深基坑监测专项技术方案设计.docx
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深基坑监测专项技术方案设计
深基坑监测
施工专项案
编制人：
审核人：
审批人：
二零一一年十二月九日
1．工程概况
@@@@@@@@@@位于永城市芒砀路与光明路交叉口西北角，总建筑面积约39290㎡，项目包括1栋28层公寓楼及5层裙房，主楼为筏板桩基础，裙楼为承台桩基础。
本工程容为基坑支护、降水工程，基坑东西长约55m，南北57.3m，基坑开挖深度为8.9-9.8m，基坑设计使用年限为18个月，基坑采用“桩锚+止水帷幕”联合支护结构。
场地北侧邻近一栋现有6层住宅楼，该楼基础为条形基础，下部为复合地基——水泥土搅拌桩，桩深5.5m，桩径400mm，经计算按照本工程±0.00算，桩底标高为-8.0m，搅拌桩伸出建筑外400mm，建筑结构为砖混结构，拟建基坑北侧地下室外墙距离距离用地红线12.6m，距离住宅楼边线12.8m。
靠西侧有一污水管道，距离围墙1.5m。
南北有一污水管道，管道埋深为1.5m，管径700mm，拟移除。
北侧拟建一层临建距离地下室外边线6m。
场地西侧临两栋6层住宅楼，条形基础，埋深2.78m，建筑结构为砖混结构；一个一层小作坊；一栋2层的商店，拟建基坑西侧地下室外墙距离用地红线7.7m，距离建筑物9.5m。
西北角处有一污水管道，距离北侧围墙3.4m，距离南侧已有建筑围墙2.6m。
西侧靠中部及偏南部有3个污水井和一个自来水井距离地下室外墙6.0m左右，埋深大约在1.5m左右。
场地东侧为芒砀路，拟建基坑东侧地下室外墙距离用地红线2.7m，距离场地临时围墙5.7m，距离市政道路中心线36.0m。
中部距离最外轴线14m有一天然气管道，埋深大约在1.5m左右。
场地南侧为光明路，拟建基坑南侧地下室外墙距离用地红线1.8m，距离场地临时围墙3.8m，距离市政道路中心线35.0m。
中部距离建筑临时围墙9m处位移污水井，埋深大约在1.5m左右。
靠西侧有一自来水管道拟移除。
本工程所在场地，地下水丰富，基坑开挖过程中必须进行降水。
基坑围环境条件复杂，容易受到基坑开挖影响，基坑一旦出现状况，则会带来重后果。
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99和《建筑基坑工程监测技术规》GB50497-2009，基坑侧壁安全等级定为一级，安全监测类别定为一级。
2．监测项目
2.1监测项目及工作量
为保证基坑施工顺利进行及相邻建筑物安全，在基坑开挖过程中对基坑、围建筑物、道路、管线进行监测。
依据业主要求及相关规、图纸要求，确定基坑监测项目。
基坑监测项目及工作量见表2.1。
基坑监测项目及工作量表表2.1
序号
监测容
主要监测对象
数量
备注
1
边坡顶部水平位移监测
边坡
12点
根据具体情况确定
2
边坡顶部竖向位移监测
边坡
12点
根据具体情况确定
3
围护墙顶部水平位移
支护桩
12点
根据具体情况确定
4
围护墙顶部竖向位移
支护桩
12点
根据具体情况确定
5
边建筑物测斜
边建筑物
8点
根据具体情况确定
6
边道路、管线沉降监测
道路、管线
4点
根据具体情况确定
7
支护桩力监测
支护桩
5根
根据具体情况确定
8
锚索力监测
锚索
5个断面
根据具体情况确定
9
水位观测
水位
8
坑4,坑外4
10
深层水平位移
支护桩
5根桩
根据具体情况确定
11
边建筑物、地表裂缝
边建筑物、地表
--
根据具体情况确定
12
巡视
基坑及边环境
--
2.2监测工期
本工程监测工期为整个基坑工程施工至主体建筑出±0后一个月。
3.基坑支护监测法
3.1测点布设
（1）观测基点根据现场情况设在变形区域以外，位置稳定、易于长期保存的地，共3个。
观测基点为现浇混凝土墩，基点标墩高于地面20cm，安装强制对中基座，混凝土强度为C30。
