基坑變形監(jiān)測方案

1、 摘 要本設(shè)計主要針對某深基坑工程施工過程中基坑變形及引起周邊環(huán)境變形進(jìn)行監(jiān)測的方法及相關(guān)數(shù)據(jù)處理方案的設(shè)計與分析。主要監(jiān)測內(nèi)容對基坑壁進(jìn)行水平位移監(jiān)測和沉降監(jiān)測；內(nèi)支撐格構(gòu)柱進(jìn)行沉降監(jiān)測；周邊臨近基坑受基坑影響的建筑物作沉降監(jiān)測；周邊建筑沉降超預(yù)警值后要求進(jìn)行傾斜觀測。采用監(jiān)測方法為精密二等水準(zhǔn)、極坐標(biāo)法、投點法，并對其可行性進(jìn)行做了精度分析。關(guān)鍵字：沉降觀測；水平位移觀測；傾斜觀測；二等水準(zhǔn)；極坐標(biāo) AbtractThis design is mainly for a deep foundation pit during the construction of foundation pit

2、 deformation and cause the deformation of the surrounding environment monitoring methods and data processing program design and analysis.The main monitoring content of the foundation pit wall for monitoring horizontal displacement and settlement monitoring;In support of lattice column for subsidence

3、 monitoring; near an excavation foundation pit surrounding by effect of buildings for subsidence monitoring;The surrounding building settlement of super early warning value requirements of the tilt observation.The monitoring method for precision two level, the polar coordinate method, points method,

4、And its feasibility was made precision analysis.Keyword:Horizontal displacement observation; settlement observation; tilt observation; two level; polar coordinates目錄摘 要IAbtractII1 工程概況12 監(jiān)測目的23 編制依據(jù)34 控制點和監(jiān)測點的布設(shè)44.1 變形監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)的建立44.2 監(jiān)測點的建立44.3 監(jiān)測級別及頻率55 監(jiān)測方法及精度論證65.1水平位移觀測方法65.2沉降觀測方法85.3基坑周圍建筑物的傾斜觀測9

5、6 成果提交107 人員安排及施工現(xiàn)場注意事項118 報警制度139 參考文獻(xiàn)14附錄1 基準(zhǔn)點布設(shè)示意圖15附錄2 水準(zhǔn)觀測線路設(shè)示意圖16附錄3 水平位移和沉降觀測監(jiān)測報表17附錄4 巡視監(jiān)測報表樣表18附錄5 二等水準(zhǔn)測量觀測記錄手薄19附錄6 水平位移記錄表201 工程概況黃金廣場6#樓基坑支護(hù)工程位于某市金寨路和某路交口西南角，基坑開挖深度為12.4m13.3m，為臨時性工程,為一級基坑，重要性系數(shù)1.1，基坑使用期為六個月。由于多棟建筑物與基坑側(cè)壁距離較近，均在基坑影響X圍內(nèi)。按照國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)X強(qiáng)制性條文，“開挖深度大于或等于5m或開挖深度小于5m但現(xiàn)場地質(zhì)情況和周圍環(huán)境較復(fù)雜的

6、基坑工程以及其他需要監(jiān)測的基坑工程應(yīng)實施基坑工程監(jiān)測?！睘榱思皶r和準(zhǔn)確地掌握基坑在使用期間的變形情況以及基坑相鄰建筑物主體結(jié)構(gòu)的沉降變化，需對基坑進(jìn)行水平位移(或沉降)變形監(jiān)測，并對相鄰建筑物進(jìn)行沉降監(jiān)測。為此，編制以下檢測方案。2 監(jiān)測目的在基坑施工期間，由于坑內(nèi)土體開挖，會引起基坑底面的回彈；在外側(cè)土壓力的作用下，會引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力發(fā)生變化，同時產(chǎn)生變形；如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度不足，將導(dǎo)致支護(hù)樁傾斜，甚至坍塌等嚴(yán)重事故；同時由于基坑降水，水位的下降會引起坑外土體的固結(jié)，使地面發(fā)生沉降，特別是如果支護(hù)防滲系統(tǒng)存在缺陷，將會發(fā)生滲漏，流沙等現(xiàn)象，結(jié)果導(dǎo)致地坪開裂以及周圍建筑物產(chǎn)生不均勻沉降。對

