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1、郴州市城投大厦基坑监测方案湖南铁院土木工程检测有限公司二零一三年七月目 录1 工程概况22 监测目的33 监测依据34 监测项目内容35 监测实施方案45.1 基坑水平位移和沉降观测45.1.1 位移基准点与观测点布设45.1.2 边坡位移监测施工方法55.1.3 位移观测方法55.2 土体深层水平位移的监测65.3.1测点的埋设原则65.3支护结构及地表裂缝的监测75.4 土钉内力监测75.9 地下水位监测76 位移观测精度要求77 基坑监测频率及报警值87.1监测频率87.2监测报警值87.2.1边坡坡顶水平位移及沉降报警值97.2.2锚杆应力监测报警值97.2.3裂缝监测报警值97.3
2、紧急情况下的报警97.4 辅助观测与巡视98 监测项目实施与监测结果反馈流程108.1监测项目实施流程108.2 监测结果反馈流程109 资料整理与提交1010 监测人员的配备1111 业主与施工单位应提供的配合要求1112 监测工作保证措施1113 质量和服务承诺1214边坡监测费用预算表1215 附件15郴州市城投大厦监测方案1 工程概况郴州市城投大厦位于郴州市白水村，相山达到与前营大道西南侧，相水路北侧，市体育中心西侧。城投大厦结构形式为框架剪力墙结构，行政办公楼及会议室为两层地下室，设计基坑开挖标高为168.45m，政务中心及连廊为一层地下室，设计基坑开挖标高为172.05m，最大开挖
3、深度为11.01m。基坑平面布置图见附件。该基坑工程侧壁安全等级为二级，结构重要性系数为1.0，设计使用年限不少于2年。拟建场地内埋藏地层自上而下依次为：素填土（Q4m1），层厚为1.03m-9.8m；第四系冲洪积（Q4a1+p1）粉质粘土，层厚为0.5m-5.3m；第四系冲洪积（Q4ai+p1）粉质粘土，层厚为1.20m-17.3m；第四系冲洪积（Q4a1+p1）卵石，层厚为0.5m-15.90m，白垩系（K）强分化砂岩，层厚为6.70m-15.70m；石炭系（C）微分化石灰岩，最大层厚为23.93m。土的物理力学指标如表1所示。根据设计文件，基坑的支护形式如表2所示。表1 土的物理力学指标
4、承载力特征值fak（kpa）压缩模量es(Mpa)天然重度kN/m2固结快剪土体与锚固体极限摩阻力标准值qsik（kpa）渗透系数k（cm/sec）内摩擦角（度）凝聚力C（kpa）素填土/18.588155.010-4第四系冲洪积粉质粘土1103.518.21020226.010-5第四系冲洪积粉质粘土2308.019.72028658.010-4卵石300402035、1605.010-2白垩系（K）强分化砂岩400502142/180/微分化石灰岩40003502455/1200/表2 基坑支护形式开挖深度（m）高度（m）长度（m）支护形式AB 11.0110.1527.81：0.5放坡+
5、土钉墙+坡脚注浆BC10.4210.1548微型钢管桩+土钉墙；1：1放坡+挂网喷砼+坡脚注浆CD10.1910.1518.41：1.5放坡+素喷砼+坡脚注浆DE9.3810.1542.41：1.5放坡+素喷砼EF9.7110.1527.61：1.5放坡+素喷砼FG1.911.3-10.15441：1.5放坡+素喷砼GH不支护HI2.454.9104.81：1.5放坡+素喷砼IL3.015.02-5.13184.71：1放坡+土钉墙LM2.664.9104.81：1.5放坡+素喷砼MN不支护NA0.95-9.951.3-10.1552.251：1.5放坡+素喷砼MH3.61：1放坡+素喷砼2
6、监测目的由于地质勘测所获得的数据还很难准确地表述岩土层的全面情况，基坑工程设计理论和依据还不够完善，对岩土层和支护结构本身所作的本构模型、计算假定以及参数选用等与实际情况相比存在一定的近似性和相对误差，基坑工程施工过程中，支护结构的受力经常发生动态变化，基坑在开挖及支护期间，须采用信息施工法进行施工。基坑工程现场监测的目的主要为：监测施工过程中基坑及周围重要建筑变形动态和变形趋势，为信息化施工、保证施工过程及周边建筑的安全提供依据；及时反馈支护结构变形和受力状态，为优化设计、评价设计、施工的合理性和支护结构的安全性提供基础数据。3 监测依据（1）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）
