地下室鋼板樁圍護基坑監(jiān)測技術(shù)方案（2014）

1、 杭州江干區(qū)丁橋西單元R21-06地塊基坑監(jiān)測方案 第 PAGE 15 頁 共 NUMPAGES 15 頁杭州江干區(qū)丁橋西單元R21-06地塊基坑監(jiān)測技術(shù)方案2014-08-28杭州江干區(qū)丁橋西單元R21-06地塊基坑監(jiān)測技術(shù)方案 審核： 校對： 編制：檢測單位： 檢測資質(zhì)號：檢測單位地址： 郵政編碼：聯(lián)系電話： 目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc386557930 一、工程概況 PAGEREF _Toc386557930 h 4 HYPERLINK l _Toc386557931 二監(jiān)測技術(shù)依據(jù) PAGEREF _Toc386557931 h 4 HYP

2、ERLINK l _Toc386557932 三、監(jiān)測實施方案4 HYPERLINK l _Toc386557933 3.1 監(jiān)測目的4 HYPERLINK l _Toc386557934 3.2 各監(jiān)測項目實施 PAGEREF _Toc386557934 h 5 HYPERLINK l _Toc386557935 3.2.1深層水平位移監(jiān)測 PAGEREF _Toc386557935 h 5 HYPERLINK l _Toc386557936 3.2.2地下水位監(jiān)測 PAGEREF _Toc386557936 h 7 HYPERLINK l _Toc386557937 3.2.3地表、道路及

3、管線沉降監(jiān)測 PAGEREF _Toc386557937 h 8 HYPERLINK l _Toc386557938 3.2.4支撐軸力監(jiān)測9 HYPERLINK l _Toc386557940 3.3監(jiān)測頻率、預(yù)警值及報警值 PAGEREF _Toc386557940 h 10 HYPERLINK l _Toc386557941 3.3.1監(jiān)測頻率 PAGEREF _Toc386557941 h 11 HYPERLINK l _Toc386557942 3.3.2監(jiān)測報警值 PAGEREF _Toc386557942 h 11 HYPERLINK l _Toc386557943 3.3.3監(jiān)

4、測預(yù)警 PAGEREF _Toc386557943 h 11 HYPERLINK l _Toc386557944 3.4數(shù)據(jù)分析、信息聯(lián)動12 HYPERLINK l _Toc386557945 3.4.1數(shù)據(jù)分析方法 PAGEREF _Toc386557945 h 12 HYPERLINK l _Toc386557946 3.4.2數(shù)據(jù)記錄制度及分析 PAGEREF _Toc386557946 h 12 HYPERLINK l _Toc386557947 3.4.4監(jiān)測信息聯(lián)動 PAGEREF _Toc386557947 h 13 HYPERLINK l _Toc386557948 3.5監(jiān)

5、測人員及設(shè)備表 PAGEREF _Toc386557948 h 14 HYPERLINK l _Toc386557949 3.5.1擬派項目人員匯總匯表 PAGEREF _Toc386557949 h 14 HYPERLINK l _Toc386557950 3.5.2擬投入項目設(shè)備總匯表14杭州XX地塊基坑監(jiān)測技術(shù)方案一、工程概況（1）杭州XX地塊項目，位于杭州市江干區(qū)。擬建工程為一層地下室，開挖深度為4.250m；局部為二層地下室，開挖深度為10.250m。該工程采用鋼板樁（部分采用圍護鉆孔灌注樁）的圍護方式進行基坑支護。（2）根據(jù)合同及設(shè)計圖紙，監(jiān)測項目及工作量暫定如下：1. 深層土體位

