锡长庆油田大厦基坑监测（2013-JC-028.doc

目 录第一章工程概况11.1工程地点和建设、设计、监理、施工单位11.2 工程简况11.3建设场地的工程水文地质条件11.4 基坑周边环境状况11.5 基坑监测等级1第二章 监测实施情况22.1 监测起止日期22.2 投入人员22.3 投入的主要仪器设备22.4 完成工作量22.5 规范选用及依据3第三章 监测目的及监测内容43.1 监测目的43.2 监测内容4第四章 监测点的布设64.1 控制点的布设64.2 管线竖向位移监测点的布设64.3道路竖向位移监测点的布设64.4围护结构顶部监测点的布设64.5立柱竖向位移监测点的布设64.6 水位监测孔的布设74.7 测斜监测孔的布设74.8支撑轴力（混凝土支撑）监测点的布设74.9支撑轴力（型钢支撑）监测点的布设84.10锚杆内力监测点的布设8第五章 监测作业方法95.1 控制测量95.2 竖向位移监测95.3 水平位移监测95.4 地下水位监测95.5 深层土体水平位移（测斜）105.6 支撑轴力（混凝土支撑）监测105.7 支撑轴力（型钢支撑）监测115.8锚杆内力监测11第六章 监测报警值和监测频率126.1 执行监测报警值126.2 执行的监测频率12第七章 监测成果分析137.1 基准点检核分析137.2 管线竖向位移监测成果分析137.3 道路竖向位移监测成果分析147.4围护结构顶部竖向位移监测成果分析157.5 围护结构顶部水平位移监测成果分析167.6 立柱竖向位移监测成果分析167.7支撑轴力监测成果分析177.8 锚杆应力监测成果分析177.9 坑外水位监测成果分析187.10 测斜监测成果分析197.11现场巡视分析20第八章 总体评价22第九章 附件229.1.无锡长庆油田大厦基坑监测数据成果229.2.监测点布置图22江苏苏州地质工程勘察院测试中心 无锡长庆油田大厦基坑监测（2013-JC-028） 第 22 页 共 22页第一章 工程概况1.1工程地点和建设、设计、监理、施工单位项目名称：无锡长庆油田大厦基坑监测工程地点：无锡市锡山区新华路高架与和祥路交汇北侧建设单位：无锡长庆投资置业有限公司主体结构设计单位：上海尧舜建筑设计有限公司基坑围护设计单位：江苏苏州地质工程勘察院监理单位：无锡建设监理咨询有限公司勘察单位：江苏苏州地质工程勘察院基坑围护施工单位：江苏省岩土工程公司土建施工单位：通州建总集团有限公司1.2 工程简况本项目位于无锡市锡山区新华路高架与和祥路交汇北侧，本基坑工程0.000相当于1985国家高程基准5.200m。-2F底板板面标高-8.50m，垫层0.15m。主楼板厚0.90m，边桩承台深1.70m，底板底标高-9.55m（含垫层），承台底标高-10.35m（含垫层），基坑挖深9.75m。裙房板厚0.60m，边桩承台深1.00m，底板底标高-9.25m（含垫层），承台底标高-9.65m（含垫层），基坑挖深9.05m。基坑形状为矩形，面积约8000m2，周长约 350m。基坑工程按照一级基坑设计分为，南侧：采用钻孔灌注桩+止水帷幕+1道(局部2道)锚索；西侧：采用钻孔灌注桩+止水帷幕+1道斜撑；西南角、西北角采用钻孔灌注桩+止水帷幕+1道钢筋砼水平角撑（局部再加1道锚索）。电梯基坑采用悬臂钻孔灌注桩。1.3建设场地的工程水文地质条件据历史资料，无锡市历史最高洪水位为3.05m（黄海高程）；近几年最低水位0.10m（黄海高程）。场地地下水按埋藏条件分为上层滞水、微承压水、承压水，上层滞水赋存于上部杂填土中，富水性一般，主要以大气降水补给为主以地面蒸发为主要排泄方式，水位升降随季节变化明显，年变幅在1m左右。微承压水赋存于粉质黏土、2粉质黏土夹粉土层中，富水性一般，勘察期间测得稳定水位标高为2.053.11m；承压水主要赋存于粉质黏土层中，该层富水性一般，稳定水位标高在-7.00-6.00m。1.4 基坑周边环境状况东侧：地下室外墙距离用地红线约17.3m；红线处为围墙；红线外为新华路高架。南侧：地下室外墙距离用地红线约5.4m；红线处为围墙；红线外为和祥路，道路下有已建车行系统，车行系统宽约8.6m，高约4.9m。车行系统东侧围墙离基坑用地红线约8.2m。西侧：地下室外墙距离用地红线约4.0m；红线处为围墙；红线外为丹山路，道路下有已建车行系统，车行系统宽约13.6m，高约4.9m。车行系统南侧围墙离基坑用地红线约5.3m。1.5 基坑监测等级根据相关规范和设计报警值要求，综合确定本基坑按建筑变形一级技术要求进行监测。