基坑监测方案

大良丹桂公园停车场基坑变形监测技术方案广东省地质建设工程勘察院二〇一一年十月三十日大良丹桂公园停车场基坑变形监测技术方案项目负责：编写：审核：广东省地质建设工程勘察院二〇一一年十月三十日大良丹桂公园停车场基坑变形监测技术方案一、工程概况本项目位于大良丹桂路与新桂北路交叉口处，为大良丹桂公园停车场工程。地下3层；地下最低标高-7.85米，地面建筑高度为5.8米；最大单跨跨度8.1米；总建筑面积14877.18平方米，地下室建筑面积：14513.29平方米。基坑采用旋挖桩+打拔拉森Ⅲ型钢板桩+内支撑的支护形式；安全等级为一级。应建设单位要求，在本工程基坑开挖及地下室施工期间，拟对基坑支护结构及周边建筑物、道路和管线进行变形监测，特编制本监测技术方案。二、编制依据1、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009，中华人民共和国国家标准；2、《建筑变形测量规范》JGJ8-2007，中华人民共和国行业标准；3、《工程测量规范》GB50026-2007，中华人民共和国国家标准；4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002，中华人民共和国国家标准；5、甲方及设计单位提出的监测要求。三、监测项目及测点数量本项基坑支护结构的安全监测工程，监测内容包括基坑支护结构水平位移及沉降观测、支护桩测斜、地下水位监测、支撑轴力监测、周边建筑物沉降观测、支撑立柱沉降观测、周边道路及管线上部地表沉降观测等项目。监测项目及监测点布置数量见下表所示。监测项目一览表序号监测项目单位数量测点编号监测目的1支护结构顶部水平位移监测点25V1~V25监测支护结构顶部水平位移变形情况。2支护结构顶部竖向位移监测点25V1~V25监测支护结构顶部垂直位移变形情况，与水平位移采用一体化监测点。3深层水平位移（测斜）孔9X1~X9监测基坑支护不同深度处的侧向位移情况，了解桩墙挠曲程度。4支撑立柱沉降观测点点3LZ1~LZ3监测支撑立柱的沉降变形情况。5内支撑钢筋应力监测点12Z1~Z12监测支撑梁轴力变化情况。6地下水位监测孔9S1~S9监测基坑外地下水位的变化情况。7周边地表竖向沉降点25D1~D25监测支护结构上部地面垂直位移变形情况8地下管线沉降和位移观测点17L1~L17监测基坑周边地下管线沉降和位移变形情况。9周边建筑、电线杆、塔等沉降、倾斜点11T1~T11了解基坑周边原有建筑物因开挖而引起的竖向位移变形情况及其受损坏的程度。10周边建筑、地表裂缝点2F1~F2视现场情况确定，暂定2点。四、监测方法及技术措施（一）基坑支护结构顶部水平位移观测基坑支护结构顶部水平位移有如下特点：变形测量主要关注测点的坐标变化值，对坐标的变化量精度要求很高，而对测点的绝对坐标值测量精度要求不高；变形有明显的方向性，主要位移一般指向临空侧；场地通视条件差，且受施工影响大；场地内较难有合适的测量基准点。根据基坑水平位移的特点，本项目选用两级测量体系。1、在远离待测基坑的稳定处埋设三个地表墩式浅基准点K1、K2及K3作为水平位移测量的基准点，基准点采用钻孔置入法埋设（如附图一所示），如有可能应设立工作墩台以减少对中误差。点K1、K2及K3组成一个边角控制网，另外选取远处的一个固定目标作为定向及检查。监测过程中，应定期对基准网进行联测检校，以确保基准点的稳定性，其观测技术要求如下表：等级最弱边边长中误差（mm）平均边长（m）测角中误差（″）最弱边边长相对误差二级±3.0300±1.51：1000002、分别在三个基准点上安置全站仪，采用极坐标法或前方交会法测量变形点的坐标变化。该方法在保证对位移测量精度的同时避免了基准点位移对测量产生的影响。3、测量使用高精度全站仪测量待测点的平面坐标，提供主要位移方向的变形数据。位移量计算公式：坐标增量ΔXn=Xn-Xn-1，ΔYn=Yn-Yn-1，选取与基坑边线垂直方向的坐标增量作为观测点的本次位移量，各次位移量之和即为该点的累计位移量。