1、基坑工程监测项目方案乐湖居二期基坑开挖监测技术方案1 工程概况1.1 工程简介拟建场地位于江阴市徐霞客镇，方圆路东侧,外环北路北侧。原场地标高约3.7-5.5米，0标高6.25米，筏板底相对于0约为-5.2-6.35米，基坑开挖深度约4.26.5米，电梯井部位开挖较深，约7米，基坑支护安全等级为二级。2 监测的目的和意义在岩土工程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、地下构筑物的受力状态和力学机理、施工条件以及外界其它因素的复杂性，岩土工程迄今为止还是一门不完善的科学技术，很难单纯从理论上预测工程中可能遇到的问题，而且理论预测值还不能全面而准确的反应工程的各种变化。所以，在理论分析指导下有计划
2、的进行现场监测是十分必要的。监测可谓是对工程施工质量及其安全性用相对精确之数值解释表达的一种定量方法和有效手段，是对工程设计经验安全系数的动态诠释，是保证工程顺利完成的必需条件。在预先周密安排好的计划下，在适当的位置和时刻用先进的仪器进行监测可收到良好的效果，特别是在工程师根据监测数据及时调整各项施工参数，使施工处于最佳状态，实行“信息化”施工方面起到日益重要的、不可替代的作用。通过先进可靠的手段，建立一个严密的、科学的、合理的监测控制系统，确保该基坑工程及其周围环境在施工期间的安全稳定。通过监测工作，达到以下目的：及时发现不稳定因素由于土体成分的不均匀性、各项异性及不连续性决定了土体力学的复
3、杂性，加上自然环境因素的不可控影响，必须借助监测手段进行必要的补充，以便及时获取相关信息，确保基坑稳定安全。验证设计，指导施工通过监测可以了解结构内部及周边土体的实际变形和应力分布，用于验证设计与实际符合程度，并根据变形和应力分布情况为施工提供有价值的指导性意见。保障业主及相关社会利益通过对周边建筑物、道路监测数据的分析，调整施工参数、施工工序等一系列相关环节，确保周边环境的正常运行，有利于保障业主利益及相关社会利益。分析区域性施工特征通过对围护结构、道路及地下管线等监测数据的收集、整理和综合分析，了解各监测对象的实际变形情况及施工对周边环境的影响程度，分析区域性施工特征，尤其要关注周边建筑物
4、、道路及地下管线沉降和不均匀沉降的大小和变化发展情况。3 监测方案编制依据3.1标准、规范及规程（1）建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009；（2）建筑地基基础设计规范GB50007-2011；（3）建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012；（4）岩土工程勘察规范（2009版）GB50021-2001； （5）建筑变形测量规范（JGJ 8-2007）;（6）工程测量规范GB50026-2007；（7）混凝土结构设计规范GB50010-2010。3.2 相关规定和要求（1）“乐湖居二期”基坑平面图。4 监测内容及工作量根据基坑开挖的深度、支护结构的特点、所处的周边环境条件，结合监测图
5、纸和行业主管部门要求的监测要点以及设计单位提出的监测点位的要求，本工程监测项目如下：（1）坡顶部水平、垂直位移监测基坑开挖期间，为及时监控整个围护结构的位移情况，根据设计提供的监测点布置图沿支护结构坡顶部布设水平、垂直位移监测点,共计布设27个支护结构顶部水平位移监测点（C1-C27），27个垂直位移监测点（W1-W27），水平位移和垂直位移监测点为共用点。监测随着基坑开挖的不断加深和地下室施工的进行，支护结构体水平位移的大小及变化发展情况。（2）基坑周边建筑物垂直位移监测为了解基坑开挖对周边建筑物的影响，在基坑周边建筑物上布设垂直位移监测点。乐湖居二期基坑东侧为10F高层建筑及低层商铺，共埋
