基坑监测工程技术方案设计

天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院

基坑监测工程技术方案

天津市地质工程勘察院

2015年7月

目录

(-)监测实施方案..........................................................1

1工程概况.....................................................................1

1.1基坑支护形式概况...............................................................1

1.2周边环境工程概况...............................................................6

1.2.1周边建筑物.........................................................6

1.2.2周边道路及管线..........................................................11

1.3工程地质与水文地质情况........................................................11

1.3.1场地地层分布及土质特征.................................................11

1.3.2地基土承载力特征值.....................................................15

1.3.3浅层地基土的渗透性.....................................................15

1.3.4场地水文条件............................................................16

2监测方案编制依据...........................................................17

3监测目的....................................................................18

4监测工作项目...............................................................19

5工程风险分析、监测工作重点及监测措施.....................................21

5.1工程监测等级..................................................................21

5.2工程风险分析..............................................................21

5.3各施工阶段监测工作重点.......................................................23

5.4监测措施.......................................................................27

5.4.1加强重要周边环境现场监测及巡视.......................................27

5.4.2加强对工程自身监测及现场巡视........................................28

5.4.3加强监测作业控制.....................................................29

6基坑监测方案实施...........................................................30

6.1基准点布设和复核..............................................................30

6.1.1高程控制网的布设.......................................................31

6.1.2平面控制网的布设.......................................................34

6.1.3基准点、的复核..............................................................38

6.2监测点的布设与复核............................................................38

6.2.1地连墙墙顶竖向和水平位移监测..........................................38

6.2.2地连墙墙体深层水平位移(测斜)监测...................................44

6.2.3支撑轴力监测..............................................................47

6.2.4支撑系统水平位移监测.....................................................50

6.2.5支撑系统挠度监测.......................................................50

6.2.6支撑立柱竖向位移监测...................................................52

6.2.7周边建筑物竖向位移监测.................................................52

6.2.8周边建筑物倾斜监测.....................................................53

6.2.9周边建筑物水平位移监测.................................................56

6.2.10周边地表竖向位移及裂缝监测............................................56

6.2.11周边地下管线沉降监测..................................................59

6.2.12坑外潜水及承压水水位监测..............................................62

6.2.13围护结构及周边环境巡视方法............................................63

6.3信息化数据采集与传递.........................................................65

6.3.1初始值采集时间............................................................65

6.3.2监测数据采集频率.......................................................66

6.3.3数据采集与传递实施.......................................................68

6.4自动化监测信息管理系统简介..................................................70

6.4.1系统结构..........................................................71

6.4.2系统功能..........................................................72

6.5监测数据整理及分析............................................................75

6.5.1监测数据整理..............................................................75

6.5.2监测数据分析..............................................................76

6.5.3监测成果报表报告.........................................................79

6.6异常数据自动报警..............................................................80

6.6.1警戒值的控制标准.................................................80

6.6.2异常数据自动报警实施...........................................81

6.7安全预警信息发布............................................................83

6.7.1安全情况下的信息反馈.....................................................83

