基坑监测技术设计方案.docx
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基坑监测技术设计方案
新疆维吾尔自治区畜牧科学院科研综合楼工程
基坑监测施工方案
《
编制：
审核：
批准：
新疆维泰开发建设（集团）股份有限公司
—
房建公司第四项目部
2012年4月10日
1监测技术方案1
工程概况…………………………………………………………………..2
周边环境概况………………………………………………………………2
>
监测目的……………………………………………………………………2
监测技术方案编制依据与原则…………………………………………..3
监测技术方案编制依据4
监测技术方案编制的原则4
监测范围及内容…………………………………………………………..5
.监测方法、数据处理及测点的埋设……………………………………..6
监测控制网的布设9
锚杆支护水平位移监测10
?
临边建筑物沉降、裂缝、倾斜监测12
巡视13
监测技术要求………………………………………………………………14
技术要求14
监测精度15
监测频率15
监测参考报警值15
2监测仪器设备及人员组织16
；
3监测质量保证措施18
质量目标…………………………………………………………………18
质量保证体系……………………………………………………………..19
监测工作的管理…………………………………………………………..20
保证监测质量的措施…………………………………………………….20
健全监测管理服务质量保证体系21
工序质量控制措施21
监测管理服务质量保证组织措施21
：
监测管理服务质量保证技术措施23
仪器、仪表23
资料采集及整理23
监测进度保证措施…………………………………………………………26
施工进度目标26
施工进度程26
4安全文明施工、环境保护目标和保证措27
安全文明施工目标……………………………………………………….27
"
安全保证体系………………………………………………………………27
工程概况
本工程为新疆自治区畜牧科学院科研实验楼工程，图纸由新疆建筑科学设计研究院有限公司设计，工程地点位于乌鲁木齐经济技术开发区二期延伸区阿里山街与阳澄湖路交汇处西北侧，东距齐鲁设计院办公楼17米。
建筑等级为二级，地上20层，地下二层车库层高为米，地上一层层高为米，二—三层层高为米，四层层高米，五层—二十层层高米。
室内外高差米，建筑总高度,总建筑面积，屋面防水等级Ⅱ级，设计抗震烈度为8度，框架剪力墙结构，筏板基础，设两层地下车库，基础埋深在。
建筑设计使用年限五十年，主要功能为综合办公楼。
》
根据建筑规划，拟建建筑物基础外边线距离坡脚较近，且基础底埋深大于，属深基坑。
周边环境概况
周边道路及建筑物情况：
北侧西部建设新建楼房距离基坑12米为蓝线范围；
东侧空地；
南侧距离基坑米为蓝线范围。
建筑物有基坑南侧的齐鲁设计院及北面西部建设房屋。
周边市政管线情况：
：
最近的地下管线距离基坑边线为24m。
监测目的
通过监测可获得基坑的支撑轴力、支护结构桩顶水平位移和沉降、支护结构变形、地表沉降、地下水等参数，并结合周边建筑物沉降、倾斜、裂缝情况进行基坑每周安全性分析，将其成果及时提供给业主、设计、施工、监理，做到信息化施工，保证工程结构及周边环境的安全，减少施工对周边建（构）筑物、路面及管线等周围环境的影响，从而有效地将施工控制在安全范围之内。
同时，积极配合业主进行与本工程有关的科研、监测、测试工作。
通过对该工程监测可以达到以下目的：
（1）监视分析工程施工周围土体在施工过程中的动态变化，明确工程施工对原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节；
（2）掌握支护体系的受力和变形状态，并对其安全稳定性进行评价；
（3）根据地质条件和施工方法，对施工影响范围内的地表沉降等监测项目预先进行估算和研究，并对附近的建（构）筑物、地下管线等可能受到影响的程度作出评估和提出处理方案，确保它们在施工过程中处于安全的工作状态；
（4）通过现场监测信息反馈和施工中的地质调查，及时调整支护参数和采取相应的工程措施，优化施工工艺，达到工程优质、安全施工、经济合理、施工快捷的目的，并为今后类似工程提供借鉴。
（5）通过信息反馈进行安全预测及设计优化，在加强安全控制的同时减少投资，使工程始终处于安全可控状态，从更大程度上加强业主的风险控制。
`
监测技术方案编制依据与原则
1.4.1监测技术方案编制依据
编制本监测技术方案的依据如下：
（1）《基坑工程施工监测规程》（DG/TJ08-2001-2006）
（2）《建筑基坑工程监测技术规程》（GB50497-2009）
（3）《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）
（4）《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）
（5）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）
！
（6）《工程测量规范》（国家标准）（GB50026－2007）