7、基坑及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，預(yù)警并防X過大位移、變形與工程事故的發(fā)生，并通過監(jiān)測，保證整個基坑工程的安全施工。 進(jìn)行基坑圍護(hù)安全監(jiān)測，可使基坑開挖工作順利進(jìn)行，及時了解基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身的受力和變化情況，同時關(guān)注基坑周圍建筑物的變化情況，對基坑開挖工程進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，在預(yù)知可能出現(xiàn)危險的情況下及時報警，以便采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，從而使基坑在施工期間確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生過大的位移和變形，使基坑施工最大地處于安全經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下進(jìn)行。對基坑向外12倍開挖X圍內(nèi)相鄰建筑及道路進(jìn)行沉降監(jiān)測，預(yù)警基坑開挖引起的環(huán)境問題。3 編制依據(jù)（1）設(shè)計方提供的設(shè)計圖紙(格構(gòu)柱確認(rèn)及東側(cè)支護(hù)方案20110607)（2）工程測量規(guī)X

8、GB50026-2007（3）建筑變形測量規(guī)XJGJ8-2007（4）國家三角測量規(guī)XGB/T17942-2000（5）國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)XGB12897-91（6）精密工程測量規(guī)XGB/T15314-944 控制點和監(jiān)測點的布設(shè)4.1 變形監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)的建立選擇通視良好、無擾動、穩(wěn)固可靠、距離基坑3倍開挖深度的位置布置三個基準(zhǔn)點（如圖4-1），組成監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)（見附圖1），編號分別為BM1、BM2和BM3。圖 4-1 混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石（單位：cm）4.2 監(jiān)測點的建立監(jiān)測點應(yīng)布置在邊坡變形較大、坑邊存在嚴(yán)格控制變形的建筑物以及土質(zhì)相對較差處。在基坑邊坡頂和內(nèi)支撐上布置22個監(jiān)測點，編號分別

9、為東側(cè)為J-1J-33。平面布置見附圖。用膨脹螺栓植入冠梁或護(hù)坡混凝土中，用紅色油漆做標(biāo)記。鋼筋頂部刻十字標(biāo)記。在周邊建筑物上布置18個沉降觀測點。用18螺紋鋼端部磨光滑，折成90度，分別布置于每棟樓承重墻高出±0.000m約400mm500mm區(qū)域。測點安裝如圖（4-2）。圖 4-2沉降點（單位：mm）4.3 監(jiān)測級別及頻率根據(jù)設(shè)計圖紙及國家相關(guān)規(guī)X要求，基坑的檢測級別為二級。預(yù)計基坑有效使用期為六個月，如無異常變形，每開挖一層土方監(jiān)測一次，雨后須加測一次，基坑開挖到底后3天監(jiān)測一次，如有異常，每天監(jiān)測一次，直至變形收斂至正常。具體監(jiān)測頻率視現(xiàn)場施工情況而定。5 監(jiān)測方法及精度論證

10、5.1水平位移觀測方法根據(jù)設(shè)計圖紙及相關(guān)規(guī)X要求，在黃金廣場6#樓基坑支護(hù)工程施工過程中需對場區(qū)內(nèi)及周圍環(huán)境進(jìn)行日常的基坑壁坡頂?shù)乃郊俺两岛椭苓吔ㄖ锍两导皟A斜的常規(guī)監(jiān)測。變形監(jiān)測采用平面導(dǎo)線測量，通過測量距離與方位角，按極坐標(biāo)計算公式可準(zhǔn)確求出每周期各變形點的三維坐標(biāo)：Xp=Dp.coSHzp + XoYp=Dp.SinHzp + Yo Hp=hp+ Zo式中 Hzp-監(jiān)測點至變形點的方位角； Xo、Yo、Zo-監(jiān)測站的坐標(biāo)值求出各監(jiān)測點坐標(biāo)，平差后與初始值對比推算得到樁頂水平位移值。 5.1.1 水平位移精度論證由基坑監(jiān)測平面圖知，以BM1為測站點，BM2為后視點時，10點為最弱點。圖

11、5-1 極坐標(biāo)法觀測原理 全站儀測量坐標(biāo)的計算公式為： = s·cosHap + （1） = s·sinHap + （2）利用誤差傳播定律，可以導(dǎo)出坐標(biāo)測量的中誤差計算公式為：²=²cosHap²+s²sinHap²()²·s·sin2Hap·()²=²sinHap²+s²cosHap²()²·s·sin2Hap·()²=²+²=²+ s²()&#

