基坑监测工程技术方案.doc

天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 基坑监测工程技术方案基坑监测工程技术方案 天津市地质工程勘察院 2015 年 7 月 目目 录录 （一）（一）监测实施方案监测实施方案.1 1工程概况工程概况.1 1.1基坑支护形式概况1 1.2周边环境工程概况5 1.2.1周边建筑物5 1.2.2周边道路及管线8 1.3工程地质与水文地质情况9 1.3.1场地地层分布及土质特征9 1.3.2地基土承载力特征值12 1.3.3浅层地基土的渗透性12 1.3.4场地水文条件13 2监测方案编制依据监测方案编制依据.14 3监测目的监测目的.15 4监测工作项目监测工作项目.15 5工程风险分析、监测工作重点及监测措施工程风险分析、监测工作重点及监测措施.17 5.1工程监测等级17 5.2工程风险分析17 5.3各施工阶段监测工作重点19 5.4监测措施22 5.4.1加强重要周边环境现场监测及巡视22 5.4.2加强对工程自身监测及现场巡视22 5.4.3加强监测作业控制23 6基坑监测方案实施基坑监测方案实施.24 6.1基准点布设和复核24 6.1.1高程控制网的布设.24 6.1.2平面控制网的布设28 6.1.3基准点的复核31 6.2监测点的布设与复核31 6.2.1地连墙墙顶竖向和水平位移监测31 6.2.2地连墙墙体深层水平位移（测斜）监测35 6.2.3支撑轴力监测38 6.2.4支撑系统水平位移监测40 6.2.5支撑系统挠度监测41 6.2.6支撑立柱竖向位移监测42 6.2.7周边建筑物竖向位移监测43 6.2.8周边建筑物倾斜监测43 6.2.9周边建筑物水平位移监测46 6.2.10周边地表竖向位移及裂缝监测46 6.2.11周边地下管线沉降监测48 6.2.12坑外潜水及承压水水位监测51 6.2.13围护结构及周边环境巡视方法52 6.3信息化数据采集与传递53 6.3.1初始值采集时间53 6.3.2监测数据采集频率54 6.3.3数据采集与传递实施56 6.4自动化监测信息管理系统简介58 6.4.1系统结构59 6.4.2系统功能59 6.5监测数据整理及分析62 6.5.1监测数据整理62 6.5.2监测数据分析63 6.5.3监测成果报表报告65 6.6异常数据自动报警66 6.6.1警戒值的控制标准66 6.6.2异常数据自动报警实施67 6.7安全预警信息发布68 6.7.1安全情况下的信息反馈68 6.7.2预警状态下的信息反馈69 6.8拟投入的组织机构、人员72 6.8.1项目组织机构72 6.8.2项目人员配置及岗位职责72 6.8.3项目负责人岗位职责73 6.8.4项目副负责人岗位职责73 6.8.5项目技术负责人岗位职责73 6.8.6外业监测及巡视组组长岗位职责74 6.8.7内业分析组组长岗位职责75 6.8.8计划财务及后勤保障组组长岗位职责75 6.9拟投入监测仪器75 7基坑监测的过程控制措施基坑监测的过程控制措施.77 7.1质量保证措施77 7.1.1质量方针及目标77 7.1.2质量控制流程77 7.1.3质量保证分工及职责78 7.1.4质量保证制度78 7.1.5各工序质量保证措施79 7.2安全保障措施80 7.2.1安全管理方针及目标80 7.2.2主要安全影响因素80 7.2.3安全生产管理组织机构80 7.2.4安全管理措施81 7.2.5测量作业安全保障措施82 7.3进度保障措施84 7.3.1组织机构及人员的落实84 7.3.2科学合理的施工组织管理84 7.3.3分项工程进度保障措施85 7.3.4雨季、夏季、冬季监测计划保证措施86 7.3.5异常情况下的监测预案87 8部分报表形式部分报表形式.88 （二）（二）技术标技术标附表附表.92 B-1 承担本项目的组织机构92 B-2 拟投入本项目监测人员情况汇总表93 B-3 拟派本项目的项目技术负责人简历表94 B-4 拟派本项目监测人员简历表97 B-5 投入本监测项目使用的仪器设备表131 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 1 （一）（一）监测实施方案监测实施方案 1 工程概况工程概况 由天津医科大学肿瘤医院开发建设的天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 基坑监测工程位于河西区卫津南路以东、环湖西路以西、宾水道以北区域，即 天津市肿瘤医院院内西南侧。基坑周长约 400m，面积约 10000，普遍开挖深 度约为 21.1m，最大开挖深度为 23.1m，采用明挖法施工。主体采用框架剪力墙 结构，整体设地下 4 层，地上 10 层，总建筑面积为 79387 平方米。 