6、移監(jiān)測（測斜），11根，孔深24m；15根，孔深12m；2. 圍護墻頂水平、垂直位移監(jiān)測，67點；3. 地表沉降觀測，59點；4. 水位監(jiān)測，16根，孔深12m；5. 道路及管線沉降觀測點，10點；6. 支撐軸力，3組；監(jiān)測點平面位置詳見設(shè)計圖紙二監(jiān)測技術(shù)依據(jù)（1）杭州江干區(qū)丁橋西單元R21-06地塊基坑圍護設(shè)計圖紙；（2）建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（GB 50497-2009）；（3）建筑變形測量規(guī)范（JGJT8-2007）；（4）建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程（JGJ120-2012）；（5）國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范（GB12897-2006）；（6）建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50202-2

7、002；（7）國家其他監(jiān)測、測量規(guī)范和強制性標(biāo)準(zhǔn)。三、監(jiān)測實施方案3.1 監(jiān)測目的（1）通過監(jiān)控量測，了解施工階段土層與支護結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，明確工程施工對地層、周邊環(huán)境的影響程度及其可能產(chǎn)生失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)，把握施工過程中圍護結(jié)構(gòu)所處的安全狀態(tài)。確?；庸こ贪踩⒎€(wěn)定，施工影響區(qū)域內(nèi)的已有建（構(gòu)）筑物、地下管線安全穩(wěn)定。（2）用現(xiàn)場實測的結(jié)果彌補理論分析的不足，并把監(jiān)控量測結(jié)果反饋到設(shè)計和施工中，在施工過程中，及時掌握土層和圍護結(jié)構(gòu)的變位與受力信息，以便采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施（3）對工程施工可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進行全面監(jiān)控，判斷基坑施工、淺埋暗挖法施工對周圍環(huán)境（建筑物、地下管線、地鐵等）的影響程

8、度，尋求預(yù)防辦法。3.2 各監(jiān)測項目實施3.2.1深層水平位移監(jiān)測坑周土體的深層水平位移的監(jiān)測采用在土體中預(yù)埋測斜管、通過測斜儀觀測各深度處水平位移的方法。測斜儀的精度要求不宜小于表3.5.3-1的規(guī)定。表3.5.3-1 測斜儀精度表基坑類別一級二級和三級系統(tǒng)精度mm/m0.100.25分辨率mm/500mm0.020.02測斜管采用PVC工程塑料管，直徑宜為4590mm，管內(nèi)應(yīng)有兩組相互垂直的縱向?qū)Р?。測斜管應(yīng)在基坑開挖1周前埋設(shè)，埋設(shè)時應(yīng)符合下列要求：（1）埋設(shè)前應(yīng)檢查測斜管質(zhì)量，測斜管連接時應(yīng)保證上、下管段的導(dǎo)槽相互對準(zhǔn)順暢，接頭處應(yīng)密封處理，并注意保證管口的封蓋；（2）測斜管長度應(yīng)與圍

9、護墻深度一致或不小于所監(jiān)測土層的深度；當(dāng)以下部管端作為位移基準(zhǔn)點時，應(yīng)保證測斜管進入穩(wěn)定土層23m；測斜管與鉆孔之間孔隙應(yīng)填充密實；（3）埋設(shè)時測斜管應(yīng)保持豎直無扭轉(zhuǎn)，其中一組導(dǎo)槽方向應(yīng)與所需測量的方向一致。（4）測斜儀應(yīng)下入測斜管底510min，待探頭接近管內(nèi)溫度后再量測，每個監(jiān)測方向均應(yīng)進行正、反兩次量測。當(dāng)以上部管口作為深層水平位移相對基準(zhǔn)點時，每次監(jiān)測均應(yīng)測定孔口坐標(biāo)的變化。（5）測試時，測斜儀探頭沿導(dǎo)槽緩緩沉至孔底，在恒溫一段時間后，自下而上逐段（間隔1米）測出X方向上的位移。同時用光學(xué)儀器測量管頂位移作為控制值。在基坑開挖前，分二次對每一測斜孔測量各深度點的傾斜值，取其平均值作為原

