基坑变形及建筑物主体沉降监测方案.docx
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基坑变形及建筑物主体沉降监测方案
XX市东站
基坑变形及建筑物主体沉降监测方案
监测单位：
编制日期：
1、公司简介及相关业绩·································1
2、工程概况···········································1
3、高程控制网的布设···································2
4、监测目的和内容·····································2
5、仪器及方法·········································3
6、变形监测警戒值·····································3
7、变形监测详细技术方案·······························5
8、地下水位测量·········································11
9、计算分析·············································12
10、应急监测···········································12
11、监测周期及成果上报··································12
12、服务承诺···········································13
13、周边公共协调·······································13
14、提交甲方成果资料···································14
1公司简介及相关业绩
我公司全称XX市XX工程勘察有限责任公司，成立于1984年。
是具有独立法人资格的股份制企业，持国家建设部颁发的岩土工程甲级资质证书，河北省建设厅下发工程勘察专业类工程测量乙级资质证书。
公司地址河北省XX市滏河北大街81号，企业所有制性质为有限责任公司。
法人代表董事长王正仁，高级工程师。
我公司技术力量雄厚，现有职工65名，其中注册岩土工程师5名，高级工程师8名，工程师10名，我公司设置有：
总工办、工程技术部、工程测量小组、岩土土工试验中心、工程钻探队等多个技术部门。
公司固定资产300万元，设备齐全,装备精良，专业齐全，2004年通过了ISO9001质量认证，具有完整、先进的工程测量仪器及勘察施工设备和施工能力。
主要承担的业务内容有：
岩土工程勘察、工程测量（基坑监测、沉降观测）、岩土工程设计、桩基检测、土工试验、各种野外原位测试等。
1994年改制以来，我公司在各类工程勘察和工程测量项目中，由于质量优良，获省级优秀工程勘察7项，市优秀工程勘察7项。
2000年被省建委评为先进单位，1998年、2000年、2002年、2004年、2006年被市建委评为先进单位。
我公司自2008年以来完成基坑及沉降观测的工程有：
中道国际·红星美凯龙家居广场、安民佳苑、天泽园、金洲国际商务大厦、赵苑观邸、金叶枫景、新时代、505家属院、康桥国际、阳春小区、卓昱北郡、卓昱南苑、万聚小区、康业大厦等一、二级基坑监测及主体沉降观测。
我公司在承担的工程中，在注重质量的同时，注重信守合同。
所承担的每一项工程都能按照《中华人民共和国合同法》、《建设工程勘察设计合同条例》签订工程施工合同，指导工程顺利进行。
被XX市工商局评为2006年度“重合同、守信用”单位。
几年来，通过实际运行，我们签订的合同履约率达到100%，为工程“优质、高效、安全”起到了保障作用，受到了上级主管部门、建设单位的好评。
2工程概况
XX市XX东站位于XX市高开区东部。
