千佛山大厦监测方案
高中 其它 13129字 284人浏览 福地7

济 空 千 佛 山 大 厦 项 目

基 坑 监 测 方 案

目录

一、项目概况...................................................................................................................................... 1

1.1 工程概况 . ............................................................................................................................. 1

1.2 基坑概况 . ............................................................................................................................. 1

1.3 基坑周边环境 . ..................................................................................................................... 1

二、监测的目的及依据 . ..................................................................................................................... 2

2.1 监测的目的 . ......................................................................................................................... 2

2.2 编写依据 . ............................................................................................................................. 2

三、监测的项目和内容 . ..................................................................................................................... 2

四、监测精度及方法 . ......................................................................................................................... 3

4.1 平面控制点 . ......................................................................................................................... 3

4.2 水准基准点 . ......................................................................................................................... 5

4.3 监测方法 . ............................................................................................................................. 5

4.3.1 坡顶水平位移 . ......................................................................................................... 5

4.3.2坡顶竖向位移、周边环境监测 . .............................................................................. 6

4.3.3深层水平位移监测 . .................................................................................................. 6

4.3.4锚索内力监测 . .......................................................................................................... 9

4.3.5 巡视检查 . ............................................................................................................... 10

五、观测周期.................................................................................................................................... 11

六、监测报警值................................................................................................................................ 12

七、应急预案.................................................................................................................................... 13

八、监测数据的处理及信息反馈 . ................................................................................................... 14

8.1监测数据的分级管理 . ........................................................................................................ 14

8.2 监测数据的分析和预测 . ................................................................................................... 14

8.3监测数据的反馈 . ................................................................................................................ 14

九、提交成果.................................................................................................................................... 15

十、组织架构及保障措施 . ............................................................................................................... 15

10.1 组织机构和人员设备投入情况 . ..................................................................................... 15

10.1.1 组织机构及人员配置、设备投入 . ..................................................................... 15

10.2 建立保障措施 . ................................................................................................................. 16

10.2.1 测试方法 . ............................................................................................................. 16

10.2.2 测试仪器 . ............................................................................................................. 16

10.2.3监测元件 . .............................................................................................................. 16

10.2.4监测点的保护 . ...................................................................................................... 17

10.2.5数据处理 . .............................................................................................................. 17

十一、作业安全及其他管理制度 . ................................................................................................... 17

十二、合理化建议 . ........................................................................................................................... 18

十三、后附 ....................................................................................................................................... 18

1 一、项目概况

1.1 工程概况

拟建场地南到文化西路,东邻普利海辰大厦,西临佛山街,占地面积约5000m 2。拟建建筑物由1栋高层宾馆楼,2层地下室,基础形式为桩基础或片筏基础,建筑物结构类型为框架结构。

1.2 基坑概况

基坑开挖按一个整体基坑考虑,基坑开挖范围119.6m ×54.6m ;自然地表绝对标高约48.720m ~49.540m (±0.000绝对标高50.900m ),基底绝对标高按34.800m (相对标高-16.100m );基坑挖深约14m ~14.6m 。

1.3 基坑周边环境

拟建场地为拆迁场地,整个场地较开阔,周边环境较复杂,文化西路、佛山街有地下管线,文化西路有地下人防设施。

根据目前总包单位施工现场布置,结合相关图纸量测尺寸:

场区北侧为居民区,地下室轮廓线距北侧用地红线(围墙)最近距离约5.04m ,距离居民楼最近距离约18.4m ;

场区南侧为文化西路,地下室轮廓线距南侧用地红线(围墙)最近距离约

5.35m ;

场区西侧为佛山街,地下室轮廓线距西侧用地红线(围墙)最近距离约6.03m ; 场区东侧北段为空地,地下室轮廓线距东侧用地红线(围墙)最近距离约7.00m ;场区东侧南段为11层的普利海辰大厦(地下2层、天然地基片筏基础,筏板底标高40.200m ,基础埋深约9.8米),地下室轮廓线距东侧用地红线(围墙)最近距离约5.16m ,距离普利海辰大厦外墙最近距离约14.27m ,距离海辰大厦车库外墙(东侧北段)最近约6m ;

