基坑支护监测检测方案.pdf
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1、XXX 基坑支护工程基坑支护工程基坑基坑监测方案监测方案工程名称:XXX 基坑支护工程工程地点:XXXXXXX建设单位:XXXX 置业有限公司编写:审核:批准:XXXX 有限公司2016 年 3 月 25 日第 1页目目录录1 项目概述项目概述.31.1 工程概况.31.2 工程地质.31.3 水文地质条件.52 监测依据监测依据.63 监测项目及目的监测项目及目的.63.1 监测项目.63.2 监测目的和意义.74 监测点布设及监测方法监测点布设及监测方法.74.1 深层水平位移.74.2 坑顶水平位移.104.3 坑顶垂直位移.154.4 水位观测.194.5 锚索内力.214.6 周边建
2、筑沉降.224.7 监测点的保护.265 监测频率监测频率.266 监测报警值及报警制度监测报警值及报警制度.276.1 报警值、控制值一览表.276.2 安全监测报警.276.3 应急措施.错误!未定义书签。错误!未定义书签。7 监测工作程序监测工作程序.297.1 全过程监测工作程序图.297.2 预警信息反馈程序图.308 监测数据整理、提交监测数据整理、提交.318.1 监测初始值测定.318.2 数据资料整理、提交及流程.318.3 监测报表的内容及报送时限.318.4 监测数据整理流程.319 本项目拟投入的主要人员及设备本项目拟投入的主要人员及设备.329.1 本项目拟投入的主要
3、人员.329.2 人员架构图.339.3 本项目拟投入的主要设备.33第 2页10 技术保证措施技术保证措施.3310.1 现场踏勘.3310.2 巡视检查.3310.3 测试方法.3410.4 测试仪器.3410.5 监测元件.3410.6 监测点的保护.3410.7 数据处理.3411 监测质量保证措施监测质量保证措施.3512 工期、进度保证措施及安全施工措施工期、进度保证措施及安全施工措施.3512.1 工期.3512.2 工期及进度保证措施.3512.3 施工安全措施.3713 可提供的服务可提供的服务.3714 合理化建议合理化建议.3814.1 变形监测的建议.3814.2 业主
4、与施工单位应提供的配合工作的建议.39第 3页1 项目概述项目概述1.1 工程概况工程概况拟建场地位于 XXXX,工程拟建 7 栋 27 层住宅及 1 层商业、3 座 1 层公建房,设 2 层地下室,楼高 7.2023.90 米,总用地面积约 8000 平方米。基坑开挖面积约5400.00,基坑周长约 327.21m。基坑开挖深度为 7.7 米,分五个剖面进行支护,五个剖面均采用“放坡+灌注桩+锚索”的支护形式;采用7001300 的桩间双管旋喷进行止水。基坑支护安全等级为二级,重要性系数为 1.0。1.2 工程工程地质地质根据钻孔柱状图,场地地层主要为:1、第四系人工填土层(Qml,层号为)
5、人工填土:主要为素填土,浅黄色,黄褐色等,主要由粉质粘土及砂土回填而成,为新近堆填,结构较松散,稍压实,层厚 1.704.50m,平均层厚 2.72m。2、冲积土层(Qal,层号为)场地内冲积土层按土性不同可分为粉质粘土、中砂、淤泥或淤泥质土、粉质粘土及中砂或粗砂等五个亚层,现分述如下:粉质粘土:灰色,灰黄色,灰褐色等,可塑状,粘性较好,含少量砂粒,韧性中等,干强度中等。该层分布较广泛,在 ZK1ZK6、ZK8ZK24、ZK27、ZK28、ZK31、ZK32 共 27 个钻孔有揭露,顶面标高 12.7215.75m,顶面埋深1.704.50m,层厚 0.908.90m,平均 4.85m。中砂:
6、灰白色,灰褐色,灰黄色等,饱和,松散稍密状,含少量粘粒,级第 4页配良好。该层分布不稳定,在 ZK1、ZK4、ZK8、ZK13、ZK17、ZK21、ZK22、ZK24、ZK25、ZK27、ZK28、ZK31、ZK32 共 13 个钻孔有揭露。顶面标高8.4414.89m,顶面埋深 2.809.10m,层厚 0.703.90m,平均层厚 2.38m。淤泥或淤泥质土:灰色,灰黑色,饱和,流塑,含少量有机质及粉细砂,具臭味。该层分布较广泛,在 ZK1ZK11、ZK13ZK21、ZK23、ZK26、ZK28ZK30、ZK32、ZK33 共 27 个钻孔有揭露,顶面标高 6.0015.76m,顶面埋深1