7、；（2）建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）；（3）岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22: 2005）；（4）工程测量规范（GB50026-2007）；（5）建筑变形测量规程（J719-2007）；（6）建筑基坑工程监测技术规范（GB 50497-2009）（7）混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）；（8）建筑地基处理设计规范（JGJ79-2002）；（9）郴州市城投大厦基坑支护工程施工图；（10）国家和湖南省颁布的其他标准、规程。4 监测项目内容本工程布设的监测系统应能及时、有效、准确地反映基坑及周边环境的动向。为了确保施工的安全顺利进行，根据业主委托、现场周边环境
8、情况及设计文件要求，开展如下监测项目内容，具体监测布点详见附图。 基坑坡顶的水平位移及沉降监测； 土体深层水平位移观测（测斜）； 周边管线变形监测 周边输电线塔 地下水位监测 周边地表竖向位移监测 土钉内力监测 支护结构及地表裂缝的监测； 巡视检查5 监测实施方案5.1 基坑水平位移和沉降观测5.1.1 位移基准点与观测点布设（1）监测基准点的建立本基坑工程监测拟埋设4个基准点，用于监控工作基点的变形，分别埋设于远离基坑5倍开挖深度之外的稳定、可靠地点，编号为JZ1JZ4；在远离基坑外侧相对稳定的地方设置水准工作基点4个，编号为SZ1SZ4，用于基坑坡顶、周边道路以及管线的竖向位移测量；在离基
9、坑尽量远的地方设置水平位移工作基点4个，编号GD1GD4。其中水平位移工作基准点在监测过程中应定期进行校核。具体地点由现场确定。（2）位移观测点布设要求和原则基坑坡顶的水平位移和沉降监测点应沿坡顶布置，坡顶水平位移和沉降的监测点可共用，监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应布置监测点，水平间距不宜大于20m，每边监测点数目不宜少于3个，潜在危险部位适当加密测点间距。工程监测点的布置应最大程度地反映监测对象的实际状态及其变化趋势，并应满足监测要求。监测点布置应不妨碍监测对象的正常工作，并尽量减少对施工作业的不利影响。监测标志应稳固、明显、结构合理，监测点的位置应避开障碍物，便于观测。在监测对
10、象内力和变形变化大的代表性部位及周边重点监护部位，监测点应适当加密。应加强对监测点的保护，必要时应设置监测点的保护装置或保护设施。（3）位移观测点布设根据基坑监测相关规范、施工设计图监测要求及现场踏勘，本基坑工程坡顶布置28个水平位移测点，28个竖向位移测点，周边地表及道路竖向位移测点13个，周边管线变位测点11个，周边输电线塔4个，具体布置见监测附图。5.1.2 边坡位移监测施工方法按闭合观测线路建立位移监测网进行初始值的测读。（1）位移基准点的施工方法在基坑的每一边各布置一个基准点，共四个，进行相互校核。布置6个竖向位移水准工作基点，4个水平位移水准工作基点，布设原则是基准点不受施工的影响
11、，且视线良好。（2）位移观测点的施工方法在水准基点及测点位置植入钢筋，初读数取三次测读平均值。位移观测点做好后，必须严加保护，不得碰撞。5.1.3 位移观测方法（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稳固水准点，采用高精度水准仪按国家二等水准规范往返求出相对高差，则可以分别确定各水准点的高程，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如下表所示。表1 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
12、差检测已测高差较差使用仪器二等0.50.130.30.5高精密水准仪铟钢水准标尺进行基坑及周边环境的沉降观测过程中，须注意的几个问题：1）每次观测应遵守“四固定”原则，即：观测所用仪器及水准标尺固定；观测人员固定；观测路线固定；观测环境和条件基本相同。2）水准仪i角是一个变化值，每次作业前，对i角进行检查，若发现i角大于15秒，应及时进行检验校正。3）布设观测路线时，前后视距不超过50m，前后视距差不超过2m，以控制i角的误差影响，同时提高观测时的清晰度。4）观测时间及环境：不在日出前后1小时、中午时分进行观测，更不能在大风或有雾的情况下进行观测。5）为保证水准尺气泡稳定居中，自制一些简单的水
