基坑监测及建筑物沉降监测方案.docx
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基坑监测及建筑物沉降监测方案
科大国创国际软件研发生产基地
软件研发生产楼
基坑监测及新建建筑物沉降观测方案
安徽建徽工程质量检测有限公司
2015年7月10日
一、编制依据
（1）《科大国创国际软件研发生产基地软件研发生产楼基坑支护设计总说明》；
（3）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；
（4）《建筑变形测量规范》JGJ8-2007；
（5）《工程测量规范》GB50026-2007；
（6）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；
（7）《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002；
（9）其他相关的国家、地方规范、法规、企业标准、管理文件。
二、工程概况及设计参数
科大国创国际软件研发生产基地软件研发生产楼位于合肥市高新区文曲路与燕子河路交口的西北角。
本项目地上25层，地下1层，框架结构，主楼主体结构基础采用桩筏基础，地下室部分采用独立基础加防水板。
基坑北侧约10米为五层已有建筑，采用独立基础，基础底与本基坑高差约为4.3米；西侧约8.5米为砖砌围墙；东侧及南侧场地开阔，20米范围内均无建筑物。
基底标高为34.20m，基坑开挖深度约为6.10m。
基坑开挖工作面、修理边坡须自上而下分层分段进行，每层开挖深度为土钉下500mm，每段开挖长度10m～20m，根据现场土质情况及变形情况确定，土质差及变形控制严格要求处取小值，严禁超深超长开挖土方，开挖每层后作业面暴露时间不得超过24小时。
设计条件参数：
a.坡顶附加荷载设计值为20Kpa；b.基坑安全等级为三级，重要性系数0.9；c.基坑安全使用期为12个月。
我公司拟对该基坑经行基坑监测及新建建筑物沉降监测进行监测工作，现就监测方案做如下说明。
2.1监测目的
1）在地下工程施工期间对支护体系结构工程及施工区域周围重要的地下、地面建（构）筑物、重要管线、地面道路的变形实施监测，为建设单位提供及时、可靠的信息用以评定地下结构工程在施工期间的安全性及施工对周边环境的影响，并对可能发生的危及环境安全的隐患或事故提供及时、准确的预报，以便及时采取有效措施，避免事故的发生。
2）加强工程安全质量管理，防止重大事故发生的有力措施。
监测的数据和资料将使建设单位能完全客观真实地了解工程安全状态和质量程度，掌握工程相关的关键性安全和质量指标，确保工程能按照预定的目标及要求顺利完成。
三、施工计划
3.1现场监测方案编制总体原则
本方案测点布置是以满足规范、安全管理和监控为前提，以重点监测薄弱处为原则，根据设计要求，结合现场情况优化而成。
总体测点布置原则如下：
（1）监测项目见表3.2-1；
（2）实施过程中对监测项目、测点设置、监测频率等须根据核查情况、监测情况、外界条件影响进行动态调整。
3.2现场监测及巡视对象和项目
现场监测对象、项目及数目如表3.2-1
表3.2-1现场监测对象、项目及数目表
序号
类别
监测对象
监测项目
监测点数目
备注
1
周边环境
周边建筑物
沉降观测
6个
/
2
支护结构体系
基坑
围护顶水平位移监测
12个
/
3
围护顶竖向位移监测
12个
/
4
新建建筑物
建筑物
沉降观测
6个
/
3.3监测频率及周期
3.3.1现场监测频率及周期
（1）现场监测频率
本工程中，现场监测频率如表3.3-1所示。
表3.3-1监测频率表
监测
项目
施工状况
监测频率
约计监测次数
约计
基坑
监测
开挖之前
取定初始值（取平均值）
2
15次
土方开挖期间
开挖深度
每层开挖监测一次
4
挖完以后
1～7天
1次/3天
2
7～28天
1次/7天
3
28天以后
1次/30天
4
沉降
观测
施工期间
一层一次
25
30次
竣工以后
第一年四次、第二年两次、以后每年一次
5
注：
1.基坑监测中，当监测值超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测，当有危险事故征兆（或遇中雨以上雨情）时，则需进行加密监测（或雨后第二天进行监测）。
（2）现场监测周期
1）初始值测定：
测点布置完成后，在开挖之前，应对所有的监测项目进行连续二次独立的观测，判定合格后取其平均值作为监测项目的初始值。
2）停测标准：
本工程中，基坑四周回填完成后或建筑物竣工后变形速率小于0.04mm/d，可认为进入稳定阶段，即可停止监测。
3.4监测作业方法
3.4.1现场监测作业方法
3.4.1.1高程基准网布设形式
