地下3层地上24层综合楼工程基坑支护监测方案

1、地下 3 层地上 24层综合楼工程 基坑支护监测方案1 工程概况及周围环境1.1 工程概况基坑尺寸约51X94mi该工程主体建筑由XX建筑设计研究院设计，主楼24层，其余范围均为全地下室， 地下室计3 层，设计±0.000 标高相当于黄海高程7.950m， 地下三层各部分的楼板标高均有错位，基础底板板面标高分别为-11.450 、 -12.250 、 -13.050 ，地下二层板面标高分别为-8.250 、 -9.850 ， 地下一层板面标高为-5.050 、 -6.650 ，地下室顶板标高分别为-1.850 、 -0.050 、 -0.900 。主楼基础的承台厚度一般为2m,底板厚

2、度0.9m；其余范围基础的承台厚度一般为1.55m,底板厚度0.8m。工程桩采用钻孔灌注桩，自然地坪及周边道路人行道的绝对标高在6.670m7.770m 之间变化，设计分别取7.100m 及 7.800m 作为设计室外地坪标高，综合考虑地下室基础及垫层厚度后：该基坑设计开挖深度分别为13m、 13.55m、 13.9m、14.25m。电梯井范围进一步落深3m这样该范围开挖深度达16.55m。结合工程特点和现场情况，本工程采用0.8 m厚地下连续墙作为基坑支护结构，挡土兼防渗帷幕，同时作为地下室外墙，即“二墙合一”方案。为有效控制基坑的变形，沿竖向设置三道钢筋混凝土支撑。基坑内采用真空深井降水。

3、为方便导墙及地下墙成槽施工，在坑外沿基坑周边设置一级轻型井点，以降低坑外地下水位。1.2 周围环境本工程地下室北侧为保留的大楼，10层，400X 400预制桩基础，桩长10m 地下室外墙距离大楼外墙约 3.4m,距离大楼基础承台边约1.4m。北侧部分地下 室外墙距离XX路道路边线最近处约8m其中有一刚建成的钢筋混凝土化粪池距离地下室外墙约 3.3m, XX路下埋设有大量的市政、电力、煤气管道，但距离基坑均比较远。基坑东侧为XX街，地下室距离XX街道路边线约3m路下埋有电缆、煤气、自来水、雨水、污水等管线。基坑南侧为XX小区，地下室外墙距离小区围墙最近处约3.2m,围墙采用条形基础，基础埋深0.

4、6m, xx住宅楼为11层小高层，桩基础设一层地下室， 距离基坑最近处约10m。基坑西侧为XX小学教学楼，4层框架，325直径夯扩桩基础，桩长5.5m, 地下室距离学校建筑最近处约 3m距离学校围墙约1.6m。2 工程地质条件根据xx市勘测设计研究院提供的XX大厦工程岩土工程勘察报告（详勘），场地40m以内的土层分布大致如下：第1-1层为杂填土。表层为4050cm厚的水泥地坪及机床基础，场地东南侧 水泥地坪下还有一层4050cm厚的水泥地块，充填物以砂质粉土为主，混3040% 砖瓦块石。层厚1.13.6m。第 1-2 层为有机质填土。含较多有机腐植物、螺壳及碎石，主要分布在场地西侧，层厚0.8

5、3.4m,层底标高2.935.13m。第 1-3 层为素填土。饱和， 松软， 含少量砖瓦碎石，充填物以粘质粉土为主。层厚0.62.9m,层底标高2.375.29m。第2层为砂质粉土，灰黄色，稍密稍密+,局部夹薄层粘质粉土，层厚约0.42.8m,层底标高2.570.99m。第3-1层为砂质粉土混粉砂，浅黄色，中密，层厚约 2.06.8m,层底标高-3.79 0.3m。第3-2层为砂质粉土，中密，局部夹薄层粉砂，层厚约1.45.4m,层底 标 高-7.73 -2.63m。第3-3层为粉砂，中密，局部为细砂，层厚约 1.57.9m,层底标高约-10.97 -6.9m。第 3-4 层为粘质粉土，稍密+