6.7.2预警状态下的信息反馈.....................................................84

6.8拟投入的组织机构、人员.....................................................87

6.8.1项目组织机构..............................................................87

6.8.2项目人员配置及岗位职责..................................................87

6.8.3项目负责人岗位职责.......................................................88

6.8.4项目副负责人岗位职责.....................................................88

6.8.5项目技术负责人岗位职责...................................................89

6.8.6外业监测及巡视组组长岗位职责..........................................90

6.8.7业分析组组长岗位职责.....................................................90

6.8.8计划财务及后勤保障组组长岗位职责......................................91

6.9拟投入监测仪器................................................................91

7基坑监测的过程控制措施....................................................93

7.1质量保证措施.................................................................93

7.1.1质量方针及目标...........................................................93

7.1.2质量控制流程.............................................................93

7.1.3质量保证分工及取责.......................................................94

7.1.4质量保证制度.............................................................95

7.1.5各工序质量保证措施.....................................................95

1.2安全保障措施..................................................................96

7.2.1安全管理方针及目标.......................................................96

7.2.2主要安全影响因素.........................................................96

7.2.3安全生产管理组织机构...................................................97

7.2.4安全管理措施..............................................................98

7.2.5测量作业安全保障措施...................................................99

7.3进度保障措施.................................................................101

7.3.1组织机构及人员的落实....................................................102

7.3.2科学合理的施工组织管理...............................................102

7.3.3分项工程进度保障措施..................................................103

7.3.4雨季、夏季、冬季监测计划保证措施......................................104

7.3.5异常情况下的监测预案..................................................105

8部分报表形式..............................................................106

（二）技术标附表.........................................错误！未定义书签。

B-1承担本项目的组织机构.........................................错误!未定义书签。

B-2拟投入本项目监测人员情况汇总表..............................错误!未定义书签。

B-3拟派本项目的项目技术负责人简历表............................错误!未定义书签。

B-4拟派本项目监测人员简历表.....................................错误!未定义书签。

B-5投入本监测项目使用的仪器设备表..............................错误!未定义书签。

（一）监测实施方案

1工程概况

由天津医科大学肿瘤医院开发建设的天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院

基坑监测工程位于河西区卫津南路以东、环湖西路以西、宾水道以北区域，即

天津市肿瘤医院院西南侧。基坑周长约400m，面积约10000m＞普遍开挖深度

约为21.1m，最大开挖深度为23.1m，采用明挖法施工。主体采用框架剪力墙结

构，整体设地下4层，地上10层，总建筑面积为79387平方米。

@天塔菜市场

°小阻虫网吧环湖南里社区P

天津惟坪（体院

北宿仪服务站）

天驾SS0天津市肿瘤医院

天津市肿解医

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中包子次

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J•放射泊疗中心

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段良伟休闲情

图1-1本工程位置示意图

1.1基坑支护形式概况

基坑采用地下连续墙+TRD水泥土连续墙的支护形式，地下连续墙作为结构

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外墙，TRD水泥土连续墙作为基坑止水帷幕；其中基坑南侧地连墙厚1200mm，

其余三侧墙厚1000mm,TRD水泥土连续墙厚700mm；东侧地连墙有效墙深561n（兼

作主体承重结构），其余三侧有效墙深40m；水泥土连续墙有效墙身54nl。基坑

形状呈规则的矩形，竖向设置四道钢筋混凝土水平支撑，支撑平面整体采用两

个大环梁+中间对撑的形式。

土方开挖及支撑体系施工步骤如下：

基坑挖土按先撑后挖的原则分层、分块、对称开挖。

第一步：施工TRD水泥土连续墙和地连墙导墙，待TRD水泥土连续墙强度满

足地连墙成槽保护要求后，施工地连墙、支承柱及降水井等。

第二步：地连墙位置挑槽开挖至设计标高-1.950m，施工帽梁。

第三步：待地连墙和第一层支撑系统强度达到设计要求后，进行降水试验

和渗漏检测，对疑似渗漏部位进行有效封堵后方可进行大面积降水和土方开

挖。

第四步：分布、均匀开挖至第二层水平支撑系统底标高，施工第二层水平

支撑系统

第五步：待第二层水平支撑系统强度达到设计要求后，分步、均匀开挖至

第三层水平支撑系统底标高，施工第三层水平支撑系统。

第六步：待第三层水平支撑系统强度达到设计要求后，分步均匀开挖至坑

底设计标高。施工第四层水平支撑系统。

第七步：待第四层水平支撑系统强度达到设计要求后，分步均匀开挖至坑

底设计标高。局部深坑须严格按照结构图纸控制其深度和围，严禁超挖，深浅

坑交接处应在浅坑开挖完成后放坡形成。

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第八步：立即施工基础结构至设计标高-19.050m，待基础底板强度达到设

计要求后，拆除第四层水平支撑系统。

第九步：继续施工地下四层主体结构至设计标高-14.000m，待地下四层主

体结构强度达到设计要求后，拆除第三层水平支撑系统。

第十步：继续施工地下三层主体结构至设计标高-10.100m，待地下三层主

体结构强度达到设计要求后，拆除第二层水平支撑系统。

第十一步：继续施工地下二层主体结构至设计标高-6.200m，待地下二层主

体结构强度达到设计要求后，拆除第一层水平支撑系统。

第十二步：继续施工其余主体结构。

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204.

