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1、上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 市政设计大厦基坑及周边环境监测 监测方案PAGE 第PAGE 43页 共42页上 海 市 政 工 程 勘 察 设 计 有 限 公 司 Shanghai Municipal Engineering Investigation & Design Co.,Ltd上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司市政设计大厦基坑及周边环境监测 监 测 方 案 上海市政工程勘察设计有限公司2012年4月30日目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc332875179 1、工程概况 PAGEREF _Toc332875179 h 3 HYPE

2、RLINK l _Toc332875180 1.1、概述 PAGEREF _Toc332875180 h 3 HYPERLINK l _Toc332875181 1.2、基坑围护设计 PAGEREF _Toc332875181 h 4 HYPERLINK l _Toc332875182 1.3、基坑周边环境 PAGEREF _Toc332875182 h 4 HYPERLINK l _Toc332875183 1.4、场区工程地质和水文地质条件 PAGEREF _Toc332875183 h 10 HYPERLINK l _Toc332875184 2、监测范围、内容及目的 PAGEREF _

3、Toc332875184 h 11 HYPERLINK l _Toc332875185 2.1、监测范围 PAGEREF _Toc332875185 h 11 HYPERLINK l _Toc332875186 2.2、监测内容 PAGEREF _Toc332875186 h 11 HYPERLINK l _Toc332875187 2.3、监测目的 PAGEREF _Toc332875187 h 12 HYPERLINK l _Toc332875188 3、监测方案编制的依据及原则 PAGEREF _Toc332875188 h 13 HYPERLINK l _Toc332875189 3.

4、1、监测方案编制依据 PAGEREF _Toc332875189 h 13 HYPERLINK l _Toc332875190 3.2、执行的技术规范 PAGEREF _Toc332875190 h 13 HYPERLINK l _Toc332875191 3.3、监测方案编制原则 PAGEREF _Toc332875191 h 13 HYPERLINK l _Toc332875192 4、监测工作程序 PAGEREF _Toc332875192 h 15 HYPERLINK l _Toc332875193 4.1、监测流程图 PAGEREF _Toc332875193 h 15 HYPERL

5、INK l _Toc332875194 4.2、监测工作程序 PAGEREF _Toc332875194 h 15 HYPERLINK l _Toc332875195 5、本项目监测工作重点及相应监测措施 PAGEREF _Toc332875195 h 16 HYPERLINK l _Toc332875196 5.1、监测工作重点 PAGEREF _Toc332875196 h 16 HYPERLINK l _Toc332875197 5.2、针对性监测措施 PAGEREF _Toc332875197 h 17 HYPERLINK l _Toc332875198 6、监测方案 PAGEREF

6、_Toc332875198 h 17 HYPERLINK l _Toc332875199 6.1、监测点布设 PAGEREF _Toc332875199 h 17 HYPERLINK l _Toc332875200 6.1.1、监测点布设要求 PAGEREF _Toc332875200 h 17 HYPERLINK l _Toc332875201 6.1.2、监测点布设原则 PAGEREF _Toc332875201 h 18 HYPERLINK l _Toc332875202 6.1.3、监测点数量统计 PAGEREF _Toc332875202 h 19 HYPERLINK l _Toc3

7、32875203 6.2、测点埋设、监测方法与原理 PAGEREF _Toc332875203 h 20 HYPERLINK l _Toc332875204 6.2.1、变形控制测量 PAGEREF _Toc332875204 h 20 HYPERLINK l _Toc332875205 6.2.2、围护结构桩顶沉降、水平位移 PAGEREF _Toc332875205 h 21 HYPERLINK l _Toc332875206 6.2.3、围护结构深层水平变形(测斜) PAGEREF _Toc332875206 h 23 HYPERLINK l _Toc332875207 6.2.4、坑外

8、土体深层水平位移(测斜) PAGEREF _Toc332875207 h 25 HYPERLINK l _Toc332875208 6.2.5、支撑轴力 PAGEREF _Toc332875208 h 25 HYPERLINK l _Toc332875209 6.2.6、冠梁及围檩内力 PAGEREF _Toc332875209 h 27 HYPERLINK l _Toc332875210 6.2.6、围护墙内力 PAGEREF _Toc332875210 h 27 HYPERLINK l _Toc332875211 6.2.7、支撑立柱垂直位移 PAGEREF _Toc332875211 h

9、 27 HYPERLINK l _Toc332875212 6.2.8、基坑坑底回弹 PAGEREF _Toc332875212 h 27 HYPERLINK l _Toc332875213 6.2.9、围护墙侧向土压力 PAGEREF _Toc332875213 h 28 HYPERLINK l _Toc332875214 6.2.10、地下水位 PAGEREF _Toc332875214 h 29 HYPERLINK l _Toc332875215 6.2.11、周边道路、地表沉降 PAGEREF _Toc332875215 h 30 HYPERLINK l _Toc332875216 6

10、.2.12、邻近建(构)筑物变形 PAGEREF _Toc332875216 h 30 HYPERLINK l _Toc332875217 6.2.13、地下管线沉降与水平位移 PAGEREF _Toc332875217 h 31 HYPERLINK l _Toc332875218 6.2.14、围护体系、地表、建(构)筑物裂缝监测 PAGEREF _Toc332875218 h 32 HYPERLINK l _Toc332875218 6.2.15、内环高架沉降、差异沉降、倾斜监测 PAGEREF _Toc332875218 h 32 HYPERLINK l _Toc332875219 6.

