深基坑施工基坑监测管理

8.1监测说明 18.2监测内容 18.3监测报警值 38.4测点的布设 38.4.1围护墙顶竖向和水平位移监测 58.4.2围护墙体侧向水平位移监测（测斜） 58.4.3支撑轴力监测 68.4.4基坑外潜水水位监测 78.4.5立柱沉降 88.4.6坑外地表的沉降观测 88.4.7周边地下管线的竖向和水平位移监测 88.4.8周边建（构）筑物竖向位移监测 98.4.9周边围墙竖向位移 98.4.10巡视检查 98.5监测实施方法 98.5.1沉降测量 98.5.2水平位移测量 108.5.3测斜 108.5.4地下水位量测 128.5.5应力测试 128.1监测说明项目部组织安全、技术、施工部门等组成的基坑安全巡查小组，每周对基坑状况进行巡查。本工程北地块基坑安全等级均为二级，基坑监测等级均按基坑工程监测二级对应精度进行（环境等级一级侧铁路变形监测由铁路局委托相关第三方单位进行监测，包含地下电缆、架空自闭线及内部铁路线等，外侧围墙由建设单位相关第三方监测，施工前探明地下电缆具体位置，需局部暴露处理）。监测执行《拮抗工程施工监测规程》（DG/TJ08-2001-2016）、《建筑基坑工程监测技术标准》（GB50497-2019）、《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016）、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12891-2006）及《地基基础设计标准》（DGJ08-11-2018）中相关条要求。方案中监测点为示意位置，具体实施中，应由建设方聘请第三方有资质单位对基坑进行专项监测，并由第三方结合本工程设计方案及基坑实际情况等制定详细监测方案。专项监测方案时，各种监测点位置及数量宜根据基坑支护图纸及相应规范要求，结合现场实际合理布设；监测方案应得到业主及设计人员审定确认并符合《建筑基坑工程监测技术标准》（GB50497-2019）相关条文要求后方可执行。8.2监测内容监测方案须得到设计单位的认可，监测得到的数据必须及时提供设计、施工等相关单位、施工总承包单位根据监测数据及时调整施工进度和施工工况，以保证本基坑工程的信息化施工。本工程应做如下监测：表8.2-1基坑监测项目一览表序号监测内容1围护桩顶的竖向和水平位移2围护桩深层水平位移监测（桩身测斜）3支撑内力4立柱沉降5坑外潜水水位6邻近地下管线、坑外地表的水平位移及沉降7建筑物竖向位移根据有关规定，本监测方案按以下要求进行：1以基坑施工区域周围2倍基坑开挖深度范围内的建（构）筑物、地下管线和基坑围护结构本身作为本工程监测及保护的对象；2设置的监测内容和监测点必须满足本工程设计和符合有关规范规程的要求，并能全面反映本工程施工过程中周围环境和基坑围护体系的变化情况；3监测过程中，采用的监测方法、监测仪器及监测频率符合设计和规范要求，能及时、准确地提供数据，满足信息化施工的要求；4监测数据的整理和提交满足现场施工及建设单位的要求。为保证市政管网的安全运营，保证周边建筑物的安全，减小其受施工的影响，保证施工的顺利进行，施工中将加强进行周边管线及建（构）筑物监测，以便有关部门及时汇总分析监测数据，进行预测，指导各项施工措施及保护措施的实施，有效地实现信息化施工。根据有关规范及设计的要求，本次监测设置如下内容：表8.2-2监测内容一览表序号监测项目监测内容1支护体系监测1）围护墙顶竖向和水平位移2）围护墙体深层侧向水平位移（测斜）3）支撑内力4）立柱沉降5）坑外潜水水位2周边环境监测1）坑外地表沉降2）周围管线竖向和水平位移3）建筑物竖向位移4）周边围墙竖向位移8.3监测报警值图8.3-1监测报警值指标一览表监测对象报警值指标变化速率(mm/d)累计值(mm)围护墙顶竖向位移±2/3（铁路侧/其他侧）±10/20（铁路侧/其他侧）围护墙顶水平位移±2/3（铁路侧/其他侧）±18.4/30（铁路侧/其他侧）围护墙深层侧向水平位移（测斜）±2/3（铁路侧/其他侧）±18.4/30.6（铁路侧/其他侧）立柱沉降±2±20支撑轴力第一道支撑6000kN，第二道支撑8000kN坑外地下水位±300±1000坑外地表沉降2/3/4±15.3/25.5/51周边管线竖向和水平位移±2±10周边建筑物竖向位移±2±20周边围墙竖向位移±3±30注：竖向位移监测无符号为上升，“－”为下降；水平位移无符号为向基坑方向偏移，“－”为向基坑外偏移；水位监测无符号为上升，“－”为下降；测斜无符号向基坑方向偏移，“－”为向基坑外偏移。无符号即为“+”。8.4测点的布设各监测项目的测点布设位置及密度应与基坑开挖顺序、被保护对象的位置及特性相配套。