福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书

福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 0 福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 1、工程概况 福州市桂山路道路基坑支护工程位于福州市火车北站东侧。拟建的桂山路建设方案为下挖式穿越地道，地道基坑开挖深度 9 米、宽度 25。在地道基坑开挖施工过程中需对该基坑进行监测，以利于采用信息化设计与施工手段，确保地下施工过程中支护结构、边坡及受影响的邻近建（构）筑物的安全。具体规模、尺寸依设计要求。开挖支护拟采用内支撑的形式。 根据桂山路地质勘察报告，场地地质概况如下： 素 /杂填土：松散 程性质较差 一般。 粉质粘土：可塑状态，工程性质一般 。 淤泥：流塑软塑，承载力低，工程性质很差。 粉质粘土：可塑状态，工程性质一般，局部夹中粗砂。 坡残积砂质粘性土：可塑 程性质尚可。 地道场地地表下 范围内主要分布粉质粘土及淤泥，富水性极弱，为微 道基坑开挖时，基坑内主要水量来源于填土层中上层滞水，水量较小，可在地道基坑周围填土中设置隔水沟等，在基坑内采用明沟集井排水。 本基坑工程安全等级为一级，预计基坑施工监测工期 3 个月。 2、监测目的 本场地为剥蚀残丘与软土交互区，基坑开挖及基础施工期间的安全直接关系到本工 程的安全与顺利完工。 为强化信息化施工，将基础施工风险降低至最小，必须对基坑工程进行监测，随时反映基坑边坡及支护结构体、周边建（构）筑物的变形、福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 1 受力等状态，并将其信息及时反馈给施工、设计、监理及业主等有关单位，依此判断基坑边坡及支护体、周边设施的安全情况，即时指导施工。当出现风险或异常时及时预警预报，以便及时采取有效措施来确保基坑安全，降低风险。 3、监测依据 建筑基坑工程监测技术规范（ 建筑基坑支护技术规程（ 20 岩土工程勘察规范（ 0021 建筑地基基础设计规范（ 0007 建筑变形测量规范（ 城市测量规范（ 工程测量规范（ 本基坑工程勘察及支护设计图纸及有关说明等： 4、监测内容及要求 根据国家有关规范、设计及业主单位要求，并结合本基坑实际情况，拟进行以下项目的监测： 基坑（及其附属结构）监测项目，包括：支护结构墙 (桩 )顶水平位移、支护结构变形、支撑轴力、支撑立柱沉降 、地下水位、土体深层变形、土压力、基坑隆起、钢筋应力监测及设计监测图、施工监测方案和业主要求的其他监测项目； 与区间近接的需重点保护的周边建筑物、构筑物监测项目：沉降、倾斜监测、裂缝监测及设计监测图、施工监测方案和业主要求的其他监测项目； 其他监测项目：道路及地表沉降观测、地下管线沉降监测及设计福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 2 监测图、施工监测方案和业主要求的其他监测项目； 本招标文件、设计图纸、施工监测方案规定的其它内容。 监测数量及点位平面布 置图见附图监测点平面布置图 5、基准点、监测点布设及监控频率、预警值 准点布设原则 沉降基准点必须坚固稳定且便于长期保存，拟在距基坑较远的视野开阔地 50外，变形影响范围以外便于长期保存的高架桥桥墩位置，至少做 3 个永久性的标志。 准点的埋设 根据国家标准建筑变形测量规范（ 并结合本工程周边建筑物分布情况，在工程压力传播范围以外预先合理埋设至少三个永久性高程基准点，组成该工程沉降观测的基准点。每隔 1 个月对以上各点进行联测检核。 图 1 墙水准标志 斜 福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 3 为了解基坑支护系统的安全状态，使施工顺利进行，支护结构及其邻近土体水平位移观测是一项重要的指标。本次拟 在基坑边沿土体内埋设满足要求的测斜管， 每根长度约为 15用精度为 斜管埋设 可在支护桩体内及桩外侧土体中埋设。 灌注桩测斜管（上下口密封）冠梁图 2 支护桩桩体水平位移监测布置示意图 桩身内埋设测斜管方法（如图 2）为：定位将测斜管绑扎在桩钢筋笼的主筋上，管头高出冠梁面 1020死管底校准测斜管方位下桩的钢筋笼浇注桩身混凝土 管口用 200 200 100铁盒保护 测读初始值。校准测斜管方位时，测斜管内的十字槽的一边应垂直压顶梁。 基坑外侧 土体内埋设测斜管方法为： 在支护桩墙体外侧土体内将 斜管上下端用盖子封好，接头处用防水胶带密封，然后回填沙石， 根据工程实际情况，可选择上述任一方法 埋设测斜管。 量精度 位移的测量精度为 试方法：将仪器探头沿测斜管内十字定向导福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 4 槽放至管底（ 桩底），从底往顶每 到每 基坑施工过程中把每次测量值与初值比较，即可得出桩体不同深度处的位移量。 