图 1-1 本工程位置示意图 1.1基坑支护形式概况 基坑采用地下连续墙+TRD 水泥土连续墙的支护形式，地下连续墙作为结构 外墙，TRD 水泥土连续墙作为基坑止水帷幕；其中基坑南侧地连墙厚 1200mm， 其余三侧墙厚 1000mm，TRD 水泥土连续墙厚 700mm；东侧地连墙有效墙深 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 2 56m（兼作主体承重结构），其余三侧有效墙深 40m；水泥土连续墙有效墙身 54m。基坑形状呈规则的矩形，竖向设置四道钢筋混凝土水平支撑，支撑平面整 体采用两个大环梁+中间对撑的形式。 土方开挖及支撑体系施工步骤如下： 基坑挖土按先撑后挖的原则分层、分块、对称开挖。 第一步：施工 TRD 水泥土连续墙和地连墙导墙，待 TRD 水泥土连续墙强度 满足地连墙成槽保护要求后，施工地连墙、支承柱及降水井等。 第二步：地连墙位置挑槽开挖至设计标高-1.950m，施工帽梁。 第三步：待地连墙和第一层支撑系统强度达到设计要求后，进行降水试验 和渗漏检测，对疑似渗漏部位进行有效封堵后方可进行大面积降水和土方开挖。 第四步：分布、均匀开挖至第二层水平支撑系统底标高，施工第二层水平 支撑系统 第五步：待第二层水平支撑系统强度达到设计要求后，分步、均匀开挖至 第三层水平支撑系统底标高，施工第三层水平支撑系统。 第六步：待第三层水平支撑系统强度达到设计要求后，分步均匀开挖至坑 底设计标高。施工第四层水平支撑系统。 第七步：待第四层水平支撑系统强度达到设计要求后，分步均匀开挖至坑 底设计标高。局部深坑须严格按照结构图纸控制其深度和范围，严禁超挖，深 浅坑交接处应在浅坑开挖完成后放坡形成。 第八步：立即施工基础结构至设计标高-19.050m，待基础底板强度达到设 计要求后，拆除第四层水平支撑系统。 第九步：继续施工地下四层主体结构至设计标高-14.000m，待地下四层主 体结构强度达到设计要求后，拆除第三层水平支撑系统。 第十步：继续施工地下三层主体结构至设计标高-10.100m，待地下三层主 体结构强度达到设计要求后，拆除第二层水平支撑系统。 第十一步：继续施工地下二层主体结构至设计标高-6.200m，待地下二层主 体结构强度达到设计要求后，拆除第一层水平支撑系统。 第十二步：继续施工其余主体结构。 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 3 图 1.1-1 支撑支护剖面图 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 4 图 1.1-2 支护结构平面布置图 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 5 1.2周边环境工程概况 1.2.1周边建筑物 经现场实地调查，该项目周边建筑物情况如下：东侧为天津肿瘤医院 B 楼- 乳腺癌防治研究中心，南侧为宾水道且紧临地铁肿瘤医院车站，西侧为天津肿 瘤医院-放射治疗中心，北侧为天津肿瘤医院 A 楼-住院部和天津市肿瘤医院研 究所。具体院内平面布置图如图 1.2-1 所示： 图 1.2-1 肿瘤医院院内平面布置图 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 6 基坑周边建筑物情况及其与基坑的相对位置关系如表 1.2-1 所示。 方向建筑物名称 建筑物与基坑边 线最小距离（m） 建筑物基础 形式 建筑物最高 层数 东侧 天津肿瘤医院 B 楼-乳腺癌防 治研究中心 12.1桩基14 西侧天津肿瘤医院-放射治疗中心11.9天然地基1 北侧天津肿瘤医院 A 楼-住院部2.6桩基19 北侧天津市肿瘤研究所5.9桩基9 表 1.2-1 周边建筑物情况一览表 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 7 图 1.2-2 基坑东侧 B 楼乳腺癌防治中心 图 1.2-3 基坑西侧放射治疗中心 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 8 图 1.2-4 基坑北侧 A 楼住院部 图 1.2-5 基坑北侧肿瘤研究所 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 9 图 1.2-6 基坑南侧肿瘤医院地铁站现状 1.2.2周边道路及管线 项目东侧为环湖西路，地下室外墙距离可用地界线中部最近处约 62m；南 侧为宾水道，目前正在施工地铁 5/6 号线肿瘤医院站；西侧为卫津南路，地下 室外墙距离可用地界线最近处约 66m；北侧为环湖南道，地下室外墙距离可用 地界线最近处约 175m，基坑四周道路距离地下室外墙较远，均在基坑开挖影响 范围以外。基坑周边管线布置图甲方尚未提供，待甲方提供后予以补充。 1.3工程地质与水文地质情况 1.3.1 场地地层分布及土质特征 地基土按成因年代可分为 10 个工程地质层，按力学性质进而分为 19 个工 程地质亚层。按地质年代、成因及力学性质自上而下分述之： 人工填土层（Qml） 全场地均有分布，厚度 1.703.40m，底板标高为 1.79-0.10m，该层从 上而下可分为 2 个亚层。 