-0.450

图LI-1支撑支护剖面图

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图L1-2支护结构平面布置图

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1.2周边环境工程概况

1.2.1周边建筑物

经现场实地调查，该项目周边建筑物情况如下：东侧为天津肿瘤医院8楼-

乳腺癌防治研究中心'南侧为宾水道且紧临地铁肿瘤医院车站，西侧为天津肿

瘤医院-放射治疗中心，北侧为天津肿瘤医院A楼-住院部和天津市肿瘤医院研

究所。具体院平面布置图如图1.2-1所示：

I天建市肿瘤医院

TIANJINMEDICALUNIVERSITYCANCERINSTITUTE&HOSPITAL

浣南平面图

NOSOCOMIALPLAN

草坪马路•出入口★您在此处

A楼C楼■门诊楼

综合病房

■B楼C行政科研楼1预防体检中心

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图1.2-1肿瘤医院院平面布置图

基坑周边建筑物情况及其与基坑的相对位置关系如表1.2-1所示。

建筑物与基坑边建筑物基础建筑物最高

方向建筑物名称

形式

线最小距离（m）层数

天津肿瘤医院B楼-乳腺癌防

东侧12.1桩基14

治研究中心

西侧天津肿瘤医院-放射治疗中心11.9天然地基1

北侧天津肿瘤医院A楼-住院部2.6桩基19

北侧天津市肿瘤研究所5.9桩基9

表1.2-1周边建筑物情况一览表

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图1.2-2基坑东侧B楼乳腺癌防治中心

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图1.2-3基坑西侧放射治疗中心

图1.2-4基坑北侧A楼住院部

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图1.2-5基坑北侧肿瘤研究所

图1.2-6基坑南侧肿瘤医院地铁站现状

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1.2.2周边道路及管线

项目东侧为环湖西路，地下室外墙距离可用地界线中部最近处约62m；南

侧为宾水道，目前正在施工地铁5/6号线肿瘤医院站；西侧为卫津南路，地下

室外墙距离可用地界线最近处约66m；北侧为环道，地下室外墙距离可用地界

线最近处约175m'基坑四周道路距离地下室外墙较远，均在基坑开挖影响围以

外。基坑周边管线布置图甲方尚未提供，待甲方提供后予以补充。

1.3工程地质与水文地质情况

1.3.1场地地层分布及土质特征

地基土按成因年代可分为10个工程地质层，按力学性质进而分为19个工

程地质亚层。按地质年代、成因及力学性质自上而下分述之：

①人工填土层（QM）

全场地均有分布，厚度1.70~3.40m＞底板标高为1.79—0.10m，该层从

上而下可分为2个亚层。

第一亚层，杂填土（地层编号①1）:厚度各处变化较大，一般为0.40-

2.20m，2号孔附近厚度较大为3.10m，呈杂色，松散状态，组成成分杂乱，主

要由砖块、验渣、废土等组成，表层20〜50cm硅路面。其中在18'J14、J15号

孔附近缺失该层。

第二亚层，素填土（地层编号①2）:厚度一般为1.00~2.60m，呈褐色，

软塑状态，无层理，粘土、粉质粘土质，含豉渣、石子，属中（偏高）压缩性

土。其中在2、10、20号孔附近缺失该层。人工填土填垫年限一般大于十年。

②全新统上组陆相冲积层（Q43al）

厚度2.10~3.80m，顶板标高为1.79〜-0.10m、该层从上而下可分为2个

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亚层。

第一亚层，粉质粘土（地层编号④1）:厚度一般为0.50~2.20m，呈灰黄

色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。其中在

2号孔附近缺失该层。

第二亚层，粉土（地层编号④2）:厚度一般为0.90~2.60m＞呈灰黄色，

稍密〜中密状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。

本层土粉质粘土（④1）水平方向上土质较均匀，局部受人工挖掘影响缺

失）分布不甚稳定；粉土（④2）水平方向上土质较均匀'分布尚稳定。

③全新统中组海相沉积层（Q42m）

厚度7.70〜8.50m，顶板标高为-2.01〜-2.86m，该层从上而下可分为2个

亚层。

第一亚层，粉土（地层编号⑥3）:厚度一般为2.20~3.10m，呈灰色，中

密状态，无层理，含贝壳，属中压缩性土。局部夹砂性大粉质粘土透镜体，其

呈软塑状态。

第二亚层，粉质粘土（地层编号⑥4）：厚度一般为4.90〜6.20m，呈灰色，

流塑〜软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。上部局部夹淤泥质粉质粘

土透镜体、下部局部夹粉土透镜体。