10、始偏移值?！啊敝当硎鞠蚧觾?nèi)位移，“”值表示向基坑外位移。（6）測試原理見下圖：圖9-4 測斜儀工作原理示意圖計算公式：式中： Xi 為i深度的累計位移(計算結(jié)果精確至0.1mm ) Xi 為i深度的本次坐標(biāo)(mm) Xi0 為i深度的初始坐標(biāo)(mm) Aj為儀器在0方向的讀數(shù) Bj為儀器在180方向上的讀數(shù) C為探頭標(biāo)定系數(shù) L為探頭長度(mm) j為傾角3.2.2地下水位監(jiān)測地下水位監(jiān)測宜采通過孔內(nèi)設(shè)置水位管，采用水位計等方法進行測量。地下水位監(jiān)測精度不宜低于10mm。水位管應(yīng)在基坑施工前埋設(shè)，濾管長度應(yīng)滿足測量要求；承壓水位監(jiān)測時被測含水層與其他含水層之間應(yīng)采取有效的隔水措施。水位管埋設(shè)

11、后，應(yīng)逐日連續(xù)觀測水位并取得穩(wěn)定值初始值。水位孔埋設(shè)示意圖回填黃砂透水段PVC管填瓜子片片基坑開挖后，圍護結(jié)構(gòu)的地下水位狀態(tài)進行監(jiān)控，以防止圍護滲漏水引起坑外大量水土向基坑內(nèi)流入，使基坑部分破壞或周圍土體流失導(dǎo)致周邊建筑物與地下管線破壞；并對坑內(nèi)降水狀態(tài)進行預(yù)測。采用電感應(yīng)水位測試儀（或鋼尺）加水準(zhǔn)儀進行測試。其中水準(zhǔn)儀用于量測水位管頂?shù)慕^對標(biāo)高，每隔一定時間應(yīng)測一次管頂標(biāo)高。用鉆機埋設(shè)水位觀測管，管長與基坑深度相同，在開挖前埋設(shè)好。在鉆機成孔至孔底標(biāo)高后清孔，孔底部以上2m段安放52的PVC透水管，在其外側(cè)用濾網(wǎng)布裹扎好。然后將水位管插入孔內(nèi)。在透水管段孔內(nèi)回填中粗砂，以保持良好透水性，其它

12、段回填泥球或粘土將孔隙填實（如圖9-2）。成孔后加清水，檢驗成孔質(zhì)量，孔口用蓋子蓋好，防止地表水進入孔內(nèi)。水準(zhǔn)聯(lián)測各管口高程h孔口后，直接用鋼尺水位儀測試水位管內(nèi)水位深度。慢慢將探頭放入水面，剛接觸水面時在鋼尺上讀數(shù)一次，然后慢慢將探頭拉出水面，當(dāng)探頭剛離開水面時在鋼尺上再讀數(shù)一次，取兩次平均值即為水面之深度h深。特別需要注意的是：初值的測定在開工前23天，在晴天連續(xù)測試水位取其平均值為水位初始值；遇雨天，在雨天后12天測定初始值 ，以減小外界因素的影響。水位監(jiān)測計算公式如下： h水 = h孔口一h深 dh水i = h水i一h水i-1 Dh水i = (dh水1 + dh水2 + + dh水i)

13、式中： h水 水位高程 h孔口 管口高程 h深 地下水位深（管口與管內(nèi)水面之深度） dh水i 本次水位變化 Dh水i 累計水位變化3.2.3地表、道路及管線沉降監(jiān)測（1）水準(zhǔn)基點布設(shè)水準(zhǔn)基點控制網(wǎng)布設(shè)的基本原則采用分級，首先根據(jù)區(qū)間周邊建筑物（構(gòu)筑物）監(jiān)測點分布情況，布設(shè)首級控制網(wǎng)（起始、閉合于水準(zhǔn)基點），觀測首級控制點高程；其次，布設(shè)二等水準(zhǔn)網(wǎng)（起始、閉合于首級控制點），觀測各沉降點高程。首級控制和二等控制布設(shè)成附合路線或閉合路線均可，具體采用那種路線，根據(jù)觀測點分布情況和建筑物密集程度決定。在布設(shè)水準(zhǔn)控制路線時，為確保前后視距差滿足二等精度要求，同時滿足變形監(jiān)測的“四定”要求（測站固定、儀

