基坑监测监测目的原则及方法

4.1监测目的 14.2监测项目及数量 24.2.1监测项目的内容 24.4.2监测实物工作量 24.3监测项目的实施 24.3.1现场巡视 24.3.2深层土体水平位移（测斜） 34.3.3地下水位 54.3.4沉降观测 64.3.5水平位移监测 84.3.6支撑轴力监测 84.4监测周期、频率及报警值 104.4.1监测周期 104.4.2监测频率 104.4.3监测控制指标（报警值） 104.5信息化监测及成果反馈 114.5.1信息化监测 114.5.2成果提交计划及提交内容 124.5.3应急处理措施 124.6监测仪器和设备 134.1监测目的通过监测工作，可以达到以下目的：①及时发现不稳定因素由于土体成分和结构的不均匀性、各向异性及不连续性决定了土体力学性质的复杂性，加上自然环境因素的不可控影响，必须借助监测手段进行必要的补充，以便及时采取补救措施，确保基坑稳定安全，减少和避免不必要的损失。②验证设计、指导施工通过监测可以了解周边土体的实际变形和应力分布，用于验证设计与实际符合程度，并根据变形和应力分布情况为施工提供有价值的指导性意见。③保障业主及相关社会利益通过对周边环境监测数据的分析，调整施工参数、施工工序、重车进出以及停靠位置，确保地下管线的正常运行，有利于保障业主及相关方的利益。④积累地区性基础工程施工经验通过对围护结构、周边环境等监测数据的分析和整理，了解施工期间各监测对象的实际变形情况及所受的影响程度，分析基坑施工特征，为地区性类似的工程积累经验。4.2监测项目及数量4.2.1监测项目的内容根据设计图纸监测要求，监测内容主要为：①、深层土体水平位移②、坡顶位移及沉降③、地下水位④、立柱沉降⑤、周边管线位移监测⑥、支撑轴力监测⑦、支护桩监测⑧、建构筑物沉降4.4.2监测实物工作量根据设计图纸，本工程监测项目及数量如下表所示。表4.1监测项目、监测数量一览表序号监测项目监测数量设计孔深备注1土体或墙体水平位移44孔15-26m2地表沉降水平位移54点3地下水位30点4立柱沉降49点5周边管线位移监测66点6支撑轴力监测44个7桩顶沉降与水平位移29点注：实际监测过程中，根据实际变化情况，适当调整部分监测项目的数量及位置等。4.3监测项目的实施4.3.1现场巡视①首次巡视在施工影响前对所要巡视的地面做首次巡视。重点是调查周边道路、建（构）筑物有无裂缝、地面有无裂缝、地面隆陷、监测设备工作状态等情况。有裂缝的地方做好标识，记录裂缝的位置、形态，用裂缝读数仪测量并记录裂缝情况，采用拍照或摄影方式进行资料存档。②日常巡视主要巡视内容包括：①支护结构有无重大开裂、渗漏、涌水、②支护体系施工的及时性、③基坑的降排水情况、坑边堆载情况等、④周边管道破损泄漏情况、道路开裂情况、⑤基准点、监测点完好保护情况等等。巡视过程中须注意人身安全，听从现场施工管理人员的指挥。发现基坑周边有明显差异，及时通报并拍照存档，填写现场巡视场表。4.3.2深层土体水平位移（测斜）（1）监测的内容监测围护结构的土体位移情况。（2）测点的布设与保护测斜管的埋设流程为：定位放样→钻机成孔→埋放测斜管→校准测斜管方位→中粗砂封孔→做孔口保护→测读初始值。首先在围护桩（或连续墙、土层）上钻孔，钻机成孔的直径为110mm以上；然后将在地面连接好的测斜管放入孔内，校准测斜管方位，保证有一对凹槽与基坑边缘垂直；测斜管与钻孔之间的空隙回填细砂或水泥与膨润土拌合的灰浆；孔口周围采用水泥抹平，砖砌回形围档。并用红漆醒目标示出其位置及编号。图4.1测斜现场布设图图4.2测斜孔效果图（3）监测的原理与方法当测斜管嵌固在稳定岩土体中时，宜以测斜管底部为位移起算点；当测斜管底部未嵌固在稳定岩土体时，应以测斜管口上部管口为起算点，，放入测斜管内的活动测头，测出各个不同分段点上测斜管的倾角变化，则管口的水平位移值就是各分段位移增量的总和。计算公式：式中：为测斜管的深度（mm）为S深度的累计位移(计算结果精确至0.1mm)为S深度的本次坐标(mm)为S深度的初始坐标(mm)为仪器在0方向的读数为仪器在180方向上的读数为探头标定系数为探头长度(mm)为倾角图4.3测斜原理图（4）监测仪器与精度瑞茨柏滑动式测斜仪测斜仪，精度±0.01mm。4.3.3地下水位（1）监测的内容监测基坑周边地下水位变化情况。（2）测点的布设与保护地下水位管的埋设遵循以下步骤：①、成孔：在预布设的位置钻孔，钻头的直径为Φ110②、水位管加工：水位管的原材料为内径Φ50mm的PVC管。