基坑支护工程监测方案

基坑支护工程监测方案

一、 工程概况

本工程基坑位于青岛环东海域新城美峰片区规划路与美社路交叉口东侧。本工程主楼为框剪结构（±0.00为7.5m，9~23层，设一~二层地下室；一层地下室底板顶高程为-6.0m，二层地下室底板顶高程为-10.0m,一层部位底板厚0.40m(地梁高0.7m，2#、3#楼底板厚2m), 二层部位底板厚0.60m(无地梁，1#楼核心筒基础厚3.5m)，垫层厚0.10m），拟采用桩基础（预应力管桩）。基坑周边环境一般，地下室边线距离实际用地范围红线大部分4～5m,局部达到15~45m），场地除南侧红线外10~15m为排洪渠(宽约30m，深约3m,水深约1～3m)；东侧红线外15～30为已建道路外，其余现均为空地。据现场调查及访问，场地内现无地下管线等分布。

本工程现地面标高黄海高程约6.2~6.8m，场地大部分小于6.5m(-1.0m),设计时标高按6.5m(-1.0m)考虑，若现地面标高高于基坑设计标高，应场平至设计标高，基坑开挖深度地下一层深约5.6～7.2m，地下二层与一层之间坑中坑深4.1m（核心筒部位深7.0m），局部一二层地下室边线重合部位深9.7m。

本基坑工程支护安全等级为一~二级，支护结构的重要性系数取1.0~1.1。基坑地面超载北册及西侧I-J-K-L段按20kPa，其余均按10kPa考虑，且坑顶2m范围内严禁堆载，施工期间严禁超过该指标。

应严格按照设计文件要求进行基坑支护及周边环境监测，并将监测信息及时反馈业主及设计单位。

二、 监测目的和执行规范

1、监测的主要目的

①沉降观测：通过观测可以测得地基表面及周边建筑物在各级荷载下的沉降量，起到控制施工加荷速率的目的。

②水平位移观测：测定地基土内部在上部荷载作用下的水平位移变化情况，以判断地基稳定性。

③深层土体水平位移观测：测定地基土内部在上部荷载作用下不同深度的水平位移变化情况，以判断地基稳定性。

④水位观测：了解地下水位变化情况、以判断护岸地基稳定性。

⑤锚索应力观测：观察锚固桩或锚索桩的受力情况。

为 “动态设计、信息施工”的原则提供依据。

2、执行规范

（1）、《工程测量规范》（GB 50026-2007）；

（3）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；

（4）、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；

（5）、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；

（6）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；

（7）、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；

（8）、《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）

（9）、其他与本工程有关的规范标准及法律法规。

三、 监测内容及项目

为确保施工期间周围建筑物、管线和基坑结构施工安全，本项目成立了专门组织，进行信息化施工，对施工全过程进行变形监测与信息反馈，确保工程施工安全。量测的主要目的如下：

① 监测基坑结构应力和变形情况，掌握基坑围护结构的动态，验证基坑支护的设计效果，保证支护结构稳定、地表建筑和地下管线的安全。并对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。为施工日常管理提供信息，保证施工安全。

② 提供判断基坑结构基本稳定的依据，确定基坑结构的施作时间。

③ 通过变形监测，了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，以便及时调整施工方法，确保施工安全。

④ 通过量测数据的分析处理，掌握基坑结构稳定性的变化规律，修改或确认基坑结构设计参数。控制地表的下沉，确保周边交通顺畅和周边建筑物的正常使用。

⑤ 通过变形监测了解本工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程的发展提供借鉴、指导作用。

本基坑需进行如下监测：地表沉降、水平位移（结构位移观测）、深层土体水平位移（测斜）、水位观测及锚索应力观测。

四、 基准点、监测点的布设与保护

1、基准网的布设

本基坑施工监测拟埋3个基准点，用于监控工作基点的变形，分别埋设于远离基坑3倍开挖深度之外的稳定、可靠地点。在远离基坑外侧相对稳定的地方放置水准工作基准点若干个，用于基坑周边的各项竖向位移测量；在离基坑尽量远的位置设置水平位移工作基准点若干个，其中水平位移工作基准点在监测过程中定期进行校核。通过拟埋基准点对基坑周边环境形成监测网，有效对基坑实施监测工作。

水准基准点采用不锈钢墙水准标志，设置在稳定的建筑物上；或采用混凝土普通水准标石，设置在稳定可靠的地点。工作基点采用位移观测墩，并有强制归心装置，对中误差不得超过0.1mm。水准标志和位移观测墩符合《建筑变形测量规范》JGJ8-2007的规定。

