開封中原明珠基坑變形監(jiān)測方案設(shè)計

開封中原明珠基坑變形監(jiān)測方案設(shè)計目錄5902摘要 緒論1.1工程概況擬建的中原明珠項目位于開封市的西部，東臨黃河路北段，西臨電視塔。本工程建筑層數(shù)為地上4層（局部為5層），為綜合商業(yè)項目，場區(qū)均設(shè)有2層地下建筑，框架結(jié)構(gòu)。建設(shè)用地約為31122.00平方米。此次基坑開挖最深約11米。1.2場地工程地質(zhì)條件1.2.1地形、地貌及地層結(jié)構(gòu)及巖性特征根據(jù)野外鉆探揭示，（1）-（4）層為第四紀(jì)全新世沖積、洪積形成的地層，以粉土、粉質(zhì)粘土為主；（5）-（9）層為第四紀(jì)晚更新世沖積形成的地層，以粉土、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土為主。分述如下：（1）粉土(Q34)：層頂高程72.90-73.86，平均層頂高程73.27；層厚2.00-4.00m，平均層厚3.05m。該層以黃褐色粉土為主，砂質(zhì)含量高,局部見黃褐色粉砂。干強度低，韌性低。該層在場區(qū)的南部上部局部存在1.0米左右的雜填土，雜質(zhì)成分以建筑垃圾為主。該層層位穩(wěn)定，分布連續(xù)，頂界有起伏，厚度有變化。（2）粉土(Q34)：層頂高程69.52-71.19，平均層頂高程70.25；層厚0.60-2.30m，平均層厚1.42m。黃褐色，稍密，濕-很濕，土質(zhì)均勻、純凈，砂感，搖振反應(yīng)迅速，無光澤反應(yīng)，干強度低，韌性低。該層層界稍有起伏，厚度稍有變化。（3）粉土(Q34)：層頂高程67.91-69.49，平均層頂高程68.81；層厚1.00-3.00m，平均層厚1.94m。黃褐色，稍-中密，很濕，土質(zhì)均勻、純凈，砂感，局部砂質(zhì)含量高。搖振反應(yīng)迅速，無光澤反應(yīng)，干強度低，韌性低。該層層界稍有起伏，厚度稍有變化。（4）層粉質(zhì)粘土（Q34）：層頂高程66.22-67.67，平均層頂高程66.90；層厚2.50-6.00m，平均層厚4.15m。黃褐-灰褐色，軟塑狀，土質(zhì)稍不均勻，具腐臭味，有機質(zhì)含量高,無搖振反應(yīng)，干強度中等，韌性中等，稍有光澤。該層上部局部夾有黃褐色粉土薄層。該層分布連續(xù)，層界起伏較大。（5）層粉土（Q34）：層頂高程60.90-64.69，平均層頂高程62.71；層厚0.00-5.90m，平均層厚2.70m。黃褐色，中密，濕，土質(zhì)均勻、純凈，砂感，局部砂質(zhì)含量高，搖振反應(yīng)迅速，無光澤反應(yīng)，干強度低，韌性低。該層局部孔缺失。（6）層粉土（Q34）：層頂高程58.05-62.96，平均層頂高程60.07；層厚0.00-3.80m，平均層厚2.11m。黃褐色，稍密，很濕，土質(zhì)均勻、純凈，局部略粘，干強度低，韌性低，搖振反應(yīng)迅速，含鈣質(zhì)結(jié)核，見鐵銹質(zhì)侵染。該層局部孔缺失。（7）層粉土（Q24）：層頂高程58.05-62.96，平均層頂高程60.07；平均層厚3.80m。該層以黃褐色粉土為主，色斑雜，中密，濕，砂質(zhì)含量高，局部見黃褐色粉砂薄層。干強度低，韌性低，搖振反應(yīng)迅速，含鈣質(zhì)結(jié)核，見鐵銹質(zhì)侵染。該層局部孔位強度較低，成分以黃褐色粉土為主，在剖面圖上以（7）1層表示。局部孔未穿透該層。（8）粉質(zhì)粘土（Q24）：層頂高程53.24-55.92，平均層頂高程54.24；平均層厚2.36m。該層以黃褐色可-硬塑狀粉質(zhì)粘土為主，土質(zhì)均勻，純凈，，局部為黃褐色粉土薄層。干強度高，韌性高，無搖振反應(yīng)，見鐵銹質(zhì)侵染。（9）細(xì)砂（Q14）：層頂高程50.52-52.86，平均層頂高程51.87；該層未揭穿，最大穿見厚度9.00m。褐黃-黃褐色，密實，濕-飽和，砂質(zhì)純凈、均勻，磨圓度較好，級配均勻，礦物成份以石英、長石為主，含少量云母，可見少量淡水螺片，見小粒徑鈣質(zhì)結(jié)核。由上至下粒徑逐漸變粗，由粉細(xì)砂變?yōu)榧?xì)砂。1.2.2地下水位條件本場地勘察期間，初見地下水位埋深3.5m左右，穩(wěn)定地下水位埋深4.2-5.1m，近3-5年最高水位約3.0m。屬第四系松散巖類孔隙潛水，地下水的補給主要為大氣降水，水位隨季節(jié)有一定波動，年變化幅度1.0m-2.0m。本場地環(huán)境類型為Ⅱ類。根據(jù)場地水質(zhì)分析結(jié)果，具體判別如表2.4所示。表2.4環(huán)境水腐蝕性判別表腐蝕介質(zhì)含量判別標(biāo)準(zhǔn)建筑材料評價SO42-(mg/L)53.76-69.58＜390混凝土微腐蝕性Mg2+(mg/L)23.61-31.27＜2000混凝土微腐蝕性總礦化度(mg/L)682.65-696.73＜20000混凝土微腐蝕性侵蝕性CO2(mg/L)A0＜15混凝土微腐蝕性B＜30混凝土微腐蝕性HCO3-(mg/L)A266.54-281.35＞1.0混凝土微腐蝕性PH值A(chǔ)7.86-7.93＞6.5混凝土微腐蝕性B＞5.0混凝土微腐蝕性Cl-(mg/L)長期侵水152.92-165.18＜10000混凝土微腐蝕性干濕交替100-500混凝土中鋼筋弱腐蝕性總硬度（德國度Hο）232.61-248.63硬水PH值7.86-7.93弱堿性總礦化度(mg/L)682.65-696.73淡水地下水化學(xué)類型HCO3—Cl—(K+Na)—Mg注：1.