（2）基坑边地表及基坑边坡变形观测点为钢制观测标志，连接杆打入地下深度不小于300mm。
（3）基坑边建筑物、道路、管线变形观测标志采用冲击钻安装金属观测标志。
3.2水平位移观测
3.2.1监测部位
监测部位：
边坡、围护墙顶部。
3.2.2监测法
（1）本工程通过选择两个控制点，采用三角放样法确定3个测量基准点（以防止监测过程中基准点失效）。
如图3.1所示，采用平面导线测量，以基点A为坐标原点，通过测量距离、位角等参数，求出各点位的坐标，平差后计算得到水平位移值。
在基坑开挖前采集坐标点初始值，开挖全过程进行跟踪监测。
水平位移测试点布置法与量测示意图如图3.1。
图3.1水平位移测试点布置法与量测示意图
（2）每次观测前按技术要求对仪器进行检查和校正，观测固定测量人员，测量仪器和固定路线的要求进行，以保证观测结果精确。
各项偏差控制及业数据处理均按照《建筑物变形测量规》中各项规定执行。
3.2.3监测设备
（1）名称：
全站仪
（2）型号：
FTS532
（3）主要性能：
测角精度0.5"
测距精度标准测距：
1mm+1ppm*D
精密测距：
0.6mm+1ppm*D
测量时间标准测距2.4s
精密测距7s
最小显示0.01mm
机载程序向与高程传递、后交会、对边测量、放样
显示器彩色，图形LCD，可照明。
3.3沉降观测
3.3.1监测部位
监测部位：
边坡、围护墙顶部、边建筑物、道路、管线。
3.3.2监测法
（1）根据埋设好的基准点，施测一条闭合路线建立初始数据。
（2）每次观测前按技术要求对仪器进行检查和校正，观测固定测量人员，固定测量仪器和固定路线的要求进行，以保证观测结果精确。
（3）沉降观测工作采用精密几水准测量法进行，观测过程中，各项偏差控制及业数据处理均按照《建筑物变形测量规》中各项规定执行。
3.3.3监测设备
（1）仪器：
电子水准仪
（2）型号：
徕卡DNA03
（3）主要性能：
测量围标准水准尺1.8m—110m铟钢尺1.8m—60m
最小读数0.01mm
单次测量时间3s
补偿围±10’
补偿精度0.3”
3.4支护桩力监测
3.4.1监测部位
监测部位：
选择具有代表性的4根支护桩，每根
桩身布置3个断面，每断面2支传感器。
3.4.2监测法
（1）测点选择：
支护桩力监测点布置在
受力、变形较大且有代表性的部位。
竖
直向监测点布置在弯矩极值处，位置
在桩顶向下3.0m、6.5m、10.2m三处，
每点垂直基坑向对称设置2支钢筋应力计。
（2）测点埋设：
按构造主筋直径Φ22选配
相应规格的钢筋计，将仪器两端的连接杆分
别焊接在支护桩主筋上，焊接工艺采用帮条焊，
钢筋焊接工艺依据《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）。
焊接过程中采取淋
水降温措施避免温度过高而损伤仪器。
将线缆
绑好后仔细引出，并做好保护措施。
图2 钢筋计焊接与冷却示意图
（3）测量法：
开挖前先测出钢筋计的频率，作为初始频率。
3.4.3监测设备
（1）名称：
钢弦式钢筋测力计、频率读数仪
（2）型号：
钢弦式钢筋测力计：
XB系列
频率读数仪：
XB-DSY-406A
（3）主要性能：
1）钢弦式钢筋测力计
测量围量大压力：
160MPa
最大拉应力：
250MPa
分辨率≤0.04%F·S
综合误差≤1.5%F·S
2）频率读数仪
量程400-6000Hz
精度±0.05Hz
3.5锚索力监测
3.51监测部位
监测部位：
选择具有代表性的5个断面，每断面每层锚索安装一个传感器。
3.5.2监测法
需观测的锚索埋入，锚固段锚固后，拉前，先将测力计安装在口垫板上。
安置传力板的测力计，先将传力板装在口垫板上，偏斜小于0.5°,偏心不大于5mm。
安装拉机具和锚具，同时对测力计的位置进行校验，安装就位后，开始预紧和拉。
