基坑监测工程技术方案

精品文档 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 精品文档 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 精品文档 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 精品文档 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 精品文档 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 精品文档 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 精品文档 图 1 1 1 支撑支护剖面图 精品文档 图 1 1 2 支护结构平面布置图 精品文档 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 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 精品文档 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 图 1 2 2 基坑东侧 B 楼乳腺癌防治中心 精品文档 图 1 2 3 基坑西侧放射治疗中心 图 1 2 4 基坑北侧 A 楼住院部 精品文档 图 1 2 5 基坑北侧肿瘤研究所 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 精品文档 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 70 3 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 0 40 2 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 20 50cm 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 00 2 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 10 3 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 50 2 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 90 2 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 精品文档 全新统中组海相沉积层 Q42m 厚度 7 70 8 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 20 3 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 90 6 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 30 2 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 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 00 3 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 50 12 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 70 11 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 00 2 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 精品文档 厚度 2 00 3 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 80 21 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 40 7 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 00 11 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 00 4 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 第四亚层 粉砂 地层编号 4 厚度一般为 2 30 6 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 20 14 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 00 7 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 00 10 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 精品文档 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 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 精品文档 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 00 10 71 00 10 7不透水 1 粉质粘土5 99 10 62 45 10 6微透水 2 粉土1 84 10 43 97 10 4弱透水 3 粉土3 09 10 42 12 10 4弱透水 4 粉质粘土1 68 10 66 25 10 6微透水 粉质粘土1 90 10 71 49 10 7微透水 1 粉质粘土9 17 10 61 48 10 6不透水 1 粉质粘土7 55 10 71 45 10 6微透水 2 粉土3 55 10 48 55 10 4弱透水 1 粉质粘土及粘土1 00 10 83 70 10 7不透水 1 粉质粘土3 06 10 66 85 10 6微透水 2 粉砂2 32 10 43 12 10 4弱透水 3 粉质粘土5 28 10 68 49 10 6微透水 4 粉砂3 02 10 44 19 10 4弱透水 1 粉质粘土1 05 10 62 48 10 6微透水 2 粉土3 56 10 45 17 10 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 50 1 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 30 1 70m 相当于标高 1 51 1 23m 静止水位埋深 0 80 1 10m 相当于标高 2 03 1 73m 2 相对隔水层 埋深约 13 50 29 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 50 40 00m 段粘土 1 粉质粘土 1 可视为微承压含水层粉土 2 精品文档 与粉砂 2 的相对隔水层 3 微承压含水层 埋深 28 50 30 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 00 53 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 00 65 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 精品文档 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 精品文档 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 精品文档 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 精品文档 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 50 30 50m 段 40 00 53 00m 段 55 00 65 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 