6、， 层厚约 1.1 3.1m， 层底标高约-12.27 -7.89m。第3-5层为粘质粉土夹粉砂，中密，层厚约 0.72.8m,层底标高约第 3 页 共 13 页-13.17 -10.91m。第4-1层为淤泥质粉质粘土，流塑，局部夹0.10.3cm厚的粉土薄层。层厚 约 1.34.5m,层底标高约-16.97 -13.44m。第4-2层为淤泥质粘土夹粉土，流塑，多粉土薄层，层厚约 1.35.7m,层 底标高约-22.07 -16.06m。第4-3层为淤泥质粉质粘土，流塑。层厚约 1.05.6m,层底标高约-22.37 -17.56m。第5-1层为粘土，软塑，层厚约0.73.5m。第5-2层为粉

7、质粘土，可塑，层厚约1.88.3m。第5-3层为粘土，软塑，层厚约 0.85.7m。第5-4层为粉质粘土，可塑硬塑，层厚约1.36.2m。第6层为粉质粘土，流塑软塑，层厚约0.45.0m。第7-1层为含砾粉质粘土， 7-2层粉砂混细砂，7-3层为圆砾混卵石。本工程地下水主要为潜水，潜水主要赋存于浅部粉土、粉砂层中，分布广泛而连续。勘察期间水位在地表下 0.71.75m。各土层物理力学指标详见表1。表1各土层物理力学指标土类重度Y (kN/m 3)摩擦角4 (° )粘聚力C (kPa)压缩模量Es (MPa)渗透系数Kv (cm/s)杂填土1-11885e-4有机质填土1-2685e-

8、5素填土1-381027.5e-6砂质粉土219.12910.59砂质粉土混粉砂3-119.132.511.5156.5e-4砂质粉土3-219.5347179.5e-4粉砂3-319.134.510161.5e-3粘质粉土一3-419308.510粘质粉土夹粉砂3-519.1339176e-5淤泥质粉质粘土 4-118.49113淤泥质粘土夹粉土4-218.31884淤泥质粉质粘土4-318.512104.50.8e-6粘土5-118.99106粉质粘土15-219.41534.58.5粘土5-318.512186粉质粘土5-4201733103 方案依据及技术标准(1) XX建筑设计研究院

9、XX大厦基坑支护设计说明；(2)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)；(3)建筑基坑工程技术规范( YB9258-97) ；(4)岩土工程勘察规范(GB50021-2001)；(5)孔隙水压力测试规程(CECS55： 93)；(6)建筑变形测量规程(JGJ/T8-97)；(7)混凝土结构设计规范( GB50010-2002) 。4 监测目的及内容4.1 测试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

10、工工艺或修改设计参数。基坑监测的目的如下：(1) 检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，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。4.2 测试内容根据本工程的具体情况，依据有关规范的规定和围护设计方案及业主对施工监测工作的要求，对以下方面进行监测：（1） . 基坑周围环境监测：主要包括周围建筑物及道路的沉降等，共布置32 个测点(S1 S32)；（2） .地下连续墙墙后深层土体水平位移监测：共布置8个测斜孔(CX卜CX8,孔深约30m；（3） .地下连续墙墙体水平位移监测：共布置 2个测斜孔(

11、CX9- CX10,孔深与该处墙体同深；（4） .地下连续墙墙顶沉降及水平位移监测：墙顶沉降共布置20点（DS卜DS20,墙顶水平位移共布置20点（DY卜DY20;（5） .基坑外地下水位监测：共15个水位孔（W1W16,孔深15m左右；（6） .竖向立柱的垂直位移及侧移监测：共布置 10个点（LS1LS10）;（7） . 基坑内水平支撑轴力监测：每道支撑各布置9 组测点，共27 组（第一道支撑NA卜NA9第二道支撑NB卜NB9第三道支撑NC卜NC9 ,每组测点埋设两只钢弦式钢筋计；（8） . 地下墙体试验段监测：共二段（T-1 、 T-2） ，每段包括：钢筋应力计：T-1段从-3.5m开始至