拉程序与工作锚索的拉程序相同。
加荷拉前，测试初始值，三次读数差小于1%（F·S）取其平均值作为观测初始值。
初始值确定后，分级加荷拉，逐级进行拉观测。
每级荷载测读一次，最后一级荷载进行稳定观测，以5分钟测一次，连续三次读数差小于1%（F·S）为稳定。
拉荷载稳定后，及时测读锁定荷载。
拉结束之后，根据荷载变化速率确定观测时间间隔，进行锁定后的稳定观测。
3.5.3监测设备
（1）名称：
频率读数仪
（2）型号：
频率读数仪：
XB-DSY-406A
（3）主要性能：
量程400-6000Hz
精度±0.05Hz
3.6水位监测
3.6.1监测部位
监测部位：
基坑水位、基坑外水位
3.6.2监测法
（1）提前施工观测井。
（2）在基坑开始降水前，连续观测水位并取得稳定初始值。
（3）通过水准测量测出口标高H，将探头沿套管缓慢放下，当测头接触水面时，蜂鸣器响，读取测尺读数ai，则地下水位标高HWi=H-ai。
则两次观测地下水位标高之差△HW=HWi–HWi-1，即水位的升降数值。
3.6.3监测设备
（1名称：
钢尺水位计
（2）型号：
XBHV-11
（3）主要性能：
测量深度30m
最小读数1.0mm
重复性误差2.0mm
仪器重量3.5kg钢尺水位计
工作电压DC9
接收系统部分：
由音响器和峰值指示组成，音响器由蜂鸣器发出连续不断的蜂鸣声响，峰值指示为电压表指针指示，两者可通过拨动开关来选用。
3.7深层水平位移
3.7.1监测部位
监测部位：
支护桩
3.7.2监测法
（1）测斜管埋设：
在有钻灌注桩段，将PVC测斜管随同钢筋笼一起埋入桩中。
在围土体中钻，将连接号的测斜管埋入中。
埋设时，一组导槽应垂直于基坑，另一组则平行于基坑。
（2）测量法：
测斜管壁有二组90度的纵向导槽，导槽控制了测斜测斜管安装
位，垂直于基坑圈梁的一组导槽，实测位移指向基坑为正，反之为负。
测试时，测斜仪探头沿导槽缓缓下沉至底，在温度稳定一段时间后，自下而上以0.5m为间隔逐段测出位移，测完后，将探头旋转180度，重新观测一次。
3.7.3监测设备
（1）名称：
滑动式测斜仪，PVC管
（2）型号：
仪器型号XB338-2
（3）主要性能：
系统精度 ≤0.1mm/500mm
系统总精度≤±4mm/30m
测量围0°～±90° （与地垂线的夹角）
分辩率2" （0.04mm／m）
线性±0.025％（30°以）
重复性±0.025％
导轮间距基准500mm测斜仪测试原理
3.8巡视监测
3.81支护结构
（1）支护结构成型质量；
（2）冠梁有无裂缝出现；
（3）止水帷幕有无开裂、渗漏；
（4）墙后土体有无沉陷、裂缝及滑移；
（5）基坑有无涌土、流砂、管涌；
3.8.2施工工况
（1）开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；
（2）基坑开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求一致，有无超长、超深开挖；
（3）场地地表水、地下水排放状况是否正常，基坑降水、回灌设施是否运转正常；
（4）基坑围地面堆载情况，有无超堆荷载。
3.8.3基坑边环境
（1）地下管道有无破损、泄露情况；
（2）边建（构）筑物有无裂缝出现、裂缝有无发展；
（3）边道路（地面）有无裂缝、沉陷；
（4）邻近基坑及建（构）筑物的施工情况。
3.8.4监测设施
（1）基准点、测点完好状况；
（2）有无影响观测工作的障碍物；
（3）监测元件的完好及保护情况。
3.8.5检查法
巡视检查的检查法以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行；巡视检查应对自然条件、支护结构、施工工况、边环境、监测设施等的检查情况进行详细记录；如发现异常，应及时通知委托及相关单位；巡视检查记录应及时整理，并与仪器监测数据综合分析。