13、准尺辅助标杆，以使扶尺员快速稳定地竖直标尺，提高观测效率。6）应严格记录日期、时间、气象条件、挖方、填方、堆载等情况。（2）水平位移的监测方法采用坐标法观测。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。观测点的精度要求及使用仪器如下表所示。表2 观测点精度要求及使用仪器测点中误差（mm）测角中误差（）使用仪器1.51.8全站仪尼康DTM-302为保证测量精度，测量应注意以下几方面：1）采用全站仪测量，宜采用测角1，测距22ppm高精度全站仪进行测量；2）观测中实行三固定原则，即固定人员、
14、固定仪器、固定观测路线。；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）基准点施工影响范围外布置，一般情况选在3倍边坡开挖深度范围外稳定处；5）设立独立坐标系，坐标一个方向与边坡轴线方向平行；后视定向应从远处固定标志点引出；6）测量视线一般宜控制在100m内。5.2 土体深层水平位移的监测5.3.1测点的埋设原则深层水平位移监测孔宜布置在边坡周边的中心处及代表性的部位，沿AF段布置5个侧向位移监控孔，测斜孔高度与地面相当，深度为15m左右。当用测斜仪观测深层水平位移时，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。深层水平位移的监测应满足一
15、下要求：（1）基坑土体的深层水平位移的监测宜采用土体中预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。测斜仪的精度要求不宜小于下表的规定。表3 测斜仪精度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（2）测斜管宜采用PVC工程塑料管或铝合金管，直径宜为4590mm，管内应有两组相互垂直的纵向导槽。（3）埋设时应符合下列要求： .埋设前应检查测斜管质量，测斜管连接时应保证上、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；.测斜管长度应与边坡高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时，应保证测斜管进入稳定土层2
16、3m；测斜管与钻孔之间孔隙应填充密实； .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。（4） 测斜仪应下入测斜管底510min，待探头接近管内温度后再量测，每个监测方向均应进行正、反两次量测。（5）土体深层水平位移的监测布置见附图。5.3支护结构及地表裂缝的监测裂缝监测点应选择有代表性的裂缝进行布置，在施工期间当发现新裂缝或原有裂缝有增大趋势时，应及时增设监测点。每一条裂缝的测点至少设2组，裂缝的最宽处及裂缝末端宜设置测点。裂缝监测应包括裂缝的位置、走向、长度、宽度及变化程度，需要时还包括深度。裂缝监测数量根据需要确定，主要或变化较大的裂缝应进行监测。裂缝监测可采用以
17、下方法： 1）对裂缝宽度监测，可在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线或贴埋金属标志等，采用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法；也可采用裂缝计、粘贴安装千分表法、摄影量测等方法。2）对裂缝深度量测，当裂缝深度较小时宜采用凿出法和单面接触超声波法监测；深度较大裂缝宜采用超声波法监测。5.4 土钉内力监测土钉的拉力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置，每边跨中部位和地质条件复杂的区域宜布置监测点。本基坑工程共布置30个土钉锚杆的拉力监测点，每层监测点在竖向上的位置宜保持一致。5.9 地下水位监测1）地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计等方法进行测量。2）地下水位监测精度不宜低于10mm。3）水位管埋
