基坑监测方案.docx
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基坑监测方案
目录
1工程概述3
1.1工程概况3
1.2地质条件5
1.2.1岩土层描述5
1.2.2不良地质情况6
1.3水文条件6
1.3.1地下水类型、埋藏条件及含水层特征6
1.3.2地下水位7
1.4基坑围护结构7
2编制依据7
3监测目的8
4工程风险点分析及监测重点8
4.1工程风险点分析8
4.2监测重点8
5监测工作内容及监测点布置原则8
5.1监测工作内容8
5.2监测点布设原则9
6监测项目预警值9
7监测周期及频率10
8现场安全巡视11
8.1围（支）护结构体系11
8.2周边环境12
8.3.施工工况12
8.4监测设施12
9信息化监测工作的落实12
9.1做好监测系统设计12
9.2做好监测点的保护工作13
9.3及时监测13
9.4及时处理监测数据，做好监测结果的分析和评价工作13
10监测预警、报警应急措施14
10.1报警事务的处理14
10.2监测应急情况14
10.3安全应急措施15
11监测质量保证措施15
11.1沉降、倾斜监测的质量保证措施15
11.2水平位移监测的质量保证措施16
11.3土体及结构变形监测的质量保证措施16
11.4传感器（测力、水位、分层沉降等）监测的质量保证措施17
12附件17
1工程概述
1.1工程概况
广州南站区域地下空间及市政配套设施工程项目座落于广州市番禺区西北部，西邻佛山陈村，东靠105国道，北至大石水道，南至龙湾村，位于广佛都市圈地理中心，占地面积36.2平方公里。
本基坑位于广州南站火车站以东，石壁涌以西,横跨三坊路、石洲中路。
本基坑长约0.6公里，总面积共2.3万平方米，基坑深度约3.7~13.2米，本工程的安全等级为一级。
本项目包含4个基坑，分别为C2、D3、D5、E1区，监测项目及监测要求详见下表：
表1.1-1监测项目及监测要求
序号
监测项目
监测方法
与仪器
测点布置
监测精度
监测频率
监测时间
1
围护结构测斜
测斜管
测斜仪
在围护结构顶按设计要求布设
1.0mm
开挖过程中
1次/1天;
整个施工
期间
2
围护结构顶位移
经纬仪
在围护结构顶按设计要求布设
1.0mm
开挖过程中
1次/1天;
整个施工
期间
3
土体侧向位移
测斜管
测斜仪
在支护体主动土压力一侧布设，每20米布置一个测孔
1.0mm
开挖过程中
1次/1天;
整个施工
期间
4
地下水位
水位管水
位计
根据现场施工环境进行布置
5.0mm
开挖过程中
1次/1天;
整个施工
期间
5
周边建筑物沉降，
倾斜
水准仪
经纬仪
每30米布置一个监测点
1.0mm
开挖过程中
1次/1天;
整个施工
期间
6
基坑附近地面沉降
水准仪
每20米布置一个监测点
1.0mm
开挖过程中
1次/1天;
整个施工
期间
7
支撑轴力
钢筋应力计、荷载计
按设计要求
-1/100（F.s）
开挖过程中
1次/1天；
整个施工
期间
1.2地质条件
全区地层分布自上而下可划分为：
人工填土层（Q^4ml）、海陆交互相沉积层（Q^4mc））、冲洪积层（Q^3al+pl^或Q^3+4al+pl^）、残积土层（Qel）和白垩系下统白鹤洞组下段（K^1b^1）。
对岩、土层统一描述如下：
1.2.1岩土层描述
①-1填石：
该层在全区均有揭示。
①-2填土：
主要以素填土为主，局部为根植土或杂填土，含较多砂及碎石。
该层在全区大部分钻孔有揭示。
①-3水泥土：
由水泥及土胶结而成的地层，强度较高。
该层仅在B区有揭示。
②-1淤泥质土：
含少量有机质、腐殖质及粉细砂，局部夹薄层粉细砂。
该层在全区大部分钻孔有揭示。
②-2粉细砂：
含少量粘性土及腐殖质，局部混较多淤泥质土，呈淤泥质砂状，局部夹薄层粘性土。
该层分布较连续，仅个别钻孔未揭示。
③-1粉细砂：