6、设7个周边建筑物沉降观测点（J1-J7）。（3）现场巡视检查在整个工程的施工期内，由有经验的技术人员每天对基坑工程进行巡视检查。基坑工程施工期间的各种变化具有时效性和突发性，加强巡视检查是预防基坑工程施工非常简便、经济而有效的方法。巡视方法虽然简单，但应充分重视，要经常性进行。巡视检查的主要内容从四个方面来检查，即支护结构、施工工况及周边环境及监测设施。其中支护结构的巡视检查包括：支护结构成型质量；墙后土体有无裂缝、沉陷及滑移；基坑有无涌土、流沙、管涌等。施工工况的巡视检查包括：开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；基坑开挖分段长度、分层厚度是否与设计要求一致；场地地表水、地下排水状况是
7、否正常；周边环境的巡视检查包括；周边管道有无破损、泄露情况；周边建筑有无新增裂缝；周边道路有无裂缝、沉陷；邻近基坑及建筑的施工变化情况；基坑周边有无超载。监测设施的检查包括：基准点、监测点的完好状况；监测元件的完好及保护情况；有无影响观测工作的障碍物。巡视检查主要以目测为主，并辅助于锤、量尺、放大镜等工具以及照像、摄影等设备进行，通过巡视检查速度快、周期短，可以及时弥补仪器监测的不足。巡视结果做好记录，填写表格，记录随时整理，并与仪器监测数据进行综合分析，定性和定量相结合，做出正确判断。进场后，及时进行现有裂缝调查，并做好记录，留下影像资料。巡视过程中如发现异常和危险情况，及时通知建设方及其他
8、相关单位。5 监测的方法和要求5.1水平位移监测5.1.1监测目的 水平位移主要由于基坑挖土卸荷引起的变形。挖土引起的围护结构变形位移量主要取决于围护结构本身的刚度、挖土深度，作用在围护结构上的水土压力。过大的水平位移会影响到基坑内主体结构的施工空间及周围环境安全。通过监测位移量必要时调整基坑开挖顺序和速度，确保基坑和周围环境的安全，并对位移观测计算结果进行校核。5.1.2 测点布置和埋设水平位移监测点分为基准点、工作基点、变形监测点3种。基准点和工作基点均为变形监测的控制点。基准点一般距离施工场地较远，应设在影响范围以外，用于检查和恢复工作基点的可靠性；工作基点则布设在基坑周围较稳定的地方，
9、直接在工作基点上架设仪器对水平变形监测点进行观测。建议监测基准点和工作基点在有条件的情况下采用强制对中设备，以减少对中误差对观测结果的影响。水平位移监测点应沿其结构体延伸方向布设，水平位移监测点的布设位置和数量按照设计要求布设。（如下图5-1、图5-2、图5-3、图5-4、图5-5）图5-1“1”字型标志图 图5-2 位移点红漆标识 图5-3位移点标志牌标识图5-4 基准点埋设图 图5-5工作基点和观测点埋设图5.1.3 平面控制网的建立和初始值的观测水平位移监测控制网宜按两级布设，由控制点（基准点、工作基点）组成首级网，由观测点及所联测的控制点组成扩展网。对于单个目标的位移监测，可将控制点同
10、观测点按一级布设。监测埋设的监测点稳定后，应在基坑开挖前进行初始值观测，初始值一般应独立观测3次，3次观测时间间隔应尽可能的短，3次观测值较差满足有关限差值要求后，取3次观测值的平均值作为初始值，水平位移监测则以初始值为观测值比较基准。水平位移变形监测应视基坑开挖情况即时开始实施。5.1.4 监测方法围护结构水平位移监测主要使用全站仪及配套棱镜组等进行观测。水平位移的观测方法很多，可以根据现场情况和工程要求灵活应用。本工程采用小角度法和极坐标法结合进行监测。下面就分别介绍该两种方法：（1）极坐标法使用极坐标法直接在工作基点上观测变形点到测站的距离和该方向与某一基准方向的夹角，直接计算变形点的坐
