地下综合管廊基坑监测方案

1.工程概况

2.基坑监测的目的

借助现场测量对基坑进行动态监测, 并据以指导开挖作业与施工是大型基坑开挖进行信息化施工的基本要求。现场测量是基坑开挖工程监控的重要手段, 其目的在于了解基坑边坡的动态变形过程, 掌握基坑支护结构的稳定情况, 判断基坑支护体系的可靠程度；是直接为支护系统的下步设计和施工决策服务的, 这是现场测量的基本出发点。同时, 基坑监控测量也是对初始设计的完善和修正, 是对基坑开挖施工的指导和调整。所以必须把基坑支护监控测量贯穿于基坑开挖及施工的整个过程中。

3.基坑监测的依据和检测的内容

3.1基坑监测依据

（1）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）；

（2）《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）；

（3）《工程测量规范》（GB 50026-2007）；

（4）《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）；

（5）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）；

（6）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497－2009）；

（7）本工程施工图纸。

3.2监测内容

依据相关规范的要求, 综合考虑基坑开挖深度、场地地层条件及周围环境状况, 确定本工程基坑监测内容有：基坑坡顶水平位移和沉降观测。

4.基坑监测仪器及观测点布置

4.1监测手段

4.1.1采用精密水准仪进行基坑坡顶沉降监测。

4.1.2采用全站仪进行基坑坡顶水平位移监测。

4.2主要监测仪器

主要监测仪器

4.3观测点布置

依据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009）和《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）的技术要求, 监测点的布置应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势, 基坑变形监测点沿基坑边坡每20m设置一个监测点, 中部、阳角处应布置监测点, 监测点设置在边坡的坡顶, 离坡边不应大于500mm , 水平和竖向位移监测点为共用点。

5.监测方法、监测频率和监测控制标准

5.1变形监测方法

5.1.1基坑坡顶水平位移监测

（1）监测目的

了解基坑开挖过程中基坑顶部的水平位移变形过程及最大水平位移值, 为调整基坑开挖顺序和开挖速度提供依据, 以确保基坑支护结构和周边环境

的安全。

（2）基坑监测基准点的设置

基坑监测基准点的形式和埋设可参考一级导线网的基准点的要求进行, 根据现场情况, 控制点数目不少于4个, 以便组成导线控制网或形成大地四边形。同时, 在基坑的周围设置至少4个工作基准点, 以便对本工程的观测点进行水平位移观测。基准点和工作基点, 共同形成导线网, 作为基坑顶部水平位移观测的依据。对基准点和工作基点定期进行校核, 防止其本身发生变化, 以保证基坑监测结果的准确性。基准点应在沉降监测的初次观测之前1个月埋设好。埋设基准点应考虑如下因素：

?基准点应布设在监测对象的沉降影响范围以外 , 保证其坚固

稳定。

?尽量远离道路和空压机房等 , 以防受到碾压和震动的影响。

?力求通视良好 , 与观测点接近 , 其距离不宜超过100m , 以

保证监测量精度。

?避免将基准点埋设在低洼容易积水处。

（3）基坑顶水平位移监测仪器

基坑顶水平位移观测拟采用瑞士徕卡TC702全站仪进行监测。

测角精度：2"

测距精度：2+2ppm

根据观测精度要求, 和施工现场情况, 水平位移观测将采用全站仪非固定站差分法监测基坑顶部的水平位移。为了提高观测精度, 在实际观测时, 采用多测回观测, 角度测量12个测回, 距离测量8个测回。满足基坑

