某大厦基坑工程监测方案(建筑基坑工程监测技术规范讲座案例)

某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第1页05-6-14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16.2×48.6m2，南侧部分24.3×40.5m，主楼下设三层地下室；西侧裙房下设两层地下车库，尺寸24.3×24.3m2，。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14@2000，箍筋8@200，混凝土强度等级C30。支护桩顶设冠梁，尺寸为800×400，钢筋采用10φ14，箍筋8@200，混凝土强度等级C30。基坑开挖后，挡墙挂网喷面，φ6.5@250双向筋布网，并喷射C20混凝土面层，厚度80~100mm。该工程采用坑内深井降水，井点沿主楼周边布置，共设有22口某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第2页05-6-14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4.5~6.5m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（1~3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监测任务某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第3页05-6-14（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》DBJ14-0242.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB502023.《建筑基坑支护技术规程》JGJ1204.《建筑地基基础设计规范》GB500075.《工程测量规范》GB500266.《建筑变形测量规程》JGJ/T87.《民用建筑可靠性鉴定标准》GB502922．4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。某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第4页05-6-143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，对基坑工程进某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第5页05-6-14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；某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第6页05-6-142）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30~50m。某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第7页05-6-14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5~10m。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10~15m处或每隔2~3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；某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第8页05-6-144.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2~3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；某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第9页05-6-145.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某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第10页05-6-141mm。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10~15m一级开挖面深度≤5m2d5~10m1d＞10m1d基坑开挖完后时间≤7d1d7~15d1d15~30d2d＞30d5d6.3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、某大厦基坑工程监测方案济南大学城市环境岩土工程研究所第11页05-6-14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