（7）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
（8）《建筑基坑工程技术规程》（J10036-2000）
（9）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（10）业主提供相关图纸及资料。
1.4.2监测技术方案编制的原则
编制本监测工作方案依据如下原则：
1、系统性原则
—
（1）响应招标文件要求，在施工监测基础上，将监测所设计的监测项目及施工监测项目有机结合，并形成有效四维空间，监测项目的测试数据相互能进行校核验证；
（2）运用、发挥系统功效对基坑进行全方位、立体、实时监测，确保所测数据的准确、及时，同时为了维护监测数据的权威性、有效性及可靠性，外观监测精度将高于施工监测精度；
（3）在施工过程中进行连续监测，确保数据的连续性、完整性、系统性；
2、可靠性原则
（1）采用比较完善的监测手段和方法；
（2）监测中所使用的监测仪器、元件均应事先进行检定，并在有效期内使用；
（3）监测点应采取有效的保护措施。
3、与设计相结合原则
；
（1）对设计使用的关键参数进行监测，以便达到进一步优化设计的目的；
（2）对评审中有争议的工艺、原理所涉及的部位进行监测，通过监测数据的反演分析和计算对其进行校核；
（3）依据设计计算确定支护结构、支撑结构、周边环境等的报警值。
4、突出重点、兼顾全局的原则
（1）对结构体敏感区域，以及围护体、支撑结构中应力集中区域增加增加监测项目和测点，进行重点监测；
（2）对岩土工程勘察报告中描述的岩土层变化起伏较大的位置，或施工中发现异常的部位进行重点监测；
（3）除重点监控部位增设测点外，其它区域以点带面为原则，均匀布设监测点。
5、与施工相结合原则
\
（1）根据实际施工工艺流程，确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施；
（2）结合施工工艺调整监测点的布设位置及监测手段，尽量减少对施工的干扰和质量的影响；
（3）根据施工工况、安全性态与进度情况，合理调整测试时间和测试频率。
6、经济合理性原则
（1）在安全、可靠的前提下，结合工程经验尽可能地采用直观、简单、有效的测试方法；
（2）在确保质量的基础上，择优选择成本较低的国产或进口监测元件和仪器设备；
（3）在确保全面、安全的前提下，充分利用监测点之间的相关性，减少测点数量，提高工作效率，降低监测成本；
（4）坚持“因地制宜，技术可靠，经济合理”的原则。
|
监测范围及内容
根据本工程监测技术要求和现场施工具体情况，本监测方案工程按以下要求进行：
1、以该工程基坑施工区域周围2倍基坑开挖深度范围内地下管线、周边土体和基坑围护结构本身作为本工程监测及保护的对象；
2、基坑周边2倍开挖深度范围内的土体地面沉降比较明显地反映出基坑围护结构的变形情况和周边环境受基坑影响变形趋势。
故环基坑周围垂直基坑走向要布设若干组地表沉降监测断面；
3、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；
4、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；
5、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。
]
工程以基坑围护施工和开挖施工为监测工作的重点阶段，应根据施工工况，适当加密监测频率。
根据相关规范及设计的要求，本次监测设置如下内容：
（一）基坑围护结构体系监测
1.锚杆支护顶水平位移及沉降监测；
2.基坑外水位监测
（二）周边环境监测
1.周边建筑物沉降、裂缝、倾斜监测；
.监测方法、数据处理及测点的埋设
1.6.1监测控制网的布设
/
监测控制网主要用于围护墙顶的位移、基坑周边地表沉降、地下水位、围护墙体深层位移监测等方面的监测。
监测控制网分两部分：
1、平面控制网：
用于各水平位移监测项目平面控制基准；
2、水准控制网：
用于各垂直位移监测项目（即沉降监测）的高程控制基准。
平面控制点计划布设4个，编号为P1～P4，控制区域为整个监测区，为使测距、测角误差在横、纵坐标上均匀分布，网形为闭合导线网，引测外方向为施工用平面控制网。
点位设在稳定、安全的地方，有条件可采用固定观测墩；通常在地面埋设钢钉点，顶上刻划“+”字。
水准控制点计划布设4个，编号为S1～S4。
建立闭合环与施工高程控制点，每个月联测一次。
控制点具体布设情况将在进场后根据现场条件进行布设。
1、观测方法及技术要求
桩顶沉降采用几何水准测量方法，使用天宝DINI03电子水准仪进行观测，采用电子水准仪自带记录程序，记录外业观测数据文件。
;
图1-5TrimbleDINI03电子水准仪
基准网观测按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见表1-2。
表1-2垂直位移基准网观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
相邻基准点高差中误差
#
毫米
2
每站高差中误差
毫米
3
往返较差及环线闭合差
±0.3
毫米（n为测站数）
4
&
检测已测高差较差
±0.4
毫米（n为测站数）
5
视线长度
30米
6
前后视的距离较差
0.5米
.
