基坑监测方案.docx

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基坑监测方案

通州区潞城镇棚户区改造项目（A区）杨坨三号地块安置房项目

基坑支护及土方工程（二标段）

基坑工程监测方案

北京住总集团有限责任公司

2016年8月

目录

一、工程概况1

二、监测目的3

三、监测依据3

四、监测项目、监测单位及监测频率3

五、监测点要求及警戒值5

（一）监测点要求5

（二）监测项目警戒值5

六、监测周期和频率6

（一）监测周期6

（二）监测频率6

七、监测方法7

（一）沉降监测实施方法7

（二）水平位移监测实施方法10

（三）地下水水位监测实施方法12

（四）安全巡视13

八、仪器设备15

九、信息化监测及成果反馈15

（一）监测信息化15

（二）监测成果报告16

十、监测点布设图18

一、工程概况

本工程场地位于北京市通州区潞城镇，西侧为规划道路；北侧为数栋已建高层住宅，距该项目基坑较远；东侧为东六环西辅路（现更名为杨坨五街）；南侧为地铁6号线会展中心站（现更名为北运河东站）。

具体位置如图1-1所示。

图1-1项目位置示意图

基坑东西走向长度约为253m，南北约147m。

基坑内含有8栋住宅楼，其中7#、9#、13#、14#住宅楼地上21层，建筑高度约62.10m，地下4层；8#、12#住宅楼地上24层，建筑高度约70.8m，地下4层；10#住宅楼地上17层，建筑高度约50.5m，地下4层；11#住宅楼地上8层，建筑高度约24.4m，地下4层；3#配电室地上2层，建筑高度约8.40m，地下4层；纯地下车库按地下三层考虑。

本工程槽底标高按-15.88（绝对标高5.87）考虑。

基坑平面布置图如图1-2所示。

图1-2基坑平面布置图

基坑地下室外墙距离红线最近距离约28.0m，红线外为地铁6号线会展中心站（现更名为北运河东站）；距离6号线路最近距离约36.0m，地下室外墙距离车站附属结构最近距离约14.5m，车站主体结构埋深约18.0m，附属结构埋深约14.0m，位置关系如图1-3所示。

图1-3基坑与地铁6号线位置关系图

本工程基坑支护体系为临时支护，其设计使用年限为1年；基坑侧壁安全等级为一级，重要性系数γ。

=1.1。

本工程按照结构设计条件、基坑各部位地质条件、支护形式等不同情况考虑，本工程划分为1、1a、2、2a、2b、3共六个个大支护段:

1、1a支护段均采用”上部土钉墙，下部护坡桩+预应力锚杆“支护体系，土钉墙放坡坡度为1:

0.3，桩锚支护体系中桩直径为800mm，桩间距均为1600mm,桩长18.50m；2、2a、2b支护段采用”上部土钉墙，下部地连墙+预应力锚杆“支护体系,土钉墙放坡坡度为1:

0.3，地连墙厚度800mm,墙长度39.00m；3支护段均采用“双排桩+预应力锚杆”支护体系，其中前排桩用地连墙代替，地连墙厚度800mm，长度41.00m,后排支护桩直径800mm,间距1500mm,前排地连墙与后排护坡桩排距4.00m，中间设置连梁连接。

二、监测目的

通过监测各种变形数据（基坑的水平位移，结构及土体侧向位移、地下水位、建筑物沉降、倾斜等）,及时反应工程的各种施工影响，并做出相应措施，保证工程的安全和避免对周围环境造成过大的影响，确保工程的顺利进行，一般可达到以下目的：

