超大超深基坑监测施工方案

施工工艺监测方法及技术要求监测点的布设原则1、按监测方案在现场布设测点，当实际地形不允许时，在靠近设计测点位置设置测点，以能达到监测目的为原则。2、为验证设计参数而设的测点布置在设计最不利位置和断面，为指导施工而设的测点布置在相同工况下最先施工的部位。3、地表变形测点的位置既要考虑反映对象的变形特征，又要便于采用仪器进行观测，还要有利于测点的保护。4、深埋测点（结构变形测点等）不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的刚度和强度。5、各类监测测点的布置在时间和空间上有机结合，力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化量，以便找出其内在的联系和变化规律。6、测点的埋设应在基坑开挖前完成，并及早进行初始状态数据的量测。7、测点在施工过程中一旦破坏，尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，以保证该测点观测数据的连续性。各类监测项目的技术方法支护结构顶部水平位移及沉降观测本项监测为支护结构（支护桩）顶部水平及沉降位移观测。支护结构（支护桩）顶部的监测点以φ14～φ16的膨胀螺栓布设在冠梁内侧，其大样见下图，测点间距不大于20米，坑内边坡顶部位移两点合二为一。根据本工程场地形状，水平位移观测主要采用视准线法进行观测，即沿基坑边线的方向上建立一条基准线，在该基准线的一端点设置经纬仪，瞄准远方另一端点定向，然后纵转经纬仪望远镜，读取经纬仪十字丝所对应的各测点的读数，比较相邻两次的读数结果，即可得出测点在该观测周期内的位移值。测量仪器为经纬仪，读数精度为±0.5mm。在基坑不规则之处可采用测距法和收敛法，测量仪器为全站仪和收敛计。如果视线受限制，还可采用全站仪测水平角、水平距进行计算，从而了解围护体顶部水平位移的情况。支护桩顶部水平位移监测点大样图支护结构的沉降观测采用蔡司Ni007精密光学水准仪进行观测，水准路线形成闭合和附合路线，水准基准点布设在基坑变形能影响到的范围以外的地方，且不少于三个。水准基点大样图观测时仪器至标尺的距离最长不得超过40m；每站的前后视距差不得大于0.3m，前后视距累计差不得大于1.0m，视线离地面高度要大于0.5m；环线闭合差不大于±1.0mm√n（n为测站数）。在不同的观测周期中，使用固定的仪器和标尺；对水准仪不定期进行I角检验。当I角大于±15°时，应及时根据《工程测量规范》要求进行校正。对于观测结果，采用加权平均法进行平差计算。立柱桩及栈桥竖向位移监测为掌握立柱桩及栈桥在基坑开挖过程中的变形情况，在立柱桩和栈桥上共设置52个垂直变形观测点，为掌握立柱在基坑开挖过程中的变形情况，对上述监测点采用工程测量的方法进行沉降观测。在立柱顶部混凝土及栈桥面上布设φ16的膨胀螺栓，大样图及观测方法同支护桩沉降位移观测点大样图及观测方法。地下水位观测依据行业标准《城市地下水位动态观测规程》（CJJ/T76-98）的规定及本工程的特点，用水位沉降仪对地下水位进行监测。1、水位观测孔的施工水位观测孔的施工主要包括测量放线、成孔、井管加工、井管下放及井管外围填砾料等工序，其流程如图所示。水位观测孔施工流程图（1）成孔水位观测孔采用清水钻进，钻头沿铅直方向钻进。在钻进过程中，应及时、准确地记录地层岩性及变层深度、钻进时间及初见水位等相关数据；钻孔达到设计深度后停钻，及时将钻孔清洗干净，检查钻孔的通畅情况，并做好清洗记录。（2）井管加工井管的原材料为内径Φ45、管壁厚度为5mm的PVC管。为保证PVC管的透水性，在PVC管下端0～5m范围内加工蜂窝状Φ8的通孔，孔的环向间距为12mm，轴向间距为12mm，并包土工布滤网，井管的长度比初见水位长6.5m。水位观测井管结构图（3）井管放置成孔后，经校验孔深无误后吊放经加工且检验合格的内径Φ45的PVC井管，确保有滤孔端向下；水位观测孔应高出地面0.5m，在孔口设置固定测点标志，并用保护套保护。（4）回填砾料在地下水位观测孔井管吊入孔后，应立即在井管的外围填砾料。（5）洗井在下管、回填砾料结束后，应及时采用清水进行洗井。