某地块项目基坑开挖监测方案

某地块项目基坑开挖IIArJUL测方

案浙江大学建筑设计研究院一、 工程地质概况二、 周边环境及支护结构三、 监测方案依据及技术标准四、 监测目的五、 监测项目和测点布置六、 监测原理和方法七、 仪器设备及埋设要求八、 监测频率和警戒值九、 监测人员安排十、需配合方面十一、观测资料分析与监测成果提交十二、监测工期十三、质量保证措施十四、安全及文明工程地质概况工程名称：某地块项目地下室建设单位：杭州西律置业有限公司设计单位：北京联华建筑事务有限公司勘察单位：杭州市勘察设计研究院地理位置：场地位于下城区东新街道，北侧为重工路，东侧为红西河。工程概况：该地块总用地面积为3627m2，总建筑面积17113m2。建筑拟采用框架剪力墙结构，基础采用钻孔灌注桩基础。本工程±0.000为6.000，场地相对标高以-0.700计，地下底板面标高为-5.300〜-7.700m,底板底标高为-5.700〜-8.150m（包括100垫层厚度，余同），地梁底标咼为-5.800〜-8.200m,承台底标咼为-8.300〜-9.850m，电梯井底标高为-13.85〜-15.10m,设计基坑开挖深度为5.100-9.150m;本基坑安全等级为二级。地质概况：杭州市勘察设计研究院提供的《西文经济合作社商业综合用房岩土工程勘察报告》（详细勘察阶段）（10.05），可划分为9个大层，15个工程地质层。各土层的空间分布详见工程地质剖面图，=基坑开挖影响范围内各土层特征描述如下：1-1层：杂填土灰黄色，结构松散，稍湿。由建筑垃圾和粘性土组成，建筑垃圾为碎石、砖瓦屑，局部为水泥地坪。全场分布。1-2层：素填土浅褐黄色，松散，湿，含少量碎石及植物根系，多为粉质粘土。局部分布。大层为湖沼相沉积的粘性土层，该层土出露地表经失水、淋浴、固结、氧化后性质稍好，俗称“硬壳层”或“氧化层”：2层：粉质粘土（l-hQ42）灰黄色，下部渐变成灰色，可塑，很湿。摇震反应无，稍光泽，干强度中等，韧性中等。粉性含量稍高，局部为粘质粉土，稍密，质不均一。含少量云母碎屑，氧化斑。该层揭示顶板标高为2.66〜3.58m,揭示厚度为1.50〜2.50m。全场分布。大层为滨海相沉积的淤泥质软土层,为杭州市第一软土层：层：淤泥及淤泥质粘土（mQ42）灰色,流塑,饱和。切面光滑,含有机质,腐殖质,局部夹少量粉土溥层。该层揭示顶板标咼为0.89〜1.48m，揭示厚度为1.80〜4.0m。全场分布。大层为一套冲湖积相沉积的粘性土，为浅水环境沉积，水动力条件较弱。该层土受后期冲刷作用明显，层顶起伏稍大。具体可细分为4-1粉质粘土层和4-2粉质粘土（夹粉土）层：4-1层：粉质粘土（al-lQ42）灰黄色，青灰色，软-可塑，湿。切面粗糙，含有机质、云母碎屑。偶见腐植物残骸，局部粉粒含量稍高。该层揭示顶板标高为-2.87〜-0.61m,揭示厚度为1.60〜3.60m。全场分布。4-2层：粉质粘土夹粉土（al-lQ42）褐黄色，可塑，饱和。含有机质，氧化斑。切面粗糙，粉土多为薄层状，局部含量较高。该层揭示顶板标高为-5.67〜-3.60m，揭示厚度为4.60〜7.30m。局部缺失。6大层为冲湖积相沉积粘性土，该层土为杭州市第二硬土层，为超固结土，性质较好，该层土曾出露地表，可见有竖向裂纹和蓝色条带：6层：粘土（al-lQ32）褐黄色，顶部少量为青灰夹黄色，硬塑，饱和。干强度较高，韧性强，有光泽，含氧化斑和铁锰质结核。该层土为超固结土，性质较好。该层揭示顶板标高为-11.41~-9.98m，揭示厚度为5.90~10.70m。全场分布。表1各土层主要物理力学性质指标层号层名含水量重度固快压缩模里(%)Y(kN/m3)C(kPa)d(°)(MPa)1-1杂填土(10.0)(8.0)1-2素填土(8.0)(10.0)2粉质粘土30.519.2415.016.05.03淤泥及淤泥质粘土47.817.4910.0(9.0)9.01.44-1粉质粘土26.219.7426.014.58.54-2粉质粘土夹粉土31.319.1418.021.07.56粘土28.319.6435.014.011.0地下水概况：场地浅部地下水为孔隙潜水，主要赋存于场地浅部粉质粘土和淤泥质土层中，地下潜水分布广泛，主要受大气降水补给水位动态变化受季节影响大，勘察期间测得场地地下潜水位埋深1.40m〜2.03m，水位标高3.47m〜4.04m（85国家高程）。场地地下水水位随着场地地面标高的增（减）而升（降）。据区域资料，地下潜水位年变幅0.5〜1.5m。据Z7、Z9号孔中水质分析资料，并根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001,2009年版）第12.2章节中腐蚀性评价条款，经分析后判定地下潜水对混凝土结构具微腐蚀性；在干湿交替环境条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。