1、为基坑周围环境进行及时、有效的保护提供依据，确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全；

2、验证支护结构设计，及时反馈信息，指导基坑开挖和支护结构的施工；

3、将监测结果反馈设计，为其它区的优化设计提供依据。

三、监测依据

1、《建筑基坑支护技术规程》（DB11/498-2007）

2、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

5、《工程测量规范》（GB50026-2007）

6、《国家三、四等水准测量规范》（GB12897-91）

7、《建筑变形测量规程》（JGJ/8-2007）

8、《基坑支护设计施工图》北京市勘察设计研究院有限公司

四、监测项目、监测单位及监测频率

监测项目

基坑侧壁安全等级

监测单位

监测（巡视）频率

备注

一级

支护结构顶部水平位移

应测

施工监测

第三方监测

基坑开挖至开挖完成后稳定前：

1次/天；

基坑开挖完成稳定后至结构底板完成前：

1次/3天；

结构底板完成后至回填土完成前：

1次/15天

对于桩（墙）锚支护，基坑开挖深度小于总深度的1/2时，可适当降低监测频率

基坑周边建（构）筑物、地下管线、道路沉降

应测

施工监测

第三方监测

基坑开挖至开挖完成后稳定前：

1次/2天；

基坑开挖完成稳定后至结构底板完成前：

1次/3天；

结构底板完成后至回填土完成前：

1次/15天

对于桩（墙）锚支护，基坑开挖深度小于总深度的1/2时，可适当降低监测频率

基坑周边地面沉降

应测

施工监测

第三方监测

基坑开挖至开挖完成后稳定前：

1次/天；

基坑开挖完成稳定后至结构底板完成前：

1次/3天；

结构底板完成后至回填土完成前：

1次/15天

对于桩（墙）锚支护，基坑开挖深度小于总深度的1/2时，可适当降低监测频率

支护结构顶部竖向位移

宜测

施工监测

第三方监测

基坑开挖至开挖完成后稳定前：

1次/天；

基坑开挖完成稳定后至结构底板完成前：

1次/3天；

结构底板完成后至回填土完成前：

1次/15天

支护结构深部水平位移

应测

施工监测

第三方监测

基坑开挖至开挖完成后稳定前：

1次/4天；

基坑开挖完成稳定后至结构底板完成前：

1次/10天；

结构底板完成后至回填土完成前：

1次/30天

锚杆拉力

应测

施工监测

第三方监测

基坑开挖至开挖完成后稳定前：

1次/天；

基坑开挖完成稳定后至结构底板完成前：

1次/3天；

结构底板完成后至回填土完成前：

1次/15天

支撑轴力

应测

施工监测

第三方监测

基坑开挖至开挖完成后稳定前：

1次/天；

基坑开挖完成稳定后至结构底板完成前：

1次/3天；

结构底板完成后至回填土完成前：

1次/15天

挡土构件内力

可测

第三方监测

依据设计文件

支撑立柱沉降

应测

施工监测

第三方监测

依据设计文件

地下水位

应测

施工监测

第三方监测

基坑开挖至开挖完成后稳定前：

1次/天；

基坑开挖完成稳定后至结构底板完成前：

1次/3天；

结构底板完成后至回填土完成前：

1次/15天

土压力

可测

第三方监测

依据设计文件

孔隙水压力

可测

第三方监测

依据设计文件

安全巡视

应测

施工巡视

第三方巡视

总包巡视

基坑开挖至开挖完成后稳定前：

2次/天；

基坑开挖完成稳定后至结构底板完成前：

1次/天；

巡视内容应满足《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）的规定

注：

1.本表中监测频率为施工监测频率，第三方监测频率为施工监测频率的一半。

2.本表中巡视频率为施工巡视频率，第三方监测巡视频率同第三方监测频率。

总包单位在基坑工程施工和使用期内，每天应进行巡视检查并做好记录。

3.当基坑支护工程出现《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）第7.0.4条情况时，应提高监测频率，并及时向委托方报告监测结果。

4.当基坑支护工程出现《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）第8.0.7条情况时，应立即进行危险报警，并应对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施时。

五、监测点要求及警戒值

（一）监测点要求

1、基坑工程监测点的布置应最大程度地反映监测对象的实际状态及其变化趋势，并应满足监控要求。

2、基坑工程监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作，并尽量减少对施工作业的不利影响。

3、监测标志应稳固、明显、结构合理，监测点的位置应避开障碍物，便于观测。

4、在监测对象内力和变形变化大的代表性部位及周边重点监护部位，监测点应适当加密。

5、应加强对监测点的保护，必要时应设置监侧点的保护装置或保护设施。

（二）监测项目警戒值

部位

1支护段/1a支护段/2（2b）支护段/2a支护段/3支护段

监测项目

预警值

控制值

变化速率

（mm/d）

累计

累计

（mm）

（mm）

坡顶水平位移

28/28/24/24/-

35/35/30/30/-

2.0/3.0/3.0/2.0/-

墙（桩）顶水平位移

24/24/14/14/11.2

30/30/20/20/16

2.0/2.0/2.0/1.5/1.5

深层水平位移

32/32/14/14/11.2

40/40/20/20/16

3.0/3.0/3.0/2.0/1.5

坡顶沉降

24/24/18/18/-

30/30/25/25/-

2.0/2.0/1.5/1.5/-

锚杆内力

70%%%f2（f2为承载力设计值）

地下水水位

750.0

1000.0

500.0

注：

因基坑北、东、西三侧降水造成绕流导致基坑南侧的地下水位下降，其下降监

测控制值为1850mm，预警值为1295mm。

六、监测周期和频率

（一）监测周期

监测周期从建立监测网起到土建工程做到±0.000以后，如果各种监测值无大的变化时，可结束监测，并开始编写监测报告，具体监测周期要求为：

各种监测初始值监测3次，以此为依据值；其余按《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）第7.0.3确定。

