基坑变形监测技术方案

潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 1 1 工工程程概概况况 长治市潞安鸿源房地产开发有限公司拟在长治市防爆巷西侧 进行潞安府秀江南三期地下车库建设 拟建地下车库建筑面积约 2 6 万平方米 平面形状不规则 总体呈矩形 东西长约 230 米 宽约 143 米 基坑周长约700 米 基坑深度自 0 000 向下 10 米 开挖深度自现有自然地面向下约9 5 米 按 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202 2002 确 定基坑工程类别为二级 按 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 划分基坑侧壁安全等级为二级 潞安府秀江南三期地下车库基坑支护设计任务由太原市拓 达岩土工程勘察检测有限公司承担完成 支护方式采用灌注 桩加锚索 水泥土搅拌桩加土钉墙 土钉采用 50t3 5mm 的钢管 成孔以自上而下的顺序进行施工 土钉注浆采用 42 5 普通硅酸盐水泥 注浆没延米不小于25Kg m 水灰比 0 4 0 5 浆体抗压强度不小于20MPa 面部结构采用 100mm 厚 C20 喷射混凝土 内设 6 5 200 的单层双向钢筋网 片进行护面 加强筋采用 14 的螺纹钢 网片居中 加强筋 在网片外侧 土钉头弯成L 型 弯钩长度10d 并与加强筋 可靠焊接 灌注桩桩体 冠梁混凝土强度 C30 灌注桩主筋 锚入冠梁 750mm 桩顶嵌入冠梁100mm 灌注桩超浇高度为 800mm 桩内主筋沿桩身均匀布置 主筋保护层厚度50mm 桩径允许偏差 30mm 垂直度允许偏差0 5 桩位偏差不得大 于 50mm 混凝土塌落度 180 220mm 充盈系数不小于1 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 2 锚索孔径 150mm 锚索材料采用15 2 钢绞线 1860 级 注 浆材料采用P 042 5 普通硅酸水泥 水灰比为0 4 0 5 锚 索采用二次注浆工艺 二次高压注浆宜使用水灰比为0 4 0 5 的水泥浆 二次高压注浆的压力宜控制在2 5 5 0MPa 注浆 时间可根据注浆工艺试验确定或在第一次注浆锚固体的强度达到 5Mpa 后进行 两次注浆的水泥量之和应大于80Kg 米 在注 浆体强度达到15Mpa 以上后对锚索进行张拉锁定 锚索施工 必须按照分段施工 分段长度不宜大于20m 下层土开挖时 上层的锚索必须有7 天以上养护时间并已张拉锁定 基坑顶部 角撑采用 600mmx800mm 角撑的顶标高为 2 000 角撑的混 凝土强度为C30 保护层厚度30mm 止水帷幕采用双 三 排 水泥土搅拌桩 桩径500mm 间距 300mm 水泥采用32 5 矿 渣硅酸盐 每米水泥用量60Kg 水灰比 0 5 0 6 采用四搅 两喷工艺 水泥土28 天立方体抗压强度不小于1 6Mpa 降 水井采用管井井点降水 水平间距15m 17 米布置 原则以上 两个跨宽布置 井深 18 米 井孔直径0 7m 采用直径为 0 4m 的滤水管 降水井在距基坑边5m 7m 处开始布置 在每 个电梯井附近布置一口降水井深度比普通降水井深3m 5m 在基坑内和周边设置观测井 做法和降水井做法一致 具体 支护方案详见附件1 自支护施工开始到基础回填完成有效工 期约 4 个月 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 3 2 工工程程地地质质条条件件及及周周边边环环境境 2 1 建建筑筑场场地地工工程程地地质质条条件件 本建筑场地位于长治盆地东部 现有地形较平坦 勘察期间 孔口高程介于927 18 925 81 米之间 地表下 40 米深度范围 内地层以第四纪粉质粘土为主 共划分为 6 层 第 层 素填土 Q42M1 杂色 含煤屑 砖块 植物 根 灰渣等 稍湿 稍密 欠固结 实测标贯击数介于5 7 击 平均 5 7 击 静力触探侧壁阻力74 6KPa 锥尖阻力 1 39MPa 第 层 粉质粘土 Q4lal pl 褐黄色 含云母 氧化铁 氧化铝等 可塑 中等压缩性 无震摇反应 有光泽 干强度及 韧性中等 实测标贯击数介于4 10 击 平均 6 8 击 静力触 探侧壁阻力113 9KPa 锥尖阻力1 74Mpa 第 层 粉质粘土 Q4lal pl 褐红色 含云母 氧化铁 氧化铝等 可塑 中等压缩性 无震摇反应 有光泽 干强度及 韧性中等 实测标贯击数介于6 19 击 平均 12 4 击 静力 触探侧壁阻力92 8KPa 锥尖阻力1 81Mpa 第 层 粉质粘土 Q3al pl 褐色 含云母 氧化铁 氧化铝等 可塑 中等压缩性 无震摇反应 有光泽 干强度及 韧性中等 实测标贯击数介于12 28 击 平均 19 6 击 静 力触探侧壁阻力99 8KPa 锥尖阻力1 94Mpa 第 层 粉质粘土 Q3al pl 褐灰色 