某大厦基坑工程监测方案.doc

某大厦基坑工程监测方案 某大厦基坑工程监测方案 某大厦由某房地产有限公司开发建设，位于解放路和建设路路口交界处，基坑工程设计与施工由某工程公司承包，2005年5月8日开始基坑开挖。 1 工程概况 1．1 工程特点 该工程项目主楼部分地上23层，地面呈L形，北侧部分尺寸16.248.6m2，南侧部分24.340.5m，主楼下设三层地下室；西侧裙房下设两层地下车库，尺寸24.324.3 m2，。 该工程主楼挖深14.0m，裙房及地下车库挖深11.0m。基坑支护结构形式为桩-锚体系，主楼支护桩长23m，桩径700mm，桩间距1200mm，布置四道预应力锚索，竖向间距3.0m，横向间距2.4m；裙房及地下车库支护桩长19m，桩径700mm，桩间距西侧1200mm；东侧、南侧1300m，布置两道预应力锚索，竖向间距自上而下为4.0m、3.0m，横向间距西侧2.6m。支护桩均为钻孔灌注桩，主筋14φ22，加强筋142000，箍筋8200，混凝土强度等级C30。支护桩顶设冠梁，尺寸为800400，钢筋采用10φ14，箍筋8200，混凝土强度等级C30。基坑开挖后，挡墙挂网喷面，φ6.5250双向筋布网，并喷射C20混凝土面层，厚度80100mm。 该工程采用坑内深井降水，井点沿主楼周边布置，共设有22口深井，最深降至坑底以下8m。 1．2 建设地点及环境特征 该工程位于解放路和建设路路口交界处，东邻建设路，南邻解放路，北侧距离坑边4.56.5m处有已使用的新建住宅2栋，西侧距离坑边5.5m处有两栋正在使用的商住楼。 该工程位于城市繁华闹市区，开挖基坑造成的地层位移影响范围内（13倍基坑深度）有重要的城市主干道（埋设有煤、电、水等管线）和需保护的建筑物，且施工场地狭窄，环境特征复杂。 1．3 工程地质及水文地质条件 场区地层自上而下为杂填土、粉质粘土、中砂、粉质粘土、粗砂，地下水埋深12.31m（资料见岩土工程勘察报告）。 1．4 基坑工程安全等级评价 依据现行的建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002、建筑基坑支护技术规程JGJ120-99、建筑基坑监测技术规范DBJ14-024-2004有关规定，该基坑工程安全等级属于一级基坑工程，应按一级基坑工程实施监测。 2 监测目的、任务、依据和程序 2．1 监测目的 为基坑工程优化设计、指导基坑工程施工，确保基坑稳定和保护周边环境安全提供科学依据。 2．2 监测任务 （1） 基坑支护结构监测包括挡土墙顶部水平位移和沉降观测、土体深部水平位移观测等； （2） 周边环境监测周围建筑物变形观测、周围地面沉降观测、地下水变化观测等。 2．3 监测依据 1. 建筑基坑监测技术规范DBJ14-024 2. 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202 3. 建筑基坑支护技术规程JGJ120 4. 建筑地基基础设计规范GB50007 5. 工程测量规范GB50026 6. 建筑变形测量规程JGJ/T8 7. 民用建筑可靠性鉴定标准GB50292 2．4 监测程序 1. 接受委托； 2. 现场踏勘，收集资料； 3. 制定监测方案，并报设计、监理和业主认可； 4. 展开前期准备工作，设置观测点、校验设备、仪器； 5. 观测点和设备、仪器、元件验收； 6. 现场监测； 7. 监测数据的计算、整理、分析及报表反馈； 8. 提交阶段性监测结果和报告； 9．现场监测工作结束，提交完整的基坑工程监测总结报告。 3 监测项目 3．1 仪器监测 根据建筑基坑监测技术规范DBJ14-024-2004的规定，基坑工程现场仪器监测项目的选择应在充分考虑工程水文地质条件、基坑工程安全等级、支护结构的特点及变形控制要求的基础上，根据表1进行选择。 