11、标。通过坐标变化量来反映监测点的位移量。（2）小角法该方法适用于观测点零乱、不在同一直线上的情况，如下图5-6所示。在离基坑2倍开挖深度距离的地方，选设测站A，若测站至观测点T的距离为S，则在不小于2S的范围之外，选设后方向点A。用经纬仪/全站仪观测角，一般测24测回，并测量测站点A到观测点T的距离。为保证角初始值的正确性，要2次测定。以后每次测定角的变化量，按下式计算观测点T的位移量：式中：角的变化量（”）； 换算常数，=3600*180/=206265； S测站至观测点的距离（mm）。如按角测定中误差为2”，S为100m，则位移中误差约为1 mm。5.1.5水平位移监测主要技术要求本项目水
12、平变形控制点测量的等级确定为二等。主要技术要求见下表5-1：表5-1 水平位移监测控制网的主要技术要求等级相邻控制点点位中误差（mm）平均边长（m）测角中误差（）测边相对中误差3.02001.81/1000005.1.6 数据计算采用严密平差计算各监测工作点和监测点坐标，与既有坐标比较即可知道监测结构是否发生了变形。5.1.7 注意事项（1）每个测区的基准点不应少于3个，工作基点多少视监测情况而定。（2）对埋设后的监测标志点（桩），应采取适当的保护措施，防止受到毁坏。（3）使用仪器进行观测时，要尽量减少仪器的对中误差、照准误差和调焦误差的影响。监测应在通视良好，成像清晰的有利时刻进行。（4）监
13、测期间，应定期检查工作基点和基准点的稳定性。5.2 沉降监测沉降监测细则适用于支护桩顶、建筑物、地表（管线）等。5.2.1 沉降监测目的沉降监测是地下工程监测中最重要的监测项目之一。地下工程开挖后，地层原始应力状况发生变化，周围土体力学形态的变化造成地表、建（构）筑物沉降，土方开挖卸荷与支撑自身荷载工作作用下支撑立柱产生变形。地表沉降、建（构）筑物沉降、支撑立柱沉降可以反映基坑降水、开挖和结构施工过程中周围土体和结构变形的全过程。5.2.2 沉降监测点的布置和埋设沉降监测所布设的监测点分为基准点和变形监测点两种类型。（1）沉降基准点监测控制网高程系统采用施工高程系统，高程控制网布设原则如下：a
14、、所布设控制点组成控制网，观测点与所联测的控制点组成扩展网；b、控制网与扩展网应布设为闭合环、节点网附合高程路线；c、每一测区的水准基点不应少于三个；d、水准基点选用施工控制点；e、标志应达到稳定后方可开始观测，稳定期不少于15天（2）沉降监测点布设原则：a、变形监测点应设在变形体上能反映变形特征的位置；b、点位应稳固，点位应避开障碍物，便于观测和长期保存；c、变形监测点布设的位置以能够准确全面反映沉降特征和便于分析，同时要求布设的监测点能够突出反映地表或结构控制部位的变形情况；d、各类标志的立尺部位应加工成半球型或有明显的突出点，并涂上防腐剂。5.2.3 沉降变形监测技术要求沉降（垂直位移监
15、测）观测选用DS1精密水准仪配合铟钢尺测量，仪器标准精度小于1.0mm/km 。在观测前对所用的水准仪和水准尺按照有关规定进行检定，在使用过程中不得随意更换。根据工程测量规范GB50026-2007、建筑变形测量规范JGJ 8-2007等有关规范的要求，结合本工程的相关要求，采用二等水准测量，观测点测站高程中误差0.5mm。二等水准具体要求如下：基辅分划读数差0.4mm、基本分划所测高差之差0.6mm、往返较差及附合或环线闭合差0.7nmm(n为测站数)；具体观测时，视线长度50m、前后视距差1.0m、前后视距累积差3.0m、视线高度（下丝读数）0.3m；当观测时，测点之间必须是偶数站，往返测
