基坑变形监测方案
基坑变形监测方案
目录
1 概述 (1)
1.1 工程概况 (1)
1.2 周边环境 (1)
1.3 工程地质条件 (2)
1.4 基坑监测目的 (4)
2 作业区自然地理概况和已有资料情况 (4)
2.1 作业区自然地理概况 (4)
2.2 已有资料情况 (5)
3 引用文件 (5)
4 成果(产品)主要技术指标和规格 (5)
5 组织机构及软件和硬件配置要求 (6)
5.1 人员配置情况 (6)
5.2 设备配置情况 (7)
6 设计方案 (9)
6.1 技术路线及工艺流程 (9)
6.2 监测内容 (9)
6.3 仪器监测方案设计 (11)
6.4监测方法 (16)
6.5 监测频率 (22)
6.6 监测报警值 (23)
6.7 基坑监测可能出现的情况及我方应急措施 (24)
6.8 监测保障 (26)
6.9 上交和归档成果（产品）及其资料内容和要求 (26)
6.10 质量保证措施和要求 (27)
6.11 职业健康安全保证措施和要求 (29)
6.12 环境保护措施和要求 (30)
7 工作量统计 (30)
8 附件 (31)
附件1 变形监测工作流程图 (31)
附件2 竖向位移监测报表 (33)
附件3 水平位移监测报表 (33)
附件4 锚索内力监测报表 (33)
附件5 水位监测报表 (33)
附件6 巡视检查日报表 (34)
附件7 附图 (35)
1 概述
1.1 工程概况
(1)地理位置：
(2)主要建筑物：
(3)围护结构：该项目基坑外轮廓尺寸南北长约330m，东西宽约150m。基坑设计深度西侧为16.7m，东、南、北侧为14.2m。
本基坑支护采取如下支护形式：基坑东、西测侧采用钢筋混凝土灌注桩加3排预应力锚索，基坑南、北侧为2、3期开发用地，进行分级放坡支护。止水帷幕均采用三轴水泥搅拌桩。降水采用坑内管井降水，坑外延基坑周围布设减压井。
(4)本基坑监测等级：综合本基坑开挖深度、周边环境条件和地基土性质，确定本工程的基坑监测等级为一级，基坑使用年限为两年。
(5)工期：基坑开挖至主体出±0.00完成施工监测周期约为8个月。
(6)本工程相关单位
建设单位：
基坑围护设计单位：
基坑围护施工单位：
监理单位：
第三方监测单位：
1.2 周边环境
(1)地块北邻市府南街，西抱商务东环路，南邻南中环街，东为滨河西路。
(2)受本工程施工影响的主要周边环境为：商务东环路及地下管线。
1.3 工程地质条件
依据勘察报告，支护范围内主要是杂填土、粉砂、细砂、粉土、以及粘性土。第二层粉砂及第三层细砂为主要含水层，地下水类型为潜水，水位标高约-7.5~-4.0（773.19~776.66m.）下层承压水以第五层、第七层、第九层砂层为主要含水层，以粉土、粉质粘土为相对隔水层。
基坑西侧地基土的粘聚力C和内摩擦角如下：
基坑东侧地基土的粘聚力C和内摩擦角如下：
基坑南侧地基土的粘聚力C和内摩擦角如下：
基坑北侧地基土的粘聚力C和内摩擦角如下：
1.4 基坑监测目的
(1)将监测数据与预测值比较可判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施工参数，做好信息化施工；
(2)将现场测量结果用于信息化反馈优化设计，使设计达到优质安全，经济合理、施工快捷的目的；
(3)将现场监测的结果与理论预测值相比较，用反分析法导出更较接近实际的理论公式，用以指导工程。
2 作业区自然地理概况和已有资料情况
2.1 作业区自然地理概况
该地区属北温带半干旱大陆性季风气候，多年平均年降雨量为466.6毫米，最多年降水量（1969年）749.1毫米与最少年降水量（1972年）216.1毫米竟相差3.5倍，而
且降水年内分配也极不均匀，63%以上降水集中七、八、九三个月，并多以强度大、历
