基坑监控量测方案

1、大连机场深基坑支护监测方案总 工 程 师：审 核 人：监测 负责人：报告 撰写人：瑞德仪器仪表技术有限公司2014.5.10一、项目简述机场站位于周水子机场拟建新航站楼前停车场下方，呈东西向设置，车站主体北侧为周水子机场拟建航站楼停车场；东侧为现状机场航站楼落客平台环道；南侧、西侧为机场绕行道路。车站计算站台中心里程为右CK26+485.993；起、终点里程分别为右CK26+417.493（结构外皮）、右CK26+577.093（结构外皮）。建筑总面积共计9054 m2，车站共设2个出入口，一个紧急疏散口及两个风亭。车站2个出入口均布置在车站北侧，靠近机场拟建航站楼。1号出入口位于现有航站楼与

2、拟建航站楼中间连廊下方道路一侧；2号出入口与机场拟建航站楼结合设置；无障碍电梯设置在1号出入口内；车站消防专用出入口设置于机场拟建停车场上，靠近2号风亭位置；车站两组风亭均为高风亭，设置在拟建机场航站楼前停车场上。机场站为地下双层岛式站，站台宽度为10m。地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站总长159.6m，标准段宽18.5m。车站起点处地面标高32.799m，计算站台中心里程处底板顶面标高17.052m，终点处规划顶面标高31.780m，车站中心里程覆土厚度约2.7m。车站建筑结构安全等级为一级，基坑保护等级为一级，基坑深15.716.5m，车站覆土厚度约2.6m。基坑结构采用多支点排桩

3、支护体系加基坑外降水方案。外围护结构采用10001400的混凝土灌注桩，桩间采用挂钢筋网喷射混凝土封闭找平，桩顶设冠梁，冠梁外侧采用钢筋混凝土墙护坡。内支撑采用钢管支撑，第一道钢支撑设于冠梁上，其余钢支撑通过水平钢围檩支撑在钻孔灌注桩上。2.2工程地质概况机场站位于大连市周水子机场前广场空地处，地貌为山前准平原，地面高程32.1433.94m，拟建车站附近已有建筑物及管线、管道较少。本站范围内上覆第四系人工堆积层，第四系中更新统冰碛层，下伏震旦系五行山群甘井子组白云质灰岩。第四系人工堆积层素填土：灰色，黄褐色，以粘性土为主，混10-30%左右石英岩、石灰岩碎石，局部含少量建筑及生活垃圾，层厚0

4、.302.70m。四系中更新统残积层红粘土：棕红色，湿，可塑-硬塑状态，切面稍有光泽，干强度高，韧性强，无摇振反应，含少量原岩角砾，层厚0.9m15.4m。震旦系五行山群甘井子组白云质灰岩全风化白云质灰岩：黄褐色，灰黄色，散体结构，层状构造，岩体风化节理裂隙极发育，岩心成土状，岩体极破碎，层厚5.318.0m。强风化白云质灰岩：灰黄色，碎裂结构，层状构造，岩体风化节理裂隙发育，岩芯呈块状、碎块状，局部有溶蚀痕迹，岩体破碎，层厚2.32.7m。中风化白云质灰岩：灰白色，化学结构，层状构造，岩体节理构造较发育，局部有溶蚀痕迹，岩体较完整，层顶埋深7.0027.00m。岩溶溶洞：溶洞为白云质灰岩溶蚀

5、形成的，有红粘性及灰岩碎石、碎屑充填，软塑-可塑状态，局部形成空洞。根据钻孔揭露洞高0.301.80米，揭露洞顶埋深10.020.20米。2.3水文地质条件大连市的气候属温带季风气候，并具有海洋影响的特点。冬季气温较低，降水少，夏季气温较高，降雨集中，较多。气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化。每年5-9月份为雨季。本场区地下水按赋存条件主要为基岩裂隙水，基岩裂隙水主要赋存于中风化石灰岩的裂隙以及溶隙中。稳定地下水位埋深7.7010.00m，年水位变幅13m。本区地下水迳流条件良好。主要受人工开采、地下水渗透性等因素控制。经过短距离的潜伏径流，最终向海排泄。本区地下水排泄方式主要为汇入地表径流