呈粉细砂与粘性土互层状。
该层仅在B区及D区局部钻孔揭示。
③-2中粗砂：
含少量粘性土。
该层仅在B区，D区及E区个别钻孔揭示。
④-1粉质粘土～粘土：
可塑，不均匀含少量粉细砂，局部夹薄层中粗砂。
该层分布连续，在全区钻孔均有揭示。
④-2淤泥质土：
含少量腐殖质。
该层在B，C及D区局部钻孔有揭示。
④-3中粗砂：
该层局部分布。
⑤残积土：
呈粉质粘土状或粉土状，为泥质粉砂岩残积土，遇水易软化崩解。
该层在全区部分钻孔揭示。
⑥全风化泥质粉砂岩：
矿物成分基本已风化呈土状，原岩结构尚可辨认，岩芯呈坚硬土柱状,遇水易软化崩解。
该层分布较连续，在部分钻孔揭示。
⑦强风化泥质粉砂岩：
矿物成分大部分已风化呈土状，岩石结构大部分已破坏，岩芯呈坚硬土柱状、半岩半土状或碎块状，但遇水易软化崩解，强度降低。
该层分布较连续，仅在个别钻孔未揭示。
⑧中风化泥质粉砂岩：
层状构造，岩屑成分为粉细砂，主要矿物成分基本未变化，岩芯呈柱状为主，局部呈碎块状。
该层分布连续，在所有钻孔均有揭示，大部分钻孔在该层终孔。
⑨微风化泥质粉砂岩：
碎屑结构，层状构造，岩屑成分为粉细砂，主要矿物成分基本未变化，岩芯呈柱状，偶见节理裂隙，强度高。
该层在部分钻孔有揭示，并在该层终孔。
1.2.2不良地质情况
场地的不良地质作用主要表现为饱和砂土的液化，特殊岩土分别为场地内埋藏的人工填土、软土及遇水软化的全、强风化岩层，具体分述如下：
A砂土液化
场地内分布的砂土主要为淤泥质粉细砂<2-2>、淤泥质粉细砂<2-3>、粉细砂<3-1>、中粗砂<3-2>等。
B软土
场地内埋藏的软土主要有：
<2-1B>淤泥质粘土及<4-2>河湖相淤泥质土。
范围内软土具有天然含水量高（均大于液限），孔隙比大，压缩性高，强度低，渗透系数小等物理力学性质，具流变性，在7度地震力作用下，可能产生震陷。
区间软土层厚度介于0.40～2.70m，埋深-6.69~6.92m。
C风化岩及残积土
岩土软化：
场地广泛分布的白垩系红层强～中风化层，具遇水软化的特点，红层强～微风化失水易干裂，即岩层遇水后强度会迅速降低，同时其稳固性较差，长时间暴露失水后将产生干裂现象。
岩土软硬不均：
由于岩石组成物质不均匀、裂隙发育程度的差异以及地下水的作用等，使得各岩层风化带中存在不同程度的不均匀风化，主要表现为局部中、微风化红层互层出现。
D人工填土
不连续分布于场地内，主要为第四系全新统的耕植土或人工填筑的素填土，褐黄、灰褐等色，多呈松散状，部分稍压实，密实度差异大，该层层厚0.30~3.10m，平均1.23m，对于明挖基坑需进行支护处理。
1.3水文条件
1.3.1地下水类型、埋藏条件及含水层特征
根据含水介质类型及埋藏条件，勘区地下水类型按其赋存方式主要可划分为孔隙水和基岩裂隙水两种，在上部的填土层中局部赋存上层滞水。
1、孔隙水
孔隙水主要赋存于松散的②-1细砂、③-1粉细砂及③-2中粗砂等砂土层中，受大气降水及附近涌沟、江河地表水补给，排泄方式主要表现为向江河排泄。
该含水砂层含少量粘粒，为中等透水含水层，其分布连续，补给来源稳定，地下水赋存丰富。
场地覆盖层其余地层中，①-1及①-2填土层为弱~中等透水层，局部赋存上层滞水；④-3层中粗砂层含较多粘性土，厚度小，在不透水粘性土层中呈透镜体分布，含水量小。
其余地层可视为隔水层。
2、基岩裂隙水
本场地基岩裂隙水主要赋存于⑦强风化泥质粉砂岩及⑧中风化泥质粉砂岩的基岩裂隙中，受侧向径流及地表水补给，径流途径相对较长。
泥质粉砂岩基岩节理裂隙多呈闭合-微张状，裂隙常充填有泥质矿物，总体说来该场地基岩裂隙水赋存量较小，迳流条件差，透水性弱。
但需要注意基岩风化差异大，富水性有差异，局部风化岩裂隙发育且连通性较好，基岩裂隙水赋存量可能较大。
微风化带岩层节理裂隙稍发育且多密闭，为微透水层。
1.3.2地下水位
场地地下水位变化主要受气候的控制，每年4～9月份为雨季，大气降水丰沛，是地下水的补给期，其水位会明显上升，而10月～次年3月为地下水消耗期。