本工程沉降变形监测高程基准网，假定高程系统为基础建立。
在2倍基坑深度范围外稳固位置选择3个精密水准点作为高程基准点。
根据具体监测点分布，高程基准点同监测点一起布设成独立的闭合环、或形成由附合路线构成的结点网。
为减小测量误差，提高监测成果质量，按统一高程基准独立组网。
3.4.1.1.1高程基准点埋设方法
为保护测点不受碾压影响，沉降监测基准点标志采用窖井测点形式，采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设。
高程基准点埋设形式如图3.4.1.1-1所示。
图3.4.1.1-1沉降监测基准点标志埋设形式图（mm）
3.4.1.1.2沉降监测点布置
1．监测网布设形式
本工程高程基准网（点），将建（构）筑物沉降监测点、围护桩顶沉降监测点、基坑顶部沉降监测点纳入其中构成闭合环、或形成由附合路线构成的结点网进行水准观测。
2．监测点布置原则
1）周边建（构）筑物沉降监测点布置在基坑开挖边线距离2倍基坑深度范围内的建（构）筑拐角及承重柱上，共6个监测点；
2）基坑坑边地面沉降监测点布置沿围护桩顶冠梁每15米左右布置1个监测点，基坑支护边坡边缘处按每隔20米左右的间距布设一个变形监测点（与围护桩顶水平位移监测点同点，共布置12个监测点；
3）新建建筑物沉降观测点布置新建筑物周边四角及承重柱上，共6个监测点。
3．监测点布设方法
1）建（构）筑物沉降监测点埋设方法
测点埋设时应注意避开如雨水管、窗台线、电器开关等有碍设标与观测的障碍物，并视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离，一般应高于室内地坪0.2~0.5m。
测点埋设完毕后，在其端头的立尺部位涂上防腐剂。
建（构）筑物沉降测点标志采用“L”型测点标志形式，测点埋设的方法是：
先在建（构）筑物上钻孔，然后将膨胀螺栓或螺纹钢（Φ=20mm）预埋件放入，孔与测点四周空隙用水泥砂浆或锚固剂填实（固定部位做成螺纹）。
埋设形式如图3.4.1.1-2所示。
图3.4.1.1-2建（构）筑物沉降测点标志埋设形式图
2）边坡边缘处沉降监测点埋设方法
为保护测点不受碾压影响，边坡边缘处沉降监测点采用窖井测点形式，采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设
3.4.1.1.3监测方法及数据采集
采用几何水准测量方法，使用TrimbleDini03电子水准仪观测（如图3.4.1.1-3所示），采用电子水准仪自带记录程序，记录外业观测数据文件。
图3.4.1.1-3TrimbleDini03电子水准仪
高程基准点选择完成后，需至少经过3次复测，确认高程基准点处于稳定状态时，方可使用。
施工监测期间定期对基准网进行检测确保其稳定性。
即在基准网每次复测后对其进行稳定性分析，稳定性指标为：
两次高程互差为Δ＜2μ
，如果符合公式条件，则视为稳定。
（Δ为两次高程互差，Q为权倒数，μ为单位权中误差，取μ＝0.5）。
基准网复测在基坑开挖期间一个月复测一次，其余半年复测一次。
基准网复测时，往返较差及环线闭合差应在±0.3
mm（n为测站数）以内，每站高差中误差在±0.15mm以内，具体观测要求见《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求，监测点观测也按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见该规范表10.2.3。
观测注意事项如下：
对使用仪器必需定期进行检验。
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；
观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；
观测时，必需保证良好的观测环境及成像条件；
观测前应正确设定记录文件中各项控制限差参数，观测完成需现场检核闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作；⑤观测时应满足水准观测各项相关技术要求。
3.4.1.1.4数据处理及分析
1）数据传输及平差计算
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：
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；
使用专业平差软件按严密平差的方法进行计算；
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。
2）变形数据分析
观测点稳定性分析原则如下：
