基坑監(jiān)測方案設計

1、第七章基坑監(jiān)測方案設計7.1 監(jiān)測方案的選定近年來，基坑工程信息化施工受到了越來越廣泛的重視。為保證工程安全順利地進行，在基坑開挖及結構構筑期間開展嚴密的施工監(jiān)測是很有必要的，因為監(jiān)測數據可以成為工程的“體溫表”，不論是安全還是隱患狀況都會在數據上有所反應。從某種意義上來說施工監(jiān)測也可以說是一次1：1的巖土工程原型試驗，所取得的數據是基坑支護結構和周圍地層在施工過程中的真實反映，是各種復雜因素影響下的綜合體現。與其它客觀實物一樣，基坑工程在空間上是三維的，在時間上是發(fā)展的，缺少現場實測和數據分析，對于認識和把握其客觀規(guī)律幾乎是不可能的。監(jiān)測方案根據不同的需要會有不同的內容，一般包括工程概況、工

2、程設計要點、地質條件、周圍環(huán)境狀況、監(jiān)測目的、編制依據、監(jiān)測項目、測點布置、監(jiān)測人員配置、監(jiān)測方法及精度、數據整理方法、監(jiān)測頻率、報警值、主要儀器設備擬提供的檢測成果以及監(jiān)測結果反饋制度、費用預算等。(1)基坑工程監(jiān)測應遵照山東工程建設標準建筑基坑監(jiān)測技術規(guī)范DBJ14-024-2004的規(guī)定實施。(2)監(jiān)測單位編寫監(jiān)測方案前，應了解委托方和設計方對監(jiān)測工作的技術要求，并進行現場勘察、收集、分析和利用已有的資料，制定經濟合理的監(jiān)測方案。(3)監(jiān)測單位應收集周圍建筑物、道路及地下設施、地下管線的原始資料和使用階段資料，了解當前的工作性狀。如有異常情況，應及時拍照或者錄像并保存有關資料。(4)監(jiān)測

3、單位應嚴格實施監(jiān)測方案，及時分析、處理監(jiān)測數據，并將結果和評價及時向監(jiān)理、施工方和設計人員反饋。當監(jiān)測數據達到監(jiān)控報警值時必須立刻通報施工、設計、監(jiān)理單位及相關人員。(5)基坑工程監(jiān)測頻度應以系統(tǒng)地反映監(jiān)測對象所監(jiān)測的項目的重要變化過程，而又不遺漏其變化時刻為原則。開挖期間和開挖至坑底一周時間應保證1天監(jiān)測一次，其后可適當降低監(jiān)測頻度，直至回填結束。出現異常時應實施連續(xù)監(jiān)測。(6)監(jiān)測方案應經建設、設計、監(jiān)理和施工等單位共同認可，必要時還需要與市政道路、地下管線、人防等主管部門協(xié)商一致后方可實施。其主要步驟及監(jiān)測流程如下圖7.2 監(jiān)測目的基坑工程監(jiān)測的主要目的為：(1)在施工過程中通過實測數據

4、檢驗工程設計中所采取的各種假設和參數的正確性，及時改進施工技術或調整設計參數以取得更好的工程效果；(2)使參建各方能夠完全客觀真實地把握工程質量，掌握工程各部分的關鍵性指標，確保工程安全；(3)根據監(jiān)測結果，發(fā)現可能出現危險的先兆，判斷工程的安全性，防止各種工程安全事故的發(fā)生，對可能出現的事故，提前做好相應的工程措施。(4)積累工程經驗，為提高基坑支護設計及基坑支護施工水平提供依據。(5)以工程監(jiān)測的結果指導工程現場施工，確定并優(yōu)化施工參數，進行信息化施工。7.3監(jiān)測內容及項目基坑監(jiān)測的內容分為兩大部分，即基坑本體監(jiān)測和相鄰環(huán)境監(jiān)測?；颖倔w中包括圍護樁、錨桿、坑內地下水、地下水等；相鄰環(huán)境中

