府秀江南基坑變形監(jiān)測技術(shù)方案

1、1、 工程概況長治市潞安鴻源房地產(chǎn)開發(fā)有限公司擬在長治市防爆巷西側(cè)進行潞安府秀江南三期地下車庫建設(shè)，擬建地下車庫建筑面積約2.6萬平方米，平面形狀不規(guī)則，總體呈矩形，東西長約230米，寬約143米，基坑周長約700米，基坑深度自0.000向下10米，開挖深度自現(xiàn)有自然地面向下約9.5米，按建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50202-2002確定基坑工程類別為二級，按建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ120-99劃分基坑側(cè)壁安全等級為二級。潞安府秀江南三期地下車庫基坑支護設(shè)計任務(wù)由太原市拓達巖土工程勘察檢測有限公司承擔(dān)完成，支護方式采用灌注樁加錨索、水泥土攪拌樁加土釘墻，具體支護方案詳見附件1。自支

2、護施工開始到基礎(chǔ)回填完成有效工期約4個月。2、 工程地質(zhì)條件及周邊環(huán)境2.1建筑場地工程地質(zhì)條件 本建筑場地位于長治盆地東部，現(xiàn)有地形較平坦，勘察期間孔口高程介于米之間，地表下40米深度范圍內(nèi)地層以第四紀粉質(zhì)粘土為主，地基土分布均勻，場地穩(wěn)定，地下水穩(wěn)定水位標高米，建筑場地類別為III類。場地工程地質(zhì)條件詳見附件2。2.2基坑周邊環(huán)境 本工程基坑周邊環(huán)境較復(fù)雜，南部與景山花園及通信小區(qū)毗鄰，西部及北部與府秀江南前期住宅樓相鄰，東部與原防爆電機廠原有建筑相鄰。根據(jù)建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范GB50497-2009第條之規(guī)定，本基坑監(jiān)測手段較多，監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測工作量及監(jiān)測難度均較大。3、 監(jiān)測依據(jù)及

3、目的3.1監(jiān)測依據(jù) 本次監(jiān)測點布設(shè)、監(jiān)測項目、監(jiān)測方法及精度等均依據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程及其它有效文件進行，主要如下：(1)建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（GB50497-2009）(2)建筑變形測量規(guī)范（JGJ8-2007）(3)工程測量規(guī)范（GB50026-2007）(4)建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ120-99(5)國家一、二等水準測量規(guī)范（GB12897-2006）(6)建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范（GB50330-2002）(7)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計規(guī)范DBJ04-258-2008(8)長治市潞安鴻源房地產(chǎn)開發(fā)有限公司潞安府秀江南小區(qū)三期車庫基坑支護工程監(jiān)測招標文件CZYJ-LY-20121202001

4、3.2監(jiān)測目的本次監(jiān)測目的主要是：依據(jù)規(guī)范對建筑物基坑施工相關(guān)條文以及基坑支護設(shè)計的要求，為確?；邮┕ぜ爸苓叚h(huán)境的安全，使在基坑開挖和施工期間的變形得到有效控制，保證其不對基坑自身及周邊環(huán)境造成破壞性的影響，用科學(xué)的數(shù)據(jù)指導(dǎo)基坑信息化施工，保證施工安全。4、監(jiān)測內(nèi)容及項目為了及時收集、反饋和分析周圍環(huán)境要素在施工中的變形信息，實現(xiàn)信息化施工并確保施工安全，綜合本工程周邊環(huán)境狀況及圍護結(jié)構(gòu)和支護體系的特點，遵照設(shè)計及建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范GB50497-2009第條的相關(guān)要求，本工程共進行如下幾項基坑監(jiān)測工作：（1）、周邊環(huán)境監(jiān)測A、周邊既有建筑物變形監(jiān)測；B、基坑外地下水水位監(jiān)測；C、基坑