第一亚层，杂填土（地层编号1）：厚度各处变化较大，一般为 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 10 0.402.20m，2 号孔附近厚度较大为 3.10m，呈杂色，松散状态，组成成分杂 乱，主要由砖块、砼渣、废土等组成,表层 2050cm 砼路面。其中在 18、J14、J15 号孔附近缺失该层。 第二亚层，素填土（地层编号2）：厚度一般为 1.002.60m，呈褐色， 软塑状态，无层理，粘土、粉质粘土质，含砖渣、石子，属中(偏高)压缩性土。 其中在 2、10、20 号孔附近缺失该层。人工填土填垫年限一般大于十年。 全新统上组陆相冲积层（Q43al） 厚度 2.103.80m，顶板标高为 1.79-0.10m，该层从上而下可分为 2 个 亚层。 第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度一般为 0.502.20m，呈灰黄 色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。其中在 2 号孔附近缺失该层。 第二亚层，粉土（地层编号2）：厚度一般为 0.902.60m，呈灰黄色， 稍密中密状态，无层理，含铁质，属中(偏低)压缩性土。 本层土粉质粘土（1）水平方向上土质较均匀，局部受人工挖掘影响缺 失，分布不甚稳定；粉土（2）水平方向上土质较均匀，分布尚稳定。 全新统中组海相沉积层（Q42m） 厚度 7.708.50m，顶板标高为-2.01-2.86m，该层从上而下可分为 2 个 亚层。 第一亚层，粉土（地层编号3）：厚度一般为 2.203.10m，呈灰色，中 密状态，无层理，含贝壳，属中压缩性土。局部夹砂性大粉质粘土透镜体，其 呈软塑状态。 第二亚层，粉质粘土（地层编号4）：厚度一般为 4.906.20m，呈灰色， 流塑软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。上部局部夹淤泥质粉质粘 土透镜体、下部局部夹粉土透镜体。 本层土水平方向上土质较均匀，分布尚稳定。 全新统下组沼泽相沉积层（Q41h） 厚度 1.302.20m，顶板标高为-10.18-11.04m，主要由粉质粘土（地层 编号）组成，呈黑灰浅灰色，可塑状态，无层理，含有机质、腐植物，属 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 11 中压缩性土。局部夹粘土透镜体。本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。 全新统下组陆相冲积层（Q41al） 厚度 3.003.60m，顶板标高为-11.51-12.99m，主要由粉质粘土（地层 编号1）组成，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局 部夹粉土透镜体。本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。 上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal） 厚度 11.5012.50m，顶板标高为-15.01-16.27m，该层从上而下可分为 2 个亚层。 第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度一般为 9.7011.00m，呈黄 褐色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土、粘土透镜体。 第二亚层，粉土（地层编号2）：厚度一般为 1.002.60m，呈黄褐色， 密实状态，无层理，含铁质，属中(偏低)压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。 本层土水平方向上土质较均匀，分布稳定。 上更新统第四组滨海潮汐带沉积层（Q3dmc） 厚度 2.003.50m，顶板标高为-27.49-28.67m，主要由粉质粘土及粘土 （地层编号1）组成，呈灰色，可塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。 本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。 上更新统第三组陆相冲积层（Q3cal） 厚度 15.8021.30m，顶板标高为-29.94-31.01m，该层从上而下可分为 4 个亚层。 第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度一般为 2.407.50m，呈褐黄 色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。 