11、3、现场安全巡视 PAGEREF _Toc332875219 h 34 HYPERLINK l _Toc332875220 6.3.1、明挖法基坑 PAGEREF _Toc332875220 h 34 HYPERLINK l _Toc332875221 6.3.2、周边环境 PAGEREF _Toc332875221 h 35 HYPERLINK l _Toc332875222 6.4、监测服务周期与监测频率 PAGEREF _Toc332875222 h 35 HYPERLINK l _Toc332875223 6.4.1、监测服务周期 PAGEREF _Toc332875223 h 35

12、HYPERLINK l _Toc332875224 6.4.2、监测频率 PAGEREF _Toc332875224 h 35 HYPERLINK l _Toc332875225 5.5、监测报警指标 PAGEREF _Toc332875225 h 36 HYPERLINK l _Toc332875226 7、监测项目组织 PAGEREF _Toc332875226 h 36 HYPERLINK l _Toc332875227 7.1、项目组织机构 PAGEREF _Toc332875227 h 36 HYPERLINK l _Toc332875228 7.2、仪器设备投入 PAGEREF _

13、Toc332875228 h 37 HYPERLINK l _Toc332875229 7.3、监测项目组织说明 PAGEREF _Toc332875229 h 37 HYPERLINK l _Toc332875230 8、成果质量保障措施 PAGEREF _Toc332875230 h 37 HYPERLINK l _Toc332875231 8.1、监测方法 PAGEREF _Toc332875231 h 37 HYPERLINK l _Toc332875232 8.2、测试仪器 PAGEREF _Toc332875232 h 37 HYPERLINK l _Toc332875233 8.

14、3、监测元件 PAGEREF _Toc332875233 h 38 HYPERLINK l _Toc332875234 8.4、监测点保护 PAGEREF _Toc332875234 h 38 HYPERLINK l _Toc332875235 8.5、数据处理 PAGEREF _Toc332875235 h 38 HYPERLINK l _Toc332875236 8.6、质量管理 PAGEREF _Toc332875236 h 38 HYPERLINK l _Toc332875237 9、工程进度保障措施 PAGEREF _Toc332875237 h 39 HYPERLINK l _To

15、c332875238 10、安全文明监测保障措施 PAGEREF _Toc332875238 h 39 HYPERLINK l _Toc332875239 11、信息化监测和成果反馈 PAGEREF _Toc332875239 h 40 HYPERLINK l _Toc332875240 11.1、监测资料的整理 PAGEREF _Toc332875240 h 40 HYPERLINK l _Toc332875241 11.2、监测资料分析及反馈 PAGEREF _Toc332875241 h 41 HYPERLINK l _Toc332875242 11.3、监测报表、报告内容及报送 PAG

16、EREF _Toc332875242 h 41 HYPERLINK l _Toc332875243 12、应急保障措施 PAGEREF _Toc332875243 h 42 附图:基坑总平面图基坑监测点平面布置示意图周边环境监测点平面布置示意图市政设计大厦基坑及周边环境监测方案1、工程概况1.1、概述拟建上海市政设计研究总院(集团)有限公司办公楼新建项目位于上海市杨浦区中山北二路、国康路之间上海市政总院地块内,具体位置见下图。拟建项目场地位置四平路国康路中山北二路市政院4号楼市政院5号楼鼎盛公寓市政院1号楼锦江白玉兰宾馆图1:拟建项目场地位置卫星图新建大楼地上十八层,高度为79.95米,地下三

17、层。总建筑面积55580,其中:地上面积31427,地下面积24153。主楼位于基地北侧,地下室主要用作设备机房和车库。主体结构为框架剪力墙结构体系,采用桩筏基础,主楼下筏板厚1500mm(局部2000mm),其余区域筏板厚1000mm。下设钻孔灌注桩。主楼下桩径800, 桩长52m,桩端持力层为1层灰色粉砂夹粉质粘土,单桩抗压承载力设计值3700kN。其它区域设桩径700抗拔桩,桩长32m,桩端持力层为3-1层灰色粉质粘土,单桩抗拔承载力设计值为1200kN。大楼建成后的效果图如下。图2:市政设计大厦建成效果图1.2、基坑围护设计基坑南北向长约101.1m,东西向宽约91.5m,基坑周长约3

18、82m,开挖面积约7688。基坑开挖深度为纯地下室区域14.1m,主楼区域大部14.6m,局部15.1m,电梯井、集水井挖深约16.1m、16.6m,根据地基基础设计规范(DGJ08-11-2010),基坑安全等级按照一级设计,基坑环境保护等级按二级设计。基坑施工方法采用盖挖逆作与明挖顺作相结合,围护方案为:800mm地下连续墙(两墙合一)+三道钢筋混凝土支撑(逆作区域两板兼做支撑)。1.3、基坑周边环境根据基坑设计单位提供的相关资料结合现场调查,本工程周边环境比较复杂,基坑南北两侧临路,道路范围管线密布;东西两侧临近多栋既有建筑物,与基坑净距多在一倍开挖深度范围内。场区及周边环境现状见图3图