14、器固定、人員固定、觀測路線固定），在布設(shè)的同時量測出每次儀器的安置位置，并用紅油漆在地面做出標(biāo)記。本工程布設(shè)至少3個基準(zhǔn)點。基準(zhǔn)點均應(yīng)位于施工影響區(qū)以外相對穩(wěn)定的地區(qū)，點位要深埋，其位置應(yīng)方便由基準(zhǔn)點向監(jiān)測點引測。鑒于基準(zhǔn)點是位移監(jiān)測的起算點，因此要注意保持基準(zhǔn)點之間的圖形結(jié)構(gòu)，以保證足夠的精度，點與點之間的距離應(yīng)大于30米。（2）工作基點布設(shè)為了工作方便可根據(jù)場地條件設(shè)工作基點，工作基點布設(shè)于基坑開挖邊界30米之外，其數(shù)量分布在保證觀測精度的前提下，設(shè)于施工、施測方便和便于保存的地方。（3） 觀測方法a. 基準(zhǔn)網(wǎng)觀測按垂直沉降監(jiān)測國家二等水準(zhǔn)測量精度的技術(shù)要求進行觀測，閉合差mm，高程中誤差

15、0.15mm，相鄰基準(zhǔn)點高差中誤差0.3mm。b. 沉降觀測點的觀測按國家二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測。沉降觀測的精度指標(biāo)：環(huán)線閉合差mm，每站高差中誤差mm，視線高0.3m。每次觀測時，必須按附合水準(zhǔn)路線至少聯(lián)測兩個水準(zhǔn)基點，以保證有必要的檢核條件，減少測量誤差的發(fā)生。另外為保證測量成果的準(zhǔn)確性，在進行觀測點的首次觀測時，必須連續(xù)測量兩次，取其平均值作為沉降觀測點的原始數(shù)據(jù)。（4）精度分析根據(jù)使用的精密水準(zhǔn)儀蘇州第一光學(xué)儀器廠DSZ2（ZFCWQ測微器）的精度是每公里偶然中誤差為0.3mm，同時考慮本工程是按照變形監(jiān)測二級精度進行觀測，其視線長度50m。（5） 數(shù)據(jù)記錄及平差處理觀測數(shù)據(jù)由觀測

16、人員進行記錄，各項限差都按規(guī)范規(guī)定的指標(biāo)進行控制。根據(jù)各期高程值，計算沉降量、累積沉降量。（6）管線沉降監(jiān)測的方法如果條件允許，地下管線的觀測點盡量布設(shè)在管線的端點、轉(zhuǎn)角點和必要的中間部位，并且測點宜直接布設(shè)在管線本身，也可以設(shè)在靠近管線底面的土體中。3.2.4支撐結(jié)構(gòu)軸力監(jiān)測 基坑開挖過程中支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化可通過在結(jié)構(gòu)內(nèi)部或表面安裝應(yīng)力計進行量測。對于鋼筋混凝土支撐，宜采用鋼筋應(yīng)力計（鋼筋計）或混凝土應(yīng)變計進行量測；對于鋼結(jié)構(gòu)支撐，宜采用軸力計進行量測。支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測值應(yīng)考慮溫度變化的影響，對鋼筋混凝土支撐尚應(yīng)考慮混凝土收縮、徐變以及裂縫開展的影響。應(yīng)力計或應(yīng)變計的量程宜為最大設(shè)計值的1.