7、.8011.50m,层厚 0.9015.30m,平均层厚 5.51m。粉质粘土:灰色,灰黄色,灰褐色等,可塑状,粘性较好,含少量砂粒,韧性中等,干强度中等。该层分布不稳定,在 ZK17、ZK22、ZK24ZKZK33 共12 个钻孔有揭露,顶面标高 1.6112.25m,顶面埋深 5.4015.90m,层厚2.307.70m,平均 5.08m。中砂或粗砂:灰白色,灰褐色,黄褐色等,饱和,稍密中密状,含少量粘粒,级配良好,该层分布较广泛,在 ZK1、ZK3、ZK5ZK8、ZK10ZK15、ZK19、ZK26ZK29、ZK31ZK33 共 20 个钻孔有揭露。顶面标高 0.467.32m,顶面埋深
8、10.2017.10m,层厚 0.808.30m,平均层厚 2.24m。3、残积土层(Q el,层号为)砂质粘性土:灰褐色,灰黄色等,为花岗岩风化残积土,硬塑状,含少量石英质砂粒,粘性差,韧性低,遇水易软化、崩解。该层分布广泛,所有 33 个钻孔均有揭露,顶面标高-2.095.55m,顶面埋深 12.1019.90m,层厚 1.108.20m,平均层厚 4.226m。4、燕山期花岗岩(,层号为)根据钻孔揭露,场地内下伏岩石为燕山期花岗岩,按风化程度的不同,在钻孔深度范围内可分为全风化、强风化和中风化三个岩层,现分述如下:全风化岩层:灰褐色,灰黄色等,岩石风化剧烈,已风化成坚硬土状,原岩结构已基
9、本破坏,但尚可辩认,岩质极软,遇水易软化、崩解。该层分布较广泛,在 ZK2ZK10、ZK14、ZK15、ZK17、ZK18、ZK20ZK30、ZK32、ZK33 共 26 个钻孔有揭露,顶面标高-5.671.46m,顶面埋深 16.1023.20m,层厚 0.907.40m,平均层厚 3.09m。强风化岩层:灰褐色,灰黄色等,岩石风化强烈,原岩结构已大部分第 5页破坏,岩芯呈半岩半土状,手捏易散,岩质极软,遇水易软化、崩解。该层在ZK1ZK16、ZK19ZK29、ZK31ZK33 共 30 个钻孔有揭露,顶面标高-8.98-0.25m,顶面埋深 17.9025.60m,层厚 1.406.40m
10、,平均层厚 3.33m。中风化岩层:灰色,灰褐色,中粗粒结构,块状构造,裂隙较发育,岩体较破碎,岩芯呈块状,短柱状,岩质较软,锤击声哑。该层所有 33 个钻孔均有揭露,顶面标高-14.08-2.45m,顶面埋深 20.1030.60m,揭露厚度1.506.50m,平均厚度 3.90m。基坑支护设计主要地层参数见下表所示:主要地层参数表主要地层参数表地层含水量重度压缩系数压缩模量变形模量凝聚力内摩擦角avEsEoC(%)(kN/m3(MPa-(MPa)(MPa)(kPa)()人工填土-18.0-5.08.0粉质粘土-19.0-5.13-18.313.8中砂-18.5-18.0022.0淤泥或淤泥
11、质土-16.5-3.08-6.53.2粉质粘土-18.9-5.02-21.315.7中砂或粗砂-18.8-28.0030.0砂质粘性土-19.1-35.018.324.6全风化花岗岩-18.5-65.020.025.0强风化花岗岩-18.8-100.022.030.0中风化花岗岩-1.3 水文地质条件水文地质条件在钻探期间测得钻孔内混合水位埋深为 1.1516.48m,水位标高 15.1716.48m,地下水位的变化与大气降水有关,并随季节性变化较大,一般雨季水位略有抬升,旱季水位略有降落,水位变化幅度一般在 12m 之间。第 6页2 监测依据监测依据1)本项目设计图纸要求;2)建筑基坑工程监
12、测技术规范GB50497-2009;3)建筑变形测量规范JGJ8-2007;4)工程测量规范GB 50026-2007;5)建筑基坑支护规程JGJ120-2012;6)广州市城乡建设委员会关于加强地下工程和深基坑安全监测方案管理的通知穗建质(2014)750 号;7)国家及地方政府建设主管部的有关规定。3 监测项目及目的监测项目及目的3.1 监测项目监测项目本工程施工监测根据设计文件和规范要求,采用多种监测方法对基坑变形进行监测。主要监测项目详见下表。表监测项目简介表序序号号监测项目监测项目埋设位置埋设位置符符号号测点测点数量数量测试仪器测试仪器及元件及元件监测精监测精度度测点布置测点布置说明