12、178;式中ms、ma按全站儀的標(biāo)稱精度計算。采用測距精度（2mm+2ppm×D）、測角精度ma的全站儀觀測距離工作基點120m處的監(jiān)測點C23，則監(jiān)測點的點位中誤差計算：² =²+ s²()²由二級觀測點坐標(biāo)中誤差為3mm，即mp不應(yīng)大于3mm。=2mm+2×0.12mm=2.24mms=120m²=2.24²+0.3384 ²93.4即可采用標(biāo)稱測距精度為（2mm+2ppm×D），測角精度不大于3.4的任一全站儀。本次采用GTS-332W型全站儀，其標(biāo)稱測距精度為（2mm+2ppm×

13、;D），測角精度為2。5.2沉降觀測方法沉降觀測采用嚴(yán)格的二等水準(zhǔn)線路測量，測出個監(jiān)測點的高程，平差后與初始值對比推算得到樁頂沉降值。測量路線如圖（見附錄1），分3條路線，第一條以BM1為基準(zhǔn)點C1C10、J14J17、J22和J1閉合到BM1。第二條以BM3為基準(zhǔn)點C11C18、J13和J33閉合到BM3?；觾?nèi)支撐和其他基坑壁的觀測點作為第三條觀測路線。5.2.1沉降監(jiān)測精度論證由水準(zhǔn)路線略圖知線路測站最多的為17站。C7為最弱點。設(shè)最弱點精度為，BM1至C7的中誤1，權(quán)為P；則：²=²+²+²=N·²=·由于從BM1至

14、C7兩端的站數(shù)均為9站所以=·DS1級水準(zhǔn)儀每公里往返測平均高差中誤差為1mm。本次觀測最遠(yuǎn)距離為50m。則每站高差中誤差最大值為=·=0.32mm取1站的高差中誤差作為單位權(quán)中誤差，則：P=帶入公式=得=0.78mm而允許的變形值10mm,取其作為高差中誤差，由于：0.78mm1mm因此本次采用DS1級水準(zhǔn)儀按二等水準(zhǔn)測量施測符合精度要求。5.3基坑周圍建筑物的傾斜觀測當(dāng)建筑物累積沉降達(dá)到預(yù)警值10mm，就要對該建筑物進(jìn)行傾斜觀測。在建筑物頂部和底部安裝觀測點，在合適的地方架設(shè)全站儀，采集兩點的坐標(biāo)差，計算建筑物的傾斜度。對需要進(jìn)行傾斜觀測的一般建筑物，要在幾個側(cè)面觀測。

15、在觀測之前，要用全站儀在建筑物同一個豎直墻面的上、下部位，各設(shè)置一個觀測點。M為上觀測點、N為下觀測點。如果建筑物發(fā)生傾斜，則MN連線隨之傾斜。觀測時，在距離大于建筑物高度1.5倍距離的地方安置全站儀，照準(zhǔn)上觀測點M，用盤左、盤右分中法將其向下投測得N1點，如N1與N點不重合，則說明建筑物產(chǎn)生傾斜, N1與N點之間的水平距離d即為建筑物的傾斜值。若建筑物高度為H，則建筑物的傾斜度為i = d/H6 成果提交根據(jù)圖形和數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析，建筑物是否進(jìn)入穩(wěn)定階段，一般情況，若沉降速率滿足建筑變形測量規(guī)程中對日沉降速率（-0.02-0.04mm/日）的要求,可以認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段，若最后三個周期沉降速

16、率大于其要求,應(yīng)建議繼續(xù)觀測。 1. 每次的監(jiān)測結(jié)果，以文字或表格形式提供。（見附錄3、4） 2. 如監(jiān)測期間發(fā)現(xiàn)變形量達(dá)到或超出預(yù)警值，首先通知，并于第二天以文字形式提供預(yù)警通知。7 人員安排及施工現(xiàn)場注意事項作業(yè)人員必須嚴(yán)格按規(guī)X要求監(jiān)測并進(jìn)行自檢，做到記錄清晰、齊全，計算準(zhǔn)確無誤。檢查員應(yīng)及時對測量成果進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。審核員負(fù)責(zé)報告的審核，把好質(zhì)量的最后一道關(guān)，并在監(jiān)測工作過程中注意以下事項： (1)采用相同的觀測路線和觀測方法。 (2)觀測時應(yīng)選擇同一晴朗天氣時進(jìn)行觀測。 (3)使用同一儀器和設(shè)備。 (4)固定觀測人員，減少人為誤差。 (5)每次觀測前，對所使用的儀器和設(shè)備

