第八章基坑變形監(jiān)測(cè)

第三節(jié)監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)一、監(jiān)測(cè)方案的原則、步驟和內(nèi)容

(1)監(jiān)測(cè)方案制定的原則監(jiān)測(cè)方案規(guī)定了監(jiān)測(cè)工作預(yù)期目標(biāo)、擬采用的技術(shù)路線和方法、工作內(nèi)容和開展計(jì)劃，以及所需的經(jīng)費(fèi)投入等，其制定必須建立在對(duì)工程場(chǎng)地地質(zhì)條件和相鄰環(huán)境，包括地下管線和地表構(gòu)筑物分布狀況，以及主體建筑物樁基和地下室詳盡的調(diào)查和掌握基礎(chǔ)之上，同時(shí)還需與工程建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位，以及管線主管單位和道路監(jiān)察部門充分地協(xié)商。(2)監(jiān)測(cè)方案制定的主要步驟

a.收集和閱讀有關(guān)場(chǎng)地地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和周圍環(huán)境的有關(guān)材料。包括地質(zhì)報(bào)告、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙、主體結(jié)構(gòu)樁基與地下室圖紙、綜合管線圖、基礎(chǔ)部分施工組織設(shè)計(jì)等；

b.現(xiàn)場(chǎng)踏勘。重點(diǎn)掌握地下管線走向，與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及相鄰構(gòu)筑物狀況；

c.擬定監(jiān)測(cè)方案初稿，提交工程建設(shè)單位等討論審定。初步通過后提交由市政道路監(jiān)察部門召集主持，煤氣、電纜、電訊。上水、下水等地下管線主管單位參加的協(xié)調(diào)會(huì)議。方案通過后形成會(huì)議紀(jì)要，監(jiān)測(cè)工作始能正式實(shí)施；

d.監(jiān)測(cè)方案在實(shí)施過程中可以根據(jù)實(shí)際施工情況適當(dāng)予以調(diào)整與充實(shí)，但大的原則一般不能更，特別是埋設(shè)元件的種類和數(shù)量、測(cè)試頻率和報(bào)表數(shù)量等應(yīng)嚴(yán)格按商定的方案實(shí)施。3)監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

盡管各個(gè)工程的監(jiān)測(cè)重點(diǎn)有所差異，但就監(jiān)測(cè)方案涉及的范圍而言，一般應(yīng)包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：

a.工程概況(主體結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件)b.監(jiān)測(cè)目的

c.監(jiān)測(cè)內(nèi)容的確定

d.監(jiān)測(cè)方法(元件埋設(shè)、監(jiān)測(cè)儀器、測(cè)試頻率)e.施測(cè)部位和測(cè)點(diǎn)布置的確定

f.監(jiān)測(cè)周期、預(yù)警值及報(bào)警制度等實(shí)施計(jì)劃的制定

g.監(jiān)測(cè)成果提交(當(dāng)日?qǐng)?bào)表、監(jiān)測(cè)總結(jié)報(bào)告)二.監(jiān)測(cè)內(nèi)容和方法的確定

監(jiān)測(cè)方案的制訂應(yīng)充分滿足如下要求：確?；庸こ痰陌踩唾|(zhì)量，對(duì)基坑周圍的環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)所采取的各種假設(shè)和參數(shù)的正確性，并為改進(jìn)設(shè)計(jì)、提高工程整體水平提供依據(jù)。對(duì)于具體一個(gè)基坑工程，可以根據(jù)地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境以及允許的經(jīng)費(fèi)投入等有目的、有側(cè)重地選擇其中的一部分，可參照下表實(shí)施。序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工基坑開挖水泥土圍護(hù)墻板式支護(hù)體系放坡開挖1圍護(hù)墻(邊坡)頂水平位移必監(jiān)必監(jiān)必監(jiān)2圍護(hù)墻(邊坡)頂沉降必監(jiān)必監(jiān)必監(jiān)3立柱沉降必監(jiān)4圍護(hù)墻側(cè)向位移可選必監(jiān)5土體深層側(cè)向位移可選可選可選6支撐或錨桿軸力必監(jiān)7基坑內(nèi)外地下水位必監(jiān)必監(jiān)必監(jiān)8孔隙水壓力可選可選可選9圍護(hù)墻體土壓力可選10坑底隆起(回彈)可選11裂縫監(jiān)測(cè)鄰近建筑物可選可選必監(jiān)12鄰近地面可選可選可選可選13鄰近建筑物沉降必監(jiān)必監(jiān)必監(jiān)必監(jiān)14鄰近地下管線水平、豎向位移必監(jiān)必監(jiān)必監(jiān)必監(jiān)表8-3基坑工程等級(jí)劃分及變形監(jiān)控允許值三、施測(cè)位置與測(cè)點(diǎn)布置原則