2 经初步踏勘,基坑南侧文化西路、西侧佛山街沿线埋设有大量市政管线,管类包括雨水、污水、供电和通讯等。管底埋深约3.0m ,距地下室轮廓线约大于8m ;基坑南侧西段的文化西路地下埋设有人防设施,东西走向,范围约20m ,埋深约3.0m ,距地下室轮廓线约大于7m ;详细参数情况待查。

二、监测的目的及依据

2.1 监测的目的

(1) 根据监测结果,发现可能发生危险的先兆,判断工程的安全性,防止工程破坏事故和环境事故的发生,采取必要的工程补救措施。

(2)以监测的结果指导现场施工,进行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;为甲方,设计方,施工方提供依据。

(3)将现场监测的结果与理论预测值相比较,用反分析法求得更准确设计参数,修正理论公式,指导下一阶段的施工或其它工程的设计施工。

2.2 编写依据

(1)《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012

(2)《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009

(3)《建筑变形测量规范》JGJ8-2007 (以下简称《规范》 )

(4)《工程测量规范》GB 50026-2007

(5)《国家一、二等水准测量规范》GB 12897-2006

(6)《济空千佛山大厦基坑工程设计文件》 济南市勘察测绘研究院

三、监测的项目和内容

(1)基坑坡(桩)顶水平位移监测

3 (2)基坑坡(桩)顶竖向位移监测

(3)周边环境监测

(4)深层水平位移监测

(5)锚杆(索)内力监测

四、监测精度及方法

4.1 平面控制点

埋设:拟在该基坑北侧经七路和东侧纬七路埋设3个以上稳定的控制点;监测过程中要定期检查控制点的稳定性,为保证监测工作的简单易行且提高观测精度的要求、消除测站的对中误差,水平位移控制点尽量采用强制对中的观测墩形式埋设,并宜采用精密的光学对中装置,对中误差不应大于0.5mm 。基准点埋设样图如图1所示。

选用仪器:莱卡TS30全站仪,标称精度:测角0.5″,测距0.37mm+0.14ppm。 联测:控制点定期进行联测,精度应满足《建筑变形测量规范》三级导线测量技术的要求,若不能满足前者要求,也可根据现场情况建立独立的监测控制网。

平差计算:观测数据可利用 “南方平差易”进行严密平差,取得控制点的坐标数据。

基准点埋设样图1

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平面控制网观测技术要求(按照二级要求)

各级测角、测边控制网宜布设为近似等边三角形网,其三角形内角不宜小于30°;当受地形或其他条件限制时,个别角可放宽,但不应小于25°。宜优先使用边角网,在边角网中应以测边为主,加测部分角度,并合理配置测角和测边的精度。后期对水平位移监测控制网进行检测, 边长较差需满足:

∆d/D<1/70000 (mm) (∆d边长较差) 。

各等级控制网适用范围,本基坑按照二级要求布设

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4.2 水准基准点

埋设:水准基准点埋设在施工影响范围以外位置,保证在整个监测过程中的稳定,根据现场情况可采用混凝土普通水准标石,采用深埋式水准标石。

选用仪器:Trimble DiNi03电子水准仪,标称精度:±0.3mm/km,读数精度为0.1mm 。

联测:水准基准点采用独立假定高程基准,采用闭合导(附和)路线进行联测,精度应满足《建筑变形测量规范》二级水准测量技术的要求,往返闭合差应小于0.3n mm 。

平差计算:水准基准点高程通过严密平差得到基坑坡顶水平位移

监测点埋设方法:坡顶水平位移监测点布设在基坑边坡顶部,距离坑开挖上口约30~50cm处,以便于架设对中装置。拟采用长度为50cm 直径20mm 的钢筋,并刻有十字标记,涂红油漆作好点号,测点间距一般在 25-30米左右(根据《建筑基坑工程监测技术规范》要求) , 位移点采用浅埋方法埋设监测标志。其同时用于水平位移监测及竖向位移监测。