本次勘察期间雨量较充沛。
场地稳定水位埋深普遍在0.00～2.00m，局部埋深3.30m。
1.4基坑围护结构
C2区：
基坑深度约3.7米，基坑宽度28~32米，支护结构南侧采用1000mm厚连续墙，北侧采用搅拌桩重力式挡土墙支护。
位于地铁七号线区间隧道上方处，采用放坡支护，保证搅拌桩边缘距离地铁七号线区间隧道边不小于1米。
D3、D5区:
地下一层结构，基坑深度约11米。
支护结构靠地铁侧采用800mm厚连续墙，外侧与周边地块相邻处采用直径1000mm间距1200mm的钻孔桩。
当砂层厚度超过4米，采用800mm厚连续墙。
钻孔桩外侧设置一排搅拌桩止水帷幕，搅拌桩直径600mm，间距450mm，局部地方砂层厚度超过3米，则采用双排搅拌桩止水帷幕。
E1区：
集中冷站处为地下两层结构，基坑深度13.2米，支护结构靠地铁侧采用1000mm厚连续墙，外侧与周边地块相邻处采用直径1000mm间距1200mm的钻孔桩。
钻孔桩外侧设置一排搅拌桩止水帷幕，搅拌桩直径600mm，间距450mm，局部地方砂层厚度超过3米，则采用双排搅拌桩止水帷幕。
支撑系统采用两道钢筋混凝土支撑形式。
第一道支撑尺寸800×1000，第二道支撑尺寸800×1200。
2编制依据
（1）《工程测量规范》（GB50026-2007）
（2）《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）
（3）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
（4）《广州南站区域地下空间及市政配套设施工程项目施工图基坑支护及土方工程施工图设计》中交第四航务工程勘察设计院有限公司
3监测目的
围护结构施工和基坑的开挖、降水、支护以及基坑使用的过程中，基坑内外地基应力的重分布会引起围护结构及周围土体的变形，从而有可能危及基坑的稳定和周围建筑物、地下管线的安全。
因此在基坑施工过程中，必须制定详细的监测方案，对围护结构、周围建筑物和地下管线进行跟踪监测，并根据监测成果，及时地分析资料，反馈信息，进一步掌握基坑工程施工过程中基坑及周围环境的实际工作状态，以便修改设计参数，调整施工工艺，确保结构安全、经济、可靠和施工的顺利进行。
4工程风险点分析及监测重点
4.1工程风险点分析
（1）本工程基坑深度较大，且基坑范围土层含软土、中粗砂层、残积土层、全风化岩层及强风化岩层。
其中软土较发育，强度低易失稳，易压缩变形，失水易产生地面沉降和引起建（构）筑物变形；中粗砂层含水量大，基坑开挖期间易发生涌泥流砂；残积土层、全风化岩层及强风化岩层具有遇水易软化、崩解的特点，基坑开挖过程存在较大安全风险；
（2）本基坑工程上跨或邻近既有地铁线已运营2号线和在建7号线，在基坑开挖及邻近区段基坑开挖时存在多重叠加影响，安全风险高，需加强保护，确保既有地铁线路的安全；
（3）景观天桥离D3、D5、E1等基坑较近，且被其环绕，在基坑开挖及邻近区段基坑开挖时存在多重叠加影响，安全风险高，需加强保护。
4.2监测重点
综合本工程及深基坑施工特点分析，本工程应重点关注：
（1）开挖基坑的围护结构变形情况；
（2）对运营地铁2号线和施工中地铁7号线的影响进行重点监测，在临近地铁侧的监测点位进行加密布设；
（3）临近周边建（构）筑物的变形情况：
石壁站（轨行区除外）、景观天桥；
（4）基坑周边地下水位的变化情况。
5监测工作内容及监测点布置原则
5.1监测工作内容
广州南站区域地下空间及市政配套设施工程项目基坑监测服务的具体监测项目及工作量详见下表：
监测项目及工作量统计
项目
名称
分区
段基坑
围护结构顶水平位移
围护结构顶沉降
围护结构深层水平位移
土体位移
支撑轴力
临时立柱竖向位移
地下水位
地表沉降
周边建筑物沉降
周边建筑物倾斜
C2
23