时短的暴雨形式出现，以上气候特点铸就了以旱为主、旱中有涝、旱涝交错，甚至有大旱之年又大涝的特征。
2.2 已有资料情况
《基坑支护设计说明》
3 引用文件
(1)《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)
(2)《建筑工程基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)
(3)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)
(4)《工程测量规范》(GB50026-2007)
4 成果(产品)主要技术指标和规格
(1)水平位移监测基准网采用独立坐标系，测量采用全站仪（拓普康MS05），按二级导线技术要求施测，观测点坐标中误差为±3.0mm。
(2)竖向位移监测基准网采用独立高程系，测量使用电子水准仪(美国天宝DiNi03)配一对2m铟钢精密条码尺，按二级水准测量技术要求施测，观测点测站高差中误差为±0.5mm。
(3)竖向位移监测点监测使用电子水准仪(美国天宝DiNi03)配一对2m铟钢精密条码尺，按二级水准测量技术要求施测，观测点测站高差中误差为±0.5mm。
(4)水平位移监测使用全站仪（拓普康MS05）采用极坐标法施测，观测点坐标中误差为±3.0mm。
(5)锚索内力监测采用HC-1400型锚索测力计，分辨率：≤0.08%F?S ；数据采集采用HC-7100频率读数仪。
(6)深层土体位移监测采用DKCK-UX型测斜仪，测斜探头分辨率：0.01mm/500mm，
探头精度：±2mm/25m。
(7)地下水位监测采用JTM—9000电测水位计施测，最小读数：1mm，测量精度±2mm。
5 组织机构及软件和硬件配置要求
5.1 人员配置情况
本测绘工程由项目部全面负责，技术部完成方案的编制及质量保证；生产部负责组织方案的实施即实施阶段的测绘工作，质检部负责测绘产品质量监督检查工作和质量评定工作，为了保证工程项目各工序的正常运转和良好衔接，在项目施测前成立项目组织管理机构，对项目各工序进行关系协调，确保项目的顺利完成，组织机构及主要人员如下图5.1、表5.1。
图5.1组织机构
表5.1主要人员
5.2 设备配置情况
为保证项目保质保量地完成，现场观测所使用的仪器设备要在检定有效期内，若表中仪器设备超出检定有效期，须及时进行检定。拟投入的主要设备、仪器见表5.2：
表5.2主要设备、仪器
6 设计方案
6.1 技术路线及工艺流程
6.1.1 技术路线
首先布设独立水平位移、竖向位移监测基准网；再用全站仪（拓普康MS05）采用二级导线技术对水平位移监测基准网进行测量，用水准仪（天宝DiNi03）采用二级水准测量技术对竖向位移监测基准网进行测量；最后用全站仪（拓普康MS05）采用极坐标法对水平位移监测点进行测量，用水准仪（天宝DiNi03）采用二级水准测量技术对竖向位移监测点进行测量。
6.1.2 工艺流程
现场踏勘—选点、埋石—外业观测—数据处理—质量检查—成果提交。
6.2 监测内容
由于本工程周边环境复杂，地理位置重要，基桩、围护、开挖施工中不得出现任何意外险情。因此，对监测工作提出了更高的要求，所布监测系统能及时有效、准确、精确、全面地反映施工中被监测对象的动向，为了确保施工的顺利安全进行，根据《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)中表4.2.1中规定，一级基坑仪器监测应监测以下内容：
(1)围护墙（边坡）顶部水平位移
(2)围护墙（边坡）顶部竖向位移
(3)深层水平位移
(4)立柱竖向位移
(5)支撑内力
(6)地下水位
(7)周边地表竖向位移
(8)周边建筑变形