7
任一测站前后视距差累计
1.5米
8
视线离地面最低高度
0.5米
监测点按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测，主要技术指标及要求见表1-3。
表1-3监测点观测主要技术指标及要求
*
序号
项目
限差
1
监测点与相邻基准点高差中误差
毫米
2
每站高差中误差
…
毫米
3
往返较差及环线闭合差
±0.6
毫米（n为测站数）
4
检测已测高差较差
±0.8
毫米（n为测站数）
5
（
视线长度
50米
6
前后视的距离较差
2.0米
7
任一测站前后视距差累计
3米
￥
8
视线离地面最低高度
0.3米
观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。
观测顺序：
往测：
后、前、前、后，返测：
前、后、后、前。
根据使用仪器美国天宝DINI03电子水准仪的精度是每公里偶然中误差为0.3mm，同时考虑本工程监测点是按照三等垂直位移监测精度进行观测，其视线长度≤50m，一般附合路线线路长约1km左右，则在该路线上的测站数为：
站
各测站高程中误差为：
mm
#
在本线路中最弱点将是第5站，即n=5，其单向观测最高程中误差为：
mm
当采用往返观测时，最弱点高程中误差为：
mm
可以看出，采用该仪器按本观测方案可以达到垂直变形监测要求。
水准观测注意事项如下：
①对使用的电子水准仪、条码水准尺应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验。
当观测成果异常，经分析与仪器有关时，应及时对仪器进行检验与校正；②观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；③观测前应正确设定记录文件的存贮位置、方式，对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保附合观测要求；④应在标尺分划线成像稳定的条件下进行观测；⑤仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；⑥数字水准仪应避免望远镜直对太阳，避免视线被遮挡，仪器应在生产厂家规定的范围内工作，震动源造成的震动消失后，才能启动测量键，当地面震动较大时，应随时增加重复测量次数；⑦每测段往测和返测的测站书均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正；⑧由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器；⑨完成闭合或附合路线时，应注意电子记录的闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作，否则应查找原因直至返工重测合格。
2、数据分析与处理
观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行，观测完成后形成原始电子观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差，得出各点高程值。
~
平差计算要求如下：
①应使用稳定的基准点为起算，并检核独立闭合差及与2个以上的基准点相互附合差满足精度要求条件，确保起算数据的准确；②使用商用华星测量控制网平差软件，平差前应检核观测数据，观测数据准确可靠，检核合格后按严密平差的方法进行计算；③平差后数据取位应精确到0.1mm。
通过变形观测点各期高程值计算各期阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据。
观测点稳定性分析原则如下：
①观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果；②相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）来进行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；③对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。
3、测点的埋设及布置
测点按监测设计图纸布点位置在基坑四周边坡支护顶上设置，布置的原则为：
①测点应尽量布设在基础梁、剪力墙或顶部等较为固定的地方，以设置方便，不易损坏，且能真实反映基坑的侧向变形为原则。
②测点沿基坑四周顶每20m布置1点；③测点设置强制对中标志。
本次监测共布设锚杆支护顶沉降监测点12点，编号为WH01-WH12。
1.6.3边坡支护顶水平位移监测
由于基坑开挖期间要进行大量土方卸载，造成坑内外水土压力平衡体系被打破，支护将在水土压力作用下产生位移，所以边坡顶位移监测是对基坑的安全保护是必不可少的监测内容。
1、观测方法及技术要求
:
锚杆支护顶水平位移控制点观测采用导线测量方法，监测点采用极坐标法观测，使用科维TKS-202全站仪进行观测。
图1-13科维TKS-202全站仪及观测实景图
控制网及监测点观测均按《工程测量规范》GB50026-2007二等水平位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见表1-4。
表1-4观测主要技术指标及要求
序号
项目
指标或限差
>