17、進(jìn)行檢驗校正，并作出詳細(xì)記錄。 (6)應(yīng)保證觀測數(shù)據(jù)的真實性，并保留原始觀測數(shù)據(jù)，以備查核。 (7)按國家有關(guān)測量規(guī)X進(jìn)行觀測。(8)全站儀在進(jìn)行坐標(biāo)測量時要盡量減少儀器的對中誤差和調(diào)焦誤差的影響，盡量減少測點架設(shè)棱鏡的對中誤差，測量時儀器不能受太陽直射，氣泡應(yīng)嚴(yán)格居中，并在通視良好、成像清晰的有利時刻進(jìn)行。(9)觀測時每次觀測均要對基準(zhǔn)點進(jìn)行邊長、角度檢測檢核，驗證其點位穩(wěn)定可用后才對水平位移觀測點進(jìn)行觀測。(10)每次觀測前按技術(shù)要求對儀器進(jìn)行檢查和校正，觀測應(yīng)遵守“五固定”原則，沉降觀測依據(jù)的基準(zhǔn)點及沉降觀測點，點位要固定；所用儀器、設(shè)備要固定；固定測量人員；固定測量儀器和固定路線；觀測

18、環(huán)境和條件基本相同，以保證觀測結(jié)果精密。(11)水準(zhǔn)儀角是一個變化值，每次作業(yè)前，對角進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)角大于15秒，應(yīng)及時進(jìn)行檢驗校正。布設(shè)觀測路線時，前后視距不超過50，前后視距差不超過2.0，以控制角的誤差影響，同時提高觀測時的成像清晰度。(12)在觀測過程中，也要做到步步有校核。前后視距30m，前后視距差1.0m；同一觀測點的兩次觀測之差不大于1毫米。(13)每測段往返測的測站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，否則應(yīng)加入標(biāo)尺零點差改正。由往測轉(zhuǎn)返測時，兩標(biāo)尺記得互換位置，并重新整平。(14)在同一測站上觀測時，不得兩次調(diào)焦，轉(zhuǎn)動一起的傾斜螺旋和測微鼓時，最后旋轉(zhuǎn)方向是旋進(jìn)。(15)觀測時間及環(huán)境：不在日出前

19、后1小時、中午時分進(jìn)行觀測，更不能在大風(fēng)或有霧的情況下進(jìn)行觀測。(16)為保證水準(zhǔn)尺氣泡穩(wěn)定居中，自制一些簡單的水準(zhǔn)尺輔助標(biāo)桿，以使扶尺員快速穩(wěn)定地豎直標(biāo)尺，提高觀測效率。8 報警制度將允許值的三分之二作為警告值，允許值的三分之一作為基準(zhǔn)值，將警告值和允許值之間稱為警告X圍，實測值落在此X圍，應(yīng)提出警告，說明需商討和采取施工對策，預(yù)防最終位移值超限，警告值和基準(zhǔn)值之間稱為注意X圍，實測值落在基準(zhǔn)值以下，說明基坑是穩(wěn)定的。根據(jù)本工程土質(zhì)條件以及業(yè)主方對基坑的變形要求，本基坑的變形預(yù)警值如表9-1 。根據(jù)本工程土質(zhì)條件以及業(yè)主方對基坑的變形要求，本基坑的變形預(yù)警值如表9-1 。表9-1 基坑變形要

20、求剖面號累計水平位移（mm）水平位移速率（mm/天）連續(xù)3天累計沉降（mm）1-1、2-2222133-3252154-430315周邊建筑10210注：立柱樁的差異沉降：基坑開挖所引起的立柱樁隆起或沉降不得超過10mm，變化速率不得超過2mm/天。在信息化施工中，監(jiān)測后應(yīng)及時對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，判斷監(jiān)測對象的穩(wěn)定性，并及時反饋到施工中去指導(dǎo)施工。9 參考文獻(xiàn)1伊?xí)詵|，李保平，變形監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用，黃河水利2潘正風(fēng)，楊正堯，程效軍，成樞，王騰軍，數(shù)字測圖原理與方法，某大學(xué)3某大學(xué)測繪學(xué)院測量平差學(xué)科組，誤差理論與測量平差基礎(chǔ)，某大學(xué)4孔祥元，郭際明，控制測量學(xué)，某大學(xué)5X正祿，等，工程測量學(xué)，某大學(xué)6顧孝列，鮑峰，程效軍，測量學(xué)（第四版），同濟(jì)大學(xué)7X祖勛，X經(jīng)南，李德仁，陳俊勇，寧津生，測繪學(xué)概論，某大學(xué)附錄1 基準(zhǔn)點布設(shè)示意圖附錄2 水準(zhǔn)觀測線路設(shè)示意圖附錄3 水平位移和沉降觀測監(jiān)測