5、外土體表面變形監(jiān)測；(2)、圍護結(jié)構(gòu)監(jiān)測A、圍護樁（邊坡）頂部水平位移監(jiān)測；B、圍護樁（邊坡）頂部豎向位移監(jiān)測；C、圍護樁（邊坡）深層水平位移監(jiān)測；D、基坑內(nèi)地下水位監(jiān)測。5、基坑監(jiān)測點位布置5.1周邊環(huán)境監(jiān)測（1）、周邊既有建筑物變形監(jiān)測A、監(jiān)測范圍按照建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范GB50497-2009第條規(guī)定：從基坑邊緣以外1-3倍基坑開挖深度范圍內(nèi)需要保護的周邊環(huán)境應(yīng)作為監(jiān)測對象；建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ120-99第條規(guī)定：從基坑邊緣以外1-2被開挖深度范圍內(nèi)的需要保護物體均應(yīng)作為監(jiān)控對象。綜合上述兩條文內(nèi)容要求，我公司本著對于基坑工程周邊環(huán)境的監(jiān)測范圍既要考慮基坑開挖的影響范圍，保證

6、周邊環(huán)境中各保護對象的安全使用，也要考慮到監(jiān)測成本的原則，本次對基坑邊緣以外2倍基坑開挖深度范圍內(nèi)的既有建筑物作為監(jiān)測對象，必要時可擴大監(jiān)測范圍。監(jiān)測包括的周邊既有建筑物有：府秀江南小區(qū)A-10、A-11、A-12、B-2、C-1五棟鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)住宅樓，金海岸游泳館，防爆賓館，景山花園小區(qū)二棟6層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓，通信小區(qū)一棟6層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓。B、監(jiān)測內(nèi)容周邊建筑的監(jiān)測項目分別為豎向位移、傾斜和水平位移。建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范GB50497-2009第條規(guī)定，對于二級基坑周邊既有建筑物的監(jiān)測內(nèi)容為應(yīng)測建筑物的豎向位移，宜測建筑物傾斜與水平位移?；娱_挖后周邊建筑豎向位移的反應(yīng)最直接，故

7、需進行監(jiān)測；考慮到既有建筑物的結(jié)構(gòu)剛度和基礎(chǔ)剛度較大，本次采用通過觀測基礎(chǔ)差異沉降進而推算建筑物的傾斜；而周邊建筑水平位移在實際工程中不常見，而且發(fā)生量也較小，故本次監(jiān)測不包括建筑物的水平位移內(nèi)容。C、沉降監(jiān)測點的布設(shè)按照建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范GB50497-2009第條與建筑變形測量規(guī)范JGJ8-2007第條內(nèi)容之規(guī)定，結(jié)合本工程實際情況，本著確保建筑基坑安全和保護基坑周邊環(huán)境，做到成果可靠、經(jīng)濟合理的原則，本次監(jiān)測點按如下方案進行布設(shè)：管線和路面每間隔30米布設(shè)一個監(jiān)測斷面，共約239個監(jiān)測點。其中海河堤岸監(jiān)測點編號為HD1HD10，而地面沉降監(jiān)測點共105個，布點數(shù)量較多，最終編號以實

8、地布設(shè)完點位后的編號為準（詳細點位見附后“地面及海河堤岸監(jiān)測點位示意圖）。供電管線沉降監(jiān)測點編號為GD1GD10；路燈管線沉降監(jiān)測點編號為LD1LD10；電信管線沉降監(jiān)測點編號為DX1DX25（電力管線監(jiān)測點詳細點位見附后“電力管線沉降監(jiān)測點位示意圖”）。輸水管線沉降監(jiān)測點編號為SS1SS15；污水管線沉降監(jiān)測點編號為WS1WS7；雨水管線沉降監(jiān)測點編號為YS1YS15（雨污水管線監(jiān)測點詳細點位見附后“輸排水管線沉降監(jiān)測點位示意圖”）。煤氣管線沉降監(jiān)測點編號為MQ1MQ40（煤氣管線監(jiān)測點詳細點位見附后“煤氣管線沉降監(jiān)測點位示意圖”）。沉降監(jiān)測點的布設(shè)采用鉚釘嵌入法布設(shè)（如圖一），首先在設(shè)點處

