基坑变形监测技术方案定稿版Word文档格式.docx
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第1层,素填土(Q42M1):
杂色,含煤屑、砖块、植物根、灰渣等,稍湿、稍密、欠固结。
实测标贯击数介于5~7击,平均5.7击。
静力触探侧壁阻力74.6KPa,锥尖阻力1.39MPa
第2层,粉质粘土(Q4lal+pl):
褐黄色,含云母、氧化铁、氧化铝等,可塑,中等压缩性,无震摇反应,有光泽,干强度及韧性中等。
实测标贯击数介于4~10击,平均6.8击。
静力触探侧壁阻力113.9KPa,锥尖阻力1.74Mpa。
第3层,粉质粘土(Q4lal+pl):
褐红色,含云母、氧化铁、氧化铝等,可塑,中等压缩性,无震摇反应,有光泽,干强度及韧性中等。
实测标贯击数介于6~19击,平均12.4击。
静力触探侧壁阻力92.8KPa,锥尖阻力1.81Mpa。
第4层,粉质粘土(Q3al+pl):
褐色,含云母、氧化铁、氧化铝等,可塑,中等压缩性,无震摇反应,有光泽,干强度及韧性中等。
实测标贯击数介于12~28击,平均19.6击。
静力触探侧壁阻力99.8KPa,锥尖阻力1.94Mpa。
第5层,粉质粘土(Q3al+pl):
褐灰色,含云母、氧化铁、氧化铝等,可塑,中等压缩性,无震摇反应,有光泽,干强度及韧性中等。
实测标贯击数介于25~34击,平均27.7击。
第6层,粉质粘土(Q3al+pl):
地层厚度及埋深见下表:
层号
项目
层厚
(米)
层底高程
层底埋深
承载力特征值
(kpa)
最大值
3.80
924.08
70
最小值
2.70
922.07
平均值
3.44
922.66
6.80
917.68
9.80
110
5.60
916.21
9.20
6.08
916.58
9.52
8.30
911.13
17.80
140
5.40
908.11
15.00
7.87
908.71
17.39
10.40
906.21
27.60
170
2.30
898.24
20.00
6.52
902.12
23.98
8.90
896.23
36.40
200
2.40
889.47
30.00
5.28
893.35
32.76
未穿透该层,最大揭露厚度3.8m
230
地基土分布均匀,场地稳定,地下水稳定水位标高920.44-921.78米,建筑场地类别为III类。
场地工程地质条件详见附件2。
2.2基坑周边环境
本工程基坑周边环境较复杂,南部与景山花园及通信小区毗邻,西部及北部与府秀江南前期住宅楼相邻,东部与防爆电机厂原有建筑相邻。
3、监测依据及目的
3.1监测依据
本次监测点布设、监测项目、监测方法及精度等均依据国家现行规范规程及其它有效文件进行,主要如下:
(1)《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)
(2)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)
(3)《工程测量规范》(GB50026-2007)
(4)《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
(5)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006)
(6)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)
(7)《建筑地基基础勘察设计规范》DBJ04-258-2008
(8)长治市潞安鸿源房地产开发有限公司潞安府秀江南小区三期车库基坑支护工程监测招标文件CZYJ-LY-20121202001
3.2监测目的
所谓基坑监测是指在基坑开挖施工过程中,借助仪器设备和其它一些手段对围护结构、周围环境(土体、建筑物、构筑物、道路、地下管线等)的应力、位移、倾斜、沉降、开裂及对地下水位的动态变化、土层孔隙水压力变化等进行综合监测。
具体监测目的如下:
(1)对基坑围护体系及周边环境安全进行有效监护