16、量的测站数均为偶数站。在基坑周围适宜处选埋4个测量基准点，用于垂直沉降基准点。为了保证变形观测成果的可靠性，必须定期或不定期的对基准网和工作基点网进行复测。控制网复测周期根据控制点稳定情况和变形观测的精度需要来确定。原则上规定：在基准网建成后，应在第一次施测结束后3个月进行一次复测，此后每隔6个月复测一次；工作基点的复测周期原则上应为每月至少一次。实施过程中根据控制点的稳定性调整复测周期，也可根据实际需要，仅进行局部复测，而非全面复测。5.2.4 沉降监测作业、计算（1）沉降观测遵循先控制后加密的原则，在观测前要检查维护监测控制网的可靠性。沉降监测严格按照国家二等水准测量要求进行作业，在作业过
17、程中采用相同的观测路线和观测方法，使用同一仪器，并尽量长期固定司镜人员。（2）沉降计算方法如下：本次沉降=本次高程-上次高程累积沉降=上次累积沉降+本次沉降当日沉降量绝对值大于1mm(包括1mm)时，则认为沉降监测点发生了变形或存在变形趋势；当累计沉降量绝对值大于2mm（包括2mm）时，则认为沉降监测点发生了沉降变形（3）填写沉降变形表格，绘制时间沉降变形曲线，进行变形分析。5.2.5 注意事项（1）初始值的观测一般取23次的数据的中值，每次初始值观测的时间要尽可能的短。（2）在监测数据发现异常现象，要及时通知有关各方，同时加密监测频率，防止突发事故，直至采取有效措施。（3）地表监测点采用冲击
18、钻在地表钻孔，然后放入沉降测点，测点一般采用2030mm，长200300mm半圆头钢筋制成。测点四周用水泥砂浆填实。（4）沉降基准网的维护作业：对沉降基准网进行定期校核，防止基准网本身发生变形，以保证沉降监测成果的正确性。（5）各次观测必须按照固定观测线路进行。观测时使成像清晰、稳定，防止太阳直射仪器。（6）前后视应用同一水准尺。（7）观测应一气呵成，避免中断。（8）在气象恶劣的情况下，如大风、气温急剧变化情况下，不应进行观测。6 监测工作实施步骤6.1前期准备阶段做好周边环境调查工作，掌握周边建（构）筑物、地表、地下管线的原始状况，并用数码相机拍摄，已备后用。与此同时，根据测试项目订购沉降（
19、水平位移）标志点以及辅助材料，并完成资料率定计算工作；制作水平位移及垂直沉降观测点的标记和基准测量标石。6.2测试仪器设备的埋设阶段监测仪器的选型：既要考虑最大可能需要的量程，也要根据基坑工程仅在地下施工的期间使用的性质，选用满足安全监测要求，费用合理的元器件。安装埋设前要进行检验和率定，绘制监测点安装埋设详图。埋设时，核定传感器的位置是否正确，埋设的准备是否符合技术要求。采用高品质的元件和材料制造，并严格地进行质量控制，力争仪器埋设后完好率在95%。1基坑围护结构施工前，在基坑周边地表、建（构）筑物、围护结构的相应测点处埋设好沉降测量的标志点；同时，在场地外适当距离处设置3个水准基点，基准点
20、是沉降观测的基本控制点，确保其坚固、稳定并利于长期保存。另设68个工作基点，作为直接测定观测点的起始点或终点，为了便于观测和减少高程高差的传递，工作基点尽可能布设在与观测点大致相同的高程上，与基准点、沉降观测点一起组成水准环网，按二等水准要求在支护桩施工前进行三次联测，精确平差后取三次平均值作为沉降点的初始高程。 支护结构顶部施工完成后，在相应测点位置埋设支护结构顶部水平、垂直位移监测点。6.3监测点保护措施和修复补救措施监测点的保护措施主要有3个方面，明确标识，采用红漆醒目编号，红旗标志；地表监测点钻孔埋置于地表以下；加强与现场施工队的沟通，增强其对监测点保护重要性的认识，建议承包商对破坏监
21、测点的行为予以处罚，严格保护好监测点。位移、沉降测点发现破坏后在第一时间可重新埋设，进行修复。6.4初始数据采集阶段根据基坑施工进程，对各测试项目进行3次初始数据的采集，保证初始数据准确、连续、可靠。6.5监测的成果资料及提交 对各项测试数据用微机进行计算分析，及时将测试结果打印成表格送交有关各方（业主、监理、施工单位）分析使用。（1）提交的成果资料有坡顶水平、垂直位移监测成果表；周边建筑物沉降监测成果表；巡视记录表。（2）监测成果资料的提交对各项测试数据用微机进行计算分析，及时将测试结果打印成表格送交有关各方（业主、监理、设计、施工单位）分析使用，每次观测提供日报表，按阶段根据需要提供阶段性