5、包括周圍地層、地下管線、相鄰建筑物、相鄰道路等。基坑過程的現場監(jiān)測應以一起觀測為主、儀器觀測和巡視檢查相結合。其工程現場監(jiān)測的對象主要包括：(1)相關的自然環(huán)境及施工狀況；(2)支護結構；(3)地下水位；(4)基坑底部及周圍土體；(5)周圍建筑物；(6)周圍重要的地下管線及地下設施；(7)周圍重要的道路。工程現場監(jiān)測項目的選擇在充分考慮工程地質條件、水文條件、基坑工程安全等級、支護結構的特點及變形控制要求的基礎上，根據下表進行選擇?；庸こ瘫O(jiān)測項目表廳P監(jiān)測項目基坑工程安全等級基坑工程安全等級一級二級1坡頂水平位移和垂直位移應測應測2圍護結構水平位移應測應測3周圍建筑物位移和裂縫應測應測4地下

6、水位應測應測5錨桿拉力應測宜測6基坑周圍地表沉降應測宜測7.4監(jiān)測常用儀器支護結構的監(jiān)測，主要分為變形監(jiān)測和應力監(jiān)測兩類。變形監(jiān)測主要用機械系統(tǒng)儀器、電器系統(tǒng)儀器及光學系統(tǒng)儀器；而應力監(jiān)測則主要使用機械系統(tǒng)儀器和電力系統(tǒng)儀器。(1)應力監(jiān)測儀器主要有：測量土壓力使用的埋設式土壓力計(也稱為土壓力盒)，作用為觀測作用于圍護墻上的土壓力變化情況。它又有鋼弦式、氣壓平橫式(有電阻應變式、差動電阻式、電感式)和液壓式，其中應用最多的是鋼弦式土壓力計?？紫端畨毫τ嫞饔檬菧y量土的孔隙水壓力。使用最多的是鋼弦式水壓力計。支撐內力測試儀器，主要用于測量鋼或者鋼筋混凝土支撐的內力。常用的有千分表位移量測裝置、

7、壓力傳感器及應力應變傳感器等。應力應變傳感器多用鋼弦式傳感器。對于一般以承受軸力為主的桿件，測量桿件的內力，只需在桿件混凝土中埋入混凝土計。對于兼有軸力和彎矩的支撐桿件和圍楝等，則要同時埋入混凝土計和鋼筋計，才能夠獲得所需的內力數據。其中，混凝土計直接埋設在需測試的截面內；鋼筋計要直接與鋼筋固定，可以采取焊接或者是用接駁器連接的方法連接。(2)變形監(jiān)測儀器：變形監(jiān)測儀器除了常用的水準儀、經緯儀之外，主要是測斜儀，它是用來測量圍護墻或者土層各點的水平位移。測斜儀最為常用的是電阻應變片測斜儀，這種測斜儀造價較低，并且精度也能滿足工程實際需要。測斜儀可以用工程塑料、聚乙烯塑料或者是鋁制圓管，內壁有兩

8、對互成90°的導槽。7.5 測點位置和數量(1)位移觀測基準點數量不應少于3點，且應設在基坑工程影響范圍以外。一般距離基坑邊緣不小于5倍的開挖深度，也不宜小于30-50m。位移觀測基準點的選擇應考慮到量測便利，減少轉戰(zhàn)引點導致的誤差；(2)基坑坡頂的水平位移和垂直位移觀測點應沿基坑周邊布置，一般在每邊中部和端部均應布置子觀測點，且觀測點間距不宜大于20m。觀測點設在鋼筋混凝土護頂上；(3)圍護結構的水平位移和垂直位移觀測點應沿圍護結構的周邊布置，一般每邊的中部和端部均應布置觀測點，且觀測點間距不宜大于20m。觀測點宜設在與圍護結構剛性連接的鋼筋混凝土冠梁上；(4)支護結構或坡體水平位

9、移點應設在結構受力、變形較大的部位，觀測點數量和間距視具體情況而定；(5)建筑物的水平位移觀測點應選擇在建筑物的墻角、柱基及裂縫的兩邊等位置；(6)基坑外周圍地表沉降觀測點的布置范圍宜為基坑深度的2-3倍，并由密到疏布置測點。測點宜設在基坑縱橫軸線或其他有代表性的部位；(7)地下水位觀測孔的位置和數量根據觀測需要布置?？觾冉邓^測孔宜設在基坑的每邊中間和基坑中央，埋深一般與降水井點的埋深相同?？油饨邓^測孔應設在止水帷幕以外，沿基坑周邊布置?；毓嗑c觀測孔應設在回灌井點與被保護井點與被保護對象之間。(8)基坑及周圍環(huán)境的監(jiān)測點布置：坡頂水平、豎向位移監(jiān)測是沿冠梁頂每隔20m布置一個觀測點，總共