12、-25.5m、每隔2m布置一个断面（共 12个断面-G1-1G1-12）, T-2段从-3.5m开始至-25.5m、每隔2m布置一个断 面（共12个断面-G2-1G2-12）,每个断面均埋设两只钢弦式钢筋计；界面土压力：每段各布置9 个土压力测点，其中 T-1 段在-4m、 -8m、 -12m、-16m、-20m、-24m处布置6个墙背主动土压力测点 （P11P16）,在-16m> -20m、 -24m处布置3个内侧坑底被动土压力测点（P17P19）; T-2段在-4m、-8m、-12m、 -16m、-20m、-24m处布置6个墙背主动土压力测点 （P21P26）,在-16m> -

13、20m、 -24m处布置3个内侧坑底被动土压力测点（P27P29）;界面渗压计：每段各布置9个测点（U11U17、U21U27）,位置与土压力计相对应；坑外布置6 个、坑内布置3 个测点。各测点具体布置位置详见图1、图2、图3。5 监测仪器的埋设与监测5.1 基坑周围环境监测（1）测点埋设：测点应选在建筑物的墙角、人行道路等处。在设计位置使用电锤埋设一沉降监测标点，如埋设不便，也可用红漆标记。（2）仪器：采用日本拓普康仪器有限公司生产的AT-G2 型水准仪。（3）监测：按三等水准要求测量。5.2 地下连续墙墙体的水平位移监测：第 7 页 共 13 页(1)地下连续墙内测斜管的埋设：定位一将测斜

14、管绑扎在连续墙钢筋笼 的主筋上，并封死管底一校准测斜管方位一下连续墙钢筋笼一浇注连续墙 混凝土一管口用200X 200X 100铁盒保护一测读初始值。校准测斜管方位时，测斜管内的十字槽的一边应垂直压顶梁。其埋设示意图见图4(2)监测仪器：使用美国Sinco公司生产的50302510型测斜仪。tr. )? 口卜口小涸管/螂力于朝星上.1支肪Si猊邑期限理监测原理：监测时，将测斜仪探头轻轻滑入预埋的测斜管底部，自下而上每隔50cm向上拉线读数，测定测斜仪与垂直线之间的倾角变化，即可得出不同深度部位的水平位移。如图5所示为水平位移监测原理。5.3 地下连续墙墙后土体水平位移监测(1) 地下连续墙墙后

15、测斜管的埋设：定位放样一钻机成孔一埋放测斜管一校准测斜管方位一中粗砂封孔一做孔口保护一测读初始值。钻机成孔的直径为.110mm以上，校准测斜管方位时，测斜管内的十字槽的一边应垂直 压顶梁。(2) 测量仪器、测量原理与5.2 一致。5.4 地下连续墙墙顶沉降及水平位移监测：(1) 标点埋设：在设计位置使用电锤埋设一测量标点。(2) 仪器：采用TOPCON AT-G2水准仪及J2经纬仪。(3) 测量：按三等水准要求测量。(1) 水位管埋设：埋设水位管时，底部 2m长范围内的测管每隔20cm打一小孔，共三排，便于地下水进入管中；同时用沙布包裹该段管子以免管外土粒进入管中。管子下入孔底后以中粗砂封孔，

