基坑工程监测技术标准修订及存在的几个问题

建筑基坑工程监测技术标准修订及基坑监测存在的几个问题刘燕、刘俊岩（济南大学）山东省城市地下工程支护及风险监控工程技术研究中心国家标准《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497主任主编电子邮箱：liujunyan@标准修订及基坑监测存在的若干问题第一部分

修订概况第二部分基坑监测存在的若干问题及修订内容2020-11-5山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中第一部分

概述迈入本世纪以来，我国城市地下空间的开发利用进入了快速发展期。地下综合体地下交通枢纽地下工程大量涌现深基坑工程越来越多地铁人防及地下车库综合管廊2020-11-5山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心3第一部分

概述2020-11-54第一部分

概述

减少基坑安全事故，优化设计、信息化施工中发挥了重要作用；

成为诸多规范的引用标准：《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013、《建筑变形测量规范》JGJ8-2016等；

写入诸多安全生产管理规定的文件；

注册岩土工程师必考规范。2020-11-55《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况成立修订组岩土工程专业背景工程测量45％31

％结构工程24％应该也是基坑监测从业人员的知识储备2020-11-56《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况

教授、教授级高工、研究员等正高专家15人职称

其他成员均具有副高以上业务职称

补充了岩石、特殊土基坑方面的专家

来自14个代表性区域城市区域

《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911：张建全

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012：杨生贵

《建筑边坡工程技术规范》GB50330：康景文相关规范2020-11-57《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况开展专题研究

GB50497-2009实施情况及相关技术标准的调研文献搜集理论分析座谈会

特殊土基坑支护工作机理及监测技术的研究

岩体基坑支护工作机理及监测技术的研究调查问卷测试验证

基坑工程监测方法及监测精度的研究2020-11-58《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况广泛征求意见

网上征求意见的同时，将53位专家作为走访和函询的对象

相关国家标准、行业标准、地方标准的主编

高等院校相关研究的知名教授、大型勘察设计院、施工企业的设计、施工专家等•

《建筑变形测量规范》JGJ8-2016主编

王丹•

《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013主编

金淮•

《建筑地基基础术语标准》

GB/T50941-2014主编

高文生•

《工程测量基本术语标准》

GB/T50228-2011主编

郭渭明2020-11-59《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况《建筑基坑工程监测技术规范》《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497-2019GB50497-20091

总2

术则语1

总2

术则语3

基本规定3

基本规定4

监测项目4

监测项目5

监测点布置6

监测方法及精度要求7

监测频率5

监测点布置6

监测方法及精度要求7

监测频率8

监测报警8

监测预警9

数据处理与信息反馈2020-11-59

数据处理与信息反馈10《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订介绍1.扩大适用范围第1.0.2条规定：本规范适用于基坑及周边环境监测。膨胀土、湿陷性黄土、红黏土、冻土、盐渍土以及高敏性软土等特殊土和侵蚀性环境的基坑工程，尚应结合当地工程经验开展监测工作。原规范适用于一般土及软土建筑基坑工程监测。与原规范对比，修订后增加岩体基坑、土岩组合基坑监测以及特殊土基坑监测内容，扩大了适用范围。2020-11-5山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心11《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况2.修改强条规定第3.0.1条规定：下列基坑应实施基坑工程监测：1

基坑设计安全等级为一、二级的基坑；2

开挖深度大于等于5m的下列基坑：1）土质基坑；2）极软岩基坑、破碎的软岩基坑、极破碎的岩体基坑；3）上部为土体，下部为极软岩、破碎的软岩、极破碎的岩体构成的土岩组合基坑；3

开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑。2020-11-512《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况3.调整内容

第三方监测单位资格的规定；

土质基坑现场仪器监测项目表；

水平位移观测、竖向位移观测的精度要求；

对仪器监测项目监测频率的规定；

部分监测项目的预警值。2020-11-513《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况4.新增内容

岩体基坑、土岩组合基坑监测以及特殊土基坑监测；

对监测范围的规定；

对自动化监测的规定；

岩体基坑仪器监测项目表；

对土岩组合基坑监测项目的规定；

对爆破开挖的监测要求，爆破振动监测方法；

特殊土基坑工程巡视检查内容；

水平位移观测、竖向位移观测设备精度要求；

光电测距三角高程法、静力水准法的技术规定；

爆破振动监测频率的规定。2020-11-514建筑基坑工程监测技术讲座第二部分存在的若干问题及修订内容2020-11-5山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心15基坑工程监测存在的若干问题

