一、工程概況... 1
二、監測目的... 1
三、方案編制依據... 1
四、監測內容及測點布置... 2
五、項目監測重點、難點及關鍵性技術... 2
六、監控與反分析——信息化施工... 3
七、監測進度計劃及頻率安排... 4
八、報警指標... 4
九、監測方法及監測設備... 5
十、應急預案... 8
十一、監測項目組人員安排... 8
十二、監測質量的保證措施... 8
十三、監測資料... 9
十四、建議... 9
一、工程概況
**工程項目是以辦公、商業為主要功能的綜合性大廈，基坑深*～*m。總占地面積為***m2。塔樓**層，裙樓**層，地下室**層，其中群樓高**m,建筑總高度為**m，屬于一類高層建筑。本工程場地第四系覆蓋層除表層雜填土外，以下分布有海沖積向淤泥、沖積成因的細砂、中粗砂和殘積成因的粉質粘土、下伏基巖為白堊系上統碎屑巖類。地下水屬空隙性潛水和基巖裂隙水，水位變化和水量與大氣降水、潮水有直接的影響，因鄰近珠江，孔隙性潛水與珠江水有直接的水力聯系，地下水位受珠江水位的升降影響。
該工程基礎采用沖孔灌注嵌巖樁，裙樓樁端持力層為中風化巖層，樁徑**m，以進入中風化巖層**m控制；塔樓的樁端持力層為微風化巖層，樁徑1.2m，以進入微風化巖層**m控制。
場地北面和南面數米范圍內遍布磚木結構的民居，西面緊鄰靠地下室邊線分布幾棟*層建筑，基坑開挖，降低地下水位對相鄰建筑將產生不良影響，在基坑支護方案中采用地下連續墻加內支撐的方案。地下連續墻厚**cm，在豎向構件部嵌入微風化巖**m，其余部位嵌入強風化巖不少于**m并低于基坑開挖面不低于**米。
二、監測目的
在基坑開挖施工期間對基坑及周邊環境進行監測，預警并防范過大位移、變形與工程事故的發生，對基坑周邊管線和建筑物變形進行監測，并通過監測，指導施工，實現整個基坑工程的信息化施工。
1.在基坑施工期間確保圍護結構不產生過大的位移和變形。
2.對基坑外管線和建筑物變形進行監測，預警環境問題。
3.對地下水位進行監測。
4.支撐軸力監控。
5.土體分層豎向位移監控。
6.信息化施工。根據監測數據，及時通報施工中出現的問題，以便采取相應的措施。
三、方案編制依據
1、中華人民共和國國家標準《巖土工程勘察規范》（GB 50021-2001）
2、中華人民共和國國家標準《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007-2002）
3、中華人民共和國國家標準《混凝土結構設計規范》（GB 50010-2002）
4、中華人民共和國國家標準《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）
5、中華人民共和國國家標準《工程測量規范》（GB50026-93）
6、廣東省標準《建筑基坑支護工程技術規范》（DBJ/15-20-97）
7、廣州市標準《廣州地區建筑基坑支護技術規定》（GJB-02-98）
8、《基坑工程手冊》（中國建筑工業出版社）。
四、監測內容及測點布置
根據本工程實際情況，并結合國家、省市有關規范及設計要求，確定本項工程監測的主要內容及監測頻率確定如下：
(1)地下管線、地下設施、地面道路和建筑物的沉降、位移；
(2)圍護結構的側向位移(樁體測斜)、圍護樁頂的沉降和水平位移；
(3)水平支撐的應力變化；
(4)基坑外側的土體側向位移(土體測斜)；
(5)坑外地下土層的分層沉降；
(6)基坑內、外的地下水位監測；
(7)基坑內坑底回彈監測。
整個監測過程將自地下連續墻施工開始，到地下結構基本上出±0.00，監測數據基本穩定為止。
表1
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序號
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監測項目
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測點數量
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監測時段
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監測次數
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1
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周邊建筑和管線水平位移
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5
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基坑開挖主體結構施工期
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30
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2
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周邊建筑和管線沉降觀測
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5
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基坑開挖主體結構施工期
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30
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3
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土體分層位移
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8
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基坑開挖主體結構施工期
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30
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4
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深層側向位移（包括支護結構）監測
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17
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基坑開挖主體結構施工期
|
30
|
|
5
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水位觀測
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8
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基坑開挖主體結構施工期
|
30
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6
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支撐軸力監測