试方法 采用孔底为假设不动点，以孔顶平面位移值作为测斜修正值的测斜方法。测试时采用带导轮的测斜探头按 取 0、180双向读数。在基坑开挖前，完成测斜数据初始值测定工作，并确定初始值。 原理简述如下：测斜仪按 将测斜管分成了 图 3），每个测段的长度 500某一深度 位置上所测得的两对导轮（ 500间的倾角 i，通过计算可得到这一区段的变位 i。 计算公式为： 图 3 测斜原理图 水平位移监测频率：开挖深度为 05测项目的监测频率为 1次 /2天；开挖深度超过 5测项目的监测频率为 1次 /1天。基坑底板浇筑后的 7天内，监测项目的监测频率为 1次 /1天； 714天内，监测项目的监测频率为 1次 /2天； 1428天内，监测项目的监测频率为 1次 /3天；超过 28天，监测项目的监测变形后曲线测斜仪基准线 l 福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 5 频率为 1次 /5天。 遇险 加密，基坑开挖前，监测项目均应测得不少于 2次的初始值。预计监测 30次。正 常情况下每逢观测日提交上次观测成果，遇险情况当天提交观测成果。 顶水平和竖向位移 由于基坑受开挖影响，基坑内外受力平衡被打破，周边土体会向基坑方向移动，同时在边沿有可能出现滑动面，引起沉降，因此需在坡顶设置位移监测点，具体数量依据要求确定。 点位用 22 的钢筋打在基坑周边不易破坏的地方，埋设深度在 50 100围用混凝土包住，等强度达到 70%以上时即可进行首次测量，记下原始数值，作为基坑的初始（未变形）的数值。用 密水准仪测量监测点沉降，用具有较高精度的北光经纬仪采用视准线法 或坐 标法 测量监测点水平位移情况， 用水准仪按二等水准闭合路线方法测试竖向位移（即沉降）。 测量频率同上，共约 30 次。正常情况下每逢观测日提交上次观测成果，遇险情况下当天提交观测成果。 坑内水平支撑轴力监测 应力计埋设：支撑梁扎好钢筋笼后，在上、下对称埋设位置处用绑扎法连接上钢筋计；应力计缆线用细塑料管保护，置于钢筋间并用绑扎线固定；各线头置于施工不易碰撞处。 监测仪器：使用振弦式读数仪。 监测原理：基坑开挖后，支撑梁发生作用。支撑梁所受的压应力越大，应力计里的钢弦越松，由振弦式读数仪测得的应力计频率 也就越小。因此，根据事先关于应力计的应力与频率之间的率定关系，由测得的应力计频率就可求得应力计的应力，再根据相关的理论公式推算出钢筋混凝土的应力值。 护桩桩身监测 支护桩桩身应力，拟采用预埋应力 /应变计的方法，每根埋设 4 个，根数按设计要求。 有关轴力、应力的监测初拟按 30次计。多道支撑的按设计与业主要求。 福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 6 边建（构）筑物沉降监测 主要采用在建（构）筑物上标识或埋入标识的方式，对周边道路、地面及地下管线等沉降进行监测，必要时辅以照片、素描等手段。具体布点位置与数量依据现场条件布设。监测次数暂 按 16 次。 下水位监测 拟布置 24/8 个水位观测点，埋设方法类测斜管，采用水位计进行量测，测量次数约 16 次。同时，在监测期间，如有专门降水工程，则建议该项目由降水施工单位负责，以利于安全。 方法：将电测水位计的探头沿孔套管缓慢放下，当探头接触水面时，蜂鸣器响，读取孔口标志点处测尺读数 a，测得管口标高 H，水位标高即为 位标高之差即是水位的变化数值。测量精度： 测预警预报 基坑围护结构或边坡顶部水平位移监测报警值：支护桩支护段的累计值为 20mm/d。 基坑支护结构或 边坡顶部竖向位移监测报警值：支护桩支护段的累计值为 6mm/d。 基坑深层水平位移报警值：累计值为 24mm/d。 地下水位监测报警值：累计值为 100000mm/d。 周边建筑位移监测报警值：累计值为 10mm/d。 周边建筑倾斜度监测报警值：累计值为 2/1000或倾斜速率连续 d（ 以上监测项目的变化速率连续 3天超过该值 70%，应报警。 以上为暂定，将依据国 家规范及设计要求、专家论证意见确定。 以上各点布设位置如监测点平面图。监测工作将持续到基坑施工至止。 6、监测数据整理与分析 福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 7 向位移（即沉降）数据整理分析 将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值。从而确定出沉降量。 某个观测点的每周期沉降量： c I I N 表示某个观测点， I 表示观测周期数 (I 1， 2， 3 )且 累计沉降量： C c (n)， n 表示观测点号。 根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。 