（二）监测频率

监测项目的监测频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。

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，开挖后仪器监测频率可按表1确定。

表1现场仪器监测的监测频率

基坑

类别

施工进程

基坑设计深度

＞15m

一级

开挖深度

（m）

＞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/1d

＞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，缩短监测时间间隔，加密观测次数，并及时向施工、监理和设计人员报告监测结果：

1监测数据达到报警值；

2监测数据变化较大或者速率加快；

3存在勘察未发现的不良地质；

4超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计工况施工；

5基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；

6基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；

7支护结构出现开裂；

8周边地面突发较大沉降或出现严重开裂；

9邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂；

10基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流砂等现象；

11基坑工程发生事故后重新组织施工；

12出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。

当有危险事故征兆时，应实时跟踪监测。

七、监测方法

各个监测项目的实施方法如下：

（一）沉降监测实施方法

1、监测内容

本监测项目的监测内容有：

基坑维护结构沉降、周边建（构）筑物沉降、地（路）面沉降监测。

2、基准点、工作点及观测点的布设原则

（1）基准点位置的选择要求

基准点点位应选择在基坑土建施工影响范围外的稳定区域，一般情况下,应布设在3倍的开挖深度以外的稳定区域。

其数量和分布在保证观测精度的前提下，应便于施工、施测和保存。

根据实际情况,可采用基岩式基准点,亦可选择具有挖孔桩基础的高层建筑物的结构上建立基准点或稳固道路连续4个基准互相检核。

（2）监测点的布设位置

监测点的布设按“基坑监测平面布置图”（详见附图1）的布点要求进行布设，并根据工程需要和现场情况做适当优化、调整。

3、监测点制作及安装

监测点点位的选择除了要满足精度的要求之外，还要做到不影响建筑物的外观，不影响车辆或行人的交通。

工作点采用浅埋钢筋水准标志，观测点的布置及数量视具体情况而定。

对于混凝土结构墙体上的观测点，采用在结构上钻孔后埋设“L”型点位标志的方法。

测点采用Ф16不锈钢制作，测点端头加工成半球形，先用冲击钻在墙柱上成孔，在孔内灌注云石胶及其凝固剂进行固定，然后在孔中装入Ф16不锈钢测点（测点固定部位做成螺纹）。

样式如右图所示：

4、沉降观测方法及精度

沉降观测时，根据周边建筑物监测点的分布情况，按如下步骤进行：

（1）布设水准控制路线

水准路线控制网布设的基本原则采用分级，首先根据工程走向及周边建筑物监测点分布情况，布设首级控制网（起始、闭合于水准基点），观测首级控制点高程；其次，布设二级水准网（起始、闭合于首级控制点），观测各沉降点高程。

首级控制和二级控制以布设成附合路线或闭合路线均可，具体采用那种路线，根据监测点分布情况和建筑物密集程度决定。

在布设水准控制路线时，为确保前后视距差满足二级精度要求，同时满足变形监测的“三定”要求（测站固定、仪器固定、人员固定），在布设的同时量测出每次仪器的安置位置，并用红油漆在地面做出标记。

（2）水准控制点观测

水准控制点采用闭合水准路线或附合水准路线进行往返测，取两次观测高差中数进行平差。

各站观测的测站观测顺序：

往测奇数站：

后、前、前、后

往测偶数站：

前、后、后、前

返测时，奇、偶测站观测顺序分别与往测的偶、奇测站相同。

（3）建筑物沉降点观测

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。

作业过程中严格遵守规范。

每次观测由固定测量人员、固定仪器按相同的观测路线进行，观测记录至0.01毫米，计算及结果至0.1毫米。

其精度按二等水准测量标准进行：

序号

项目

限差

1

高程中误差

±1.0毫米

2

每测站高差中误差

±0.3毫米

3

基辅分划读数差

±0.3毫米

4

往返较差及附合或环线闭

合差

±0.6

毫米（n为测站数）

5

视线长度

30米

6

前后视距差

±1.0米

7

任一测站前后视距差累计

±3.0米

（4）数据记录及平差处理：

观测记录采用手提电脑自编记录计算程序进行，可提高工效和计算不出错。

所有观测数据，都按规范规定要求的各项限差进行控制。

内业中，利用合格的外业观测数据，用软件进行平差处理，计算各点的高程及沉降量、累积沉降量。

（二）水平位移监测实施方法

1、监测点布设方法

（1）工作基点及基点的布设

按照《建筑物变形测量规程》的二级精度进行水平位移观测，视线长度≤100m，在每个基坑中布设1-2个工作基点（工作基点建立观测墩，以下称工作基点墩），工作基点墩位置布置在基坑的拐角处（在基坑拐角处，变形最小，一般仅为基坑最大变形的1/10左右）。