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8
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基坑開挖主體結構施工期
|
30
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五、項目監測重點、難點及關鍵性技術
由于本基坑北面、南面及西面數米范圍內遍布磚木結構的民居，附近埋設很多管線，一旦基坑支護結構發生重大變形，將危及周邊建筑及管線，后果不堪設想，因此變形監測的重點和難點為北面和南面水平位移、沉降、水位及深層位移觀測。在此需加強觀測。
另外根據由于該工程靠近珠江邊，水位的變化會引起土體和砂層的流動，引起支護結構的變形，因此對該基坑水位的觀測也是監測的重點。
六、監控與反分析——信息化施工
基坑開挖期間，根據大量的監測數據，利用理論和數值反分析工具預測預報下一步開挖和降水引起的圍護結構位移和變形及地面沉降的發展，隨時掌握圍護結構的位移和地面沉降情況，及時預報施工中出現的問題，判斷結構可能產生變位的原因，信息化指導施工，為有關單位研究對策和采取措施提供依據，防止過大變形和沉降的發生，確保結構本身及周圍環境的安全，是尤為重要的。
圖1是施工監測和信息化施工流程圖，以施工監測、力學計算以及經驗方法相結合為特點。與地面工程不同，在地下工程設計施工過程中，勘察、設計、施工等諸環節允許有交叉、反復。在初步地質調查的基礎上根據經驗方法或通過力學計算進行預設計，初步選定支護參數。然后，還須在施工過程中根據監測所獲 得的關于地層穩定性和支護系統力學和工作狀態及對周圍環境影響程度的信息，對施工過程和支護參數進行調整。施工實踐表明，這種調整和修改是十分必要和有效的。
詳細說明：
1． 圍護墻墻頂水平位移和垂直位移監測點及測量基準點的布置
圍護墻墻頂水平位移與沉降測點，環圍護墻圈頂均勻布設，測點間距大約15m。測量基準點應在施工前埋設，經觀測確定其已穩定時方可投入使用；基準點一般不少于2個，并設在施工影響范圍外，對本工程應設在距基坑20m左右。監測期間應定期聯測以檢驗其穩定性；在整個施工期內，應采取有效保護措施，確保其在整個施工期間正常使用。
2． 支撐軸力監測
根據設計要求，選取有代表性的對撐和斜撐安上軸力計或應變計，量測土體開挖過程中監測支撐內力的變化，確保支撐體系的穩定性。按照設計圖紙布11個點。
3．支護結構深層位移監測（測斜）
觀測圍護結構側向位移的測斜管，按對基坑工程控制變形的要求布置，測斜管長度為14m。
4．基坑外地下水位量測
地下水位觀測井采用鉆孔法埋設，在鉆機引孔至要求深度后，在孔內埋入濾水塑料套管，套管與孔壁間用砂填實，層層之間用粘土隔開，針對本基坑的特點，將水位管的濾水口設置在承壓水或潛水區域分別測量，并做好井口保護工作。
6．鄰近管線監測
監測基坑周圍鄰近管線的沉降和位移變化情況，確保基坑開挖期間鄰近管線的安全。
7．周圍建筑物監測
監測基坑周圍鄰近建筑物的沉降和位移，確保基坑開挖期間鄰近建筑物的安全。
8、土層分層沉降
以分層沉降儀測試各土層的垂直位移，根據垂直位移，判斷施工對土體的回彈、沉降等影響；
七、監測進度計劃及頻率安排
為了保證測量精度，基坑開挖前測讀兩次初始數據。圍護結構施工期間、基坑開挖期間一般每三天觀測一次，基坑開挖至底部且變形穩定后每七天觀測一次。
實際測量頻率根據前兩次測量情況而定。當觀測值相對穩定時，可適當降低觀測頻率；當達到報警指標或觀測值變化速率加快或出現危險事故征兆時，應加密觀測。
八、報警指標
該基坑變形預警值：支護結構累積水平位移值為一級26.5mm，二級35.6m，周邊管線和建筑物累計水平位移不大于20mm,沉降值為16mm；變形速度預警值：基坑開挖支護過程中，連續每天變形速度大于2mm/天；基坑開挖至坑底后，連續每天變形速度大于1mm/天。
主要支撐軸力控制值：
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支撐編號
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ZC1
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ZC2
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ZC3
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ZC6
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ZC6a
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ZC6b
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控制值(kN)
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6770
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7700
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6470
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2600
|
5600
|
4430
|
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預警值(kN)
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5410
|
6160
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5180
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2080
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4480
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3540
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九、監測方法及監測設備
1. 監測設備
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設備名稱
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型號
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測量范圍
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準確度等級
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制造單位
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檢定/校準機構
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備注