混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性評價的環(huán)境類型均按Ⅱ類;評判標(biāo)準(zhǔn)為弱腐蝕性。2.A指直接臨水或強透水層中的地下水；B是指弱透水層中的地下水。綜合判定地下水和土對混凝結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，干濕交替情況下，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性具弱腐蝕性；長期浸水情況下，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性具微腐蝕性。1.3基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)是設(shè)置在深基坑四周的一種特殊的臨時性輔助結(jié)構(gòu)物。用他來維持天然地基土的平衡狀態(tài)。支護(hù)結(jié)構(gòu)的種類繁多，國內(nèi)常用的幾種支護(hù)結(jié)構(gòu)型式中用于一級基坑的有：混凝土灌注排樁、排樁土層錨桿支護(hù)和排樁內(nèi)支撐支護(hù)。由于排樁土層錨桿支護(hù)的方法不宜用于地下水大的基坑，所以不適用于本基坑。而排樁內(nèi)支撐支護(hù)的方法需大量支撐材料，基坑內(nèi)施工也不方便，考慮到經(jīng)濟問題，該方法不可取，這樣就采用混凝土灌注排樁的方法，但排樁墻不能止水，那么宜采用降水、排樁與水泥土樁組合截水帷幕支護(hù)（見圖1-1）。本基坑的支護(hù)設(shè)計（具體結(jié)構(gòu)見圖1-2）如下：（1）上部采用土釘墻，下部采用灌注樁+錨索+旋噴樁。（2）灌注樁樁經(jīng)800mm，鋼筋保護(hù)層50mm，冠梁鋼筋保護(hù)層30mm。（3）土釘孔徑100mm，俯角5°，錨索孔徑170mm，俯角15°，孔內(nèi)注入素水泥漿。（4）土釘墻噴射混凝土面層分布筋上下段搭接長度應(yīng)大于300mm。（5）通過現(xiàn)場試驗確定錨索抗拉力，如不足應(yīng)調(diào)整設(shè)計。圖1-1止水帷幕高壓旋噴樁布置圖圖1-2支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖經(jīng)分析，基坑開挖必然會對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊鄰近建筑物、道路等產(chǎn)生一定的影響。在基坑施工階段進(jìn)行安全監(jiān)測，以便于掌握施工區(qū)的動態(tài)變化，及時發(fā)現(xiàn)不安全因素，合理安排和調(diào)整施工流程，減少經(jīng)濟損失及不利的社會影響。本基坑開挖最深約11.0m，影響基坑開挖穩(wěn)定的土層有（1）、（2）、（3）、（4）、（5）層地基土，根據(jù)三軸剪切試驗成果結(jié)合建筑施工經(jīng)驗，綜合確定驗算邊坡穩(wěn)定所需不固結(jié)不排水（UU）抗剪強度指標(biāo)參數(shù)見表5.3.2，各層土的滲透系數(shù)見表5.4.4.1。表5.4.4.1各層土的滲透系數(shù)層號（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）滲透系數(shù)（cm/s）2.7×10-56.5×10-41.5×10-53.5×10-42.9×10-53.8×10-54.1×10-52.8×10-44.1×10-3注：表中數(shù)據(jù)有室內(nèi)滲透試驗測得對（1）、（2）、（3）、（4）、（5）層指標(biāo)加權(quán)平均并考慮基坑開挖的不利組合，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗綜合取值得：Ck=10.0kPa，Φk=16.9度，γ=19.0kN/m3，則由經(jīng)驗公式：計算出基坑直立開挖自穩(wěn)臨界值：Hcr=2.8m。直立開挖不能滿足要求，可選用復(fù)合土釘墻或排樁支護(hù)。本場地勘察期間，初見地下水位埋深3.5m左右，穩(wěn)定地下水位埋深4.2-5.1m，近3-5年最高水位約3.0m?；娱_挖最深約11.0米，需降低地下水位以滿足施工要求，根據(jù)地層特征可選用敞開式管井或輕型井點聯(lián)合降水，各土層的滲透系數(shù)可參照表5.4.4.1。降水時應(yīng)注意對鄰近建筑物的影響，必要時，應(yīng)采取有效的措施。降水時可采取分塊段降水?；由疃葹?1米，根據(jù)JGJ120-99和GB50202-2002的規(guī)定，經(jīng)綜合分析后確定基坑的安全等級為一級。1.4基坑周邊環(huán)境基坑北側(cè)：開闊場地?；?xùn)|側(cè)：距熱力管線14.4m,煤氣管線17m,綜合通訊管線18.7m，黃河大街路沿石21.5m，污水管線26，雨水管線48.1m，電力電纜55.6m，給水管線59.7m，一層平房65.9m?；游鱾?cè)：距電視塔最近處55m。基坑南側(cè)：距電視塔南路13.5m，距郭銀河34.5m，距一二層平房51.6m。