同时为综合掌握基坑变形状况，提高监测数据的质量，应保证每一开挖区段内有监测点。从实际出发，参照围护墙布置及开挖分区等参数，进行测点布置。同时，也应注重监测断面的布置，主要为了解变形的范围、幅度、方向，从而对基坑变形信息有一个清楚全面的认识，为围护结构体系和基坑环境安全提供全面、准确、及时的监测信息。表8.4-1测点分布统计表图8.4-2基坑及周边环境监侧点平布置图图8.4-3支撑系统监测点平面布置图8.4.1围护墙顶竖向和水平位移监测目的：了解基坑开挖、结构施工中围护墙顶的水平、竖向位移，监测围护墙安全性。布埋设：优先布置在每条边的中部，靠近围护墙体测斜孔布设,布点间距不大于20m。测点利用带帽钢钉直接布置在围护墙压顶上。水平位移与竖向位移监测点原则上采用共用点。优先布置在每条边的中部，靠近围护墙体测斜孔布设,布点间距不大于20m。测点利用带帽钢钉直接布置在围护墙压顶上。水平位移与竖向位移监测点原则上采用共用点。该工程拟共布设27点，编号：WL1-WL27。具体位置见附图1。测量方法：参照《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016），竖向位移监测采用直接水准方法观测；水平位移监测尽量使用视准线法或小角度法。8.4.2围护墙体侧向水平位移监测（测斜）目的：通过测试，了解随基坑开挖深度的增加，围护墙体在不同深度在向基坑方向上的水平位移变化情况。布埋设：优先布置在每条边的中部，其次布点间距按30-50米布设,孔深与钻孔灌注桩、地下连续墙长度相同。测斜孔随钢筋笼绑扎下设。具体埋设方法及管材选用执行相应规范。注意监测孔的保护。该工程拟共布设14个孔，编号：WX1～WX14。测试方法：采用测斜仪在0°（高轮垂直并向基坑方向）和180°（高轮垂直并背离基坑方向）方向上分别以管底为零，间隔0.5米读数A0、A180，连续拉至管顶，即为一测回，由公式Lsinθ=(A0+A180)/2计算各段位移，各段位移累计即可推算出对应测斜管内各点围护体侧向变形水平位移值。测试原理见下图：图8.4-4测试原理图8.4.3支撑轴力监测目的：通过支撑轴力监测，能及时了解支撑受力变化情况。布埋设：支撑的监测截面埋设钢筋应力计传感器，每个截面内埋设4个传感器。具体安装详见附图，注意监测点的保护。该工程拟共计布设20个支撑轴力监测点，编号为：ZLi-1-ZLi-10,其中i=1、2(两道支撑）。测试方法：采用频率接收仪，分别测试监测点上埋设的各元器件当时频率值，根据初始频率，通过计算得出支撑截面上轴力。图8.4-5钢筋混凝土支撑钢筋计埋设示意图8.4.4基坑外潜水水位监测目的：了解基坑围护结构的止水效果。布埋设：基坑外地下水位孔应优先布置在基坑拐角、相同围护方式咬接处、不同围护方式交接处，基坑每隔30-50米左右设置一孔。水位孔设深度6-10米。具体埋设和选材详见相应规范，注意监测点的保护。该工程拟共布设坑外潜水水位15孔，编号：SW1～SW15。测量方法：采用直接水准方法联测各水位孔口顶高程，利用水位计测试出水位面到管顶的深度（读至cm），可知水位面每次的高程，从而计算本次的变化量和累计变化量。图8.4-6坑外水位监测孔埋设示意图8.4.5立柱沉降目的：了解立柱桩在混凝土支撑和挖土卸载作用下的沉降或隆起变化情况。布埋设：监测点宜布置在基坑中部、多根支撑交汇、支撑梁受力较大部位处、地质条件复杂处的立柱上。该工程拟共布设18点，编号：LZ1-LZ18。测量方法：同于围护墙顶竖向位移观测。8.4.6坑外地表的沉降观测目的：了解在基坑降水及基坑开挖期间，周边地表随地下水位下降及坑内土体卸载过程中的沉降变化情况。布埋设：以剖面形式竖向基坑边分组布设，监测点间距由基坑向外视实地情况依次加大，每个剖面5点。该工程在基坑外拟共布设9个剖面，共计45点。编号：DB1-1-DB1-5～DB9-1-DB9-5。测量方法：同于围护墙顶竖向位移观测。8.4.7周边地下管线的竖向和水平位移监测目的：掌握地下管线在施工期间的变形情况，对其安全性提供有效监测。布埋设：当影响范围内有多条管线时，宜根据管线年份、类型、材质、管径等情况，综合确定监测点，且宜在内侧的管线上布置监测点；取露出地面阀门、消防栓、窨井作监测点。地下管线水平和竖向位移测点尽量为共用点。该工程拟对受影响范围内的南侧道路地下管线及北侧的地下电缆、三根高压线杆进行监测，共计布设45个监测点，其中上水S1-S10、雨水Y1-Y8、污水W1-W8、电力DL1-DL16、高压线杆GY1-GY3。具体位置见附图2。仅对靠近基坑的一排管线（上水S1-S10、电力DL9-DL16）进行水平位移监测。监测点测量：同于围护墙顶竖向和水平位移观测。测量方法：同于围护墙顶竖向和水平位移观测。