4.监测频率、报警值
4.1监测频率
基坑工程监测工作贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。
监测工作从基坑工程施工前取得初始数据，直至地下工程完成为止。
监测项目的监测频率考虑基坑工程等级、基坑及地下工程的不同施工阶段以及边环境、自然条件的变化。
当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率。
对于本基坑工程而言，安全等级为一级，基坑的监测项目在无数据异常和事故征兆的情况下，开挖后基坑及支护结构监测频率见表4.1。
基坑及支护结构监测频率表表4.1
基坑类别
施工进程
监测频率
一级
开挖深度
（m）
≤5
1次/2d
5～10
1次/1d
＞10
2次/1d
底板浇筑后时间
（d）
≤7
2次/1d
7～14
1次/1d
14～28
1次/2d
＞28
1次/3d
当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率，并及时向委托及相关单位报告监测结果：
（1）监测数据达到报警值；
（2）监测数据变化量较大或者速率加快；
（3）存在勘察中未发现的不良地质条件；
（4）基坑及边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；
（5）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；
（6）支护结构出现开裂；
（7）边地面出现突然较大沉降或重开裂；
（8）邻近的建（构）筑物出现突然较大沉降、不均匀沉降或重开裂；
（9）基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象；
（10）出现其他影响基坑及边环境安全的异常情况。
此外，当有危险事故征兆时，应进行实时跟踪监测。
4.2报警值的确定原则
（1）满足设计计算的要求，不可超出设计值；
（2）满足测试对象的安全的要求，达到保护的目的；
（3）考虑环境和施工因素的影响；
（4）满足各保护对象的主管部门提出的要求；
（5）满足现行规、规程的要求；
（6）在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济因素，减少不必要的资金投入。
4.3警戒值的确定
根据6.2报警值确定原则，并参考有关规与标准，警戒值如表4.2、表4.3。
基坑及支护结构监测报警值表4.2
序号
监测容
安全值
（累计值）
报警值
（累计值）
变化速率
（mm/d）
1
边坡顶部水平位移
<30mm
≥30mm
5mm/d
2
边坡顶部竖向位移
<20mm
≥20mm
3mm/d
3
围护墙顶部水平位移
<25mm
≥25mm
2mm/d
4
围护墙顶部竖向位移
<10
≥10mm
2mm/d
5
道路
<25mm
≥25mm
2mm/d
6
支护桩力
<60%f2
≥60%f2
--
7
锚索应力
8
支护桩深层水平位移
<45mm
≥45mm
2mm/d
注:
f2为构件承载能力设计值。
建筑基坑工程边环境监测报警值表4.3
序号
监测容
安全值
（累计值）
报警值
（累计值）
变化速率
（mm/d）
1
临近建筑沉降
<25mm
≥25mm
2mm/d
2
地下水位变化
<1000mm
≥1000mm
500mm/d
3
裂缝宽度
建筑
<2
≥2
持续发展
地表
<10
≥10
持续发展
4.4报警
当出现下列情况之一时，必须立即报警；若情况比较重，应立即停止施工，并对基坑支护结构和边的保护对象采取应急措施。
（1）当监测数据达到报警值；
（2）基坑支护结构或边土体的位移出现异常情况或基坑出现渗漏、流砂、管涌、隆起或陷落等；
（3）基坑支护结构的支撑体系出现过大变形、压屈、断裂的迹象；