绘制时间 沉降曲线；绘制时间 位移曲线，统计沉降量及位移量。 根据沉降量统计表和沉降曲线图，预测建筑物的沉降趋势。定期将建筑物 的沉降情况及时的反馈到有关主管部门，正确地指导施工。 利用沉降曲线计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度： q=， 别为 m， n 点的总沉降量； m， n 点的距离。 必须提高首次观测精度，否则会出现曲线在首次观测后即发生回升、至第三次后曲 线又逐渐下降的现象，从而使得观测成果存在较大误差。如曲线回升超过 5将第一次观测结果作废，而采用第二次作为首次观测结果；如曲线回升在 5，则可初测标高调整到与第二次观测标高一致。 观测曲线在中途突然回升。这主要是由于水准点或观测点被碰动所导致， 而且是因为水准点低于碰前的标高及观测点标高碰后高于碰前的标高。出现上述情况后应选择其他水准点继续观测；若是观测点被破坏，则应另行埋设福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 8 观测点进行观测。 曲线自某点起渐渐回升，一般是由于水准点下降所导致。如采用设置于建筑物上的水准点，则是有建筑物尚未稳定 而下沉；或者新埋设的水准点有埋设地点不当，时间不长，以致发生下沉现象。水准点逐渐下沉，而且沉降较小，但建筑物初期沉降较大，即当建筑物沉降量大于水准点沉降量时，曲线不发生回升，后期由于建筑物沉降逐渐稳定，如水准点继续下沉，则曲线会发生回升。对由于水准点下沉造成曲线回升，应测出其下沉量，以便修正观测点标高。因此在选择或埋设水准点时，应保证其稳定性。 观测后期曲线呈现波浪起伏趋势，这是由于后期建筑物下沉极微小或已经接近稳定，从而使得观测的正常误差显得比较突出所导致。处理这种情况时，应根据整个情况进行分析，决定自 某点起将波浪线改成水平线。 平位移数据整理与分析 提供最大水平位移、位移速率及最大水平位移深度，遇位移速率超过报警值时，还提供水平位移与深度关系曲线、水平位移时程曲线。 平支撑轴力 其中支撑轴力按下式计算： 式中： N 支撑轴力（ 混凝土轴心抗压强度标准值（ N/ 钢筋计压力平均值 （ N）； 钢筋计截面面积（ ； 钢筋弹性模量（ N/ 0 与应力峰值相应的混凝土应变，通常取0= )1()2 200 （）（福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 9 纵向主筋截面面积（ 支撑截面面积（ 下水位监测数据整理与分析 地下水位监测应提供基坑外地下水位值及水位升降值。 测报告 观测数据当天填入规定的记录表格，并及时提供给业主、设计、监理及施工单位。基坑挖土施工开始后，每一周提供基坑开挖一周监测阶段总结报告，具体内容包括一周时间内所有监测项目的发展情况，内力或变形最大值以及最大 值位置。监测过程中如测量值大于控制值时，应及时通知建设、监理、设计及施工等单位以便采取应急补救措施。 基坑监测结束后提交监测报告，其内容包括工程概况、工程地质条件、遵循的标准文件及技术要求、测试目的与内容、测试仪器及测试方法、资料整理及成果分析、结论及建议等。 7、监测点保护措施 对于地 面或地层中测点（孔、管），应在地面设置醒目的测点保护墩，同时挂设测点标识牌，防止施工破坏。 安设轴力计等带有导线的监测元器件时，应在安装完成后将同一断面测点电缆编号后集中引至地表固定，并进行显著标志，确保导线在土建施工中不被破坏。如导线破损或断裂，应及时采用同型号导线对接后引出，确保监测元器件安全及监测工作的顺利进行。 监测测点均位于土建施工范围内，加之工程施工环境复杂，施工机械多，因此测点保护十分重要。除在施工中严格执行以上各项保护措施外，仍需同现场监理及施工单位加强沟通，施工单位应指派专人负责监测配 合事宜，并加强对现场施工方工作人员的思想认识教育，大力强调监测点保护对工程安全稳定的重要性，将监测点保护工作贯彻到第一线，确保整个工程在施工过程中始终处于安全可控状态。 福州市桂山路道路工程基坑支护监测技术设计书 10 为保证监测数据的有效性，合理准确的反映基坑变形状态，监测点应及时布设于设计位置，所以应和施工方及相应技术负责人随时沟通联系，掌握各道工序的施工进度。为有效解决同施工单位的配合问题，监测项目部设专人同施工单位就相关问题进行接洽，并按照相关程序及安全、文明、质量要求处理相关事宜，真正做到“服务施工”，同时在进行监测工作时遵守施工单位现场 各项规章制度，杜绝违章操作等现象。 具体保护措施，如设置警示牌，下图所示： 8、业主与施工单位应提供的配合要求 工地现场必须做到三通一平；协调周边监测点的保护； 负责墙体水平位移测点的放样；在整个开挖施工期负责测斜管的保护； 协调竖向与水平位移测点的保护；基坑内外地下水位测点的放样；协调做好水位测点的保护； 负责基坑水平支撑内钢筋计埋设点的放样；在绑扎有测点布置的水平支撑钢筋笼时，及时通知