(9)周边建筑、地表裂缝
(10)周边管线变形
6.2.1 仪器监测
根据设计要求，确定本项目以下监测内容。
(1)围护墙（边坡）顶部水平、竖向位移监测；
(2)深层水平位移监测；
(3)锚索内力监测；
(4)周边地表、地下管线竖向位移监测；
(5)地下水位监测；
(6)周边地表裂缝监测。
6.2.2 巡视检查
(1)地下管道有无破损、泄露情况；
(2)周边建（构）筑物有无裂缝出现；
(3)周边道路（地面）有无裂缝、沉陷；
(4)邻近基坑及建（构）筑物的施工情况；
(5)止水帷幕有无裂缝、渗水；
(6)支护结构的成型质量，围檩有无裂缝；
(7)基坑有无涌土、流砂、管涌；
(8)基坑开挖是否与设计工况相一致，有无超深、超长开挖；
(9)基准点、监测点完好状况；
(10)有无影响观测工作的障碍物；
(11)监测元件的完好及保护情况。
6.3 仪器监测方案设计
6.3.1 现场踏勘、资料收集
(1)了解建设方和相关单位的具体要求；
(2)收集和熟悉岩土工程勘察资料、气象资料、地下工程和基坑工程的设计资料以及施工组织设计等；
(3)按监测需要收集基坑周边环境各监测管线的原始资料和使用现状等资料。必要时应采用拍照、录像等方法保存有关资料或进行必要的现场测试取得有关资料；
(4)通过现场踏勘，复核有关资料与现场状况的关系，确定拟监测项目现场实施的可行性；
(5)了解相邻工程的设计和施工情况。
6.3.2基准点、工作基点布设
6.3.2.1 竖向位移基准点、工作基点布设
(1)布设原则
1)竖向位移基准点和工作基点应避开交通干道主路、地下管线、水源地、松软填土、滑坡地段、机器振动区以及其他可能使标石、标志宜遭腐蚀和破坏的地方；
2)竖向位移监测基准点应选设在变形影响范围以外稳定、易于长期保存的地方。建筑区内，其点位于邻近建筑基础的深度基础最大宽度的2倍，其标石埋深应大于邻近建筑基础的深度。竖向位移监测基准点也可选择在基础深且稳定的建筑上；
3)竖向位移监测基准点数不应少于3个。竖向位移监测工作基点可根据需要设置。基准点和工作基点应形成闭合环或形成由附合路线构成的节点网。
4)竖向位移监测基准点、工作基点之间宜便于进行水准测量。
(2)基准点、工作基点布设
本基坑竖向位移监测基准点主要采用现场开挖砌井，将预制好的观测点用混凝土浇灌密实，并设盖加以保护或在柏油硬化路面上用钢筋直接布设。
在距离基坑50米外不受施工影响的稳定区域布设6个基准点，编号为J1-J6。
6.3.2.2 水平位移基准点、工作基点布设
(1)布设原则
a.位移观测的基准点（含方向定向点）不应少于3个，工作基点可根据需要设置。
b.基准点、工作基点应便于检核校验。
c.当采用视准线法时，轴线上或轴线两端应设立校核点。
(2)基准点布设
本次水平位移与竖向位移监测基准点，二者共用。
6.3.3周边环境监测点布设
从基坑边缘以外1-3倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境应作为监测对象，必要时应扩大监测范围。
6.3.3.1周边管线位移监测点布设
(1)布设原则
a.监测点宜布置在管线节点、转角点和变形曲率较大的部位，监测点间距为15m-25m，并宜延伸至基坑边缘以外(1-3)倍开挖深度范围内的管线；
b.供水、煤气、暖气等压力管线宜设置直接监测点，并在窨井、阀门、检查井设置监测点，应征询管线监护部门的意见，在无法直接设置时，可设置间接监测点。
(2)测点布设
将钢筋埋入管线上部土体中，深度与管线埋深相当，露出地面，顶部焊上测钉。测点尽可能设在管线处露点，如阀门、窨井上。
商务东环路地下管线共布设6个地下管线监测点，编号为DB1-DB6。
6.3.3.2周边地表竖向位移监测点布设
(1)布设原则