监测目的对基坑工程支护结构、周围岩土体及周边环境中存在的各种风险的辨识、分析、评价和预测，为动态设计、信息化施工提供依据。2020-11-516基坑工程监测存在的若干问题ꢀꢀ1.监测范围、监测对象与施工扰动范围、基坑深度、环境条件、地质条件的关系问题2020-11-5山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心17基坑工程监测存在的若干问题规范第3.0.9规定：现场监测的对象宜包括：1

支护结构；2

基坑及周围岩土体；3

地下水；4

周边环境中的被保护对象，包括周边建筑、管线、轨道交通、铁路及重要的道路等；5

其他应监测的对象。监测对象2020-11-518基坑工程监测存在的若干问题依据

监测范围基坑开挖空间尺寸监测范围施工工法支护结构形式地质条件开挖降水爆破扰动范围扰动程度周边环境条件2020-11-519基坑工程监测存在的若干问题周边建筑现状第九职中现状省邮电学校在建R1王府庄站现场果园2020-11-520基坑工程监测存在的若干问题周边管线φ1600mm，管顶埋深1.3m给水综合管φ500，底埋深4米污水管R2车站φ1000，埋深4.5米雨水管在建R1王府庄站φ426，埋深1米天然气管2020-11-521基坑工程监测存在的若干问题（2~3

H主要影响区次要影响区支撑可能影响区基坑深度：H《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013工程影响分区主要目的是区分工程施工对周边地层、环境的影响程度，以便把握工程关键部位，针对受工程影响较大的周边环境对象进行重点监测，做到经济、合理地开展工程周边环境监测工作。2020-11-522基坑工程监测存在的若干问题ꢀ3.0.8

基坑工程应根据基坑设计深度、地质条件、周边环境情况以及支护结构类型、施工工法等综合确定；，尚应考虑降水及地面沉降的影响范围；，爆破振动的监测范围应根据现行国家标准《爆破安全规程》GB6722的相关规定并结合工程实际情况，通过爆破试验确定。国标《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497-20192020-11-523基坑工程监测存在的若干问题案例：降水对周边环境的影响2020-11-524基坑工程监测存在的若干问题ꢀꢀ2.监测项目与支护选型、基坑深度、环境条件、地质条件的关系问题2020-11-5山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心25基坑工程监测存在的若干问题建筑沉降地表沉降管线沉降竖向（水平）位移地下水位深层水平位移支撑轴力土体分层竖向位移爆破震动围护墙侧向土压力围护墙内力爆破监测项目（Monitoringitems）2020-11-526基坑工程监测存在的若干问题围护桩（墙）内力围护桩（墙）侧向土压力支撑轴力围护桩（墙、坡）顶水平位移围护桩（墙、坡）顶竖向位移围护桩（墙）、土体测斜立柱竖向位移应力压力类锚杆轴力位移类土钉内力周边地表沉降及裂缝周边建筑物沉降、倾斜及裂缝地下管线沉降孔隙水压力地下水位爆破振动现场巡视坑底隆起（回弹）其他土体分层沉降2020-11-527基坑工程监测存在的若干问题依据埋设深度、宽度开挖深度监测项目的选择周边环境条件工程地质条件设计方确定基坑破坏形态应测不同于必测，关键是形成有效的、完整的监测系统。2020-11-528基坑工程监测存在的若干问题Sh1222Sh131Sh复合土钉墙与土钉墙的变形比较(a)

土钉墙；(b)

搅拌桩复合土钉墙；(c)锚杆复合土钉墙2020-11-529基坑工程监测存在的若干问题

监测项目的选择4.1.1

监测项目应与基坑工程设计、施工方案相匹配；应针对监测对象的成进行；各监测项目的选择应利于形。国标《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497-20192020-11-530基坑工程监测存在的若干问题调整土质基坑现场仪器监测项目（1）调整二级基坑：立柱竖向位移为“应测”（2）调整二级基坑：支撑轴力为“应测”（3）调整一级基坑：坑底隆起为“可测”（4）调整一级基坑：围护墙侧向土压力为“可测”（5）调整一级基坑：孔隙水压力为“可测”（6）调整一级基坑：周边建筑水平位移为“宜测”（7）增加监测项目：“周边道路竖向位移”2020-11-531基坑工程监测存在的若干问题ꢀꢀ3.监测点布置的问题2020-11-5山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心32基坑工程监测存在的若干问题ꢀꢀ测点布置总的原则5.1.1