6、排泄以及人工开采，地下潜水埋藏较浅地段，有蒸发排泄，其余地段地下水埋深超过极限蒸发深度，不存在蒸发排泄。地下水对混凝土无化学侵蚀，对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具有弱腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。2.4周边环境机场站位于周水子机场正建新航站楼前停车场下方，与中建八局承建的大连机场扩建工程同时进行施工，相互影响较大。1.1、监控量测目的(1)保证区间隧道和车站结构的稳定和施工安全。(2)确保邻近建筑物、道路及地下管线等的正常使用和保护周边环境。(3)根据监测结果，判断工程的安全状况，分析发展趋势，预测可能发生的危险征兆，提出应采取的预防措施，遏止危险的趋势，确保施工及周边环境的

7、安全。(4)以施工监测的结果指导现场施工，进行信息化反馈优化施工方案，使其更切合实际，安全合理。(5)将现场监测的结果与理论预测值相比较，修正设计参数，为优化设计提供依据。二、引用规范建筑地基基础设计规范GB50007-2002工程测量规范GB50026-93建筑基坑支护技术规程JGJ120-99建筑基坑工程监测技术规范【GB50497-2009】三、监测内容3.1基坑开挖前应作出系统的开挖监控方案，监控方案应包括监控目的、监测项目、监控报警值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等。3.2监测点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外12倍开挖深度范围内

8、的需要保护物体均应作为监控对象。3.3基坑工程监测项目一）根据监测目的，本次基坑监测工作的主要内容有：深基坑本体稳定性监测围护墙体水平位移（测斜）监测围护墙顶垂直位移及水平位移监测支撑轴力监测坑内外地下水位监测支撑结构立柱隆沉施工对周围环境影响的监测邻近建筑物垂直位移监测地下管线垂直、水平位移监测基坑外地表垂直位移监测4、仪器设备：无线自动化采集系统对传感器进行指令测量，采样时间间隔根据实际需要设置采样，通过二次仪表采集数据发送到监控中心，软件自动对测量数据进行换算，直接输出监测物理量利用GPRS无线网络进行数据传输，完成对传感器数据的采集和监控。传感器通过GPRS接入INTERNET网，软件

9、可设置上线报警命令，手机短信报警能够时时掌控，PC接入INTERNET网络就可进行数据采集和监控。现场供电方式可采用75w太阳能电池板，采集箱内装配12v锂电电池满足长期监测使用，电池使用寿命2年。无线结构图（1）、可靠性原则可靠性原则是监测系统设计中所考虑的最重要的原则。为了确保其可靠性，必须做到：、经国家专业机构鉴定的仪器。、应在监测期间保护好测点。（2）、多层次监测原则多层次监测原则的具体含义有四点：、在监测对象上以位移为主，兼顾其它监测项目；、在监测方法上以仪器监测为主，并辅以巡检的方法；、在监测仪器选择上以机测仪器为主，辅以电测仪器；、分别在地表及临近建筑物布点以形成具有一定测点覆盖

10、率的监测网。5、监控量测组织管理5.1组织管理针对本标段的工程规模、施工方案及工程监测项目的特点建立专业监控量测组，由具有丰富地下施工经验的结构工程师担任组长， 2个监控量测小组，每个监测小组成员6人，组成专业监测队，监测小组由专业技术人员担任小组长，配置24名熟悉监测业务的监测人员。监测小组分别负责一个车站或一个区间的监测测点布置、元件埋设、量测数据的收集及初步整理工作，监测施工组织与流程见图5.1-1。5.2监测数据管理5.2.1确定管理基准施工中将监测管理基准划分为三个等级，将变形或应力允许值的三分之一作为基准值，当实测值在基准值以下时，说明围岩是稳定的，将允许值的三分之二作为警告值，当