周边环境：
基坑四周除西侧站台为站台挡土墙外，其他三周较为开阔。
支护结构：
钻孔灌注桩+钢筋混凝土支撑+施喷桩或搅拌桩止水帷幕的围护结构体系。
根据设计与甲方要求设置变形观测点见附图。
3高程控制网的布设
在场区内布设由4个水准点组成的基准网，点位设在变形区以外，根据现场
情况，经踏勘后合理选择，便于长期保存。
4监测目的和内容
4.1基坑变形监测
为保障基坑施工过程周边建筑物的安全，防止建筑物开裂需要以环境变形信息指导基坑施工，及时发现事故前兆，采取有效措施预防工程事故发生。
4.1.1据规范
《建筑基坑支护技术规程JGJ120-99》第3.1.3条有关规定
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）第4.2.1有关规定
4.1.2主要技术指标
相邻基准点高差中误差≤±㎜
基准网测站高差中误差≤±㎜
沉降观测点高程中误差≤±㎜
沉降观测网站高差中误差≤±㎜
..3根据上述技术依据确定本工程基坑西侧安全等级确定为“一级”；东、南、北侧安全等级确定为“二级”。
4.1.4监测内容包括：
①基坑边坡支护结构顶部水平位移及土体深层水平位移；
②基坑周边挡土墙的不均匀沉降和水平位移；
③基坑地下水位监测；
④周边地表裂缝监测；
建筑物主体沉降监测
4.2.1依据规范
《工程测量规范》GB50026-93
《建筑变形测量规程》JGJ8-2007
4.2.2主要技术指标
相邻基准点高差中误差≤±㎜
基准网测站高差中误差≤±㎜
沉降观测点高程中误差≤±㎜
沉降观测网站高差中误差≤±㎜
③监测内容包括：
建筑物主体的不均匀沉降
5仪器及方法
根据《中华人民共和国国家标准·工程测量规范》GB50026-2007（以下简称《规范GB50026-2007》）中的有关规定，结合《中华人民共和国行业标准·建筑变形测量规程JGJ8-2007》（以下简称《规程JGJ8-2007》）中的有关内容，选择安全监测仪器及施测方法。
基坑变形监测
5.1.1基坑坡顶水平位移，采用DJ2级经纬仪用视准线法测量；
5.1.2基坑深层土体水平位移，采用采用CX-3型测斜仪观测；
5.1.3基坑周边挡土墙沉降采用DS1级型水准仪，配合铟钢尺，按测微法施测；水平位移采用视准线法进行观测
建筑物主体沉降监测
建筑物主体沉降观测采用DS1级型水准仪，配合铟钢尺，按测微法施测。
6基坑变形监测警戒值
根据实际监测数据对基坑工程作出险情预报是一个重大的技术问题，关系着工程安全和施工进度等多方面因素，必须根据本工程的具体情况，综合考虑各种实际因素，在实测数据的基础上及时作出判断。
报警标准有两种指标，其一是最大容许值，其二是变化速率，这两种指标中有一种达到警戒值都需要及时作出判断，形成决策。
现根据基坑有关规范及设计要求，本工程采用以下警戒值标准：
西侧坡顶水平位移：
累计水平位移达15mm或水平位移达3mm/d；
东、南、北侧坡顶水平位移：
累计水平位移达30mm或水平位移达4mm/d；
周边建筑物累计位移达10mm或变化速率达1~3mm/d
当监测单位发出预警通报后，有关各方应及时互通情报，研究处理方案，有步骤地采取应急措施，及时排除险情，并通过跟踪监测来检验处理后效果，从而确保后续工程的安全。
7变形监测详细技术方案
建筑物主体沉降监测
7.1.1观测精度及方法
根据《规程JGJ8-2007》有关规定，结合本工程的具体情况，确定本项目沉降监测精度标准。
根据《规程JGJ8-2007》有关规定，本项沉降监测采用DS1级水准仪，配合铟瓦钢尺，按测微水准测量方法施测。
检测设备见图1和图2。
图1铟钢水准尺图2DS1级水准仪
7.1.2观测技术要求
（1）应在标尺分划线呈像清晰和稳定的条件下进行观测。
不得在日出后或日落前约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线呈像跳动而难以照准时进行观测。