10、設置20個觀測點；周圍建筑物監(jiān)測是對南側的兩棟建筑物各布置4個沉降監(jiān)測點，在配電室不止一個變形監(jiān)測點。7.6 監(jiān)測頻度基坑工程監(jiān)測頻率的確定應滿足能反映監(jiān)測對象所測項目的重要變化過程而又不遺漏其變化時刻的要求。監(jiān)測工作應從基坑工程施工前開始，直至地下工程完成為止，貫穿于基坑工程和地下工程施工全過程。對于有特殊要求的基坑周邊環(huán)境的監(jiān)測應該根據需要延續(xù)至變形趨于穩(wěn)定為止?；庸こ痰臋z測頻率不是一成不變的，應根據基坑開挖及地下工程的施工進程、施工工況以及其他外部環(huán)境影響因素的變化及時地作出調整。一般在基坑開挖期間，地基土處于卸荷階段，支護體系處于逐漸加荷狀態(tài)應適當加密監(jiān)測；當基坑開挖后一段時間，監(jiān)測

11、值相對穩(wěn)定，可適當降低監(jiān)測頻率。當出現異常現象和數據，或臨近報警狀態(tài)時，應提高監(jiān)測頻率甚至連續(xù)監(jiān)測。監(jiān)測項目的監(jiān)測頻率應綜合基坑類別、基坑及地下工程的不同施工階段以及周邊環(huán)境、自然條件的變化和當地經驗而定。對于應測項目，在無數據異常和事故征兆的情況下，開挖后現場儀器監(jiān)測頻率可按下表確定：現場監(jiān)測的監(jiān)測頻度基坑工程安全等級施工進程基坑設計深度<5m5-10m10-15m>15m一級開挖面深度<5m1d2d2d2d5-10m1d1d1d10-15m12h-1d12h-1d基坑開挖完后時間<7d1d1d12h-1d12h-1d7-15d3d2d1d1d15-30d7d4d2d

12、1d>30d10d7d5d3d二級開挖面深度<5m2d2d5-7m1d基坑開挖完后時間<7d2d2d7-15d5d5d15-30d10d7d>30d10d10d基坑開挖施工前進行第一次觀測，觀測值作為初始值，基坑開挖前期每三天觀測一次，中期每天觀測一次，開挖至坑底后每天觀測一次，主體結構施工期間10-20天測量一次。當有變形超過有關標準或場地條件變化較大時，應加密觀測；當大雨、暴雨或基坑邊載條件改變時應及時觀測；當有危險事故征兆時，應連續(xù)觀測。7.7 監(jiān)測報警當出現下列情況之一時，應立即報警，并停止施工，并對基坑支護結構和周圍環(huán)境中的保護對象采取應急措施：(1)排樁擋墻

13、的最大位移已大于3m或排樁擋墻水平位移速率已連續(xù)三日大于2mm/d(2)錨桿體系中有個別構件出現應力劇增、壓屈、斷裂、松弛或拔出的跡象時；(3)建筑物的不均勻沉降(差異沉降)已大于現行建筑物地基基礎設計規(guī)范規(guī)定的允許沉降差或建筑物的傾斜速率已連續(xù)三日大于0.0001H/d。(H為建筑物承重結構高度)(4)已有建筑物的砌體部分已連續(xù)三日大于1.5mm的變形裂縫或其附近地面出現寬度大于10mmi勺裂縫，且上述裂縫還有可能發(fā)展；(5)基坑底部或周圍土體出現可能導致剪切破壞的跡象或其他可能影響安全的征兆，如少量流砂、管涌、隆起、陷落等。7.8監(jiān)測成果反饋對于現場采集到的各項監(jiān)測數據，首先需利用統(tǒng)計模型進行粗差探測檢驗，確認不含粗差后再進行整體平差計算及測量精度統(tǒng)計，采用科學、合理的數據處理方法對監(jiān)測成果進行整理