11、实测值在基准值和警告值之间时，需考虑采取加强措施，预防最终值超限。监测数据管理基准表见5.2-1。图5.1-1 监测施工组织及流程图表5.2-1监测数据管理基准表管理等级管理位移施工状态U0Un/3可正常施工Un/3U02U n/3应加强支护U02Un/3采取特殊措施注：U0为实测位移值，Un允许位移值5.2.2量测数据整理对监测项目按规定时间量测后，当天整理出结果，绘制时间一位移或应力一时间关系曲线图，并进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移或应力值，掌握位移及应力变化规律，评价施工、结构及可能影响的构筑物的安全度，采用的回归函数：=Alog(1+t)+B=t/(A+Bt)=Ae-B/

12、t=A(e-Bt-e-Bt0)=Alog(B+t)/(B+t0)式中：变形值（或应力值）A、B回归系数t、t0测点的观测时间（天）监测数据的整理及回归分析均由计算机管理完成，以确保监测成果的质量，加快信息反馈速度，每次监测必须有监测成果整理报告，及时上报监测日报表，并按期向施工监理、设计单位提交监测报告，以对监测数据进行处理分析，与前周进行比较，如发现异常现象。立即复测核实，明确无误后及时反馈施工管理部门和报送监理及设计单位，发出警戒报告，分析原因，并立即采取相应措施。图5.2-1 监测反馈程序5.2.3信息反馈项目经理部根据整理出的量测结果，及时调整施工步骤，采取相应技术措施，以确保隧道、地

13、表构筑物的安全。监测反馈程序见图5.2-1。5.2.4累计变形值监测点位布设和监测频率严格按照设计规范执行，对监测的数据进行处理，当地面沉降量大于3mm，隆起量大于10mm时，要采取处理措施。5.2.5变形速率监测的数据每天都稳定为一个值，没有上下变化，这时可视为稳定状态。5.2.6变形加速度监测的数据每天都在增大，且增大值为一个稳定值，没有上下变化，这样以加速度的形式变化，说明为不稳定状态。这时要采取处理措施。5.3管理措施为保证量测数据的真实可靠及连续性，特制定以下各项措施：密切配合监理工程师工作，及时真实地向监理工程师报告情况及问题，并提供有关切实可靠的数据记录。制定切实可行的监测实施方

14、案和相应测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工过程控制计划中。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。量测项目人员要固定，量测仪器由专人使用、保养、检校、管理，量测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格后方可使用，量测资料的整理均设专人负责，保证数据资料的连续性和可靠性。量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行，均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。针对施工各关键问题及早开展相应的QC小组活动，及时分析各项信息，指导施工。6、监控量测6.1区间监控量测区间监控量测包括和区间的监控量测，区间施工过程中应对结构顶下沉、净空收敛、地表沉降、建筑物沉降、地表上拱及地下管线位移进行观

15、测。6.1.1监控量测项目、方法与频率施工方法、步骤的确定与改变地质及围岩情况的改变外部荷载的异常变化开挖过程中的地层损失支护结构的受力变形及整体沉降因应力变化使土体产生新的弹塑性变形监控量测项目、方法与频率见表6.1-1。表6.1-1 监控量测项目、方法与频率表序号监测项目初测时间监测频率监测方法或仪器1开挖面地质观察开挖面开挖后立即进行1次/循环目测2施工结构情况观察衬砌浇注后立即进行随时进行目测3地面沉降超前工作面一个月开挖一周内，2次/天；一周至两周，1次/天；二周至四周，1次/2天；四周之后，1次/7天单点沉降/分层沉降计4邻近建筑物沉降超前工作面一个月同地表沉降静力水准仪5地下管线

16、位移超前工作面一个月同地表沉降位移计6结构顶下沉距开挖面5-10m开挖一周内，2次/天；一周至两周，1次/天；二周至四周，1次/2天；四周之后，1次/7天静力水准仪7结构边墙收敛距开挖面5-10m同结构顶下沉收敛仪8结构底隆起距开挖面5-10m同结构顶下沉静力水准仪9两层衬砌间压力1-2次/天压力盒10钢架应力1-2次/天钢筋应力计11地下水位观测打水位孔测孔水位管地下水位仪1次/天2次/天水位计注：本表中的监控量测频率、点位间距可根据现场施工进度、监测数据的变化情况而适当调整，但满足规范要求，使用仪器设备经过具备国家资质的计量单位计量认可， 6.1.2监测点布置监测点布置各监测点的布置随区间