第二亚层，粉砂（地层编号2）：厚度一般为 6.0011.00m，呈褐黄色， 密实状态，无层理，含铁质，属中(偏低)压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。 第三亚层，粉质粘土（地层编号3）：厚度一般为 1.004.10m，呈褐黄 色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。仅在 J13、J14、J15、J5、18、19 号孔附近揭示。 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 12 第四亚层，粉砂（地层编号4）：厚度一般为 2.306.50m，呈褐黄色， 密实状态，无层理，含铁质，属中(偏低)压缩性土。其中在 18、19 号孔附近缺 失该层。本层粉质粘土（1）水平方向上土质较均匀，底板局部有起伏，分 布尚稳定；粉砂（2）水平方向上土质较均匀，但顶板有所起伏，厚度各处 有变化，分布尚稳定；粉质粘土（3）土质尚均匀，仅局部分布，厚度较小， 分布不稳定；粉砂（4）土质较均匀，局部缺失，分布不甚稳定。 上更新统第二组海相沉积层（Q3bm） 厚度 10.2014.70m，顶板标高为-46.30-51.24m，该层从上而下可分为 2 个亚层。 第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度一般为 1.007.20m，呈灰色， 可塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。 第二亚层，粉砂（地层编号2）：厚度一般为 4.0010.50m，呈灰色， 密实状态，无层理，含贝壳，属中(偏低)压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。 本层粉质粘土（1）水平方向上土质较均匀，其顶、底板均有一定起伏， 分布尚稳定；粉砂（2）水平方向上土质较均匀，其顶、底板均有一定起伏， 分布尚稳定。上更新统第一组陆相冲积层（Q3aal）。 本次勘察未穿透此层，揭露最大厚度 24.50m，顶板标高为-57.50m- 61.44m，其中 65.00m 深度范围内主要分布粉质粘土（地层编号1），呈灰黄 色，硬塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。 1.3.2 地基土承载力特征值 地层编号岩 性 fak (kPa) 2 素填土 100 1 粉质粘土 120 2 粉土 130 3 粉土 130 4 粉质粘土 110 粉质粘土 130 1 粉质粘土 150 1 粉质粘土 160 2 粉土 180 1 粉质粘土及粘土 160 1 粉质粘土 170 2 粉砂 240 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 13 3 粉质粘土 170 4粉砂 240 1粉质粘土 190 2粉土 260 1粉质粘土 200 2粉土 260 表 1.3-1 地基土承载力特征值 1.3.3 浅层地基土的渗透性 根据各土层性质结合室内渗透试验结果，提供埋深 60.00m 以上各层土的渗 透系数及渗透性如下表所示 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 14 地层 编号 岩性 垂直渗透系 数 kV(cm/s) 水平渗透系 数 kH(cm/s) 渗透性 2 素填土1.0010-71.0010-7不透水 1 粉质粘土5.9910-62.4510-6微透水 2 粉土1.8410-43.9710-4弱透水 3 粉土3.0910-42.1210-4弱透水 4 粉质粘土1.6810-66.2510-6微透水 粉质粘土1.9010-71.4910-7微透水 1 粉质粘土9.1710-61.4810-6不透水 1 粉质粘土7.5510-71.4510-6微透水 2 粉土3.5510-48.5510-4弱透水 1 粉质粘土及粘土1.0010-83.7010-7不透水 1 粉质粘土3.0610-66.8510-6微透水 2 粉砂2.3210-43.1210-4弱透水 3 粉质粘土5.2810-68.4910-6微透水 4 粉砂3.0210-44.1910-4弱透水 1 粉质粘土1.0510-62.4810-6微透水 2 粉土3.5610-45.1710-4弱透水 表 1.3-2 地基土的渗透系数及渗透性 1.3.4 场地水文条件 根据地基土的岩性分层、室内渗透试验结果，场地埋深 55.0m 以上可划分 为 3 个水文地质岩组： 1、潜水含水岩组 主要指埋深约 13.5Om 以上人工填土(Qml)、上部陆相冲积层(Q43al)、海相 沉积层(Q42m)。潜水主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所 变化。一般年变幅在 0.501.00m 左右。