4.3 监测方法

4.3.1 坡顶水平位移

极坐标法是利用数学中的极坐标原理,以两个控制点为坐标轴,以其中一个点为极点建立极坐标系,测定观测点到极点的距离,测定观测点与极点连线和两

、B 的方位角

6 πα/1800⨯--=B A B A BA X X Y Y

测定角度β和边长BC ,根据公式

计算BC 方位角: βαα+=BA BC

计算C 点坐标:

()BC B C CO S S X X α∙+=

()BC B C SIN S Y Y α∙+=

4.3.2坡顶竖向位移、周边环境监测

埋设:坡顶沉降监测点同土体水平位移监测点共用,周围构筑物沉降观测点采用植筋的方法布设,管线监测点采用击入界址点钢钉的方法布设。

测试仪器:Trimble DiNi03电子水准仪,标称精度:±0.3mm/km,读数精度为0.1mm 。

观测方法:按《建筑变形测量规范》二等水准测量技术的要求,往返闭合差应小于1.0n mm 要求,形成闭和/附和观测路线,用精密水准仪测出各观测点的高程,经计算后可得到基坑坡顶监测点的沉降或隆起变化情况。

4.3.3深层水平位移监测

(1)测斜管的埋设

测斜管在基坑开挖1周前埋设,埋设时要符合下列要求:1)埋设前检查测斜管质量,测斜管连接时保证上、下管段的导槽相互对准顺畅,接头处密封处理,并注意保证管口的封盖2)测斜管长度与围护墙深度一致或不小于所监测土层的深度;当以下部管端作为位移基准点时,保证测斜管进入稳定土层2~3m ;测斜管与钻孔之间孔隙应填充密实;3)埋设时测斜管保持竖直无扭转,其中一组导槽方向应与所需测量的方向一致。

本次监测测斜管埋设方式主要是绑扎埋设。绑扎埋设通过直接绑扎或设置抱箍等将测斜管固定在支护桩钢筋笼上,入槽孔后,浇注水下混凝土。为了抵抗地下水的浮力和液态混凝土的冲力作用,测斜管的绑扎和固定必须十分牢固,否则

7 很容易与钢筋笼相脱离。

测斜管绑扎埋设示意图

(2)量测方法

1)用模拟测头检查测斜管导槽;

2)使测斜仪测读器处于工作状态,将测头导轮插入测斜管导槽内,缓慢地下放至管底,然后由管底自下而上沿导槽全长每隔1.0m 读一次数据,记录测点深度和读数。测读完毕后,将测头旋转180°插入同一对导槽内,以上述方法再测一次,深点深度同第一次相同。

3)每一深度的正反两读数的绝对值宜相同,当读数有异常时应及时补测。 观测及数据采集技术要求如下:

①初始值测定

测斜管应在测试前5天装设完毕,在3~5天内用测斜仪对同一测斜管作3次重复测量,判明处于稳定状态后,以3次测量的算术平均值作为侧向位移计算的基准值。

②观测技术要求

测斜探头放入测斜管底应等候5分钟,以便探头适应管内水温,观测时应注意仪器探头和电缆线的密封性,以防探头数据传输部分进水。测斜观测时每1.0m 标记一定要卡在相同位置,每次读数一定要等候电压值稳定才能读数,确保读数准确性。

(3)数据处理及分析

首先,必须设定好基准点,围护桩桩体变形观测的基准点一般设在测斜管的

8 底部。当被测桩体产生变形时,测斜管轴线产生挠度,用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角,便可计算出桩体的水平位移。设基准点为O 点,坐标为(X0,Y0),于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定:

∑∑==∆⋅⋅+=+=j i xi

j i xi j f L X L X X 1100sin εα

∑∑==∆⋅⋅+=+=j i yi

j i yi j f L Y L Y Y 1100sin εα

式中 i —测点序号,i =1,2, j ;

L —测斜仪标距或测点间距(m );

f —测斜仪率定常数;

xi ε∆—X 方向第i 段正、反测应变读数差之半;

yi ε∆—Y 方向第i 段正、反测应变读数差之半;

为消除量测装置零漂移引起的误差,每一测段两个方向的倾角都应进行正、反两次量测,即

()()2_i

x i x xi εεε-=∆+

()()2_i y i y yi εεε-=

∆+ 当xi ε∆或yi ε∆>0时,表示向X 轴或Y 轴正向倾斜,当xi ε∆或yi ε∆<0时,表示向X 轴或Y 轴负向倾斜,由上式可计算出测斜管轴线各测点水平位置,比较不同测次各测点水平坐标,便可知道桩体的水平位移量。

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原准线

测斜仪量测原理图

4.3.4锚索内力监测

(1)根据结构设计要求,锚索计安装任张拉端或锚固端,安装时钢铰线或锚索从锚索计中心穿过,测力计处于钢垫座和工作锚之间,如图所示。

锚索测力计安装示意图

(2)安装过程中应随时对锚索计进行监测,并从中间锚索开始向周围锚索逐步加载以免锚索计的偏心受力或过载。

(3)锚索测量及计算

1)MJ-101型振弦式锚索测力计的手工测量CTY-202型或其它型号振弦频率读数仪完成。测量方法请参照相应读数仪的使用说明书,测量完成后,记录传感器的频率值(或频率模数值) 、温度值、仪器编号、设计编号和测量时间。

2)MJ-10l 型振弦式锚索测力的计算公式:

P=K(Fo-Fi )+B

式中:P--被测锚索荷载值(kN);

K--仪器标定系数(kN/F) ;

10 F--锚索测力计三弦实时测量频率模数的平均值相对于基准模数的平均值的变化量(F);

B--锚索测力计的计算修正值(KN)。

F--(F1+F2+F3)/3

注:频率模数F=f2×10-3。

4.3.5 巡视检查

基坑工程施工和使用期内,每天均应由专人进行巡视检查。基坑工程巡视检查包括以下内容:

(1)支护结构

1)支护结构成型质量;

2)混凝土面层有无裂缝出现;

3)土钉、锚索及其周边有无异常;

4)墙后土体有无沉陷、裂缝及滑移;

5)基坑有无涌土、流砂、管涌。

(2)施工工况

1)开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异;

2)基坑开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求一致,有无超长、超深开挖;

3)场地地表水、地下水排放状况是否正常,基坑降水、回灌设施是否运转正常;

4)基坑周围地面堆载情况,有无超堆荷载。

(3)基坑周边环境

1)周边道路(地面)有无裂缝、沉陷;

2)邻近基坑及建(构)筑物的情况。

(4)监测设施

(1)基准点、测点完好状况;

(2)有无影响观测工作的障碍物;

(3)监测元件的完好及保护情况。

11 巡视检查应对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等的检查情况进行详细记录。如发现异常,应及时通知委托方及相关单位。巡视检查记录应及时整理,并与仪器监测数据综合分析。

五、观测周期

(1)根据《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009有关要求,基坑工程监测频率应以能系统地反映监测对象所监测项目的重要变化过程而又不遗漏其变化时刻为准则。依据建设单位的施工进度安排,监测期应从基坑降水开始至基坑回填结束,基坑监测频率应满足相关规范要求,在出现特殊情况时应作必要的调整。监测项目的频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。现将观测频率制定如下:

当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率。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、监测数据变化较大或者速率加快;

3、存在勘察未发现的不良地质;

4、超深、超长开挖或违反设计工况施工;

5、基坑及周边大量积水、长时间连续降雨;