晴天观测时，应用测伞为仪器遮蔽直射阳光。
（2）每周期作业前应对水准仪及水准标尺的水准器和
角进行检查。
当发现观测成果出现异常情况，并认为与仪器有关时，应及时进行检验与校正。
（3）由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整治仪器。
在同一测站上观测时，不得两次调焦。
转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向，均应为旋进。
（4）对各周期观测过程中发现的点位变动迹象、建筑物基础和墙体裂缝等情况，应做出书面记录，并画出草图。
7.1.3精度控制指标
二级沉降监测应由表2和表3控制其观测成果精度。
表2沉降监测成果精度控制指标
（一）（单位：
m）
等级
视线
长度
前后
视距差
前后
视距累积差
视线高度
二级
≤50
≤
≤
≥
表3沉降监测成果精度控制指标
（二）（单位：
mm）
等级
基辅分划（黑红面）读数之差
基辅分划（黑红面）所测高差之差
往返较差及附合或环线闭合差
单程双测站所测高差较差
检测已测测段高差之差
二级
≤
≤
≤
由于沉降监测严格要求等精度监测，施测过程中要求使用同一对铟钢尺，每次按钢尺左侧（基准分划）标尺读数，按右侧读数（辅助分划）校核；每次按照固定的路线用同一台仪器，在相同位置设站完成监测。
7.1.4水准基点和监测点
根据本工程实际情况，共设置水准基点4个。
水准基点选择在基坑基础深度3倍以外的稳定场地上，其高程应在首次观测之前由闭合水准测量确定，相应的闭合差应满足二级变形观测的精度要求。
7.1.5沉降观测点埋设方法
沉降观测点平面位置按附图有关规定执行。
沉降观测点用直径16mm以上的膨胀螺栓制作，具体要求见图3。
图3沉降监测点安装示意图
A
B
C
备注
尺寸（mm）
10-20
20-30
500
上方无障碍物，不影响水准尺放置
埋设要求
确保点位稳定。
用电锤成孔
视面层装修厚度而定，确保螺栓植入主体结构。
沉降监测分为基准值观测、日常观测和应急观测三种情况。
7.1.6基准值观测
基准值观测目的是以精密水准测量的方法，校核业主提供的水准点的实际高程，作为日常高程测量的基准。
基准值观测应符合以下要求：
（1）基准值观测应在标尺分划线呈像清晰和稳定的条件下进行观测。
不得在日出后或日落前约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线呈像跳动而难以照准时进行观测。
（2）作业中应每月对水准仪及水准标尺的水准器和
角进行检查。
当发现观测成果出现异常情况并认为与仪器有关时，应及时进行检验与校正。
（3）对各周期观测过程中发现的点位变动迹象、地质地貌异常、附近建筑物基础和墙体裂缝等情况，应做好记录，并画出草图。
根据《规程JGJ8-2007》第3.3.4条关于“高程控制网”的精度要求，精度等级取一级（每一测站基-辅读数之差不大于,基-辅分划所测高差之差不大于，最大视距d=30m，前后视距差≤,前后视距累积差≤）。
基准值观测采用闭合线路往返测量取中值的方法观测，环线闭合差不大于
（
为测站数）。
实测高差采用平差仪软件进行间接处理后作为日常观测的基准值。
7.1.7日常观测
由于环境变形监测严格要求等精度监测，施测过程中要求使用同一对铟钢尺；每次监测由同一组测量人员按照固定的路线用同一台仪器。
每个月对水准基点进行闭合观测一次，出现异常情况立即进行调整。
根据《规程JGJ8-2007》有关内容，结合本工程的监测目的，确定前后视距差限值为：
每站前后视距差不大于2m，线路累计视距差不大于5m。
同时，以等精度进行控制（定人、定尺、定线路），以线路单程闭合差限值
（
为测站数）作为监测精度控制指标。
7.1.8应急监测
