基坑工程安全监测方案

附件附件 1 京广路拓宽改造及下穿隧道京广路拓宽改造及下穿隧道标段标段 基坑工程安全监测方案基坑工程安全监测方案 2 目目 录录 1 工程概况工程概况.4 2 工程地质条件及基坑周边环境状况工程地质条件及基坑周边环境状况.4 2.1 工程地质条件.4 2.1 基坑周边环境状况.6 3 监测目的和依据监测目的和依据.6 3.1 监测目的.6 3.2 编制依据.6 4 监测内容及项目监测内容及项目.7 5 基准点、监测点的布设与保护基准点、监测点的布设与保护.7 5.1 基准点的布设.7 5.2 监测点的布设.7 6 监测方法及精度监测方法及精度.10 6.1 基坑周边环境监测.10 6.2 围护边坡顶部水平位移监测.11 6.3 支护桩深层土体水平位移.11 6.4 锚索应力监测.12 7 监测期和监测频率监测期和监测频率.12 7.1 监测期.12 7.2 监测频率.12 8 监测报警及异常情况下的监测措施监测报警及异常情况下的监测措施.13 8.1 监测报警.13 （1）支护桩边坡顶部水平位移、支护桩深层土体水平位移.13 （2）锚索应力.13 （3）周边建筑物及边坡顶部沉降.13 8.2 异常情况下的监测措施.13 9 雨季监测方案雨季监测方案.13 3 10 监测数据处理与信息反馈监测数据处理与信息反馈.13 10.1 监测数据的处理.13 10.2 信息反馈.14 11 测人员的配备测人员的配备.15 12 监测仪器设备及检定要求监测仪器设备及检定要求.16 12.1 监测仪器设备.16 12.2 监测仪器检定要求.16 13 作业安全及其他管理制度作业安全及其他管理制度.16 13.1 文明生产与安全生产.16 13.2 测量质量保障.17 14 业主与施工单位应提供的配合要求业主与施工单位应提供的配合要求.17 4 1 工程概况工程概况 郑州市京广路拓宽改造及地下隧道工程包括两部分：京广路道路、市政管 线工程和京广路桥隧工程。京广路道路、市政管线工程位于郑州市中心城区西 南部，是与郑州市火车站西出站口紧密相连的南北向城市快速路。工程区段南 起航海路，沿京广路北至建设路（北闸口），全长 3858 米。 本工程主要包括四部分，分别是淮河路隧道段及京广路（永安街中原路） 隧道段；京广路建设路立交段；赵庄街、永安街、保全街、陇海路等人行天桥 工程；以及航海路建设路之间除以上工程外的路面拓宽改造工程。 淮河路隧道段：长 550m，宽 27.8m，属中隧道，横断面布置为双向六车道。 主体部分采用箱涵，引坡部分大于 3m 的采用 U 型槽，其余用挡墙。箱涵埋深 9.0m，U 型槽埋深 3.09.0m，挡墙基础埋深 2.05.0m，地基承载力要求箱涵 230kPa，U 型槽及挡墙为 120kPa 支护方式主要为“桩-锚支护结构”联合支护。基坑的深度是不断变化的， 根据隧道设计图纸的实际情况，在坑深度较浅的坡段采用土钉墙；基坑开挖深 度 04m 时采用悬臂桩进行支护，47.5m 时采用桩+1 排锚索，7.5m 采用 桩+两排锚索。 钻孔灌注桩取定直径为 700mm，间距 1.1m，桩长因不同界面而不同，有 9m、13.5m、15m、16m、20m 五种。桩顶冠梁截面尺寸为 900600mm。 腰梁选用 16b 槽钢，钢材材质为 Q235。如果桩位偏差造成腰梁与桩身之间 缝隙，需用钢板垫平，钢板平面尺寸不小于 200200mm。 2 工程地质条件及基坑周边环境状况工程地质条件及基坑周边环境状况 2.1 工程地质条件 根据化工部郑州地质工程勘察院提供的郑州市京广路拓宽改造及地下隧 道工程岩土工程勘察报告（详细勘察），场地 75m 深度内地层分布大致如下： 第（1）层杂填土：层底埋深 0.803.80m，层底高程 98.05104.66m，层 厚 0.803.80m，主要为柏油路面、灰土垫层和人工堆填土，其下含少量砖块、 5 石灰等建筑垃圾。 第（2）层粉土：层底埋深 2.006.20m，层底高程 95.54102.32m，层厚 0.504.90m，呈黄褐色，稍湿，中密密实。含少量蜗牛壳碎片和黑色腐殖质 斑点。 第（3）层粉土：层底埋深 3.709.50m，层底高程 93.2599.28m，层厚 0.905.80m，呈褐黄色、灰黄色，稍湿，密实，局部有砂感，含蜗牛壳碎片及 钙质结核，粒径一般 520mm，局部含量大 第（4）层粉土：层底埋深 6.0014.00m，层底高程 88.5597.32m，层厚 0.508.80m，呈褐黄色，稍湿，密实。