1.樁墻頂水平位移和沉降樁墻頂水平位移和垂直沉降是基坑工程中最直接、最重要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容。測(cè)點(diǎn)一般布置在將圍護(hù)樁墻連接起來的混凝土圈梁上，水泥攪拌樁、土釘墻、放坡開挖時(shí)的上部壓頂上。采用鉚釘槍打入鋁釘，或鉆孔埋設(shè)膨脹螺絲，也有涂紅漆等作為標(biāo)記的。測(cè)點(diǎn)的間距一般取為8-15m，可以等距離布設(shè)，亦可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)通視條件、地面堆載等具體情況隨機(jī)布置。有水平支撐時(shí)，測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在兩根支撐的中間部位。立柱沉降測(cè)點(diǎn)應(yīng)直接布置在立柱樁上方的支撐面上，對(duì)多根支撐交匯受力復(fù)雜處的立柱應(yīng)作重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，用作施工棧橋處的立柱也應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。2．樁墻深層側(cè)向位移樁墻深層側(cè)向位移監(jiān)測(cè)，亦稱樁墻測(cè)斜。通常在基坑每邊上布設(shè)1個(gè)測(cè)點(diǎn)，一般應(yīng)布設(shè)在圍護(hù)結(jié)構(gòu)每邊的跨中處。對(duì)于較短的邊線也可不布設(shè)，而對(duì)于較大的邊線可增至2～3個(gè)。原則上，在長(zhǎng)邊上應(yīng)每隔30～40m布設(shè)1個(gè)測(cè)斜孔。監(jiān)測(cè)深度一般取與圍護(hù)樁墻深度一致，并延伸至地表，在深度方向的測(cè)點(diǎn)間距為0.5～1.0m。

3.結(jié)構(gòu)內(nèi)力

對(duì)于設(shè)置內(nèi)支撐的基坑工程，一般可選擇典型支撐進(jìn)行軸力變化監(jiān)測(cè)，以便掌握支撐系統(tǒng)的受力狀況。測(cè)點(diǎn)的布置主要由平面、立面和斷面三方面因素所決定：平面指設(shè)置于同一標(biāo)高內(nèi)量測(cè)桿件的選擇原則上應(yīng)參照設(shè)計(jì)方案中支撐內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，選擇軸力最大的桿件監(jiān)測(cè)。立面指基坑豎直方向不同標(biāo)高處支撐監(jiān)測(cè)的選擇，應(yīng)對(duì)各道支撐都進(jìn)行監(jiān)測(cè)。斷面應(yīng)布設(shè)在支撐的跨中部位，對(duì)監(jiān)測(cè)軸力的重要支撐，宜同時(shí)監(jiān)測(cè)其兩端和中部的沉降和位移。