2監(jiān)測目的和內(nèi)容2.1監(jiān)測的目的(1)檢驗設(shè)計所采取的各種參數(shù)的正確性，指導(dǎo)基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工。通過監(jiān)測可以了解周邊土體的實際變形和應(yīng)力分布，用于驗證設(shè)計和實際符合程度，通過監(jiān)測掌握周邊建筑物和管線的變化趨勢，并根據(jù)基坑變形和應(yīng)力分布情況為施工步驟的實施、施工工藝的采用提供有價值的指導(dǎo)性意見。(2)為基坑周圍環(huán)境進(jìn)行及時、有效地保護(hù)提供依據(jù)。通過對鄰近土層、地下管線、相鄰建筑物的現(xiàn)場監(jiān)測，驗證基坑開挖方案和環(huán)境保護(hù)方案的正確性，及時分析出現(xiàn)的問題，及時采取措施對周圍環(huán)境進(jìn)一步加強保護(hù)。(3)積累經(jīng)驗，為提高基坑工程的設(shè)計和施工水平提供依據(jù)。2.2監(jiān)測的依據(jù)（1）《開封中原明珠基坑工程設(shè)計方案》2012年5月；（2）《開封中原明珠巖土工程勘察報告》2012年4月；（3）《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》JGJ120-99；（4）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002；（5）《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50202-2002；（6）《工程測量規(guī)范》GB50026-2007；（7）《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2007；（8）《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497-2009；（9）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002；（10）《建筑基坑工程檢測技術(shù)規(guī)范》GB50497-2009。2.3監(jiān)測的項目(1）對支護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂?shù)呢Q向位移、水平位移進(jìn)行監(jiān)測；(2）對周圍建筑物沉降進(jìn)行監(jiān)測；(3）對預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測；(4）對周圍道路沉降進(jìn)行監(jiān)測；(5）對周圍管線沉降監(jiān)測；(6）對基坑外水位進(jìn)行監(jiān)測；(7）對支護(hù)結(jié)構(gòu)深層水平位移進(jìn)行監(jiān)測。3監(jiān)測點的布設(shè)及原則變形測量點分為基準(zhǔn)點、工作基點和變形監(jiān)測點?；鶞?zhǔn)點是為進(jìn)行變形測量而布設(shè)的穩(wěn)定的、需長期保存的測量控制點。工作基點是為直接觀測變形監(jiān)測點而在現(xiàn)場布設(shè)的相對穩(wěn)定的測量控制點。變形監(jiān)測點是布設(shè)在建筑地基、基礎(chǔ)、場地及上部結(jié)構(gòu)的敏感位置上能反映其變形特征的測量點?！禛B50497-2009》中對它們的布設(shè)作了一定的要求：每個基坑工程至少應(yīng)有3個穩(wěn)固可靠的點作為基準(zhǔn)點；工作基點應(yīng)選在穩(wěn)定的位置。在通視條件良好或觀測項目較少的情況下，可不設(shè)工作基點，在基準(zhǔn)點上直接測定變形監(jiān)測點；施工期間，應(yīng)采用有效措施，確?；鶞?zhǔn)點和工作基點的正常使用；監(jiān)測期間，應(yīng)定期檢查工作基點的穩(wěn)定性。3.1基準(zhǔn)點的布設(shè)及原則基準(zhǔn)點是變形監(jiān)測系統(tǒng)的基本控制點，是測定工作基點和變形點的依據(jù)。每個工程一般應(yīng)建立3個基準(zhǔn)點，以便互相校核，確保坐標(biāo)系統(tǒng)的一致。水平位移基準(zhǔn)點，可根據(jù)點位所處的地質(zhì)條件選埋，常采用地表混凝土觀測墩、井式混凝土觀測墩等。沉降觀測的基準(zhǔn)點通常成組設(shè)置，用以檢核基準(zhǔn)點的穩(wěn)定性。每一個測區(qū)的基準(zhǔn)點不應(yīng)少于3個。水準(zhǔn)基點的標(biāo)石，應(yīng)埋設(shè)在基巖層或原狀土層中。水準(zhǔn)基點的埋石可根據(jù)不同地質(zhì)條件選埋基巖水準(zhǔn)基點標(biāo)石、深埋鋼管水準(zhǔn)基點標(biāo)石、深埋雙金屬管水準(zhǔn)基點標(biāo)石和混凝土基本水準(zhǔn)標(biāo)石。變形觀測中設(shè)置的基準(zhǔn)點應(yīng)進(jìn)行定期觀測，將觀測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，以判斷基準(zhǔn)點本身的穩(wěn)定情況。水平位移基準(zhǔn)點的穩(wěn)定性檢核通常采用三角測量法進(jìn)行。沉降監(jiān)測基準(zhǔn)點的穩(wěn)定性一般采用精密水準(zhǔn)測量的方法檢核。