洗井的质量应符合现行行业标准《供水水文地质钻探与凿井操作规程》（CJJ13）的有关规定，并做好洗井记录。2、地下水位监测地下水位观测设备采用电测水位仪，观测精度为0.5cm，其工作原理如下电测水位仪工作原理图所示，水为导体，当测头接触到地下水时，报警器发出报警信号，此时读取与测头连接的标尺刻度，此读数为水位与固定测定的垂直距离，再通过固定测点的标高及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标高。基坑周边建筑物沉降、围墙、马路及管线观测基坑周边构筑物沉降监测点以φ12螺栓打入，测点设置在房屋的四角及中部，间距不大于20米。该项共设置81个监测点。观测方法及技术指标同13.4.2.1。建筑物沉降观测点大样图道路或地表沉降观测点，采用浅埋“隐埋式”观测点，为排除坚固地表下可能产生空层的影响，对于坚固（砼）路面的观测点可钻开坚固后使标志同下部地层固连，无坚固层的路面观测点的埋沉至20㎝以下。支护桩及土体测斜（深层位移）本项监测包括支护桩及土体测斜，支护桩测斜共布设测斜孔19个，孔深根据支护桩桩长而定，土体测斜共布设测斜孔6个，孔深18米，其位置见点位布置图）。根据设计要求，本工程需对支护桩及土体进行测斜监测。支护桩中的测斜管随支护桩施工时埋入，埋设测斜管时其中一对槽口必须与所在的边坡正交。在锁口梁顶部处要对测斜管外加以保护。土体测斜测斜管用100型工程钻机引孔埋入，采用CX-01数字测斜仪进行观测，测斜管导槽应尽量垂直于基坑边线，测斜管管口加管盖，防止杂物掉入管内。测斜管的埋设及测斜原理图内支撑应力测试本项监测主要是对水平支撑结构的受力状态的监测，设置51个应力监测点。将采用应力应变计对不同阶段角撑的受力状态进行监测。安装时先将钢板计基座焊接于支撑结构上，然后将钢板计安装在基座上，将测试导线敷设至基坑边，做好保护措施。应力应变计安装示意图其应力计算公式如下：δm=K△F+b△T+B=K(F-F0)+b(T-T0)+Bδm—被测支护杆件所受的应力值，单位：MPa；B--钢板计的计算修正值，由厂家提供；b--钢板计的温度修正系数，单位：MPa/0C，厂家提供；△T—温度实时测量值相对于基准值的变化量，单位：0CT—温度的实时测量值，单位：0CT0—温度的基准值，单位：0C，厂家提供；K—钢板计测量应力的最小读数；F—钢板计的实时测量值；F0--钢板计的基准值，由厂家提纲。裂缝观测由于本基坑采用深井降水的方法，基坑周边土体在失水后会产生一定的定的量时，地面、建、构筑物将产生裂缝；另外，基坑在卸载后，基坑边坡的位移也会使周边和支护结构出现裂缝，当出现裂缝时,应及时进行观测,仪器设备有读数显微镜、精密卡尺、钢尺等。裂缝观测点应根据裂缝出现的部位、大小、长度等灵活布置。裂缝观测示意图如图所示，用两块白铁皮，一片取150mm×150mm的正方形，固定在裂缝的一侧，并使其一边和裂缝的边缘对齐。另一片为50mm×200mm，固定在裂缝的另一侧，并使其中一部分紧贴相邻的正方形白铁皮。当两块白铁皮固定好以后，在其表面均涂上红色油漆。当裂缝继续发展，两白铁片将逐渐拉开，露出正方形白铁片上原被覆盖没有涂油漆的部分，其宽度即为裂缝加大的宽度，可用钢尺量测。现场目测巡视检查在基坑开挖之前应对工程周边建、构筑物的现有情况进行摸底检查，用拍照或摄相等方式进行取证，其目的在于可界限这些不良损坏的责任关系。采用仪器进行监测是基坑监测不可缺少的重要手段，但由于仪器监测毕竟有限，不可能覆盖基坑变化的所有地方，因此，作为补充，由有经验的工程师定期进行现场目测巡视检查是非常必要的，检查内容包括冠梁、邻近建筑物及邻近地面有无新裂缝发生；原有裂缝有无扩大、延伸，断层有无错动发生；地表有无隆起或下陷；排水沟是否畅通、排水孔是否正常；是否有新的地下水露头，原有的渗水量和水质有无变化。监测频率1、监控量测报警值为极限值的70%，警戒值为极限值的80%。2、基坑开挖期间，当基坑开挖深度H≤5m，1次/3天；5m<H≤10m，1次/2天；10m<H≤15m，1次/1天。3、基坑开挖完后1～7天，1次/天；7～15天，1次/2天；15～30天，1次/3天；30天以后，1次/周；经数据分析确认达到基本稳定后，1次/月。