基坑监测方案.docx
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基坑监测方案
基坑围护工程监测方案
XXX有限公司
二○○八年X月XX日
§1.前言
§1.1工程概况
XXX工程位于XX,该工程基坑东侧、北侧与1幢新建建筑物相邻(其中北侧、东北侧为2幢2层的高层建筑楼房,东南侧为1幢12层的楼房),西侧、南侧大部分为建筑空地(其中西侧有2幢民房与基坑坡顶相邻)。
本工程为地下一层地库结构,其开挖深度为3.90米,开挖总面积约1500m2。
基坑北侧及东北侧采用拉森Ⅳ钢板桩作为围护体,并在东北侧邻近高层建筑区域设置一道水平钢支撑系统;西侧及南侧采用二级放坡并结合井点降水的围护形式;西侧邻近民房地段采用放坡结合锚拉钢板桩的围护形式;基坑东侧采用PC管桩作为围护体,并与邻近建筑楼房处增打土钉墙结合形成复合围护体。
该项目由XXX设计研究所设计。
§1.2工程地质概要
本基坑地下水属潜水类型,其主要补给来源为大气降水。
拟建场地浅层土层成份复杂,基坑工程正式施工前应对场地内的障碍物作进一步查明并给予清除,以确保围护体和坑内加固等正常施工。
§1.3监测内容及要求
1.3.1依据设计单位及建设单位提出的监测内容:
▲围护桩桩顶水平位移和沉降监测,警戒值为水平或沉降超过5mm/d,或其累计位移达50mm;
▲型钢水平支撑力监测,型钢支撑轴力警戒值为第一道支撑1600KN;
▲型钢端点沉降监测,警戒值为日差异沉降超过2mm/d,或累计差异沉降达30mm;
▲立柱的水平位移和沉降监测,警戒值为日差异沉降超过2mm/d,或累计差异沉降达30mm;
▲坑周边土体深层水平位移监测,警戒值为日位移超过3mm/d,或累计位移达50mm;
▲邻近地面建筑物、构筑物的沉降、倾斜、裂缝的监测,累计沉降预警值为10mm,控制值为15mm;多层和高层建筑主要测整体倾斜分别控制在0.008(Hg≤20m)、0.006(20 ▲坑外地下水位,警戒值为水位超过坑底0.5m。 1.3.2依据设计单位及建设单位提出的质量要求: 基坑围护全过程监测,确保施工安全和开挖顺利进行。 a.监测仪器的选型,要考虑最大可能需要的量程并根据基坑工程只在地下施工期内使用的性质选用满足安全监测要求、合适的仪器。 b.仪器安装埋设前要进行检验和率定,绘制监测点安装埋设详图,并按照方案和埋设要求作好埋设准备。 c.仪器埋设时,核定传感器位置是否正确,埋设的准备是否符合技术要求,按监测的位置和方向埋设传感器。 d.所有监测点安装埋设完成后,及时绘制测点位置图,并加强对现场测点的保护,以防监测测点被破坏。 e.对基坑周围环境的监测,应在基坑开挖之前就开始,并将测得的原始数据以及周围的现状记录在案;一般情况下监测频率依照3.3监测方案,做好监测及相关特征状态记录并会同有关人员分析安全状态,在达到报警值或遇到不良天气等时加密监测。 f.监测数据必须做到及时、准确和完整,发现异常现象,加强监测。 监测数据未达到报警值期间,应向设计单位每周提交一次书面监测结果(包括霉天的监测数据及周报),监测材料上应注明对应的施工工况及工况平面图等施工信息,便于相关各方分析监测结果所反映的情况。 g.监测数据如达到或超过报警值应及时通报有关各方,以期尽快采取有效措施保证本工程进展顺利。 h.对原始数据要进行分析,去伪存真后方可进行计算,并绘制观测读数与时间、深度及开挖过程曲线,按施工阶段提出简报。 监测工程贯穿基坑工程始终,待全部资料背齐后,应提供完整的电子版监测数据、监测时程曲线图及监测报告。 