含云母 氧化铁 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 4 氧化铝等 可塑 中等压缩性 无震摇反应 有光泽 干强度及 韧性中等 实测标贯击数介于25 34 击 平均 27 7 击 第 层 粉质粘土 Q3al pl 褐色 含云母 氧化铁 氧化铝等 可塑 中等压缩性 无震摇反应 有光泽 干强度及 韧性中等 地层 厚度及埋深 见下表 层 号 项目 层厚 米 层底高程 米 层底埋深 米 承载力特征值 kpa 最大值 3 80924 083 80 最小值 2 70922 072 70 平均值 3 44922 663 44 70 最大值 6 80917 689 80 最小值 5 60916 219 20 平均值 6 08916 589 52 110 最大值 8 30911 1317 80 最小值 5 40908 1115 00 平均值 7 87908 7117 39 140 最大值 10 40906 2127 60 最小值 2 30898 2420 00 平均值 6 52902 1223 98 170 最大值 8 90896 2336 40 最小值 2 40889 4730 00 平均值 5 28893 3532 76 200 未穿透该层 最大揭露厚度 3 8m 230 地基土分布均匀 场地稳定 地下水稳定水位标高 920 44 921 78 米 建筑场地类别为III 类 场地工程地质条 件详见附件2 2 2 基基坑坑周周边边环环境境 本工程基坑周边环境较复杂 南部与景山花园及通信小 区毗邻 西部及北部与府秀江南前期住宅楼相邻 东部与防 爆电机厂原有建筑相邻 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 5 3 监监测测依依据据及及目目的的 3 1 监监测测依依据据 本次监测点布设 监测项目 监测方法及精度等均依据国 家现行规范规程及其它有效文件进行 主要如下 1 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 2 建筑变形测量规范 JGJ8 2007 3 工程测量规范 GB50026 2007 4 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 5 国家一 二等水准测量规范 GB12897 2006 6 建筑边坡工程技术规范 GB50330 2002 7 建筑地基基础勘察设计规范 DBJ04 258 2008 8 长治市潞安鸿源房地产开发有限公司潞安府秀江南小区三 期车库基坑支护工程监测招标文件CZYJ LY 20121202001 3 3 2 2 监监测测目目的的 所谓基坑监测是指在基坑开挖施工过程中 借助仪器设备和 其它一些手段对围护结构 周围环境 土体 建筑物 构筑物 道路 地下管线等 的应力 位移 倾斜 沉降 开裂及对地下 水位的动态变化 土层孔隙水压力变化等进行综合监测 具 体监测目的 如下 1 对基坑围护体系及周边环境安全进行有效监护 在深基 坑开挖与支护施筑过程中 必须在满足支护结构及被 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 6 支护土体的稳定性 避免破坏和极限状态发生的同时 不产 生由于支护结构及被支护土体的过大变形而引起邻近建筑物的倾 斜或开裂 及邻近管线的渗漏等 因此 基坑开挖过程中进行 周密的 监测 可以保证在建筑物和管线变形处在正常范围内时基 坑的顺 利施工 在建筑物和管线的变形接近警戒值时 及时 采取对 建筑物和管线本体进行保护的技术应急措施 在很大程度 上可以 避免或减轻破坏的后果 2 为信息化施工提供参数 基坑施工总是从点到面 从上到下分工况局部实施 基坑工 程监测不仅即时反映出开挖产生的应力和变形状况 还可以根据 由局部和前一工况的开挖产生的应力和变形实测值与预估值的分 析 验证原设计和施工方案正确性 同时可对基坑开挖到下 一个施工工况时的受力和变形的数值和趋势进行预测 并根据受 力 变形实测 值和预测结果与设计时采用的值进行比较 必要 时对设计方案和施工工艺进行修正 3 验证有关设计参数 为建设单位相关工程提供借鉴 因基坑支护结构设计尚处于半理论半经验的状态 基坑周围 土体的变形也还没有成熟的计算方法 因此 在施工过程中需要 知道现场实际的受力和变形情况 支护结构上所承受的土压力及 其分布 受地质条件 支护方式 支护结构刚度 基坑平面几何 形状 开挖深度 施工工艺等的影响 并直接与侧向位移有关 而基坑的侧向位移又与挖土的空间顺序 施工进度等时间和空间 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 7 因素等有复杂的关系 现行设计分析理论尚未完全成熟 对于某 一基坑工程 在方案设计阶段需要参考同类工程的图纸和监 测成果 在竣工完成后则为以后的基坑工程设计增添了一个工程 实例 现场监测不仅确保了本基坑工程的安全 在某种意义上也 