本次勘察期间测得潜水地下水水位情 况如下： 初见水位埋深 1.301.70m，相当于标高 1.511.23m。 静止水位埋深 0.801.10m，相当于标高 2.031.73m。 2、相对隔水层 埋深约 13.5029.00m 段粉质粘土()、粉质粘土(1)、粉质粘土(1) 可视为潜水与下部微承压含水层粉土(2)的相对隔水层；埋深约 31.5040.00m 段粘土(1)、粉质粘土(1)可视为微承压含水层粉土(2) 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 15 与粉砂(2)的相对隔水层。 3、微承压含水层 埋深 28.5030.50m 段粉土(2)透水性强，其上覆相对隔水层，为第一微 承压含水层；埋深 40.0053.00m 段粉砂(2、4)透水性强，上覆相对隔水 层将其与其他含水层隔断，为第二微承压含水层；埋深 55.0065.00m 段粉砂 （2）透水性强，为第三微承压含水层，因第二、三承压含水层间隔水层局 部厚度较小，两承压含水层间有一定的水力联系。 因场地条件限制本工程抽水试验未能开展，本次根据场地南侧地铁 5/6 号 线肿瘤医院站的抽水试验报告（北京城建勘测设计研究院有限公司 2013 年完 成）提供承压含水层水头如下： 第一承压含水层承压水水头可按大沽标高-1.86m 考虑；第二承压含水层承 压水水头可按大沽标高-1.98m 考虑；第三承压含水层承压水水头可按大沽标高 -2.82m 考虑。 2 监测方案编制依据监测方案编制依据 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院基坑监测工程招标文件 天津市建筑工程变形监测技术方案编制的统一规定（【2000】建 质设 42 号） 天津市建筑工程质量安全监督管理总队的相关文件指导书 建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009 城市轨道交通工程监测技术规范（GB50911-2013） 城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008 城市轨道交通岩土工程勘察规范GB 50307-2012 地下铁道工程施工及验收规范GB50299-2003 建筑变形测量规程JGJ8-2007 卫星定位城市测量规范CJJ/T73-2010 工程测量规范GB50026-2007 城市测量规范CJJ8-99 城市地下水动态观测规程CJJ/T76-98 建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012 国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006） 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011） 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 16 地基基础设计规范（DGJ08-11-2010） 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002 基坑工程技术规范（DG/TJ08-61-2010） 岩土工程试验监测手册，林宗元编，辽宁科学技术出版社。 3 监测目的监测目的 在基坑开挖施工过程中，对基坑及周围环境的变形情况进行跟踪监测，所 取得的数据能可靠地反映开挖及施工所造成的影响。在基坑开挖和施工中，由 于地质条件、荷载条件、材料性质、施工技术和外界其它因素的复杂影响，实 际情况与理论上常常有出入。在理论分析指导下有计划地进行现场监测工作， 对于保证安全、减少不必要的损失是很重要的。 监测的目的可归纳为如下几点： （1）及时发现不稳定因素 及时掌握基坑开挖过程中，支护体系的工作性状及对工程和周围环境的影 响，及时获取相关信息，确保基坑稳定安全。 （2）验证设计、指导施工 通过监测可以了解结构内部及周边土体及周围环境的实际变形（化），用 于验证设计与实际符合程度，并根据变形情况为施工提供有价值的指导性意见。 （3）保障业主及相关社会利益 通过对监测数据的分析，在理论分析指导下有计划地进行现场施工工作， 对于保证安全、减少不必要的损失，起着重要作用，同时也有利于保障业主利 益及相关社会利益。 （4）分析区域性施工特征 通过对围护结构监测数据的收集、整理和综合分析，了解各监测对象的实 际变形情况及施工对周边环境影响程度，分析区域性施工特征，为类似工程累 积宝贵经验。 4 监测工作项目监测工作项目 根据相关技术规范及基坑支护设计单位提供的设计图纸要求，结合本工程 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 17 的具体情况，我方具体的监测项目如下： （1）地连墙墙顶垂直和水平位移监测； （2）地连墙墙体深层水平位移（测斜）监测； （3）支撑轴力监测； （4）支撑系统水平位移监测； （5）支撑系统挠度监测； （6）支撑立柱竖向位移监测； （7）周围建筑物竖向位移监测； （8）周围建筑物水平位移监测； （9）周围建筑物倾斜监测； （10）周边地表竖向位移及裂缝监测； （11）周边管线竖向位移监测； （12）基坑外潜水水位及承压水水位监测； （13）围护结构及周边环境巡视监测。 