表1 基坑工程监测项目 序号 监测项目 基坑工程安全等级 一级 二级 三级 1 坡（墙）顶水平位移和垂直位移 应测 应测 应测 2 围护结构（坡体）深层水平位移 应测 应测 应测 3 周围建（构）筑物、地下管线变形 应测 应测 宜测 4 地下水位 应测 应测 宜测 5 基坑底部隆起 应测 宜测 可测 6 围护结构内力 应测 宜测 可测 7 锚杆（土钉）拉力 应测 宜测 可测 8 支撑轴力或变形 应测 宜测 可测 9 立柱变形 应测 宜测 可测 10 基坑周围地表沉降 应测 宜测 宜测 11 围护结构界面上侧向压力 宜测 可测 可测 本工程基坑深度超过10m且基坑开挖深度内有邻近的建筑物和重要设施，依据规范，该基坑工程安全等级属于一级，应按照一级基坑确定监测项目。考虑到该工程的特点，确定的监测项目见表2。 表2 本工程基坑监测项目 序号 监测项目 基坑工程安全等级 一级 1 坡（墙）顶水平位移和垂直位移 应测 2 围护结构（坡体）深层水平位移 应测 3 周围建（构）筑物变形 应测 4 地下水位 应测 5 基坑周围地表沉降 应测 3．2 巡视检查 基坑工程监测期内，每天应由有经验的监测人员，对基坑工程进行巡视检查并做好纪录。 3．2．1巡视检查内容 1. 支护结构 1）支护结构的成型质量； 2）冠梁、围檩有无裂缝出现； 4）锚索有无破坏； 5）护面有无塌陷、裂缝及滑移； 6）基坑有无涌土、流砂、管涌。 2 施工工况 1）开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异； 2）基坑开挖分层高度、开挖分段长度是否与设计工况一致，有无超深、超长开挖； 3）基坑场地地表水、地下水排放状况是否正常，基坑降水设施是否正常运转； 4）基坑周围地面堆载是否有超载情况。 3 周边环境 1）地下管线有无泄漏，电缆有无破损； 2）临近基坑及建（构）筑物施工工况； 3）基坑周边建（构）筑物、地下设施、道路及地表有无裂缝出现。 4. 监测设施 1）基准点、测点有无破坏现象； 2）有无影响观测工作的障碍物； 3）监测元件的保护情况。 3．2．2巡视检查方法和记录 主要依靠目测，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄录像机进行。 每次巡视检查应对自然环境（雨水、气温、洪水的变化等）、基坑工程检查情况进行详细记录。如发现异常，应及时通知施工和监理单位相关人员。 巡视检查记录应及时整理，并与当日监测数据综合分析，以便准确地评价基坑的工作状态。 4 测点布置 4.1 一般要求 1基坑工程监测点的布置应以满足监控要求为准，在满足监测对象结构安全控制的前提下，考虑监测工作量的大小及费用控制的要求。 2测点的位置应最大程度地反映监测对象的实际工作状态，且不应妨碍结构的正常受力或有损结构的变形刚度和强度特征。 3测点的位置在满足监控要求的前提下，尽量减少对施工作业产生的不利影响。 4在监测对象内力和变形变化剧烈的部位，观测点适当加密。 5位移观测基准点数量不少于三点，且设在基坑工程影响范围以外。一般距离基坑边缘不小于5倍的开挖深度，也不小于3050m。位移观测基准点位置的选择尚应考虑到量测通视等便利，减小转站引点导致的误差。 6测点的位置应避开障碍物，便于观测。 7观测标志应稳固、明显、结构合理，不应影响建（构）筑物的美观和使用。 8加强对观测点的保护，必要时应设置测点的保护装置或保护设施。 4.2 挡墙顶部位移测点布置 挡墙顶部的水平位移和垂直位移观测点沿围护结构的周边布置，一般每边的中部和端部均布置观测点，且观测点间距不宜大于20m。观测点宜设置在与围护结构刚性连接的钢筋混凝土冠梁上。 