17、2倍，分辨率不宜低于0.2%FS，精度不宜低于0.5%FS。內(nèi)力監(jiān)測元件宜在相應(yīng)工序施工時埋設(shè)并在開挖前取得穩(wěn)定初始值。對于振弦式混凝土應(yīng)變計，按式（8.6-1）計算支撐軸力：（9.7-1） 對于振弦式鋼筋應(yīng)力計，按式（8.6-2）計算支撐軸力：（9.7-2）式中 N支撐軸力(kN) Ab,As支撐截面面積和鋼筋截面面積(m2) EC，Es混凝土、鋼筋彈性模量(kPa) fi應(yīng)變計的本次讀數(shù)(Hz) f0應(yīng)變計的初始讀數(shù)(Hz) Kc應(yīng)變計的標(biāo)定系數(shù)(106/Hz2) Ks應(yīng)力計的標(biāo)定系數(shù)(kN/Hz2) Tb應(yīng)變計的溫度修正系數(shù)(106/) Ts應(yīng)力計的溫度修正系數(shù)(kN/) Ti應(yīng)變計的本

18、次測試溫度值() T0應(yīng)變計的初始測試溫度值()對于振弦式應(yīng)力計，圍護墻體內(nèi)力、立柱內(nèi)力、圍檁內(nèi)力的計算公式與上式基本相同，按式（8.6-3）計算內(nèi)力：（9.7-3） 式中 結(jié)構(gòu)內(nèi)力(kPa)； Ai鋼筋計截面面積(m2)支撐施工時在鋼筋綁扎完成后、支模前，將鋼筋應(yīng)力計焊接（或綁扎）在主筋上，應(yīng)力計的電纜用PVC管保護后引出。應(yīng)力計安排在指定被測支撐（直撐或斜撐）的監(jiān)測截面上，本工程在被測截面上下主鋼筋上對稱面設(shè)2個鋼筋計，組成一組測點，以便消除誤差的影響。3.3監(jiān)測頻率、預(yù)警值及報警值3.3.1監(jiān)測頻率根據(jù)設(shè)計圖紙要求：監(jiān)測單位在基坑開挖前應(yīng)做好監(jiān)測的準(zhǔn)備工作，測得初始數(shù)據(jù)。監(jiān)測頻率開挖期間

19、為1次/1天，如遇位移、沉降變化速率較大時監(jiān)測數(shù)據(jù)報警，則增加觀測頻率，直至監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定（消警）?；拥装鍧仓瓿珊蟀匆?guī)范要求頻率進行監(jiān)測。3.3.2監(jiān)測報警值根據(jù)設(shè)計圖紙要求，1）深層土體水平位移警戒值為：連續(xù)三天超過4mm/天，或累計位移值40mm；2）地下水位監(jiān)測：日變化量超過500mm，或累計達到1000mm；3）地表沉降監(jiān)測：地表沉降量累計超過35mm。4）道路管線沉降監(jiān)測：累計沉降量超過25mm。5）圍護墻頂水平、及垂直位移監(jiān)測：累計位移超過35mm。6）支撐軸力監(jiān)測：超過5000KN。3.3.3監(jiān)測預(yù)警在一般工程情況下，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警值的80%時，視為已達到監(jiān)測預(yù)警狀態(tài)，即開

20、始啟動各項預(yù)警措施，包括不限于通知建設(shè)相關(guān)各方，并及時分析原因，擬定后續(xù)監(jiān)測方案。3.4數(shù)據(jù)分析、信息聯(lián)動3.4.1數(shù)據(jù)分析方法（1）力學(xué)計算法支護系統(tǒng)是確保施工安全與進度的關(guān)鍵?？梢酝ㄟ^力學(xué)計算來調(diào)整和確定支護系統(tǒng)。力學(xué)計算所需的輸入數(shù)據(jù)則采用反分析技術(shù)根據(jù)現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)推算而的如塑性區(qū)半徑、初始地應(yīng)力、巖土體變形模量、巖土體流變參數(shù)、支護荷載分布。這些數(shù)據(jù)是對支護系統(tǒng)進行計算所需要的。（2） 觀測資料分析法此法也是建立在現(xiàn)場量測的基礎(chǔ)之上；其核心是根據(jù)經(jīng)驗建立一些判斷標(biāo)準(zhǔn)來直接根據(jù)量測結(jié)果或回歸分析數(shù)據(jù)來判斷支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和支護系統(tǒng)的工作狀態(tài)。在施工監(jiān)測過程中，數(shù)據(jù)“異?！爆F(xiàn)象的出現(xiàn)可以作