13、说明1坑顶水平位移桩顶W16 个全站仪1.0mm间距 20 米2坑顶垂直位移桩顶W16 个水准仪0.01mm间距 20 米3深层水平位移桩体内QS11 个测斜仪、测斜管0.01mm间距 30 米4水位观测基坑周边SW5 个水位计、水位管5.0mm间距 50 米5锚索内力锚头TD7 个锚索计0.5%FS/6周边建筑沉降周边建筑物拐角ZB8 个水准仪0.01mm/7管线沉降管线GS11 个水准仪0.01mm/如因设计变更或其他原因需增加其他监测内容,另行补充编制监测方案。以上项目是实时监测基坑支护工程,及时处理监测结果,向建设单位、监理、第 7页设计、施工人员作信息反馈。必要时,应根据现场监测结果
14、采取相应措施。3.2 监测目的和意义监测目的和意义1)验证支护结构设计,指导基坑开挖和支护结构的施工。由于设计所用的土压力计算采用经典的侧向土压力公式,与现场实测值相比较会有一定的差异,因此在施工过程中迫切的需要知道现场实际的应力和变形情况,与设计时采用值进行比较,必要时对设计方案或施工过程进行修正,从而实现动态设计及信息化施工。2)保证基坑支护的安全。支护结构在破坏前,往往会在基坑侧向不同部位上出现较大的变形,或变形速率明显增大。如有周密的监测控制,有利于采取应急措施,在很大程度上避免或减轻破坏的后果。3)总结工程经验,为完善设计提供依据。积累区域性设计、施工、监测的经验。4)为了实施对建筑
15、物施工过程的动态控制,掌握地层、地下水、围护结构与支撑体系的状态,及施工对既有建筑物的影响,必须进行现场监控量测。通过对量测数据的整理和分析,及时确定相应的施工措施,确保施工工期和既有建筑的安全。5)为隐蔽工程的工程质量、施工期间及运行初期的工程安全提供必要的评估资料。6)为工程诉讼提供依据。4 监测点布设及监测方法监测点布设及监测方法4.1 深层水平位移深层水平位移4.1.1 测孔布置根据设计图纸要求,在基坑支护桩钢筋笼内绑扎测斜导管 11 根,具体位置见基坑支护监测平面布置图,测斜管绑扎长度根据该处支护桩长度决定,约 18.5m。测斜管高出自然地面 20cm,设置保护井,并悬挂明显警示标志
16、,避免施工时破坏测斜管。4.1.2 监测方法1)测斜仪的构造和工作原理第 8页测斜仪横截面一般为圆形,上下各有两对滚动轮,上下轮距 500mm。其工作原理是利用重力摆锤始终保持铅直方向的性质,测得仪器中轴线与摆锤垂直线的倾角。倾角度变化可由电信号转换而得,从而可以知道被测构筑物的位移变化值。在摆锤上端固定一个弹簧铜片,簧片上端固定,下端靠着摆线;当测斜仪倾斜时,摆线在摆锤的重力作用下保持铅直,压迫簧片下端,使得簧片发生弯曲,由粘贴在簧片上的电阻应变片输出电信号,测得簧片的弯曲变形,即可知道测斜仪的倾角,并推算出测斜管(亦即土体或构筑物)不同深度的位移。2)埋设测斜管一般用 PVC 材料制成管长
17、分为 2m 和 4m 两种规格,管段之间由外包接头管连接,管内对称分布有四条十字型凹槽,管径一般使用有 60mm、70mm、90mm等。绑扎埋设:将组装好的测斜管绑扎固定在桩墙钢筋笼上,随钢筋笼一起下到孔槽内,并将其浇筑在混凝土中,浇筑前应封好管底盖,并在测斜管内注满清水,防止测斜管在浇筑混凝土时浮起,并可防止水泥浆渗入管内。钻孔埋设:先在已浇筑好的桩墙混凝土中钻孔,孔径略大于测斜管的外径,然后将测斜管封好底盖逐节组装逐节放入钻孔内,并同时在测斜管内注满清水,直接放到预定的标高为止。随后在测斜管与钻孔之间空隙内回填水泥沙浆固定测斜管。埋设过程注意事项:测斜管连接时必须将上下管节的导槽严格对准,
18、避免导槽不畅通。管底端装好底盖,每个接头和底盖处都必须密封好。埋设就位时必须使测斜管的一对凹槽与欲测量的位移方向一致(通常为与基坑边缘相垂直的方向)。埋设好测斜管后要及时做好保护工作,孔口周围砌砖保护,顶部装好盖子。第 9页niijnjnlXXX00000)sin(sin)(基准点施工详图大于基坑底平面地面管口砌砖保护管外回填水泥浆80测斜专用管图土体测斜管埋设示意图图灌注桩测斜管埋设示意图3)测试方法测斜管应在开挖前的35天内测试三次待判明测斜管已处于稳定状态后,取其平均值作为初始值,开始正式测试工作。将探头导轮对准与所测位移方向一致的槽口,缓缓放至管底探头在管底停留几分钟,待探头与管内温度
19、基本一致、显示仪读数稳定后开始监测。按探头电缆上的刻度分划,均速提升。每隔500mm读数一次,并做好记录。待探头提升至管口处,旋转180,再按上述方法测量一次。将三次测量结果取平均值,以消除测斜仪自身的误差。将每个测段测试到的水平位移沿深度连成线就构成了测斜管形状曲线。4)计算步骤式中:l上、下导轮间距;探头敏感轴与重力轴夹角;0起始测段的水平偏差量(mm);n测点 n 相对于起始点的水平偏差量(mm);0X为测斜管管口水平位移量(mm)nininlsin第 10页4.1.3 测试仪器监测仪器采用美国新科测斜仪,型号为 SINCO50302510,测试精度为0.1mm/500mm。图 美国新科