在深基坑开挖与支护施筑过程中,必须在满足支护结构及被支护土体的稳定性、避免破坏和极限状态发生的同时,不产生由于支护结构及被支护土体的过大变形而引起邻近建筑物的倾斜或开裂及邻近管线的渗漏等。
因此,基坑开挖过程中进行周密的监测,可以保证在建筑物和管线变形处在正常范围内时基坑的顺利施工,在建筑物和管线的变形接近警戒值时,及时采取对建筑物和管线本体进行保护的技术应急措施,在很大程度上可以避免或减轻破坏的后果。
(2)为信息化施工提供参数
基坑施工总是从点到面,从上到下分工况局部实施。
基坑工程监测不仅即时反映出开挖产生的应力和变形状况,还可以根据由局部和前一工况的开挖产生的应力和变形实测值与预估值的分析,验证原设计和施工方案正确性,同时可对基坑开挖到下一个施工工况时的受力和变形的数值和趋势进行预测,并根据受力、变形实测值和预测结果与设计时采用的值进行比较,必要时对设计方案和施工工艺进行修正。
(3)验证有关设计参数,为建设单位相关工程提供借鉴
因基坑支护结构设计尚处于半理论半经验的状态,基坑周围土体的变形也还没有成熟的计算方法。
因此,在施工过程中需要知道现场实际的受力和变形情况。
支护结构上所承受的土压力及其分布,受地质条件、支护方式、支护结构刚度、基坑平面几何形状、开挖深度、施工工艺等的影响,并直接与侧向位移有关,而基坑的侧向位移又与挖土的空间顺序、施工进度等时间和空间因素等有复杂的关系,现行设计分析理论尚未完全成熟。
对于某一基坑工程,在方案设计阶段需要参考同类工程的图纸和监测成果,在竣工完成后则为以后的基坑工程设计增添了一个工程实例。
现场监测不仅确保了本基坑工程的安全,在某种意义上也是一次1:
1的实体试验,所取得的数据是结构和土层在工程施工过程中真实反应,是各种复杂因素影响和作用下基坑系统的综合体现,因而也为建设单位其它基坑工程积累了第一手资料。
4、监测内容及项目
为了及时收集、反馈和分析周围环境要素在施工中的变形信息,实现信息化施工并确保施工安全,综合本工程周边环境状况及围护结构和支护体系的特点,遵照设计及《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第4.2.1条的相关要求,本工程共进行如下几项基坑监测工作:
(1)、周边环境监测
A、周边既有建筑物变形监测;
B、基坑外地下水水位监测;
C、基坑外土体表面变形监测;
(2)、围护结构监测
A、围护桩(边坡)顶部水平位移监测;
B、围护桩(边坡)顶部竖向位移监测;
C、围护桩(边坡)深层水平位移监测;
D、基坑内地下水位监测。
5、监测实施方案
5.1周边环境监测
(1)、周边既有建筑物变形监测
A、监测范围
按照《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第5.3.1条规定:
从基坑边缘以外1-3倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境应作为监测对象;
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99第3.8.2条规定:
从基坑边缘以外1-2倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。
综合上述两条文内容要求,我公司本着对于基坑工程周边环境的监测范围既要考虑基坑开挖的影响范围,保证周边环境中各保护对象的安全使用,也要考虑到监测成本的原则,本次对基坑边缘以外2倍基坑开挖深度范围内的既有建筑物作为监测对象,必要时可扩大监测范围。
监测包括的周边既有建筑物有:
府秀江南小区A-11、A-12、B-2、C-1四栋钢筋混凝土框剪结构住宅楼,金海岸游泳馆,防爆宾馆,景山花园小区二栋6层砖混结构住宅楼,通信小区一栋6层砖混结构住宅楼。
B、监测内容
周边建筑的监测项目分别为竖向位移、倾斜和水平位移。
《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第4.2.1条规定,对于二级基坑周边既有建筑物的监测内容为应测建筑物的竖向位移,宜测建筑物倾斜与水平位移。
基坑开挖后周边建筑竖向位移的反应最直接,故需进行监测;