18、设后，应逐日连续观测水位并取得稳定初始值。4）采用电测水位计进行监测，水位监测点与钻孔测斜点为同点位，在埋设钻孔测斜管时预先在测斜管四壁钻孔，并用土工布或纱布包裹以便水渗入，每次测量时先测水位，后再用测斜仪进行测量。5）水位观测管的管底埋置深度应在最低设计水位或最低允许地下水位之下3-5米。如有止水帷幕（行政办公大楼基坑），水位监测点宜布置在帷幕的施工搭接处，转角处等有代表性的部位，位置在止水帷幕的外侧约2米处。如采用轻型井点降水，水位监测点宜布置在基坑中央或周边拐角处。6 位移观测精度要求边坡变位位移观测精度要求应满足下表要求。表4 变位位移观测精度要求监测项目精度等级精度要求（mm）水平位
19、移一级1.0沉降位移一级1.07 基坑监测频率及报警值7.1监测频率基坑类别：二级。监测期限：监测频率应考虑边坡工程等级、边坡工程不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化。基坑施工期监测时间暂定为6个半月。基坑土方开挖期间1次/1d1次/2d，土方开挖完成一周后1次/2d，底板浇筑完成后1次/1d1次/10d。根据目前施工进度及施工方进度计划，底板浇筑完成尚需2个月，地下室工程完成并土方回填需4个半月。根据相关规范及设计要求，在底板浇筑完成之前，监测频率为1次/2d，共需监测30次；地下室工程完成并土方回填监测频率为1次/5d，共需监测27次。本基坑工程共需监测57次。当出现下列情况之一时，应
20、加强监测，提高监测频率，并及时向委托方及相关单位报告监测结果： 1. 监测数据达到报警值； 2. 监测数据变化量较大或者速率加快； 3. 存在勘察中未发现的不良地质条件； 4. 超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计施工； 5. 基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏； 6. 基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值； 7. 支护结构出现开裂； 8周边地面出现突然较大沉降或严重开裂； 9. 邻近的建（构）筑物出现突然较大沉降、不均匀沉降或严重开裂； 10基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象；11. 基坑工程发生事故后重新组织施工；12. 出现其他影响基坑及周边环境安全的
21、异常情况13. 当有危险事故征兆时，应实时跟踪监测。7.2监测报警值根据实际监测数据对基坑工程作出险情预报是一个极其严肃的技术问题，必须根据本工程的具体情况，综合考虑各种实际因素，在实测数据的基础上及时作出判断。报警标准有两种指标，其一是最大容许值（累计值），其二是变化速率，这两种指标中有一种达到限值都需要及时作出判断，形成决策。现根据设计图纸和相关规范要求以及地方工程经验列出以下报警限值标准。7.2.1边坡坡顶水平位移及沉降报警值基坑坡顶水平位移和沉降：AC段大于30mm0.824mm，其余各段大于500.840mm，或者其水平位移速度连续三日大于4mm/1d或坑外地面沉降连续沉降速率连续三
22、日大于4mm/1d。深层水平位移大于300.721mm或者其水平位移速度连续三日大于3mm/1d。道路变形预警值为沉降大于20mm0.816mm。地下水位累计值大于1000mm或变化速度大于500mm/1d。管线位移大于10mm或位移速度连续三日大于3mm/1d。7.2.2锚杆应力监测报警值锚杆监测报警值均取极限能力设计值的70%-80%。7.2.3裂缝监测报警值裂缝监测报警值参考下表确定表9 裂缝监测报警值 项 目监测对象绝对值/mm变化速率/mmd-1备注裂缝观测地表10持续发展-挡土墙2持续发展-7.3 紧急情况下的报警当出现下列情况之一时，必须立即报警；若情况比较严重，应立即停止施工，