采用土層錨桿的圍護(hù)體系，每道土層錨桿中都必須選擇兩根以上受力具有代表性的錨桿進(jìn)行監(jiān)測(cè)。4.土體分層沉降和水土壓力測(cè)點(diǎn)布設(shè)

a.應(yīng)緊鄰圍護(hù)樁墻布設(shè)，土壓力盒應(yīng)盡量在施工圍護(hù)樁墻時(shí)埋設(shè)在土體與圍護(hù)樁墻的接觸面上；

b.主要布設(shè)在最大彎矩和反彎點(diǎn)的位置；水土壓力最大位置；變截面或配筋率改變的位置；結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐或拉錨所在的位置；

c.土體分層沉降還應(yīng)在各土層的分界面布設(shè)測(cè)點(diǎn)；

d.孔隙水壓力一般布設(shè)在土層中部。

5．土體回彈回彈測(cè)點(diǎn)宜按下列要求在有代表性的位置和方向線上布設(shè)：

1）在基坑中央和距坑底邊緣1/4坑底寬度處及特征變形點(diǎn)必須設(shè)置，方形、圓形基坑可按單向?qū)ΨQ布點(diǎn)，矩形基坑可按縱橫向布點(diǎn)，復(fù)合矩形基坑可多向布點(diǎn)，地質(zhì)情況復(fù)雜時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加點(diǎn)數(shù)；

2）基坑外的觀測(cè)點(diǎn)，應(yīng)在所選坑內(nèi)方向線上的一定距離（基坑深度的1.5～2.0倍）布設(shè)；

3）當(dāng)所選點(diǎn)遇到地下管線或其他建筑物時(shí)，可將觀測(cè)點(diǎn)移到與之對(duì)應(yīng)方向線的空位上；

4）在基坑外相對(duì)穩(wěn)定或不受施工影響的地點(diǎn)，選設(shè)工作水準(zhǔn)點(diǎn)，以及為尋找標(biāo)志用的定位點(diǎn)。(6)坑外地下水位監(jiān)測(cè)井的布設(shè)布設(shè)在止水帷幕外，井深在常年水位以下4～5m即可。(7)環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)包含基坑開挖3倍深度以內(nèi)的范圍，建筑物以沉降監(jiān)測(cè)為主，測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在墻角、柱身、門邊等外形凸出部位?？傊?，在測(cè)點(diǎn)布設(shè)時(shí)應(yīng)盡量將樁墻撓曲、支撐軸力和圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、土體分層沉降和水土壓力等測(cè)點(diǎn)布置在相近的范圍內(nèi)，形成若干系統(tǒng)監(jiān)測(cè)斷面，以便監(jiān)測(cè)結(jié)果相互對(duì)照，相互檢驗(yàn)。四.監(jiān)測(cè)期限和頻率(1)基坑開挖前埋設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)并讀取初值。(2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和沉降、深層側(cè)向位移監(jiān)測(cè)貫穿基坑開挖到主體結(jié)構(gòu)施工到±0.00的全過程。監(jiān)測(cè)頻率為：

a.基坑開挖到澆筑完主體結(jié)構(gòu)底板，每天監(jiān)測(cè)1次；

b.澆筑完主體結(jié)構(gòu)底板到主體結(jié)構(gòu)施工到±0.00，每周監(jiān)測(cè)2～3次；

c.各道支撐拆除后的3天到一周，每天監(jiān)測(cè)1次。(3)周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)周期為圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工到主體結(jié)構(gòu)施工到±0.00，周圍環(huán)境的沉降和水平位移需每天監(jiān)測(cè)1次；建筑物傾斜和裂縫的監(jiān)測(cè)頻率為每周監(jiān)測(cè)1～2次。(4)支撐軸力和錨桿拉力的監(jiān)測(cè)周期從支撐和錨桿施工到全部支撐拆除實(shí)現(xiàn)換撐，每天監(jiān)測(cè)1次。(5)地下水位的監(jiān)測(cè)周期是整個(gè)降水期間，或從基坑開挖到澆筑完主體結(jié)構(gòu)底板，每天監(jiān)測(cè)1次。當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏水的現(xiàn)象時(shí)，需加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。(6)土體分層沉降、深層沉降表測(cè)回彈、水土壓力、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測(cè)一般也貫穿基坑開挖到主體結(jié)構(gòu)施工到±0.00的全過程，監(jiān)測(cè)頻率為：

a.基坑每開挖其深度的1/5～1/4，或在每道支撐(或錨桿)施工間隔的時(shí)間內(nèi)測(cè)讀2～3次，必要時(shí)可加密到每周監(jiān)測(cè)1～2次；