21、為調(diào)整支護參數(shù)和采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施的依據(jù)。何為“異?！?，這就需針對不同的工程條件（支護地層，基礎(chǔ)埋深，支護施工方法等）建立一些根據(jù)量測數(shù)據(jù)對支護結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定性和支護系統(tǒng)的工作條件進行判斷的準(zhǔn)則，根據(jù)現(xiàn)場量測的位移時間曲線進行如下判斷 = 1 * GB3 說明變形速率不斷下降，位移趨于穩(wěn)定； = 2 * GB3 表明變形速率保持不變，變形持續(xù)發(fā)展，須發(fā)出警告并要求及時加強支護系統(tǒng)； = 3 * GB3 則表示已進入危險狀態(tài)，變形加速發(fā)展，須立即停工，采取有效的工程措施進行加固。3.4.2數(shù)據(jù)記錄制度及分析當(dāng)取得各種監(jiān)測資料后，及時進行處理分析，繪制相應(yīng)圖表，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行回歸分析，預(yù)測結(jié)構(gòu)物的

22、安全性，確定工程技術(shù)措施。每一測點的監(jiān)測結(jié)果要根據(jù)其位移變化速率和管理基準(zhǔn)等綜合判斷結(jié)構(gòu)和建筑物的安全狀況，并編寫日報表，及時反饋指導(dǎo)施工，達到安全、快速、高效施工之目的。測量組與監(jiān)測工程師密切配合工作，及時向監(jiān)理工程師報告情況和問題，并提供有關(guān)切實可靠的數(shù)據(jù)記錄。數(shù)據(jù)記錄有以下幾點內(nèi)容。（1）數(shù)據(jù)采集通過現(xiàn)場監(jiān)測取得資料及與之相關(guān)的其它資料搜集、記錄等分析整理成報告。本監(jiān)測項目采用的儀器設(shè)備各類繁多，有的儀器（如水準(zhǔn)儀等）需人工讀數(shù)、記錄，然后將實測數(shù)據(jù)輸入計算機，有的儀器（如全站儀）則自動數(shù)據(jù)采集，并將量測值自動傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。無論人工測讀還是自動記錄，均需業(yè)務(wù)人員掌握專業(yè)技術(shù)，只有精通專業(yè)技術(shù)才能更好的發(fā)揮技術(shù)水平作用。（2） 資料整理當(dāng)收集到觀測后應(yīng)立即對原始資料進行校核和整理，并對原始觀測值的檢驗、物理量的計算、填表制圖，異常值的剔除、初步分析和整編等，將檢驗過的數(shù)據(jù)輸入計算機的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行分析與處理。（3） 數(shù)據(jù)分析現(xiàn)場監(jiān)測的各類數(shù)據(jù)及時繪制成時態(tài)曲線，并注明施工工序和開挖深度。當(dāng)位移時態(tài)曲線的曲率趨于平緩時，應(yīng)對數(shù)據(jù)進行回歸分析或其他數(shù)學(xué)方法分析，以推算最終位移值，確定位移變化規(guī)律。資料分析采用的是比較法、作圖法和數(shù)學(xué)、物理模型，分析各監(jiān)測物理量值大小、變化規(guī)律、發(fā)展趨勢，以對工程的安全狀態(tài)和應(yīng)采取的