2、监测点的布设

（1）、水平位移

沿基坑冠梁顶部按25m间距用钻机成孔植入Φ16钢筋，钢筋头露出地面5～10mm，磨成球状并刻画“十”字槽作为观测点。为保证监测工作的简单易行且提高观测精度的要求，水平位移监测拟按照基准点、工作基点、变形点三级布点。围护桩顶水平位移监测点与竖向位移监测点为共用点，不需另行埋设。沿基坑边布设观测点，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。也可使用高铁CPIII点的埋设方法，先打孔植入不锈钢套筒观测时直接将测杆与莱卡棱镜头拧紧即可，此方法在观测时简单方便又起到强制对中的效果可提高观测精度。实际测点布置将根据现场情况进行调整。共布设120个水平位移监测点。

（2）、地表沉降

①周边道路地表竖向位移监测点

对于路面竖向位移监测点，将根据实际条件及施测方便，将在道路两旁先用冲击钻在地表钻孔，然后放入竖向位移测点，测点采用Ф20～30mm，长600-800mm半圆头钢筋制成，埋设时钢筋穿过结构层深入土层至少20cm。为减小路面结构对观测效果的影响，上述所有竖向位移点均埋设在土层内，由套管保护至地面，套管四周用水泥砂浆填实固牢。

在城市交通特别繁忙并且不允许进行钻孔的地段，其地表设置的一般竖向位移测点可采用道路浅层设点的方法。

②周边管线竖向位移监测

对有阀门、窨井的管线可用测杆等设直接观测点；对某些重要管线应布设直接监测点，用小螺钻钻孔取土，钻至管顶，用相应长度的钢筋，一端垂直焊接在一块小圆形钢板上（尺寸稍小于套筒内径），然后用特制胶水把小钢板粘贴在管顶，外加PVC套管保护，套筒外侧回填粘土进行埋设（如图4.2.2）。

图4.2.2 钻孔 式安装示意图

在没有条件开挖或小螺钻钻孔取土的部位，可在管线上方设间接监测点，但测点须穿过路面结构层，以尽量获取准确的变形数据。

③周边建筑物竖向位移

测点布置：根据本基坑设计图纸的要求，主要对基坑周边建筑物进行监测。根据《建筑物变形测量规范》，竖向位移观测点应能全面反应建筑物及地基变形特征，并顾及地质情况及建筑结构特点，点位宜选在建筑的四角、核心筒的四周、大转角处及沿外墙每10m 至20m或每2至3跟立柱上。

沉降观测点共布设124个沉降位移监测。

（3）、深层土体水平位移（测斜）

测斜管应在基坑开挖1周前埋设，通过直接绑扎或设置抱箍将测斜管固定在围护桩的钢筋笼上，钢筋笼入孔后浇筑混凝土（安装示意图见下图4.3.1）。测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，测斜管与钢筋笼的固定必须十分稳定，以防浇筑混凝土时，测斜管与钢筋笼相脱落。同时必须注意测斜管的纵向扭转，很小的扭转角度就可能使测斜仪探头被导槽卡住。同时，围护结构测斜管安装与埋设应遵守下列原则：

① 管底宜与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）；

② 测斜管与围护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5m；

③ 测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封；

④ 管绑扎时应调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即平行于位移方向）；

⑤ 封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直；

⑥ 做好清晰的标示和可靠的保护措施。

图4.3.1围护桩体测斜管安装示意图

深层土体水平位移共布置18个观测点。

（4）、水位观测

监测井按以下步骤和要求埋设。

①成孔：水位观测孔采用清水钻进，钻头的直径为Φ130，沿铅直方向钻进。在钻进过程中，应及时、准确地记录地层岩性及变层深度、钻进时间及初见水位等相关数据；钻孔达到设计深度后停钻，及时将钻孔清洗干净，检查钻孔的通畅情况，并做好清洗记录。

②井管加工：井管的原材料为内径Φ70、管壁厚度为2.5的PVC管。为保证PVC管的透水性，在PVC管下0～4m范围内加工蜂窝状Φ8的通孔，孔的环向间距为12mm，轴向间距为12mm，并包土工布滤网，井管的长度比初见水位长6.5m。水位观测井管结构如图4.4.2所示。

图4.4.2水位观测井管结构

③井管放置：成孔后，经校验孔深无误后吊放经加工且检验合格的内径Φ70的PVC井管，确保有滤孔端向下，水位观测孔应高出地面0.5m，在孔口设置固定测点标志，并用保护套保护。