监测点的布置应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势，监测点应布置在监测对象受力及变形关键点和特征点上，并应满足对监测对象的监控要求。测点布置顺序先重点后一般先布关键点、特征点再按一般要求布点2020-11-533基坑工程监测存在的若干问题规范第5.2.1条规定：围护墙或基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，基坑各侧边中部、阳角处、邻近被保护对象的部位应布置监测点。监测点水平间距不宜大于20m，每边监测点数目不宜少于3个。水平和竖向位移监测点宜为共用点，监测点宜设置在围护墙顶或基坑坡顶上。2020-11-534基坑工程监测存在的若干问题关键问题二关键问题一不可忽视工程、水文地质条件各监测项目的监测点位置宜相互配合关键问题三内力及变形关键特征点例如：1.土岩结合面、薄夹层、岩体结构面产状、多个含水层等；2.结构分析：支撑、深层水平位移、应力监测点等；3.支护形式的变形特征和破坏形态。2020-11-535基坑工程监测存在的若干问题多种支护形式共用基坑由于受到荷载、周边环境差异以及结构刚度不同等因素的影响，多种支护形式共用基坑的结构分析宜采用空间分析方法。与平面分析方法比较，空间分析方法考虑了不同工况下多种支护共用基坑的空间协同作用，内力和变形计算更加合理。桩锚支护与重力式水泥土墙共用基坑，桩锚支护变形最大值并没有发生在基坑中部，现场监测数据验证了这一问题。2020-11-536基坑工程监测存在的若干问题

管线变形监测

地铁工程引起的管线事故损失严重，社会影响恶劣。因此，要对管线变形监测引起高度的重视。

直接法：通过埋设一些装置，与管线接触，直接对管线本身的位移进行观测；

间接法：不直接观测管线本身，通过观测管线周围的土体，分析管线的变形。监测点测杆管线管线钢板底面法顶面法山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心基坑工程监测存在的若干问题2020-11-53838基坑工程监测存在的若干问题2020-11-539基坑工程监测存在的若干问题

地表沉降是重要的监测项目，一切由施工引起的应力应变及变形最终均能通过地表沉降反映出来。

地表沉降监测点是否正确埋设，直接决定监测点能否反映实际地表的沉降变化，埋设不当，会掩饰潜在的危险，成为重大的隐患。硬壳层管线土体基坑2020-11-540基坑工程监测存在的若干问题

当硬壳层上方出现较大荷载，类似于2011年4月25日，北京丰台区地铁10号线2期工程，大货车掉入道路塌陷的大坑中这样的事故。硬壳层管线土体2020-11-541基坑工程监测存在的若干问题2020-11-542基坑工程监测存在的若干问题

地下水位SWJ-8090型钢尺水位计测的是什么水位？

潜水测量水位管口高程推求地下水面高程

承压水测量地下水面至管口高差

混合水监测点的埋设方法决定了数据的有效性山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心基坑工程监测存在的若干问题ꢀꢀ4.位移观测与精度问题2020-11-5山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心44基坑工程监测存在的若干问题根据监测报警值确定各监测项目的精度要求根据精度要求确定监测等级选择仪器和监测方法布设水平和垂直位移控制网，并布设监测点不满足精度要求误差分析满足精度要求确定监测方案2020-11-545基坑工程监测存在的若干问题1.视准线法基坑水平位移2.极坐标法监测3.前方交会法2020-11-546基坑工程监测存在的若干问题采用极坐标法或以极坐标法为基础的自由设站法(全站仪坐标法)可直接测定任意方向位移监测点的坐标。用全站仪坐标法通常不需要搬站，一次测完所有点。可节约大量观测时间，能有效排除基坑施工干扰及周边土体变形的影响，通过相邻周期坐标计算可以快速获取监测点的位移量和累计位移量。2020-11-547《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况调整了水平位移观测的精度要求，新增设备精度要求第6.2.4条规定：基坑围护墙（边坡）顶部、周边建筑、周边管线的水平位移监测精度应根据其水平位移预警值按表6.2.4确定。2020-11-548《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况新增第6.2.5条规定：采用全站仪极坐标法进行水平位移监测时，应符合下列规定：（1）全站仪标称精度应符合表6.2.5的规定；（2）测站至监测点的边长不宜大于300m；（3）监测点的测回数应根据观测精度要求、全站仪标称精度、测站至监测点的距离等因素综合确定。2020-11-549《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况•