3.2工作基點的布設(shè)及原則工作基點是基準(zhǔn)點與變形觀測點之間起聯(lián)系作用的點。工作點埋設(shè)在被研究對象附近，要求在觀測期間保持點位穩(wěn)定，其點位由基準(zhǔn)點定期監(jiān)測。工作基點位置與鄰近建筑物的距離不得小于建筑物基礎(chǔ)深度的1.5倍～2.0倍。工作基點與聯(lián)系點也可以設(shè)置在穩(wěn)定的永久性建筑物墻體或基礎(chǔ)上，工作基點的標(biāo)石，可根據(jù)實際情況和工程的規(guī)模，參照基準(zhǔn)點的要求建立。3.3變形監(jiān)測點的布設(shè)及原則變形觀測點是直接埋設(shè)在變形體上的能反映建筑物變形特征的測量點。應(yīng)設(shè)立在能反映監(jiān)測體變形特征的位置或者檢測斷面上。一般埋設(shè)在建筑物內(nèi)部，并根據(jù)測定它們的變化來判斷這些建筑物的沉陷與位移。本項目布設(shè)工作基點，在基準(zhǔn)點上直接測定變形觀測點。變形監(jiān)測點標(biāo)石埋設(shè)后，應(yīng)在其穩(wěn)定后方可開始觀測。穩(wěn)定期根據(jù)觀測要求與測區(qū)的地質(zhì)條件確定，一般不宜少于15天。(布點詳見開封中原明珠基坑平面圖)3.3.1基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測點的布設(shè)基坑邊坡頂部的水平位移和豎向位移監(jiān)測點應(yīng)沿基坑周邊布置，基坑周邊中部、陽角處應(yīng)布置監(jiān)測點。監(jiān)測點間距不宜大于20m，每邊監(jiān)測點數(shù)目不應(yīng)少于3個。監(jiān)測點宜設(shè)置在基坑邊坡坡頂上。本項目在邊坡上設(shè)置一組測點，共22個測點，編號為P1～P22。圍護(hù)樁頂部水平位移和豎向位移監(jiān)測點沿圍護(hù)樁周邊布置，在圍護(hù)樁周邊中部、陽角處布置監(jiān)測點。監(jiān)測點間距不大于20m，每邊監(jiān)測點數(shù)目不少于3個。監(jiān)測點設(shè)置在冠梁上。深層水平位移監(jiān)測孔宜布置在基坑邊坡、圍護(hù)墻周邊的中心處及代表性的部位，孔間距20～50米。水位監(jiān)測管的埋置深度（管底標(biāo)高）應(yīng)在最低設(shè)計水位之下3～5m?；油獾叵滤槐O(jiān)測點的布置應(yīng)沿基坑周邊、被保護(hù)對象（如建筑物、地下管線等）周邊或在兩者之間布置，監(jiān)測點間距宜為20～50m，如有止水帷幕，宜布置在止水帷幕的外側(cè)約2m處。3.3.2周邊環(huán)境監(jiān)測點的布設(shè)周圍環(huán)境主要指基坑開挖3倍深度范圍內(nèi)的建筑物和管線，主要為沉降觀測。建筑物測點主要布設(shè)在墻角、沿外墻每10～15m處或每隔2～3根柱基上，應(yīng)能充分反映建筑物各部分的不均勻沉降。管線上測點的布設(shè)主要考慮變形的敏感度，主要設(shè)在管線的節(jié)點、轉(zhuǎn)彎點和變形較大的地方，監(jiān)測點平面間距最好在15～25m之間。給水、煤氣、暖氣等壓力管線最好設(shè)置直接監(jiān)測點。直接監(jiān)測點應(yīng)設(shè)置在管線上，也可以利用閥門開關(guān)、抽氣孔以及檢查井等管線設(shè)備作為監(jiān)測點。道路及地表沉降測點按監(jiān)測方案在受施工影響的地表設(shè)置，測點間距為25～50m。在基坑周邊道路共布設(shè)一組沉降監(jiān)測點。4監(jiān)測精度要求及儀器選擇4.1監(jiān)測精度要求4.1.1水平位移監(jiān)測精度要求《建筑基坑工程檢測技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）中的規(guī)定可知相對應(yīng)的基坑圍護(hù)墻（坡）頂水平位移監(jiān)測精度要求：監(jiān)測點坐標(biāo)中誤差≤1.5mm。（監(jiān)測點坐標(biāo)中誤差，系指監(jiān)測點相對測站點（如工作基點等）的坐標(biāo)中誤差，為點位中誤差的。）地下管線的水平位移監(jiān)測精度宜不低于1.5mm。4.1.2沉降位移監(jiān)測精度要求《GB50497-2009》中規(guī)定一級基坑宜按國家二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測，進(jìn)行閉合路線或往返觀測。按照要求水準(zhǔn)測量觀測點測站高差中誤差精度為±0.5mm。觀測前對水準(zhǔn)儀進(jìn)行“”角檢測，其“”角小于15"即符合規(guī)范規(guī)定要求。每次觀測的高程中誤差均小于±0.5mm。地下管線的豎向位移監(jiān)測精度宜不低于0.5mm。4.1.3深層水平位移監(jiān)測精度要求測斜儀的系統(tǒng)精度不宜低于0.1mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500mm。4.1.4地下水位監(jiān)測精度要求地下水位監(jiān)測精度不宜低于10mm。4.1.5錨桿拉力監(jiān)測精度要求錨桿軸力計、鋼筋應(yīng)力計和應(yīng)變計的量程宜為設(shè)計最大拉力值的1.2倍，量測精度不宜低于0.5%F·S，分辨率不宜低于0.2%F·S。