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；
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；
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。
监测点报警判断分析原则如下：
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报警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形值大于报警值则为报警状态。
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、支护围护结构稳定性、周边环境稳定性状态，进行综合判断；
分析确认有异常情况时，应及时通知有关各方采取措施。
监测数据成果规律分析原则：
通过绘制时间-位移曲线图或时间-变化速率曲线图，对监测数据的变化规律、影响范围进行分析；
通过比对监测数据的变化与施工工序、工法的关系，并综合地层条件、外界影响等因素；
结合类似工程经验判断，如出现异常现象，及时提出补测（探）措施。
3.4.1.2水平位移监测
3.4.1.2.1基准点及工作基点布置
1．平面基准网布设形式
本项目水平位移监测基准网采用导线网，测点监测采用极坐标法或小角度法。
基准点以建设单位规定的坐标或场地相对坐标为基准建立，在2倍基坑深度范围外稳固位置选择3个精密导线点作为基准点，采用附合或闭合导线形式。
，基准点根据场地围挡条件及基坑位置合理分布，同观测点一起布设成监测网。
3.4.1.2.2水平位移监测点布置
1.监测网布设形式
本工程平面基准网（点）将围护桩顶水平位移监测点和边坡边缘处水平位移监测点纳入其中构成附合或闭合导线形式的导线网进行水平位移监测。
2.监测点布设原则
3.监测点布设方法
水平位移监测点埋设时先在围护桩顶用冲击钻钻出深约10cm的孔，再把强制归心监测标志放入孔内，缝隙用锚固剂填充；基坑顶上水平位移监测点采用凿井预埋法进行埋设，并作相应的保护措施。
3.4.1.2.3监测方法及数据采集
水平位移基准点观测采用导线测量方法，监测点水平位移观测根据现场条件，采用极坐标法或小角度法，使用TOPCONMS05全站仪进行观测（见图3.4.1.2-1），其测角精度为±0.5"，测距精度为±0.8mm+1ppm·D。
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，其主要技术要求见该规范表10.2.4。
图3.4.1.2-1TOPCONMS05全站仪
观测注意事项如下：
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，尤其是照准部水准管及电子气泡补偿的检验与校正。
观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；
仪器、觇牌应安置稳固严格对中整平；
在目标成像清晰稳定的条件下进行观测；
仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；
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。
3.4.1.2.4数据处理及分析
（1）数据传输及平差计算
观测记录采用全站仪测量记录程序进行，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：
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；
使用专业平差软件按严密平差的方法进行计算；
平差后数据取位应精确到0.1mm。
④定期对控制点进行复测，以确保基准点的稳定性。
复测频率同高程基准网复测频率。
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。
（2）变形数据分析：
观测点稳定性分析同沉降监测相关内容。
3.5现场监测控制指标
现场监测项目报警值
表3.5.1各监测项目报警值表
序号
监测项目
判定内容
速率报警值
累计报警值
备注
1
周边建筑物沉降监测
绝对标高变化量、差异沉降
2.0mm/d（连续三天）
10mm
/
基坑坑边地面沉降监测
2
围护桩顶水平位移监测
顶部水平位移绝对变化量
3.0mm/d（连续三天）
20mm
/
/
3
新建建筑物沉降观测
累计沉降量、差异沉降
/
20mm
/
3.6拟投入监测仪器及人员
表3.6.1投入人员一览表
序号
人员名称
技术职称
工作内容
备注
1
刘杰
高级工程师