考虑到既有建筑物的结构刚度和基础刚度较大,本次采用通过观测基础差异沉降进而推算建筑物的倾斜;
而周边建筑水平位移在实际工程中不常见,而且发生量也较小,故本次监测不包括建筑物的水平位移内容。
C、监测目的
利用光学水准仪器,实测被监测对象高程并计算高程变化量,从而掌握被监测对象在垂直方向随时间变化的位移量和位移速度。
D、沉降监测点的布设
按照《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第5.3.3条与《建筑变形测量规范》JGJ8-2007第5.5.2条内容之规定,结合本工程实际情况,本着确保建筑基坑安全和保护基坑周边环境,做到成果可靠、经济合理的原则,本次监测点按如下方案进行布设:
虽然府秀江南A-11、A-12、B-2、C-1住宅楼距离基坑开挖边界较近,但考虑到其已采用CFG桩进行了地基处理,有效桩长12米,桩端在本基坑开挖底面标高下近6米,对抵抗地基土变形起到了有利作用,且其上部结构为框剪结构,属柔性结构体系,自身对变形承受力较强,故本次监测点仅在基坑边缘30米范围内进行布设,考虑到建筑物纵轴垂直基坑边缘线的A-11、A-12住宅楼其差异沉降表现较其它建筑明显,故其监测点间距定为15米;
B-2、C-1住宅楼纵轴与基坑开挖边线平行,其沉降表现形式应为均匀沉降,且可以明确判定建筑物的水平位移方向,故按照《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第5.3.3条与第5.3.4条及《建筑变形测量规范》JGJ8-2007第5.5.2条之规定,本次B-2、C-1住宅楼监测点结合建筑物形状及变形缝位置进行布设,点距20-40米,并确保一侧墙体的监测点不少于3点;
通信小区与景山花园小区三栋6层砖混结构住宅楼,基础形式为筏板基础,基础刚度相对较大,同时沉降表现也应为均匀沉降,且距基坑边缘距离较大,变形总量较小,故其监测点间距按30米左右进行布设;
金海岸游泳馆与另一办公楼为地上2层砖混结构建筑,条形基础,抗变形能力相对较差,故本次监测点间距取规范要求的小值15米。
共布62个监测点。
详见“潞安府秀江南三期地下车库基坑支护工程监测点布置平面图”)。
E、建筑物垂直位移、水平位移监测测点埋设
对于建筑物上已有的施工时预埋的测点应尽可能利用。
新制作的测点呈“L”形,长边深入建筑内,短边作为测量用,短边顶部呈凸球状,兼作水平位移监测点时应作“十”刻划。
测点安装步骤如下:
1)用冲击钻或电锤,在建筑物墙(柱)面进行钻孔,孔径大小与测点膨胀螺杆外套外径配套;
2)将膨胀螺杆打入已钻孔径内,为保证螺杆外套与墙体紧密连接,必要时可使用快干胶水;
3)将测点螺杆旋入膨胀外套内,最终使测点弯钩保持竖直状态且与外套紧固连接。
在满足测量要求的前提下,可采用射钉枪、冲击钻等将射钉、螺丝固定在建筑物上。
建筑物垂直位移、水平位移监测测点埋设注意事项:
1)测点应布设在建筑物主体结构上,对外有装饰表面层的,钻孔应穿透该层,钻至主体结构;
2)测点的埋设需注意周围是否留有足够立尺空间和具备良好的通视条件;
3)测点埋设后,需待其稳定后方能使用。
F、监测方法
我公司进行建筑物沉降观测使用的仪器是美国天宝TrimbleDINI03型高精度电子水准仪(精度:
±
0.3mm/km往返,视准线误差i角2.0″,自动安平水准仪补偿误差0.4″/1′),精度满足特级水准观测,见右图。
监测前首先建立垂直位移监测网,主要技术指标应满足《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009与《建筑变形测量规范》JGJ8-2007要求。
利用该监测网对垂直位移基准点和工作基点进行定期校核。
水准基点是垂直位移监测的基准点,应按规定要求进行埋设,并应进行定期联测,校核水准基点稳定状况;
水准基点位置选择首先应布设在监测对象的沉降影响范围以外,确保坚固稳定;
第二,力求通视良好,与监测点接近,距离不宜超过100m,以保证监测量精度;
同时避免将水准基点设在低洼容易积水处。