4.3 挡墙深部水平位移观测点布置 观测点设置在结构受力、变形较大的部位，观测点数量和间距视具体情况而定。当用测斜仪观测围护结构水平位移时，设置在围护结构或土体里的测斜管，沿基坑每侧中心处布置。设置在土体内的测斜管应保证有足够的入土深度，保证管端嵌入到稳定的土体中，一般大于围护结构埋深510m。测斜管应保持垂直，并使一对测斜管的定向槽与基坑边线垂直。 4.4建筑物的沉降观测点按下列位置布设 1. 建筑物四角、沿外墙每1015m处或每隔23根柱基上； 2. 裂缝、沉降缝、伸缩缝的两侧； 3. 新旧建筑物或高低建筑物以及纵横墙的交接处； 4. 人工地基和天然地基的接壤处； 5. 建筑物不同结构的分界处。 4.5建筑物的裂缝观测 在裂缝两侧设置观测标志。对于较大的裂缝，每条裂缝至少布设两组观测标志，一组在裂缝的最宽处，另一组在裂缝的末端。 4.6基坑外周围地表沉降观测点 布设范围宜为基坑深度的23倍，并由密到疏布置测点；测点宜设在基坑纵横轴线或其他有代表性的部位。 4.7地下水位观测井（孔） 位置和数量根据观测需要布置。坑内降水观测井（孔）设置在基坑的每边中间和基坑中央，埋深一般与降水井点的埋深相同；坑外降水观测井（孔）沿基坑外周边布设。 5 监测方法和精度要求 5.1 一般规定 5.1.1现场监测的观测仪器和设备应符合下列要求 1. 应满足观测精度和量程的要求； 2. 应有良好的稳定性和可靠度； 3. 监测前应对仪器设备检查调试。钢筋计、土压力计、孔隙水压力计等应在安装前进行重复标定。标定资料和稳定性资料经现场监理审核后，监测元件方可埋设安装； 4. 计量器具必须在计量检定周期的有效期内使用； 5. 加强维护保养并定期检修。 5.1.2 基坑工程监测工作的准备工作应在基坑开挖前完成。本工程由于特殊原因，基坑开挖深度以达10m，未能取得监测零点初始值。为保证各监测项目的初读数准确，本工程开始监测时应在至少连续三次测得的数值基本一致后，才能将其确定为该项目的初始值。 5.1.3 同一观测项目每次观测时，宜符合下列要求 1. 采用相同的观测路线和观测方法； 2. 使用同一监测仪器和设备； 3. 固定观测人员； 4. 在基本相同的环境和条件下工作。 5.1.4变形测量的等级划分及精度要求，应符合现行建筑变形测量规程JGJ/8的规定。 5.2 监测方法及精度要求 5.2.1墙顶水平位移用经纬仪和前视固定点形成测量基线，观测测点与基线距离变化。若现场通视条件受限，可采用全站仪建立坐标系统，通过直接观测点位坐标值来确定水平位移。观测点精度不宜低于1mm。 5.2.2墙顶垂直位移用水准仪测定观测点高程变化，观测点精度不宜低于1mm。 5.2.3围护结构（坡体）深层水平位移在围护结构附近的土体中预埋测斜管，用测斜仪观测各深度处侧向位移。以测斜管下部管端为相对基准点时，应保证管端嵌入到稳定土体中。观测点精度不宜低于1mm。 5.2.4周围建（构）筑物沉降用水准仪、经纬仪观测。观测等级及精度要求应符合现行建筑变形测量规程JGJ/T8的规定。 5.2.5地下水位变化通过水位观测井（孔）用水位计观测。水位计标尺最小读数值不大于10mm。 5.2.6基坑周围地表沉降用水准仪观测。观测方法与精度要求分别同第5.2.4条。 5.2.7裂缝的总体分布可采用目测；单个或典型裂缝宜采用裂缝观测仪测试，测试仪最小读数为0.1mm。 6监测频度 6.1基坑工程监测应从基坑开挖前的准备工作开始，直至土方回填完毕为止。 6.2各项监测的监测频度应考虑基坑开挖及地下工程的施工进程、施工工况以及其他外部环境影响因素的变化。基坑开挖期间应加强监测；当监测值相对稳定时，可适当降低监测频度。在无数据异常和事故征兆的情况下，现场监测频度的确定可参照表3。 