4、为保证测量精度，测量时应注意以下几方面：1）采用精密全站仪进行测量，宜采用测角2＂，测距±2±2ppm的高精度全站仪进行测量；2）固定测量仪器、测量方法及测量人员进行观测；3）气候对测量精度有较大影响，应在适宜的条件下观测，避免在烈日下作业；4）测量基准点在基坑施工影响范围外布置，一般情况选在3倍基坑开挖深度范围外稳定处；5）在基坑边角设立架站测墩，作为工作基点，采用强制对中，减少仪器对中误差；设立测点测墩，强制对中棱镜，减少测点对中误差，同时改善通视条件；6）工作基点应定期校核。若工作基点附近基坑正在进行土方开挖，则每次测量均应校核；工作基点坐标宜用交会法测量。7）建立独立坐标系统，坐标系的一个方向应与基坑轴线方向基本平行；应选择一个远处固定标志作为定向检查方向；8）测量视线一般宜控制在100m内；9）监测精度：监测点坐标中误差≤1.5mm。（二）基坑支护结构顶部、支撑立柱顶部、周边建筑物及周边道路管线上部沉降观测1、监测方法本工程使用几何水准方法进行沉降观测。2、基准点埋设在远离待测基坑的基础已稳定的建筑物上埋设两个浅水准点BM1及BM2作为沉降观测的基准点。3、精密水准测量1）、监测点线路应布设成环形网并采用水准测量方法观测。2）、采用仪器：采用精密自动安平水准仪加测微器配合铟瓦合金水准标尺进行观测。使用的水准仪、水准标尺在项目开始和结束后应进行检验，项目进行中也应定期检验。水准仪检验后i角不得大于15″，水准标尺分划线的分米分划线误差和米分划间隔真长与名义长度之差不得大于0.1mm。3）、水准观测技术要求：按照二级变形观测（国家一等水准测量）的技术要求施测。观测要求如下表所示。视线长度、前后视距差和视线高度（m）类别视线长度前后视距差前后视距累积差视线高度控制网≤25≤1≤2≥0.3沉降点≤30≤2≤3≥0.2水准观测的限差（mm）类别基辅分划读数之差基辅分划所测高差之差往返较差及附合或环线闭合差单程双站所测高差较差控制网0.30.50.3n0.2n沉降点0.50.71.0n0.7n式中n――代表测站数4)、水准观测应符合下列要求：应在标尺分划线成像清晰和稳定的条件下进行观测，阳光强烈、风力较大以致难以照准时不得进行观测；必须严格按照光学或数字水准仪的使用规范进行测量；每测段的测站数应为偶数，同一测站上观测不准两次调焦；当测站观测限差超限时，应立即重测。4、测量精度：监测点测站高差中误差≤0.3mm。（三）支护结构测斜1、监测方法在支护桩内预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。2、测斜管埋设测斜管应在基坑开挖1周前埋设，埋设时应符合下列要求：（1）埋设前应检查测斜管的质量，测斜管连接时应保证下、下管段的导槽相互对准顺畅，接头处应密封处理，并注意保证管口的封盖；（2）测斜管长度应与围护墙深度一致或不小于所监测土层的深度；以下部管端作为位移基准点，应保证测斜管进入稳定土层2～3m，测斜管与钻孔之间孔隙应填充密实；（3）埋设时测斜管应保持竖直无扭转，其中一组导槽方向应与所需测量的方向一致，即垂直于基坑边缘。3、测量仪器测试采用北京航天三十三所制造的CX-06A型数字测斜仪及读数仪。4、测试方法以埋设至稳定土层的测斜管底端为基准，每往上0.5m使用测斜仪测读一次数据，得到测斜管每0.5m处相对于管底的倾斜量，基坑施工过程通过每期观测值与初始值的变化量，计算出每期桩体或土体不同深度的位移量。在测量环节，应注意以下内容：1）、测斜仪探头严禁震动、碰撞；2）、测斜仪探头放至孔底后应停留一段时间，待探头温度和测孔内的温度一致后方可开始测量；3）、正反方向双向测量消除仪器零飘误差；4）、使用管口限位环，确保每次在同一位置测量。5、测量精度：测斜仪的精度要求不应小于下表规定。基坑类别一级二级和三级系统精度mm/m0.100.25分辨率mm/500mm0.020.02（四）、地下水位监测1、监测方法：在基坑周边土体中埋设地下水位观测孔，采用水位计进行地下水位量测。