第二章 监测实施情况2.1 监测起止日期无锡长庆油田大厦基坑监测项目部于2013年4月进场，埋设测点并采集初始值。于2013年4月25日提交了第1份报表，至2014年1月2日基坑回填结束监测。2.2 投入人员针对本工程监测项目的特点，我单位专门成立本工程监测项目部，实行项目负责人负责制，项目组织机构如下图所示。项目组主要由长期从事工程监测、经验丰富、责任心强的技术人员组成，其中项目负责人1人、测量技术人员1人、测试和巡视技术人员1人（现场巡视）、数据处理1人、测量（测试）工人3名。现场监测人员在项目负责人指导下完成日常监测、资料整理、技术分析及预测工作，项目负责人对整个项目负责。技术负责人测试、巡视技术人员测量技术人员、测工项目负责人监测项目部、应急指挥部图1 项目组组织结构图 表1 本工程监测人员一览表人员姓名年龄学历专业职称本工程中岗位李中根32本科测量工程师项目负责人张孝勇30本科测量工程师技术负责人张同杰23大专测量技术员测量技术员都鸿梁29本科测试助理工程师测试技术员徐荃馨31本科地质学助理工程师数据处理2.3 投入的主要仪器设备根据基坑监测的实际需要，全面反映建设工程结构体本身以及周边环境变化情况，我单位配备了先进的仪器。本工程监测所用测量、测试仪器见下表：表2 投入的主要仪器设备统计表序号仪器名称型号标称精度产地数量备注1全站仪LeicaTCR-1201+12mm+2ppm瑞士1使用良好2电子水准仪Trimble Dini030.3mm/km美国1使用良好3铟钢水准标尺与水准仪配套2使用良好4测斜仪GN-10.01%F.S；9/F国产2使用良好5频率仪CTY2020.1Hz国产1使用良好6水位计SWJ-901.0cm国产1使用良好注：各套仪器均在检定有效期内使用，并进行日常的保养。2.4 完成工作量本工程于2013年4月进场，于2013年4月25日提交第1期报表，至2014年1月2日止，基坑已回填。具体工作量详见统计表：表3无锡长庆油田大厦基坑监测项目点统计表序号监测项单位数量编号监测次1围护结构竖向位移个12D1-D121342围护结构水平位移个12D1-D121343管线竖向位移个14G1-G141364道路竖向位移个13L1-L131365立柱竖向位移个2LZ1-LZ2996坑外水位孔孔6SW1-SW61407土体测斜孔孔6CX1-CX61328支撑轴力组7ZC1ZC71089锚杆内力组5MG1-1MG3-1MG1-2MG2-21042.5 规范选用及依据1.建筑基坑工程监测技术规范GB 50497-2009；2.建筑变形测量规范JGJ 8-2007； 3.建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012；4.建筑地基基础设计规范GB50007-2011；5.国家一、二等水准测量规范GB/T12897-2006；6.本工程基坑围护施工图纸及监测要求；7.本工程基坑监测合同及实施方案；8.现行国家及地方相关规范、规程或技术标准。除执行以上规范、规程外，还符合国家现有的相关强制性标准规定，以及设计提出的特殊要求。第三章 监测目的及监测内容3.1 监测目的基坑挖掘施工是一个动态过程，与之有关的稳定和环境影响也是一个动态的过程。在施工过程中，对基坑主体及周边环境进行三维空间全方位、全过程的监测，一方面是为建设决策、设计修改、工程施工、安全保障和工程质量管理提供第一手监测资料和依据；另一方面，有助于快速反馈施工信息，以便使业主及时发现问题并采用最优的工程对策，积累经验。通过仪器监测和人工现场巡视配合，做到“点”、“面”结合，全方位的掌控本工程的安全情况。通过在施工过程中围护体系和周边环境的监测工作，主要达到了以下目的：3.1.1.及时发现不稳定因素由于本工程基坑开挖深度深、周边环境较复杂，施工周期长,加上自然环境因素的不可预测性，必须借助监测手段进行必要的补充，以便及时获取相关信息，确保工程稳定安全。3.1.2.验证设计，指导施工通过监测了解围护结构、周边土体及周边环境的实际变形和应力分布，验证设计方案与实际情况的吻合程度，并根据变形和应力分布情况来调整设计和施工，为施工提供有价值的指导性意见。3.1.3.保障业主及相关社会利益基坑开挖和地下工程施工将会对周边道路和地下管线等产生一定的影响。跟踪掌握在土方开挖和地下结构施工过程中可能出现的各种不利现象，及时调整施工参数、施工工序以及采取应急措施等提供技术依据，对保障业主声誉及相关社会利益不受损害具有重大意义。3.1.4.