是一次 1 1 的实体试验 所取得的数据是结构和土层在工程施 工过程 中真实反应 是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综 合体现 因而也为 建设单位其它 基坑工程积累了第一手资料 4 监监测测内内容容及及项项目目 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 8 为了及时收集 反馈和分析周围环境要素在施工中的变形信 息 实现信息化施工并确保施工安全 综合本工程周边环境 状况及围护结构和支护体系的特点 遵照设计及 建筑基坑 工程 监测技术规范 GB50497 2009 第 4 2 1 条的相关要求 本工程 共进行如下几项基坑监测工作 1 周边环境监测 A 周边既有建筑物变形监测 B 基坑外地下水水位监测 C 基坑外土体表面变形监测 2 围护结构监测 A 围护桩 边坡 顶部水平位移监测 B 围护桩 边坡 顶部竖向位移监测 C 围护桩 边坡 深层水平位移监测 D 基坑内地下水位监测 5 监监测测 实实施施方方案案 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 9 5 5 1 1 周周边边环环境境监监测测 1 1 周周边边既既有有建建筑筑物物变变形形监监测测 A A 监监测测范范围围 按照 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 第 5 3 1 条规定 从基坑边缘以外1 3 倍基坑开挖深度范围内需 要保护的周边环境应作为监测对象 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 第 3 8 2 条规定 从基坑边缘以外1 2 倍开挖深 度范围内的需要保护物体均应作为监控对象 综合上述两条文内 容要求 我公司本着对于基坑工程周边环境的监测范围既要考虑 基坑开挖的影响范围 保证周边环境中各保护对象的安全使用 也要考虑到监测成本的原则 本次对基坑边缘以外2 倍基坑 开挖深度范围内的既有建筑物作为监测对象 必要时可扩大监测 范围 监测包括的周边既有建筑物有 府秀江南小区A 11 A 12 B 2 C 1 四栋钢筋混凝土框剪结构住宅楼 金海岸 游泳馆 防爆宾馆 景山花园小区二栋6 层砖混结构住宅楼 通信小区一栋6 层砖混结构住宅楼 B B 监监测测内内容容 周边建筑的监测项目分别为竖向位移 倾斜和水平位移 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 第 4 2 1 条规 定 对于二级基坑周边既有建筑物的监测内容为应测 建筑物 的竖向位移 宜测建筑物倾斜与水平位移 基坑开挖后周边 建筑竖向位移的反应最直接 故需进行监测 考虑到既有建 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 10 筑物的结构刚度和基础刚度较大 本次采用 通过 观测基础 差 异沉降 进而 推算建筑物的倾斜 而周边建筑水平位移在实际 工程中不常见 而且发生量也较小 故本次监测不包括建筑 物的水 平位移内容 C C 监监测测目目的的 利用光学水准仪器 实测被监测对象高程并计算高程变化量 从而掌握被监测对象在垂直方向随时间变化的位移量和位移速度 D D 沉沉降降 监监测测点点的的布布设设 按照 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 第 5 3 3 条与 建筑变形测量规范 JGJ8 2007 第 5 5 2 条内容之规定 结合本工程实际情况 本着确保建筑基坑安全和保护基坑周边环 境 做到成果可靠 经济合理的原则 本次监测点按如下方案进 行布设 虽然府秀江南A 11 A 12 B 2 C 1 住宅楼距离基 坑开挖边界较近 但考虑到其已采用CFG 桩进行了地基处理 有效桩长 12 米 桩端在本基坑开挖底面标高下近6 米 对 抵抗地基土变形起到了有利作用 且其上部结构为框剪结构 属 柔性结构体系 自身对变形承受力 较强 故本次监测点仅在 基坑边缘 30 米范围内进行布设 考虑到建筑物纵轴垂直基坑边 缘线的 A 11 A 12 住宅楼其差异沉降表现较其它建筑明显 故 其监测点间距定为15 米 B 2 C 1 住宅楼纵轴与基坑开挖边 线平行 其沉降表现形式应为均匀沉降 且可以明确判定建 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 11 筑物的水平位移方向 故按照 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 第 5 3 3 条与第 5 3 4 条及 建筑变形测量 规 范 JGJ8 2007 第 5 5 2 条之规定 本次B 2 C 1 住宅楼 监 测点结合建筑物形状及变形缝位置进行布设 点距20 40 米 并确保一侧墙体的监测点不少于3 点 通信小区与景山花园 