16、地表下2m长范围内管外孔隙用粘性土封堵，以免地表水流入管中。(2) 监测仪器：使用我单位自行研制的水位仪。(3) 监测原理：监测时，将水位仪探头自上而下慢慢往下放，探头接触水面，二次仪表上的蜂鸣器就会鸣叫，此时的深度即为水位值。5.6 竖向立柱的垂直位移监测：(1) 标点埋设：在设计位置使用电锤埋设一测量标点。(2) 仪器：采用TOPCON AT-G2水准仪。(3) 测量：按三等水准要求测量。5.7 基坑内水平支撑轴力监测：(1) 钢筋计埋设：支撑梁扎好钢筋笼后，在上、下对称埋设位置处用绑扎法连接上钢筋计；钢筋计缆线用细塑料管保护，置于钢筋间并用绑扎线固定；各线头置于施工不易碰撞处。(2) 监

17、测仪器：使用中国建筑科学研究院生产的VW-1型振弦式读数仪。(3) 监测原理：基坑开挖后，支撑梁发生作用。支撑梁所受的压应力越大，钢筋计里的钢弦越松，由振弦式读数仪测得的钢筋计频率也就越小。因此，根据事先关于钢筋计的应力与频率之间的率定关系，由测得的钢筋计频率就可求得钢筋计的应力，再根据相关的理论公式推算出钢筋混凝土的应力值。5.8 地下墙体钢筋应力监测：(1)钢筋计埋设：埋设位置处的地连墙扎好钢筋笼后，在左右对称埋设位置处用绑扎法连接上钢筋计；钢筋计缆线置于钢筋间并用绑扎线固定，直接引至地连墙顶并置于黑铁管中加以保护。(2) 监测仪器、监测原理与支撑轴力监测一致。5.9 地下墙体界面土压力监

18、测：(1) 土压力盒埋设：土压力盒采用幕布法安装，即在欲观测槽段的钢筋笼上布置一幅土工织布帷幕。帷幕上土压力盒的安装位置事先缝制一些安装袋，土压力盒安装在帷幕上，随钢筋笼放入槽段内。帷幕使现场浇注混凝土后土压力盒在挡土构件和被挡土体之间。(2)监测仪器：使用中国建科院 VW-1型振弦式读数仪。(3) 监测原理：基坑开挖后，土压力盒的受力膜受到土体的作用。受力膜所受的压应力越大，土压力盒里的钢弦越紧，由振弦式读数仪测得的土压力盒频率也就越大。因此，根据土压力盒应力与频率之间的率定关系，由测得的土压力盒频率就可求得土压力计的应力。5.10 地下墙体试验段孔隙水压力监测：(1) 孔隙水压力计埋设：孔

19、隙水压力计亦采用幕布法埋设。(2) 监测仪器：使用中国建科所 VW-1型振弦式读数仪。(3) 监测原理：基坑开挖后，土层中的地下水位发生变化。地下水位水头越高， 孔隙水压力计里的钢弦越松，由振弦式读数仪测得的土压力计频率也就越小。因此， 根据事先关于孔隙水压力计的应力与频率之间的率定关系，由测得的孔隙水压力计频率就可求得该测点的孔隙水压力。6 监测工期与监测频率在导墙施工前做好周围各环境监测点的设置并取得原始数据，基坑开挖前埋设好所需的监测设备及仪器，并取得原始数据。地下室施工至±0.000 时结束现场监测工作。(1)周围环境监测应贯穿于地下室施工全过程，在导墙施工前对周围环境作一次

20、全面的普查，记录好最初的原始观测数据，以便与基坑工程中监测结果进行比较。 导墙及地下连续墙施工时一周观测一次，在土方开挖期间每3 天观测一次，其余间隔5 天 1 次。(2)其它监测项目挖土期间每天观测一次，当测试项目的数据到达警戒值附近或数据波动起伏较大时，则加密观测次数，必要时进行不间断的连续观测。7 监测资料整理与成果分析第 10 页 共 13 页7.1监测资料整理与成果分析监测资料整理与成果分析，采用我公司自行开发的一套“原位监测数据整理 与分析软件包”，对沉降、水平位移、地下水位、水平支撑轴力、地下连续墙内 力、土压力、孔隙水压力等进行资料整理与分析，直接制图打印。现场提供以下 数据：