1.3.3编制原则 根据本工程监测技术要求和现场施工具体情况,本监测方案按以下原则进行编制: 1)、满足基坑分级变形控制保护要求 一级基坑变形控制要求——围护墙体最大水平位移≤0.3%H(H为基坑开挖深度) 2)、基坑施工影响范围的确定 一般取2~3倍基坑开挖深度范围内的建(构)筑物和基坑本身作为本工程监测及保护的主要对象。 本次工程监测主要为围堰体本身的安全为保护对象。 3)、监测过程中采用的方法、监测仪器及监测频率应符合设计和规范的要求,能及时、准确地提供数据,满足信息化施工。 4)、监测数据的整理和提交应满足现场施工进度和工况等特殊要求。 §2.监测方案编制依据 (1)XX工程基坑围护设计总说明、围护体平面布置图、围护体剖面图、支撑平面布置图 (2)《建筑地基基础设计规范》GBJ50007-2002 (3)《建筑基坑工程技术规范》YBJ9258-1997 (4)《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-1999 (5)《浙江省建筑基坑工程技术规程》DB33/T1008-2000 (6)行业标准《城市测量规范》(CJJ8-85) (7)行业标准《工程测量规范》(GB50026-93) (8)行业标准《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97) (9)行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-099) (10)行业标准《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》(JTJ218-2005) (11)国家标准《回弹法检测混凝土搞压强度技术规程》(GB/T50344-2004) §3.监测方案 鉴于基坑施工对场地周边建筑物及道路等的影响,需对施工场地周围进行土体深层水平位移监测、围护桩桩顶水平位移及沉降监测,型钢水平支撑力及支撑端点沉降监测,立柱水平位移及沉降监测,邻近地面建筑物、构筑物的沉降、倾斜、裂缝的监测,坑外地下水位监测,要求基坑围护全过程监测,确保施工安全和开挖顺利进行。 其中型钢水平支撑轴力、立柱的水平位移和沉降、型钢支撑端点沉降的监测点的布置详见附图二,其余监测点及监测孔的布置详见附图一(附图一、附图二,分别为建设方已提供的围护体平面布置图及支撑平面布置图)。 其工作量见下表: 序号 项目 单位 数量 备注 1 围护桩桩顶水平位移及沉降 点 16 2 型钢支撑轴力 点 8 3 型钢支撑端点沉降 点 8 4 立柱的水平位移及沉降 点 2 5 土体深层水平位移(测斜管) 孔 28 12.0*15+15.0*8 +18.0*5=390.0m 6 邻近建筑物的沉降 点 48 7 坑外地下水位 孔 4 §3.1围护桩桩顶水平位移及沉降监测 监测点埋设与压顶梁顶,按规范间距要求布置,沉降、水平位移监测点,共计16个测点(沉降、水平位移监测点共用,其中钢板桩上8个、PC管桩上布置8个)。 测点编号为WL1~WL17。 3.1.1沉降的监测方法 采用独立高程系统,在远离基坑的稳定区域选设置两组稳固水准点: H1、H2及H3、H4,采用高精度水准仪按国家二等水准规范往返求出该4点高差,令H1高程为4.000米(假设),则H2、H3、H4的高程可求得。 该4点即为本工程变形监测的高程基准点,各监测点的高程是通过高程基准点形成的一条Ⅱ等水准闭合线路,由线路中的工作点来测定各监测点高程。 各监测点的初始值取三次观察平均值。 