19、10。图3:拟建场地现状图(1)图4:拟建场地现状图(2)图5:基坑东侧锦江白玉兰宾馆现状图图6:基坑东北角市政设计研究总院1号楼现状图图7:基坑西北角鼎盛公寓现状图图8:基坑西侧市政设计研究总院4、5号楼现状图图9:基坑北侧中山北二路现状图图10:基坑南侧国康路现状图基坑周边地下管线分布情况详见表1。 表1:基坑周边地下管线分布一览表序号环境目标位置距基坑开挖边界最小距离D(m)备注1电力(中压)国康路5.3(D1H)一般监测2信息(光缆)国康路5.6(D1H)重点监测3燃气DN300国康路6.2(D1H)重点监测4电信(光缆)国康路7.0(D1H)一般监测5燃气DN300国康路9.8(1H

20、D2H)一般监测6雨污合流DN1200国康路12.6(D1H)重点监测7国康路8给水DN150国康路14.9(D1H)一般监测9信息(光缆)国康路17.0(D1H)一般监测10燃气DN200国康路25.45(1HD2H)一般监测11合流污水DN2400总院院内3.5(D1H)重点监测12给水DN200中山北二路7.6(D1H)重点监测13燃气DN300中山北二路10.6(1HD2H)一般监测14电力(中压)中山北二路11.98(D1H)一般监测15信息(光缆)中山北二路10.7(D1H)重点监测16电信(光缆)中山北二路14.4(1HD2H)重点监测17给水DN300中山北二路16.1(1HD

21、2H)一般监测18给水DN1200中山北二路18.4(1HD2H)重点监测19给水DN1000中山北二路21.9(1HD2H)重点监测20雨水DN600中山北二路33.6(2HD)一般监测21架空电力(中压)总院院内1.8(D1H)一般监测 地下管线监测需综合考虑其重要程度、材质、敷设年代及对变形的耐受能力,最终方案需要根据管线权属单位交底资料综合确定并征得其同意。基坑周边既有建(构)筑物分布情况详见表1。 表2:基坑周边既有建(构)筑物分布一览表序号环境目标位置距基坑开挖边界最小距离D(m)备注1国康路边变电所/2基坑南侧3.29(D1H)重点监测2锦江白玉兰宾馆车棚、垃圾房等基坑东侧4.1

22、4(D1H)一般监测3白玉兰宾馆附属用房/混4基坑东侧6.40(D1H)重点监测4锦江之星/混5基坑东侧6.71(D1H)重点监测5上海市政总院1号楼/砼10基坑东侧7.15(D1H)重点监测6上海市政总院4号楼/混7基坑西侧8.98(D1H)重点监测7上海市政总院收发室基坑北侧8.09(D1H)一般监测8锦江白玉兰宾馆/砼12基坑东侧12.46(D1H)重点监测9上海市政总院多功能厅/砼1基坑西侧7.32(D1H)重点监测10上海市政总院门卫、监控中心基坑北侧3.36(D1H)重点监测11上海市政总院5号楼/混4基坑西侧9.11(D1H)重点监测12鼎盛公寓/混7基坑西侧17.89(1HD2

23、H)一般监测13内环高架路基坑北侧45.80(D3H)一般监测 基坑周边既有建(构)筑物监测需综合考虑其重要程度、基础形式、建成年代及其与基坑的距离,最终方案需要根据竣工资料和设计要求综合确定。1.4、场区工程地质和水文地质条件1.4.1、场区工程地质条件根据现代建筑设计集团上海申元岩土工程有限公司市政设计大厦岩土工程勘察报告(工程编号:1203-K-007),场区地貌类型为滨海平原地貌,地势较为平坦,地面标高在3.50m-4.20m之间。场区勘察深度范围内地层简况详见表2。表3:拟建场区地层简况表由上表可见,本项目基坑开挖深度内主要涉及、1、2、3、层土。第层和第层均为饱和淤泥质土层,基坑开

24、挖时易产生蠕变现象,在基坑面积较大,暴露时间较长时,基底会发生较大隆起变形,对基坑安全有不利影响;第2、3、层土多为砂质粉土或含较多粉砂,基坑开挖过程中由于水头差的存在,容易长生流砂或管涌现象,所以,在采取有效档土、隔水措施的同时,开挖过程中应尽量降低对上述土层的扰动。1.4.1、场区水文地质条件上层潜水:主要赋存于填土层中,主要接受降雨入渗补给。地下水位随季节变化,勘探期间测得钻孔稳定水位埋深1.50m。承压水:拟建场地内35m以下分布有3-2层灰色砂质粉土,该土层为承压含水层,其水位埋深呈周期性变化,一般在3.0m-12.0m之间。经勘察单位验算,基坑开挖深度15.0m时,承压水对基坑基本

25、无影响。由上述情况看,拟建场地水文地质条件比较简单,在采取有效档土、隔水措施的同时,注意施工期间地下水位变化的监测。2、监测范围、内容及目的2.1、监测范围根据规范及设计对监测工作的要求,本次监测工作范围涵盖了基坑围护体系内力、变形;坑内、坑外土体变形;坑内外地下水水位变化;周边地下管线变形、建(构)筑物变形;地表、围护体系、周边建(构)筑物裂缝等。2.2、监测内容2.2.1基坑围护体系监测内容 (1)围护墙墙顶水平位移、沉降; (2)围护体系裂缝(如有); (3)围护墙侧变形; (4)冠梁及围檩内力; (5)支撑内力; (6)立柱竖向位移; (7)坑底隆起; (8)基坑内、外地下水位; (9