6、基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值;

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7、支护结构出现开裂;

8、周边地面突发较大沉降或出现严重开裂。

在正常施工情况下,基坑监测预计观测次数为60次。出现异常情况(如施工中断等),可减少基坑监测频率,待异常情况排除后,再恢复正常监测。

六、监测报警值

注:1.h 为基坑设计开挖深度,f1为荷载设计值,f2为构件承载能力设计值; 2. 累计值取绝对值和相对基坑深度(h )控制值两者的小值;

3. 当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续3d 超过该值的70%,应报警。

13 注:建筑整体倾斜度累计值达到2/1000或倾斜速率连续3d 大于0.001H/d(H为建筑承重结构高度) 时应报警。

当出现下列情况之一时,必须立即进行危险报警,并应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出现异常情况或基坑出现渗漏、流砂、管涌、隆起或陷落等;

3、基坑支护结构或锚杆体系出现过大变形、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;

6、周边地下水水位降低速率或幅度达到监测报警值,应立即进行回灌井回灌;

7、根据当地工程经验判断,出现其他必须报警的情况。

七、应急预案

(1)当实际监测值超过报警值时,立即口头通知委托单位(或监理单位),24小时内向委托单位(或监理单位)提交一份书面监测成果,2天内提交监测简报,并与委托单位(或监理单位)确定加密监测事宜。

(2)当实际监测值超过预警值时,应立即通知委托单位(或监理单位),由委托单位(或监理单位)报告给设计、安检站等相关部门并协助分析原因;同时,根据合同约定进行加密监测。

14 八、监测数据的处理及信息反馈

8.1监测数据的分级管理

由于本工程施工难度大,监测后对各种监测数据应及时进行整理分析,判断其稳定性并及时反馈到施工中去指导施工。

我们根据既有成功经验对监测进行分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级管理:

在现场监测时间,可根据监测结果所处的管理阶段来选择监测频率,一般Ⅲ级管理阶段监测频率可放宽些;Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数;Ⅰ级管理阶段则应加强监测,通常监测频率为1次/天或更多。

8.2 监测数据的分析和预测

取得监测数据后,要及时进行整理,绘制位移随时间或空间的变化曲线图。 取得足够的数据后,还应根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最终位移值,预测结构和建筑物的安全性,据此确定施工方法。

8.3监测数据的反馈

信息化施工要求以监测结果评价施工方法,确定工程技术措施。因此,对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率(mm/d)等综合判断结构和建筑物的安全状况。

为确保监测结果的质量,加快信息反馈速度,全部监测数据均由计算机管理,并绘制测点位移变化曲线图。

每次监测后及时提交基坑监测简报。为加快信息传递速度,监测简报可采用电子邮件或传真的方式给业主或监理;在下一次监测时再带去简报原件。当整个观测工作结束后,向业主提供正式的总的监测报告。

15 九、提交成果

监测工作结束后提交成果包括:

(1)各监测项目成果表

(2)基坑监测阶段报告

(3)基坑监测最终总结报告

十、组织架构及保障措施

10.1 组织机构和人员设备投入情况

10.1.1 组织机构及人员配置、设备投入

为做好济空千佛山大厦项目基坑监测工作,本项目中投入下列监测人员,其中注册土木(岩土)师2人、注册测绘师1人。组员4人。

项目测量部的组织结构如下

表1:项目测量部组织结构图

根据测量业务的需要,配备了各种测量仪器设备和交通工具,具体见表2项目测量资源配备表。

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表2:项目测量资源配备表

以上测量设备都按规定进行了检测鉴定,处于正常运行状态。后附仪器检定证书

10.2 建立保障措施 10.2.1 测试方法

(1)在测试中固定测试人员,以尽可能减少人为误差;

(2)在测试中固定测试仪器,以尽可能减少仪器本身的系统误差; (3)在测试中固定时间按基本相同的路线,以减少温度、湿度造成的影响; (4)在测试中用相同的测试方法进行测试,以减少不同方法间的系统误差。 10.2.2 测试仪器