结合工况监测元件埋设进度计划如下表： 施工阶段埋设元件 桩基（地连墙）施工 阶段 结合地连墙槽段图，待墙体钢筋笼焊接完成时埋设测斜管。地连 墙墙体施工前完成周围建筑物沉降、水平位移及倾斜监测点埋设； 完成周边地表、管线沉降监测点埋设； 基坑开挖及支撑施工 阶段 该项目共设有四道钢筋混凝土支撑，每道支撑完成钢筋绑扎且在 浇筑混凝土之前埋设钢筋应力计，并随着基坑开挖进行监测原件 埋设和测试。待各道支撑混凝土浇筑后，埋设地连墙墙顶、支撑 立柱水平及竖向位移监测点。 表 4-1 监测元件埋设计划表 注：依据基坑支护设计单位提供的基坑相关设计图纸及说明要求，基坑场 地南侧在建的肿瘤医院地铁站主体结构沉降及水平位移监测由建设单位另行委 托其他单位监测。后期如建设单位和设计单位结合项目工况建议增加宜测监测 项目，我方将予以配合。 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 18 5 工程风险分析、监测工作重点工程风险分析、监测工作重点及监测措施及监测措施 5.1工程监测等级 根据建筑地基基础工程施工质量验收规范要求，工程监测等级确定应 综合考虑工程自身风险等级及周围环境风险等级等影响因素。符合下表情况之 一的为一级基坑 基坑的等级划分肿瘤医院项目基坑工况 （1）重要工程或支护结构做主体结构 的一部分 基坑东侧地连墙墙身 56m，墙体底部嵌 固于持力层，将作为主体承重结构 （2）开挖深度大于 10m该项目基坑普遍挖深 21m （3）与临近建筑物，重要设施的距离 在开挖深度以内的基坑 基坑北侧、西侧、东侧距离基坑边线 均在 1 倍基坑挖深范围内，且南侧临 近地铁站。 （4）基坑范围内有历史文物、近代优 秀建筑、重要管线等需严加保护的基 坑 基坑周边临近管线 表 5.1-1 基坑等级划分表 结合上表所述，本工程基坑开挖最大开挖深度为 23.1 米，为超深基坑，主 要影响区内（0.7 倍开挖深度即 16.2 米）有多栋高层建筑物、西侧 1F 放射治 疗中心为天然地基，存在基础变形隐患，正在施工中的地铁肿瘤医院站对控制 变形要求极高，综上所述确定本基坑工程监测等级为一级。 5.2工程风险分析 基坑工程施工对周围岩土体的扰动范围，扰动程度是不同的，一般来说， 邻近基坑地段的岩土体受扰动程度最大，由近到远的影响程度越来越小。根据 对招标文件以及设计图纸的深入解读，并结合现场踏勘的情况，我方把该基坑 工程风险划分为基坑自身的风险、基坑周边环境的风险两部分。 （1）基坑围护结构自身风险 本基坑开挖深度相对较大，普遍区域基坑开挖深度 21.0 米，局部电梯井深 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 19 坑最深达 23.1m。在开挖过程中，水土压力的动态变化受到施工工序、分段开 挖、围护形式、施工机械布置等各种因素影响而变得异常复杂，这就大大增加 了基坑开挖可控程度带来的风险。由于天津市属于软土地区，土层的不均匀性 和流变性难免是基坑围护结构变形较大；在开挖深度超过 10m 时如若地连墙各 测点的水平位移均出现位移速率突然增大的现象，说明此时基坑围护结构外侧 水土压力作用使基坑周围土体产生较大的塑性区，引起基坑变形的加速进行最 终导致基坑围护变形过大导致报警甚至坍塌的风险。 由于本工程布设四道水平支撑，开挖深度较大。主要的施工过程包括止水 帷幕施工、地连墙施工、降水、土方开挖、钢筋混凝土支撑的浇筑和拆除等， 施工工序复杂，地处闹市区施工作业空间有限，施工难度大。由于施工工序复 杂，很难确保各工序搭接及时、对称开挖、随挖随撑、减少暴露时间，易忽略 “时空效应” 。施工过程中遭遇恶劣天气，坑边堆载等诸多不确定因素，都增加 了基坑变形较大甚至威胁基坑安全的风险。 根据工程勘察报告信息得知该项目所在区域地下潜水水位埋深约 1.5m 埋深 较浅，下部有三层承压含水层，埋深分别为 28.5030.50m 段、40.0053.00m 段、55.0065.00m 段，且第二、第三两承压含水层间有一定的水力联系。随 着基坑挖深的逐渐加深，势必增加帷幕渗漏的风险。如若坑内挖土卸荷、坑外 水土压力及承压水水头压力等因素导致渗漏水量较大最终会导致坑外地表变形 较大甚至导致基坑围护结构失效等危险状况。 （2）基坑周边环境风险 基坑桩基施工、降水和土方开挖等工序难免导致基坑影响范围内的地表、 建（构）筑物、地下管线等发生变形。本项目基坑位于闹市区且在天津市肿瘤 医院院内，周边环境较为复杂、人流量大，基坑西侧天津市肿瘤医院-放射治疗 中心为 1F 天然地基，抗变形能力弱，易发生倾斜和不均匀沉降、南侧地铁 5/6 号线肿瘤医院站临近基坑，作为重要公共交通设施，对变形极为敏感。