26、)围护墙侧向土压力;(10)围护墙内力;(11)坑外土体深层侧向变形;2.2.2基坑周边环境监测项目 (1)地表竖向位移; (2)基坑外地表裂缝; (3)邻近建(构)筑物水平及竖向位移; (4)邻近建(构)筑物倾; (5)邻近建(构)筑物、地表裂缝(如有);(6)邻近地下管线水平及竖向位移;(7)临近内环高架沉降、差异沉降、倾斜2.3、监测目的作为庞大而复杂的地下工程,往往因其地质条件复杂、建设周期长、时间跨度大、施工困难、设计计算理论尚不完善等诸多方面的问题,在建设过程中会出现工程质量难以保证、工程进度难以把握、工程风险难以控制的情况,而为确保工程安全进行的施工监测由于条件限制,使得花费大量

27、的人力物力获得的数据得不到充分利用,工程事故仍时有发生。要妥善解决上述问题,关键是对浩如烟海的各类监测数据,必须及时有效地进行分析处理,从中汲取出有价值的内容和信息,及时反馈至工程建设相关单位,这对于保证工程质量和基坑施工安全具有极其重要意义。监测单位在整个施工系统中承担着现场监测数据采集、复核、汇总、整理、分析与数据传送的职责,监测目的具体体现在以下几个方面:(1)促进工程建设安全风险管理工作的系统化,规范化和信息化,最大限度地规避风险,避免人员伤亡和环境损害,降低工程造价和工期损失,为基坑工程建设提供安全保障服务。 (2)在基坑施工过程中对周边环境、工程自身关键部位实施独立、公正的监测,基

28、本掌握周边环境、围护结构体系的动态,验证设计计算结果,为建设单位、监理、设计、施工单位提供参考依据。 (3)为建设单位对工程建设施工安全管理提供支持,通过安全监测、安全巡视及预警工作,较全面地掌握各工点的施工安全控制程度,为系统的信息管理提供基础数据,对施工过程实施全面监控和有效控制管理。 (4)作为独立的监测方,其监测数据和相关分析资料可成为处理风险事务和工程安全事故的重要参考依据。 (5)积累资料和经验,为今后的同类工程设计提供类比依据。 3、监测方案编制的依据及原则3.1、监测方案编制依据(1)监测项目设计文件、周边环境踏勘、调查结果;(2)同类项目监测经验。3.2、执行的技术规范国家标

29、准建筑基坑工程监测技术规范(GB 50497-2009)国家标准工程测量规范(GB 50026-2007)国家标准国家一、二等水准测量规范(GB/T 12897-2006)行业标准建筑变形测量规范(JGJ 8-2007)上海标准地基基础设计规范(DGJ08-11-2010)上海标准基坑工程施工监测规范(DG/TJ08-2001-2006)上海标准基坑工程技术规范(DG/TJ08-61-2010)国家和上海市其它有关标准、规范、规定等。3.3、监测方案编制原则3.3.1、系统性原则(1)对监测项目系统整合,形成整体,以使测试的数据相互能进行校核;(2)运用、发挥系统功效对监测对象进行全方位、立体

30、监测,确保所测数据的准确、及时;(3)在施工过程中进行连续监测,确保数据的连续性;(4)利用系统功效减少测试误差,提高监测控制精度。3.3.2、可靠性原则(1)采用成熟、可行、有效的监测手段;(2)监测中使用的监测仪器、传感器可靠、具有复现性,且均通过计量标定且在有效期内,量程最大程度适应监测目标的内力、变形情况,准确度控制在允许误差之内、灵敏度控制在仪器本身所规定的范围内;(3)重视测点布置、埋设和保护。3.3.3、与结构设计相结合原则(1)对结构设计中使用的关键参数进行监测,达到动态设计、进一步优化设计的目的;(2)按照设计确定的监测内容及结构设计所涉及的受力部位,有针对性编制监测方案,确

31、保反演分析的依据清楚;(3)依据发包方提出的具体要求,结合本单位监测经验进行必要、可能的优化。3.3.4、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)结合施工实际设计监测点的布设位置,以尽量减少对施工质量的影响。3.3.5、经济合理原则(1)在安全、可靠的前提下,监测方法的选择需结合工程经验,尽可能采用直观、简单、有效的方法,仪器设备在确保有效、可靠的基础上考虑经济性择优选择;(2)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。4、监测工作程序4.1、监测流程图系统报送项目管理平台 图11:监测

32、工作流程图4.2、监测工作程序(1)在项目开工时提前介入,具体了解周围环境的条件、构筑物、管线的具体情况及基坑围护设计特点以及业主、设计单位对监测工作的具体要求,有针对性地编制监测实施方案,按业主要求进行相关评审;(2)工作开始前,加强与现场建设方代表、监理、设计单位沟通,协调工作中需要重点把握的节点和监测资料报送程序等内容;(3)组织项目组人员实施岗前培训,全面了解监测工作流程和现场监测要点,掌握监测手段和计算分析方法,熟悉监测仪器设备及传感器元件的测试精度、量程,以及仪器设备的鉴定有效期;(4)现场实施测点安装埋设,对重要测点需复核埋设质量,如认为不能满足要求,应分析确定是否需要重新布点或