二级变形测量的精度要求。

据分析：采用变形测量数据分析软件进行观测成果的数据分析, 并采用灰色理论及线性回归的方法进行变形预测分析。

（4）坑顶水平位移测点的埋设

用冲击钻在基坑顶部邻近坑边30cm范围内钻孔, 然后放入刻有“＋”字标记的长150mm、直径20～30mm的圆头钢筋, 四周用环氧树脂水泥浆填实。如下图所示。

（5）基坑顶部水平位移监测与计算

全站仪非固定站差分法监测基坑顶部的水平位移时, 在获得水平位移工作基点和变形点的基坑抵偿坐标系坐标后, 将本期的基坑抵偿坐标分解为与基坑边线线平行（纵向）和垂直（横向）的坐标系统, 通过矢量差分精确计算出横向和纵向偏移值, 与上期的相应偏移值进行比较, 以获得两期期间各点的横向和纵向的变形值, 基坑监测主要利用垂直（横向）基坑边坡的偏移量, 并以列表的方式进行各期比较。同时为了建设管理部门和监理单位更加直观地阅读变形数据, 还可以将各工作基点和变形点的各期变形总量采用图示的方式进行分析, 如基坑水平位移分布图和各点近几期的水平位移过程

线图、各点本期水平位移的矢量图等 。

在极坐标变形监测系统中 , 必须考虑大气条件的变化对距离测量的影响 。一般情况下 , 为了准确求得距离的大气折射率改正 , 需要测定大气中的气象元素 。但是 , 如果利用监测站与各基准点间的已知距离信息 , 可实现无须测定气象元素的距离大气折射率实时差分改正 。综合以上各项差分改正 , 按极坐标计算公式可准确求的每周期各变形点的三维坐标：

??

???+?=+?=+?=0P P 0P Z P P 0P Z P P Z h Z Y H sin D Y X H cos D X

式中：000Z Y X 、、——为监测站的坐标值 。

P Z H 为差分改正后的方位角

若以变形点第一周期的坐标值（1P X , 1P Y , 1P Z ）作为初始值 , 则各变形

点相对于第一周期的变形量为：

1

P P P 1P P P 1

P P P Z Z Z Y Y Y X X X -=?-=?-=?

并由下列公式可以计算变形点的水平位移量和垂直位移量 。

22p p Y X S ?+?=? p Z H ?=?

总位移量为：

222P

p p z Y X s ?+?+?=? 这样 , 进行基坑监测时 , 每次观测都可以得到一个位移值 , 从而可以获得移动速度和移动变形规律 , 并通过设定极限值来判断是否超限而报警 。

（6） 基坑顶部水平位移监测提交成果

? 监测点布置图；

? 监测记录及报表；

?水平位移历时关系曲线；

?对基坑顶水平位移监测成果的计算分析资料。

5.1.2基坑边坡顶部的沉降监测

（1）监测目的

通过监测了解基坑开挖过程中基坑顶部的沉降情况, 与基坑顶部的水平位移观测, 共同监测基坑边坡顶部的位移变形情况, 及时反馈设计, 并决定是否采取辅助措施, 确保基坑开挖的安全与稳定。并了解基坑开挖过程中基坑顶部的最大垂直位移值, 为调整基坑开挖顺序和开挖速度提供依据, 以确保基坑支护结构和周边环境的安全。

（2）基坑顶部垂直位移测点的埋设

用冲击钻在基坑顶部邻近坑边钻孔, 然后放入刻有“＋”字标记、长150mm、直径20～30mm的圆头钢筋, 四周用环氧树脂水泥浆填实, 此沉降观测点与基坑顶部水平位移观测点共用, 以便共同监测基坑边坡的变形情况。

（3）基坑边坡顶部沉降观测基准点和工作基点的埋设

基准点的形式和埋设可参考二等水准点的要求进行设置, 或者埋设于旧建筑物（变形已经完成的建筑物）的基础上, 根据现场情况, 基准点数目不少于3个, 以便组成水准网, 3个基准点要离基坑200m , 处于基坑变形范围以处。在基坑的附近设置2个基坑沉降观测的工作基点, 以便对基坑边坡进行沉降观测。沉降观测的基准点和工作基点, 共同形成沉降观测的水准网, 以便检查工作基点的稳定情况。同时, 对基准点和工作基点定期进行校核, 防止其本身发生变化, 以保证基坑监测结果的准确性。基准点应在沉降监测