小区三栋 6 层砖混结构住宅楼 基础形式为筏板基础 基础刚 度相对较大 同时沉降表现也应为均匀沉降 且距基坑边缘距离 较大 变形总量较小 故其监测点间距按30 米左右进行布设 金海岸游泳馆 与另一办公楼 为地上 2 层砖混结构建筑 条形基 础 抗变形能力相对较差 故本次监测点间距取规范要求的小值 15 米 共布 62 个监测点 详见 潞安府秀江南三期地下车库 基坑支护工程 监测点 布置平面 图 E E 建建筑筑物物垂垂直直位位移移 水水平平位位移移监监测测测测点点埋埋设设 对于建筑物上已有的施工时预埋的测点应尽可能利用 新制作的 测点呈 L 形 长边深入建筑内 短边作为测量用 短边顶部呈凸球状 兼作水平位移监测点时应作 十 刻划 测点安装步骤如下 1 用冲击钻或电锤 在建筑物墙 柱 面进行钻孔 孔径大 小与测点膨胀螺杆外套外径配套 2 将膨胀螺杆打入已钻孔径内 为保证螺杆外套与墙体紧密 连接 必要时可使用快干胶水 3 将测点螺杆旋入膨胀外套内 最终使测点弯钩保持竖直状 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 12 态且与外套紧固连接 在满足测量要求的前提下 可采用射钉枪 冲击钻等将射钉 螺丝固定在建筑物上 建筑物垂直位移 水平位移监测测点埋设注意事项 1 测点应布设在建筑物主体结构上 对外有装饰表面层的 钻孔应穿透该层 钻至主体结构 2 测点的埋设需注意周围是否留有足够立尺空间和具备良 好的通视条件 3 测点埋设后 需待其稳定后方能使用 F F 监监测测方方法法 我公司 进行建筑物沉降观测使用 的仪器 是美国天宝 TrimbleDINI03 型高精度 电子 水准 仪 精度 0 3mm km 往返 视准 线误差 i 角 2 0 自动 安平水准 仪补偿误差0 4 1 精度满足 特级水准观测 见右图 监测前首 先建立垂直位移监测网 主要技术指标应满足 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 与 建筑变形 测量规范 JGJ8 2007 要求 利用该监测网对垂直位移基准点 和工作基点进行定期校核 水准基点是垂直位移监测的基准点 应按规定要求进行埋 设 并应进行定期联测 校核水准基点稳定状况 水准基点 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 13 位置选择首先 应布设在监测对象的沉降影响范围以外 确保 坚固稳定 第二 力求通视良好 与监测点接近 距离不宜 超过 100m 以保证监测量精度 同时 避免将水准基点设在低 洼容易 积水处 工作基点是直接用于测定监测点的相对稳定的测量控制点 宜布置在变形区附近且相对稳定的地方 其高程尽可能接近监测 点的高程 垂直位移基准点和工作基点 或部分线路参与监测点 应形成一个或多个闭合或附合路线 其中以闭合路线为佳 特别 困难的监测点可以采用支水准路线往返测 量 垂直位移水准基准点应均匀布设于基 坑开挖深度3 倍范 围以外不受施工影响 的区域 且不少于3 点 水准点埋设深 度不宜小于1m 标石 基底宜用 水准 基准 点埋设示意图 20cm 厚素砼浇实 或设于影响区外沉降稳定的建 构 筑物结构上 水准点标石的形式可按有关测量规范 规程执行 在施工前开始前对各观测点进行初次观测 至少两 次 并取二次观测平均值为该点初始值 其后各观测点各次 观测 值之间 与初始值 之间 进行对比计算 可得到 各次变形值 累计变形值 及变形量曲线 垂直位移监测注意事项 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 14 1 整个监测期间 应做到固定监测仪器 固定监测人员 固定监测路线和测站 固定监测周期或调整后的周期及相应时段 2 定期进行基准点校核检查和仪器的校验 3 记录每次测量时的气象情况 施工进度和现场工况 以供 分析监测数据时参考 4 在大气稳定和成像清晰的条件下观测 雾 雨 雪天气不 宜观测 5 避免阳光爆晒 雨水淋湿仪器 严禁照准镜头对向太阳 6 测站不准离人 7 观测开始前仪器进行一定时间的晾置 使仪器温度与外界 环境保持一致 2 2 基基坑坑外外 地地下下水水 水水位位监监测测 A A 监监测测目目的的 地下水位观测反映的是基坑开挖过程中基坑外侧的水位变化 情况 通过 利用水位监测系统 水位计 水位孔 定期量测水位 监测孔的水位埋深 掌握各水位孔地下水位随时间变化的量值及 变化速度 从而达到以下目的 1 检验坑内降水施工的实际效果 2 检验坑内降水对坑外地下水位的影响范围和程度 3 检验基坑止水帷幕的止水 隔水效果 避免施工对周围环境 造成影响 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 15 B B 仪仪器器设设备备 水位管 水位管一般由PVC 工程塑料制成 包括实管 滤 水管和束节及封盖 1 实管管径50 70mm 滤水管尺寸与实管相同 2 滤水管管身打有 6 8 列直径为 