分管测量负责人
2
魏明亚
助理工程师
本工程负责人及现场测量
3
阚雨生
测量员
现场测量及资料纳入汇总
4
刘洋
测量员
现场测量
表3.6.2投入仪器一览表
序号
仪器设备名称
规格型号
精度
单位
数量
备注
1
电子水准仪
TrimbleDini03
0.3mm/km
套
1
2
全站仪
TOPCONMS05
0.5",0.8mm+1ppm·D
套
1
本工程测量过程中，相关测量人员固定，相关测量仪器固定，考虑到现场施工影响，测量线路尽量固定。
3.7监测信息反馈及成果形式
3.7.1信息反馈流程
监测信息反馈包括多个环节，从监测仪器的快速数据采集、监测数据的快速处理到监测成果的及时传达，进而迅速采取措施等。
其整个过程的流程如图3.7.1所示。
图3.7.1信息化监测和成果反馈流程
监测成果按月报和最终报告两种形式。
信息反馈形式有文字报告、短信、电话。
警戒反馈形式为短信和文字报告，周报及月报反馈形式为文字报告。
成果报告在正常情况下以文字报告形式反馈，在异常情况下（超过控制值）以短信、电话形式立即反馈，并在24小时内以文字报告形式反馈到各方。
现将流程图分成如下几个阶段：
（1）采集数据（包括现场安全巡视），对数据进行初步分析，初步判断监测对象安全，如果情况可疑应通知业主，并做进一步监测验证。
（2）审核合格，生成成果报告，这里主要指周报（全部监测工作结束后，生成最终报告）。
（3）如果监测数值过大，达到了报警值，上报业主、监理等。
（4）生成监测成果报告后（全部监测工作结束后，生成最终报告），将成果报告上交业主。
3.7.2报警快报
报送内容主要包括风险时间、地点、风险概况、原因初步分析、变化趋势、风险处理建议等。
3.7.3月报
监测月报通过书面文字报表形式报送，主要内容包括：
工程概况及施工进度；监测工作简述；监测成果统计及分析；监测结论与建议；监测数据汇总表；变形曲线图；监测点平面布置图。
3.7.4最终报告
最终报告内容包括：
工程概况；监测目的、监测项目和技术标准；采用的仪器型号、规格和标定资料；测点布置；监测数据采集和观测方法；监测资料、巡视信息的分析处理；风险报警情况、监控跟踪情况及其处理；监测结果评述。
提供以下图表：
（1）测点成果汇总表；
（2）监测点时间-位移曲线图；（3）监测点平面位置布置图；（6）根据情况或提供其它分析图表（如等沉降值线图、测点的变化值随施工进展（或受力变化）变化曲线等）。
四、质量及安全保障措施
4.1质量保障措施
（1）质量方针及目标。
本基坑监测服务工作以数据准确、方法科学、反馈及时、工作高效、服务优质为方针，在整个监测周期内做到仪器合格率100%、持证上岗率100%、数据准确率100%、反馈及时率100%、报告差错率为零、服务投诉为零。
（2）质量控制流程。
严格按照我公司计量认证质量管理体系质量手册、程序文件、作业细则中基坑监测作业要求进行整个过程的质量控制，保证成果质量，质量保证体系控制要点框图如图4所示。
图4质量保证体系控制要点框图
（3）质量保证分工及职责。
项目经理对全部质量工作负责，项目总工负责作业技术、方法的质量保证，项目质量负责人负责本项目实施过程的质量控制，监测组长负责现场外业作业的质量保障，资料审核人负责数据处理及成果报告的质量，数据分析反馈人员负责数据处理及反馈信息的准确性。
（4）质量保证制度。
培训制度：
本项目全体作业人员在作业前需进行质量培训教育考核，主要明确本项目工程特点、作业质量保证注意事项等。
例会制度：
每周一由项目经理组织本项目全部作业人员召开质量分析会，内容包括本周质量管理情况、存在问题、解决方法下周质量要求等。
交底制度：
技术要求、工序流程、质量标准、安全措施等内容由质量、技术负责人在每项工作开展前进行交底，质量控制小组进行监督。
日常检查制度：
对具体实施时作业的人员资格、仪器设备、外业操作、内业资料等要素进行定期及不定期检查。
质量验收制度：
审核人员对每次现场监测成果、质量负责人对中间报告及最终成果报告质量分级验收考核。
资料管理制度：
项目资料由项目部资料管理员管理，建立专门的资料台帐，按资料验收制度及资料借阅制度严格控制。
（5）各工序质量保证措施。
沉降观测：
基准点及工作基点布置在基坑施工影响范围外稳定地段；观测网型严格按方案要求布置成附合或闭合水准线路；基准网定期观测，每次联测不少于3个工作基点，保证必要的检核条件；观测时要仪器固定、人员固定、方法固定、观测路线固定、观测时间段固定，严格按作业技术要求观测，完成后立即检查闭合或附合差，确保现场成果合格。
水平位移监测：
首先应对基准点的稳定性进行检查，然后利用稳定基准点的平面数据作为观测起始依据；保证测站、镜站的强制对中，仪器、人员、观测时段的固定；保证观测的各项指标在规定的范围内。
现场记录：