精品文档 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 精品文档 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 警值 综上所述此建筑物变形观测将作为重点 精品文档 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 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 精品文档 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 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 精品文档 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 富含水的土体稳定性会大大下降 自稳能力差 容易发生水土流失 另外 富含水的土体压应力大大增加 对支护结构的稳定 性会造成一定影响 而暴雨 大雨大风恶劣气候条件 会影响监测工作的完成 及质量 因为高精密的测量仪器需要一定的外界环境 多变的气象条件会影响 仪器精度 采取的措施 恶劣气候期间一定要加强现场安全巡视 有条件时立 即进行现场安全监测 如遇到危险情况应及时通知相关单位并加密监测频率 3 加强现场巡视监测 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 开挖面地质等情况 应以现场安全巡视为主 巡视的范围包括 所有的监测对象以及与工程施工有关的被影响对象 巡视主要以目测为主 同 时辅以锤 钎 尺 放大镜等工器具以及摄像 摄影等设备进行 巡视主要对 象主要包括支护体系渗漏水情况 坑边是否有堆载 地表是否有积水 周边建 筑及地表是否有开裂 施工工况等情况 现场巡视过程中填写巡视表格 之后 精品文档 进行资料整理 分析原因 评价安全状态 采取措施建议等 最终形成文字报 告放在监测日报里 如遇暴雨 大风 大雪等恶劣天气应加密巡视频率 做到现场巡视与监测的互补互动 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 现场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 但具体量化性差 只有实现两者的互补 互助 建立良好的互动机制才能更好做到对现场总体把控 当现场监测情况发 现基坑围护结构自身及周边环境变形异常时 需及时通知巡视人员尽快进行现 场安全巡视 当现场巡视人员发现工程自身结构或周边环境变化异常时 需及 时通知监测人员对对应监测对象进行现场安全监测数据检核 必要时临时加密 对监测点的监测 6 基坑监测方案基坑监测方案实施实施 6 1基准点布设和复核 为保证所有监测工作基准的统一 提高监测数据的精度 使监测工作有效 的指导整个工程施工 监测工作采用整体布设 分级布网的原则 即首先布设 统一的监测控制网 再在此基础上布设监测点 孔 6 1 1 高程控制网的布设 1 基准点布设 高程控制网主要为沉降 竖向位移 观测及观测孔 井 的孔口标高提供 起算数据 控制水准测量中的误差积累 对整个高程系统提供参考框架的作用 控制点由基准点和加密的工作基点组成 根据本工程位置及周边建筑物 地下 管线和道路地表等监测对象分布情况 控制网布设成独立网 基准点及加密的 工作基点同观测点一起布设成闭合环网 根据现场实地踏勘 我方共布设高程基准点3个 编号为BM1 BM2 BM3 BM1位于卫津南路与环湖南道交口东南侧环湖西里 南区 4号楼上 BM2位于环 湖西路东侧环湖南里18号楼上 BM3位于卫津南路西侧中国农业银行营业厅楼上 且3个基准点均在肿瘤医院地铁站基坑影响范围以外 其中BM1点距离基坑开挖 边线约186 3m BM2距离基坑开挖边线最近约99 8m BM3点位距离基坑开挖边线 精品文档 最近约161 9m 具体高程基准点布设位置详见后附天津医科大学肿瘤医院扩建 二期北院基坑监测工程高程控制基准点布置图 四 另外在场地附近距离基 坑开挖深度2 4倍外布设3个工作基点 根据具体选用的高程基准点同监测点一 起布设成本区间独立的闭合环 或形成由附合路线构成的结点网 2 工作基点埋设及技术要求 工作基点采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设 埋设步骤如下 土 质地表使用洛阳铲 硬质地表使用 80 mm 工程钻具 开挖直径约 80mm 深度 大于 3m 孔洞 夯实孔洞底部 清除渣土 向孔洞内部注入适量清水养护 灌注入标号不低于 C20 的混凝土 并使用震动机具使之灌注密实 混凝土顶 面距地表距离保持在 5cm 左右 在孔中心置入长度不小于 80cm 的钢筋标志 露出混凝土面约 1 2cm 上部加装钢制保护盖 养护 15 天以上 40 水准点 请勿碰动 75 60 1 墙面 120 1 40 30 50 图B 0 3 墙脚精密水准点标志埋设图 单位 mm 最大冻土深度线 100 300 500 600 200 200 2 1 200 图 6 1 1 墙上水准点标石埋设示意图 图 6 1 2 地面水准点标石埋设示意图 3 观测方法及数据采集 对高程控制网采用几何水准测量方法 使用 LEICA DNA03 电子水准仪及配 套因瓦尺观测 每次测量前监测 i 角并保证 i 角 15 方可进行测量 采用 电子水准仪自带记录程序记录外业观测数据文件 高程基准点选择完成后 需至少经过 3 次复测 确认高程基准点处于稳定状态 时 方可使用 根据 国家一 二等水准测量规范 GB T 1289 2006 建筑变 形测量规范 JGJ 8 2007 的要求 各项观测技术要求见表 6 1 1 6 1 2 基准 点的初始值采集要进行三次独立观测 取其稳定值的平均值作为初始值以保证 基准起算数据的稳定可靠 精品文档 级别 基辅分划 读数之差 mm 基辅分划所测高 差之差 mm 往返 环线 闭合差 mm 重复观测次数 二级 0 40 6n0 1 2 表 6 1 1 水准观测限差表 级别视线长度前后视距差前后视距累计差视线高 二级 3m L 50 m 1 5m 3 0m 0 6m 表 6 1 2 水准观测的视线长度 视距差和视线高 保证外业观测严格按照 国家一 二等水准测量规范 GB T 1289 2006 中 二等水准测量要求执行 为保证精度 在本工程监测中 强调采取了以下措施 1 水准观测在标尺分划成像清晰而稳定时进 行 下列情况不进行观测 日出后与日落前 30min 内 太阳中天前后各约 2h 内 可根据地区 季节和气象情况 适当 增减中午间歇时间 标尺分划线的影像跳动而难于照准时或气温突变时 3 级以上风力而使标尺与仪器不能稳定时 2 水准测量的观测顺序如下 往测 奇数站为后 前 前 后 偶数站为前 后 后 前 返测 奇数站为前 后 后 前 偶数站为后 前 前 后 每测段的往测和返测的测站数为偶数 由往测转向返测时 两根 标尺必须互换位置 并重新整置仪器 3 测站视线长度 前后视距差 视线高度执行上表之规定 4 水准观测过程还应符合下列规定 观测前 使仪器与外界气温趋于一致 观测时 须用测伞遮蔽阳 光 迁站时 宜罩以白色仪器罩 精品文档 在连续各测站上安置水准仪的三角架时 应使其中两脚与水准路 线的方向平行 而第三脚轮换置于路线方向的左側与右侧 同一测站上观测时 不得两次调焦 4 数据处理 1 数据传输及平差计算 观测完成后形成原始电子观测文件 通过数据传输处理软件传输至计算机 检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差 得出各点高程值 平差计算要求如下 应使用稳定的基准点为起算 并检核独立闭合差及 与 2 个以上的基准点相互附合差 使用专业平差软件按严密平差的方法进行 计算 平差后数据取位应精确到 0 1mm 通过工作基点各期高程值看出工作基准点是否有变动 如变动较大 则说 明工作基点遭到破坏 确定工作基点已稳定的情况下则需要重新取高程值 如 工作基点仍有变动则需重新布设工作基点 2 变形数据分析 工作基点稳定性分析原则如下 工作基点的稳定性分析基于稳定的精密 水准点进行 相邻两期工作基点的变动通过比较相邻两期的高程值来进行 当变形量小于最大误差时 可认为该工作基点在该周期内没有变动或变动不显 著 对相对于初始值变动较大的工作基点 应进行重新取值或作废重新布设 6 1 2 平面控制网的布设 1 基准点布设 平面控制网的作用是为水平位移监测提供统一基准 控制误差积累的作用 本工程平面控制网采用独