22、报告，工程完工后提交最终报告。7 监测周期与频率监测周期：从基坑开挖至地下室侧壁土回填完成全过程。监测频率：在基坑土方开挖期间，原则上须做到一日一测，必要时加大观测频率。在地下结构施工期间的观测间隔时间，可视测得的位移变化情况调整。基坑开挖初期（挖深3.0m），每隔12天监测一次，如出现异常现象加密监测。基坑挖深超过3.0m时，每隔1天监测一次，如果出现异常每天监测一次。基坑开挖接近坑底及挖到底标高后一周内，每天监测一次。如出现异常，异常区域加密监测，甚至24小时连续监测。基础底板施工期间，每隔1天监测一次，如出现异常每天监测一次。基础底板浇筑完毕后，每隔23天监测一次。当超过报警值时，应根据
23、具体情况及时调整监测时间间隔，加密监测频率，甚至跟踪监测。8 报警值的确定原则及报警值报警值的确定原则按照设计要求，满足设计计算原则，取设计值的70-80%作为预警值；满足监测对象的安全要求，达到预警和保护的目的；满足各监测对象的各主管部门提出的要求；满足现行规范、规程的要求；在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济等因数，减少不必要的资金投入。报警值监测数据达到或超过报警值时，应立即通知各有关各方，以引起有关各方重视。监测报警值要求：（1）坡顶水平位移连续三天3mm/d，或累计位移30mm；（2）坡顶垂直位移连续三天3mm/d，或累计位移30mm；（3）周围建筑物垂直位移2mm/d，或累计
24、位移20mm；（4）地面发现宽度大于6mm的裂缝。根据建筑基坑工程监测技术规范（GB 50497-2009）8.07款规定，当出现以下情况之一，立即进行危险报警，并对基坑支护结构和周边环境中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计值；（2基坑支护结构或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）基坑支护结构出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象；（4）周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝；（5）周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄露等。根据规定，当报警值的取值出现冲突时，应取各规定中的下限值作为报警
25、值进行报警程序。9 监测技术要求（1）本工程应加强信息化施工，施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法做，到监测、设计、施工协同配合，对施工全过程进行动态控制。（2）监测仪器的选型，要考虑最大可能需要的量程并根据基坑工程只在地下施工期内使用的性质选用满足安全监测要求、合适的仪器。（3）仪器安装埋设前要进行检验和标定，绘制监测点安装埋设详图，并按照方案和埋设要求做好埋设准备。（4）仪器埋设时，核定观测点的位置和埋设的技术要求，按监测的位置和方向埋设观测点。（5）所有监测点安装埋设完成后，及时绘制测点位置图，并加强对现场测点保护，以防监测点被破坏。（6）监测数据必须做到及时、准确和完