9、用電鉆打出12直徑的圓孔，深度約10CM左右，再將專用圓鉚釘牢固地嵌入孔中，圓帽的下邊緣與地面齊平。圓鉚釘?shù)捻敳繄A帽適用于水準測量，頂部的強制歸心孔適用于海河堤岸水平位移觀測。重要地下管線主要包括三條煤氣管線，分別為DN529、DN325和DN219。其監(jiān)測點的布設(shè)首先用雷迪4000管線探測儀（如右圖）測定出地下管線的平面位置和埋深，再用電鉆在垂直于管線的路面上打孔，嵌入圓鉚釘，其它管線利用“地下綜合管線探測圖”結(jié)合實地位置進行布點，埋設(shè)標志方法同上。在基坑周邊綠地內(nèi)或未硬化路面中有重要壓力管線的，采取直接布點法，將觀測標志設(shè)置在監(jiān)測管線的管壁上。B、地下水位監(jiān)測地下水位觀測包括基坑外的潛水和

10、承壓水水位監(jiān)測，水位觀測井反映的是基坑開挖過程中基坑外側(cè)的水位變化情況。共計設(shè)置15口潛水水位觀測井，編號SW01SW15；設(shè)置9口承壓水觀測井，編號CY01CY09(觀測井的詳細位置及編號見附后“基坑外水位監(jiān)測井位置圖”)。根據(jù)某巖土工程詳細勘察報告所述，某場地潛水含水巖組埋深約16米，初見水位埋深約3.14.3米，靜止水位埋深約2.53.2米。故水位觀測井布設(shè)時首先用鉆探機在設(shè)計位置鉆150mm的孔，孔深為15米。將專用PVC水位管（左圖）下端封堵好后，底端用電鉆打上一些小孔，并填入粗砂或包上土工布用來滲水并防止泥漿的灌入。往鉆探孔中一邊下水位管，一邊用套管接頭將PVC水位管一節(jié)節(jié)的連接上

11、，同時用膠帶密封。全部水位管下完后在管中灌入清水，最后用細砂及回填土填滿水位管外圍的孔隙。根據(jù)某巖土工程詳細勘察報告所述，某場地承壓含水巖組第一承壓含水層為更新統(tǒng)第五組陸相沖積層上部粉土（力學(xué)分層號為7a），位置深約在大沽高-15-21米之間，實際埋深約為1825米。為保證基坑止水工作的安全，防止承壓水頭外涌，在公寓A和公寓B附近各設(shè)置1口b層承壓水觀測井，埋設(shè)深底為35米。其它7口為a層承壓水觀測井，埋設(shè)深度為22米。水位管的埋設(shè)方法同潛水水位監(jiān)測井的埋設(shè)，但需對管體接口進行有效的密封。C、基坑外土體變形監(jiān)測土體變形監(jiān)測包括土體表面的沉降監(jiān)測以及深層土體水平位移（測斜）監(jiān)測。測點與圍護體的水

12、平位移監(jiān)測點有所對應(yīng)，坑外土體共設(shè)置14個監(jiān)測點T01T14（詳細點位見附后“支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測點位示意圖”）。其埋設(shè)方法是在坑外土體中鉆150mm的鉆探孔，考慮到測斜管的埋設(shè)深度應(yīng)不會造成深層承壓水與地下潛層水的連通，土體測斜管實際埋設(shè)深度為35米。首先將測斜管下端封堵好后，一邊往鉆探孔中下一邊將測斜管用套管接頭一節(jié)節(jié)的連上，同時用膠帶密封并灌入清水。全部下入后用細砂及回填土填滿管周圍的孔隙。測斜管材料為PVC硬塑，內(nèi)有定向槽，管徑70毫米（左圖）。測斜管頂部加套一米長的80mm的硬塑管進行保護，并做醒目標志，防止施工過程中的意外破壞（如圖四）。2、圍護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測A、灌注樁樁身水平位移（測斜）硬件