④填砾封填：在地下水位观测孔井管吊入孔后，应立即在井管的外围填粒径不大于5mm的米石。

⑤洗井：在下管、回填砾料结束后，及时用清水进行洗井。

⑥检查止水效果，封加孔盖，不让雨水进入，并做好观测井的保护装置。（水位管安装示意图见下图4.4.6）。

图4.4.6坑外地下水位管安装示意图

水位观测点共布置8个观测孔。

（5）、锚索应力观测

安装在测试桩上，选取锚索每层总数的3％个点进行锚索内力监测，共2层锚索，每层布设6个应力计，共计布置12个观测桩。

五、 监测频率

（1） 基坑土方开挖前，先行布点，测出原始数据不少于两遍。

（2） 基坑土方开挖期间：开挖深度小于等于5米，每2天观测1次；开挖深度大于等于5米开挖至地下室，每天观测1次；地下室底板浇筑后0～7每1天1次，地下室底板浇筑后7～14每2天1次，地下室底板浇筑后14～28每3天一次，；地下室浇筑28天后每5天一次，雨天加密观测。观测至地下室结构完成并回填结束一星期。

（3） 预计监测次数约60次。

当出现下列情况之一时，应提高监测频率：

（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、超长开挖等违反设计工况施工；

（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、渗漏或流沙等现象；

（11） 基坑工程发生事故后重新组织施工；

出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况；监测期限：从基坑土方开始开挖至基坑回填完成，预计监测期限为6个月。

六、监测控制指标

在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断监测对象的稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。具体项目控制值如下：

①基坑周围地面沉降量大于20mm，且沉降差大于3‰；支撑梁节点不均匀沉降差为0.002L。

②水平位移累计值达到30mm。

③邻近建筑物及地表的不均匀沉降大于20mm，且沉降差大于2mm/d。

④深层土体水平位速率不大于3mm/d，累计值大于45mm。

⑤地下水位变化量＜1000mm，速率不大于500mm/d。

⑥内支撑或锚轴力 80%  ** x。

七、监测方法及精度

具体监测方法及精度详见表1。

监测方法与监测精度 表1

           监测项目     监测方法     监测精度             水平位移监测     极坐标法     1.0mm             竖向位移监测     几何水准法     1.0mm             应力监测     预埋传感器，用应力计量测     0.5％F·S             地下水位监测     内设水位管，用水位计量测     10mm             深层水平位移监测     预埋测斜管，用测斜仪量测     0.25mm/m        

八、监测报警及异常情况下的监测措施

基坑监测报警值详见表3。

监测报警值 表3

           监测项目     支护结构类型     累计值（mm）     变化速率（mm/d）             边坡顶部水平位移     排桩采用旋挖灌注桩     30     2             边坡顶部竖向位移     排桩采用旋挖灌注桩     20     3             邻近建筑物竖向位移     ——     25     3             应力监测     ——     16KN             地下水位     ——     1000     500             深层水平位移监测     ——     30     3                                          

当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警， 应连续每天监测，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：

（1）监测数据达到监测报警值的累计值；

（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）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；建筑整体倾斜度累计值达到2/1000或倾斜速度连续2d大于0.002H/d；

（4）周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等；

（5）根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。

九、监测数据处理与信息反馈

监测数据由我院处理，若出现异常时，应分析原因，必要时应进行重测。监测技术成果包括当日报表、阶段性报告和总结报告，当日报表在监测后24小时内提供给建设单位三份，如出现险情等特殊情况当日提供；阶段性报告在施工每一阶段结束后提供给建设单位三份；总结报告在全部的监测工作结束后提供给建设单位三份。

十、监测人员的配备

拟派往本监测项目人员名单详见表4，相关证书见附录。

监测项目人员名单 表4

           序 号     姓 名      职 称      项目职务     备 注              1          高级工程师     项目负责人                  2          工程师     主测量员                  3          助理工程师     助理测量员                  4          助理工程师     助理测量员                  5          技术员     助理测量员              

十一、监测仪器设备及检定要求

监测仪器包括：

（1）水平位移监测：徕卡TC402全站仪（进口仪器）；

（2）竖向位移监测：采用AL332自动安平水准仪，安平精度±0.5〞；

（3）应力监测：锚索应力计GMS－T，GPC－2型钢弦频率测定仪；

（4）地下水位监测：手持测距仪或皮尺；

（5）深层水平位移监测：滑动式测斜仪XB338－1。

十二、作业安全及其他管理制度

监测人员在监测时，应遵守基坑现场的管理制度，进出应配戴安全帽，

以确保作业安全。