33、另外采取补救措施;(5)复核业主提供的监测基准点,建立一套独立的监测系统,实施初值观测;(6)根据监测方案规定的频率实施跟踪监测,在监测工作结束后半个工作日内及时提交带有工况说明和评价分析的监测速报供建设方、设计方、监理方参考;(7)监测项目或测点如有超过设计报警值,应在报表中注明,按业主要求及时上报各有关单位,并分析判断是否需要启动报警;(8)实时分析施工现场的实际情况,如发现监测点布置不能满足应急报警状态的需要时,及时增设测点;(9)每月按业主规定时间提交项目工程监测月度汇总报告,包括各类监测项目的测点的变化趋势图,项目工程结束后,提交完整的监测资料和总结报告,完成资料的整理、归档,注重工

34、程经验的积累,为后续类似工程提供有用的资料。5、本项目监测工作重点及相应监测措施5.1、监测工作重点围护墙测斜;地下水位观测;坑底回弹;立柱垂直位移;周边建构筑物变形;周边地表变形;周边管线变形;坑外土体测斜5.2、针对性监测措施(1)开挖过程中加强地下水位监测,掌握实时水位及变化规律,对关键部位可以考虑采用部分自动化监测测点,增大监测的频率,增强水位信息的时效性;(2)开挖过程中加强坑底隆起监测和对坑底基层隆起的巡视检查;(3)加强围护结构位移、立柱位移监测;(4)加强对支撑接头包括围护结构和立柱与支撑连接部位、连续支撑中间节点的巡视检查;(5)根据巡视检查情况、围护支撑结构位移及内力监测数

35、据成果,综合分析结构变化及稳定情况,情况异常时适当增大相关监测项目的监测频率;(6)根据施工工况和进度,定期对维护结构及坑底土层的渗漏情况进行巡视检查;(7)加强对周边环境中关键建(构)筑物、地下管线的变形监测、巡视,特别是距基坑较近、采用浅基础的建(构)筑物,如国康路变电房、锦江之星多层、白玉兰宾馆多层附属用房、总院四、五号楼等,以及距基坑较近、口径较大、压力较大的市政管线,如基坑南侧国康路上的燃气、基坑北侧合流污水及大口径给水管线;6、监测方案6.1、监测点布设6.1.1、监测点布设要求(1)监测点的布置必须严格按照经审核批准后的实施方案执行,确保其系统性、可靠性、完整性和规范性,满足数据

36、采集和分析评价要求。 (2)测点布设的先后顺序应综合考虑周边环境与围护结构体系整体情况进行,一般首先选取影响范围内的建(构)筑物进行监测点布设,其次布设地下管线监测点,再布设市政道路监测点,结合建(构)筑物、地下管线和道路监测点的情况布设地表监测点,然后结合周边环境情况及围护结构情况,布设围护结构内力、变形测点。 (3)周边环境、围护结构体系测点应尽量布置在同一断面内。 (4)测点布置于能够反映施工影响的典型部位,能够切实反映出工程安全状态。 (5)基准点选在变形影响区(5倍开挖深度)外稳固可靠的位置,根据本项目实际,至少设3个基准点。(6)工作基点选在比较稳定且方便实用的位置,一般在2倍开挖

37、深度范围外,至少3个工作基点。6.1.2、监测点布设原则根据设计及相关规范要求,本项目各类监测点布置原则见表4表5。表4:基坑监测布点原则监测项目布点部位布点原则围护墙顶的垂直、水平位移围护墙顶圈梁监测点一般按15m间距沿围护墙顶圈梁布设,具体实施中,考虑支撑位置,测点应位于两道支撑的中间部位,同时兼顾与测斜点同断面。围护墙身测斜地下连续墙考虑到与围护墙顶的垂直、水平位移测点同断面,测斜孔一般按30m左右间距布设在地下连续墙内,测斜管底部与墙体同深,点位采用管盖式保护措施。冠梁及围檩内力冠梁及围檩测点间距40m左右,长边布设2个测点,短边布设1个测点,测点位于支撑间距较大处,纵向位置对应。支撑

38、轴力钢筋混凝土支撑监测截面布置在内力较大支撑的1/3L处(L为支撑长度),每个截面量测传感器不少于4个。每道支撑轴力监测点6个。立柱竖向位移内支撑立柱顶立柱监测数量按立柱总数的10%选择,重点考虑布置在基坑中部、多支撑交汇、施工栈桥下和地质条件复杂处,布设14个。坑底隆起坑底土体中布设两条断面,每条断面3只测点,共6只。地下水位基坑内外土体中基坑外:监测点在止水帷幕外侧约2m处,一般按30m左右间距布设,水位管埋深8m以上,共9只。基坑内:结合降水观测井进行。围护墙侧向土压力地下连续墙侧测点间距40m左右,长边布设2个测点,短边布设1个测点,测点纵向间距4m左右。围护墙内力地下连续墙测点间距4

39、0m左右,长边布设2个测点,短边布设1个测点,测点纵向间距4m左右。坑外土体测斜坑外土体土体测斜孔一般按60m左右间距布设在围护结构外的土体中,测斜管底部比墙体深5m左右,布点与围护桩顶的垂直、水平位移测点同断面,点位采用管盖式保护措施。围护体系裂缝围护体系发现裂缝,选取有代表性的布置裂缝监测点,动态测量其发展、变化情况。表5:基坑周边环境监测布点原则监测项目布点部位布点原则地表竖向位移坑周地表断面间距40m左右,每条断面不少于5个测点,本次共布设6条地表竖向位移监测断面。坑周地表裂缝坑周地表对于施工前发现的坑周地表裂缝,及时布设裂缝监测点,施工期间动态测量其发展、变化情况。建(构)筑物变形建