（4）边建（构）筑物的结构部分、边地面出现可能发展的变形裂缝或较重的突发裂缝；
（5）根据当地工程经验判断，出现其他必须报警的情况。
5.数据处理与信息反馈
5.1基本要求
（1）监测分析人员应具有岩土工程与结构工程的综合知识，具有设计、施工、测量等工程实践经验，具有较高的综合分析能力，做到正确判断、准确表达，及时提供高质量的综合分析报告。
（2）现场测试人员应对监测数据的真实性负责，监测分析人员应对监测报告的可靠性负责，监测单位应对整个项目监测质量负责。
监测记录、监测当日报表、阶段性报告和监测总结报告提供的数据、图表应客观、真实、准确、及时。
（3）外业观测值和记事项目，必须在现场直接记录于观测记录表中。
任原始记录不得涂改、伪造和转抄，并有测试、记录人员签字。
（4）现场的监测资料应符合下列要求：
1）使用正式的监测记录表格；
2）监测记录应有相应的工况描述；
3）监测数据应及时整理；
4）对监测数据的变化及发展情况应及时分析和评述。
（5）观测数据出现异常，应及时分析原因，必要时进行重测。
（6）进行监测项目数据分析时，应结合其他相关项目的监测数据和自然环境、施工工况等情况以及以往数据，考量其发展趋势，并做出预报。
（7）监测成果应包括当日报表、阶段性报告、总结报告。
报表应按时报送。
报表中监测成果宜用表格和变化曲线或图形反映。
5.2当日报表
（1）当日报表应包括下列容：
1）当日的天气情况和施工现场的工况；
2）仪器监测项目各监测点的本次测试值、单次变化值、变化速率以及累计值等，必要时绘制有关曲线图；
3）巡视检查的记录；
4）对监测项目应有正常或异常的判断性结论；
5）对达到或超过监测报警值的监测点应有报警标示，并有原因分析及建议；
6）对巡视检查发现的异常情况应有详细描述，危险情况应有报警标示，并有原因分析及建议；
7）其他相关说明。
（2）当日报表应标明工程名称、监测单位、监测项目、测试日期与时间、报表编号等。
并应有监测单位监测专用章及测试人、计算人和项目负责人签字。
（3）当日采集数据当天处理完成，于第二日以书面形式提交给监理。
5.3阶段性监测报告
（1）阶段性监测报告包括下列容：
1）该监测期相应的工程、气象及边环境概况；
2）该监测期的监测项目及测点的布置图；
3）各项监测数据的整理、统计及监测成果的过程曲线；
4）各监测项目监测值的变化分析、评价及发展预测；
5）相关的设计和施工建议。
（2）阶段性监测报告应标明工程名称、监测单位、该阶段的起止日期、报告编号，并应有监测单位章及项目负责人、审核人、审批人签字。
5.4总结报告
（1）基坑工程监测总结报告的容应包括：
1）工程概况；
2）监测依据；
3）监测项目；
4）监测点布置；
5）监测设备和监测法；
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；
9）监测工作结论与建议。
（2）总结报告应标明工程名称、监测单位、整个监测工作的起止日期，并应有监测单位章及项目负责人、单位技术负责人、企业行政负责人签字。
5.5信息反馈
（1）在每生产例会上提交前一监测简报，报告包括下列容：
1）该监测相应的工程、气象及边环境概况；
2）该监测的监测项目；
3）各项监测数据的日报，资料整理、统计及监测成果的过程曲线；
4）各监测项目监测值的变化分析、评价及发展预测；
5）相关的设计和施工建议。
阶段性监测报告应标明工程名称、监测单位、该阶段的起止日期、报告编号，并应有监测单位章及项目负责人、审核人、审批人签字。
（2）建立收发文件制度，发出的文件和资料由项目经理签发，接受的文件必须进行登记。
（3）收到业主、监理和设计的文函必须以文字形式进行答复。
有时间要求的在要求时间响应，没有时间要求的一般在3天响应。
6.基坑监测应急预案