当监测发出预警通报后，有关各方应及时互通情报，研究处理方案，有步骤地采取应急措施，及时排除险情，并通过跟踪监测来检验加固处理后效果，从而确保后续工程的安全。
现根据以往工程经验，提出施工中有关的技术要求及应急预案。
当出现事故前兆时，经业主监理会研究决定，进入应急监测状态。
应急监测时，将仪器固定在同一位置上，后视最近的水准点，前视急剧变化的监测点，不考虑前后视距差，以适当的时间间隔测定点位的高程、本次沉降和累计沉降，以便及时获得点位的变形信息。
具体施测细节，结合工程条件拟定。
基坑变形监测
7.2.1周边相邻建筑竖向位移变形监测与建筑物主体变形监测使用相同的技术方案
7.2.2基坑支护桩顶水平位移监测
结合本工程具体条件，根据建筑基坑监测技术规范监测点布置间距为14m，在基坑施工阶段采用视准线法观测支护桩顶水平位移（具体点位见附图）。
采用视准线法测量时，沿欲测量的基坑边线设置一条视准线（图1）。
在该线的两端设置工作基点A、B。
在基线上沿基坑边线根据需要设置若干监测点。
根据现场条件，也可依据小角度法用经纬仪测出各测点的侧向水平位移。
图1视准线法
各测点设置在基坑支护桩顶，这样设置方便，不宜损坏，而且真实反映基坑侧向变形。
基点A、B需设置在基坑一定距离的较稳定地段。
工程实践证明，基坑角点的水平位移通常较小，这时可将基坑角点设为临时基点C、D。
在每个工况内可以用临时基点监测，变换工况时再用基点A、B测量临时基点C、D的侧向水平位移，最后用此结果对各测点的侧向水平位移值作校正。
这种方法效率较高，又能保证要求的精度。
水平位移采用DJ2级光学经纬仪。
每次用盘左、盘右各测量一次，要求上、下半测回在同一点处测得的位移差值小于2mm，再取其平均值为本次观测值。
7.2.3土体深层水平位移
基坑坑壁土体水平位移采用高精度测斜仪测定。
测斜仪是一种可以精确测量不同深度处土层水平位移的工程测量仪器，测斜系统由测斜管、测斜探头、数字式测读仪三部分组成。
测斜管内有四条按经差90度分布的凹型导槽，作为测斜探头滑轮上下滑行轨道。
测量时，使测斜探头的导向滚轮卡在测斜管内壁的导槽中，沿槽滚动将测斜探头放入测斜管，并由引出的导线将测斜管的倾斜角或其水平投影值显示在测读仪上。
不同时刻测得的某一深度处测斜管水平投影值的变化即为该点位置处土体的水平位移值。
本项目采用CX-3型测斜仪，其仪器标称精度为±4mm/20m，探头工作幅度为60°，探头测量精度为±1m；测读器显示读数至±0.01mm。
测斜原理
测斜仪的工作原理是通过摆锤受重力作用来测量测斜探头轴线与铅垂线之间倾角
，进而计算不同深度位置各点的水平位移。
图4为测斜仪量测的原理图。
图4、测斜仪工作原理图
每一测段的水平投影可按下式计算：
式中，
—第
测段的水平投影；
—每测段长度，实测中取为定值1000mm；
—第
测段的倾角。
当测斜管埋设得足够深时，管底可以认为是位移不动点。
从管底向上，第
测段处的水平投影总量为：
同一位置不同时刻测得的水平投影量之差，即为该深度土体的水平位移值。
根据变形监测的目的，本次水平位移监测只测量与基坑坑壁垂直的位移分量，并规定：
无论测点具体位置如何，指向基坑内部的水平位移为正，反之为负（见图5）。
测斜管的埋设
a测斜管
测斜管由塑料（PVC）制成，每段管长4m，管段之间由外包接头管连接，管内对称分布有四条十字型凹槽，管径90mm，它是测斜过程中探头的上下通道。
b将测斜管底部装上底盖，逐节组装，灌满清水（以减小孔中水的浮力），并放入钻孔内。
安装测斜管时，随时检查其内部的一对导槽，使它们始终分别与坑壁垂直／平行，避免测斜管的纵向旋转。
在管节连接时必须将上、下管节的滑槽严格对准，以免导槽不畅通，损伤探头。
c测斜管安装完毕后，用清水将测斜管内冲洗干净，将测头模型放入测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，以检查导槽是否畅通无阻（特别是测斜管接头处），滚轮是否有滑出导槽的现象。