(1)使用的测试仪器均由法定计量单位检验合格并在有效期内; (2)每天测试前对使用仪器进行自检,并记录自检情况,使用完毕后记录仪器运转情况;

(3)使用过程中发现仪器异常立即对仪器进行维修或调换外,同时对该仪器当天测试的数据进行重新测试。 10.2.3监测元件

(1)使用出厂标定并得到法定计量单位认可且在有效期内的监测元件; (2)在埋设监测元件前线进行测试,检验合格后方进行埋设,并在埋设完成后立即检查元件工作的正常性;如有异常,换新的监测元件进行重新埋设。

17 10.2.4监测点的保护

基坑工程监测中,应对测点进行现场保护,为此采取以下措施:

(1)为避免泥土、污物或其它物质进入仪器、导向或其它部分,影响测试结果或造成测试无法实施,也为了在使用、施工过程中不轻易遭到破坏,影响监测数据的及时性、完整性和连续性,必须对所有安装埋设监测设施设立保护装置进行保护。

(2)监测点应明确标示监测点的点号,同时在埋设工作完毕后应向各方提交监测实际埋设图纸以供查找。

(3)日常监测过程中经常派人巡视各监测点,及时掌握监测点的完好状况,对破坏的测点应在第一时间内尽可能的替换修补。

(4)除监测单位做好现场监测点的保护措施外,施工单位也应配合、协助监测单位共同做好监测点的保护。加强与施工单位的沟通,了解每天的施工进度情况,对重要工况安排现场监护人员协同施工单位共同保护好监测点。

(5)施工单位应加强对现场施工人员的宣传教育,使其明白监测点对本工程施工中的重要性。

10.2.5数据处理

(1)数据处理以后汇成报告经专项测试人员自检,现场测试负责校核,各项测试人员互检后,方可盖章报送;

(2)测试数据发生异常时,及时与项目审核人、审定人联系,共同协商解决。

十一、作业安全及其他管理制度

我方针对本工程的特点和实际情况,制定确保安全监测的措施,明确各工种在生产活动中应负的安全责任。

(1) 在项目监测全过程中,认真贯彻落实安全生产方针、政策、法规和各项规章制度,结合项目特点,提出有针对性的安全管理要求;

(2)由组长负责安全制度的落实检查;

18 (3) 野外工作开始前,召开由有关人员参加的生产安全会议,强化有关人员的安全意识;

(4) 定期组织安全生产检查,定期研究分析工程中存在的不安全生产问题,并加以落实解决;

(5) 对施工现场的高压电线电缆、煤气、水、通讯光缆等进行了解,确定保持足够的安全距离;

(6) 组织工人学习安全操作规程,教育工人不违章作业。

十二、合理化建议

(1)监测单位对基坑的安全性评价只能根据监测数据和设计提出的报警值及相关规范进行,无法进行具体的数值计算,准确的安全性评价不能代表设计,为确保基坑安全,建议在基坑一旦出现变形异常时,业主立即组织设计等有关单位人员开会,对基坑险情进行分析研究,消除安全隐患。

(2) 因工地现场施工单位出土、搅拌桩施工等活动频繁,机具多,人员多,对监测点有破坏的可能。建议业主责令施工单位注意保护监测设施。如监测设施已妨碍了施工,请务必提前通知我方作适当处理。

(3)因基坑在施工过程中是处于动态的,而设计对于基坑的安全是在一定的假设情况下设计的,在施工过程中难免出现地面超载(如材料对方、车辆停放等)、局部土层软弱、漏(渗)水、支护结构出现质量异常等意外,这些意外情况有可能造成基坑发生安全事故的导火线,故业主或施工单位在施工过程中如发现有这些情况出现,需及时通知我方加密监测,并说明情况,以便采取针对性的监测手段。

十三、后附

基坑监测点平面示意图