一旦发 生较大变形，会造成不可估量的经济损失和恶劣的社会影响。 （3）监测点保护风险 深基坑监测，需要长期连续的外业数据采集和内业分析处理，为了保证监 测数据的连续性和准确性，必须具有稳定的监测点。由于基坑工程属于地下施 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 20 工作业、施工空间有限、施工工序复杂且周边环境复杂多变、人流车流量大 ， 该项目属一级基坑，涉及监测项目较多，施工作业易造成桩顶位移监测点、测 斜管、支撑轴力监测点等监测元件的掩埋甚至破坏，导致测量数据的不完整、 不连续，从而影响监测工作的正常进行。 （4）人员及仪器安全风险 安全工作贯穿始终，该项目挖深大工期长，由于基坑监测工作的特殊性在 进行支撑系统水平位移、挠度、轴力监测、支撑立柱竖向位移监测时，我方监 测人员须到支撑系统上部测量，在确保自身安全风险源识别和学习的基础上， 还需各方的协调配合，故人员仪器的风险必将作为风险分析的重点工作。 5.3各施工阶段监测工作重点 在认真研究招标文件和技术资料后，在实地踏勘分析的基础上，对本工程 不同施工阶段进行划分，并对各施工阶段可能出现的风险进行预估并加强重点 监测，具体各施工阶段的监测重点分析如下表： 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 21 主要工况风险类 别 风险基本状况描述 监测重点 地连墙及止水 帷幕施工 环境风 险 地连墙及止水帷幕施工中可能对周边地 表挤压变形破坏土体结构，造成地表隆 起或沉降。 加强地表沉降观测 基坑降水 环境风 险 基坑降水可能引起周围地下水水位下降， 从而导致地面和周围建筑物沉降。 加强坑外潜水及承压 水井观测，判断止水 帷幕止水效果。加强 对地表及周边已建建 筑沉降观测。 自身风 险 基坑开挖后在侧向水土压力作用下造成 支护结构变形过大，支撑受力过大。可 能导致支护结构破坏整体失稳。 重点对支护结构的测 斜，立柱沉降的监测。 同时加强巡视关注围 护结构裂缝发展。基坑开挖小于 10 米 环境风 险 开挖中变形过大会造成止水帷幕出现裂 缝，可能会引起漏水，涌水现象，造成 地面大量沉降。地表沉降过大同样导致 管线及建筑物不均匀沉降，严重时导致 管线破裂及建筑物开裂。 重点对坑内外水位观 测，加强对主要影响 区域内的地表土体及 建筑物沉降观测。 自身风 险 基坑开挖深度越深，支护结构变形也越 大，开挖越深承压水层上部覆土越薄， 可能会导致坑底突涌。且深处地连墙容 易发生渗漏从而导致地表沉降过大，且 深处地连墙封堵困难。 加强对开挖面处地连 墙的巡视，观测结构 裂缝及渗漏水情况。 加强对支护结构测斜 及立柱沉降的监测， 加强坑外水位观测。 基坑开挖大于 10 米至底板浇 筑完 7 天 环境风 险 随着开挖面加深，影响范围也逐渐加大， 沉降槽深度加大。地表沉降过大会导致 地下管线破裂及建筑物开裂。 重点对坑外承压水水 位观测，加强对基坑 开挖主要影响区域内 地表土体及建筑物沉 降观测。 支撑拆除阶段 自身风 险及环 境 拆撑处变形较大。上部支撑轴力变大， 特别是第一道混凝土支撑拆除中，靠地 表附近地连墙变形过大会造成主体结构 施工不能顺利进行，且对周边地表影响 较大。 重点加强对桩顶水平 位移及测斜观测，加 强坑边地表管线及建 筑物沉降及倾斜观测。 加强对地表的巡视。 表 5.3-1 各施工阶段监测重点分析一览表 结合本工程的实际情况及以上分析我方重点对以下几项进行重点监测： （1）放射治疗中心变形监测：由于基坑开挖易导致基坑周边建筑物产生 变形，该建筑物距离基坑较近，且属天然地基，放射治疗中心因其医 疗上的特殊性对变形比较敏感，抵抗变形能力弱，由于本项目施工前 肿瘤医院地铁站已进行地下室结构施工，且临近放射治疗中心，此过 程中有可能造成建筑物的变形，因此在后期进行建筑物变形分析的过 程中，要综合专业分析变形原因，在同设计单位沟通后，合理设定报 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 22 警值，综上所述此建筑物变形观测将作为重点。 （2）坑外潜水、承压水水位监测：由于本项目区域潜水水位埋深较浅、 地下水含量丰富，虽然基坑围护采用 TRD 水泥土墙+地下连续墙的支 护形式，并经过多个工程的实践验证止水效果良好，但由于基坑挖深 大，支护结构地下施工可控性差、施工条件复杂且穿透两层承压含水 层，很容易导致槽段接口处、基坑阳角等薄弱部位出现渗漏水情况。 因此我方将对坑外潜水、承压水水位进行重点监测。 （3）围护结构水平位移（墙顶及墙身）：地连墙墙顶水平位移及墙身水平 位移（测斜）可最直观、最准确的反映基坑变形部位、变形量、发展 趋势。能快速准确预判基坑风险，对地连墙墙顶和墙身变形的准确的 把握，并经过类似本项目深基坑工程的验证，此监测项目为最有效的 手段之一，并作为贯穿本项目始终的重要监测项目。 （4）由于场地空间的限制，为满足土方开挖条件，基坑中部大对撑极有可 能作为栈桥使用，重型机械的荷载，极易产生支撑系统的差异沉降变 形。