由于测斜仪的探头十分昂贵，在未确认测斜管导槽畅通时，不允许放入探头。
d在测斜管管口处作好醒目标志，严密保护管口。
在现场测量之前，务必按照孔位布置图编制完整的孔位列表，以与测量结果对应。
7.2.4土体水平位移测量
①联结探头和测读仪。
当把测读仪的电缆向探头上连接时，要确保安全地使用原装扳手将螺母接上。
检查密封装置，电池充电情况（电压），仪器是否正常读数。
②将探头插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓慢下至孔底以上0.5米处。
切记，不要把探头降到套管的底部，这有可能会损伤探头。
测量自孔底开始，自下而上，沿导槽全长，每隔1.0m测读一次。
为了提高测量结果的可靠度，在每一测量步骤中均需要一定的时间延迟，以确保读数系统的稳定。
每次读数前应将探头在该位置稳定一段时间，以使其与环境温度及其它条件平稳。
稳定的特征是测读仪上读数不再变化。
③测量完毕后，将探头旋转180°,插入同一对导槽，按以上方法重复测量，前后两次测量时的各测点应在同一位置上。
④侧向位移的初始值应取连续三次测量且无明显差异之读数的平均值。
⑤当侧向位移的绝对值或水平位移速率有明显加大时，必须加密监测次数。
（4）测斜孔位布置
根据本工程实际情况，确定基坑测斜孔位4处，埋设位置如附图所示。
8地下水位测量
施工过程中地下水位测量采用SWJ-8090型钢尺水位计。
水位计是精确测量水位最有效的仪器,通常用于测量钻孔及水位管中的水，特别适合于基坑工程中地下水位测量。
选择测量深度30m的水位计，其最小读数1mm，重复性误差±2mm，满足本工程精度需要。
9计算分析
基准网点高程的计算
基准网与甲方提供的高程点联测，采用假设高程，并以上述数据作为起算数据以经典平差法求得各基准点高程，以后各次复测采用自由网平差计算，每次平差计算时均需对网中各点做全面精度评价。
变形观测点沉降量的计算
首次观测为往返观测，经行闭合差验算，符合限差，按测站数进行分配，然后以某一基准点作为起算点，计算各沉降观测点的高程H1、H2,取H1、H2两高程值中数作为首次高程（H0）,以后每次观测求得观测点的（Hi）,（H0-Hi）即为各点总沉降量，计算总沉降天数T，同时计算阶段沉降量（Hi-I-Hi）、阶段天数t=（ti-ti-I）、平均沉降速率、每站高差中误差、最弱点高程中误差、编制沉降量计算、成果表。
基准网首次采用经典平差法平差计算，其余各次均按自由网平差计算，同时进行精度评定，计算出每站高差中误差和相邻基准点高差中误差，复测后进行稳定性分析。
基准网稳定性检验采用两期高程平差值之变差△符合下列条件时，判断点位稳定。
△＜2μ0√2Q
式中μ0－单位权中误差mm，取，Q－权倒数
10应急监测
当监测发出预警通报后，有关各方应及时互通情报，研究处理方案，有步骤地采取应急措施，及时排除险情，并通过跟踪监测来检验加固处理后效果，从而确保后续工程的安全。
现根据其他地区有关工程经验，提出施工中有关的技术要求。
11监测周期及成果上报
基坑变形监测
根据《规程JGJ8-2007》和《规程GB50497-2009》有关规定，结合工程实际和设计要求，在支护结构施工前安装观测点位（见附图），基坑开挖0-5米时观测为1次/2d，开挖米观测为1次/1d，底板浇注后≤7天为1次/1d，7-14天为1次/2d、14-28天为1次/3d、>28天为1次/5d至回填结束。
预计工作次数：
开挖0~5米施工约10天，共计观测5次
开挖5~7.8米施工约15天，共计观测15次
开完到底至回填施工约30天，共计观测17次
共计次数37次
成果报表内容包括竖直和水平位移及相应的位移曲线图。
实际施测中，可根据现场条件和基坑外部环境变化情况适时调整监测次数，监测频率将增加到当前基坑开挖程度阶段的1-2倍，
建筑物主体变形监测