的初次观测之前1个月埋设好。沉降观测的基准点的形式如下图所示。

（4）沉降观测的方法

对于沉降观测的水准网, 即工作基点和水准基点的观测, 采用Dini12数字水准仪配条形码铟钢尺进行观测, 观测方法和观测精度按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）要求进行。观测程序采用后、前、前、后的观测程序, 并固定观测线路。工作基点和水准点共5个, 对于5个基准点每次观测要按闭合水准路线进行观测。本项目工程将采用美国的Dini 12 数字水准仪, 配GPCL2M条码铟钢尺一支, 每公里高差中误差为0.3mm , 小于规范要求的2mm , 往返测误差不得超过：n

6.0

±mm , 高于规范要求的1

±mm（n为测站数）。每月或每季观测一次。

n

沉降观测点的观测是一项较长期的系统观测工作, 为保证观测成果的正确性, 应尽量做到“五固定”的观测原则：固定人员观测和整理成果；固定使用同一台Dini 12 数字水准仪, 配同一根GPCL2M条码铟钢尺；使用固定的工作基点；固定观测方法和观测线路, 观测方法采用后、后、前、前的观测程序；每次的观测时间基本固定。一般在早6：00～10：00 , 这样每次观

测的大气环境（气压及温度）基本一致 。

每次作业时 , 同时对3个工作基点进行观测并相互检查 , 当其相邻基准点高差中误差不大于0.5mm 时 , 方可观测建筑物的沉降观测点 , 若超出以上限值 , 要进行水基准点与工作基点的联测 , 并应分析原因进行平差处理 。

沉降观测点的观测按基坑变形观测二级观测要求 。沉降观测点的精度要a 求及观测方法 , 如下表所示：

沉降观测点的精度要求及观测方法

沉降观测的方法按国家二等水准测量要求进行 , 国家二等水准测量的主要技术要求如下表所示：

二等水准测量的主要技术要求

（5） 沉降观测的计算

基坑开挖前 , 由监测基准点通过水准测量测出基坑边坡顶部沉降监测点的初始高程H 0 , 在基坑开挖过程中测出的高程为H n ,则高差0n H H H -=? , 即为基坑边坡顶部的沉降值 。

（6）基坑边坡顶部沉降观测提交成果

?监测点布置图；

?监测记录及报表；

?沉降历时关系曲线；

?对沉降监测成果的计算分析资料。

5.2基坑监测频率

5.2.1基坑边坡顶部水平位移及沉降观测的周期

根据《建筑变形测量规程》（JGJ 8-2007）和《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009）。基坑开挖前进行首次观测, 因首次是以后每期观测的初始值, 如果观测的精度不高将影响以后的沉降量, 因此, 首次观测值是取一天内上下午观测2次的平均值, 当2次的观测数据均满足要求时, 取平均值为第1期的观测数据。在基坑开挖的施工期间, 开挖的深度小于5m 时, 应2天观测1次；开挖的深度大于5m时候, 每天观测1次, 直至基坑开挖完成。开挖完成后7天内, 每1天观测1次；7～15天阶段, 每3天观测1次；15～30天之间, 每7天观测1次；以后每10～15天观测1次, 至基坑回填完毕, 基坑顶部变形观测结束。

根据本项目工程的特点, 经过基坑开挖施工的工期分析, 结合本项目基坑的位移观测周期和频率, 其基坑顶部位移观测（包括水平位移和沉降）观测次数暂定为23次, 具体观测的次数应随施工进度及时进行调整与观测。

当出现下列情况之一时, 应提高监测频率：

（1）当监测数据达到报警值；

（2）监测的数据变化较大或者变化速率加快；

（3）存在勘察未发现的不良地质；

（4）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；（5）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；