23
23
23
69
D3
36
36
36
36
26
4
36
108
D5
30
30
30
30
16
30
90
E1
17
17
17
14
30
11
14
42
备注：
1、地下管线监测根据现场实际情况，对迁改完成后在影响范围内的管线进行监测。
2、围护结构深层水平位移按照1.1～1.2倍的工作量进行预埋，确保其埋设存活率。
5.2监测点布设原则
各监测项目在临近地铁侧均加密布设，总体布设原则如下：
支护结构桩（墙）水平位移和竖向位移：
沿基坑冠梁中部、阳角处布置监测点，边长大于20m的按间距20m布点，小于20m的按1点布置，水平位移和竖向位移为共用点；
支护结构或土体深层水平位移：
在基坑周边的中部、阳角处布置监测点，边长大于20m的按间距20m布点，小于20m的按1点布置。
同一孔测点间距0.5m；
地下水位：
间距20～25m；
支撑轴力：
每层不少于3根，基坑长度超150m者按每40～50m增加一根考虑，各层支撑的监测点位置在竖向上保持一致；
支撑立柱沉降：
不少于立柱总根数的5%，且不少于3根；
沉降、倾斜、裂缝：
每个建（构）筑物不少于3个测点。
6监测项目预警值
各监测项目的控制标准及预警标准应在满足相关规范要求、保证安全的前提下，根据基坑支护类型、安全等级及周边环境的具体情况而定。
场地周边环境条件很复杂。
基坑设计安全等级一级，各监测项目的预警值、报警值如下：
监测项目报警值表
监测项目
监测精度
红色预警（设计允许值）
黄色预警
（设计报警值）
一级基坑
二级基坑
周边环境
周边建筑物
沉降
±0.3mm
30mm，3mm/d
红色预警的80%
倾斜
±1mm
差异沉降倾斜2/1000或变化速率为0.1H/1000mm/d（H承重结构高度）
红色预警的80%
管线沉降
±0.3mm
管线权属部门确定（一般刚性压力管道为20mm、3mm/d；刚性非压力管道、柔性管线为30mm，4mm/d）
红色预警的80%
基坑支护结构
支护结构墙顶水平位移
±1mm
25mm，3mm/d
50mm，5mm/d
红色预警的80%
支护结构墙顶竖向位移
±0.3mm
25mm，3mm/d
50mm，5mm/d
红色预警的80%
围护结构（墙体）变形
±1mm
25mm，明显折点变化，3mm/d
50mm，5mm/d
红色预警的80%
地表沉降
±0.3mm
25mm，3mm/d
50mm，5mm/d
红色预警的80%
支撑立柱沉降
±0.3mm
25mm，3mm/d
-
红色预警的80%
土体侧向位移
±1mm
30mm，明显折点变化，3mm/d
70mm，明显折点变化，6mm/d
红色预警的80%
地下水位
±5mm
累计1000mm，500mm/d
累计2000mm，500mm/d
红色预警的80%
支撑轴力
钢支撑
≤0.5%（F·S）
支撑构件承载能力设计值的70%
2750KN
红色预警的80%
砼支撑
3200KN
备注：
表中管线沉降预警值根据《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009设置，其它监测项目预警值由设计提供。
支撑各层
各区支撑轴力报警值
D3
D5
E1
1
3700
2500
4600
2
3700
5200
5700
出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并应对基坑支护结构和周围环境中的保护对象采取应急措施。
（1）监测数据达到监测预警值的累计值；
（2）基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流沙、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等；
（3）基坑支护结构的支撑或锚索体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象；