含少量蜗牛壳碎片，见少量钙质结核， 粒径一般 10mm 左右。 第（5）层粉砂、粉土：层底埋深 8.8017.00m，层底高程 85.2194.52m，层厚 1.707.00m，呈褐黄色，稍湿，密实。主要矿物成分为 石英、长石，含少量云母碎片。分选性较差。局部夹粉土，湿，密实，含少量 蜗牛壳碎片及钙质结核。 第（6）层粉土夹粉质黏土：层底埋深 14.2027.00m，层底高程 75.2689.12m，层厚 1.8012.50m，呈褐黄色，湿，密实。含少量蜗牛壳碎片 和较多粒径 1030mm 的钙质结核。本层局部发育有（6）1 亚层钙质结核层， 含大量钙质结核，呈散块状或半胶结状，岩心呈块状或短柱状，厚度分布不均， 呈透镜体状产出，局部钙质胶结似基岩，钻进困难。局部夹粉质黏土，褐黄色， 可塑。 第（7）层粉质黏土：层底埋深 19.6037.10m，层底高程 65.1682.29m， 层厚 3.5015.00m，呈棕红色、棕黄色，可塑。含少量黑色铁锰质斑点和少量 直径 530mm 的钙质结核。局部发育有（7）1 亚层钙质结核层，坚硬，岩 心呈短柱状、柱状，钻进困难。 第（8）层粉质黏土夹粉土：层底埋深 26.8045.20m，层底高程 57.0675.09m，层厚 4.0015.00m，呈褐黄色，可塑。含少量黑色铁锰质斑点 和少量直径 520mm 的钙质结核。局部夹粉土，黄褐色，湿，密实。局部发育 （8）1 亚层钙质结核层，坚硬，岩心呈短柱状、柱状，钻进困难。局部夹粉 土黄褐色，密实，湿。 6 第（9）层粉质黏土：层底埋深 41.8058.00m，层底高程 44.0860.48m， 层厚 3.3017.00m，呈褐黄色、棕黄色，可塑硬塑。含少量黑色铁锰质斑点 和少量直径 530mm 的钙质结核。局部钙质结核含量较多。局部发育（9） 1 亚层钙质结核层，坚硬，岩心呈短柱状、柱状，钻进困难。 第（10）层粉质黏土：层底埋深 53.0066.00m，层底高程 36.2649.39m，层厚 8.0016.20m，呈浅黄色、棕黄色，湿，可塑硬塑。含 大量黑色铁锰氧化物和较多粒径 1030mm 的钙质结核。富集成层，局部钙质 胶结似基岩，钻进困难。 第（11）层细砂：此层在勘察深度范围内未揭穿，最大揭露深度为 16.0m。呈褐黄色，密实，饱和。矿物成分以石英、长石为主。局部含卵石，粒 径 14cm 不等，钻进困难。局部夹粉质黏土。 2.1 基坑周边环境状况 拟建场地地表层多为京广路柏油路面，整个场地地形较平坦，但京广路两 侧临近均分布有层数、结构不同的建（构）筑物，且地下埋藏有较多城市管道、 电缆、光缆等，工程环境条件复杂。 3 监测目的和依据监测目的和依据 3.1 监测目的 在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑 物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度 有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取 必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。 基坑监测的目的如下： （1）以实测内力和变形指标指导基坑开挖和支护结构的施工。 （2）确保基坑支护结构和相邻建筑物、市政管线的安全。 （3）积累工程经验，为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据。 3.2 编制依据 （1）GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范 （2）GB50026-2007工程测量规范 7 （3）JGJ 8-2007建筑变形测量规程 （4）GB50007-2002建筑地基基础设计规范 （5）JGJ120-99建筑基坑支护技术规程 （6）淮河路基坑支护设计图纸 4 监测内容及项目监测内容及项目 根据 GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范等现行规范规定，结合 基坑支护设计文件和现行有关规范要求及工程具体条件，确定拓宽改造及地下 隧道工程基坑安全监测包括以下内容： （1）基坑周边环境监测：主要包括周边建筑物及地表的沉降等，共布设 110 个测点，其中周边建筑物共布设 72 个测点（S1S72），地表沉降共布设 38 个测点（DB1DB38） （2）支护桩深层土体水平位移：共布设 20 个测斜孔（CX1CX20），孔 深与支护桩长相等。 （3）围护边坡顶部水平位移：共布设 38 个测点（WY1WY38） （4）锚索拉力：共布设 20 组（第一道支撑 MS1MS14、第二道支撑 2- MS152-MS20） 各测点具体布设位置详见附图 1 5 基准点、监测点的布设与保护基准点、监测点的布设与保护 5.1 基准点的布设 依据 GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范、JGJ 8-2007建筑变 形测量规程等现行规范规定，结合本工程的具体情况做如下布设： （1）周边环境监测的基准点应布设在 3 倍的基坑深度外且不少于 3 个稳定、 可靠的点作为基准点。 （2）围护边坡顶部水平位移基准点应布设在受施工影响较小且便于观测的 场地埋设工作基准墩，并安装强制归心盘。 5.2 监测点的布设 （1）基坑周边环境监测 8 周边建筑物测点应选在建筑物的墙角，在设计位置使用电锤埋设一沉降 1 监测标点，如埋设不便，也可用红漆标记。 地表沉降应选在基坑周边 2 米范围内，用直径 12mm，长度不小于 40cm 2 的钢筋布设。 （2）支护桩深层土体水平位移 支护桩深层土体水平位移是将测斜管埋设于围护桩内，其埋设方法如下： 测斜管由塑料(PVC)制成，每段管长 4m，管段之间由外包接头管连接， 1 管内对称分布有四条十字型凹槽，管径 90mm，它是测斜过程中探头的上下通 道。 将测斜管底部装上底盖，逐节组装，灌满清水（以减小孔中水的浮力）， 2 并放入钢筋笼内（如图 1、图 2）。安装测斜管时，随时检查其内部的一对导槽， 使它们始终分别与坑壁垂直平行，避免测斜管的纵向旋转。在管节连接时必 须将上、下管节的滑槽严格对准，以免导槽不畅通，损伤探头。 测斜管安装完毕后，用清水将测斜管内冲洗干净，将测头模型放入测斜 3 管内，沿导槽上下滑行一遍，以检查导槽是否畅通无阻（特别是测斜管接头处） ，滚轮是否有滑出导槽的现象。 在测斜管管口处作好醒目标志，严密保护管口。在现场测量之前，务必 4 按照孔位布置图编制完整的孔位列表，以与测量结果对应。 9 图 1 图 2 （3）围护边坡顶部水平位移 在灌梁上，刻出两个交叉的小沟槽，槽深 5mm，宽 2mm，并用红色 油漆填满沟槽（见图 3） （4）锚索拉力监测 当锚索、腰梁做好，锚具未安装时，安装锚索应力计，安装时钢铰线或锚 索从锚索计中心穿过，安装锚具，使测力计处于钢垫座和工作锚之间进行张拉 （见图 4、图 5） 10 图 3 图 4 图 5 5.3 监测点位的保护 所有测量元器件埋设完毕后，我方会派专人看管，但由于施工现场环境复 杂，点位不可避免会出现损毁现象。发现后，我方会及时修补，同时我们将追 究有关人员的责任，并让其赔偿我方的修补损失。希望其他施工单位给予配合。 6 监测方法及精度监测方法及精度 11 6.1 基坑周边环境监测 （1）基坑周边环境监测方法 根据中华人民共和国行业标准建筑变形测量规程（JGJ 8-2007） 第 3.3.1 条有关规定，本项沉降监测采用 DS1 级水准仪，配合铟瓦钢尺，按水准测 微法施测。 （2）基坑周边环境监测精度 根据 GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范等现行规范规定，结合 工程具体条件，结合工程的具体情况，确定项目沉降监测精度标准（见表 1） 表 1 竖向位移监测精度要求（mm） 监测点测站高差中误差 0.3 6.2 围护边坡顶部水平位移监测 （1）围护边坡顶部水平位移监测方法 结合工程具体条件，在基坑施工阶段采用全站仪（北京博飞 BTS-7000 系 列）坐标测量模式（小角法）直接观测支护桩顶水平位移。 （2）围护边坡顶部水平位移监测精度 根据 GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范等现行规范规定，结合 工程具体条件，结合工程的具体情况，确定本工程围护边坡顶部水平位移精度 （见表 2） 表 2 水平位移监测精度要求（mm） 监测点坐标中误差 1.0 6.3 支护桩深层土体水平位移 （1）支护桩深层土体水平位移的监测方法 联结探头和测读仪。