6mm 左右的滤 水孔 纵 向孔距 50 100mm 相 邻两列的孔交错排列 呈梅花状布置 便于土 中水流入管内 3 滤水管埋设时应在滤孔外包上土工布 起到滤层的作用 4 束节套于两节主管的接头处 起着连接 固定作用 5 承压水水位管也可采用铁质管材 接口采用 焊接方式 滤水管外包网布 水位计 公司使用美国Sinco 水位计 分辨率 2mm 1 测头 由金属车制而成 内部安装了水 阻接触点 当触 点接触到水面时 便会接通 接受系统 当触点离开水面时 就会自动关 闭接受系统 2 电缆 由钢尺和导线采用塑胶工艺合二为一 水位计电缆 刻度及数值由激光标注 标注数值单位为厘米 每个数字同时代 Sinco 水位计 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 16 表 2mm 刻度 3 接收系统 由音响器和LED 指示灯组成 音响器由蜂鸣 器发出连续不断的蜂鸣声响或LED 指示灯发光 两者可通过拨 动开关来选用 不管用何种接受系统 测量精度是一致的 4 绕线盘部分 由绕线圆盘和支架组成 绕线圆盘由铁皮冲 压制成 支架由钢管制成 C C 监监测测方方法法 1 测试方法 a 水位的初次测读应在水位孔安装埋设完成后至少一周后 进行 b 应首先利用水准仪测读水位孔管口高程 c 按下电池试验按钮 检查电池电量是否充足 当电池良 好时 显示灯和蜂鸣会被激活 d 拧松水位计绕线盘后面螺丝 让绕线盘能够自由转动 e 打开水位计电源 设置灵敏度在 5 6 档 之间 f 将水位计测头放入水位管内 手拿钢尺电缆 让测头缓 慢向下移动 g 当测头的触点接触到水面时 接收系统的音响器便会发 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 17 出连续不断的蜂鸣声 h 读出测头接触水面时钢尺电缆在管口处的读数 即为 管内水面相对管口的埋深 2 水位高程计算 Hw Hg h 式中 Hw 水位高程 单位 m Hg 管口高程 单位 m h 管内水面到管口距离 单位 m 两次管内水位高程的差值 即为该水位孔水位的本次变化量 本次水位的高程与初始水位高程的差值即为累计变化量 3 水位监测注意事项 a 开关旋钮同时用来调整灵敏度 对导电能力强的水应选 择低的灵敏度 避免错误触发 对导电能力差的水用高的灵敏度 b 水位计使用2 节 AA 电池 按试验按钮检查 如显示灯 和蜂鸣不能被激活 则按如下步骤更换电池 用硬币或螺丝刀打 开电池盖 逆时针转动1 4 圈 更换电池 极向外 盖 上盖子 c 水位管的管口要高出地表并做好防护墩台 加盖保护 以防雨水 地表水和杂物进入管内 d 水位管处应有醒目标志 避免施工损坏 e 在监测了一段时间后 应对水位孔逐个进行抽水或灌水 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 18 试验 看其恢复至原来水位所需的时间 以判断其工作的可靠性 D D 监监测测 点点布布置置 按照 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 第 5 2 11 条第 2 款之规定 基坑外地下水位监测点应沿基坑 被 保护对象的周边或在基坑与被保护对象之间布置 监测点间距宜 为 20m 50m 当有止水帷幕时 宜布置在止水帷幕的外侧约 2m 处 考虑到本场地含水层岩性为粉质粘土 属弱透水地层 其渗透系数小 地下水迳流缓慢 且含水地层为可塑状态 结构 较致密 水位不会发生急剧变化 故水位监测点按50 米间 距布置 共布基坑外水位监测点12 点 详见 潞安府秀江南 三期地下车库基坑支护监测点布置平面图 根据 太原市兴华岩土工程勘察质量检测有限公司2012 年 10 月提交的 长治潞安府秀江南小区三期工程C 2 C 3 C 4 C 6 C 7 C 8 C 10 A 13 幼儿园 地库岩土工 程勘察报告 所述 勘察期间 为丰水期 地下水稳定水位埋 深 5 2 5 5 米 稳定水位标高920 44 921 78 米 地下水类 型属上层滞水 基坑开挖期间为枯水期 水位较勘察期间会有 所降低 故我公司在计算井管埋置深度时 地下水稳定水位按 6 5 米埋深考虑 本次基坑外水位监测点埋设滤水管在水位下 长度不小于5 米 水位管埋深不小于13 米 E E 监监测测孔孔埋埋设设方方法法 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 19 监测孔位的钻孔使用SH 30 型钻机 锤击成孔 孔径 110mm 步 骤如下 1 前期准备 1 了解监测要求 明确需开监测孔径尺寸 孔深及回填材料 回填要求等 由监测项目经理对钻机操作人员进行书面监测孔要 求交底 2 依据监测要求 配备相应机具 设备和仪器 3 现场踏勘 了解场地地质分层 浅层管线分布 有无障碍 物和现场是否具备作业空间等信息 2 定位 1 监测孔位的放样可采用丈量进行测放 2 开孔孔位与设计位置偏差不大于50mm 3 