在基坑开挖临近坑底时，各道支撑系统已施工完成，此时立柱与 各道支撑节点易发生变形产生空间倾斜，亦存在基坑失稳的风险。因 此在不同的施工阶段，加强重点项目的观测频次尤为重要。基坑挖深 较大时，各道支撑系统的内力和位移监测将作为重点。 （5）巡视监测：现场仪器监测是从微观方面体现离散监测目标的量变，仅 能由代表性的测点通过局部变形了解整体监测对象，覆盖性差，监测 环境要求高；而巡视监测可从宏观方面了解整体监测对象的变形情况， 实时性强，覆盖面广，操作灵活。对于不便于进行现场安全监测的工 程自身及周边环境的渗漏水、开裂、塌陷、施工进度、开挖面地质等 重要情况则必须由日常巡视监测来完成。同时对周边建筑物、周边地 表和地连墙墙体的裂缝将作为我方巡视工作的重点。 5.4监测措施 针对上述风险分析和监测重点的确定，我方采取的具体措施如下： 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 23 5.4.1 加强重要周边环境现场监测及巡视 本工程周边环境风险等级较高，基坑周边有众多高层建（构）筑物、正在 施工的肿瘤医院地铁站，且人流车辆密集。复杂的周边环境给基坑开挖施工增 加了难度和风险，也成为本工程现场安全监测的重点监测项目。 （1）加强邻近基坑建（构）筑物的现场安全监测及巡视 临近基坑的重要建（构）筑物为本工程现场安全监测的重点，尤其是基坑 西侧放射治疗中心建筑物。在基坑围护结构施工之前，充分调查放射治疗中心、 住院部、肿瘤医院研究所等重要建（构）筑物的结构形式、修建年代、结构埋 深、有无现状裂缝、与拟建物之间的关系，找出安全隐患，采取建（构）筑物 的初始值（包括沉降及倾斜、裂缝等）。在基坑开挖过程中，加强对放疗中心 的沉降观测频率，对监测数据做到及时整理、分析是否有安全隐患；并对新出 现裂缝的形态、位置、出现时间、发展趋势等情况做详细记录并及时加布裂缝 监测点。结合基坑开挖进度进行分析，判定裂缝是温度裂缝还是由于基坑开挖 施工影响所造成的裂缝，避免由于误判而影响施工进度。另外，针对放射治疗 中心等对变形敏感的重要建（构）筑物的测点适当加密，在工程施工强烈影响 时期增大现场安全监测和现场安全巡视的频率。 （2）加强对邻近的市政重力管线、压力管线的现场安全监测及巡视 本工程基坑周边管线图甲方尚未提供，周边难免有重要地下管线；如果工 程施工造成污水管线破裂，不但污染环境而且对工程本身也会造成安全隐患； 如若施工造成压力管线破裂，易产生爆炸等恶性影响；因此对污水管线、燃气 压力管线的监测也是本工程现场安全监测的重点之一。 采取措施：在施工前对所有施工主要影响区域内的大直径、埋深大的污水 管线进行渗漏水情况进行调查，对其敷设年代、管壁材质、接头位置等详细调 查，分析风险位置。在工程强烈影响时期加大现场安全监测和现场安全巡视的 频率。 5.4.2 加强对工程自身监测及现场巡视 基坑围护结构水平位移监测及巡视也是本工程的重点之一。基坑开挖会导 致地连墙墙顶及墙身水平位移、如果地连墙水平位移变形过大，可能会造成整 个围护体系的失效甚至基坑坍塌。所以围护结构中关键部位的桩（墙）顶水平 位移和桩（墙）体变形监测是本工程现场安全监测的重点，此外还应对基坑及 周边地表加强现场巡视，以弥补仪器测量的不足，避免出现塌方、开裂、透水、 流砂等事故。 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院 天津市地质工程勘察院天津市地质工程勘察院 基坑监测工程技术方案 Tianjin Geological Engineering Prospecting Institute 24 采取措施：在围护结构施工完毕强度达到 100%且基坑降水前 7 天，应做好 围护结构水平位移、坑外水位重点监测项目的初始值采集，因为初始值是变形 监测的基础。此外在工程施工关键时刻，如基坑开挖深度超过 10m 以上且底板 浇筑之前、围护结构出现渗漏水、支撑拆除期间等，应加大围护结构水平位移 及坑外水位的监测频率，同时加密对围护结构裂缝、剥落、渗漏等情况的巡视。 如遇到其他诸如变形累计量超过警戒值、围护结构水平位移突然明显增长、基 坑出现较严重的渗漏等危险情况时，同样要加强监测频率，必要时加密监测点 布设。 5.4.3 加强监测作业控制 （1）加强测点保护 对于围护结构水平位移、支撑系统水平位移及挠度、立柱竖向位移等监测 项目，为保护测点免受破坏，我方会在点位上方加设冒盖，同时周边树立警示 标志。对于围护结构墙体水平位移监测用的测斜管的保护，由于测斜管在土建 施工过程中很容易遭致破坏，尤其是在破桩（墙）、冒梁施工期间测斜管很容 易被破坏，我方在施工之前会同现场施工单位提前沟通，破桩（墙）期间派人 常驻现场以保证在施工时尽最大努力保护测斜管，必要时对重点部位进行多埋， 以防围护墙体施工过程破坏，保证监测工作完整实施。 （2）加强恶劣气候情况监控 施工期间如遇暴雨、强风、暴雪等恶劣气候对工程监测的影响，首先，影 响土体及支护结构的稳定性，富含水的土体稳定