二、 周边环境及支护结构本基坑周围环境条件尚可，基坑西侧距用地红线在2.1-4.7m之间（与围护桩中心线，余同），其外7.3m为杭州灯塔商贸综合大楼（（在建，桩基，三层地下室），开挖深度约15.0米，ei000@1200排桩加三道砼支撑支护；基坑南面距用地红线仅在1.4-6.8m之间，红线外为宽约40.0m的重工路，其外为水印康庭（已建，桩基，一层地下室）；基坑东面和用地红线最近距离约0.9m，红线为宽约15.0m的绿化带，绿化带东侧为红西河（河水位标高约-2.200）；基坑南面和用地红线相距约为2.3m，红线外为目前为空地。重工路上埋设雨水管道，直径300mm，埋深1.5M，雨水管道，直径500mm，埋深2.5M，污水管道，直径400mm，埋深2.0M，燃气管道，直径160mm和给水管道，直径200mm，与本工程相距在9.6-43.0m之间。支护结构设计采用SMW工法结合钢筋混凝土内撑形成排桩墙围护结构。三、 监测方案依据及技术标准1、浙江大学建筑设计研究院提供的本工程基坑支护结构设计方案。2、业主提供的杭政储出(2010)48号地块项目基坑围护监测点数量。3、 《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)；4、 浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》(DB33/T1008-2000)；、中华人民共和国行业标准《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)；6、 《钢结构设计规范》(GB17-88)；7、 上海市标准《基坑工程设计规程》(DBJ08-61-97)；8、 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)；9、 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)；10、 建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)；11、 其它有关设计计算规范及规程。四、 监测目的基坑围护结构设计的安全程度与施工过程密切相关，必须有系统地对基坑进行监控，应及时获取基坑开挖过程中支护结构受力与变形信息，及时发现事故预兆。基坑开挖会引起基坑周围土体应力释放，可能引发周围建筑物基础或管线等的变形，严重的可能引发重大事故。基坑开挖常会因以上种种原因造成围护结构失稳或变形过大而发生事故，贻误工期、造成巨大的经济损失，而且事后往往很难处理。施工监控措施是安全设计的重要保证，为了确保本工程顺利进行，在基坑开挖过程中必须进行现场监测，以了解围护结构和周边环境是否安全，为基坑顺利施工提供指导，进行“信息化”施工。监控中一旦发现异常现象，及时调整施工方式或采取必要的补救措施，防止事故的发生。通过监测，积累经验和资料，也为今后类似工程的建设提供参考数据。五、 监测项目和测点布置基坑开挖过程中需要进行如下项目的监测：深层土体侧向变形支撑轴力和地下水位观测。深层土体侧向变形深层土体侧向变形直接反映了整个围护结构的工作性状，是判断围护结构安全性的主要依据之一。深层土体侧向变形的监测采用测斜管和测斜仪进行，了解基坑开挖过程中坑边土体的变位情况。本次测试基坑总共布置7根测斜管。支撑轴力支撑轴力用于监控开挖过程中的支撑轴力的变化，及时了解支撑的受力状况。本次监测，总共布置8组轴力监测点。地下水位水位管用于监控开挖过程中的地下水位的变化，实时监测地下水位的变化情况。本次监测，总共布置4个水位监测点。周边环境监测点地表沉降观测点用于监控开挖过程中的基坑周边环境沉降的变化，及时了解基坑开挖过程中周边环境的沉降情况。本次监测，总共布置7个沉降观测点。六、 监测仪器设备和方法深层土体侧向变形监测6.1.1、测试原理和方法深层土体侧向变形监测采用测斜管和测斜仪进行。测斜仪由测斜器、电缆、显示器和测斜导管组成。如图1为一个测斜仪的构造示意图，横截面为圆形，上下各有两对滚动轮，上下轮距500mm。其工作原理是利用重力摆锤始终保持铅直方向的性质，测得仪器中轴线与摆锤垂直的倾角，倾角的变化可由电信号转换而得，从而可以知道被测构筑物的侧向位移变化值，见图2。测定测斜仪与垂直线之间的倾角变化，即可得出不同部位的两对滚轮之间的相对水平位移(见图3)。根据显示器读数进行计算，得出每个区段的位移量，以底部固定端值为零点，自下而上将各区段的位移量累加起来，得出水平位移曲线。6.1.2、仪器埋设土体内测斜管的埋设，具体步骤如下：(a)根据埋设位置，钻机定位成孔，一般采用①108钻具开孔,