1
水平角观测测回数
6
2
测角中误差
秒
3
测边相对中误差
、
≤1/100000
4
每边测回数
往返各4测回
5
距离一测回读数较差
1毫米
6
…
距离单程各测回较差
毫米
7
气象数据测定的最小读数
温度0.2摄氏度，气压50帕
根据施工场地的条件，我单位认为基准点观测采用导线法比较容易操作，使用高精度的测量仪器，按相应技术规程作业，容易达到监测精度要求。
将所布设的支护顶水平位移观测基准点及地铁施工控制点组成闭合导线或附合导线（网）形式。
导线测量采用科维TKS-202电子全站仪，测角精度±2”，测距精度2mm+2ppm×D。
可按下式估算导线相邻点的相对点位中误差：
（1）
^
（2）
（3）
式中：
——导线平均边长；
——测角中误差（″）；
——测距相对中误差（mm）。
按导线平均边长60米，测角中误差1.41”，测距6测回，测距中误差为0.4毫米，于是得到观测基准点相邻点的相对点位中误差
为0.33毫米。
监测点水平位移观测根据现场条件，一般采用极坐标法。
在选定的水平位移监测控制点上安置全站仪，精确整平对中，后视其它水平位移监测控制点，测定监测点与监测基准点之间的角度、距离，计算各监测点坐标，将位移矢量投影至垂直于基坑的方向，根据各期与初始值比较，计算出监测点向基坑内侧的变形量。
:
按极坐标法监测水平位移监测点中误差为：
，满足监测精度要求。
观测注意事项如下：
①对使用的全站仪、觇牌应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验，尤其时照准部水准管及电子气泡补偿的检验与校正。
②观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；③仪器、觇牌应安置稳固严格对中整平；④在目标成像清晰稳定的条件下进行观测；⑤仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；⑥应尽量避免受外界干扰影响观测精度，严格按精度要求控制各项限差。
2、数据分析及处理
观测记录采用PDA控制网测量记录程序进行，观测时可完成各项限差指标控制，观测完成后形成电子原始观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，使用控制网平差软件进行严密平差，得出各点坐标。
平差计算要求如下：
①平差前对控制点稳定性进行检验，对各期相邻控制点间的夹角、距离进行比较，确保起算数据的可靠；②使用华星测量控制网平差软按严密平差的方法进行计算；③平差后数据取位应精确到0.1mm。
通过各期变形观测点二维平面坐标值，计算投影至垂直于基坑方向的矢量位移，并计算各期阶段变形量、阶段变形速率、累计变形量等数据。
观测点稳定性分析原则如下：
①观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果；②相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）来进行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；③对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。
监测点预警判断分析原则如下：
①将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较，如阶段变形速率或累计变形值小于预警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形值大于预警值而小于报警值则为预警状态，如阶段变形速率或累计变形值大于报警值而小于控制值则为报警态，如阶段变形速率或累计变形值大于控制值则为控制状态。
②如数据显示达到警戒标准时，应结合巡视信息，综合分析施工进度、施工措施情况、基坑围护结构稳定性、周边环境稳定性状态，进行综合判断；③分析确认有异常情况时，应立即通知有关各方。
《
3、测点的埋设及布置
锚杆支护水平位移监测点布置原则同桩顶沉降监测埋设原则，测点与桩顶沉降测点共用同一测点。
临边建筑物沉降、裂缝、倾斜监测
地下结构的施工会引起周围地表的下沉，从而导致地面建筑物的沉降，这种沉降一般都是不均匀的，因此将造成地面建筑物的倾斜，甚至开裂破坏，应进行严格控制。
设点前，对周边所有需进行监测保护的建（构）筑物进行拍照存档。
建筑物沉降监测点一般均匀布设在施工场地周围的建筑物外墙上，主要在大的边角等易变形位置设点。
建筑物沉降监测点间距一般为10～15m。
离基坑较近的建筑物和建筑物近基坑侧在中部适当加密监测点，测点埋设如图所示，或在建筑物外墙上直接打入射钉作为测量标志。
\
建筑物沉降采用几何水准测量方法，使用水准仪进行观测。
采用相对高程系，建立水准测量监测网，参照Ⅱ等水准测量规范要求用水准仪引测。
历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路，由线路的工作点来测量各监测点的高程。
各监测点高程初始值在施工前测定。
建筑物倾斜监测采用差异沉降法进行监测，通过计算建筑物差异沉降值与建筑物宽度的比值即可得到建筑物的倾斜角度。
建筑物差异沉降值可通过同一建筑物上不同监测点的沉降值、监测点的水平距离、建筑物宽度的关系求得。
本次监测共设建筑物沉降点4点，编号为F01~F4.