分析区域性施工特征通过对基坑围护结构、周边道路、地下管线等监测数据的收集、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的影响程度，分析区域性岩土变形特征及支护方式，为以后苏州地区的基坑围护设计与施工积累宝贵经验。3.1.5.确保工程建设顺利进行1.当施工影响区域内发生环境破坏的投诉事件时，本监测工作提供独立、客观、公正的监测数据，作为有关机构评定和界定相关单位责任的依据。2.为业主提供可靠的数据和信息，同时综合各方信息进行预警和报警，使有关各方面有时间作出及时反应。3.2 监测内容根据相关规范和设计报警值要求，本基坑按建筑变形一级技术要求进行监测，为保证围护结构及周边环境的安全，确保基坑的安全施工，结合该工程的特点、现场情况及周边环境，主要对以下项目进行监测：3.2.1基坑围护结构监测1.围护结构水平位移与竖向位移监测2.基坑周边土体深层水平位移监测3.支撑轴力监测4.锚杆内力监测5.立柱桩竖向位移监测6.坑外地下水位监测3.2.2基坑周边环境监测1.周边地下管线竖向位移监测2.周边道路竖向位移监测3.2.3现场巡视内容1.支护结构(1)支护结构成型质量；(2)冠梁、支撑、围檩有无裂缝出现；(3)支撑、立柱有无较大变形；(4)止水帷幕有无开裂、渗漏；(5)基坑周边土体有无沉陷、裂缝及滑移；(6)基坑有无涌土、流砂、管涌。2.施工工况(1)开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；(2)基坑开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求一致，有无超长、超深开挖；(3)场地地表水、地下水排放状况是否正常，基坑降水、回灌设施是否运转正常；(4)基坑周围地面堆载情况，有无超堆荷载。3.基坑周边环境(1)地下管道有无破损、泄露情况；(2)周边道路、管线有无裂缝、沉陷；巡视检查对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等的检查情况进行详细记录。发现异常，及时通知委托方及相关单位。第四章 监测点的布设4.1 控制点的布设高程采用1985国家高程基准，无锡长庆油田大厦基坑监测共设置4个水准基点，编号为J1J4。利用路灯基础上的螺栓标记。图2基准点标志形式示意图平面采用假定坐标系，共设置3个基准点，编号为PJ1PJ3，其中PJ1、PJ2、PJ3分别位于基坑西侧、南侧，实地采用钢筋砼加固做标志。4.2 管线竖向位移监测点的布设为真实反映基坑周边管线的竖向位移情况，防止位移沉降过大导致地下管线破裂，在基坑周围管线上布置竖向位移监测点。按周围管线情况共布设14个观测点。编号为G1G14。由于受场地条件限制，周边管线无开挖条件因此采用间接观测点。监测点埋设方式如下图所示： 图3管线沉降监测点标志形式示意图4.3道路竖向位移监测点的布设为真实反映基坑周边道路的竖向位移情况，防止竖向位移过大导致道路出现裂缝等，在基坑周围道路上布置竖向位移监测点。按周围道路情况共布设13个观测点。编号为L1L13。4.4围护结构顶部监测点的布设为了准确反映坡顶顶部水平、竖向位移情况，控制每个结构类型断面处变形情况，对坡顶顶部埋设测点进行监测。4.4.1.坡顶顶部水平位移监测 沿围护结构顶部圈梁间隔约20米布置1个监测点，共布设12个点，采用钢筋砼加固, 编号为D1D12。4.4.2.坡顶顶部竖向位移监测 测点与水平位移点共用。4.5立柱竖向位移监测点的布设在立柱上布设竖向位移观测点，采用长道钉直接浇筑在立柱所在位置的支撑梁顶部，共布设2个观测点，编号为LZ1LZ2。4.6 水位监测孔的布设为反映基坑周边地下水位变化情况，在坑外布设水位监测孔。实地按每30m布设1孔，孔深为15m。测管高出地面约20cm，加盖保护。本工程共布设6个，编号为SW1SW6。坑外水位孔的埋设,利用地质钻机成孔,在孔内埋入滤水塑料套管，管径53mm，管底加盖密封，防止泥砂进入管中。套管与孔壁间用干净细砂填实，然后用清水冲洗孔底，以防泥浆堵塞测孔，保证水路畅通。下部留出0.51m的沉淀段，用来沉积滤水段带人的少量泥砂。中部管壁周围钻出68列直径为6mm左右的滤水孔，纵向孔距50100mm。相邻两列的孔交错排列，呈梅花状布置。管壁外部包扎过滤层，过滤层选用土工织物。上部管口段不打孔，以保证封口质量。图4坑外水位监测点标志形式示意图4.7 测斜监测孔的布设土体测斜孔按每30m布设，孔深25m。先采用SH30钻机钻至要求深度，再将测斜管埋入孔内，调好内槽口，使一对导槽口与基坑垂直。共布设6个，编号为CX1CX6。埋设过程中注意事项如下： 4.7.1.采用测斜仪在埋设于土体中的测斜管内进行测试。