21、（1）沉降：地下连续墙墙顶、支撑立柱及周围环境监测点的沉降和沉降速率（2）水平位移：地下连续墙墙顶各测点的水平位移和水平位移速率；墙、土体的最大水平位移、位移速率及最大水平位移深度， 遇位移速率超过报警值时,还提供水平位移与深度关系曲线、水平位移时程曲线。（3）地下水位：基坑外地下水位值及水位升降值。水平支撑轴力：支撑轴力。其中支撑轴力按下式计算:(1)N=G 2（） 一（，M2Ac+物 AgEg'AgEg,AcAg式中：N 支撑轴力（kN）;?ck混凝土轴心抗压强度标准值（N/mm）;Pg 钢筋计压力平均值（N）;Ag钢筋计截面面积（mmi）;Eg 钢筋弹性模量（N/mrm）;玩与应

22、力峰值相应的?M凝土应变，通常取7=0.002；As纵向主筋截面面积（mrm» ；Ac支撑截面面积（mrm）。（5）地下墙体内力：墙体各点钢筋应力、各段弯矩值、弯矩与深度关系曲线。其 中墙体各点钢筋应力、各段弯矩值按下式计算：22K（fo-f ）(3)C-二0ASM=ECxIT4Ki（fi20_f2）_K2（f20-f2）|ESAS式中：（7钢筋应力（kPa）；M墙体弯矩（kN - m/m）;f0、f钢筋计的初始频率、受力后的频率；f 10、f 1开挖面钢筋计初始频率、受力后的频率；f 办f 2背面钢筋计初始频率、受力后的频率；K 钢筋计的标定系数（kN/Hz2）;K 1、K开挖面、

23、背面钢筋计的标定系数（kN/Hz2）;E c、A混凝土结构的弹性模量（MPa、断面面积（m2）;E s、A钢筋计的弹性模量（MPa、断面面积（m2）;Ic结构断面惯性矩（R4）;d 开挖面、背面钢筋计之间的中心距离（m。（6）墙体界面土压力及孔隙水压力大小：墙体界面土压力、孔隙水压力值及土压 力、孔隙水压力与深度关系曲线。其中土压力、孔隙水压力按下式计算：(3)式中：P土压力（孔隙水压力）（Mpa）;K 土压力（孔隙水压力）标定系数（Mpa/H2）;f °、3土压力（孔隙水压力）初始频率、受力后的频率7.2提交的即时报告和监测报告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

24、、设计、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，内力或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，应及时通知建设、监理、设计及施 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、工程地质条件、遵循第12页共13页的标准文件及技术要求、测试目的与内容、测试仪器及测试方法、资料整理及成果分析、结论及建议等。8 质量保证和控制8.1 质量保证(1) 在X X大厦基坑开挖监测工程中严格遵守建筑基坑支护技术规程等 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

25、测试人员进场，并严格按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：1) 监测项目各测试点的平面布置图及剖面布置图；2) 各监测项目所采用的各测试仪器的型号、规格及各测试仪器和元件的标定资料；3) 各监测项目的初始数据。(4) 监测人员接甲方通知二天内进场，并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。8.2 质量控制现场监测严格按下列控制标准进行控制：(1) 环境监测：测点允许沉降值待商定。(2) 地下连续墙墙体沿深度的水平位移监测：预警值：水平位移30mm,水平位移速率5mm/天。(3) 土体水平位移监测：预警值：水平位移40mm,水平位移速率5mm/天。(4) 基坑外地下水位监测：预警值：水位降500mm/天。(4) 支撑轴力监测：预警值：第一道支撑轴力7000kN,第二道支撑轴力8000kN,第三道支撑轴力 8500kN。(5) 地连墙内力监测：预警值：钢筋应力250Mpa。(6) 地下连续墙墙顶和支撑立柱沉降监测：预警值：沉降量30mm。(7) 地下连续墙墙顶水平位移监测：预警值：10mm。(8) 其它监测项目控制标准：