23、并对支护结构和周边的保护对象采取应急措施。a. 当监测数据达到报警值；b. 支护结构或周边土体的位移出现异常情况或边坡出现渗漏、流砂、管涌、隆起或陷落等；c. 支护结构出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象；d. 周边建筑物结构部分、周边地面出现可能发展变形裂缝或较严重突发裂缝；e. 根据当地工程经验判断，出现其他必须报警的情况。7.4 辅助观测与巡视辅助观测主要观察对边坡稳定和安全性关系密切的信息，具体内容包括：流土或局部管涌现象、断面土体质量、支护结构施工情况、是否有渗漏水及渗漏水的位置和多少、基坑附近堆载情况、支护结构开裂情况、建筑物是否开裂、降雨等气候条件变化等。重要的信息需写在监
24、测报表的备注栏内，发现重要的工程隐患则要专门出监测备忘录中。以便发现隐患及时处理，尽量减少工程事故的发生。8 监测项目实施与监测结果反馈流程8.1监测项目实施流程主要关系：次要关系：项目经理部工程监理部监测项目组外业组内业组业主、设计院8.2 监测结果反馈流程业主、设计院项目经理部工程监理部监测项目组外业组内业组监测结果正常反馈：监测结果异常反馈： 9 资料整理与提交每次观测数据经检查无误后送入微机，经过专用软件处理，自动生成报表。若发现有水平位移和沉降变形等异常情况应及时报警，并做出分析，书面形式上报。现场监测工程师分析当天监测数据及累计数据的变化规律，与报警值比较，如果接近报警值时即向建设
25、方、总包方、监理方提出告警，提请有关部门关注。同时一起参与补救方案的制定和研究。监测阶段报告提交的资料目录如下：1）监测数据记录整理表；2）到本周期时边坡变形位移-时间曲线简图、应力-时间简图；3）监测结果的解释性说明；监测成果报告需提交的资料包括：1）监测成果报告主要内容有：监测点工作布置、监测方法、数据处理、监测数据分析等2）各项监测的物理量变化曲线图表；3）整理汇总的监测原始数据；4）相关的图片资料。10 监测人员的配备监测工程作为建筑工程中技术咨询管理项目，对参与的工程技术人员的专业面要求较宽，对工程经验要求较高。湖南铁院土木工程检测有限公司现有包括现场取样见证、地基基础、结构工程、专
26、业钢结构工程等测试人员60余名。本项目现场技术工作由具有丰富的现场埋设、测点保护、仪器安装及测试经验的工程技术人员负责和参与具体监测工作。11 业主与施工单位应提供的配合要求边坡工程是一个复杂的系统工程，施工过程中需要参与各方密切合作，适时掌握边坡的动态变化过程及对周边建筑物的影响程度。因此，监测过程中需要业主、施工方、监理方进行必要的配合，以确保全过程的安全和施工质量。1）协调并配合现场基准点、工作基点、观测点的埋设工作；2）协调现场基准点、边坡坡顶变形测点、环境监测点的保护；3）辅助观察对基坑稳定和安全性关系密切，不仅仅是监测单位的单方面的责任，施工单位在施工期间应协助进行辅助观测。如流土
27、或局部管涌现象、坡体是否有渗漏水及渗漏水的位置和数量、基坑渗水管埋设情况、基坑附近堆载情况、支护结构开裂情况、建筑物是否开裂、降雨等气候条件变化等。12 监测工作保证措施为确保监测成果的及时可靠性，保质保量的完成合同内容，我单位从仪器设备、监测方法和加强管理三个方面入手，确保成果的质量。1）仪器设备方面：用于测量的仪器设备均经省级以上计量局技术监督局授权单位检定合格方可用于监测；监测过程中采用同一观测设备和同一观测方法；在每次观测前对所用的仪器必须按照相关规定进行校验。2）监测方法方面：初值观测是各周期观测的起始值，可采取适当增加测回数的方法获得更准确可靠的初始值。在每次观测前，必须对使用的基
28、点或工作基点进行稳定性检验。监测过程中采用相同的观测路线和测站数。3）派有经验的监测工程技术人员进行监测施工，并定期向监理报送监测结果。当发现超过预警监测值时，及时报告监理。实施监测项目人员根据工程进度情况和需要适时进场，固定观测人员，观测过程中做好原始记录。监测成果严格进行计算、复核、审核制，确保观测成果的可靠性。根据施工进度和各方意见及时修正观测计划和观测频率，为工程施工提供可靠的监测成果。13 质量和服务承诺1）严格按要求及相应规范进行作业，杜绝质量问题的发生；现场监测做到安全生产与文明施工；2）服务于全过程，及时做好各类质量信息的收集、汇总、分析和反馈，认真完成本项目由于种种等原因而增加的工作量，并保证要求和工作质量不变；3）主动配合业主、监理和施工方工作，在监测过程中及时协调与各相关单位和人员的工作关系，确保边坡施工的质量和安全。15 附件附件：基坑监测附图1