测点选在变形大的典型位置；4.7.2.管底与钢筋笼底部持平，顶部到达地面；4.7.3.测斜管的上下管间对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封；4.7.4.测斜管绑扎时调整方向，使管内的一对侧槽垂直与测量面（即平行于位移方向）；4.7.5.封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直；4.7.6.作好清晰的标示和可靠的保护措施。图5测斜监测点标志形式示意图4.8支撑轴力（混凝土支撑）监测点的布设4.8.1.钢筋计的布设本工程采用钢筋混凝土水平支撑，共设置一道支撑。根据本工程支撑杆件的分布情况，共布设2组支撑轴力监测点。混凝土支撑采用每个监测点断面设置4个钢筋计，支撑轴力监测点编号为ZC4、ZC7。4.8.2.钢筋计的安装1.根据钢筋计所安装支撑钢筋直径选择钢筋计的直径，在安装前做好测试；2.钢筋计与受力主筋通过连杆电焊的方式连接。因电焊容易产生高温，会对传感器产生不利影响,在焊接时为避免传感器受热损坏，在传感器上不断浇冷水，直到焊接完毕后钢筋冷却到一定温度为止。3.在焊接过程中不断测试传感器,看看传感器是否处于正常状态。安装完毕后，对传感器进行测试，确定传感器处于正常状态。4.钢筋计焊接完成后，将导线引出绑扎固定在支撑模板外侧，以防被混凝土掩埋。4.9支撑轴力（型钢支撑）监测点的布设4.9.1.钢筋计的布设本工程采用型钢支撑，根据本工程支撑杆件的分布情况，共布设5组型钢支撑监测点。型钢支撑监测点编号为ZC1ZC3、ZC5ZC6。4.9.2.钢筋计的安装1.根据钢筋计所安装型钢支撑直径选择钢筋计的直径，在安装前做好测试；2.因电焊容易产生高温，会对传感器产生不利影响,在焊接时为避免传感器受热损坏，在传感器上不断浇冷水，直到焊接完毕后钢筋冷却到一定温度为止。4.10锚杆内力监测点的布设锚杆在本工程建设中作用相当大，其可以控制围护结构顶部水平位移和竖向位移。根据本工程特点，有针对性的在第一道锚杆布置3个轴力监测点，局部剖面第二道锚杆布置2个轴力监测点，布置在扩大头锚杆上，共布置了5个点，自上而下，编号MG1-1MG3-1，MG1-2MG2-2。第五章 监测作业方法5.1 控制测量水平位移监测控制网采用LeicaTCR-1201+R400（1 2mm+2PPM）进行观测,3个平面基准点按建筑变形一级技术要求进行基准网观测。采用Nasew测量平差软件进行数据处理,坐标系统采用假定坐标系。竖向位移观测基准点组成一条闭合水准路线，基准点观测采用电子水准仪往返观测。基准网首次观测独立观测3次，取合格平均值作为初始值，以提高初始值的正确性和可靠性。基坑监测控制网的复测周期：最初观测3次取平均值作为初始值，第1个月复测1次，确认稳定后每24月复测1次，以检验基准网的稳定性。水平位移及垂直位移监测控制网的主要技术要求见下表：表4 水平位移监测控制网的主要技术要求监测网等级平均边长（m）测角中误差（）测距中误差（mm）最弱边边长相对中误差备注一级2001.01.01:200000表5 垂直位移监测控制网的主要技术要求 (mm)监测网等级测站高差中误差 (mm)往返较差、附合差、闭合差（mm)检测已测测段高差之差(mm)单程双测站所测高差较差一级0.150.30.450.2注：n 为测站数。5.2 竖向位移监测在该基坑监测中，道路竖向位移、管线竖向位移、围护顶部竖向位移均采用几何水准的作业方法。沉降观测采用美国天宝Trimble Dini03电子水准仪，条码铟钢水准尺，标称精度0.3mm/km。按变形一级水准测量要求，进行闭合路线观测。作业要求如下：1.水准每站观测高差中误差0.15mm，水准闭合路线，其闭合差0.3mm(N为测站数)；2.初始值取连续观测3次的有效数据平均值；3.每天工作开始前检查标尺水泡、仪器气泡，发现异常停止工作检查仪器，改正合格后方可施工；4.每次观测前后均检查水准仪i角,保证其不大于15,否则先校正到限差范围内。再进行观测。5.水准测量视线长度、视线高度、前后视距差等测站观测限差见下表：表6 水准测量视线长度、高度、前后视距差规定监测网等级水准仪型号视线长度(m)前后视距较差(m)前后视距累计较差(m)视线离地面高度(m)前后两尺两次读数高差之差一级DINI03300.71.00.60.5 6.每次观测过程中尽量做到固定人员、固定仪器、固定测站、固定路线，以尽量减小系统误差。5.3 水平位移监测水平位移观测使用LeicaTCR-1201+R400全站仪，标称精度：测角1，测距2mm+2ppm。