20、测斜仪在测量环节,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。4.2 坑顶水平位移坑顶水平位移4.2.1 测点布置该项目是基坑监测的基本项目,它全面反映各个位置基坑支护的水平位移变形情况。沿区间纵向约每 20 米在基坑顶部边缘埋设坑顶水平位移及坑顶垂直位移一体化观测点 16 个。具体位置详见“基坑支护监测平面布置图”。(1)基坑顶部水平位移监测点采用长为 400mm 的16mm 的螺纹钢筋,并在其上部焊接一块 5mm 厚的 35
21、mm35mm 的钢板用于黏贴反射片。然后其用锤打入土内或桩体内(需要冲击钻钻孔),再将规格为 30mm*30mm 的索佳反射片粘贴在管接头上。基点采用钢筋或专用螺丝,在其上加工十字丝。第 11页(2)工作基点采用现浇混凝土观测墩。如果场地属于原泥地面,则在计划浇筑观测墩位置深挖 500mm,并且将 4 根长约 1.2m 的20mm 螺纹钢筋敲入图层中(钢筋长度视泥面的固结程度选择),然后再绑扎 4 根同样的螺纹钢筋,高出地面约1300mm,套上200mm 的 PVC 管,并浇筑混凝土。浇筑过程中注意使用水平尺保持观测墩的垂直,并留下墩顶 150200mm 暂不浇筑,待下部混凝土强度达到要求后再
22、在墩顶安装强制对中盘。基准点布设:在远离待测基坑的稳定处(按规范为三倍基坑开挖深度范围以外)埋设六个基准点 K1K6 作为水平位移测量的基准点,基准点采用浅埋式法埋设(如下图所示)。基准点布设于基坑周边已有永久性构筑物等稳定的场地上,因场地处于软土区,基准点定期进行校核复测,并与本工程绝对坐标系联测。图 观测基准点埋设示意图4.2.2 监测方法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,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。监
23、测控制网采用自由坐标,以 K1(X=1000,Y=1000)为起算点,点 K1、K2及 K3 组成作为控制点,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,以确保整个基坑水平位移数据的准确性,其观测技术第 12页要求如下表所示。表 4.2.2监测控制网主要技术要求等级相邻基准点的点位中误差(mm)平均边长(m)测角中误差()最弱边相对中误差水平角观测测回数距离观测测回数往测返测3.01501.51/70000633工作基点的校核:可直接架设仪器到基准点测量工作基点(观测墩)的坐标进行比对,当基点坐标发生变化时,应及时修正基点坐标,在进行观测点位移观测时,把测
24、站坐标改为最新修正的基点坐标进行设置。本项目监测根据基坑情况采用极坐标法,具体方法如下:使用全站仪索佳CX-101外业采集数据采集,测量取得测点的方位角、竖向角、斜距的原始数据作为计算参数。表 4.1.2-2位移监测点监测的主要技术要求水平位移报警值累计值 D(mm)D2020D60变化速率D(mm/d)D22D44D6监测点坐标中误差0.30.11.53.0注:1、监测点坐标中误差,是指监测点相对测站点(如工作基点等)的坐标中误差,为点位中误差的21。2、当根据累计值和变化速率选择的精度要求不一致时,水平位移监测精度优先按变化变化速率报警值的要求确定;大致步骤为,利用方向观测法进行水平角观测
25、,并一起记录竖向角和斜距,计算时注意水平角归零值修正和2C值是否超限、竖向角指标差是否过大、盘左与盘右斜距是否相差过大,若有相差较大的情况,必须重新观测。数据无误后,利用以上参数进行三角函数计算,最终获的测点的坐标数据。计算出坐标数据后,需对测点进行变化量的计算和变化量的正负号判定,即以一条虚拟断面直线(近似平行于基坑边)作为起算基准线,算出监测点坐标到起算基准线的距离;再利用测点与基准线的方位角来判断其距离值的正负号,即可得出监测点第 13页到直线距离值,多次测量对比,本次数据减去上次数据,即可得出位移量。具体如下所述:假定基坑如下图所示。假定测点A(XA,YA),测点B(XB,YB),DM
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