（4）周边建筑的结构部分，周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝；
（5）周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等；
（6）其他须报警的异常情况。
7监测周期及频率
监测周期：
监测期从基坑工程施工前直至地下工程完成为止，服务周期满足实际施工要求。
监测频率如下：
（1）各监测项目在基坑支护施工前测得稳定的初始值，初始值采集共进行3次。
监测频率表
序号
监测项目
监测对象
监测频率
1
围护结构顶部水平位移、沉降
围护结构顶
开挖期间2天1次
2
围护结构变形
围护结构内
3
支撑轴力
钢筋砼支撑中部
4
支撑立柱沉降监测
支撑立柱顶上
5
周边建筑物（含地铁车站）沉降、倾斜、裂缝
需保护的建（构）筑物
6
土体侧向变形
靠近支护结构的周边土体
7
地下水位
基坑周边
8
地面沉降观测
主干道
9
地下管线沉降、位移
管线接头
备注：
各监测项目的监测频率依据设计施工蓝图确定。
当出现下列情况之一时，进行连续监测，缩短监测时间间隔、加密监测次数，直至危险或隐患解除为止，并及时向施工、监理、设计和业主报告监测结果。
（1）监测项目的监测值达到报警标准；
（2）监测项目的监测值变化量较大或者速率加快；
（3）出现超深开挖、超长开挖、未及时加撑等不按设计工况施工的情况；
（4）基坑及周围环境中大量积水、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；
（6）支护结构出现开裂；
（7）邻近的建（构）筑物或地面突然出现大量沉降、不均匀沉降或严重的开裂；
（8）基坑底部、坡体或围护结构出现管涌、流沙现象。
当有危险事故征兆时，应连续监测。
8现场安全巡视
8.1围（支）护结构体系
主要巡视以下内容：
（1）支护结构成型质量；
（2）冠梁、围檩、支撑有无裂缝出现；
（3）支撑、立柱有无较大变形；
（4）止水帷幕有无开裂、渗漏；
（5）墙后土体有无裂缝、沉陷及滑移；
（6）基坑有无涌土、流沙、管涌。
8.2周边环境
主要巡视以下内容：
（1）周边管道有无破损、泄漏情况；
（2）周边建筑有无新增裂缝出现；
（3）周边道路（地面）有无裂缝、沉陷；
（4）邻近基坑及建筑物的施工变化情况。
8.3.施工工况
（1）开挖后暴露的土质情况岩土勘察报告有无差异；
（2）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；
（3）基坑周边地面有无超载；
（4）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。
8.4监测设施
（1）基准点、监测点有无破损、泄露情况；
（2）监测元件的完好及保护情况；
（3）有无影响观测工作的障碍物。
9信息化监测工作的落实
要真正做到信息化监测，必须做到以下几点：
9.1做好监测系统设计
监测工作是一项系统工程，监测工作的成败与监测方法的选取及测点的布设有关。
监测系统的设计一定要遵循以下原则。
（1）可靠性原则
可靠性原则是监测系统设计中所要考虑的最重要的原则。
为了确保其可靠，必须做到：
第一，系统需要采用可靠的仪器；第二，应在监测期间内保护好测点。
（2）多层次、多项目监测原则
A.在监测对象上以位移为主，但也考虑其他物理量监测。
B.在监测方法上以仪器监测为主，并辅以巡检的方法。
C.在监测仪器选型上以机测式仪器为主，辅以电测式仪器；为了保证监测的可靠性， 监测系统还应采用多种原理不同的方法和仪器。
D.考虑分别在地表、基坑上体内部及邻近受影响建筑物与设施内布点以形成具有一定测点覆盖率的监测网。
（3）重点监测关键区的原则
在不同支护方法的不同部位，其稳定性是各不相同的。