仪器架设于基准点，其它基准点作为定向点，采用极坐标法测出各监测点的水平角度及距离，室内采用NASEW3.0平差软件计算出各监测点的坐标，相邻两次观测坐标差值即为本次位移量，与首次观测值的差值即为累计位移量。5.4 地下水位监测5.4.1测试方法先用水位计测出水位管内水面距管口的距离，然后用水准测量的方法测出水位管管口绝对高程，最后通过计算得到水位管内水面的绝对高程。水位高程采用1985国家高程基准。5.4.2测试数据处理水位管内水面应以绝对高程表示，计算式如下：式中：水位管内水面绝对高程(m)； 水位管管口绝对高程(m)； 水位管内水面距管口的距离(m)。可以分别算出前后两次水位变化即本次变化和累计水位变化：式中：第i次水位绝对高程(m)； 第i-1次水位绝对高程(m)； 水位初始绝对高程(m)； 累计水位差(m)。5.5 深层土体水平位移（测斜）5.5.1测试方法测斜管在工程开挖前1530d埋设完毕，在开挖前的35天内复测3次。待判明测斜管已处于稳定状态后，取其3次有效数据的平均值作为初始值，开始正式测试工作。每次监测时，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。待探头与管内温度基本一致、显示仪读数稳定后开始监测。 测试以管底作为确定测点位置的基准点，每次测试时管口必须是同一位置，按探头电缆上的刻度分划，均速提升，每隔500mm读数一次，并做记录。待探头提升至管口处。旋转180后，再按上述方法测量，以减小测斜仪自身的误差。5.5.2测试数据处理1.计算原理工程中使用的活动式测斜仪采用带导轮的测斜探头，探头两对导轮间距500mm，以两对导轮之间的间距为一个测段。每一测段上、下导轮间相对水平偏差量可通过下式计算得到。 式中：上、下导轮间距； 探头敏感轴与重力轴夹角。测段n相对于起始点的水平偏差量，由从起始点起连续测试得到的累计而成，即 式中：起始测段的水平偏差量（mm）； 测点n相对于起始点的水平偏差量（mm）。2.测斜管形状曲线测斜仪单次测试得到的是测斜仪上、下导轮间相对水平偏差量，计算得到的是测点n相对于起始点的水平偏差量，如果将起始点设在测斜管的一端，以上、下导轮间距（0.5m）为测段长度，则将每个测段沿深度连成线就构成了测斜管形状曲线。3.测斜管水平位移曲线（侧向位移曲线）若将测段n第j次与第j-1次的水平偏差量之差表示为（），则即为测段n本次水平位移量，沿深度的连线就构成了测斜管本次水平位移曲线。若将测点n第j次与初次的水平偏移量之差表示为（），则即为测段n累计水平位移量，沿深度的连线就构成了测斜管累计水平位移曲线。用公式可表示为： 即为以测斜管底部测斜仪下导轮为固定起算点（假设不动）深层侧向变形计算公式。5.6 支撑轴力（混凝土支撑）监测5.6.1.钢弦式传感器测试方法具体操作方法为，接通频率仪电源，将频率仪两根测试导线分别接在传感器的导线上，按频率仪测试按钮，频率仪数显窗口会出现数据(传感器频率)，反复测试几次,观测数据是否稳定，如果几次测试的数据变化量在1Hz以内，可以认为测试数据稳定,取平均值作为测试值。由于频率仪在测试时会发出很高的脉冲电流，所以在测试时操作者必须使测试接头保持干臊，并使接头处的两根导线相互分开，不能有任何接触,不然会影响测试结果。现场原始记录采用专用格式的记录纸，除记录下传感器器编号和对应测试频率外，原始记录纸上亦充分反映环境和施工信息。5.6.2.测试数据处理根据材料力学基本原理轴向受力可表述为:对钢筋混凝土杆件，在钢筋与混凝土共同工作、变形协调条件下，轴向受力可表述为:钢筋混凝土支撑轴力计算方法:=式中支撑轴力(kN)；钢筋应力(kN/mm2)；钢筋计监测平均应力(kN/mm2)；第j个钢筋计标定系数（kN/Hz2）；第j个钢筋计监测频率（Hz）；第j个钢筋计安装后的初始频率（Hz）；第j个钢筋计截面积（mm2）；混凝土弹性模量(kN/mm2)；钢筋弹性模量(kN/mm2)；混凝土截面积（mm2）；AC=Ab-AS Ab支撑截面积（mm2）；钢筋总截面积（mm2）。5.7 支撑轴力（型钢支撑）监测5.8.1测点埋设将型钢测力计安装在型钢上，将应力计上的导线逐段捆扎在临近的杆件上，引到孔外地面的测试盒中，注意引线和测试盒的保护。5.8.2观测方法当钢弦式测力仪器受力后，同时引发仪器内的钢弦松紧程度变化。测读仪通过测读钢弦震动频率的变化来反映钢弦的松紧程度。当钢弦受力拉伸以后，频率就越高；反之就越低。通过事先的标定系数来计算测点处的受力。钢筋应力计在预应力安装后3次应力传感器的稳定测量值作为计算应力变化的初始值。