内容应填写齐全，字迹清楚，不得涂改、擦改和转抄；凡划改的数字和超限划去的成果，均应注明原因和重测结果所在的页数；电子记录要注意记录储存设备的电源更换，避免数据丢失；注意手工录入的数据复核和非直接采集项目的检查。
④现场巡视：
巡视人员需具有一定施工经验并经过相关培训；巡视之前应明确巡视时需要观察的对象和内容，准备好相关的记录表格及所需的设备（如相机等）；在巡视实施时与施工人员、监理人员保持密切联系，在关键的施工环节：
设计变断面施工、工序转换、地质条件差的部位施工时加强巡视频率。
4.2安全生产及文明施工
（1）安全生产方针及目标。
贯彻安全第一、预防为主的安全生产方针，在本项目实现零安全事故、安全生产责任书签约率100%的安全目标。
（2）安全生产分工及职责。
项目经理：
对本项目作业安全总负责，包括安全教育、定期安全会议、安全事故处理、监测作业安全奖惩等；
专职安全员：
负责项目安全监督管理，包括对作业人员进行安全教育、进行安全交底、定期安全检查，对违反规章制度有权制止及上报，建立保管安全资料档案台帐并定期上报安全报表，发生安全事故时进行报告及救护等。
兼职安全员：
负责在项目经理及专职安全员的组织下，根据具体作业计划编制安全措施，进行每次作业前的安全教育，现场的安全用品的正确使用，安全防护实施检查，及时消除隐患并向上级汇报，做好安全记录。
（3）安全保证制度。
安全教育培训制度：
项目部建立本项目作业人员安全教育制度和档案，明确教育岗位、教育人员、教育内容；参与本项目人员作业前进行安全教育，牢固树立“安全第一、预防为主”的思想，自觉遵守各项安全生产规章制度，经考核合格后才能进入各自岗位。
教育内容应包括：
安全生产的重要意义，国家有关安全文明施工的方针、政策和规定；本项目工程施工特点、项目部安全生产规章制度、本工程安全技术操作规程、现场危险部位及安全注意事项、安全生产纪律；近几年监测业内发生的重大事故及应吸取的教训；触电、高空坠落、物体打击、机械伤害等事故的预防和急救措施；发生事故后如何抢救、如何报告、如何保护事故现场，安全防护装置及劳动防护用品的使用要求等。
例会制度：
每周一由项目经理组织本项目作业人员召开1次安全会议，会议内容应包括：
本周安全工作状态、存在的安全隐患；解决安全隐患的办法；下周安全生产要求；公司及相关部门安全生产要求等。
安全技术交底制度：
项目经理在监测工作实施前向班组长作书面交底，内容包括项目各项安全管理制度、办法，注意事项、安全技术操作规程，每一分部、分项工程监测作业安全技术措施、监测过程中可能存在的不安全因素以及防范措施等。
专职安全员及班组长根据交底要求，对现场监测人员进行针对性的班前作业安全交底，内容包括本工种安全操作规程及操作主要事项、现场作业环境要求、个人防护措施等。
安全技术交底要经交底人与接受交底人签字方能生效。
交底字迹要清晰，必须本人签字，不得代签。
安全检查制度：
项目经理、专职安全员对项目作业安全工作进行定期检查，检查的方式分定期检查、专业性检查、验收性检查、经常性检查。
各种安全检查做到每次有记录，对查出的事故隐患应做到定人、定时、定措施进行整改，并要有复查情况记录。
安全检查时应重点查看安全技术资料，持证上岗，现场标志、验收检查资料、仪器设备防护措施及现场文明施工等。
安全检查中，对施工现场有重大事故隐患和紧急情况的应立即停工检查整改；制止违章指挥、违章作业及违反劳动纪律的现象，经教育不听劝阻的，给予经济处罚，直至停工等到处罚。
（4）安全保证措施。
现场作业人员，在任何情况下不得违章指挥或违章作业，并遵守如下要求：
禁止酒后上岗作业，仪器及工具的使用由合格的专业人员进行。
进入施工现场必须遵守施工现场的安全管理制度，自觉服从安全检查人员检查。
正确使用个人劳保防护用品，按要求佩戴安全帽、反光标志背心。
对施工现场所使用的仪器注意安全放置，杜绝由于使用和放置不当而造成事故。
在作业时根据实际情况采取相应防护措施，在基坑的围护结构上、支撑上作业时，应系好安全带，由专人指挥安全作业，注意人员、仪器与现场起重、运输设备的安全距离；在道路上作业时监测人员必须穿戴黄色有反光标志的安全背心，测站设置安全警示标志，由专人指挥的安全，注意来往车辆。
隧道内巡视应注意按要求佩戴安全帽，配备照明设备等。
五、补充说明
（1）在方案实施过程中，应根据设计变更情况、施工单位现场核查情况、现场实施实际条件对监测方案进行优化调整。
如在设计结构位置调整时，对周边环境的影响情况进行分析，补充监测项目或监测点；在施工单位对环境核查发现新的情况时有针对性的进行补充调整，方案现场实施时根据现场实际情况对测点部位进行适当调整。
（2）在出现特殊情况或出现险情时，应根据安全监测实际需要，在对应部位加强周边环境的监测及基坑的巡视。
（3）施工单位
升级会员 