13、埋設(shè)依據(jù)設(shè)計圖紙某基坑共計埋設(shè)灌注樁樁身傾斜監(jiān)測孔25處，埋設(shè)深度30米，其監(jiān)測孔的布設(shè)方法如圖一所示。在測斜管安裝時應(yīng)注意，對接兩根管子時要對好管壁內(nèi)側(cè)的導(dǎo)向槽，接頭處用封口膠帶和螺絲固定，外面纏上膠帶，以防止污水或砂漿從管子接頭處滲入。管頂、管底用專用封堵帽，防止異物進入管道造成堵塞。用鐵絲將測斜管固定在鋼筋籠背向基坑的一側(cè)或中間部位，以防止基坑開挖后，平整圍護樁內(nèi)壁時損壞管道，同時應(yīng)保證測斜管導(dǎo)槽與基坑開挖面在水平方向的垂直性。當(dāng)測斜管隨同鋼筋籠下入挖好的槽孔中后，應(yīng)及時向管內(nèi)注入清水，以減輕測斜管承受的外界水壓和混凝土的壓力。在砼澆筑時, 測斜管最上部一米范圍要加150mm塑料保護套管

14、，防止管壁在剔樁頭作帽粱時被破壞。五、綜合監(jiān)測方法1、水平位移監(jiān)測水平位移監(jiān)測包括圍護樁頂部、坑外土體、海河堤岸及立柱樁等部位的水平位移監(jiān)測，它是基坑開挖施工監(jiān)測的一項基本內(nèi)容，通過水平位移監(jiān)測可以掌握各個結(jié)構(gòu)部位在基坑開挖施工過程中的水平變形情況。依據(jù)規(guī)范的規(guī)定及設(shè)計要求，我們在進行水平位移監(jiān)測時利用尼康DTM-352C高精度的全站儀（如上圖）。施測時采用極坐標法進行觀測，因為它受現(xiàn)場環(huán)境條件的限制較小，施測較容易，精度較高，利用起算點坐標和實測的邊長夾角，解算出每個待測點的絕對坐標進而求出每個點的變化矢量來。觀測時基準點的選擇及坐標起算數(shù)據(jù)的設(shè)置尤為重要，由于水平位移的形變監(jiān)測是絕對位移量

15、的觀測，所以基準點應(yīng)盡量選在遠離基坑、有穩(wěn)固的基礎(chǔ)、并且不容易被外界因素干擾破壞的地方。坐標設(shè)置上采用假定坐標系，應(yīng)盡可能將待測點坐標均設(shè)置在坐標系第一象限內(nèi)，這樣有利于位移變化量在矢量方向和符號上的統(tǒng)一，便于數(shù)據(jù)的分析和理解。根據(jù)起算點的已知數(shù)據(jù)計算待測點的坐標的計算方法如下：如下圖所示，為起算點，為待測點，點的假定坐標A、A及坐標方位角aAB為已知，邊長AB實測，則可求得點的坐標B、B。由圖可知： 其中，坐標增量的計算公式為：式中DXAB, DYAB的正負號應(yīng)根據(jù)cos、sin的正負號決定，故可得到： 2、 基坑外地下水位監(jiān)測：地下水位監(jiān)測包括基坑外承壓水水位觀測及潛水水位觀測。如果圍護結(jié)

