基坑监测课件

工程变形测量——基坑监测基坑测监作者：刘长飞指导教师：李琴WebDesignSocialMedia本章主要内容二.监测方案设计三.监测仪器和方法四.监测资料分析五.实例一.概述一.概述1.基坑的用途•高层建筑基础；•城市地铁车站和区间隧道明挖；•城市管廊工程；•过江隧道；•合流污水处理系统；•过街通道和地下立交；……深基坑支护结构概述2.基坑事故的形式1)围护体系崩溃，基坑大面积滑坡；2)支护结构过分倾斜，水平位移过大；3)支护结构和被围护土体达到破坏状态；4)基坑周边道路、地下管网设施变位、开裂和塌陷；5)基坑周边土体变形过大，邻近建(构)筑物倾斜、开裂，甚至倒塌；6)锚杆抗拉拔失效；7)地下水冲刷、管涌造成工程破坏；8)承受水头压力的防水结构发生超过容许的渗漏；9)基坑底回弹、隆起过大。概述概述3.基坑监测的目的•确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全；•及时反馈，指导基坑开挖和支护结构的施工；•检验设计计算理论、模型和参数的正确性；•提高基坑工程设计和施工水平，积累工程经验。概述概述4.规范的出台•武汉市、广东省、上海市、深圳市、北京市、浙江省等地区相继出版了深基坑工程的地方标准：《上海基坑工程设计规程(DBJ08-61-97)》《深圳地区建筑深基坑支护技术规范(SJG05-96)》《地基基础设计规范(DGJ08-11-1999)》•国家行业标准颁发实施，使我国深基坑工程的设计施工进入了规范化、标准化管理阶段。《建筑基坑工程技术规范(YB9258—97)》《建筑基坑支护技术规程(JGJ120—99)》《建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)》概述二.监测方案的设计监测方案的设计建筑基坑工程监测应综合考虑基坑工程设计方案、建设场地的岩土工程条件、周边环境条件、施工方案等因素，制定合理的监测方案，精心组织和实施监测。影响基坑工程监测的因素很多，主要有：基坑工程设计与施工方案；岩土工程条件；邻近建（构）筑物、设施、管线、道路等的现状及使用状态；施工工期；气候条件、作业条件等。制定合理的监测方案。二.监测方案的设计监测方案的设计1.基本规定开挖深度大于等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程以及其他需要监测的基坑工程应实施基坑工程监测。本条为强制性条文。本条是对建筑基坑工程监测实施范围的界定。周边环境较复杂的基坑是指基坑周边1-2倍基坑深度范围内存在地铁、共同沟、煤气管道、压力总水管、高压铁塔、历史文物、近代优秀建筑以及其他需要保护的建筑。二.监测方案的设计监测方案的设计基坑工程设计提出的对基坑工程监测的技术要求应包括监测项目、监测频率和监测报警值等。由设计方提出的监测要求，并非是一个很详尽的监测方案，详细的监测方案应由第三方监测单位编制。但监测的有些内容或指标应由设计方明确提出，例如：应该进行哪些监测项目的监测？监测频率和监测报警值是多少？只有这样，监测单位才能依据设计方的要以及有关规范的规定，编制出合理的监测方案。二.监测方案的设计监测方案的设计基坑工程施工前，应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。监测单位应编制监测方案，监测方案须经建设方、设计方、监理方等认可，必要时还需与基坑周边环境涉及的有关管理单位协商一致后方可实施。建设单位是建设项目的第一责任主体，因此应由建设单位委托基坑工程监测。基坑工程监测对技术人员的专业水平要求较高。实施第三方监测有利于保证监测的客观性和公正性，一发生重大环境安全事故或社会纠纷时，监测结果是责任判定的重要依据。第三方监测并不取代施工单位自己开展的必要的施工监测。监测方案的设计监测方案的设计2.监测方案制定步骤1）收集和阅读有关资料●综合平面图●工程地质勘察报告●围护结构和主体结构(±0.00以下部分)的设计图纸●围护施工组织设计●综合管线图等●相邻建筑物基础和结构的设计图纸2）现场踏勘3）拟定监测方案初稿，提交协调会议讨论，形成会议纪要4）根据会议纪要对监测方案初稿进行修改，形成正式监测方案二.