4.2儀器的選擇水準(zhǔn)測量用DS05級水準(zhǔn)儀，結(jié)合銦瓦鋼尺，其標(biāo)稱精度為：±0.5mm。按光學(xué)微測法施測。（儀器見圖4-1）圖4-1DS05水準(zhǔn)儀平面控制點測量采用南方NTS-352全站儀，其標(biāo)稱精度為：測距2mm+2ppm，測角2"。（儀器見圖4-2）圖4-2南方NTS-352全站儀深層水平位移測量采用HCX-2B型測斜儀，其儀器標(biāo)稱精度為±4mm/20m，探頭工作幅度為60°，探頭測量精度為±0.1mm/1m；測讀儀顯示讀數(shù)至±0.01mm。（儀器見圖4-3）圖4-3滑動式測斜儀錨桿應(yīng)力監(jiān)測采用錨桿測力計（外置式）?？蓪﹀^索或錨桿拉力進(jìn)行檢測，及對其應(yīng)力變化情況進(jìn)行長期監(jiān)測。還可用于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼筋張拉力的檢測和波紋管摩阻的測定，以保證安全和取得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。（儀器見圖4-4）圖4-4振動式錨索測力計地下水位監(jiān)測用水位計，通常用于測量井、鉆孔及水位管中的水位。儀器最小讀數(shù)為1mm，重復(fù)性誤差為m。（儀器見圖4-5）圖4-5鋼尺水位計5監(jiān)測方法監(jiān)測方法的選擇應(yīng)根據(jù)基坑等級、精度要求、設(shè)計要求、場地條件、地區(qū)經(jīng)驗和方法適用性等因素綜合確定，監(jiān)測方法應(yīng)合理易行。5.1基坑水平位移監(jiān)測5.1.1坡頂水平位移監(jiān)測水平位移的觀測方法有很多，可根據(jù)現(xiàn)場條件及觀測儀器而定，本基坑采用的方法是極坐標(biāo)法、視準(zhǔn)線法、小角度法。（1）極坐標(biāo)法采用南方NTS-352全站儀建立本基坑的平面控制網(wǎng)，觀測數(shù)據(jù)為水平角、豎直角、斜距等，采用間接平差的方法和坐標(biāo)正反算的方法計算各個控制點的平面坐標(biāo)。在工作基點上架站，利用極坐標(biāo)法觀測得到監(jiān)測點的坐標(biāo)，把第一次觀測所得坐標(biāo)記為初始值，通過以后在施工進(jìn)行中的多次重復(fù)觀測所得的坐標(biāo)值，與初始值比較，得到該點的位移量，通過分析數(shù)據(jù)，畫出位移量的變化曲線。（2）視準(zhǔn)線法采用視準(zhǔn)線法測量時，用精密的全站儀沿欲測量的基坑邊線設(shè)置一條視準(zhǔn)線。在該線的一端假設(shè)全站儀，在視線的另一端架設(shè)棱鏡。在基線上沿基坑邊線根據(jù)需要設(shè)置1,2,3到n個監(jiān)測點，在一個端點上安置經(jīng)緯儀，在另一個端點上設(shè)置固定覘標(biāo)，并在每一照準(zhǔn)點上安置活動覘標(biāo)。觀測時，全站儀后視找準(zhǔn)固定覘標(biāo)進(jìn)行定向，然后再觀測基坑邊各測點上的活動覘標(biāo)。在活動覘標(biāo)設(shè)備上讀取讀數(shù)，即可得到該點相對于固定方向上的偏離值。比較歷次觀測所得的數(shù)值，即可求得該點的水平位移量。每個測點應(yīng)照準(zhǔn)三次，觀測時的順序是由近到遠(yuǎn)，再由遠(yuǎn)到近往返進(jìn)行。測點觀測結(jié)束后，再用全站儀照準(zhǔn)另一端點，檢查在觀測過程中儀器是否有移動，如果發(fā)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡的照準(zhǔn)線移動了，則全部觀測成果作廢，重新觀測。在一端點上觀測結(jié)束后，應(yīng)將儀器移至另一端點，重新進(jìn)行以上各項觀測。將每次觀測數(shù)據(jù)記錄在表格中，計算第一次觀測值與以后觀測值之差，即為該點水平位移值。圖5-1視準(zhǔn)線法示意圖（2）小角度法該方法適用于基坑監(jiān)測點零亂，不在同一條直線上的情況下。測小角度法是利用精密的全站儀測出基準(zhǔn)線與測站點視線之間的微小角度。首次觀測4個測回，取其平均值，計算其偏離值：圖5-2小角度法示意圖式中：S為測站到觀測點的距離；如果按β角測定中誤差為，S為100m代入上式，則位移值的中誤差約為。由于視準(zhǔn)線法精度較高，直觀性強，操作簡易，確定位移量迅速。所以在本基坑監(jiān)測中當(dāng)位移量較小時，可使用活動覘牌法進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)位移量增大，超出覘標(biāo)活動范圍時，可使用小角度法監(jiān)測。測定特定方向上的水平位移時可采用視準(zhǔn)線法、小角度法、投點法等；可使用全站儀自由設(shè)站法測監(jiān)測點水平位移，并且這種方法去掉了儀器的對中誤差，故具有高精度的特點。當(dāng)基準(zhǔn)點距基坑監(jiān)測點較遠(yuǎn)時，采用GPS測量法或三角觀測、三邊觀測、邊角同測與基準(zhǔn)線法相結(jié)合的綜合測量方法。冠梁頂部水平位移監(jiān)測點布設(shè)位置：將頂端劃“十”字的鋼筋埋入冠梁中，用混凝土固定，確保測點牢穩(wěn)。5.1.2支護(hù)結(jié)構(gòu)深層水平位移監(jiān)測在基坑圍護(hù)地下鉆孔灌注樁的鋼筋籠上綁扎安裝帶導(dǎo)槽PVC管，測斜管管徑為Φ70mm，內(nèi)壁有二組互成90°的縱向?qū)Р郏瑢?dǎo)槽控制了測試方位。