测量中的有关技术指标等级测点中误差(mm)、每站高差中误差(mm)、往返较差附合或环线闭合差(mm)、检测已测高差较差(mm)等分别为±0.5、±0.13、±0.3√n、±0.5√n(注: n为测段的测站数) 3.1.2水平位移的测量 ⑴采用轴线投影法: 在某条测线两端远处各选定一个稳定基准点A、B,经纬仪架设于A点,定向B点,则A、B连线为一条基准线。 观测时,在该观测边上的各测点设置占板,由经纬仪在占板上读取各监测点至A、B基准线的垂直E,各监测点初始值E均为取两次平均值。 “+”表示正向基地位移,“-”表示背向基地位移,本次观测值与前次观测值之差为本次位移量,本次观测值与原始观测值之差为累计位移量。 “+”表示朝向基地位移,“-”表示背向基地位移。 ⑵采用坐标法: 对于无法采用轴线投影法观测的测点,采用坐标法观测。 用全站仪架设于某稳定基准点,观测测点坐标,取三次平均值作为初始值。 本次观测值减去前一次的观测值为本次观测值位移值,本次观测值减去原始观测值为累计位移值。 观测点的精度要求测点中误差(mm)、测角中误差(″)分别为±3.0、±1.0。 3.1.3监测工作安排: 在基坑施工前进行初次监测(以第一次监测数据作为基准值);基坑开挖期间,每1~3天监测一次;基坑开挖结束后,每3天监测一次。 §3.2型钢水平支撑轴力监测 根据设计计算的最大轴力断面布置轴力监测点,每组钢筋应力计由2只组成,安装在支撑断面两侧,每侧各放一只;具体平面布置见附图二。 初步设定4只测点编号分别为ZL1~ZL4。 3.2.1弦式仪器的工作原理 振弦式仪器通常包括固定在端块或被测元件之间的钢弦,通过测量张紧钢弦的频率变化来测量钢弦的张力/应变等物理量,钢弦的振动频率与弦的张力之间的关系为: f=(1/2L)(T/M)1/2 式中f──钢弦的自振频率、L──钢弦的长度、M──单位长度钢弦的质量、T──钢弦的张力。 测量过程中用ZXY-2型振弦读数仪测量出轴力计输出频率f,按下式求出支撑轴力: P=K(F0-Fi)。 式中K为轴力计标定系数(kN/F);F0为原始频率模数;Fi=f2×10-3即实测频率模数。 3.2.2型钢支撑轴力监测与数据分析监测 钢支撑自架设至拆除监测频率如下: 横撑设置和拆除过程2次/d;开挖过程1~2d测1次;主体施工1次/3d。 每天的测量结果形成表格并与支撑轴力的设计值进行比较,并以日报的形式上报监理部门。 当出现应力变化异常情况下,如发现水平支撑轴力第一道达到或超过监测预警值(1600KN),应增加监测频率,及时通知业主等有关部门,同时结合测斜、桩顶位移等的检测数据进行综合分析,并建议采取有效措施。 §3.3型钢端点的沉降监测 在4根型钢端点布置沉降监测点,共计8个测点,测点编号为XD1~XD8。 监测方法同围护桩桩顶沉降方法3.1.1。 监测工作安排: 在基坑施工前进行初次监测(以第一次监测数据作为基准值);基坑开挖期间,每1天监测一次;基坑开挖结束后,每3天监测一次。 §3.4立柱的沉降及水平位移监测 在2根立柱顶布置沉降、水平位移监测点,共计2个测点(沉降、水平位移监测点共用),测点编号为LZ1~LZ2。 监测方法同围护桩桩顶沉降及水平位移方法,由于基坑面积极大,开挖深度较深,因此挖土期间的立柱沉降监测非常重要,通过监测立柱顶端的高程变化,得到施工阶段立柱桩之间、立柱与围护桩之间的差异沉降,避免工程质量出现问题。 3.4.1立柱的沉降监测方法: 同3.1.1。 3.4.2立柱的水平位移监测方法: 同3.1.2。 3.4.3监测工作安排: 在基坑施工前进行初次监测(以第一次监测数据作为基准值);基坑开挖期间,每1天监测一次;基坑开挖结束后,每3天监测一次。 §3.5土体深层水平位移监测 3.5.1监测孔位设置 根据场地周边建筑物分布情况,本方案暂设置深层水平位移监测孔28个,相邻两孔间距为17.0~30.0米。 其中测斜孔CX4~CX6、CX14~CX16、CX22~CX23等8孔深度为15.0米,CX9~CX13等5孔孔深为18.0米,其余15孔的孔深均为12.0米,其详细位置见附图一。 在监测孔内插入Ф72mm带有定向刻槽的PVC塑料测斜管,孔壁与管壁之间孔隙用砂、土、砾石等充填密实,以固定测斜管。 成孔结束后立即埋设测斜管。 3.5.2深层水平位移监测原理及测试方法 A、监测原理 本次土体水平(侧向)位移拟采用CX-3B型伺服式测斜仪,该仪器是一种精密倾角测试设备,仪器由井下移动式测斜探头、地面数字式测读仪、连接前两者的信号传输电缆及提升绞车组成;工作原理如下: Lr·W Lr·W 测斜头中装有线圈及二个互为90°的石英刚性摆,在摆平面内有倾角时,与固定在支架上(与管壳相连)的高强磁钢的磁场发生相互作用,使摆产生相反方向转动,通过相位指标器,伺服放大器等,则从力矩平衡方程可得: B·L·La B·L·La I=·Sinα=K·SinαI= 式中: I—输入线圈的电流 B—高强度磁钢的磁场强度 W—石英刚性摆重 L—磁场中的线圈有效长度 Lr—线圈中心至转动轴的距离 La—石英刚性摆的重心至转动轴的距离 K—常数 通过测读I值,即可得到倾角α值。 由地面测读仪,直接显示测量段的倾角α的正弦值和测量段长的水平位移值X。 X=I·Sinα 式中: I为测量段长度(取0.5米) Sinα测量段的倾角正弦值 B、监测方法 监测时,将SX-20型测斜仪的探头沿PVC管放下,并使导向滑轮置于管内的纵向(垂直坑壁)定向槽中,沿槽滑至某一深度,地面用测斜仪直接读取X值,从而计算土体水平位移。 C、监测工作安排 为配合基坑施工,进行动态管理。 我单位拟采用如下工作安排: 在基坑施工前,埋设好所有的PVC管,并用木桩、标志旗保护起来,在土体稳定后进行初次监测(以第一次监测数据作为基准值)。 待基坑施工开始后,每天监测一次,将当天将监测成果整理后及时提交给业主。 并且将每天观测到的数据绘制成相关曲线,1天提供一次。 §3.5.3报警 各项监测的报警指标应按照以下原则确定: 1、满足设计计算的要求,不可超出设计值; 2、满足测试对象的安全要求,达到保护目的; 3、满足各保护对象的主管部门提出的要求; 4、满足现行的相关规范、规程的要求。 若发现位移(变形)速率达到或超过监测预警值(3mm/d),及时通知业主等有关部门,并建议采取有效措施。 此外应严格控制测试孔水平累计位移不超过监测预警值(50mm)。 §4.6邻近地面建筑物、构筑物的沉降、倾斜、裂缝的监测 基坑东侧、北侧邻近的1幢建筑楼房及西侧临近的3幢民房的四个墙角散水位置分别布置一个沉降观测点,观测基坑施工过程中建筑物沉降变化情况,共设15个点,测点编号为FW1~FW15,其详细位置见附图一。 监测方法同围护桩桩顶沉降方法3.1.1。 同时进行拍摄记录,特别是裂缝处,应在施工前粘贴石膏,观察其有无变化。 监测工作安排: 在基坑施工前进行初次监测(以第一次监测数据作为基准值);基坑开挖期间,正在开挖地段及已开挖地段附近的建筑物须每1~3天监测一次,待开挖地段每3天监测一次;基坑开挖结束后,每5~7天监测一次。 §5.7坑外地下水水位监测 在基坑外东、南、西、西、北侧各布设1个水位观测孔,编号为SW1~SW4,采用油压XY-100型钻机成孔,孔深约8米,并下塑料套管及滤管成井以便观测其详细位置见附图一。 