工作基点墩的布置按如下要求进行，首先在基坑边的支护桩冠顶梁上钻孔，孔深100mm，在孔内埋设Φ25钢筋，并浇筑混凝土观测墩，墩尺寸：

长×宽×高=250×250×1200mm，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，每个墩都加工一个钢盖板，不使用点时将盖板扣上，以保护测点不受破坏。

工作基点观测墩规格及样式如右图：

（2）监测点布设

监测点的布设按“基坑监测平面布置图”（详见附图1）的布点要求进行布设，并根据工程需要和现场情况做适当优化、调整。

在基坑支护结构的冠顶梁上布设观测点，观测点也采用埋设观测墩的形式,观测点观测墩的布置按如下要求进行，首先在基坑边的支护桩冠顶梁上钻孔，孔深100mm，在孔内埋设Φ25钢筋，并浇筑混凝土观测墩，墩尺寸：

长×宽×高=150×150×300mm，墩顶部埋设强制对中螺栓和棱镜整平钢板，螺栓尺寸暂定为10mm，具体尺寸根据仪器基座丝口尺寸决定，同时将强制对中螺栓顶部加工成半球形，并刻十字丝，在墩的中间增加加强钢筋，每个墩都加工一个钢盖板，不使用点时将盖板扣上，以保护测点不受破坏。

测点观测墩规格及样式如右图：

（3）监测点布设要求

在冠顶梁上埋设工作基点和观测点时，首先布设工作基点墩，在建立好工作基点墩后，将仪器架设在工作基点墩上，沿基坑边布设观测点墩，观测点位置必须选择在通视处，要避开基坑边的安全栏杆，一般情况下，离基坑300mm比较合适，既可避开安全栏杆，又不会影响施工，也便于保护。

2、观测方法

（1）水平位移基点及工作基点观测方案

水平位移基点观测采用前方交会法，工作基点墩的稳定性检查采用后方交会法。

（2）水平位移监测点观测方案

根据基坑施工现场实际条件，水平位移监测极坐标法进行：

极坐标法是利用数学中的极坐标原理，以两个已知点为坐标轴，以其中一个点为极点建立极坐标系，测定观测点到极点的距离，测定观测点与极点连线和两个已知点连线的夹角的方法。