因故变更孔位必须征得委托方及相关方的书面同意 并对 新孔位进行确认 3 钻机安装 1 平整钻机安装场地 2 钻架竖立前 检查钻机各连接接件是否紧固 3 钻架竖立时 统一指挥 互相协调 确保安全 4 钻机安装后 必须保持平稳 不发生倾斜 位移 5 全面检查各部件安装是否正确 之后空载运转试车 4 成孔 1 钻头放入人工开挖的探坑中 开动机器钻进 出土 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 20 2 浅层如为回填杂土 易发生塌孔现象时 应下放配套护 筒 护筒内径应大于钻头外径100mm 以上 3 钻进时根据不同的地层应选用不同的技术参数 4 钻进过程中发现钻进速度明显改变时 均应准确记录有关 情况 5 钻孔要求孔壁光滑 若孔口段要求扩孔 扩孔段与钻孔要 求同心 6 终孔时 应由监测人员对深孔进行验收 合格后方可提钻 5 其他 1 成孔需保证倾斜度不大于1 2 成孔后 应在第一时间进行该监测项目下管安装 埋设工 作 避免孔底出现塌孔现象 3 回填完成并稳定后 应在管口砌筑必要的保护结构 如窨 井 护管等 以保护管口不受损坏 3 3 基基坑坑外外土土体体变变形形监监测测 土体变形监测包括土体表面的沉降监测以及深层土体水平位 移 测斜 监测 A A 土土体体表表面面沉沉降降监监测测 1 1 监监测测点点布布设设 基坑外土体表面沉降监测目 的 监测仪器 监测方法 与周边 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 21 建筑物沉降观测相同 建筑基 坑工程监测技术规范 GB50497 2009 第 5 3 8 条规定 基坑 周边 地表竖向位移监 测点宜按监 测剖 面设在坑边中部或其他有代表性的部位 监 测剖面应 与坑边垂直 数量视具体情况确定 每个监测剖 面 上监测点数量 不宜少于 5 个 结合基坑周边环 境本次地表沉 降观测共布置3 条监测剖面 每个监测剖面上监测点数量为 5 个 监测点间距5 米 最内侧监测点距基坑边缘3 米 对 于通视条件不好的基坑南部 本次监测沿基坑边线方向 布置 地表沉降观测点 数量为 6 个 共布置地表沉降监测点 21 个 测点与围护体的水平位移监测点有所对应 详细点位见 潞安府秀江南三期车库基坑支护监测点 位置平面 图 2 2 监监测测点点埋埋设设 地表土体沉降监测点类型为深层监测点 沉降标杆采用 20 的螺纹钢 顶部打磨成凸球状 深层监测点安装分为土 中 如绿地 花圃等 埋设 硬地层中 混凝土地表 沥青地 表 埋设和硬地层施工前埋设三种情况 对于土层地段 直接打入钢筋标杆 入土深度在60cm 以上 作为深层沉降监测点 沉降标与土层要牢靠固定 钢筋标 顶部不能有晃动 对于硬地层地段 深层测点安装埋设步骤如下 a 金刚石钻孔机开孔 孔径大于钢筋标杆外径10mm 左 右 穿过硬地层 到达原状土 以解除硬地层对沉降标上部约 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 22 束效果 b 对开孔顶部进行扩孔处理 扩孔孔径应大于11cm c 然后将沉降标夯打入原状土 钢筋标杆顶部低于地表一 定高度 d 放入窨井保护盖 并用水泥固定 完成埋设 深层点埋设要求 a 深层监测点布设时需穿透地表结构硬壳层 b 沉降标杆采用螺纹钢筋标杆 顶部呈凸球状 c 沉降标杆应深入原状土60cm 以上 并保持垂直状态 d 沉降标杆深入原状土后 需保持沉降标顶部低于管盖一 定距离 以留够测点隆起下沉空间 e 保护套管内的螺纹钢标杆间隙须用黄砂回填 f 在交通干道 人行道上布设深层监测点时 避免对路面造 成过大损坏 管盖顶面要与路面齐平 避免对行人 车辆造成意 外伤害 对于施工场地内 硬地层需要进行后期浇筑的 需在硬地层 浇筑前 预先打入钢筋 并在钢筋外套孔径大于11cm 的护 管 护筒口应高出浇筑后地表一定高度 护筒内用黄砂回填 完成测点预埋 在硬地层施工过程中应加强现场巡视 确保硬地 层制作完成后 测点未受损坏 B B 基基坑坑外外 深深层层土土体体水水平平位位移移 测测斜斜 监监测测 1 1 监监测测目目的的 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 23 利用测斜系统 测斜仪 测斜管 读数仪和电缆等 定期量 测基坑围护体或土体内深层水平位移 掌握各深度水平位移 随时间变化的量值及变化速度 2 2 监监测测点点布布置置 基坑外深层土体水平位移监 测点与基坑边坡顶部土体深层 水平位移监测点共用 建筑 基 坑工程监测技术规范 GB50497 2009 第 5 2 2 条规定 围护 墙或土体深层水平位移监 测点宜 布置在基坑周边的中部 阳角处 及有 代表性的部位 监 测点 水平间距宜为20m 50m 每边 监测点数 目不应少于1 个 本次 监测 在变形相对较大处 的基坑 边线 中部及角点处 布置土体水平位移监测点8 个 测 斜管埋 置深度自自然地面向下 23 米 平面距基坑边缘3 米 详细 点位见 