当把测读仪的电缆向探头上连接时，要确保安全地 1 使用原装扳手将螺母接上。检查密封装置，电池充电情况(电压)，仪器是否正 常读数。 将探头插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓慢下至孔底以上 0.5 米处。 2 切记，不要把探头降到套管的底部，这有可能会损伤探头。测量自孔底开始， 自下而上，沿导槽全长，每隔 1.0m 测读一次。为了提高测量结果的可靠度，在 每一测量步骤中均需要一定的时间延迟，以确保读数系统的稳定。每次读数前 12 应将探头在该位置稳定一段时间，以使其与环境温度及其它条件平稳。稳定的 特征是测读仪上读数不再变化。 测量完毕后，将探头旋转 180,插入同一对导槽，按以上方法重复测量， 3 前后两次测量时的各测点应在同一位置上。 侧向位移的初始值应取连续三次测量且无明显差异之读数的平均值。 4 （2）支护桩深层土体水平位移监测精度 根据 GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范等现行规范规定，结合 工程具体条件，本工程采用 CX-806 型测斜仪，其仪器标称精度为4mm/20m， 探头工作幅度为 60，探头测量精度为0.1mm/0.5m；测读器显示读数至0. 1mm。 6.4 锚索应力监测 采用 CTY-202 型频率计进行测量，测量范围：5006000kN，综合误差： 0.08%F.S，测温范围：-25+60。 7 监测期和监测频率监测期和监测频率 7.1 监测期 根据 GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范有关规定，结合工程实 际和设计要求，监测期从基坑工程施工前开始，直至地下工程完成为止。 7.2 监测频率 检测项目在不同状况下的检测频率（见表 3）： 表 3 基坑类别施工进程监测频率 51 次/3 天 5101 次/2 天 开挖深度 （m） 101 次/1 天 71 次/1 天 7141 次/2 天 14281 次/3 天 一级 底板浇筑后时 间（d） 281 次/6 天 实际施测中，可根据现场条件和基坑外部环境变化情况适时调整监测次数， 13 一旦出现异常情况立即向监理、业主通报，协商处理对策。 日常监测于当日向监理单位提供书面成果。 8 监测报警监测报警及异常情况下的监测措施及异常情况下的监测措施 8.1 监测报警 根据实际监测数据对工程做出险情预报是一个重大的技术问题，关系着工 程安全和施工进度等多方面因素，必须根据工程的具体情况，综合考虑各种实 际因素，在实测数据的基础上及时作出判断。 根据 GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范有关规定，结合郑州市 工程经验，确定工程监测项目报警值分别为： （1）支护桩边坡顶部水平位移、支护桩深层土体水平位移 连续 3 天水平位移每天达到或超过 2mm，或累计位移达到 25mm； （2）锚索应力 当实测应力大于设计控制值的 80%时； （3）周边建筑物及边坡顶部沉降 相邻建筑物或地面累计沉降达到 30mm，或差异沉降达到 1。 8.2 异常情况下的监测措施 当监测单位发现异常情况时，立即口头（或电话）通知业主及监理单位， 并于 24h 内提供书面监测结果。并要对异常点位加密监测，测量数据于监测后 立即口头（或电话）通知业主及监理单位，并于 12h 内提供书面报表。 9 雨季监测方案雨季监测方案 暴雨过后需要尽快监测，这种情况下可以只抽测 30%的关键性点位，此时， 因地面可能有积水尚未排出，应选择地势较高，不会被集水淹没的地方设站， 测量仪器应注意防雨，测量人员带上雨具等防雨设备进行测量。 10 监测数据处理与信息反馈监测数据处理与信息反馈 10.1 监测数据的处理 14 监测资料的处理有仪器供应商提供的软件，对监测数据进行处理。现场提 供以下数据： （1）沉降：周边环境监测点的沉降和沉降速率 （2）水平位移：支护桩边坡顶部水平位移各测点的水平位移和水平位移速 率；支护桩深层土体水平位移各测点的最大水平位移、位移速率、最大水平位 移深度及水平位移与深度关系曲线。 （3）锚索拉力：锚索拉力按下式计算 P=KF+bT+B 式中：P被测锚索荷载值(kN)； K仪器标定系数(kNF)； F锚索测力计三弦实时测量频率模数的平均值相对于 基准模数的 平均值的变化量(F)； b锚索测力计的温度修正系数(KN)； T锚索测力计的温度实时测量值相对于基准值的变化量()； B锚索测力计的计算修正值(KN)。 F(F1+F2+F3)/3 10.2 信息反馈 观测数据当天填入规定的记录表格，并提供即时报告给业主、监理及施工 单位。基坑挖土施工开始后，每一周提供基坑开挖一周监测阶段总结报告，具 体内容包括一周时间内所有监测项目的发展情况，变形最大值以及最大值位置。 监测过程中如测量值大于控制值时，应及时通知业主、监理及施工等单位以便 采取应急补救措施。 基坑监测结束后提交监测报告，其内容包括工程概况、监测依据、监测项 目、监测点布置、监测设备和监测方法、监测频率、监测报警值、各监测项目 全过程的发展变化分析及整体评选及监测工作结论与建议。 15 11 测人员的配备测人员的配备 京广路拓宽改造及地下隧道标段工程施工管理人员组织机构（见表 4） 表 4 姓名职务主要职责联系方式 郑 仪项目经理全面负责监测工作的组织与协调 宋建学项目总工负责监测方案制订、审核监测报表 肖玉杰现场负责人负责检测方案实施，监测数据整理与上报 郑仁清技术员负责应力测量数据的采集 常 超技术员负责沉降数据的采集 马振华技术员负责水平位移测量数据的采集 高赞志技术员负责测斜数据的采集 京广路拓宽改造及地下隧道标段工程施工管理组织机构图（见图 5） 16 项目经理（郑仪） 现场负责人（肖玉杰）项目总工（宋建学） 测斜组 （高赞志） 锚索应力组 （郑仁清） 水平位移组 （马振华） 沉降组 （常超） 京广路拓宽改造及地下隧道标段 工程项目经理部 图 5 12 监测仪器设备及检定要求监测仪器设备及检定要求 12.1 监测仪器设备 仪器设备一览表（见表 5） 表 5 监测内容仪器名称 周边建筑物及坡顶沉降监测AL132-C 型水准仪配合铟瓦钢尺 维护坡顶水平位移监测北京博飞 BTS-7000 系列全站仪 支护桩测斜监测CX-806 型测斜仪 锚索拉力监测CTY-202 型频率计 12.2 监测仪器检定要求 根据 GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范有关规定，监测仪器、 设备和元器件符合下列规定： 17 （1）满足观测精度和量程的要求，且具有良好的稳定性和可靠性。 （2）经过校准或标定，且校核记录和标定资料齐全，并在规定的校准有效 期内使用。 （3）监测过程中应定期进行监测仪器、设备的维护保养、检测以及监测元 件的检查。 13 作业安全及其他管理制度作业安全及其他管理制度 13.1 文明生产与安全生产 从安全教育、安全防范、安全措施、安全保护等方面按有关规定，认真做 好文明施工，做到“文明生产”与“安全生产” 。 （1）对参与测量的所有人员经常进行施工安全教育，并有现场负责人负责 安全工作； （2）特殊工种持证上岗，严格执行安全生产责任制，上岗前不喝酒，进入 施工现场穿戴必须符合安全要求，认真做好安全防范； （3）夜间测量必须保持照明充足，电路按有关规定设置，电器设备运行前 必须检查性能是否完好，同时注意用电安全； （4）做好施工现场的卫生工作； （5）遵守郑州市环保、绿化、卫生、治安、市政等有关方面的规定，不对 施工现场周边产生环境污染。 13.2 测量质量保障 （1）在京广路拓宽改造及地下隧道标段工程基坑开挖监测工程中严格遵 守建筑基坑支护技术规程的有关规范标准的要求，确保质量。 （2）派熟悉仪器使用方法和性能的测试人员进场，并严格按照相应的操作 规程进行操作。 （3）进场前做好仪器设备的标定工作，各监测项目在基坑开挖前应测得初 始值，且初始值的测试不得少于两次。基坑开挖施工前提供以下资料给各有关 单位： 监测项目各测试点的平面布置图； 1 各监测项目所采用的各测试仪器的型号、规格及测试仪器和元件的标定 2 18 资料。 （4）监测人员进场后要服从工程总进度需要。 （5）监测人员必须对数据的准确性负责，测试完毕后应签字备查。 （6）监测数据应及时校核，如有异常应查找原因，及时采取措施。 14 业主与施工单位应提供的配合要求业主与施工单位应提供的配合要求 （1）工地现场必须做到三通一平； （2）协调环境监测点的保护； （3）在绑扎有测点布置的连续墙钢筋笼时，及时通知我方