5.8锚杆内力监测5.8.1测点埋设将MSJ-201型锚索测力计安装在锚索顶端固定在腰梁上，将应力计上的导线逐段捆扎在临近的锚杆上，引到孔外地面的测试盒中，注意引线和测试盒的保护。5.8.2观测方法应力传感器采用振弦式钢筋应力计，振弦式钢筋应力计采用非电量电测技术，其输出是振弦的自振频率讯号，具有抗干扰能力强、受温度影响小、零飘小、性能稳定可靠、寿命长等特点。当钢弦式测力仪器受力后，同时引发仪器内的钢弦松紧程度变化。测读仪通过测读钢弦震动频率的变化来反映钢弦的松紧程度。当钢弦受力拉伸以后，频率就越高；反之就越低。通过事先的标定系数来计算测点处的受力。钢筋应力计在预应力锚杆安装后3次应力传感器的稳定测量值作为计算应力变化的初始值。第六章 监测报警值和监测频率6.1 执行监测报警值根据相关规范及设计要求，结合本工程实际情况，执行的主要监测项目报警值如下表：表7监测报警值表监测项目报警值日变化量累计变化量围护结构顶部水平位移大于3/d35垂直位移大于3/d35土体深层水平位移大于3/d40支撑内力钢支撑不大于3000KN，砼支撑不大于6400KN地下水位大于500/d累计下降1000地下管线竖向位移监测大于2/d20道路竖向位移监测大于2/d20立柱竖向位移监测大于3/d40锚杆内力800KN6.2 执行的监测频率表8监测频率表基坑类别施工进程基坑设计开挖深度15m一级开挖深度（m）51次/2d5101 次/1d底板浇筑后时间（d）71次/1d7141 次/1d14281 次/3d281 次/7d 第七章 监测成果分析基坑开挖所扰动的形式包括由坑内坑外侧向压力不平衡引起的水平位移和由坑内上部土的卸载导致坑底回弹。由此监测范围则是涵盖坑内及坑外影响区域。在本工程中，监测内容包括周边环境、围护结构、支撑体系进行了监测。下面按先分析施工过程中的监测情况，再对施工对周围环境的影响进行评述的思路进行分析。7.1 基准点检核分析基准点现场保存完整，我院于2013年4月进行基准点初始值测量，监测期间对基准点进行定期复核检测，基准点前后两次平差值的较差均小于2倍的实际测量单位权中误差，所以认为各时段基准点相对稳定。7.1.1.沉降基准点各周期观测见下表，在该工程监测中使用的J1、J2、J3、J4三个基准点，累计变化量最大为-0.36mm，满足基准点稳定要求，可作为起算依据。表9 竖向位移基准点各周期观测成果统计 点号日期J1J2J3J42013年4月24日4820.255029.974435.414853.082013年5月25日4820.255029.794435.134852.882013年8月16日4820.255029.704435.244852.722014年1月2日4820.255029.624435.214852.80最大变化量=0.00mm=-0.35mm=-0.28mm=-0.36mm7.1.2.水平位移基准点各周期观测水平位移基准点，采用假定坐标系。分别观测位于基坑西侧和南侧的PJ1、PJ2、PJ3边长及角度，采用NASEW软件进行坐标计算。表10 水平位移基准点各周期观测成果统计 点号日期PJ1PJ2PJ3备注2013年4月24日X=1093.4830 Y=2000.0000X= 1000.0000Y= 2000.0000X= 953.2158 Y= 2046.38632013年5月25日X=1093.4830 Y=2000.0000X= 1000.0000Y= 2000.0000X= 953.2150 Y= 2046.38512013年8月16日X=1093.4830 Y=2000.0000X= 1000.0000Y= 2000.0000X= 953.2153 Y= 2046.38562014年1月2日X=1093.4830 Y=2000.0000X= 1000.0000Y= 2000.0000X= 953.2153 Y= 2046.3852最大变化量X=0.0mmY=0.0mmX=0.0mmY=0.0mmX=-0.8mmY=-1.2mm7.2 管线竖向位移监测成果分析绝对沉降点 名时间段发生期次沉降量mm沉降速率 mm/d累计最大G82013.04.252014.01.02136-18.59-0.08累计最小G132013.04.252014.01.02136-7.76-0.03末期最大G82013.04.252014.01.02136-18.59-0.08图6管线监测点历时曲线图管线竖向位移是最基本监测项目，它最直接地反映周边管线变化情况。以上图表反映了周边管线监测点在基坑施工期间的一个变化情况。