为保证PVC管的透水性，在PVC管底部端3m范围内的测管每隔20cm打一小孔，便于地下水进入管中，同时用土工布滤网包裹该段管子以免管外土粒进入管中。水位③、水位管放置：成孔后，经校验孔深无误后吊放已经加工好的水位管，确保有滤孔端向下，水位观测孔应高出地面0.5m。④、封孔：在地下水位观测孔井管吊入孔后，立即在水位孔管的外围以中粗砂封孔，地表下2m长范围内管外孔隙用粘性土封堵，避免地表水流入管中。⑤、洗井：在下管、封孔结束后，应及时采用清水进行洗井。洗井的质量应符合现行行业标准《供水水文地质钻探与凿井操作规程》（CJJ13）的有关规定。并做好洗井记录。图4.4水位管埋设图图4.5水位孔效果图（3）监测的原理与方法①、用水位计进行观测。将测头缓慢放入水位管，当二次仪表的蜂鸣器鸣叫时，表明测头已放置水面，此时应反复试探，直至找出正确的水位；②、读数，换算出地下水位深度；③、利用水位观测井及水位管测试基坑内外的水位变化，用水位计测量，了解降水效果。（4）测试仪器及精度SWY8090水位计，精度±1mm。4.3.4沉降观测（1）监测的内容监测基坑地表沉降、周围市政道路、管线沉降情况。（2）基准点的布设基准点一般布设在离施工现场（5倍基坑深度以上）安全稳定的地方，拟设3个点组成首级监测高程控制网，在此基础上根据需要加密发展。基准点采用具有长桩基础的高层建筑物结构上建立基准点，必要时，在现场采用桩基直接进行布设。开挖前，对基准点进行连续3次以上的初值测试，并用专门软件进行严密平差。开挖期内，对基准点定期（一个月一次）进行复核。若在测试过程中发现数据异常时，立即进行复核。（3）测点的布设与保护地表沉降观测点采用长钢筋（一般50-100cm长）打入土体（或钻入岩体）中，顶部做球形标示，测点的周边用混凝土浇筑，并在旁边做好醒目的标志（见土体沉降点的效果图）。图4.6土体沉降点的效果图（4）监测原理与方法①水准控制网观测水准控制网的观测采用闭合水准路线可以只观测一次（相同点将进行两次观测），也可以采用附合水准路线，必须进行往返测。取两次观测高差中数进行平差。水准控制网的主要技术要求见下表。沉降监测控制网的主要技术要求等级相邻基准点高差中误差（mm）每站高差中误差（mm）往返较差，附合或环线闭合差（mm）检测已测高差之较差（mm）观测方法及技术要求II±1.0±0.300.60√n0.8√n三等水准作业注：n为测站数。②沉降监测点观测根据水准控制线路测出的各控制点高程数据，观测周围的各建筑（构）物沉降点，采用闭合线路或附合线路。建筑物沉降点观测时，各观测点也可采用支点观测，但支点站数不得超过2站，且支点观测必须进行两次观测。沉降监测点的精度和主要观测方法见下表。沉降监测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III±1.0±0.50.5√n按国家三等水准测量技术要求作业注：n为测站数。（5）监测仪器与精度DINI03水准仪，精度±0.3mm/km。4.3.5水平位移监测（1）监测的内容监测围护结构顶部水平位移变形情况。（2）基准点的布设位移观测基准点应设在基坑工程影响范围以外。距离基坑边缘不小于3倍的开挖深度，根据现场情况，布设3个基准点。基准点的做法如图所示，首先在预设处挖一深50cm、宽30cm的深坑，埋设3根长1m的钢筋，然后用混凝土浇筑观测墩，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，并刻十字丝，在墩的中间增加加强钢筋（3）测点的布设与保护基坑围护顶部观测点于围护浇筑时埋设预埋标。预埋标长约30cm，需20cm买入冠梁内（必要时可与主筋焊接），露出约10cm。冠梁混凝土凝固后于上面做好保护及醒目标志。图4.7围护顶部测点埋设图（4）监测原理与方法本工程水平位移监测视场地条件和施工情况灵活采用极坐标法和小角法进行监测。（5）测试仪器及精度索佳FX101全站仪，精度1″。4.3.6支撑轴力监测砼支撑轴力埋设方法：监测断面选定后，将传感器布置在支撑长度方向上距离端部三分之一处，每处砼支撑埋设4支钢筋应力计，于上下左右四个面的中部对称位置处，保证在求取平均值时可靠。钢筋计与受力主筋一般通过连杆电焊的方式连接。有条件时应先将连杆与受力钢筋碰焊对接（或碰焊），然后再旋上钢筋计。或者在安装钢筋计的位置上先截下一段不小于传感器长度的主筋，然后将连上连杆的钢筋计焊接在被测主筋上。在焊接时，为避免传感器受热损坏，要在传感器上包上湿布并不断浇冷水,直到焊接完毕后钢筋冷却到一定温度为止。