埋設(shè)時，應(yīng)保證讓一組導(dǎo)槽垂直于圍護(hù)體，另一組平行于基坑墻體。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0.5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，取其平均值作為原始偏移值。“＋”值表示向基坑內(nèi)位移，“－”值表示向基坑外位移。儀器采用美國Geokon-603測斜儀或北京航天CX-06型測斜儀進(jìn)行測試，測斜精度±0.1mm/500mm，見下圖：測試原理見下圖：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)5.2基坑沉降位移監(jiān)測5.2.1監(jiān)測方法沉降監(jiān)測的方法通常有三種：精密水準(zhǔn)測量、精密三角高程測量和液體靜力水準(zhǔn)測量。其中精密水準(zhǔn)測量精度高，方法簡單，是沉降監(jiān)測最主要的辦法。但如果水準(zhǔn)路線線況差，水準(zhǔn)實施很困難時，用精密三角高程測量。而液體靜力水準(zhǔn)測量受環(huán)境影響比較大，這種方法適合于建筑物內(nèi)部的沉降觀測，尤其是用常規(guī)的光學(xué)水準(zhǔn)法觀測較困難且高差又不太大的情況。結(jié)合實際綜合考慮，采用精密水準(zhǔn)測量方法。采用精密水準(zhǔn)方法進(jìn)行沉降監(jiān)測時，從基準(zhǔn)點開始經(jīng)過若干監(jiān)測點，形成一個或多個閉合或附和路線，困難的監(jiān)測點可以采用支水準(zhǔn)路線往返測量。水準(zhǔn)測量規(guī)范對觀測程序有一定的要求，往測時，奇數(shù)站的觀測順序為：后視標(biāo)尺的基本分劃，前視標(biāo)尺的基本分劃，前視標(biāo)尺的輔助分劃，后視標(biāo)尺的輔助分劃，簡稱“后前前后”；偶數(shù)站的觀測順序為：前視標(biāo)尺的基本分劃，后視標(biāo)尺的基本分劃，后視標(biāo)尺的輔助分劃，前視標(biāo)尺的輔助分劃，簡稱“前后后前”。返測時，奇、偶數(shù)站的觀測順序與往測的偶、奇數(shù)站相同。5.2.2精度控制指標(biāo)二等沉降監(jiān)測應(yīng)由表5-1和表5-2控制其觀測成果精度表5-1沉降監(jiān)測成果精度控制指標(biāo)（一）（單位：m）等級視線長度前后視距差前后視距累積差視線二級≤50≤2.0≤3.0≥0.2注：表中視線高度為下絲讀數(shù)。表5-2沉降監(jiān)測成果精度控制指標(biāo)（二）（單位：mm）等級基輔分劃（黑紅面）讀數(shù)之差基輔分劃（黑紅面）所測高差之差往返較差及附和或環(huán)線閉合差單程雙測站所測高差較差檢測已測測段高差之差二級0.50.7≤1.0≤0.7≤1.5注：表中為測站數(shù)。5.3錨索應(yīng)力監(jiān)測本監(jiān)測項目通過在基坑支護(hù)錨桿中安裝的錨桿應(yīng)力計來完成。觀測每周期觀測錨桿固力計上顯示的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)應(yīng)為基坑挖的越深，讀數(shù)越大。當(dāng)基坑開挖工作結(jié)束后，其數(shù)據(jù)大小應(yīng)趨于穩(wěn)定，但錨桿壓力的最大變化值應(yīng)小于設(shè)計要求的最大預(yù)警值。錨索應(yīng)力是反映錨拉支護(hù)結(jié)構(gòu)錨索受力情況和安全狀態(tài)的指標(biāo)，能夠測得錨索實際拉力隨時間的變化情況，對該監(jiān)測項目的實測成果進(jìn)行分析，對檢驗錨索的實際工作狀態(tài)和預(yù)加荷載的損失程度、研究錨索受力機理及其變化規(guī)律有著重要意義。安裝方法圖5-3錨索應(yīng)力計安裝圖監(jiān)測方法錨索測力計由錨索測力傳感器與檢測儀、便攜式檢測儀或多功能電腦檢測儀配套使用，直接顯示錨索拉力。錨索拉力施壓于油缸使其內(nèi)部油壓升高，油壓經(jīng)過油管傳到振弦液壓傳感器的工作膜，膜撓曲使弦張力減小，固有振動頻率降低，若其電纜接檢測儀，啟動電源測力、油壓被轉(zhuǎn)換為頻率信號輸出，測頻電路測定頻率f后，單片機按以下數(shù)學(xué)模型計算出拉力F并直接數(shù)字顯示。式中：、—傳感器常數(shù)；—初頻（=0時的頻率）；—力為時的輸出頻率。5.4地下水位監(jiān)測在基坑開挖施工中，須在基坑內(nèi)進(jìn)行大面積疏干降水以保持基坑內(nèi)土體相對干燥，以便于土方開挖和土渣運輸，如果止水帷幕的實際效果不夠理想，將勢必對周邊環(huán)境和建筑物造成危害性影響，嚴(yán)重將造成基坑管涌、塌方的危害。為了使淺層地下水位保持一適當(dāng)?shù)乃?，以使周邊環(huán)境處于相對穩(wěn)定可控狀態(tài)，加強對坑內(nèi)、外淺層水位和承壓水位的動態(tài)觀測和分析,對于了解和控制基坑降水深度、判定圍護(hù)體系的隔水性能,分析坑內(nèi)、外地下水的聯(lián)系程度具有十分重要的意義。對于水位動態(tài)變化的量測，可在基坑降水前測得各水位孔孔口標(biāo)高及各孔水位深度，孔口標(biāo)高減水位深度即得水位標(biāo)高，初始水位為連續(xù)二次測試的平均值。