本层土水平方向上土质较均匀，分布尚稳定。

④全新统下组沼泽相沉积层（Q41h）

厚度1.30~2.20m，顶板标高为-10.18〜-11.04m，主要由粉质粘土（地层

编号⑦）组成，呈黑灰〜浅灰色，可塑状态，无层理，含有机质、腐植物，属

中压缩性土。局部夹粘土透镜体。本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳

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定。

⑤全新统下组陆相冲积层（Q41al）

厚度3.00〜3.60m，顶板标高为-11.51〜-12.99m，主要由粉质粘土（地层

编号⑧1）组成，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部

夹粉土透镜体。本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。

⑥上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal）

厚度11.50〜12.50m，顶板标高为T5.01~-16.27m，该层从上而下可分为

2个亚层。

第一亚层，粉质粘土（地层编号⑨1）:厚度一般为9.70~11.00m＞呈黄

褐色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土、粘土透镜

体。

第二亚层，粉土（地层编号⑨2）:厚度一般为1.00~2.60m，呈黄褐色，

密实状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。

本层土水平方向上土质较均匀，分布稳定。

⑦上更新统第四组滨海潮汐带沉积层（Q3dmc）

厚度2.00~3.50m，顶板标高为-27.49〜-28.67m，主要由粉质粘土及粘土

（地层编号⑩1）组成，呈灰色，可塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。

本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。

⑧上更新统第三组陆相冲积层（Q3cal）

厚度15.80-21.30m，顶板标高为-29.94〜-31.01m，该层从上而下可分为

4个亚层。

第一亚层，粉质粘土（地层编号⑪）：厚度一般为2.40~7.50m'呈褐黄

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色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。

第二亚层，粉砂（地层编号⑫）：厚度一般为6.00~11.00m，呈褐黄色，

密实状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。

第层，粉质粘土（地层编号⑱）：厚度一般为1.00〜4.10m，呈褐黄色，

可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。仅在J13、J14、J15、J5、18、

19号孔附近揭示。

第四亚层，粉砂（地层编号⑭）：厚度一般为2.30〜6.50m，呈褐黄色，

密实状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。其中在18'19号孔附近

缺失该层。本层粉质粘土（⑪））水平方向上土质较均匀，底板局部有起伏，分

布尚稳定；粉砂（⑫）水平方向上土质较均匀，但顶板有所起伏，厚度各处有

变化，分布尚稳定；粉质粘土（⑬）土质尚均匀，仅局部分布，厚度较小，分

布不稳定；粉砂（⑭）土质较均匀，局部缺失，分布不甚稳定。

⑨上更新统第二组海相沉积层（Q3bll1）

厚度10.20〜14.70m，顶板标高为-46.30〜-51.24m，该层从上而下可分为

2个亚层。

第一亚层，粉质粘土（地层编号⑫）：厚度一般为1.00~7.20m，呈灰色，

可塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。

第二亚层，粉砂（地层编号⑫）：厚度一般为4.00~10.50m，呈灰色，密

实状态，无层理，含贝壳，属中（偏低）压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。

本层粉质粘土（⑫）水平方向上土质较均匀，其顶、底板均有一定起伏，

分布尚稳定；粉砂（⑫）水平方向上土质较均匀，其顶、底板均有一定起伏1

分布尚稳定。⑩上更新统第一组陆相冲积层（Q3aal）。

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本次勘察未穿透此层，揭露最大厚度24.50m，顶板标高为-57.50m〜

-61.44m，其中65.00m深度围主要分布粉质粘土（地层编号⑱），呈灰黄色，

硬塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。

1.3.2地基土承载力特征值

地层编号岩，性fak(kPa)