26、整，发现异常现象，加强监测。监测数据未达到报警值期间，应向设计单位每周提交一次书面监测结果，监测材料上应注明对应的施工工况及工况平面分布图等施工信息，便于相关各方分析监测结果所反映的情况。（7）监测数据如达到或超过报警值应及时通报有关各方，以期尽快采取有效措施保证本工程顺利进展。（8）对原始数据要进行分析，去伪存真后方可进行计算，并绘制观测读数与时间、深度及开挖过程曲线，按施工阶段提出简报。监测工作贯穿基坑工程始终，待全部资料备齐后，应提供完整电子版监测数据、监测时程曲线图及监测报告予围护设计单位及相关各方。10 参加本项目的人员与组织机构成立项目监测项目组，成员组成如下表所示：表11-1 监
27、测项目部主要人员组成一览表姓名职称专业职 务李俊才教授，江苏省建设厅评审专家、南京市建委深基坑支护评审专家岩土工程技术顾问李 林高级工程师，江阴公司负责人、江阴基坑设计评审专家测 绘岩土工程技术负责陈嗣惠助理工程师岩土工程数据采集吴杰华助理工程师岩土工程岩土分析11 本工程使用的仪器设备本工程拟投入的仪器设备见表11-1表11-1 使用的仪器设备一览表序号设备或仪器名称型号规格数量国别产地备注1水准仪DS051台套中国已标定2全站仪科利达440R1台套日本已标定5铟钢尺2.0m1对中国已标定6钻机SH-30型1台套中国7数码相机索尼NV-GS30型1台日本8电脑联想2台中国9打印机HP5100
28、、EPSON2180各1台日本10复印机东芝2371台日本12 监测质量保证措施12.1质量保证主要内容作业前，监测项目负责人应根据技术方案的要求对项目主要技术人员进行分工与技术交底。监测工作所需的仪器、设备进行规定项目的检校。仪器在使用过程中应严格按照规定程序操作，以免测量仪器受损。在作业中发现仪器异常时，应立即停止作业，找出原因并排除异常后，方可继续作业。关键项目应选择最优方法作业。对基准点进行稳定性检测。监控量测人员详细了解施工动态，科学合理的分析数据，及时与业主紧密联系，为信息化施工做好各方的配合工作。监控量测单位按信息反馈要求，及时向业主反映，提供真实可靠的监测数据。12.2监测质量
29、保证体系质量员在公司质检办领导下工作，项目的质检从技术书编写开始，到项目结束为止，实行全过程的监控与质检，项目经理以ISO9001:2008质量管理标准，以公司质量管理手册为依据开展工作，质检主要有以下内容：技术设计书会审。作业周期计划审核。作业人员资历审核。作业中所使用的仪器设备鉴定资料审核。对作业过程的全过程检查，随时实行现场把关。对工序产品的100%检查。利用质量检查软件对内业成果进行100%检查。对技术总结及工作报告的会审。出具本工程的质检报告。12.3监测外业质量保证措施由经验丰富的专业技术骨干任外业质量检查小组组长，及时协调并解决出现的有关技术及质量问题。组织作业人员对工程现场踏勘
30、，熟悉测区情况，学习有关规范和规定并严格按照有关规范和规定作业。开始工作前，对所使用的仪器进行全面检验与检定。根据有关规范和规定，组织作业，由质量员负责质检小组的管理。测点安装埋设前要绘制监测点安装埋设详图，并按照方案和埋设要求作好埋设准备。仪器埋设时，埋设的设备是否符合技术要求。所有监测点安装埋设完成后，及时绘制测点位置图，并加强对现场测点的保护，以防监测测点被破坏。点位做好标识与保护工作，严防破坏，破坏后第一时间恢复。监测频率依据方案，并根据施工情况随时作出调整，在达到报警值或遇雨、雪等不良天气时，加密观测，作好监测和相关特征状态记录，并会同有关人员分析安全状态。由于安装埋设的监测都是在围护结构四周的若干点上，能否代表或控制所有的情况是很难预料的，所以必须把人工巡检补充作为基本的监测项目。12.4监测成果文件的质量保证措施由熟悉变形监测的作业人员进行数据提取、内业编辑和变形监测成果整理。及时进行内业数据编辑。针对监测技术要求和技术设计，对质量检查软件进行定制，编制出适合本项目监测数据的质检软件，较大地提高数据准备、数据入库质量，提高作业人员自检、互校和质量人员工作效率。监测数据必须做到及时、准确和完整，发现异常现象，及时加强观测。对原始数据要进行分析，去伪