钻孔时，每次进尺大小视不同土质决定，避免出现塌孔或缩孔现象。(b)钻机至预定深度后，必须立即进行测斜管埋设，第一根测斜管管底需封死，连接测斜管，测斜管槽口对准所测的水平位移方向。(C)测斜管埋设至预定深度后，在测斜管与钻孔壁之间用瓜子片填充。一般在测斜管埋设完成后需停留3〜4天，使钻孔中瓜子片紧贴测斜管，然后测试初读数。4.疑A下寻轮电池鼻賣境轮阳髓胶匣簽铜片内片*\上导轮电源转换器圍斜器传墨番电源敏示4.疑A下寻轮电池鼻賣境轮阳髓胶匣簽铜片内片*\上导轮电源转换器圍斜器传墨番电源敏示器电嫌转損开关吐舞开梵*1电低接路__星示胖图1测斜仪构造示意图图1测斜仪构造示意图图2测斜仪工作原理示意图支撑轴力监测6.2.1、测试原理和方法支撑轴力采用振弦式钢筋应力计和频率计共同测试。振弦式钢筋计是量测基坑支撑结构轴力的元件，它通过频率仪测得支撑轴力的大小。如图4为振弦式钢筋计的构造示意图。振弦式钢筋计的工作原理是：当钢筋计受到轴向力时，引起弹性钢弦的张力变化，改变钢弦的振动频率，通过频率仪测得钢弦的频率变化即可测出钢筋所受作用力的大小，换算而得混凝土结构所受的力，图5为钢筋计量测支撑结构轴力工作原理示意图。出线弓，弦并”钢管外壳/乙;> 山纟1出线弓，弦并”钢管外壳/乙;> 山纟14"卜广/石JW^图4振弦式钢筋计构造示意图振弦式钢筋计的测量应力的计算公式如下：5=K(f2-f2)iii i0上式中：5i——第i个钢筋计的量测应力Ki——钢弦式钢筋计的率定常数；fi——钢筋计的测量自振频率；fi0——钢筋计埋设后的初始自振频率。根据测得的钢筋应力即可以方便地求得支撑的轴力或者桩身的弯矩。 钢筋笼组装完毕后，在安装钢筋计的位宣上作出刻度线 作出刻度线卮，柱主筋和主筋的中心线处豉绑扎或焊接.将钢筋计固定，并用分析器测定 考虑到混擬土的附着冋题，缆线轻于钢筋间并用绑扎钱固定注意点M落实绑扎在钢筋笼上的情况，焊接时为了不将热量传JM给仪器，应——边用水冷却，注意点M落实绑扎在钢筋笼上的情况，焊接时为了不将热量传JM给仪器，应——边用水冷却，——边埠接图5钢筋计量测支撑结构轴力示意图6.2.2、钢筋应力计埋设钢筋应力计可以采用绑扎和焊接的方式埋设。将钢筋计的连接