4、情况出现异常时，增大监测频率。5、当监测项目的变化速率连续3天超过报警值的50%，应报警。监测的组织形式及成果提交成果提交每次观测结果应及时通报基坑支护设计单位、施工单位及建设单位，并且提出必要的建议。当天观测完毕后应及时（一般可以24小时内）向有关人员提交监测结果，其成果资料包括：沉降观测成果表；位移观测成果表及位移观测成果示意图；轴力、变形观测成果表；分层位移观测成果表；建筑物倾斜观测成果表。为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，处理流程见下图。整个监测工作结束后，15天内编写好监测报告书，必要时提交中间文字报告。基坑监测工作流程图监测资料整理原始状态调查资料：基坑开挖之前，周围环境的初始状态。各监测项目的原始观测值：基坑开挖前，各项目须测得初始值，且不少于两次。基坑开挖及施工期间监测资料：水平位移观测结果表、沉降观测结果表、U-T曲线图、S-T曲线图、阶段性小节等。以上资料一式四份。全部监测工作完成后的技术总结报告。本报告一式六份。注意事项1、基坑监测应以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测检查为辅。2、各监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值，且不少于两次。3、各项监测工作的时间间隔根据施工进程确定，参照《建筑基坑工程技术规范》的相关要求执行。当变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测。当有危险事故征兆时，则需进行连续监测。4、量测数据必须完整、可靠，对施工工况应有详细描述，使之真正能起到施工监控的作用，为设计和施工提供依据。5、测试单位应能根据对当前测试数据的分析，较好地预报下一施工步骤地层、支护的稳定与受力情况和地表沉降等，并对施工措施提出相应建议。6、所有测点均应反映施工中该测点受力或变形等随时间的变化，即从施工开始到完成、测试数据趋于稳定为止。7、监测单位应及时向建设单位、设计单位、监理单位及施工单位提供量测报告，内容包括：测点布置、测试方法、经整理的量测资料、反分析的主要成果、结论及建议、量测记录汇总等。同时，施工过程中监测单位应及时提供对监测资料的判断，必要时修正设计和施工参数。8、承担监测工作的单位应拥有专业的测试队伍和设备，掌握先进的测试数据处理系统及分析技术与软件，具有大型地下工程测试经验。周边建筑物及周边环境保护措施保护工作流程发现问题及时与施工单位取得联系，若因施工不慎损坏测点，应当尽最大努力进行补救。对于被损坏而无法进行补救的测点，应及时发出工程联系单，告知各方认可。1、当监测数据超出所要求的报警值时，及时分析原因，提出合理化建议供有关方面参考，必要时要召开有关方面的现场协调会。2、加强质量检查监督，提交日报表需经自检、互检、经审核无误后报送有关方面；3、认真做好施工工况记录，结合施工及监测数据，严格按照设计及监理和管线监护要求的报警值及时报警；4、当数据出现异常，除监测人员必须先自检复测外，及时分析原因并采取必要措施；5、为确保监测资料的连续性与正确性，施工及监理方宜督促有关人员保护监测设施。具体保护措施在基坑及周边环境监测结果显示超出设计报警值，基坑及周边环境安全受到威胁时，根据不同情况有针对性地采取应急措施。1、在土方开挖过程中组织堵漏专业队，储备堵漏剂、双快水泥、注浆管、注浆机、水泥、水玻璃等物资，派专人巡视围护墙体是否渗漏。若发现围护墙渗漏，则视具体情况不分昼夜立即组织进行坑内灌浆堵漏，或坑内、坑外分别进行灌浆、注浆堵漏，在要求的时间内完成。2、在土方开挖的过程中，若发现不明障碍物或地质条件与地质勘察报告不符，则立即组织各主体结构设计方、基坑围护结构设计方、地质勘察单位、当地政府有关部门与业主、监理、总承包方一起共同处理。总承包方作好现场的保护、调查工作，为有关各方工作提供方便。3、在监测过程中，若发现地下管线沉降或位移累计或变形速率接近报警值，则与管线管理单位一起确定是否立即采取将管线暴露、采用双液注浆加固