4.4监测周期、频率及报警值4.4.1监测周期监测周期从基坑开挖开始，至基坑土方回填后7天截止并提交监测总结报告，预计监测周期8～10个月。4.4.2监测频率根据国家标准GB50497及浙江省地方标准规定的要求，结合设计的要求，监测频率见下表。表4.2监测频率一览表施工进程监测频率开挖前连续测3次以上初值开挖期间1次/d垫层浇筑后1次/3d底板完成后1次/7d说明：①现场观测采用定时观测和跟踪观测相结合的方法进行；②监测频率可根据监测数据的日变化和累计变化进行适当调整；连续5天测试数据稳定（或变化量很小时），频率降低；③监测数据有突变时，监测频率调整为每天2次或不间断监测。④各项目开展、监测范围的扩展，随基坑施工进度不断推进与调整。⑤开挖后，暂停施工时，按1次/7-10天进行。⑥支撑拆除期间应提高监测频率，监测数据有突变时，监测频率调整为每天2次或不间断监测。4.4.3监测控制指标（报警值）根据监测规范GB50497-2019和设计要求，各监测项目报警值如下：序号项目名称报警值连续3日变化量（mm/d）累计变化量(mm)备注1深层土体水平位移3452地表沉降和水平位移3453地下水位400mm/d10004立柱沉降2205周边管线2306支撑轴力7桩顶沉降与水平位移3304.5信息化监测及成果反馈4.5.1信息化监测通过监测，可以分析支护系统的变化规律，验证支护结构设计，预测判断支护系统的安全稳定性，及时发现预兆，避免发生重大事故。同时，根据施工方的施工进度和监测数据，分析两者规律，指导施工方的下一步施工。由于上述原因，实现监测过程的信息化，建立顺畅、快捷的信息反馈渠道，及时、准确地测定各监测项目的变化量及变化速率，及时反馈获取的与施工过程有关的监测信息，供设计、施工及有关工程技术人员决策使用，才能最终实现信息化施工。为实现顺畅、快捷地反馈监测信息的目的，我们制定了以下监测信息反馈流程图。项目部制定的经审核的监测方案项目部制定的经审核的监测方案现场数据采集监测数据整理分析监测成果内部审核立即上报业主并在2小时内提交书面报告，同时按超预警值方案增加监测频率业主通知设计、施工等相关单位，调整设计、施工方案数据正常数据超预警值每天15时前内提交当天成果报告依照业主要求调整监测方案图4.8监测信息反馈流程图当数据出现异常，具明显提示或报警时，由现场负责人第一时间通过口头、电话、短信、电邮、书面材料等形式将预警结果向现场业主代表、驻地监理、施工项目经理等各方报告。同时，组织现场监测、巡视人员紧急加密监测、加强巡视，并根据现场实际情况增加监测项目、加密监测点，密切关注现场情况的发生。项目负责人或技术负责人并同时同业主、监理、施工、设计等单位联系，指导采取初步控制措施，配合制定处理方案。4.5.2成果提交计划及提交内容监测报表包括日报总结报告。每份报告均盖本单位的监测资料章。当监测结果未达到警戒值时，在24小时内将书面报告递交到业主。当监测结果达到警戒值时，立即电话、短信通知各相关单位，书面报告在2小时内递交到业主。以上测量成果资料一式3份，电子文件1份。（1）日报内容包括：① 工程概况。② 监测主要结果，给出各项目监测结果的最大值，判别是否达到警戒值。③ 结合施工情况对监测结果进行分析、评价，提出建议。④ 提供图表：日常巡视表、监测布点图、各监测项目的变化速率、累计位移量及累计量—时间变化曲线图以上成果提交表式均按GB50497中相关报表格式进行。（2）监测总结报告内容包括：① 工程概况；② 监测目的和依据；③ 监测项目；④ 测点布置；⑤ 监测设备和监测方法；⑥ 监测频率；⑦ 监测报警值；⑧ 各监测项目全过程的发展变化分析及整体评述；监测工作结论与建议。⑨ 提供以下图表：1）各项监测成果表；2）典型测点的变化值——时间曲线图线；3）监测测点布置图；4）结合工程实际情况提供其他分析图表。4.5.3应急处理措施工程出现紧急情况或监测数据超预警值时，应结合应急预案采用如下应急措施，配合本工点应急监测领导小组，实施工程应急监测工作：①、立即按照相关程序向公司主管部门、施工单位、监理单位、建设单位等报告现场情况；②、组建应急监测工作小组，启动监测应急预案；③、按照应急预案要求，增加监测人员和监测仪器设备；④、按照应急预案要求，增加监测对象、监测项目、监测点及监测频率等；⑤、按照应急预案要求，做好与紧急情况或监测数据超过预警值时工程场地现状的各种文字、影像记录等；⑥、按照应急预案要求，协助相关部门处置紧急情况，并对工程应急处置工