b.基坑開挖的設(shè)計(jì)深度到澆筑主體結(jié)構(gòu)底板，每周監(jiān)測(cè)3～4次；

c.澆筑完主體結(jié)構(gòu)底板到全部支撐拆除實(shí)現(xiàn)換撐，每周監(jiān)測(cè)1次。5.預(yù)警值和預(yù)警制度(1)預(yù)警值

a.支護(hù)樁：水平位移速度不超過2mm/d。

b.周圍建筑物沉降速度不超過3mm/d，房屋差異沉降不超過1/1000。允許值為12mm，報(bào)警值為10mm，當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)到報(bào)警值立即停止開挖，及時(shí)采取補(bǔ)救措施。建筑物周邊地面沉降量不允許超過30mm。

c.支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移總量應(yīng)小于挖深的0.3％，報(bào)警值為挖深的0.22％。

d.另外，對(duì)于測(cè)斜光滑的變化曲線，若曲線上出線明顯的折點(diǎn)變化，也要做報(bào)警處理。

e.可參照下表進(jìn)行報(bào)警。位移是主要的預(yù)警值

經(jīng)驗(yàn)類比值是根據(jù)大量工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累而確定的預(yù)警值，如下一些經(jīng)驗(yàn)預(yù)警值可以作為參考：①基坑圍護(hù)墻測(cè)斜：對(duì)于只存在基坑本身安全的測(cè)試，最大位移一般取80mm，每天發(fā)展不超過10mm。對(duì)于周圍有需嚴(yán)格保護(hù)構(gòu)筑物的基坑，應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象的需要來確定。例如上海市地鐵一號(hào)線隧道，周圍施工對(duì)其影響所造成的位移不得超過20mm。

1.煤氣管道的沉降和水平位移：均不得超過l0mm，每天發(fā)展不得超過2mm；

2.自來水管道沉降和水平位移：均不得超過30mm，每天發(fā)展不得超過5mm；

3.基坑內(nèi)降水或基坑開挖引起的基坑外水位下降不得超過1000mm，每天發(fā)展不得超過500mm；

4.基坑開挖中引起的立柱樁隆起或沉降不得超過l0mm，每天發(fā)展不得超過2mm；

基坑工程等級(jí)劃分及變形監(jiān)控允許值表8-6重力式擋墻最大水平位移預(yù)估值墻的縱向長(zhǎng)度≤30m30～50m>50m土層條件良好地基(0.005～0.01)H(0.010～0.015)H>0.015H一般地基(0.015～0.02)H(0.02～0.025)H>0.025H軟弱地基(0.025～0.035)H(0.035～0.045)H>0.045H表8-7建筑物的基礎(chǔ)傾斜允許值建筑物類別允許傾斜多層和高層建筑物H≤24m0.00424m<H≤60m0.00360m<H≤100m0.002H>100m0.0015高聳建筑物H≤20m0.00820m<H≤50m0.00650m<H≤100m0.005100m<H≤150m0.004150m<H≤200m0.003200m<H≤250m0.002注：1.H為建筑物地面以上高度；