潞安府秀江南 三期车库基坑 支护监测点 位置平 面图 3 3 仪仪器器设设备备 测斜 仪器设备 系统如下 测斜管 PVC 塑料 内管壁有呈十 字型分布的四条凹型导槽 管径 外 图四 基坑 测 斜 管 塑料套管 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 24 径 70 测斜探头 测量倾角传感元件 上 下近两端配有两对轮子 两对轮子中心间距一般为50cm 上端接电缆 读数仪 与测斜探头配套使用的二次仪表 电缆 具有高防水性能 芯线中设有一根加强钢芯线 可向探 头供给电源 给测读仪传递量测信息 同时 作为量测探头所在的量测点距孔口的深度尺 和提升和下放探头的绳索 我公司目前使用 的是武汉基深CX 3C 型测斜仪 精度 0 10mm 0 5m 见右 图 4 4 测测点点安安装装与与埋埋设设 土体内采用 钻孔法 进行测点安装埋设 监测钻孔的施 工同水位监测点钻孔施工 测斜管具体安装步骤 a 设计安装分段测斜管长度 确保测斜管的接头位置避开 实测时的探头滑轮停留位置 b 将每节 一般为2m 测斜管用专用套管逐节连接 测 斜管内 外槽口均应对齐 c 连接时先在测斜管接头测斜管外侧 或套管内侧 涂上 PVC 胶水 然后将测斜管插入套管 到底后 在套管四个方向用 自攻螺丝钉紧固套管与测斜管 胶水不能涂得过多 以免挤入内 槽口结硬后影响以后测试 自攻螺丝位置要避开内槽口且不宜过 测斜仪 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 25 长 以免损坏仪器 d 在套管外两端用防水胶布紧密包扎 防止水泥浆从接头中 渗入测斜管内 堵塞测斜管 e 在钻孔完成后 将测斜管逐段下放 并接长 下放过程中 需向管内不断注入清水 以克服浮力 f 测斜管安装固定过程中 必须时刻注意内槽方向是否控 制在设计方向 过程中有所偏离需立即进行纠正 只有在确认槽 口方向无误后 才能最终完成固定测斜管 g 在测斜管上端口套钢管或硬质PVC 管 外套管长度应 满足以后浮浆混凝土凿除或路面行车等不对测斜管口造成破坏性 5 5 监监测测方方法法 a 测斜管应在施工前15 30 天埋设完成 在开挖前3 天进行初读数测算 b 开始测量前 根据测孔深度 测点编号等信息 在读数 仪里进行预设 c 实测时将探头导轮对准与关注方向一致的槽口 高轮对 准基坑方向 缓缓放置管底 到底部时要轻拿轻放 以免振坏 探头 d 静置 5 10 分钟 待探头与管内温度一致 可从读数仪 上读数是否变化进行判断 时开始测读 e 每隔 500mm 提升探头 待读数仪数据稳定后 测读一次 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 26 f 每次测读时电缆深度标志应位于管口同一位置 确保深 度准确 g 探头提至管口后 旋转180 重复上述测量方法 计 算时取平均值 以消除仪器自身误差 通过各深度所测偏移值累加 孔底往上计算 或累减 孔口 往下计算 可得到测斜管整体偏移曲线 该偏移曲线与初始值 初始偏移曲线 比较可得到测斜管累计变形值 与上次比较可 得到本次变形值 5 5 2 2 围围护护结结构构的的监监测测 1 1 灌灌注注桩桩桩桩身身水水平平位位移移 测测斜斜 监监测测 灌注桩桩身水平位移 测斜 监测目的 监测仪器 监测方 法 钻孔施工 与基坑外土体水平 位移监测相同 建筑基坑工 程 监测技术规范 GB50497 2009 第 5 2 2 条规定 围护墙或土体 深层水平位移监测点宜布置在基 坑周边的中部 阳角处 及有 代表 性的部位 监测点水平间距宜 为 20m 50m 每边监 测点数目 不 应少于 1 个 本次监测在灌注桩 支护部位按规范 条文要求布 置深层水平位移监测点11 个 图一 基坑 测 斜 管 塑料套管 灌注桩 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 27 测斜管底部埋置深度与桩底等高 监测孔的布设方法如所示 安装时 需将 测斜管逐段连接 并牢靠绑扎固定在钢筋笼上 其它安装方法与 土体深层水平位移监测测斜管安装相同 冠 梁施工阶段是测 斜管最容易受到损坏阶段 如果保护不当将前 功尽弃 因此 在凿除上部混凝土以及绑扎冠 梁钢筋时 必须 与施工单位 协调好 派专人看护好测斜管 以防被破坏 同时 应根据 圈冠梁 高度 重新调整测斜管管口位置 2 灌灌注注桩桩及及止止水水帷帷幕幕顶顶部部水水平平 垂垂直直 位位移移监监测测 A 监监测测目目的的 利用光学仪器全站仪 实测被监测对象在平面位置上随时间变 化的位移量和位移速度 B B 监监测测仪仪器器 依据 建筑变形测量规范 JGJ8 2007 及 建筑基坑工程 监测技术规范 GB50497 2009 对测量精度的要求 我公司 采用日本拓普康MS05 全站仪进行支护顶部水平 垂直 位移 监测 MS05 标称标准差 测距 0 8 1D mm 测角 0 5 其中 D 为所测距离 单位km 仪器见右图 