①2素填土100

④1粉质粘土120

④2粉土130

⑥3粉土130

⑥4粉质粘土110

⑦粉质粘土130

⑧1粉质粘土150

⑨1粉质粘土160

⑨2粉土180

⑩1粉质粘土及粘土160

@粉质粘土170

(g)粉砂240

(S)粉质粘土170

粉砂240

粉质粘土190

(g)粉土260

粉质粘土200

粉土260

表1.3-1地基土承载力特征值

1.3.3浅层地基土的渗透性

根据各土层性质结合室渗透试验结果）提供埋深60.00m以上各层土的渗

透系数及渗透性如下表所示

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水平渗透系

地层垂直渗透系

岩性数渗透性

编号数kv（cm/s）

kn（cm/s）

①2素填土1.00x1071.00x107不透水

@1粉质粘土5.99x1062.45x10-6微透水

@2粉土1.84x10，3.97x10-4弱透水

⑥3粉土3.09x1042.12x104弱透水

@4粉质粘土1.68xl0'66.25x10”微透水

⑦粉质粘土1.90x1071.49x107微透水

⑧1粉质粘土9.17x1041.48x10"不透水

⑨1粉质粘土7.55x1071.45x10-6微透水

⑨2粉土3.55x10"8.55x10-4弱透水

⑩1粉质粘土及粘土1.00x1083.70x107不透水

@粉质粘土3.06x1066.85x10"微透水

⑥粉砂2.32x10"3.12x1O-4弱透水

@粉质粘土5.28x1068.49x1O-6微透水

@粉砂3.02x10"4.19x101弱透水

粉质粘土1.05x1062.48x10-6微透水

©粉土3.56x10”5.17x1O-4弱透水

表1.3-2地基土的渗透系数及渗透性

1.3.4场地水文条件

根据地基土的岩性分层、室渗透试验结果，场地埋深55.0m以上可划分为

3个水文地质岩组：

1、潜水含水岩组

主要指埋深约13.50m以上人工填土（Qml）、上部陆相冲积层（Q43al）、海

相沉积层（Q42m）。潜水主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有

所变化。一般年变幅在0.50~l.00m左右。本次勘察期间测得潜水地下水水位

情况如下：

初见水位埋深1.30〜1.70m,相当于标高1.51~1.23m°

静止水位埋深0.80〜1.10m，相当于标高2.03〜1.73m°

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2'相对隔水层

埋深约13.50〜29.00m段粉质粘土（⑦）、粉质粘土（⑧1）、粉质粘土（⑨1）

可视为潜水与下部微承压含水层粉土（⑨2）的相对隔水层；埋深约31.50〜

40.00m段粘土（⑩1）、粉质粘土（⑪））可视为微承压含水层粉土（⑨2）与粉砂（⑫）

的相对隔水层。

3、微承压含水层

埋深28.50〜30.50m段粉土（⑨2）透水性强，其上覆相对隔水层，为第一

微承压含水层；埋深40.00-53.00m段粉砂（⑫、⑭）透水性强，上覆相对隔水

层将其与其他含水层隔断，为第二微承压含水层；埋深55.00-65.00m段粉砂

（⑫）透水性强，为第三微承压含水层，因第二、三承压含水层间隔水层局部

厚度较小，两承压含水层间有一定的水力联系。

因场地条件限制本工程抽水试验未能开展，本次根据场地南侧地铁5/6号

线肿瘤医院站的抽水试验报告（城建勘测设计研究院2013年完成）提供承压

含水层水头如下：

第一承压含水层承压水水头可按大沽标高-1.86m考虑；第二承压含水层承

压水水头可按大沽标高-1.98m考虑；第三承压含水层承压水水头可按大沽标高

-2.82m考虑°

2监测方案编制依据

令《天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院基坑监测工程招标文件》

令《天津市建筑工程变形监测技术方案编制的统一规定》（【2000】建

质设42号）

令天津市建筑工程质量安全监督管理总队的相关文件指导书

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令《建筑基坑工程监测技术规》GB50497-2009

令《城市轨道交通工程监测技术规》(GB509H-2013)

。《城市轨道交通工程测量规》GB50308-2008

令《城市轨道交通岩土工程勘察规》GB50307-2012

。《地下铁道工程施工及验收规》GB50299-2003

令《建筑变形测量规程》JGJ8-2007

令《卫星定位城市测量规》CJJ/T73-2010

令《工程测量规》GB50026-2007

令《城市测量规》CJJ8-99

令《城市地下水动态观测规程》CJJ/T76-98

<《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

令《国家一、二等水准测量规》(GB/T12897-2006)

。《建筑地基基础设计规》(GB50007-2011)

令《地基基础设计规》(DGJ08-11-2010)

令《建筑地基基础工程施工质量验收规》GB50202-2002

令《基坑工程技术规》(DG/TJ08-61-2010)

令《岩土工程试验监测手册》，林宗元编，科学技术。

3监测目的

在基坑开挖施工过程中，对基坑及周围环境的变形情况进行跟踪监测，所

取得的数据能可靠地反映开挖及施工所造成的影响。在基坑开挖和施工中，由

于地质条件、荷载条件、材料性质、施工技术和外界其它因素的复杂影响，实

际情况与理论上常常有出入。在理论分析指导下有计划地进行现场监测工作，

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对于保证安全、减少不必要的损失是很重要的。

监测的目的可归纳为如下几点：

(1)及时发现不稳定因素

及时掌握基坑开挖过程中，支护体系的工作性状及对工程和周围环境的影

响，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部及周边土体及周围环境的实际变形(化)，用于

验证设计与实际符合程度，并根据变形情况为施工提供有价值的指导性意见。

(3)