监测方案的设计监测方案的设计3.基坑工程监测方案设计的内容工程概况；建设场地岩土工程条件及基坑周边环境状况；监测目的和依据；监测内容及项目；基准点、监测点的布设与保护；监测方法及精度；监测期和监测频率；监测报警及异常情况下的监测措施；监测数据处理与信息反馈；监测人员的配备；监测仪器设备及检定要求；监测作业安全及其他管理制度。二.监测方案的设计监测方案的设计4.监测的内容二.监测方案的设计•基坑工程现场监测的内容分为两大部分，即支护结构本身和相邻环境。•支护结构中包括围护桩墙、支撑、围檩和圈梁、立柱、坑内土层等五部分。•相邻环境中包括相邻土层、地下管线、相邻房屋等三部分。监测方案的设计4.监测的内容1支护结构；2地下水状况；3基坑底部及周边土体；4周边建筑；5周边管线及设施；6周边重要的道路；7其他应监测的对象。注：基坑工程现场监测项目的选择与基坑工程等级有关。二.监测方案的设计监测方案的设计5.监测的内容有关规范确定:•上海市《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)•国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99)二.监测方案的设计监测方案的设计上海市《地基基础设计规范》序号监测项目围护结构施工基坑开挖水泥土围护墙板式支护体系放坡开挖1围护墙(边坡)顶水平位移-○○○2围护墙(边坡)顶沉降-○○○3立柱沉降--○-4围护墙侧向位移-*○-5土体深层侧向位移-***6支撑或锚杆轴力--○-7基坑内外地下水位-○○○8孔隙水压力-**-9围护墙体土压力--*-10坑底隆起（回弹）--*-11裂缝监测邻近建筑物**○*12邻近地面****13邻近建筑物沉降○○○○14邻近地下管线水平、竖向位移○○○○注：○必须监测；*选择监测；-不用监测二.监测方案的设计《建筑基坑支护技术规程》——基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级一级二级三级破坏后果很严重一般不严重重要性系数γ01.101.000.90监测项目支护结构水平位移○○○周围建筑物、地下管线变形○○*地下水位○○△桩、墙内力○*△锚杆拉力○*△支撑轴力○*△立柱变形○*△土体分层竖向位移○*△支护结构界面上侧向压力*△△○应测；*宜测；△可测二.监测方案的设计监测方案的设计6.测点位置及其布置原则1.桩墙顶水平位移和沉降2.立柱沉降3.桩墙深层水平位移4.土体分层沉降5.土体回弹6.支撑轴力测点的布置7.锚杆拉力测点的布置8.围护桩墙的内力测点的布置9.坑外地下水位10.环境监测二.监测方案的设计监测方案的设计1.桩墙顶水平位移和沉降•混凝土圈梁或压顶上；•测点间距一般取为8-15m，变化较大处应适当加密；•有支撑时布置在两根支撑的中间部位；•阳角处应布置测点；•有测斜管处；•桩墙顶水平位移和沉降测点是合二为一的。监测方案的设计监测方案的设计2.立柱沉降•立柱桩上方的支撑面上；•多根支撑交汇处立柱；•作施工栈桥处的立柱。二.监测方案的设计监测方案的设计3.桩墙深层水平位移•在基坑每边上应布设1个测孔，布设在基坑边中部；•较短的边可不布设，长边上应每隔30~40米布设1个；•测孔一般应布设在两根支撑的中间部位；•阳角处应布置测点；•测斜管深度与围护桩墙同深度，并延伸至地表；•沿深度每隔0.5米或1.0米测一点。二.监测方案的设计监测方案的设计4.土体分层沉降•平面位置的布设参见桩墙深层水平位移的布设原则；•测孔紧邻围护桩墙埋设；•在各土层的分界面布设测点；•在厚度较大土层中，土层中部增加测点。二.监测方案的设计监测方案的设计5.土体回弹•基坑中央、特征变形点；•距坑底边缘1/4坑底宽度处；•方形、圆形基坑可按单向对称布点；•矩形基坑可按纵横向布点，复合矩形基坑可多向布点；•坑外测点布设在坑内测点延长线上，监测范围在2倍基坑深度。