基坑周边地表竖向位移监测点宜按监测剖面设在坑边中部或其他有代表性的部位。监测剖面应与坑边垂直，数量视具体情况而定，每个监测剖面的监测点数量不宜少于5个。
(2)测点布设
将大约0.5m长钢筋埋入土体中，露出地面部分顶部焊上测钉。本次在基坑东侧共布设6个地表监测点，编号为DB7-DB12。
6.3.4围护墙顶竖向位移及水平位移监测点布设
(1)布设原则
a.围护墙或基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应布置监测点；
b.监测点水平间距15m-20m，每边监测点数目不宜少于3个；
c.水平和竖向位移监测点为共用点，监测点宜设置在围护墙顶或基坑坡顶。
(2)测点布设
将预制好的监测点直接固定在围护墙顶冠梁上，浇筑砼时一起浇筑，使监测点与墙体连为一体。在土体里用洛阳铲套0.5m深坑，将1m长钢筋砸入地下，顶部用砼浇筑。
本次在围护墙冠梁顶部和坡顶共布设45个观测点，编号为WH1-WH45。
6.3.5深层水平位移监测点布设
(1)布设原则
a.深层水平位移监测点宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位；
b.监测点水平间距宜为20m--50m，每边监测点数目不应少于1个；
c.当测斜管埋设在围护墙体内，测斜管长度不宜小于围护墙的深度；当测斜管埋设在土体中，测斜管长度不宜小于基坑开挖深度的1.5倍，并应大于围护墙的深度。
(2)测点布设
1）灌注桩的测斜管埋设
（a）测管连接：将4m（或2m）一节的测斜管用束节逐节连接在一起，接管时除外槽口对齐外，还要检查内槽口是否对齐。管与管连接时先在测斜管外侧涂上PVC胶水，然后将测斜管插入束节，在束节四个方向用自攻螺丝或铝铆钉紧固束节与测斜管；
（b）接头防水：在每个束节接头两端用防水胶布包扎，防止水泥浆从接头中渗入测斜管内；
（c）内槽检验：在测斜管接长过程中，不断将测斜管穿入制作好的钢筋笼内.待接管结束，测斜管就位放置后，必须检查测斜管一对内槽是否垂直于钢筋笼面，测斜管上下槽口是否扭转；
（d）测管固定：把测斜管绑扎在钢筋笼上；
（e）端口保护：在测斜管上端口，外套钢管或硬质PVC管；
（f）吊装下笼：绑扎在钢笼上的测斜管随钢笼一起放入孔内，待钢笼就位后，在测斜管内注满清水，然后封上测斜管的上口；
（g）圈梁施工：圈梁施工阶段是测斜管最容易受到损坏阶段，如果保护不当将前功尽弃。因此在钻孔灌注桩凿除上部混凝土以及绑扎圈梁钢筋时，必须与施工单位协调好，派专人看护好测斜管，以防被破坏，同时应根据圈梁高度重新调整测斜管管口位置。一般需接长测斜管，此时除外槽对齐外，还要检查内槽是否对齐；
（h）最后检验：在圈梁混凝土浇捣前，应对测斜管作一次检验，检验测斜管是否有滑槽和堵管现象，管长是否满足要求。如有堵管现象要做好记录，待圈梁混凝土浇好后及时进行疏通。如有滑槽现象，要判断是否在最后一次接管位置。如果是，要在圈梁混凝土浇捣前及时进行整改。
2）土体测斜管埋设
（a）钻孔:孔深大于所测围护结构的深度5m，孔径比所选的测斜管大5～10cm。在土质较差地层钻孔时应用泥浆护壁；
（b）接管：钻孔作业的同时，在地表将测斜管用专用束节连接好，并对接缝处进行密封处理；
（c）下管：钻孔结束后马上将测斜管沉人孔中，然后在管内充满清水，以克服浮力。下管时一定要对好槽口；
（d）封孔：测斜管沉放到位后，在测斜管与钻孔空隙内填人细砂或水泥和膨润土拌和的灰浆，其配合比取决于土层的物理力学性能和地质情况。刚埋设完几天内，孔内充填物会固结下沉因此要及时补充保持其高出孔口；
（e）保护：圈梁施工阶段是测斜管最容易受到损坏阶段，如果保护不当将前功尽弃。因此必须与施工单位协调好，派专人看护好测斜管，以防被破坏。土体测斜孔，要加工在地面以下，加盖保护。