40、(构)筑物建(构)筑物变形监测点间距15m左右,重点位置加密,其中,倾斜采用精密水准测量。建(构)筑物裂缝建(构)筑物发现裂缝,选取有代表性的布置裂缝监测点,动态测量其发展、变化情况。地下管线变形管线上方地表管线露头点地下管线变形监测点间距10-20m左右,重点位置加密。高架变形、裂缝高架立柱变形监测每柱2点。裂缝根据情况布置监测点6.1.3、监测点数量统计根据上述监测布点原则及同类项目经验,本项目布设的监测点数量详见表6。表6:基坑及周边环境监测点数量一览表监测项目监测点类别监测点数量备注基坑监测围护墙顶的垂直、水平位移21围护墙身测斜10冠梁及围檩内力21每道冠梁及围檩7个测点,共3道。支

41、撑轴力18每道支撑6个测点,共3道支撑。立柱竖向位移14坑底隆起4地下水位9围护墙侧向土压力7围护墙内力28纵向4个断面,每断面7个测点。坑外土体测斜5围护体系裂缝待定周边环境监测地表竖向位移21坑周地表裂缝待定临近建(构)筑物变形64临近建(构)筑物裂缝待定临近地下管线变形100初步布设,具体以管线交底意见调整高架变形166.2、测点埋设、监测方法与原理6.2.1、变形控制测量变形监测事前须建立准确可靠监测基准网,基准网由基准点和工作基点构成。基准点是设置在变形影响范围以外,作为测定工作基点和监测点依据的、需长期保存和稳定可靠的测量控制点,分为高程基准点和平面基准点。基准点最重要的是稳定,一

42、般选择在远离变形影响区(5倍开挖深度以上),本项目至少布设3个基准点。工作基点是为直接观测变形点而在现场布设的相对稳定的测量控制点,分为高程基点和平面基点。工作基点设置在比较稳定且方便实用的位置,一般在2倍开挖深度范围外,本项目至少设3个工作基点。基准网(高程基准网、平面基准网)每3个月复测1次,以检验其稳定性,并采用有效保护措施,保证其在整个监测期间的正常使用。当对变形监测成果发生怀疑时,应随时检核监测基准网。、高程控制测量高程基准网是变形点垂直位移(即沉降)监测的基础和参照,由高程基准点和高程工作基点构成,采用附合或闭合水准网形式,首次测量联测附近水准控制点,以取得与基坑施工一致的高程系统

43、。高程基准网执行国家二等水准测量规范标准,主要技术要求见表7。表7:二等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)12DSZ1因瓦尺往返测各一次4注:L为往返测段、环线的路线长度(以km计)。观测措施:本次沉降监测基准网使用美国Trimble DiNi电子水准仪(标称精度0.3mm/km)及配套因瓦尺,外业观测严格按规范要求的二等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。观测前对电子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

44、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、视线高要求见表8:表8:视线长、视距差、视线高等要求标尺类型视线长度前后视距差前后视距累计差视线高度仪器等级视距因瓦DSZ13m且50m1.5m6.0m2.80m且0.55m测站观测限差见下表9:表9:限差要求等 级基辅分划读数的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二等0.4mm0.6mm3.0mm1.0mm两次观测高差超限时重测,当重测成果与原测成果比较其较差均没超限时,取3次成果的平均值。高程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

45、格后方可进行内业平差计算。内业计算采用水准平差软件按间接平差法进行严密平差计算,高程成果取位至0.1mm。、平面控制测量平面基准网是变形点水平位移监测的基础和参照,由平面基准点和平面工作基点构成。本项目采用独立坐标系,布设成边角网或测边网。平面基准网执行二级平面控制网规范标准,主要技术要求见表10。表10:二级平面控制网主要技术要求级别平均边长角度中误差边长中误差最弱边边长相对中误差二级300m1.53.0mm1:1000006.2.2、围护结构桩顶沉降、水平位移(1)测点埋设围护墙压顶监测点在浇捣压顶时同步布设,即压顶混凝土浇捣后35个小时,按测点布置图位置插入预先准备好的监测标,监测标顶部

46、高于压顶梁顶标高5mm左右,待混凝土终凝后、强度满足,且在基坑开挖前,进行初读数观测,初读数观测2次取其平均值作为监测初值。图12: 桩顶位移监测点安装示意图(2)监测仪器水平位移观测拟采用瑞士Leica TCA2003全站仪(测量机器人,带伺服马达,高精度仪器的典范,能自动对中,自动记录观测数据,测角精度0.5,测距精度1mm+1ppm,见图13a);沉降观测拟采用美国Trimble DiNi电子水准仪(数字精密水准仪,自动记录观测数据,标称精度0.3mm/km,见图13b)。(a)瑞士TC2003伺服全站仪 (b)美国Trimble DiNi电子水准仪图13:全站仪及水准仪照片(3)监测方

47、法沉降按国家二等水准精度要求,采用几何水准测量方法进行监测。所有采用水准测量的监测项目(如围护结构墙顶沉降、支撑立柱沉降、建(构)筑物沉降、道路和地表沉降、地下管线沉降、高架变形等),其沉降监测点应与测区附近的基准点、工作基点共同组成变形监测网,采用闭(附)合水准路线进行观测(见图14)。各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定(两次取平均),某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量,本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。 基坑图14:沉降观测基准点、工作基点、观测点关系图水平位移采用轴线投影法(准直线法)进行观测。在某条测线的两端远处各选定一个较为稳固的平面工作基点A、B,经纬仪架设于A