二.监测方案的设计监测方案的设计6.支撑轴力测点的布置●平面上：轴力最大的支撑；支撑间距最大处的支撑；受力较复杂的支撑；有代表性的支撑；混凝土支撑轴力监测截面应取支撑中部；钢支撑轴力监测截面应取支撑端部。●立面上：平面测点对应的每道支撑处都应测二.监测方案的设计监测方案的设计7.锚杆拉力测点的布置●平面上：拉力最大的锚杆；间距最大处的锚杆；平面形状较复杂处的锚杆；有代表性的锚杆；每道土层锚杆中至少测2根；锚杆长度、型式、穿越的土层不同时，每种情况至少测2根。●立面上：平面测点对应的每道锚杆处都应测。二.监测方案的设计监测方案的设计8.围护桩墙的内力测点的布置●平面上：弯矩最大处；支撑间距最大处；受力较复杂处；有代表性的地方；●立面上：弯矩最大处；反弯点位置；两道支撑（土锚）的跨中；内支撑及拉锚所在位置；各土层的分界面、配筋率改变处。二.监测方案的设计监测方案的设计9.坑外地下水位•一般只要设置在止水帏幕以外即可；•搅拌桩施工搭接；•相邻建筑（构）物处；•地下管线相对密集位置；•管底标高一般在常年水位以下4～5m。二.监测方案的设计监测方案的设计10.环境监测环境监测包括对3倍基坑开挖深度范围内的建筑（构）物和地下管线的监测。●建筑（构）物监测•与建筑（构）物长期沉降观测点的布设原则一致；•尽量利用建筑（构）物既有沉降观测点；•在墙角、柱身、门边等外形凸出部位；•能反映基础差异沉降处（与主楼交接处、基础差异缝处）。●地下管线监测•听取管线主管部门的意见；•有弯头和丁字形接头；•每隔10~12米布设1个测点；•管线越长，测点间隔可以放长；•对变形敏感的部位，测点间距要变小；•承接式接头每2～3个节度布设1个测点。二.监测方案的设计监测方案的设计7.监测期限与频率1）围护墙顶水平位移和沉降、围护桩墙深层水平位移监测频率：•从开挖到浇筑完结构底板：1次/天；•浇筑完结构底板到施工至±0.00：2～3次/周；•各道支撑拆除后的3天到一周：1次/天。2）内支撑轴力和锚杆拉力监测频率•从支撑和锚杆施作到全部支撑拆除：1次/天。二.监测方案的设计监测方案的设计3）土体分层沉降、回弹、水土压力、围护墙体内力监测频率：•基坑每开挖其深度的1/5～1/4，测读2～3次或1～2次/周；•在每道内支撑(或锚杆)施工间隔的时间内，测读2～3次或1～2次/周；•开挖到设计深度到浇筑完结构底板，3～4次/周；•浇筑完结构底板到全部支撑拆除，1～2次/周。4）地下水位监测频率•从基坑开挖到浇筑完结构底板或整个降水期间：1次/天。7.监测期限与频率二.监测方案的设计监测方案的设计7.监测期限与频率5）环境监测频率•围护桩墙和止水帷幕施工期间：1次/天（建筑物倾斜和裂缝：1～2次/周）；•从开挖到浇筑完结构底板：1次/天；•浇筑完结构底板到施工到±0.00：2～3次/周；•各道支撑拆除后的3天到一周：1次/天；二.监测方案的设计监测方案的设计8.几点说明：•在基坑开挖前，取连续三次测量无明显差异时的测值为初读数；•支撑（土锚）内等需随施工进度而埋设的元件，在埋设后读取初读数；•埋设在土层中的元件（土压力盒、孔隙水压力计、测斜管和分层沉降环等）最好在基坑开挖一周前埋设；•监测频率应随基坑状况、变化速率而作适当调整。二.监测方案的设计监测方案的设计9.预警值的确定预警值的确定依据：1）现行的相关规范、规程；2）设计计算预估值（围护结构和支撑轴力、锚杆拉力等）；3）各保护对象的主管部门提出的要求；4）经验类比、专家会议。二.监测方案的设计上海市和深圳市基坑设计规程——按基坑侧壁安全等级确定变形监控允许值变形速率的控制：一级工程：2mm/天；二级工程：3mm/天。注:H为监控开挖深度深圳地区深基坑地下连续墙安全性判别标准F2上行适用于基坑旁无建筑物或地下管线，下行适用于基坑近旁有建筑物和地下管线。F6、F7上、中行与F2同，下行适用于对变形有特别严格的情况。国家《建筑基坑工程技术规范》墙的纵向长度≤30m30～50m50m土层条件良好地基(0.005～0.01)H(0.010～0.015)H0.015H一般地基(0.015～0.