表3 现场监测的监测频度 基坑工程安全等级 施工进程 基坑开挖深度 1015m 一级 开挖面深度 ≤5m 2d 510m 1d ＞10m 1d 基坑开挖完后时间 ≤7d 1d 715d 1d 1530d 2d ＞30d 5d 6.3当出现下列情况之一时，应进一步加强监测，缩短监测时间间隔、加密监测次数，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； 1. 基坑底部、坡体或围护结构出现管涌、流沙现象。 6.4 当有危险事故征兆时，应连续监测。 7 监控报警 7.1监测项目的监控报警值应符合基坑工程设计的限值和建筑结构设计要求以及与监测对象有关的技术规范的要求。 7.2基坑开挖对周围建（构）筑物的变形监控应考虑基坑开挖造成的附加变形与原有变形的叠加。 7.3当出现下列情况之一时，应立即报警；若情况比较严重，应立即停止施工，并对基坑支护结构和周围环境中的保护对象采取应急措施。 1. 出现了基坑工程设计方案、监测方案确定的报警情况，监测项目实测值达到设计监控报警值； 2. 基坑挡墙顶部位移大于3cm，或后面土体的最大位移大于5cm，或其水平位移速率已连续三日大于2 mm/d； 3.周围地面最大沉降达到3cm； 4.基坑支护结构的锚杆体系中有个别构件出现断裂、松弛或拔出的迹象； 5.建筑物的不均匀沉降（差异沉降）已大于现行建筑地基基础设计规范规定的允许沉降差，或建筑物的倾斜速率已连续三日大于0.0001H/d（H为建筑物承重结构高度）； 6.已有建筑物的砌体部分出现宽度大于1.5mm的变形裂缝；或其附近地面出现宽度大于10mm的裂缝；且上述裂缝上可能发展； 7.基坑底部或周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象或其他可能影响安全的征兆（如少量流砂、管涌、隆起、陷落等）； 9. 根据当地经验判断认为，已出现其他必须加强监测的情况。 8 数据处理与信息反馈 8.1外业观测值和记事项目，必须在现场直接记录于观测记录表中。记录表中任何原始记录不得擦去或涂改，原始记录不得转抄。每次观测后，应将经过检验证明是可靠的计算结果列表汇总。 8.2观测结果超出限差时，应按现行工程测量规范GB50026、建筑变形测量规程JGJ/T8等相关技术标准的要求进行重测。 8.3对各周期的观测数据应及时处理，并应选取与实际变形情况接近或一致的参考系进行平差计算和精度评定。 8.4各监测项目的数据分析应结合配套项目、相关项目的监测结果以及自然环境、施工工况的变化进行，分析研究监测项目各物理量之间内在的、必然的联系。对变形的分析应将变形大小和变形速率结合起来，考察其发展的趋势，并做出预报。 8.5 现场的监测资料应符合下列要求 1. 使用正式的监测记录表格； 2. 监测记录必须有相应的工况描述； 3. 监测数据应及时整理，经审核后上报施工、监理和有关部门； 4. 对监测值的发展及变化情况应由分析和评述，当接近报警值时应及时通报现场监理、施工人员，提请有关部门关注，并加密监测频度。 5. 工程结束时应有完整的监测报告。 8.6 基坑工程阶段性监测报告的内容应包括 1. 监测期相应的工况； 2. 监测项目； 3. 各测点的平面和立面布置图； 4. 监测成果的过程曲线； 5. 监测值的变化分析及发展预测。 8.7 基坑工程监测总结报告的内容应包括 1. 工程概况； 2. 监测项目； 3. 各测点的平面和立面布置图； 4. 采用仪器设备和监测方法； 5. 监测数据处理方法； 6. 监测期间的工况； 7. 监测值全过程的发展变化情况评述（含监测成果的过程曲线）； 6. 监测最终结果及评价。 墙顶位移观测点 深层水平位移观测点 地下水观测点 建筑物沉降观测点 解放路路路 建设路 济南大学城市环境岩土工程研究所第 15 页05-6-14