一般地说，稳定性差的部位容易失稳塌方，甚至影响相邻建筑物的安全。
因此，应将易出问题而且一旦出问题就将带来很大损失的部分，列为关键区进行重点监测。
（4）方便实用原则
为了减少监测与施工之间的相互干扰，监测系统的安装和测读应尽量做到方便实用。
9.2做好监测点的保护工作
由于施工现场条件复杂，测试点极易受到破坏，造成监测数据间断，给数据分析 带来无法估量的损失。
因此，监测点必须牢固，标志醒目，确保测点在监测段不遭破坏。
9.3及时监测
正监测工作过程中，时刻跟踪施工进度，及时掌握施工工况和监测需求情况，及时进行监测，重要监测时机不遗漏，重点工况重点监测。
9.4及时处理监测数据，做好监测结果的分析和评价工作
工程监测的特点是在通过监测获得准确数据之后，十分强调定量分析与评价，强调及时进行险情预报，提出合理化措施与建议，并进一步检验加固处理后的效果，直至解决问题。
任何没有仔细深入分析的监测工作，充其量只是施工过程的客观描述，决不能起到指导施工进程和实现信息施工的作用。
对监测结果的分析评价主要包括下列方面：
1、对支护结构顶部的水平位移进行细致深入的定量分析，包括位移速率和累积位移量的计算，及时绘制位移随时间的变化曲线，对引起位移速率增大的原因（如开挖深度、超挖现象、支撑不及时、暴雨、积水、渗漏、管涌等）进行准确记录和仔细分析。
2、对沉降和沉降速率进行计算分析。
沉降要区分是由支护结构水平位移引起还是由地下水位变化等原因引起。
一般由支护结构水平位移引起相邻地面的最大沉降与水平位移之比在0.65～1.00，沉降发生时间比水平位移发生时间滞后5～10d左右；而地下水位降低会较快地引起地面较大幅度的沉降，应予以重视。
邻近建筑物的沉降观测结果可与有关规范中的沉降限值相比较。
3、对各项监测结果进行综合分析并相互验证和比较。
用新的监测资料与原设计预计情况进行对比，判断现有设计和施工方案的合理性，必要时，及早调整现有设计和施工方案。
4、根据监测结果，全面分析基坑开挖对周围环境的影响和基坑支护的工程效果。
通过分析，查明工程事故的技术原因。
5、分析施工期间各种情况下的位移变化规律性进行稳定性分析，推算岩土体的特性参数，检验原设计计算方法的适宜性，预测后续施工可能出现的新行为和新动态。
10监测预警、报警应急措施
10.1报警事务的处理
监测项目按“分区、分级、分阶段”的原则制定监控量测控制标准。
序
号
报警状态描述
（报警等级判定标准）
报警处理办法
施工建议
1
变形值超黄色预警值
重视管理，加强观测、分析原因、增加测量频度、检查量测设备，应继续加强上述监测、观察、检查和处理外，施工单位应根据预警状态的特点进一步完善针对该状态的预警方案。
应对施工方案、开挖速度、支护参数、工艺方法等作检查和完善，在获得设计、建设单位同意后执行。
应加强支护
2
变形值超红色预警值
重要管理，加强现状检查、观察、增加量测频度，增加测点，立即向有关单位报警外还应立即采取补强措施。
施工单位应采取特殊措施，并经设计、监理和建设单位分析和认定后，改变施工程序或设计参数，必要是应立即停止开挖，进行施工处理。
应采取特殊措施
对于已报警的监测项目，设计单位应根据工况及采取的措施重新进行安全风险评估，提出新的变形控制标准，制定消警机制。
10.2监测应急情况
当出现下列情况之一时，必须立即报警；若情况比较严重，应立即停止施工，并对基坑支护结构和周边的保护对象采取应急措施。
（1）监测项目的监测值达到报警标准；
（2）监测项目的监测值变化量较大或者速率加快；
（3）出现超深开挖、超长开挖、未及时加撑等不按设计工况施工的情况；
（4）基坑及周围环境中大量积水、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；
（6）支护结
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