48、点,定向B点,则A、B连线为一条基准线;观测时,在该条测线上的各监测点设置觇板,由经纬仪在觇板上读取各监测点至AB基准线的垂距E,某监测点本次E值与初始E值的差值即为该点累计位移量,各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。另外,在施工影响区域外布置若干个平面基准点,用全站仪定期检测各工作基点的稳定性,及时修正坐标,以提高水平位移观测精度。6.2.3、围护结构深层水平变形(测斜)(1)测点埋设在地下连续墙施工时,预先在桩身钢筋笼上绑扎埋设测斜管,管径为70mm,长度与位护墙(桩)同深,顶部采用管盖式保护措施。测斜管内壁有二组互成90的纵向导槽,导槽控制测试方位。埋设时,应保证一组导槽垂直于围护体

49、。图15: 围护墙体测斜管安装示意图(2)监测仪器拟采用美国新科测斜仪进行测试,美国新科公司生产,由Digitilt DataMate II读数仪、Digitilt inclinometer 系列探头电缆传输线三部分组成,系统总量程为53,系统精度0.01mm/500mm,灵敏度10弧秒(0.05 mm/m)。图16:美国新科测斜仪(3)监测方法测试时,测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔底,在恒温一段时间后,自下而上以0.5m为间隔,逐段测出X方向上的位移;同时用光学仪器测量管顶位移作为控制值。在基坑开挖前,分二次对每一测斜孔测量各深度点的倾斜值,取其平均值作为原始偏移值。位移量为“”值表示向基坑内位

50、移,为“”值表示向基坑外位移。计算公式:式中: Xi 为i深度的累计位移(计算结果精确至0.1mm ) Xi 为i深度的本次坐标(mm) Xi0 为i深度的初始坐标(mm) Aj为仪器在0方向的读数 Bj为仪器在180方向上的读数 C为探头标定系数 L为探头长度(mm) j为倾角图17:测斜仪工作原理图6.2.4、坑外土体深层水平位移(测斜)测斜管采用钻孔法埋设,深度比地下连续墙底部大5m左右,顶部采用管盖式保护措施。其余同6.2.3。6.2.5、支撑轴力(1)埋设方法钢筋应力计连接杆直径须与钢筋主筋相同,在埋设位置截断主筋用钢筋应力计置换:把500mm左右长钢筋应力计串联其中,钢筋应力计的拉

51、杆直径同钢筋,两头与钢筋碰焊。应力计导线在钢筋笼内用软绳统一固定在主筋上,引出地面,在露出支撑时用钢套管进行保护,避免施工破坏。图18: 钢筋应力计照片图19: 混凝土支撑钢筋应力计安装示意图(2)监测仪器钢筋应力计拟选用常州金土木JTM-1000D型振弦式钢筋应力计(或同类产品),精度0.05%FS,读数仪采用F408频率仪,测量范围:频率(f)500Hz5000Hz,分辨率0.1 Hz,仪器读数精度为1Hz,观测精度为1 kN。 图20:ZXY频率仪照片(3)测试方法支撑受到外力作用后产生微应变,其应变量通过振弦式频率计来测定,测试时,按预先标定的率定曲线,根据应力计频率推算出混凝土支撑钢

52、筋所受的力。计算公式: 公式然后根据支撑中砼与钢筋应变协调的假定,可得计算公式: 公式式中:为钢筋受力(kN) (计算结果精确至1 kN)为混凝土受力(kN) (计算结果精确至1 kN)As为钢筋截面积(m2)Ac为支撑混凝土截面积(m2)fi为应力计的本次频率(Hz)f0为应力计的初始频率(Hz)K为应力计的标定系数(kN/Hz2/ m2)由公式(2)解得的Fc即为混凝土支撑轴力。6.2.6、冠梁及围檩内力测点埋设、监测仪器、测试方法同6.2.5。6.2.6、围护墙内力沿墙体纵向设置8个测试断面,测点埋设、监测仪器、测试方法同6.2.5。6.2.7、支撑立柱垂直位移在支撑立柱顶部埋设变形监测

53、标,其余同5.2.2。6.2.8、基坑坑底回弹(1)埋设方法 采用钻机成孔,成孔同时在地面上将分层沉降磁环按3m5m的间隔分别安装在沉降管上(见下图),分层沉降磁环的钢爪用纸绳绑扎好,成孔完成后放入孔内,然后采用对孔内空隙进行回填,绑扎于钢爪上的纸绳子经孔内水一定时间浸泡后自然断开,钢爪弹开插入原状土中,此后磁环随周边土体一起沉降,测量磁环与孔口距离的变化就得出相应深度土体之沉降;回填完成后做上孔口保护窨井。 图21:深层土体位移测斜管安装示意图(2)监测仪器拟采用国产CJY-80钢尺沉降仪(见右图),仪器分辨率1mm,重复误差3mm,温度范围-300C+800C,标准孔102152mm。(3