每次測得水位標(biāo)高與初始水位標(biāo)高的差即為水位累計變化量。采用SWJ—90電測水位計?；觾?nèi)水位變化觀測一般由降水單位實施，可采用降水井定時停抽后量測井內(nèi)水位的變化。5.5周圍環(huán)境監(jiān)測5.5.1周圍建筑物的監(jiān)測觀測基坑在開挖過程中周邊建筑物的豎向變形情況，掌握該區(qū)域建筑物的穩(wěn)定性，了解基坑施工對周邊建筑物的影響。將“L”型鋼筋植入建筑物墻體內(nèi)。（如圖5-4所示）圖5-4周邊建筑物測點埋設(shè)形式圖周邊建筑物沉降按照國家二等水準(zhǔn)要求觀測。以水準(zhǔn)控制點為基準(zhǔn)點，從高程控制網(wǎng)引入高程，然后進(jìn)行閉合或者附合線路測量，平差后計算各測點高程，并與原來值進(jìn)行比較，計算出累計變化量，再與上次比較計算本次變化量。5.5.2周圍地下管線的監(jiān)測在加載預(yù)壓、沉樁、強夯、降低地下水位等建筑物的基礎(chǔ)施工期間都會對周圍環(huán)境及地形產(chǎn)生一定影響，從而影響地下管線的安全。為確保地下管線的運行安全及施工的順利進(jìn)行，在進(jìn)行基礎(chǔ)施工中必須對施工區(qū)附近的埋設(shè)管進(jìn)行變形監(jiān)測，以有效指導(dǎo)施工、控制施工速度，確保施工及管線的正常運轉(zhuǎn)，避免事故的發(fā)生。傳統(tǒng)的地下管線監(jiān)測方法是采用開挖布點，直接對地下管線進(jìn)行沉降位移觀測，也就是常說的直接測量法。然而在實際施工中絕大部分區(qū)域是沒有開挖條件的，有的施工區(qū)域即使有開挖條件，但也很難一次性較為準(zhǔn)確地找到所要布設(shè)測點的管線，而且制作窖井時標(biāo)志周期長、費用大。因此采用直接監(jiān)測的方法較難實施。那么就采用間接監(jiān)測（不用開挖地面埋測點）的方法。這種方法的測點的布設(shè)靈活性大，埋設(shè)簡單、方便，而且測設(shè)精度較高，預(yù)警效果顯著。間接測量方法不直接測量管線的變形，而是通過監(jiān)測其周圍土體的沉降位移情況間接反映管線的變形。沉降位移測點的布設(shè)：間接測量方法不直接在受測管線上布點，而是根據(jù)現(xiàn)場施工的實際情況及地下管線的分布狀況，將測點布設(shè)在地下管線的內(nèi)側(cè)土體中（距離管線約為2-5m的范圍內(nèi)）。沉降觀測按二等水準(zhǔn)測量要求采用幾何水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行。水準(zhǔn)路線一般全布設(shè)為閉合路線，水準(zhǔn)路線閉合差要求不超過±0.3～±1.0mm。5.5.3周圍道路的監(jiān)測觀測基坑開挖過程中周邊道路位移情況，了解該地方道路的穩(wěn)定性和基坑施工對周邊道路的影響。為保護(hù)測點不受碾壓影響，道路及地表沉降測點標(biāo)志采用窖井測點形式，采用人工開挖或鉆具成孔的方式進(jìn)行埋設(shè)，要求穿透硬質(zhì)路面。測點加保護(hù)蓋，孔徑不得小于150mm。道路監(jiān)測測點應(yīng)埋設(shè)平整。同時，測點埋設(shè)穩(wěn)固，做好清晰標(biāo)記，方便保存。周邊道路沉降按照國家二等水準(zhǔn)要求觀測。以水準(zhǔn)控制點為基準(zhǔn)，從高程控制網(wǎng)引入高程，固定測站進(jìn)行閉合或者附合線路測量，進(jìn)行平差并計算各測點高程，并與初始值比較，計算累計變化量，與上次高程比較計算本次變化量。6監(jiān)測期限和頻率的確定基坑監(jiān)測貫穿基坑開挖和地下結(jié)構(gòu)施工的全過程，即從基坑開挖第一批土到地下結(jié)構(gòu)施工至±0.00標(biāo)高，基坑越大，施工時間就越長，監(jiān)測期限就越長。變形監(jiān)測的時間間隔稱為觀測周期，即在一定時間內(nèi)完成一個周期的測量工作。監(jiān)測項目的監(jiān)測周期應(yīng)考慮基坑工程等級、基坑及地下工程的不同施工階段以及周邊環(huán)境、自然條件的變化。本項目基坑安全等級為一級，根據(jù)《GB50497-2009》中規(guī)定，本項目的觀測周期見下表6-1表6-1監(jiān)測頻率本基坑類別施工進(jìn)程基坑深度10～11.5m一級開挖深度（m）≤51次/2d5-101次/2d10-11.52次/1d底板澆筑后時間（d）≤72次/1d7-141次/1d14-281次/2d≥281次/3d7變形警戒值警戒值是一個定量指標(biāo)，在其允許范圍內(nèi)可認(rèn)為工程是安全的，否則認(rèn)為工程處于不穩(wěn)定狀態(tài)，將對工程自身及其周圍環(huán)境產(chǎn)生有害影響。確定警戒值時應(yīng)注意下列基本原則：滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范和規(guī)程要求；滿足工程設(shè)計要求；考慮各主管部門對所轄保護(hù)對象的要求；考慮工程質(zhì)量、施工進(jìn)度和經(jīng)濟等因素。報警標(biāo)準(zhǔn)有兩種指標(biāo)：最大容許值和變化速率，這兩種指標(biāo)中有一種達(dá)到警戒值都需要及時作出判斷，形成決策?