从图表可以看出各测点都有一定的位移量，最大期位移速率为G8,变化速率为-0.08mm/d,报警值为2mm/d,累计最大测点为G8,累计位移量为-18.59mm，报警值为20mm。从曲线图可以看出，从2013-4-25开始挖土开始，曲线呈下降趋势，到2013-7-1土方挖土基本结束，曲线呈平缓趋势，从中可以看出，土方开挖对周边管线有一定的影响，但等基础施工后，变化明显减少，最后变化曲线平缓。结合管线监测点的变化情况分析可以认为：基坑施工期间对基坑周边的管线影响较小。图7管线监测点历时曲线图以上图表反映了周边管线西侧、南侧监测点在基坑施工期间的一个变化情况。由于西南角漏水，导致管线监测点有明显的变化，后经过加固处理，变化相对较小。7.3 道路竖向位移监测成果分析绝对沉降点 名时间段发生期次沉降量mm沉降速率 mm/d累计最大L72013.04.252014.01.02136-16.24-0.07累计最小L92013.04.252014.01.02136-6.18-0.03末期最大L72013.04.252014.01.02136-16.24-0.07图8道路监测点历时曲线图从图表可以看出各监测点都有一定的竖向位移量，最大期位移速率为L7，变化速率为-0.07mm/d,报警值为2mm/d,累计最大测点为L7,累计位移量为-16.19mm，报警值为20mm。从曲线图可以看出，从2013-4-25开始挖土，曲线呈下降趋势，到2013-7-1土方挖土基本结束，曲线呈平缓趋势，从中可以看出，土方开挖对道路有一定的影响，变形均小于报警值。结合道路监测点的变化情况分析可以认为：基坑施工期间对道路影响较小。图9道路监测点历时曲线图以上图表反映了西侧道路监测点在基坑施工期间的一个变化情况，由于西侧出现漏水，导致路面出现裂缝，后经过处理加固，变化相对稳定。7.4围护结构顶部竖向位移监测成果分析绝对竖向位移点名时间段发生期次位移量mm位移速率 mm/d累计最大D42013.04.252013.12.0913316.820.08累计最小D102013.04.252013.12.091339.280.04末期最大D42013.04.252013.12.0913316.820.08图10围护结构顶部竖向位移点历时曲线图由以上统计表可见：所有围护结构监测点累计位移量均未超过35mm 报警值，最大期位移速率均未超过（3mm/天）的报警值。由以上曲线图可见：从2013年4月25日开始取土施工-2013年7月1日随着基坑内部土体的不断卸载，基坑内部的土体开始回弹，围护桩沉降监测点上抬较明显，随着基坑开挖深度的增加，卸载量的增大，围护体的变化速率、幅度均有较明显的增加，到坑底围护体上抬量达到最大值，从2013年7月1日随着开挖深度至坑底、垫层浇筑、底板施工，围护体的上抬趋势逐渐变为下沉趋势，以后随着地下室施工，围护体的沉降趋势逐渐趋于稳定。说明土方挖至坑底对基坑围护结构侧壁影响较大，等基础施工阶段影响相对较小。7.5 围护结构顶部水平位移监测成果分析绝对水平位移点名时间段发生期次位移量mm位移速率 mm/d累计最大D32013.04.252013.12.0913333.30.08累计最小D102013.04.252013.12.0913326.40.04末期最大D32013.04.252013.12.0913333.30.08图11围护结构顶部水平位移点历时曲线图围护是控制基坑变形及周边位移的屏障，同时围护的变形情况也最能够反映出开挖期间出现的问题，及时预测可能出现的问题。从以上统计表可见：所有围护结构监测点累计位移量均未超过35mm 报警值，最大期位移速率均未超过3mm/d的报警值。从挖土施工开始至2013年4月25日基坑大部分区域土方开挖结束，桩顶的水平位移平缓递增，随着挖土深度的增加，围护桩的侧向位移也逐渐增大。随着地下室施工，围护体的沉降趋势逐渐趋于稳定。7.6 立柱竖向位移监测成果分析绝对竖向位移点名时间段发生期次位移量mm位移速率 mm/d累计最大D32013.05.242013.11.189927.120.16累计最小D102013.05.242013.08.298118.840.20末期最大D32013.05.242013.11.189927.120.16图12立柱竖向位移监测点历时曲线图从以上图表可见：所有立柱桩竖向位移监测点累计竖向位移量均为上升，所有监测点累计沉降量均未超过40mm 报警值，最大期位移速率均未超过3mm/d的报警值。