新增第6.2.6条规定：当采用视准线活动觇牌法和视准线小角法进行水平位移监测时，应符合下列规定：•

（1）全站仪标称精度应符合本规范表6.2.5的规定；•

（2）应垂直于所测位移方向布设视准线，视准线小角法以工作基点作为测站点。•

（3）测站点与监测点之间的距离不宜大于300m。•

（4）采用视准线小角法时，小角角度不应超过30´，观测不应少于1个测回。2020-11-550《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497修订情况2020-11-5山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心51基坑工程监测存在的若干问题ꢀꢀ5.监测频率的问题2020-11-5山东省地下工程支护及风险监控工程技术研究中心52基坑工程监测存在的若干问题ꢀꢀ

确定监测频率的总原则基坑工程监测频率应满足能系统反映监测对象所测项目的重要变化过程而又不遗漏其变化时刻的要求。①监测不能遗漏反映场地环境应力场及构件内力重大变化的时刻；②定期监测与不定期监测相结合;③当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率;④合理确定监测期。2020-11-553基坑工程监测存在的若干问题问题二问题一什么情况下可适当降低频率？监测频率是动态的问题三应测项目，可按表7.0.3确定2020-11-554基坑工程监测存在的若干问题对于应测项目，在无异常和无事故征兆的情况下2020-11-555基坑工程监测存在的若干问题调整对仪器监测项目监测频率的规定第7.0.3条规定：仪器监测频率应符合下列要求：（1）应综合考虑基坑支护、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。（2）对于应测项目，在无异常和无事故征兆的情况下，开挖后监测频率可按表7.0.3确定。（3）当基坑时，可适当降低对支护结构的监测频率。（4）当基坑时，可适当降低对周边环境的监测频率。2020-11-556基坑工程监测存在的若干问题ꢀꢀ6.支护结构结构分析与监测预警问题2020-11-557基坑工程监测存在的若干问题关键问题二关键问题一构件内力监测结果不够精准相关监测项目配合分析关键问题三结构分析例如：围护桩、围护墙的内力监测数据应结合围护墙、立柱位移、支撑内力进行结构综合分析。2020-11-558基坑工程监测存在的若干问题构件分析结构分析荷载设计值构件承载力构件的协同作用预警（1）异常情况（2）危险状态2020-11-559基坑工程监测存在的若干问题监测预警问题

联系的、全面的观点，综合分析，去伪存真；

数据分析结合巡视检查情况做出判断；

熟悉支护形式的破坏机理与破坏形态。500基

坑

破

坏45040035030025020015010050变形速率急剧增大警惕发生狼来了第三次报警的故事第二次报警第一次报警0020406080

100

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200时间（d）2020-11-560基坑工程监测存在的若干问题第一组裂缝，深度约0.2~0.5m第二组裂缝，深度0.5~1.0m无支护时的滑裂面Step2:在沿45+φ/2方向的潜在滑裂面与坑外地表面相交位置出现第二组裂缝；step1：基坑尚未开挖到底，就在搅拌桩后出现第一组裂缝少量隆起上排土钉末端附近出现第三组裂缝step3：基本上是在土钉末端位置，地表出现一条竖直的第三组裂缝，且裂缝比较深，同时坑底墙趾前2～3m左右隆起一个“小土包”。2020-11-5水泥土搅拌桩复合土钉墙支护61国标《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497修订介绍坑底隆起明显裂缝处出现高差上部桩体完整坑底土抬起Step4：第三组裂缝持续发展，两侧土体产生高差，基坑底部有隆起。滑裂面贯通搅拌桩折断Step5：水泥土搅拌桩被剪断，滑裂面完全贯通，土体下滑。•

基坑边坡破坏后，可以观察到明显的滑弧；土钉并没有完全拔出，但土钉注浆