为配合土建施工，确保基坑和边环境安全，在基坑施工过程中随着基坑开挖深度逐渐加大、基坑暴露时间加长，影响基坑变形的因素增多，基坑安全可能会出现一些异常，为了能更客观、及时反应基坑的安全情况，指导基坑应急处理，特制定本预案。
6.1监测措施、报警
6.1.1加强巡视
基坑工程整个施工期，每天均应有专人进行巡视检查，并进行描述记录，如遇强降雨等恶劣天气和基坑出现险情等非常时期时，应加大巡视次数，及时掌握基坑现场信息。
巡视检查的检查法以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行；巡视检查应对自然条件、支护结构、施工工况、边环境、监测设施等的检查情况进行详细记录；如发现异常，应及时通知委托及相关单位；巡视检查记录应及时整理，并与仪器监测数据综合分析。
6.1.2加密监测频率
遇到紧急、可能有危险情况（大雨、有危险事故征兆）时加密观测。
当危险情况（坑重的涌沙、冒水、结构重变形）发生时，跟踪监测，直到险情排除。
6.1.3下达报警指令
对监测数据进行科学处理、分析、对比后，如达到监测报警等级，立即进行报警，第一时间通知甲、监理、设计及施工，监测报警等级见表8.1。
监测报警等级表8.1
序号
报警等级
基坑状态
监测指标
1
黄色预警
临界危险
指标满足1项
1．某一项监测数据达到最大安全值；
2．某一项监测数据变化速率达到预警变化速率。
2
橙色报警
局部危险
指标满足2项
1．某一项监测数据大于最大安全值小于危险值；
2．某一项监测数据变化速率达到预警变化速率。
3
红色报警
危险
指标满足2项
1．某一项监测数据达到或大于危险值；
2．某一项监测数据变化速率大于预警变化速率。
黄色预警：
表示某项基坑监测指标已达到案确定的最大安全值，基坑某一部位已处于临界危险状态，需各引起重视，监测工作将增加监测频次。
预警解除：
监测数据变化速率减小趋于收敛稳定状态。
橙色预警：
表示某项基坑监测指标已大于案确定的最大安全值且监测数据变化速率达到预警变化速率，基坑某一部位已接近危险状态，各要足够重视，采取必要措施，监测工作将增加监测频次直至监测数据变化速率小于预警变化速率。
预警解除：
施工处理措施实施完成，监测数据变化速率减小趋于收敛稳定状态。
红色预警：
表示某项基坑监测指标已达到案确定的危险值且监测数据变化速率大于预警变化速率，基坑某一部位已处于危险状态，各采取应急措施，监测工作将增加监测频次直至监测数据变化速率小于预警变化速率。
预警解除：
施工应急措施实施完成，监测数据变化速率减小趋于收敛稳定状态。
6.2监测人员、监测仪器、材料及其他物资准备
为在非常时期能及时、加密监测，我司做好对监测人员、监测仪器和材料及其他的物资的增备工作。
在技术上，组织专业技术人员学习相关标准、规，组织技术工人进行技术培训，针对基坑出现险情前监测数据趋势特点，作业前向监测人员交代清楚，积极做好超前预报的技术储备工作。
在监测仪器及埋设器件上，备好易损零部件，增加监测仪器数量,确保监测过程中够用、能用。
其他物资，如雨衣，手电等常用物资保证充足，在天气恶劣情况下能满足生产需要。
7．监测工期保证措施
7.1进度保证
保证按合同工期完成施工容，由于本工程工期长，施工交叉多，这样本承包人将根据土建施工情况，随时做好增加工作人员的准备，保证不会因为本标段的工作滞后而影响整个工程的施工工期。
正常情况下，本承包人将编制以下工作计划并按计划要求合理安排工作。
7.2修订进度计划
（1）不论种原因发生工程的实际进度与合同进度计划不符时，本承包人将按监理人的指示在7天提交一份修订的进度计划报送监理人审批。
批准后的修订进度计划作为合同进度计划的补充文件。
（2）不论种原因造成施工进度计划拖后，本承包人均应按监理人的指示，采取有效措施赶上进度。
本承包人应将进度计划修订报告和调整措施报告报监理人
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