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電子水準儀
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DL-101C
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2m～100m
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1.0mm
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日本拓普康公司
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*********
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自由設備
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電子全站儀
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GTS-601
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4000M
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±2.0″
2mm±2PPM.Dmm
|
日本拓普康公司
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*********
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自由設備
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測斜儀
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CX3
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0.1mm
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1.0mm
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北京航天三十三所
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*********
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自由設備
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靜態應變測試儀
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DH3816
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±19999με
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0.5%±3με
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江蘇東華測試技術有限公司
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*********
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自由設備
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鋼尺水位計
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SWJ型
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100m
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1.0mm
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金壇市金源土木工程儀器廠
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*********
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自由設備
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振弦式反力計
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FJ-50型
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8000kN
|
≤2.0%F·S
|
金壇市金源土木工程儀器廠
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*********
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自由設備
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鋼尺沉降儀
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CJY-27型
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0～50M
|
≤0.1％
|
金壇市金源土木工程儀器廠
|
*********
|
自由設備
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2. 水平位移觀測
（A）在場地外圍不受施工影響的穩固處，采用鉆孔置入法埋設三個控制點K1、K2、K3及K4，以K1、K2、K3、K4作為測量控制基準點。點K1、K2、K3組成一個邊角控制網，另外選取K4作為定向及檢查。其觀測技術要求如下表：
|
等 級
|
最弱邊邊長中誤差（mm）
|
平均邊長（m）
|
測角中誤差（″）
|
最弱邊邊長
相對誤差
|
|
二 級
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±3.0
|
200
|
±2.0
|
1：100000
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（B）觀測方法：
1、坐標系統：采用磁北定向的獨立坐標系統，坐標軸與基坑邊線方向一致。
2、觀測方法：分別在基準點K1、K2及K3上設站，按極坐標法進行觀測。
3、儀器設備：采用全站儀，儀器標稱精度為測角±2.0″，測距±2mm±2·PPm·Dmm。
4、位移量計算公式：坐標增量ΔXn=Xn-Xn-1，ΔYn=Yn-Yn-1，選取與基坑邊線垂直方向的坐標增量作為觀測點的本次位移量，各次位移量之和即為該點的累計位移量。
5、測量精度：按《建筑變形測量規程》中二級變形測量的精度要求施測，水平位移觀測的精度為1.0mm。
3．沉降觀測