16、構(gòu)的截水帷幕質(zhì)量沒有完全達到止水要求，則在基坑內(nèi)部降水和基坑挖土施工時，有可能使坑外的地下水滲漏到基坑內(nèi)。滲水的后果會帶走土層的顆粒，造成坑外水、土流失，對周圍環(huán)境，特別是地下管線的沉降危害較大。因此進行地下水位監(jiān)測就是為了預(yù)報由于地下水位不正常下降引起的地層沉陷。觀測時采用鋼尺水位計（如上圖），將儀器探頭沿水位管下放，當(dāng)探頭接觸到水時，接收機會發(fā)出蜂鳴聲，此時讀出鋼尺電纜在管口處的深度讀數(shù)，再結(jié)合精密水準連測的管口高程，就可以求出地下水位的絕對高程，將每天的觀測數(shù)據(jù)進行比對，就可以直觀地反映出基坑外地下水位的變化。位移（測斜）監(jiān)測位移（測斜）監(jiān)測包括基坑外土體測斜及圍護樁樁體的傾斜變形測量，

17、由于測斜管的埋設(shè)深度大于基坑開挖的深度，因此將最底部的初始監(jiān)測點視為不動點。測斜基本原理是以樁體的底部為參照點，開槽前測得初始值，每一設(shè)定間隔（一米）測得一個數(shù)據(jù)，用測斜儀在施工不同階段每次測得的觀測值與初始值進行對比，以獲得在施工不同階段不同深度的位移，進而得出圍護樁體自身的傾斜變形。測斜儀的工作原理是基于測頭傳感器中的加速度計，測量重力矢量g在測頭軸線垂直面上的分量大小，來確定測頭軸線相對于水平面的傾斜，再利用導(dǎo)輪的標準間距L求導(dǎo)出水平位移矢量值的。實測時首先把電纜接入測斜儀，并將電纜與測頭連接，用扳手將壓緊螺帽擰緊以防止?jié)B水。將測頭導(dǎo)輪高輪向基坑內(nèi)側(cè)方向卡置在預(yù)埋測斜管的導(dǎo)向滑槽內(nèi)，將它

18、輕輕劃至管底起測位置處，該位置最好高出管底0.5米為宜，以防止掉入異物時測頭無法到達起測位置而影響數(shù)據(jù)的連續(xù)觀測。利用測讀儀記錄完第一個讀數(shù)后，將電纜提起1米至下一處深度標記，待測讀儀讀數(shù)穩(wěn)定后采集數(shù)據(jù)，再將電纜提起1米直至管頂為止。拿出測頭后水平轉(zhuǎn)動180度，使高輪指向基坑外側(cè)重新放入測斜管中，重復(fù)上述觀測步驟在相同的深度標記上采集數(shù)據(jù)，完成全部觀測工作。測頭導(dǎo)輪的正反向讀數(shù)可以抵消或減少傳感器的偏值所造成的誤差，以保證測量精度。5、管線、地面、圍護樁頂部沉降監(jiān)測沉降監(jiān)測包括道路、地下管線、圍護樁頂、海河堤岸（基坑開挖前進行堤岸裂縫拍照存檔）、坑外地表、鋼立柱等部位的沉降觀測。受基坑挖土等施

19、工的影響，基坑周圍的地層會發(fā)生不同程度的變形，尤其是工程處在軟弱復(fù)雜的地層時，因基坑挖土和地下結(jié)構(gòu)施工而引起的地層變形，會對周圍道路、各種地下管線及基坑本身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。因此在進行基坑支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測的同時，還必須對上述內(nèi)容進行沉降監(jiān)測。在遠離基坑影響，相對穩(wěn)定處埋設(shè)基點，用于每次觀測時的高程起算點，沉降觀測采用精密水準儀（如上圖），按國家二等水準測量要求進行施測，求出每次各點的高程，其差值就是施測部位的沉降變化量。建筑工程沉降監(jiān)測基準點是整個監(jiān)測工程的起算點，是反映建構(gòu)筑物變形的基點，所以它的穩(wěn)定性和可靠性關(guān)系到整個沉降監(jiān)測工程的真實性。故建筑變形測量規(guī)程中明確規(guī)定，基準點應(yīng)選設(shè)在變形影響范