在水位监测孔布设完成后,以H1-H4为基准,将所有水位孔的顶部过一遍水准,测量出所有水位孔的顶部的高程;并以此为基准测出水位高程,水位测量时用水位探头放入水位观测井,测量出水面距水位孔的顶部的高度,从而计算出水面高程。 同理测出以后各次水面的高程,用上次高程减本次高程即得出水位的下降量,其计数精确至0.5cm。 监测工作安排: 在基坑施工前进行初次监测(以第一次监测数据作为基准值);基坑开挖期间,每1天监测一次;基坑开挖结束后,每1~3天监测一次。 §6.预期成果 各种原始记录、图表等均应进行检查、核对和初步分析,同时对各种样品进行整理、鉴定。 原始资料必须真实、可靠、完整、系统并最终分类归档。 通过对野外收集、实测的原始资料进行分类、分析整理、综合归纳、研究评价,提出工程建议,最终形成为工程建设服务、为拟建建筑基坑设计、施工提供可靠安全资料、文件,确保施工安全和开挖顺利进行。 §7.监测施工组织 成立项目部,设项目技术负责人、主要施工管理人员。 项目技术负责人统一指挥,全面负责,组织内外业技术工作,统一协调;施工管理人员按设计组织好现场施工,及时保质完成外业各项技术工作。 人员组织一览表 岗位职责 人数(人) 名称 职称 项目技术负责人 工程施工人员 机具测试仪器配备计划 设备名称 单位 型号 数量 备注 土体深层位移 钻机 台(套) XY-1 2 柴油机 测斜管 孔 PVCφ72 28 CX-系列测斜仪 支撑轴力 点 GJ-16系列 8 钢筋应力计 桩顶水平位移及沉降 点 BGYCH-1, NTS-300系列 16 DSZ2精密自动安平水准仪、DPM平板测微器、专用铟钢尺,南方全站仪 立柱水平位移及沉降 点 2 支撑端点沉降 点 BGYCH-1,SW-01 8 SZ2精密自动安平水准仪、DPM平板测微器、专用铟钢尺, 邻近建筑物沉降 点 48 坑外地下水位 孔 4 SZ2精密自动安平水准仪、DPM平板测微器、专用铟钢尺,电子水位计 监测进度安排表 序号 工作内容 内外业工作(天) 1 进场放样 基坑放样1天,基坑开挖前一天,做好准工作, 并测量一次,作为基准数据,以后每天测一次,工期随施工单位而定,至地下室施工、土方回填止,现场结束后,1周后提供正式监测报告 2 野外施工测量 3 报告编制 §8.质量保证体系及质量控制要求 为优质、高效地完成本次监测任务,要进行以下控制要求: (1)依据监测点布置图及相关基准点用全站仪放样,误差小于1cm。 (2)机器、设备仪器安装水平、垂直度误差小于1°。 (3)土体深层位移观测孔成孔后应及时放入PVC,并加密封盖。 (4)地下水位观测孔成孔后,也应及时封盖。 (4)对已定监测点,应严格保护,做好醒目标志。 §9安全生产及施工保证措施 (1)由项目技术负责人做好场地施工的安全与质量管理。 (2)严格遵守各项安全操作规程和安全制度,做到“三不伤害”。 (3)所有进场工作人员必须戴好安全帽,严禁穿拖鞋、赤脯上班。 工程量清单报价表 项目名称: XXX基坑围护工程监测 序号 名称 计量 单位 工程量 综合单位 (元) 合计(元) 备注 1 土体深层位移 孔 2 支撑轴力 点 3 桩顶沉降 点 4 桩顶水平位移 点 5 支撑端点沉降 点 6 立柱沉降 点 7 立柱水平位移 点 8 周边建筑物沉降 点 9 坑外地下水位 孔 合计 备注: 以上工程量均为暂定,竣工结算时按实结算。
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