杆件焊接(绑扎)于支撑主筋上，引出导线后，连同钢筋计一并浇

捣于混凝土中。待混凝土达到设计强度后测读钢筋计的初始频率。地下水位监测在基坑开挖施工中，须在基坑内进行大面积疏干降水以保持基

坑内土体相对干燥，以便于土方开挖和土渣运输，如果止水帷幕的

实际效果不够理想，将势必对周边环境和建筑物造成危害性影响，

严重将造成基坑管涌、塌方的危害。为了使浅层地下水位保持一适当的水平，以使周边环境处于相对稳定可控状态，加强对坑内、外浅层水位的动态观测和分析,对于了解和控制基坑降水深度、判定围水位孔剖面示意图护体系的隔水性能,分析坑内、外地下水的联系程度具有十分重要的意义。水位孔剖面示意图对于水位动态变化的量测，可在基坑降水前测得各水位孔孔口标高及各孔水位深度，孔口标高减水位深度即得水位标高，初始水位为连续二次测试的平均值。每次测得水位标高与初始水位标高的差即为水位累计变化量。七、 仪器设备及埋设要求仪器设备要求监测埋设的仪器设备应是新的，并具有较高的质量，本工程保证按规范和设计的要求，选购性能稳定、质量可靠、精度符合要求的监测仪器设备。本次测试需要的仪器设备主要有：测斜管、测斜仪、钢筋计、频率仪、水位计和水准仪。埋设要求（1）认真安装好全部仪器设备，对各种仪器设备、监测剖面、控制坐标点等进行统一的编号。在整个施工期即本合同履行期限内，负责保护仪器编号数字的清晰。（2）在施工过程中，采取切实有效的措施，防止一切监测仪器设备受到机械或人为的损坏。特别是对于回填前已预埋的仪器，当回填至仪器埋设点附近时，需特别加强注意，防止损坏仪器。（3）根据各建筑物施工进度及设计要求，及时将监测仪器设备安装完毕，并保证能正常使用。（4）直至本合同完工验收，负责全部监测设施的维护工作。（5）仪器设备安装完毕后，及时记下各仪器的所在具体位置和初始读数。八、 监测频率和警戒值测试数据应用计算机进行分析，制作测试量随时间（空间）的变化曲线。根据测试量绝对值及曲线发展趋势，判断基坑的稳定程度。基坑开始开挖时进场监测，基坑回填至±0.00后结束监测。测试频率按如下要求进行：基坑开挖至底板混凝土达到设计强度期间观测频率每1-2天安排一次深层土体水平位移、地下水位和支撑轴力观测，若发现异常情况时提高观测频率；在地下室底板浇筑完毕后可逐步降低测试频率。当出现异常情况时，增加测试频率；基坑监测的警戒值如下：1） 深层土体位移为50mm，变形速率连续三天大于3mm/d,—天最大位移大于7mm。2） 水位变化大于80cm/d。3） 第一道支撑轴力预警值为6000kN；第二道支撑轴力预警值为7500kN。4） 地面沉降为30mm，变形速率连续三天大于3mm/d。九、 监测人员安排本次监测将由周群建教授担当技术总负责，金小荣工程师为工程负责。人员安排如下：技术总负责：周群建工程负责：金小荣专业负责：朱建才校对：张国光报告编写：朱建才现场测试：齐文陈胜锦上述人员均具有丰富的基坑开挖监测经验，预期可以圆满地完成所承担的任务。十、需配合方面以下方面需请甲方及施工单位配合：10.1、 需埋设监测元件时，施工单位应提前5〜7天通知监测单位进行准备；10.2、 现场水、电条件、允许钻机进场施工的临时道路，提供基坑上坎线和基坑四周管线位置；10.3、 埋设测管期间施工人员的住宿问题（3〜4天）以及测试仪器放置场所；10.4、 埋设测管所需瓜子片、钢筋头、少量水泥（耗量很小）并给予方便以及在测管周围砌筑方形砖槽；10.5、 施工期间监测点的保护问题，测斜管和水位管监测点建议采用如下保护措施：砖砌体400X400矩形孔，深度250,砖表面粉刷，砌体比自然地坪低50，上用40厚钢筋混凝土盖板封盖，并作油漆标识；10.6、 监测期间需提供放置监测仪器及现场办公用房一间。十一、观测资料分析与监测成果提交11.1观测资料分析做好原始数据的检验、计算、填表和绘图、初步分析和异常值的判别。11.1.1、原始数据的检验a、对观测数据作一下检验：作业方法是否合乎规定，各项检测结果是否在限差范围以内，是否存在粗差，是否存在系统误差。b、经检验后，若判定观测数据不在限差以内或者含有粗差，则立即重测；若判定观测数据含有较大的系统误差时，则分析原因，并设法减小或消除影响。11.1.2、 观测数据的计算经检验合格的观测数据，换算成监测物理量。11.1.3、 填表和绘图a、 将所得的物理量填入相应的表格和存入计算机。b、 绘制各物理量的过程线图及原因量与效应量的相关图。必要时绘制有关物理量的