根据设计、勘察、规范、与现场地貌情况，本工程属于重点监测项目。
所以施工期间及主体封顶后两年的观测周期适当增加。
类别
观测时施工进度
观测次数
次数总计
施
工
中
封顶后第一年
封顶后第二年
基准网
首次2次，其它每施工1层观测一次。
4
4
3
22
沉
降
网
主楼（为地上2层）
4
4
3
总计
8
8
6
注：
观测时间和次数为预计工作量，观测时间截止到建筑物沉降稳定。
成果报表内容包括竖直和水平位移及相应的位移曲线图。
实际施测中，可根据现场条件和基坑外部环境变化情况适时调整监测次数，监测频率将增加到当前基坑开挖程度阶段的1-2倍，
注：
当加密观测增加次数超过原有合同5次后，将根据中华人民共和国国家测绘局财政部颁布《测绘生产成本费用定额》财建[2009]17号工程测量第四条变形测量定额增加加密观测费用。
12服务承诺
有异常变形时，加密观测次数，在原有的观测次数基础上提高
1-2倍。
当工程变形出现险情时（判定标准见第五节），我方配合业主和设计单位加密观测次数，直至能够判明原因、并满足相应处理方案的可行性验证为止。
配合工程需要，随时提供服务。
在接到业主发出的临时观测通知后及时到达工地，开展临时增加的观测服务。
13周边公关协调
根据《建设工程安全生产管理条例》（中华人民共和国国务院令第393号）第二章第六条建设单位的责任规定：
“建设单位应当向施工单位提供相邻建筑物和构筑物、地下工程的有关资料，并保证资料的真实、准确、完整”。
本方案所规定的全部变形观测工作都是以业主与周边相邻单位协商一致，同意开展为前提的。
在周边相邻单位严重阻挠观测点位布设及观测的条件下，我方可能无法开展正常工作，且不承担相应工期延误或费用。
14提交甲方成果资料
1、沉降观测技术设计书2份
2、沉降观测技术报告3份
3、基坑变形监测报告3份
XX市XX工程勘察有限责任公司
2011年3月31日
主要参考文献
根据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）：
3.0.1开挖深度大于等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周边环境较复杂的基坑工程以及其他需要监测的基坑工程监测。
3.0.2基坑工程设计提出的对基坑工程监测的技术要求应包括监测项目、监测频率和监测报警值等。
3.0.3基坑工程施工前，应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场现场监测。
监测单位应编制监测方案，监测方案需经建设方、设计方、监理方等认可，必要时还需与基坑周边环境涉及的有关管理单位协商一致后方可实施。
3.0.4监测单位宜按下列步骤进行：
1接受委托。
2现场踏勘，收集资料。
3制定监测方案。
4监测点设置与验收，设备、仪器校验和元器件标定。
5现场监测。
6监测数据的处理、分析及信息反馈。
7提交阶段性监测结果和报告。
8现场监测工作结束后，提交完整的监测资料。
3.0.5监测单位在现场踏勘、资料收集阶段的主要工作应包括：
1了解建设方和相关单位的具体要求。
2收集和熟悉岩土工程勘察资料、气象资料、地下工程和基坑工程的设计资料以及施工组织设计（或项目管理规划）等。
3按监测需要收集基坑周边环境各监测对象的原始资料和使用现状等资料。
必要时可采用拍照、录像等方法保存有关资料或进行必要的现场测试取得有关资料。
4通过现场踏勘，复核相关资料与现场状况的关系，确定拟监测项目现场施工的可行性。
5了解相邻工程的设计和施工情况。
3.0.6监测方案应包括下列内容：
1工程概况。
2建设场地岩土工程条件及基坑周边环境状况。
3监测目的和依据。
4监测内容和项目。
5基准点、监测点的布设与保护。
6监测方法及精度。
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