17、隧道的施工步序而开展，基本按如下顺序进行：a.先期布设洞外地表沉降、邻近建筑物沉降及各种管线监测点。b.隧道施工时，同步埋设洞内变形测点。c.地表沉降、建筑物沉降及各种管线监测点的初始值在隧道开挖前进行。测点数量附表：1d.洞内变形监测点的初始值在隧道开挖后立即进行。测点布置好后应做好标记，设醒目标识，加强测点的保护工作，提高测点的完好率，确保监测点完好率在90以上，力争达到100。测点如有损坏及时采取有效措施补设。6.1.3监控量测控制标准允许位移值Un的取值，也就是监测控制标准。根据招标文件、类似工程经验及有关规范规定，提出控制基准见表6.1-2。表6.1-2 监测控制标准表序号监测项目控

18、制标准备注1地表沉降及建筑物沉降10mm2地表上拱10mm3地下管线位移一般管线30 mm上水、煤气10 mm4基坑围护水平位移10mm5建筑物倾斜2.0H6结构顶下沉20 mm7净空收敛0.005BB-开挖宽度基坑维护监测图（附图）。6.2、车站监控量测6.2.1监控量测项目、方法与频率在施工过程中应对基坑围护结构顶部水平位移、基坑围护结构垂直位移、地下水位、基坑周围地表沉降及裂缝、围护结构的裂缝、支撑及锚杆的应力和轴力、周围建筑物的沉降、倾斜、裂缝、周围管线的位移和裂缝进行观测。严格控制基坑周围超载。对工程施工可能引起环境或结构本身的影响等做出必要的分析、预测，做到心中有数。采用明挖法施工

19、车站主体结构引起的地表下沉主要包括：基坑开挖过程中存在的柱列式周边围护结构中柱与柱之间的地层损失；周边围护结构产生的水平位移；周边围护结构的下沉带动两侧土体的垂直沉降；基坑坑底隆起引起的墙外土体沉陷。下水道漏水、地下水位大幅度变化、大量堆载和卸载、潜蚀、砂土液化等原因引起一定范围内的地面沉降。按照可能产生变形及应力变化的因素分析、结合本工程情况，实施表6.2-1所列监测项目内容。监测项目以位移监测为主，同时辅以应力、应变监测，监测数据应相互印证，确保监测结果的可靠性。表6.2-1 监测项目、手段及监测频率见表序号监测项目监测频率监测方法或仪器1建筑物沉降、倾斜及裂缝观测基坑开挖期间，1次/天；

20、正常情况下，1次/7天静力水准仪、固定测斜仪2地下管线沉降及水平位移同建筑物沉降WILDN2水准仪、铟瓦尺3基坑四周地表沉降同建筑物沉降单点沉降计4围护结构顶沉降基坑开挖期间，1次/天；正常情况下，1次/3天静力水准仪5围护结构侧向位移同围护结构顶沉降HC测斜仪 6支撑轴力同围护结构顶沉降轴力计7围护桩外侧土压力、孔隙水压力及钢筋应力同围护结构顶沉降无线自动化采集系统8坑内外地下水位同围护结构顶沉降HC通用读数仪6.2.2 监控量测控制标准根据车站工程地质、水文地质、基坑深度以及基坑周边建筑物和管线等施工环境，基坑监控量测控制标准全部按一级执行。允许位移值Un的取值，也就是监测控制标准。根据有

21、关规范规定、招标文件 “技术规范”的要求以及类似工程经验，提出控制基准见表6.2-2。表6.2-2 监测控制标准表序号监测项目控制标准1地表沉降及建筑物沉降0.15% H2围护结构水平位移0.2% H，即26mm3地下管线位移一般管线40 mm上水、煤气20 mm4建筑物倾斜3.06.2.3监测点布置监测点布置各监测点的布置随基坑工程的施工步序而开展，基本按如下顺序进行：a.先期布设地表沉降点、建筑物沉降点及各种管线监测点。b.围护结构施工时，同步安装围护桩内的测斜管。c.围护结构及坑内外加固施工完后，钻孔埋设坑内分层沉降管，坑外的水位管。d.桩顶的圈梁浇捣时，同步埋设桩顶的位移测点，并做好测