如图：

测定待求点C坐标时，先计算已知点A、B的方位角

测定角度β和边长BC，根据公式

计算BC方位角：

计算C点坐标：

（三）地下水水位监测实施方法

1、监测点的布设原则及说明

地下水的有效控制是影响该基坑工程建设安全的重要因素，因此准确有效监控基坑施工过程中地下水控制效果具有重要意义，尤其基坑规模大，风险高。

本工程采用已有的地铁水位监测井、施工单位安设的专用监测井及降水井监测基坑水位变化。

东区共布设14个水位监测点，监测点的布设按“基坑监测平面布置图”（详见附图1）的布点要求进行布设，并根据工程需要和现场情况做适当优化、调整。

2、地下水位监测井的安设

本工程水位监测井采用施工方安设的水位监测井或降水井进行监测，下面为水位监测井埋设技术要求。

专用地下水位监测井建井施工应遵循的技术要求如下：

（1）按设计的孔位、孔深进行钻孔施工，钻探过程中确保其垂直度；

（2）达到设计标高并在下井管之前，采取有效措施掏孔，清理孔底淤土，测量记录孔深；

（3）按照设计要求下管、填料、止水和封孔，其中止水和封孔深度误差不得超过0.2m；

（4）详细记录实管、花管的长度和排管深度，填砾、止水、封孔的深度，砾料直径，初见水位、静止水位等；

（5）井口一般要求高出地面0.3-0.5m左右，特殊情况可酌情降低；

（6）监测井施工完毕，首先量测静止水位，然后做注水试验或提水试验检查监测井的灵敏度；

（7）井口处浇注混凝土，制作保护措施；

（8）实测井口和地面高程，定期复测。

3、监测方法及技术要求

监测井规格根据基坑深度、承压水等工程条件进行设定，应满足工程实际要求。

监测井安设完成后应加盖保护盖，并做明显测量标识，以便保护。

监测井安设完成后用测绳及水位计量测初始水位值，本工程拟采用钢尺水位计进

行水位监测，其最小读数为1mm，重复性测量误差为±2mm。

每次监测时记录读数，并根据孔口联测标高反算水位标高，计算水位差，统计成果汇总表并生成水位变化曲线。

在工程施工过程中进行实时监测，指导工程施工，保障工程顺利施工。

（四）安全巡视

现场巡视与监控量测是基坑工程安全风险管理的重要手段，亦是现场施工状况的直接体现。

显然，基坑工程周边环境及围（支）护结构体系的监控量测无法取代现场巡视工作，巡视具有仪器监测所不能完成、达到的作用和效果，监测立足于科学严谨的客观数据，巡视着眼于直观形象的表观特征，仅仅依靠单一手段都不足以对施工状况有完整而全面的认识，只有采用巡视和仪器监测相结合的方法，两者互补互辅、同期并行，才能够针对性地实施动态监测，更为及时、准确的发现潜在的安全隐患，为施工方案、措施的调整提供依据，进而达到为顾客规避风险的根本目的。

融合了现场巡视的监控量测，将科学严谨的客观数据和直观形象的表观特征衔接，形成以工程为主导的监测模式，构成了相对完整的风险管控体系。

1、现场巡视工作技术要求

现场安全巡视具有全面性、及时性、直观性的特点，有效的现场巡视基于对工程筹划、工程进展的全面了解，不仅仅跟进日常进度，更着重于发现施工过程中技术、管理上的问题，进行风险预判并提出相应处置措施，并负责跟踪相应措施的响应及落实情况。

因此，必须根据作业区域、施工工法，对关键环节、重要步序进行宏观检查和细部察看，并结合监控量测数据的反馈情况，实施全过程针对性巡视。

2、现场安全巡视范围、对象

（1）巡视范围

本工程拟对基坑自身支护结构体系和位于1.5~2.0H（H为基坑开挖深度）范围内的建（构）筑物、道路及地表、管线等实施巡视监测。

现场巡视范围包括上述全部测区域但不局限于此，将结合施工进展、监测对象变形情况及风险因素发展变化适当扩展外延。

（2）巡视对象

本工程现场巡视针对基坑工程自身支护结构体系和施工影响范围内的周边环境两类展开，具体巡视对象如下表（“基坑工程现场巡视对象”）。

基坑工程现场巡视对象

巡视部位

巡视类别

巡视对象

基坑及外围

支护结构体系

挡土墙+支护桩（墙）+预应力锚杆

周边环境

道路及地表、管线、建（构）筑物等

八、仪器设备

序号

仪器、设备名称

数量

规格型号

主要工作

性能指标

1

水准仪

1

博飞DZS3-1

±0.3mm／km

2

全站仪

1

拓普康GTS-102N

1＂，1+lppm

九、信息化监测及成果反馈

（一）监测信息化

一般来说，工程发生重大事故前或多或少有预兆，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，提出是否修改原设计或是采取加固措施，指导施工，避免发生重大事故。

正确评价其安全性，调整掘进速度。

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，制定了以下监测信息反馈流程图。

（二）监测成果报告

对于现场采集到的各项监测数据，首先需利用统计模型进行粗差探测检验，确认不含粗差后再进行整体平差计算及测量精度统计，采用科学、合理的数据处理方法对监测成果进行整理分析，最终形成监测成果报告。

监测成果报告中包含技术说明、监测时间、使用仪器及所达到精度，列出监测值、累计值、变形率、变形差值、变形曲线，并根据规范及监测情况提出结论性意见。

一般情况下，当基坑变形较稳定，各个监测项目变形较小时，我方将在24小时内形成成果报告后，发电子邮件通知监理及相关部门，纸质文件在下次监测时送达监理部；当监测结果达到预警值时，必须立即向项目经理、总工程师进行口头报告，并在24小时内提交书面报告。

1、监测成果报告的内容

监测综合情况说明表（各个监测项目累计变形最大量、变形速率最大量、是否超报警值、监测建议及分析等。

）；

监测点点位布置平面图；

监测成果表；

监测项目变化速率、时间、监测项目累计变化量曲线图。

2、监测成果报告格式

监测成果报告必须能以直观的形式（如表格、图形等）表达出获取的与施工过程有关的监测信息（如被测指标的当前值与变化速率等），监测结果一目了然，可读性强。

十、监测点布设图

附图1基坑监测平面布置图