（6）周边地面突发较大沉降或出现严重开裂；

（7）临近建筑物突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂；

（8）基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象；

（9）基坑工程发生事故后重新组织设计；

（10）出现其他影响基坑及周边环境的异常情况。

5.3基坑监测控制标准

本工程基坑监测项目报警值如下表所示：

基坑边坡支护工程监测报警值

当出现下列情况之一时, 应立即报警；若情况比较严重, 应立即停止施工, 并对基坑和周边环境的保护对象采取应急措施。

（1）监测数据达到监测报警值的累积值；

（2）基坑周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流沙、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等；

（3）周边地面出现较严重突发裂缝或危害结构的变形裂缝；

（4）周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等；

（5）根据当地工程经验判断, 出现其他必须进行危险报警的情况。

当基坑施工中出现下列情况之一时, 应立即停工, 采取措施进行处理：

（1）开挖面塌方及破裂；

（2）量测数据有不断增大的趋势,并可能达到警戒值；

（3）支护结构变形过大或出现明显的裂缝且不断发展；

（4）地面出现裂缝并不断发展, 时态曲线长时间没有变缓趋势。

监测时严格按预警值分两个阶段报警, 即当监测值超过预警值的80%时, 在每次观测的报表中注明, 以引起施工各方的注意。当监测值达到预警值时, 除了在每次报表中注明外, 还专门出文通知有关施工各方。及时采用措施, 确保施工及相邻建筑物的安全。

6.基坑监测人员安排

根据本工程实际情况, 本工程实行项目管理制度, 项目部实行项目经理负责制, 项目部设项目经理1名, 项目技术负责人1名、安全管理员1名。下设基坑位移观测小组、内业小组、质量检查小组等班组。每个外业班组设组长1名, 作业员2～3名；每个内业作业组设组长1名, 作业员1名。

项目经理负责制定项目计划、项目管理措施并付诸实施, 协调各项工作

的同步进行, 保质保量地按时完成工作任务。

项目技术负责人主持项目技术、质量工作, 确保工程施工按规范、规程和合同要求进行, 产品质量优良, 产品合格率100% , 检查督促作业组按规程和技术设计作业, 随时监控工程质量并提出改进措施, 定期向项目经理报告工程进度和质量情况, 协助经理做好日常管理工作。

各内业组长负责主持本组内业工作, 对野外原始数据经验收后进行处理, 做到当天工作当日清, 发现问题及时解决, 防止不合格品进入下一工序, 按规范、规程和设计书的要求编制各种图表, 负责对记录资料的验收、整理和妥善保管, 服从组织安排, 积极主动完成本职工作, 严把产品质量关。

各外业组长负责本组的生产和业务工作并承担野外作业任务, 按期完成下达的生产任务, 工作质量达到规范和设计要求的各项技术指标, 保证观测读数和提供资料的准确, 严格按操作规程开展生产, 服从项目统一安排并与内业组及其他作业台组密切配合, 搞好工作衔接, 负责对本组提交的资料、数据进行仔细检查、防止不合格产品流入下一道工序, 正确使用和维护好所用仪器, 定期进行校正与保养, 确保仪器和人身安全。

项目部安全管理员负责编制工程项目的安全措施计划, 并检查执行情况, 搞好本项目职工的安全教育, 负责新上岗人员的安全教育, 督促检查作业组、岗位安全教育的执行情况, 检查落实安全技术操作规程落实情况, 做好安全报表、台账的统计和记录上报工作, 对施工过程中存在的安全隐患及时进行检查、纠正, 并记录在案。

项目部质检组负责对整个工程的质量进行跟踪检查和阶段性检查, 坚决

杜绝不合格产品转入下一个工序, 并对相关责任进行经济处罚。

7.基坑监控量测数据处理及资料整理

（1）根据现场监测数据及时绘制监测量时态曲线和空间关系曲线。（2）当位移量增大加速时, 密切注意变化动态, 根据实际情况采取措施, 停止开挖, 加强支护；如果发现位移速率随时间呈线性变化时, 提交紧急监测报告, 发出警报, 加强支护, 修改放坡系数。