20、圍以外便于長期保存的穩(wěn)定位置。同時，應(yīng)布設(shè)2個距離較近而又穩(wěn)定的參考點，以檢核基準點的可靠性，即使基準點被破壞還可以利用其給予恢復(fù)。由于受環(huán)境的影響，部分鋼立柱的沉降監(jiān)測可能無法利用上述方法施測，因此，對于該情況可采用前文所述全站儀利用三角高程的方法進行監(jiān)測。六、監(jiān)測頻率正常情況下，針對當(dāng)前施工部位：基坑開挖階段：監(jiān)測頻率為1次/天；底板澆鑄完成后：監(jiān)測頻率為1次/2天；地下結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后一個月內(nèi)：監(jiān)測頻率為1次/周；特殊情況下如基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)變化超警戒值且變化無減緩跡象、開挖期間天氣十分惡劣等，經(jīng)協(xié)商可適當(dāng)加密觀測次數(shù)。七、監(jiān)測報警值依據(jù)工程類比、結(jié)構(gòu)計算及周邊狀況、材質(zhì)，結(jié)合有關(guān)規(guī)范、規(guī)程，

21、及工程設(shè)計單位的具體要求，監(jiān)測方根據(jù)以往的基坑監(jiān)測經(jīng)驗，將各項手段的監(jiān)測報警值暫定如下：a) 基坑外地表沉降報警值為基坑挖深的2，即36mm；b) 煤氣管線沉降報警值為10mm；其它管線沉降報警值為20mm；c) 結(jié)構(gòu)體沉降監(jiān)測報警值為1，即18mm；d) 水平位移及傾斜報警值為基坑挖深的1.4，即25mm；e) 地下水位監(jiān)測報警值為500mm；f) 應(yīng)力及應(yīng)變監(jiān)測報警值為設(shè)計極限值的80%（根據(jù)實際設(shè)計值分別進行確定）；g) 基底反彈監(jiān)測報警值為基坑挖深的2，即36mm；當(dāng)觀測值臨近此極限值時提出預(yù)警，當(dāng)觀測值超出此極限值時提出報警，并即時與甲方及監(jiān)理進行溝通。八、使用儀器和設(shè)備1、Ni00

22、7水準儀：水準器格值：8/2mm測微器分劃值：0.05mm自動安平補償性能：0.20標尺刻劃間隔：5mm2、DTM-352C全站儀：測角精度：2放大倍率：30倍測距精度：2mm+2ppm補償范圍：3水準器靈敏度：30/2mm3、SG-92型鋼尺水位計測量深度：50m 最小讀數(shù)：1mm 重復(fù)性誤差： 2mm4、CY-82鋼尺沉降儀測量深度：50m 最小讀數(shù)：1mm 重復(fù)性誤差： 2mm5、RQBF-698A數(shù)字測斜儀分辯率：2抗?jié)B：180m抗震：100g觀測精度為0.1mm/0.5m測程0.5m6、雷迪4000管線探測儀T10大功率發(fā)射機輸出功率高達10W，探測距離和深度更大兩種感應(yīng)頻率：8kHz、33kHz （65kHz可選）標準故障定位（FF）頻率：8kHz+8Hz電流方向（CD）頻率：640Hz+320Hz九、生產(chǎn)質(zhì)量保證措施1. 依據(jù)質(zhì)量管理體系的人員分工，各伺其職、逐級管理、全面合作，保證監(jiān)測工作順利開展。 2. 實行全面質(zhì)量管理，強化質(zhì)量保證體系，嚴格執(zhí)行各種規(guī)范、規(guī)程及技術(shù)要求，確保監(jiān)測工作質(zhì)量。3. 監(jiān)測工作開始前對參與人員與作業(yè)的人員進行技術(shù)交底，學(xué)習(xí)規(guī)范，保證作業(yè)人員高質(zhì)量地完成各項監(jiān)測任務(wù)。4. 加強安全教育，嚴格執(zhí)行工程的各項安全制度，作業(yè)期間要有安全措施保證，確保人員、儀器及設(shè)備的安全，真正做到安全生產(chǎn)、文明施工。5. 積極與設(shè)