形速率：指单位时间内的变化量。变形速率的理想状态是速率为零，但由于受施工的各种因素影响，变形速率一般不为零。当变形速率趋势呈现趋于零（即平衡位置）时，监测点的状态较好，变形速率曲线图连续出现稳定、增大的情况时，应及时分析原因，必要时对工程采取措施，以控制变形速率值。

20、累计变化量：反映监测点在一个时间段内总的变化情况。总体而言，累计变化量值较小，监测点状态较好。累计变化量达到一定值（一般是警戒值）后，应结合变形速率曲线图分析工程的变化情况，查找引起变形的原因。 变形速率曲线图和累计变化量曲线图突点分析由于外界因素的对工程的影响，在变形速率曲线图和累计变化曲线图上经常会出现一些突变点。对于突变点产生的原因一般有以下几种：一是测量错误，可以通过复测手段来检验；二是工程施工中一些特殊原因引起，比如重型机械，局部降水，可以根据监测时间与施工状况分析原因；三是工程安全出现险情的前兆。对于前两种情况，连续监测时会呈现稳定状态或减小的趋势，第三种情况监测数据会连续增大，甚

21、至加剧，此时应立即采取措施。 结合工程地质情况与监测数据分析工程安全性总体而言，围护桩、连续墙的变化情况与桩墙体入岩深度有直接关系，当桩体入岩深度较深，岩层状况较好时，桩体的底部段（岩层段）的变化情况一般较小，整个桩体的变形情况与土体开挖、支护结构的施工情况是紧密相联的，从变形曲线图上也能看出各支护结构的受力情况。当桩体入岩深度较浅，甚至未入岩时，桩墙体变形曲线图一般较明显，基点选择不当，会出现与工程施工不符的曲线图形（往往是位移曲线图出现踢脚现象），当曲线图与施工工况严重不符时应分析工程施工是否有异常情况以及监测方法的合理性。 各监测项目综合分析判断工程安全性工程施工中出现险情一般有：周边建

22、筑物不均匀沉降与上浮、连续墙体出现明显渗漏、支撑出现严重变形、桩墙体出现明显变形等。应该指出，监测结果为工程施工安全提供了量化的数据信息，使工程施工安全状态的重要判断依据之一。另外，人工巡视目测也是判断工程施工安全状态的重要手段，从某种意义上讲这一方面更直接和迅速。把仪器监测和人工目测两者相结合进行监视和判断，才能更好地保证工程施工的安全。 根据数理统计技术进行变形分析与预测工程建筑物的空间特性和动态变化是变形监测和分析的主要内容。其方法是选定某些特征点，对其周期性地进行重复观测，通过数据处理，研究被监测点群的沉降、水平位移等随时间变化规律，寻找一种能够较好反映数据变化规律的函数关系，对下一阶

23、段的监测数据进行预测，预测监测点可能出现的最大位移值或应力值，以预测建筑物和结构的安全状况，评价施工方法，确定工程措施。 曲线拟合曲线拟合是趋势分析中的一种，常采用的回归函数有：多项式模型 S=A0+A1t+A2t2+Antn指数模型 S=Ae-B/t 对数模型 S=Aln(t)+B双曲线模型 S=t/(A+Bt) 幂函数模型 S=AtB 式中：S为变形值（或应力值），A、B为回归系数，t为测点的观测时间(day)。 时间序列分析模型对建筑物上某点按周期进行监测，其观测值xt=(x1，x2，xn)构成时间序列，它们是一串随时间变化而又互相关联的动态数字序列。通过对各类型的动态数据建立相应的数学

24、模型、分析其内在规律和特性，就是时间序列分析法。常采用时间序列分析中的自回归模型AR(P)：Xt=1Xt-1+2Xt-2+pXt-p+at 自回归模型是一种线性模型，1，p为模型参数，P为模型的阶，at假设为噪声序列。 灰色系统分析模型支护变形在很大程度上取决于施工方法、施工工序和施工速度，由于施工过程中的不确定因素很多，所以支护变形也受到很多不确定因素的影响，灰色预测可以有效的解决部分信息已知，部分信息未知的问题。把发生的位移X看作因变量，时间t为自变量，由于位移是离散型变量，故所建模型属于单变量一维模型问题，可以用GM(1,1)模型来预测变形：X(1)(t+1)= X(0)(1)-B/Ae

25、-At+B/A t=0,1,n-1由于使用GM(1,1)模型的前提条件是建模序列必须满足等时距（或等间距）要求，遇到非等间距监测时序问题，则应采用改进的GM(1,1)灰色优化模型： X(1)(t)= X(0)(1)-X/Ae-A(t-t1)+X/A6. 监测成果提交（1） 每次监测外业结束后及时提交监测成果。（2）特殊（异常）情况时的信息反馈：当发生特殊（异常）情况时半小时内电话通知业主代表及监理方代表相关情况。（4）在整个监测完成后必须在15天内提供监测报告，报告内容包含观测点平面布置图、成果表、成果图、成果分析资料。三、 质量控制措施 作业人员严格遵守我院ISO9001管理体系及测量程序文

26、件。采用院专业总工程师总负责制，实行专业总工程师、工程质量管理小组、项目部、作业小组逐级管理。 贯彻工程建设质量终身负责制，做好员工的质量教育和技术培训工作，增强员工的质量意识，提高服务质量。在实施该项目的过程中，严格按照我院依据的GB/19001-2000ISO90001：2000标准编制的质量体系文件，做好各项工作的质量记录。 重点抓好工程的事前指导、中间检查、成果验收三个环节管理；开好开工前技术交底会，要求参与本工程全体生产及管理人员严格履行岗位职责，保质保量保安全完成任务。 专业总工程师及质量管理人员深入生产现场对生产过程实行跟踪管理和现场检查监督，对生产中出现的问题和潜在问题制定纠正和预防措施。 树立规范意识，测量工作要规范化，标准化。根据具体测量项目编写监测技术要求和实施细则。这些技术文件经有关部门批推后，以此作为现场作业、检查验收的依据。 人员设备保证，给此工程委派技术水平高、测量经验丰富的技术人员主持此项工程，使用高精度的先进测量设备，保证所有监测项目按规定指标完成。 投入本工程的所有仪器设备必须定期进行质量鉴定，符合要求方可投入使用，确保测量数据的准确性与真实性。 制定完整可行的工序管理流程表，明确质量责任，保证工序产品质量，从接受任务、现