（3）严格按照测量规范要求进行监测, 保证测量数据的客观、准确。（4）每周提交一次监控量测报告, 特殊情况下提交紧急量测报告, 并与施工单位及管理各方面保持联系。

（5）对监控量测的数据进行系统详细地整理和分析, 根据分析结果评价支护结构的稳定状况。

8.安全文明施工措施

8.1安全方针和安全目标：

方针：以人为本安全施工遵章守法持续改进

目标：（1）杜绝职业健康安全重大事故的发生

（2）施工生产安全事故轻伤发生率控制在1‰以内

（3）员工安全教育普及率达到100% , 定期体检率达到100%

（4）预防职业病发生

8.2建立健全安全管理组织机构：

成立以项目经理为组长, 安全部长为副组长, 各观测组为组员的安全领导小组, 项目部设置专职安全员, 各职能部门和各专业班组均设置兼职安全员, 全面负责施工安全管理工作, 责任到人, 使安全工作上有专人抓,

下有专人管, 落到实处。确立明确的安全目标：坚持“安全第一, 预防为主, 教育开路, 制度确保”的方针, 坚决杜绝人为重大事故。

8.3建立安全保证制度

（1）制定安全生产目标, 实行单位连续安全生产天数累进奖励制和事故当事人与领导责任追究制, 采用行政和经济相结合的奖罚办法, 每月考核, 月底兑现。

（2）建立安全工作“日查月审”制度, 安全工作要做到时时讲、处处讲, 将“质量第一, 安全第一”的口号叫响, 使安全意识深入人心, 不允许有半点侥幸思想存在, 安全员必须每日检查安全生产情况, 发现并报告不安全因素和事故苗头, 及时采取有效措施, 杜绝不安全因素产生。

（3）各专业作业班组都必须结合工程特点, 补充制定完善的安全施工规章制度, 报项目经理批准后认真贯彻执行。

（4）各种仪器设备均由经考核合格的专职人员操作, 严格执行操作规程, 未经培训考核的无证人员严禁擅自操作。遵守交通规则, 礼貌行车, 服从当地交警部门的管理, 防止交通事故发生。

8.4加强安全教育, 提高员工的安全保护业务素质

（1）所有工种操作人员都必须加强岗前培训, 系统掌握有关安全知识, 并通过考核合格后, 持证上岗。

（2）利用一切机会开展普遍的安全知识教育, 提高职工对自然灾害知识的认识和在险情下的应对能力。

（3）所有进入观测现场的人员, 都必须佩戴安全帽和系好安全带。（4）在施工作业现场及运输道路上, 设置醒目的警示标志及各类操作

规程。

8.5加强安全工作的物质保障

（1）特殊环境下作业人员必须配发有关的劳动保护用品, 如安全帽、安全带、防滑劳动鞋等。

（2）立尺人员位于高空作业时布佩戴安全带, 脚手架要进行严格的安全检查。

（3）定期对施工人员进行体检, 不适宜从事高空、陡坡等特殊条件下工作的人员要及时撤换。

9.质量保证措施：

为保证监测数据的真实可靠及连续性, 特制定以下各项质量保证措施：（1）沉降观测人员与施工单位、监理工程师密切配合工作, 及时向施工、监理工程师报告情况和问题, 并提供有关切实可靠的数据记录。（2）沉降观测及水平位移观测人员要相对固定, 保证数据资料的连续性。

（3）沉降观测的仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。（4）沉降观测的设备和仪器在使用前均应经过检校, 合格后方可使用。

（5）各观测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。

（6）沉降观测数据均要经现场检查, 室内两级复核后方可上报。（7）观测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。

（8）各观测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。（9）及时分析数据、反馈信息 , 指导施工。