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 28 C 监监测测方方法法 首先建立独立坐标系统水平位移监测网 主要技术指标应满 足 工程测量规范 GB50026 2007 第 10 2 节内容要求 并 应对该水平位移监测网基准点和工作基点进行定期校核 水平位移监测基准点应埋设在施工影响范围外 数量不应少 于 3 点 宜设置具有强制对中的观测墩 或利用已有稳定的施工 控制点 采用精密的光学对中装置 对中误差小于0 5mm 基准点的埋设形式 按有关测量规范 规程执行 施测时采用极坐标法进行观测 因为它受现场环境条件的限 制较小 施测较容易 精度较高 利用起算点坐标和实测的边长 夹角 解算出每个待测点的坐标进而求出每个点的变化矢量来 观测时基准点的选择及坐标起算数据的设置尤为重要 由于水平 位移的形变监测是绝对位移量的观测 所以基准点应尽量选在远 离基坑 有稳固的基础 并且不容易被外界因素干扰破坏的地方 坐标设置上采用假定坐标系 应尽可能将待测点坐标均设置在坐 标系第一象限内 这样有利于位移变化量在矢量方向和符号上的 统一 便于数据的分析和理解 根据起算点的已知数据计算待测点的坐标的计算方法如下 如下图所示 为起算点 为待测点 点的假定坐标 A A及坐标方位角 AB为已知 边长 AB实测 则可求得 点的坐标 B B 由图可知 ABAB ABAB YYY XXX 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 29 其中 坐标增量的计算公式为 ABABAB ABABAB sin cos DY DX 式中 XAB YAB的正负号应根据cos sin的正负号 AB AB 决定 故可得到 ABABAB ABABAB sin cos DYY DXX 某监测点本次位移值与前次位移值的差值为该点本次位移变 化量 本次位移值与初始的位移值之差值即为该点累计位移量 D 监监测测点点布布置置 与与埋埋设设 围护体顶部水平位 垂直 移监测点布置在围护体压顶冠梁 上 间距 15m 左右 关键部位 变化较大 部位 适当加密 本 次共布 56 个点 水平 位移测点的安装埋设与垂直位移测点的 安装埋设方法基本一致 主要区别在于水 4mm12mm4mm 10mm 35mm15mm 60mm 20mm 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 30 平位移测点顶部需 有 十 字划刻 以便 于棱镜对中或提供 量距 基准 而垂直 位移 测点顶部为 凸 球状 混凝土灌注 桩上 的测点采用 先埋方 式 先埋 即在围护体顶部结构施工 过程 中 如 圈梁 钢筋笼绑扎过 程中 在方案设计位置 将钢筋 标杆 预先 竖直牢靠绑扎 或焊接 在钢筋笼上 预埋钢筋标杆 顶部 应高出设计圈梁顶部1 2cm 以上 混凝土浇筑完毕后 钢筋标 杆即牢靠固定在圈梁中 止水帷幕上的测点采用后埋方 式 即止水帷幕施工完成后 将道钉埋入顶部结构 3 基基坑坑内内 地地下下水水位位监监测测 基坑内 地下水位监测 目的 监测仪器 监测方式 钻孔施 工 水位管埋设等均与基坑外地下水水位监测相同 本次 在 基坑内共布置11 个地下水位 监测点 其位置与基坑支护图中 的观测井位相一致 可以利用降水观测井进行地下水位监测 六六 监监测测频频率率 按照 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 第 7 0 3 条 确定本工程各项监测频率如下 序 号 施工进程监测频率主要监测对象 1施工前至少测读 2 次以上初值周围建筑物 地表 2围护结构施工1 次 7 天周围建筑物 地表 4基坑降水施工1 次 3 天周围建筑物 地表和地下水 5基坑开挖深度小于等于 5 米1 次 2 天开挖区影响范围内所有监测项目 6基坑开挖 5 10 米1 次 天开挖区影响范围内所有监测项目 7底板浇筑完成后小于等于 7 天1 次 2 天施工区影响范围内所有监测项目 潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测方案 山西裕宏岩土工程勘察检测有限公司 31 8底板浇筑完成后 7 14 天1 次 3 天施工区影响范围内所有监测项目 9底板浇筑完成后 14 28 天1 次 5 天施工区影响范围内所有监测项目 10底板浇筑完成后大于 28 天1 次 10 天施工区影响范围内所有监测项目 当出现下列 情况之一时 应提高监测频率 a 监测数据达到报警值 b 监测数据变化较大或者速率加快 c 存在勘察未发现的不良地质 d 超深 超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工 e 基坑及周边大量积水 长时间连续降雨 市政管道出现泄 露 f 基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值 g 支护结构出现开裂 h 周边地面出现较大沉降或