22、斜管的保护工作，进行初始值的测取工作。e.基坑开挖前，应测出各测试项目的初始值。详细的布点图见图附图1场站围护结构监测平面布置图；站场基坑支撑监测平面布置图；场站围护结构监测剖面图；广场站周围建筑物沉降倾斜观测点布置图；场站管线施工监控量测平面布置图。（附图）7、主要量测元件施工7.1围护结构侧向位移监测7.1.1测斜点的布设原则a.测斜点在基坑平面上绕曲计算值最大位置，设置水平支撑结构的两道支撑之间；b.设在重点监测对象最近的基坑围护段；c.基坑挖深最大的围护段；d.测斜管中有一对槽口应自上而下始终垂直于基坑边线；e.测斜管接口应避开探头滑轮停留处，以保证测量准确。7.1.2测斜管的埋设对于

23、围护结构的位移测量，采用灌注法进行埋设。孔深应大于所测围护结构的深度，孔径比所用的测斜管径大510厘米。孔位设在紧靠围护结构体后的墙体。7.1.3测斜方法及步骤a.基坑开挖前，测斜仪应按规定进行严格标定，以后根据使用情况，每隔3个月标定一次；b.测斜管在基坑开挖前埋设完毕，在开挖前3-5日内重复测量2-3次，待判明测斜管已处于稳定状态后，将其作为初始值，开始正式监测工作；c.每次测量时，将探头导轮对准与所测位移方向一致的槽口缓缓放至管底，待探头与管内温度基本一致、显示仪读数稳定后开始测量；d.以管口作为计程标志，按探头电缆线上的刻度分划，匀速提升，每隔一定距离（500mm或1000mm）进行仪

24、表读数并做记录；e.待探头提升至管口处，旋转180度后，再按上述方法测量一次，以消除测斜仪自身的误差；f.以同一测斜管中不同深度处所测得的变位值，点在坐标上得到原始变位H-曲线。根据不同二次测量的变位差值，绘制H-曲线。7.2混凝土界面上压力监测a.压力盒的埋设在平面上压力盒紧贴在结构的内表面，在立面上根据土压力的分布情况。b.土压力盒的选用（1）土压力盒的量程应满足下式要求：PPoPG（或PP）Ps式中：P压力盒量程，Po理论静止土压力，PG打入引起的挤压力，Pp支护结构位移引起的被动土压力增量，PS施工工艺引起的附加应力增量。（2）土压力盒选用外形尺寸11428，HC型钢弦式单膜压力盒。7

25、.3 钢支撑轴力监测根据支护结构所采用的材料不同，选用不同的监测元件。对于钢筋混凝土支护杆件，采用钢筋计测量钢筋的应力或混凝土应变计测量混凝土的应变，然后计算支撑的轴力。对于钢结构支撑杆件，采用轴力计直接测量支撑轴力。a. 监测元件的布设对于钢筋混凝土支撑体系，轴力监测元件的埋设在轴力比较大的杆件上或支撑体系中起关键作用的杆件上。在监测断面上，监测元件布置在断面的四个角或四个边上，以便于计算轴力的偏心距，求取可靠的平均值。对于钢结构支撑体系，监测断面布置在支撑的两头，监测用轴力计与支撑杆件相连，如采用焊接时应采取降温措施，以避免钢筋传热引起轴力计技术参数的改变。采用频率计或电阻应变计进行测读。在正式测量前，应对轴力计逐一进行测量检查，并对同一断面的轴力计进行位置核定、编号。钢筋计与支撑主筋相连并与钢筋笼同时焊接，焊接时采取降温措施，以避免钢筋传热引起钢筋计技术参数的改变。在浇注混凝土前应对钢筋笼上的钢筋计逐一进行测量检查，并对同一断