工作基点是直接用于测定监测点的相对稳定的测量控制点,宜布置在变形区附近且相对稳定的地方,其高程尽可能接近监测点的高程。
垂直位移基准点和工作基点(或部分线路参与监测点),应形成一个或多个闭合或附合路线,其中以闭合路线为佳,特别困难的监测点可以采用支水准路线往返测量。
垂直位移水准基准点应均匀布设于基坑开挖深度3倍范围以外不受施工影响的区域,且不少于3点。
水准点埋设深度不宜小于1m,标石基底宜用水准基准点埋设示意图20cm厚素砼浇实,或设于影响区外沉降稳定的建(构)筑物结构上。
水准点标石的形式可按有关测量规范、规程执行。
在施工前开始前对各观测点进行初次观测(至少两次),并取二次观测平均值为该点初始值,其后各观测点各次观测值之间、与初始值之间进行对比计算,可得到各次变形值、累计变形值及变形量曲线。
垂直位移监测注意事项:
1)整个监测期间,应做到固定监测仪器、固定监测人员、固定监测路线和测站、固定监测周期或调整后的周期及相应时段;
2)定期进行基准点校核检查和仪器的校验;
3)记录每次测量时的气象情况、施工进度和现场工况,以供分析监测数据时参考;
4)在大气稳定和成像清晰的条件下观测,雾、雨、雪天气不宜观测;
5)避免阳光爆晒、雨水淋湿仪器,严禁照准镜头对向太阳;
6)测站不准离人;
7)观测开始前仪器进行一定时间的晾置,使仪器温度与外界环境保持一致。
(2)、基坑外地下水水位监测
A、监测目的
地下水位观测反映的是基坑开挖过程中基坑外侧的水位变化情况。
通过利用水位监测系统(水位计、水位孔)定期量测水位监测孔的水位埋深,掌握各水位孔地下水位随时间变化的量值及变化速度,从而达到以下目的:
1)检验坑内降水施工的实际效果;
2)检验坑内降水对坑外地下水位的影响范围和程度;
3)检验基坑止水帷幕的止水、隔水效果,避免施工对周围环境造成影响。
B、仪器设备
水位管:
水位管一般由PVC工程塑料制成,包括实管、滤水管和束节及封盖。
1)实管管径50~70mm,滤水管尺寸与实管相同;
2)滤水管管身打有6~8列直径为6mm左右的滤水孔,纵向孔距50~100mm。
相邻两列的孔交错排列,呈梅花状布置,便于土中水流入管内;
3)滤水管埋设时应在滤孔外包上土工布,起到滤层的作用;
4)束节套于两节主管的接头处,起着连接、固定作用;
5)承压水水位管也可采用铁质管材,接口采用焊接方式,滤水管外包网布。
水位计:
公司使用美国Sinco水位计(分辨率:
2mm)。
1)测头:
由金属车制而成,内部安装了水阻接触点,当触点接触到水面时,便会接通接受系统,当触点离开水面时,就会自动关闭接受系统;
2)电缆:
由钢尺和导线采用塑胶工艺合二为一,水位计电缆刻度及数值由激光标注,标注数值单位为厘米,每个数字同时代表2mm刻度;
3)接收系统:
由音响器和LED指示灯组成,音响器由蜂鸣器发出连续不断的蜂鸣声响或LED指示灯发光,两者可通过拨动开关来选用,不管用何种接受系统,测量精度是一致的;
4)绕线盘部分:
由绕线圆盘和支架组成,绕线圆盘由铁皮冲压制成,支架由钢管制成。
C、监测方法
1)测试方法
a.水位的初次测读应在水位孔安装埋设完成后至少一周后进行;
b.应首先利用水准仪测读水位孔管口高程;
c.按下电池试验按钮,检查电池电量是否充足,当电池良好时,显示灯和蜂鸣会被激活;
d.拧松水位计绕线盘后面螺丝,让绕线盘能够自由转动;
e.打开水位计电源,设置灵敏度在“5~6档”之间;
f.将水位计测头放入水位管内,手拿钢尺电缆,让测头缓慢向下移动;
g.当测头的触点接触到水面时,接收系统的音响器便会发出连续不断的蜂鸣声;
h.读出测头接触水面时钢尺电缆在管口处的读数,即为管内水面相对管口的埋深。
2)水位高程计算
Hw=Hg-h
式中:
Hw—水位高程,单位:
m;
Hg—管口高程,单位:
h—管内水面到管口距离,单位:
m。
两次管内水位高程的差值,即为该水位孔水位的本次变化量,本次水位的高程与初始水位高程的差值即为累计变化量。
3)水位监测注意事项
a.开关旋钮同时用来调整灵敏度,对导电能力强的水应选择低的灵敏度,避免错误触发;
对导电能力差的水用高的灵敏度;
b.水位计使用2节AA电池,按试验按钮检查,如显示灯和蜂鸣不能被激活,则按如下步骤更换电池:
用硬币或螺丝刀打开电池盖(逆时针转动1/4圈);
更换电池,“+”极向外,盖上盖子;
c.水位管的管口要高出地表并做好防护墩台,加盖保护,以防雨水、地表水和杂物进入管内;
d.水位管处应有醒目标志,避免施工损坏;
e.在监测了一段时间后,应对水位孔逐个进行抽水或灌水试验,看其恢复至原来水位所需的时间,以判断其工作的可靠性。
D、监测点布置
按照《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第5.2.11条第2款之规定:
基坑外地下水位监测点应沿基坑、被保护对象的周边或在基坑与被保护对象之间布置,监测点间距宜为20m-50m;
当有止水帷幕时,宜布置在止水帷幕的外侧约2m处。
考虑到本场地含水层岩性为粉质粘土,属弱透水地层,其渗透系数小,地下水迳流缓慢,且含水地层为可塑状态,结构较致密,水位不会发生急剧变化,故水位监测点按50米间距布置,共布基坑外水位监测点12点。
详见“潞安府秀江南三期地下车库基坑支护监测点布置平面图”。
根据太原市兴华岩土工程勘察质量检测有限公司2012年10月提交的《长治潞安府秀江南小区三期工程C-2、C-3、C-4、C-6、C-7、C-8、C-10、A-13、幼儿园、地库岩土工程勘察报告》所述,勘察期间为丰水期,地下水稳定水位埋深5.2-5.5米,稳定水位标高920.44-921.78米,地下水类型属上层滞水。
基坑开挖期间为枯水期,水位较勘察期间会有所降低,故我公司在计算井管埋置深度时,地下水稳定水位按6.5米埋深考虑,本次基坑外水位监测点埋设滤水管在水位下长度不小于5米,水位管埋深不小于13米。
E、监测孔埋设方法
监测孔位的钻孔使用SH-30型钻机锤击成孔,孔径110mm,步骤如下:
1.前期准备
1)了解监测要求,明确需开监测孔径尺寸、孔深及回填材料、回填要求等,由监测项目经理对钻机操作人员进行书面监测孔要求交底;
2)依据监测要求,配备相应机具、设备和仪器;
3)现场踏勘,了解场地地质分层、浅层管线分布、有无障碍物和现场是否具备作业空间等信息;
2.定位
1)监测孔位的放样可采用丈量进行测放;
2)开孔孔位与设计位置偏差不大于50mm;
3)因故变更孔位必须征得委托方及相关方的书面同意,并对新孔位进行确认。
3.钻机安装
1)平整钻机安装场地;
2)钻架竖立前,检查钻机各连接接件是否紧固;
3)钻架竖立时,统一指挥,互相协调,确保安全;
4)钻机安装后,必须保持平稳,不发生倾斜、位移;
5)全面检查各部件安装是否正确,之后空载运转试车。
4.成孔
1)钻头放入人工开挖的探坑中,开动机器钻进,出土;
2)浅层如为回填杂土,易发生塌孔现象时,应下放配套护筒,护筒内径应大于钻头外径100mm以上;
3)钻进时根据不同的地层应选用不同的技术参数;
4)钻进过程中发现钻进速度明显改变时,均应准确记录有关情况;
5)钻孔要求孔壁光滑。
若孔口段要求扩孔,扩孔段与钻孔要求同心;
6)终孔时,应由监测人员对深孔进行验收,合格后方可提钻。
5.其他
1)成孔需保证倾斜度不大于1°
;
2)成孔后,应在第一时间进行该监测项目下管安装、埋设工作,避免孔底出现塌孔现象;
3)回填完成并稳定后,应在管口砌筑必要的保护结构(如窨井、护管等),以保护管口不受损坏。
(3)、基坑外土体变形监测
土体变形监测包括土体表面的沉降监测以及深层土体水平位移(测斜)监测。
A、土体表面沉降监测
1)监测点布设
基坑外土体表面沉降监测目的、监测仪器、监测方法与周边建筑物沉降观测相同。
《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第5.3.8条规定:
基坑周边地表竖向位移监测点宜按监测剖面设在坑边中部或其他有代表性的部位,监测剖面应与坑边垂直,数量视具体情况确定,每个监测剖面上监测点数量不宜少于5个。
结合基坑周边环境本次地表沉降观测共布置3条监测剖面,每个监测剖面上监测点数量为5个,监测点间距5米,最内侧监测点距基坑边缘3米。
对于通视条件不好的基坑南部,本次监
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