2.傾斜是基礎(chǔ)傾斜方向二端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。(2)預(yù)警制度預(yù)警制度宜分級(jí)進(jìn)行，如深圳地區(qū)深基坑地下連續(xù)墻安全性判別給出了安全、注意、危險(xiǎn)三種指標(biāo)，達(dá)到這三類指時(shí)，應(yīng)采取不同的措施，如：達(dá)到報(bào)警值的80％時(shí)，在監(jiān)測(cè)日志上作上預(yù)警記號(hào)，口頭報(bào)告管理人員；達(dá)到預(yù)警值的100％時(shí)，除在監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表上作報(bào)警記號(hào)外，寫出書面報(bào)告和建議；達(dá)到預(yù)警值的120％時(shí)，除在監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表上作報(bào)警記號(hào)，寫出書面報(bào)告和建議外，應(yīng)通知主管工程師立即到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，召開現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議，研究應(yīng)急措施。第四節(jié)監(jiān)測(cè)報(bào)表與監(jiān)測(cè)報(bào)告一、監(jiān)測(cè)報(bào)表監(jiān)測(cè)報(bào)表一般形式有當(dāng)日?qǐng)?bào)表、周報(bào)表、階段報(bào)表，其中當(dāng)日?qǐng)?bào)表最為重要，通常作為施工調(diào)整和安排的依據(jù)。周報(bào)表通常作為參加工程例會(huì)的書面文件，對(duì)一周的監(jiān)測(cè)成果作簡(jiǎn)要的匯總，階段（月報(bào)表）報(bào)表作為某個(gè)基坑施工階段監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的小結(jié)。監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表應(yīng)及時(shí)提交給工程建設(shè)、監(jiān)理、施工、設(shè)計(jì)、管線與道路監(jiān)察等有關(guān)單位，并另備一份經(jīng)工程建設(shè)或現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師簽字后返回存檔，作為報(bào)表收到及監(jiān)測(cè)工程量結(jié)算的依據(jù)。報(bào)表中應(yīng)盡可能配備形象化的圖形或曲線，如測(cè)點(diǎn)位置圖或樁墻體深層水平位移曲線圖等，使工程施工管理人員能夠一目了然。報(bào)表中呈現(xiàn)的必須是原始數(shù)據(jù)，不得隨意修改、刪除，對(duì)有疑問或由人為和偶然因素引起的異常點(diǎn)應(yīng)該在備注中說明。測(cè)點(diǎn)編號(hào)初讀數(shù)/mm本次讀數(shù)/mm增量/mm速率/(mm/天)測(cè)點(diǎn)編號(hào)初讀數(shù)/mm本次讀數(shù)/mm增量/mm速率/(mm/天)

測(cè)點(diǎn)位置簡(jiǎn)圖

備注

測(cè)試日期

報(bào)表編號(hào)

××工程基坑圍護(hù)樁墻頂水平位移和沉降現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)當(dāng)日?qǐng)?bào)表測(cè)試單位：

測(cè)試人員：

填表人員：

審核審定：

二、監(jiān)測(cè)曲線在監(jiān)測(cè)過程中除了要及時(shí)出各種類型的報(bào)表、繪制測(cè)點(diǎn)布置位置平面和剖面圖外，還要及時(shí)整理各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的匯總表和以下一些曲線。

1.各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目時(shí)程曲線；

2.各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的速率時(shí)程曲線；

3.各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在各種不同工況和特殊日期變化發(fā)展的形象圖（如圍護(hù)墻頂、建筑物和管線的水平位移和沉降用平面圖，深層側(cè)向位移、深層沉降、圍護(hù)墻內(nèi)力、不同深度的孔隙水壓力和土壓力可用剖面圖）。

三、監(jiān)測(cè)報(bào)告在工程結(jié)束時(shí)應(yīng)提交完整的監(jiān)測(cè)報(bào)告，監(jiān)測(cè)報(bào)告是監(jiān)測(cè)工作的回顧和總結(jié)，監(jiān)測(cè)報(bào)告主要包括如下幾部分內(nèi)容：

1.工程概況；

2.監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和各測(cè)點(diǎn)的平面和立面布置圖；

3.所采用的儀器設(shè)備和監(jiān)測(cè)方法；

4.監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法和監(jiān)測(cè)結(jié)果匯總表和有關(guān)匯總和分析曲線；

5.對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià)。

實(shí)例2：全站儀觀測(cè)基坑工程

圖為南京市某建筑物基坑工程全站儀觀測(cè)平面示意圖。該工程基坑開挖面積近2000m2，基坑支護(hù)采用深攪施工，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用φ700雙軸深層攪拌樁，重力墻的墻寬度為3.2m，水泥摻入比為15%，基坑開挖深度為5m。下面簡(jiǎn)單介紹該基坑工程變形監(jiān)測(cè)的實(shí)踐。（2）邊角后方交會(huì)監(jiān)測(cè)工作基點(diǎn)（測(cè)站點(diǎn)）的穩(wěn)定性（1）用全站儀監(jiān)測(cè)水平位