本次拟在基坑四周的围护外，共布设12个测斜孔，编号为CX1-CX12。
6.3.6锚索应力监测点布设
(1)布设原则
a.锚索应力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置，基坑每边中部、阳角处和地质条件复杂的区域宜布置监测点；
b.每层锚杆的拉力监测点数量应为该层锚杆总数的1%--3%，并不应少于3根；
c.每层监测点在竖向上的位置宜保持一致；
d.每根杆体上的测试点宜设置在锚头附件和受力有代表性的位置。
(2)测点布设
观测的锚索埋入孔内，锚固段锚固后，张拉前，先将测力计安装在孔口垫板上。安置传力板的测力计，先将传力板装在孔口垫板上，偏斜小于0.5度，偏心不大于5mm。安装张拉机具和锚具，同时对测力计的位置进行校验，安装就位后，开始预紧和张拉。
本次拟布设8组锚索应力计，共布设24个锚索计，编号为MS1-MS24。
6.3.7地下水位监测点布设
(1)布设原则
a.基坑外地下水位监测点应沿基坑、被保护对象的周边或在基坑与被保护对象之间布置，监测点间距宜为20m--50m；
b.相邻建筑、重要的管线或管线密集处应布置水位监测点；
c.观测管的管底埋置深度应在最低设计水位或最低允许地下水位之下3m-5m。
(2)测点布设
地下水位观测抽取现场部分观察井进行监测，暂定坑内6个，坑外12个，编号为SW1-SW18。
6.4监测方法
6.4.1 基准网测量
(1)水平位移基准网测量
1)基准点标石、标志埋设后，应达到稳定后方可开始观测。稳定期应根据观测要求与地质条件确定，一般不宜少于15d 。
在基坑开挖过程中两个月复测一次，点位稳定后宜每季度或每半年复测一次。当观测点变形测量成果出现异常，应及时进行复测，对其稳定性进行分析。
平面控制网采用独立坐标系，测量采用全站仪（拓普康MS05），按二级导线技术要求进行测量。其测量技术要求应符合《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）中表4.3.5-2、表4.6.1、表4.6.2-1、表4.7.1相关规定：
表6.4.1-1 导线测量技术要求
注：(1)C1、C2为导线类别系数。对附合导线，C1=C2=1；对独立单一导线，
C1=1.2，C2=2；对导线网，导线总长系指附合点与结点或结点之间的导线长度，取C1≤0.7、C2=1；
(2) 有下列情况之一时，不宜按本规定，应另行设计：①导线最弱点点位中误差不同于表列规定时；②实际导线的平均边长和总长与表列数值相差大时。
表6.4.1-2 方向观测法限差（″）
表6.4.1-3电磁波测距技术要求
2)水平角观测的测站作业，应符合下列规定：
a.仪器或反光镜的对中误差不应大于2mm。
b.水平角观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不宜超过1格。
c.如受外界因素（如震动）的影响，仪器的补偿器无法正常工作或超出补偿器的补偿范围时，应停止观测。
d.在观测时，使用仪器人员要输入当时温度、湿度、气压等参数。
e.每次观测结束，应对外业记录手薄进行检查。
(2)竖向位移基准网测量
1)本次高程控制网采用独立高程系，使用电子水准仪(美国天宝DiNi03)配一对2m 铟钢精密条码尺，按二级水准测量技术要求施测。测量技术要求应符合《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）表4.4.2-1、表4.4.2-2中相关规定：
表6.4.1-4水准观测的视线长度、前后视距差和视线高(m)
注：当采用数字水准仪观测时，最短视线长度不宜小于3m，最低水平视线高度不应低于0.6m。
表6.4.1-5水准观测的限差(mm)
≤1.0