，F(xiàn)根據(jù)設(shè)計要求及相關(guān)規(guī)范，本工程采用以下警戒值標(biāo)準(zhǔn)：圍護(hù)墻頂部水平位移：累計水平位移達(dá)20mm，變化速率2mm/d；圍護(hù)墻頂部豎向位移：累計豎向位移達(dá)10mm，變化速率2mm/d；灌注樁樁身最大水平位移：累計水平位移達(dá)30mm，變化速率2mm/d；基坑周邊地表豎向位移：累計豎向位移達(dá)30mm，變化速率2mm/d；錨索內(nèi)力累計值達(dá)70%f（f為錨索承載力設(shè)計值（KN））；周邊管線位移累計達(dá)30mm，變化速率2mm/d；臨近建筑物位移達(dá)20mm，變化速率1mm/d；砌體承重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的局部傾斜累計值達(dá)0.002mm，建筑整體傾斜累計值達(dá)到2/1000或傾斜速度連續(xù)3d大于0.0001H/d（H為建筑承重結(jié)構(gòu)高度）。當(dāng)檢測單位發(fā)出預(yù)警通報后，有關(guān)各發(fā)面應(yīng)及時研究處理方案，有步驟地采取應(yīng)急措施，及時排除險情，并通過跟蹤檢測來檢驗處理后效果，從而確保后續(xù)工程的安全。8監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與分析8.1監(jiān)測數(shù)據(jù)整理基坑監(jiān)測內(nèi)容較多，監(jiān)測前應(yīng)設(shè)計各種不同的外業(yè)記錄表格。記錄表格的設(shè)計應(yīng)以記錄和數(shù)據(jù)處理的方便為原則。在監(jiān)測中觀測到的或出現(xiàn)的異常情況也應(yīng)在記錄表格中有所體現(xiàn)。為表明原始成果的真實性，記錄表格中的原始數(shù)據(jù)不得隨意更改，必須更改時，應(yīng)加以說明。外業(yè)觀測完成后，應(yīng)及時分類整理外業(yè)記錄表格。對每次測量的原始數(shù)據(jù),利用EXCEL電子表格的統(tǒng)計功能，進(jìn)行曲線回歸和數(shù)據(jù)處理，及時提交成果。監(jiān)測工作提交的成果包括日監(jiān)測報告、階段監(jiān)測報告和最終監(jiān)測總結(jié)報告三個部分。監(jiān)測工作全部結(jié)束，提交完整的最終監(jiān)測報告。監(jiān)測測量結(jié)果在測量結(jié)束后2小時內(nèi)提供，出現(xiàn)異常情況時，應(yīng)及時盡快提供監(jiān)測數(shù)據(jù)；監(jiān)測資料每日以報表形式提交給業(yè)主和監(jiān)理工程師，報表要對應(yīng)工況，工況要以圖表反映，說明施工時間及相應(yīng)施工參數(shù)。這樣有利于對監(jiān)測報表進(jìn)行綜合分析，提高報表的實用性和可靠性。提交的形式和具體要求按業(yè)主和監(jiān)理工程師的指令執(zhí)行；每一施工階段結(jié)束后1周內(nèi)提交數(shù)據(jù)、有分析、有結(jié)論（沉降變化曲線）的階段監(jiān)測報告，以充分反應(yīng)各監(jiān)測點的數(shù)據(jù)變化規(guī)律。全部工程結(jié)束后1個月內(nèi)，提交最終監(jiān)測總結(jié)報告。8.2監(jiān)測結(jié)果分析獲得一定數(shù)量的檢測成果后，應(yīng)進(jìn)行變形分析，以便更好地指導(dǎo)施工。變形分析應(yīng)充分結(jié)合工程施工過程中出現(xiàn)的各種具體情況，結(jié)合檢測人員的監(jiān)測日記。常用的變形分析方法有作圖分析、統(tǒng)計分析、對比分析和建模分析。（1）基坑坡頂和樁頂水平位移分析每期測完后，計算相鄰周期的位移、位移速率、累計位移，其計算公式分別為,,,當(dāng)、、、其中一個超過預(yù)警值時，應(yīng)立即報警。（2）坡頂、樁頂和周圍環(huán)境沉降分析每期測完后，計算相鄰周期的沉降、沉降速率、累積沉降，其計算公式類似于上面三式。如下：當(dāng)、其中一個超過預(yù)警值時，應(yīng)立即報警。（3）深層位移分析目前深層位移監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集與整理分析過程一般采用自動化集成處理系統(tǒng)。它是根據(jù)測斜儀的參數(shù)和有關(guān)計算公式編輯計算機程序，其成果以表格和圖形形式輸出。其計算機程序流程見圖8-1。圖8-1測斜儀數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)程序流程（4）錨索應(yīng)力分析每期測完后，計算相鄰周期的變化量和累計變化量，其計算公式如下：式中：、為每周期所測力的大小；為初始測力計所測力的大小。當(dāng)、其中一個超過預(yù)警值時，應(yīng)立即報警。根據(jù)各期監(jiān)測的累積時間和累積變化量，可以用Excel等方法繪制位移的時程曲線，直觀描述位移隨時間的變化關(guān)系和變化趨勢，結(jié)合監(jiān)測日記分析位移變化的主要原因，必要時可以建立合理的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行錨索測力的趨勢預(yù)報。（5）地下水位分析每期測完后，計算相鄰周期的標(biāo)高變化量、標(biāo)高沉降速率、累積標(biāo)高沉降，其計算公式類似于樁頂沉降