2、水位观测管的埋设方法：水位管采用钻探成孔法埋设。水位管宜选用直径50mm左右的硬质塑料管，管底加盖密封，防止泥沙进入管中。管下部留出0.5～1.0m的沉淀段（不打孔），用来沉积滤水段带入的少量泥沙，中部管壁周围钻出6～8列直径为6mm左右的滤水孔，纵向间距50～100mm。相邻两列的孔交错排列，呈梅花状布置。管上部留出0.5～1.0m为管口段（不打孔），以保证封口质量。管壁外包扎过滤层，过滤层可选用土工织物或网纱。管壁与孔壁之间用净砂回填至地表0.5m处，再用粘土封顶，以防地表水流入，管口砌保护墩，管口高出地表30cm，加盖防止地表水流入。3、监测精度：地下水位监测精度应不低于10mm。（五）、支撑轴力监测1、监测方法：通过在支撑梁钢筋上焊接钢筋应力计，通过频率仪进行量测。2、钢筋应力计埋设方法：(1)准备：根据图纸位置，选择受力主筋，切断钢筋，切断长度根据仪器长度和搭接要求确定。(2)按钢筋直径选配相应规格的钢筋计，将钢筋计表面的铁锈除尽。(3)钢筋计与钢筋焊接采用对焊、坡口焊或熔槽焊，轴心必须对正重合，焊接强度不低于受力钢筋强度。将钢筋计与钢筋的中心线对正，然后焊接。焊接时，仪器要包上湿绵丝并不断浇冷水，直至焊接完毕；边焊接边监测，保证仪器内部温度低于70℃，焊缝在冷却前切忌浇冷水。(4)选用锥螺纹连接的钢筋计，需要在裁截后的主筋及仪器两端加工好锥螺纹；(5)经现场监测后，确定仪器工作正常后，方可浇筑混凝土，仪器周围人工振捣密实。凝土初凝后测得基准值。(6)引线至临时接线箱并检查仪器标识，测试电缆要绑在钢筋的下部，以防混凝土浇筑时，损伤电缆。(7)最后测试读数，填写安装记录，浇筑砼时有专人保护仪器。3、应力计量程及监测精度要求：应力计或应变计的量程应达到最大设计值的1.2倍，量测精度应不低于0.5％F·S，分辩率应不低于0.2％F·S。五、监测仪器设备仪器设备的选择是测量方案的重要组成部分，仪器设备的精度、稳定性直接关系到测量数据的准确性、可靠性，是测量项目能否成功的关键因素之一。本方案各项目的仪器设备见下表所示。测量仪器、设备型号表序号监测项目仪器名称仪器型号仪器产地仪器标称精度1水平位移全站仪拓普康332N日本测角±2″，测距±2mm±2ppm×D2沉降水准仪徕卡NA2+GPM3瑞士±0.3mm/km3测斜精密测斜仪CX-06A型北京±0.2mm4地下水位水位计钢尺水位计江苏5mm5支撑轴力钢筋应力计振弦式频率仪XPO2型江苏≤1/100（F.s）六、测点布置和监控量（一）测点布置测点布置以对基坑围护结构及周围建筑物变形情况要有较全面的了解为原则，同时，突出直接反映支护系统安全的重点项目和重点部位。各项目具体布置如下：1、支护结构顶部水平位移及沉降观测该项目是基坑监测的基本项目，它全面反映基坑支护结构顶部的水平位移及垂直位移变形情况。在基坑顶部边缘埋设水平位移及沉降一体化观测点25个，约15m布设一个测点，编号为V1~V25。平面位置如附图四所示。观测点采用冲击钻钻孔置入法埋设，如附图二所示。2、测斜该项目是基坑监测的重点项目，它突出反映某重点位置基坑支护不同深度的连续变形情况。测斜管采用预埋设法，施工时，将测斜管绑扎在选定埋设测斜管位置的钢筋结构内，然后浇灌砼即可。共布设9个测斜孔，编号为X1~X9。测斜孔平面位置如附图四所示。3、地下水位监测水位监测点应沿基坑周边、被保护对象（如建筑物、地下管线等）周边或在两者之间布置，相邻建（构）筑物、重要的地下管线或管线密集处应布置水位监测点；如有止水帷幕，宜布置在止水帷幕的外侧2m处。对于本基坑工程，拟设置地下水位监测孔9个，编号为S1~S9。平面位置如附图四所示。4、支撑轴力选择轴力较大或重要的支撑梁设置监测断面，本程共设12个支撑轴力监测点，编号为Z1~Z12。平面布置如附图四所示。5、周边建筑物沉降观测该项目是基坑监测的重点项目，反映基坑周边建筑物的沉降变形情况及受基坑施工影响的程度。观测点布设在基坑周边建筑物角部柱位及基坑周边道路路面上，拟布设11个沉降观测点，编号为