8.4.8周边建（构）筑物竖向位移监测目的：了解施工对其影响程度，便于分析产生的原因，采取措施，控制变形量的发展，为周边建筑物的安全提供保障。布埋设：拟对该工程影响范围内的东侧和西侧的建筑物进行监测，共布设48点，编号：F1～F48。具体位置见附图2。测量方法：同于围护墙顶监测点竖向位移。监测点测量：同于围护墙顶监测点竖向位移。8.4.9周边围墙竖向位移目的：了解施工对其影响程度，便于分析产生的原因，采取措施，控制变形量的发展，为周边围墙的安全提供保障。布埋设：拟对该工程的东侧、西侧和南侧的围墙（北侧围墙由铁路监测方监测）进行监测，共布设17点，编号：WQ1～WQ17。具体位置见附图2。测量方法：同于围护墙顶监测点竖向位移。监测点测量：同于围护墙顶监测点竖向位移8.4.10巡视检查基坑监测中巡查工作很重要，测量和测试是定量的，它是定性的，所以每次监测不可遗漏，有关巡视检查要求详见上海市《基坑工程施工监测规程》（DG/TJ08-2001-2016）。8.5监测实施方法8.5.1沉降测量参照《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016），竖向位移监测采用直接水准方法观测。竖向位移经过水准测量并平差计算在开挖前取得各点高程初始值，以后各次以相同方法、同样路线重复观测。同一点本次高程减去上次高程，即为本次该点的沉降量，本次高程减去初始值高程，即为本次该点的累积沉降量(或者本次的沉降量加上上次的累积量)。计算公式如下：dhi=Hi-Hi-1Dhi=Hi-H初始值=dh1+dh2+…+dhi=dhi+Dhi-1式中：dhi—本次沉降量；Hi—本次高程；Hi-1—上次高程；Dhi—本次累积沉降量；H初始值—初始值高程；Dhi-1—上次累积沉降量。8.5.2水平位移测量参照《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016），水平位移监测尽量使用视准线法或小角度法。1视准线法：以一个视准线基准点为测站，以另一端视准线基准点为方向（或固定角度为方向）设定一条与该边基坑围护墙平行的的视准线，测量出各监测点到该基准线间的各次距离，相邻两次差值即为该监测点本次位移量，本次距离与初始距离差值，即为该点本次的累积位移量(或者本次位移量量加上上次的累积位移量)。计算公式如下：dsi=Di-Di-1或dsi=Di-1-DiDsi=Di-D初始值=ds1+ds2+…+dsi=dsi+Dsi-1式中：dsi—本次位移量；Di—本次距离；Di-1—上次距离；Dsi—本次累积位移量；D初始值—初始距离值；Dsi-1—上次累积位移量。2小角度法：在平行与基坑围护墙延长线上的平面控制点设立测站，取远方50米外位置稳定、成象清晰的永久性目标作固定后视方向，分别测出各监测点相对后视的夹角，每次四测回取平均值A。光电测距量出测站至监测点水平距离S。同一测点相邻两次测角差dAi=Ai-Ai-1，从而计算出该测点本次位移量，第一次位移量累加至本次位移量即为该测点累计位移量。计算公式如下：dSi=(dAi*Si)/pDSi==dS1+dS2+…+dSi=dSi+DSi-1式中：dSi—本次位移量；dAi—本次角度变化量（″）；Si—本次水平距离；p—常数，值为206265；DSi—本次累积位移量；DSi-1—上次累积位移量。8.5.3测斜采用测斜仪在0°（高轮垂直并向基坑方向）和180°（高轮垂直并背离基坑方向）方向上分别以管底为零，间隔0.5米读数A0、A180，连续拉至管顶，即为一测回，由公式Lsinθ=(A0+A180)/2计算各段位移，各段位移累计即可推算出对应测斜管内各点围护体侧向变形水平位移值。图8.5-1深层水平位移测试原理图计算公式：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)αj为倾角监测孔测试操作步骤：1探头在管底稳定数分钟或更长的时间（主要是消除探头与水的温差），待读数稳定后，再按每0.5m的点距由下往上逐点进行读数。2采取0度、180度各进行上、下半测回读数。规定0度方向读数时探头高轮位置靠近基坑一侧。3经常校对点距（记录深度）。4探头沿侧斜管内壁导槽上拉、下滑要匀速，不得冲击孔底。5测点的读数稳定后，方可记录存储。资料整理：1初始值标定：在基坑开挖前的3～5天内重复测试2～3次，选取收敛最小的一次数据作为该孔的初始值。2符号规定：规定测斜管向基坑方向偏移为正值，反之为负值。3偏移量：本次各点测试值与同点号上次测试值之差为本次偏移量；本次各点测试值与同点号的初始测试值之差为累计偏移量。4绘制“累计偏移量-深度-时间曲线图”。8.5.4地下水位量测采用直接水准方法联测各水位孔口顶高程，利用水位计测试出水位面到