巡视
经验表明，基坑工程每天进行肉眼巡视观察是不可或缺的，与其他监测技术同等重要。
巡视内容包括支护桩墙、支撑梁、冠梁、腰梁结构及邻近地面、道路、建筑物的裂缝、沉陷发生和发展情况。
主要观测项目有：
1、支护结构成型质量；
2、支撑有无裂缝出现；
3、支撑、立柱有无较大变形；
!
4、边坡有无开裂、渗漏；
5、墙后土体有无裂缝、沉陷及滑移；
6、基坑有无涌土、流砂、管涌；
7、周边管道有无破损、泄漏情况；
8、周边建筑有无新增裂缝出现；
9、周边道路（地面）有无裂缝、沉陷；
10、邻近基坑及建筑的施工变化情况；
11、开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；
{
12、基坑开挖分段长度、分层厚度及支锚设置是否与设计要求一致；
13、基坑周边地面有无超载。
监测技术要求
1.7.1技术要求
1、本工程应加强信息化施工，施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法，对施工全过程进行动态控制。
2、监测仪器的选型，要考虑最大可能需要的量程并根据基坑工程只在地下施工期内使用的性质选用满足安全监测要求、合适的仪器。
3、仪器安装埋设前要进行检验和率定，绘制监测点安装埋设详图，并按照方案和埋设要求做好埋设准备。
4、仪器埋设时，核定传感器的位置是否争取，埋设的准备是否符合技术要求，按监测的位置和方向埋设传感器。
、
5、所有监测点安装埋设完成后，及时绘制监测点位置图，并加强对现场测点保护，以防监测点被破坏。
6、监测数据必须做到及时、准确和完整，发现异常现象，加强监测。
监测数据未达到报警值期间，应向设计单位每周提交一次书面监测结果（包括每天的监测数据及周报），监测材料上应注明对应的施工工况及平面分布图等施工信息，便于相关各方分析监测结果所反映的情况。
7、监测数据如达到或超过报警值应及时通报有关各方，以期尽快采取有效措施保证本工程顺利进展。
8、对原始数据要进行分析，去伪存真后方可进行计算，并绘制观测读数与时间、深度及开挖过程曲线，按施工阶段提出简报。
监测工作贯穿基坑工程始终，待全部资料备齐后，应提供完成电子版监测数据、监测时程曲线图及监测报告予围护设计单位及相关各方。
1.7.2监测精度
在监测工作中，监测精度应满足以下要求：
1、基坑围护桩体测斜误差≤0.5mm；
2、平面位移监测误差≤1mm；
\
3、沉降位移监测误差≤0.4mm；
4、地下水位测量误差≤1cm。
5、应力监测测量误差≤%
监测频率
地铁工程监测频率应以能系统反映监测对象所测项目的重要变化过程，而又不遗漏其变化时刻为原则。
监测项目的监测频率应考虑工程等级、不同施工阶段以及周边环境、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。
对于应测项目，在无数据异常和事故征兆的情况下，监测频率的确定可参照下表。
$
观测频次计划表表1
监测项目
基础施工
阶段
围护施工
阶段
基坑开挖
阶段
@
底板浇捣后此至±
建筑物沉降监测
2次/周
1次/天
1次/天或跟踪
2次/周
基坑顶沉降及位移监测
/
1次/天或跟踪
2次/周
锚杆支护的侧向位移监测
1次/天
升级会员 