1、基準點埋設：以基準點K1、K2及K3作為沉降觀測的基準點。
2、沉降觀測點的布設：基坑坡頂沉降觀測與基坑水平位移采用一體化觀測點；
3、精密水準測量
（1）每次沉降觀測前均應對基準點進行聯測檢校，確定其點位穩定可靠后，才對沉降點進行觀測。基準點聯測及沉降點觀測均應組結成附合或閉合水準路線。
（2）采用儀器：用精密自動安平水準儀加GPM3測微器配合銦鋼尺進行觀測。儀器標稱精度為±0.3mm/km，觀測時讀數取至0.01mm。
（3）技術要求：按照二等變形觀測（國家一等精密水準測量）的技術要求施測。各項限差規定如下表所示。
視線長度、前后視距差和視線高度（m）
|
類 別
|
視線長度
|
前后視距差
|
前后視距累積差
|
視線高度
|
|
控制網
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≤25
|
≤1
|
≤2
|
≤0.3
|
|
沉降點
|
≤30
|
≤2
|
≤3
|
≤0.2
|
水準觀測的限差（mm）
|
類 別
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基輔分劃
讀數之差
|
基輔分劃所
測高差之差
|
往返較差及附合
或環線閉合差
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單程雙站所測高差較差
|
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控制網
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0.3
|
0.5
|
0.3
|
0.2
|
|
沉降點
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0.5
|
0.7
|
1.0
|
0.7
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N――代表測站數
（4）每次觀測應固定線路和儀器站位及立尺位置，并盡量不替換觀測人員。觀測時儀器應避免在攪拌機、卷揚機等有震動影響的范圍內設站。
4．以測斜儀測量支護結構水平位移
1、測斜管埋設：在基坑支護結構土體埋設17根測斜管，分別編號為CX1～CX17。測斜管采用和地下連續墻的鋼筋籠一起綁定放下，管頭高出地面20～30cm，然后設置保護箱蓋。
2、測量儀器：北京航天三十三所制造的CX3型測斜儀及讀數儀。
3、測試方法：將儀器探頭沿測斜管內十字定向導槽放至管底（樁底），從底往頂每0.5m測讀一次數據，得到每0.5m的偏斜量；在基坑施工過程中把每次測量值與初值比較，即可得出樁（土）體不同深度處的位移量（測斜管底端埋設在基坑底，管底認為是不動的）。
4、測量精度：位移的測量精度為0.1mm。
5．地下水位觀測
1、水位觀測管的埋設方法：采用100型鉆機鉆孔，孔徑為110 mm。孔深至強風化基巖面或基坑底（約為13米），在孔中放入Ф6mm的PVC管（管壁鉆孔，并加濾網），管外側回填濾料（粗砂）。PVC管口安裝保護蓋。
2、地下水位量測：采用連接萬能表的水位探頭放入水位觀測孔內進行量測。
3、測量精度：5.0mm。
6．支撐軸力觀測
1）儀器布設
支撐軸力測試系統由鋼弦式應變計和量測儀器（接收儀）組成。在鋼支撐加預應力前安裝在支撐上。
2）測讀方法
利用頻率計測讀和計算壓力計值。壓力能夠導致鋼弦自振頻率的變化，通過頻率計測得的頻率值可計算求得壓力。
7．土體分層位移監測
以分層沉降儀測試各土層的垂直位移，根據垂直位移，判斷施工對土體的回彈、沉降等影響；
8．警戒值的確定及應急措施
根據本工程的實際情況，對該工程監測項目提出以下警戒值：
1、水平位移：最大值取26.5mm，警戒值為21mm和最大值取35.6mm，警戒值為28mm，每天發展不得超過5mm；
2、沉降：最大值取16mm，警戒值為15mm，每天發展不得超過3mm；
3、基坑外水位：基坑開挖引起坑外水位下降不得超過2000mm，每天發展不得超過500mm；
4、支撐軸力：ZC1：5410，ZC2：6160，ZC3：5180，ZC6：2080，ZC6a：4480，ZC6b：3540。
當監測項目超過其警戒值時，必須迅速停止開挖，查明原因，對支護方案進行修改，待加固處理后方能進行下一步開挖，一般應急措施有：
1、快速原位回填，保證警戒值不再增大；
2、修改方案，進行加固。
十、應急預案
當基坑變形累計值、變形速率及支撐軸力等指標達到預警值時，將增加監測頻率，必要時，增加監測點的布置。同時及時通知設計方、委托方、監理及施工方，配合采取措施，防止發生安全事故。
十一、監測項目組人員安排
本工程監測項目組人員安排如下；
項目組負責人：***
現場組負責人：***
專業配置和人員分工情況見下表：
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序號
|
工種職能
|
人員
|
|
1
|
水平和垂直位移觀測
|
***
|
|
2
|
內力、軸力、地下水位觀測
|
****
|
|
3
|
支護結構水平位移觀測
|
***
|
|
4
|
土體分層位移觀測
|
***
|
十二、監測質量的保證措施
施工前應對現場進行調查，并作詳細記錄，必要時可拍照、攝像作為施工前檔案資料。在施工前應進行初始觀測，初始觀測不少于二次。各種傳感器在埋設安裝之前都應進行重新標定。水準儀、經緯儀、全站儀、測斜儀除精度滿足要求外，應每年由國家法定計量單位進行檢驗、校正，并出具合格證。在安裝工程中，應對儀器、傳感器、材料、傳輸導線進行圍護性檢驗，以保證儀器質量的穩定性。做好儀器安裝過程的原始記錄。監測工作應固定觀測人員和儀器，采用相同的觀測方法和觀測路線，在基本相同的情況下施測。監測期間應定期對基準點進行聯測以檢驗其穩定性；在整個施工期內，采取有效保護措施，確保其在整個施工期間正常使用。在測點周圍設置明顯標志并進行編號。注意保護測點，嚴防施工時損壞，必要時在測點處砌筑窖井，測讀時打開，平時遮蓋。
觀測時，應按儀器使用程序和儀器生產廠家說明書的要求進行觀測，根據觀測設計對儀器進行基準測讀和定期測讀，確保與觀測儀器相應的最高精度和觀測資料的可靠性。每開始觀測一組新讀數前，應對觀測儀表進行檢驗，以確保其良好的工作性能。觀測數據應記錄在專用的表格中，并隨時和上次的觀測數據進行對比。當出現讀數異常或可疑現象時，應進行重讀，并和上次的觀測數據同時記錄下來。當監測值達到報警指標時，及時簽發報警通知。對所有的不正常影響因素都應作文字記錄。觀測數據應認真計算整理、仔細校核，及時提交當日報表及階段性報告。在報表和報告中，應結合施工工況、天氣情況、周圍環境變化進行綜合分析和判斷，及時提出工程建議。
十三、監測資料
1．監測資料應記錄在專用原始記錄表格內，并存檔以備查用。數據須計算整理、仔細校核、及時提交日報表；結合施工工況、天氣情況、周圍環境變化綜合分析和判斷，提出建議；如監測值達到報警指標時，應及時簽發報警通知。
2．監測工作結束時及時提供完整的監測報告，對最終監測結果進行評述，并提交正式檢測報告10份。
十四、建議
1、由于本基坑四周環境復雜，因此需要對監測點的進行保護；
2、根據由于該工程地質勘察資料，地層中有含砂層，水位較高，水位的變化會引起土體和砂層的流動，引起支護結構的變形，因此，在基坑開挖過程中，需科學合理的指導開挖過程，盡量做到分層開挖，根據監測結果科學分析后，作出開挖方案。
3、由于本基坑情況比較復雜，監測方可以根據監測結果，和設計方、業主方、監測方、施工方等方面協商后，可以適當增加或減少監測點布置及監測頻率。