54、)测试方法开挖施工前进行初始读数的测读工作,初读数取三次测读平均值。在埋设的测管内慢慢放入沉降仪测头,每到一个磁环埋设点,沉降仪测头感应信号并启动声响器,根据声响读取钢尺距管顶的距离,管顶高程以二等水准联测求得,由管顶高与沉降仪钢尺上的读数求得磁环埋设点的高程。各点累计沉降量等于实时测量值与其初始值的变化量。本次测量值与前次测量值的差值为本次变化量。6.2.9、围护墙侧向土压力(1)测点埋设在地下连续墙施工过程中,采用挂布法埋设,将土压力计固定在地连墙钢筋笼上,每个点位从上到下每隔5米设一点,共4点,埋设在基坑围护墙的外侧,土压力计的受压面面向迎土方向,与钢筋笼用挂布隔开,引出导线集束用钢丝固

55、定在钢筋笼上。待钢筋笼吊入成槽内后,将导线集束引至墙顶并用号码套环标记。土压力盒受力面应与观测压力方向垂直,及时编写安装记录。(2)监测仪器传感器采用 HYPERLINK /ProductView.Asp?ID=378 o JTM-V2000型振弦式土压力计 t _blank JTM-V2000型振弦式土压计,读数装置采用F408频率仪,测量范围:频率(f)500Hz5000Hz,分辨率0.1 Hz,仪器读数精度为1Hz,观测精度为1 kN。(3)测试方法同6.2.5支撑轴力。6.2.10、地下水位(1)测点埋设坑外潜水位观测孔采用108钻头成孔,清水钻进,孔深进入潜水含水层6m左右(但不得钻

56、穿下部隔水层),埋设直径为70的专用水位监测PVC管加工成滤管,滤管管外用金属网进行无缝包扎,下管后用中砂密实,填至孔顶附近再填充泥球或注砂浆以封阻地表水下渗,(水位管安装示意图见图22)。埋设完成后,立即用清水洗孔,以保证水管与管外水土体系的连通,测点顶部采用管盖保护。图22:坑外地下水位监测点安装示意图坑内潜水位观测孔结合降水观测孔实施。(2)监测仪器采用SWJ90电测水位计。(3)测试方法对于水位动态变化的量测,可在基坑降水前测得各水位孔孔口标高及各孔水位埋度,孔口标高减水位深度即得水位标高,初始水位为连续2次测试的稳定均值。每次测得水位标高与初始水位标高的差即为水位累计变化量。6.2.

57、11、周边道路、地表沉降(1)测点布设对基坑周边敏感部位、重要道路等位置在条件许可时应布设地面深层监测点。测点布设时应穿透路面结构硬壳层,沉降标杆采用25mm螺纹钢标杆,标杆应深入原状土60cm以上,标杆外侧采用内径大于13cm的金属套管保护。保护套管内的螺纹钢标杆间隙须用黄砂回填。金属套管顶部设置管盖保护,与原地面齐平,深层监测点埋设结构如图23所示。 图23: 深层监测点埋设示意图(2)监测仪器美国Trimble DiNi精密电子水准仪,仪器标称精度为0.3mm/km。(3)监测方法按国家二等水准测量规范要求进行测量,其监测点可与围护墙顶沉降监测点、既有建(构)筑物沉降监测点等共同组成一闭

58、(附)合水准路线进行观测。6.2.12、邻近建(构)筑物变形(1)测点布设测点布置的原则为: = 1 * GB3 建(构)筑物的四角、拐角处及沿外墙每1020m处或每隔23根柱基上; = 2 * GB3 高低悬殊或新旧建(构)筑物连接处、伸缩缝、沉降缝和不同埋深基础的两侧; = 3 * GB3 框架(排架)结构的主要柱基或纵横轴线上; = 4 * GB3 受施工开挖、堆荷和震动显著的部位,基础下有暗沟、防空洞处。每个建构筑物不少于3个测点。建筑物上布设的测点采用钻具成孔方式进行埋设,埋设步骤如下: = 1 * GB3 使用电动钻具在选定建筑物部位钻直径65mm,深度约122mm孔洞; = 2

59、* GB3 清除孔洞内渣质,注入适量清水养护; = 3 * GB3 向孔洞内注入适量搅拌均匀的锚固剂; = 4 * GB3 放入观测点标志; = 5 * GB3 使用锚固剂回填标志与孔洞之间的空隙; = 6 * GB3 养护15天以上。埋设形式如下图。单位:mm图24:建筑物墙体变形监测标志埋设图各类测点埋设时应注意避开如雨水管、窗台线、电器开关等有碍设标与观测的障碍物,并视立尺需要离开墙(柱)面和地面一定距离,一般应高于室内地坪0.20.5m。测点埋设完毕后,在其端头的立尺部位涂上防腐剂。(2)监测仪器建筑物水平、垂直位移监测分别采用莱卡TS30全站仪和Trimble DiNi精密电子水准仪

60、。(2)监测仪器建筑物水平、垂直位移监测方法同6.2.2。倾斜变形通过成对倾斜测点的精密水准测量结果换算。6.2.13、地下管线沉降与水平位移(1)测点埋设对有阀门、窨井的管线可用测杆等设直接观测点;对某些重要管线在条件具备时可布设直接监测点,采用人工开挖,暴露管线后采用抱箍的形式布置直接点(见图25),或用小螺钻钻孔,钻至管顶,用相应长度的钢筋,一端垂直焊接在一块小圆形钢板上(尺寸稍小于套筒内径),然后用特制胶水把小钢板粘贴在管顶,外加PVC套管保护,套筒外侧回填粘土进行布设(见图26)。图25:采用抱箍形式的监测点安装示意图图26:采用小螺钻形式的监测点安装示意图在没有条件开挖或小螺钻钻孔

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