出现立柱隆起的原因主要是随着基坑内部土体的不断卸载，基坑内部的土体开始回弹，立柱桩也就普遍出现了上抬的现象，挖土深度的增加直至挖至坑底，立柱上抬达到最高值，随着各立柱桩区域挖土施工结束，立柱桩监测点的上浮幅度慢慢趋缓，随着垫层的浇筑，地下结构的逐步施工，受到的扰动减小，土体逐渐形成了一个动态的稳定状态，立柱桩的上抬趋势逐渐趋于平稳，底板施工后甚至出现了一定下沉量。基础施工后上抬量趋缓，从8月10日以后上抬趋势逐渐趋于平稳。挖土深度的增加直至挖至坑底，立柱上抬达到最高值，等基础施工后变化趋于平稳。7.7支撑轴力监测成果分析本工程基坑支护采用一道混凝土水平支撑和型钢钢支撑。混凝土支撑于2013年5月23日完成，其相应支撑轴力监测点为ZC4、ZC7；钢支撑于2013年9月13日完成，其相应支撑轴力监测点为ZC1ZC3、ZC5ZC6，期间变化见下支撑轴力历时曲线图： 图13混凝土支撑变化曲线图图14钢支撑变化曲线图 点号最大支撑轴力KN最大支撑轴力与设计值比值最大支撑轴力发生日期当期工况最大支撑轴力KN设计值KN比值ZC43352.332013-6-29挖土施工3352.3360000.56ZC73576.852013-6-18基础施工3576.8560000.60混凝土支撑轴力挖土阶段反映最为清晰。随着基坑逐步开挖到底，支撑轴力逐步增大，底板浇筑后趋于平缓。支撑轴力最大受压值为ZC7支撑轴力监测点，轴力值为3576.85KN，报警值为6000KN，从最大支撑轴力与设计比值看，第一道支撑最大点最大点为ZC7，出现基础施工阶段，比值为0.60,说明在挖土施工阶段，挖土期间对水平支撑影响较小，保证了基坑围护结构体系的安全。 点号最大支撑轴力KN最大支撑轴力与设计值比值最大支撑轴力发生日期当期工况最大支撑轴力KN设计值KN比值ZC1173.892013-11-11模板施工173.8930000.06ZC2154.692013-11-11模板施工154.693000 0.05ZC3457.682013-11-11模板施工457.6830000.15ZC5290.782013-11-11模板施工290.7830000.10ZC6279.172013-11-11模板施工279.1730000.09钢支撑轴力在底板结束后开始安装，变化相对较小，支撑轴力最大受压值为ZC3支撑监测点，轴力值为457.68KN，报警值为3000KN，从最大支撑轴力与设计比值看，支撑轴力最大点为ZC3，比值为0.15。综上所述，整个基坑施工期间，监测点内力值均在正常范围内，期间支撑均未出现变形、开裂等异常情况，所以混凝土（钢）支撑梁在整个过程中是稳定的。7.8 锚杆应力监测成果分析本工程基坑东侧及南侧布设两道锚索监测点，布设锚杆扩大头上。第一道锚杆于2013年5月23日完成，其相应轴力监测点为MG1-1、MG2-1、MG3-1；第一道锚杆于2013年7月1日完成，其相应轴力监测点为MG1-2、MG2-2，期间变化见下支撑轴力历时曲线图：图15锚杆应力变化曲线图 点号最大支撑轴力KN最大支撑轴力与设计值比值最大支撑轴力发生日期当期工况最大支撑轴力KN设计值KN比值MG1-1400.482013-06-15挖土施工400.488000.50MG2-1611.072013-08-18基础施工611.07800 0.76MG3-1260.982013-06-18挖土施工260.988000.33MG1-297.822013-08-19基础施工97.828000.12MG2-2116.232013-08-23基础施工116.238000.15锚杆应力挖土阶段反映最为清晰。随着基坑逐步开挖到底，应力逐步增大，底板浇筑后趋于平缓。支撑轴力最大受压值为MG2-1应力监测点，轴力值为611.07KN，报警值为800KN，从最大支撑轴力与设计比值看，第一道支撑最大点最大点为MG2-1，出现基础施工阶段，比值为0.76,说明在挖土施工阶段，挖土期间对基坑侧壁较小，保证了基坑围护结构体系的安全。7.9 坑外水位监测成果分析图16水位监测孔历时曲线图图17水位监测孔历时曲线图 点号最大水位变化m最大水位变化与设计值比值最大水位变化发生日期当期工况最大水位变化m设计值m比值SW1-1.762013-08-12基础施工-1.761-1.76SW2-2.702013-07-25基础施工-2.701-2.70SW3-1.552013-06-27挖土施工-1.551-1.55SW4-2.162013-07-24基础施工-2.161-2.16SW5-2.302013-06-20挖土施工-2.301-2.30SW6-1.022013-07-23基础施工-1.021-1.02坑外水位监测点水位均超过报警值1m,围护桩有漏水现象。其中