深基坑工程試題及深基坑監(jiān)測方案

深基坑變形監(jiān)測方案-1-一、工程概況：本項目為CENTER工程，本子項為通風(fēng)中心；工程號為HB1001，子項號為VX。建設(shè)地點：四川省樂山市夾江縣南岸鄉(xiāng)。通風(fēng)中心長58.60m，寬33.10m，建筑高度（室外地坪至女兒墻）為22.900m，消防高度（室外地坪至屋面面層）為22.200m，地上二層，局部三層。占地面積1956.19㎡，建筑面積4298.00㎡。建筑結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土框架——抗震墻結(jié)構(gòu)，本建筑設(shè)計使用年限為50年，抗震Ⅰ類建筑。二、編制依據(jù)：1、《建筑基坑工程變形技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）2、《城市測量規(guī)范》（CJJ/T8-2011）3、《精密水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB/T15314-940）4、《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）5、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2002）6、《建筑基坑支護技術(shù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）7、基坑支護工程施工方案設(shè)計三、基坑側(cè)壁安全等級劃分：基坑1-2交A-B，1-2交E-F，開挖的基坑深度較大約為8m，放坡系數(shù)80°，近似垂直開挖，如破壞后果較嚴(yán)重，因此側(cè)壁安全等級定為一級，側(cè)壁重要性系數(shù)1.1?；悠渌恢玫貏菹鄬﹂_闊，無相鄰建筑等級評定為二級，側(cè)壁重要性系數(shù)1.0。四、基坑支護方案：放坡體系：根據(jù)設(shè)計圖紙的要求，本工程的基坑放坡為80°，近似垂直開挖，基坑壁失穩(wěn)對周邊有一定危害，采用垂直開挖形成基坑，開挖前必須先對其設(shè)置支擋，保證現(xiàn)有周邊的安全，根據(jù)場地周圍環(huán)境、場地工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)情況。基坑內(nèi)設(shè)置臨時集水坑及排水盲溝，坑底設(shè)集水井和排水溝坑頂設(shè)截水溝的排水系統(tǒng)。五、監(jiān)測目的及要求：5.1監(jiān)測目的在深基坑開挖的施工過程中，基坑內(nèi)外的土體由原來的靜止土壓力狀態(tài)向主動力土壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)變，應(yīng)力狀態(tài)的改變引起的變形，即使采取支護措施，一定數(shù)量的變形總是難以避免的。這些變形包括：深基坑坑內(nèi)土體的隆起，基坑支護結(jié)構(gòu)以及周圍土體的沉降和側(cè)向位移。無論那種位移的量超出了某種容許的范圍，都將對基坑支護結(jié)構(gòu)造成危害。因此，在深基坑施工過程中，只有對基坑支護結(jié)構(gòu)、基坑周圍的土體進行綜合、系統(tǒng)的監(jiān)測，才能對工程情況有全面的了解。確保工程順利進行。5.2深基坑工程監(jiān)測的要求在深基坑開挖與支護工程中，為滿足支護結(jié)構(gòu)及被護土體的穩(wěn)定性，首先要防止破壞或極限狀態(tài)發(fā)生。破壞或極限狀態(tài)主要表現(xiàn)為靜力平行的喪失，或支護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造產(chǎn)生破壞。在破壞前，往往會在基坑側(cè)向的不同部位上出現(xiàn)較多的變形或變形速率明顯增大。支護結(jié)構(gòu)物和被支護土體的過大位移將引起鄰近建筑物的傾斜和開裂。如果進行周密的監(jiān)測控制，無疑有利于采取應(yīng)急措施，在很大程度上避免或減輕破壞的后果。六、工程地質(zhì)概要：6.1本基坑地下水為裂隙潛水型，其主要補給來源為大氣降水。6.2擬建場地淺層土層成份復(fù)雜，基坑工程正式施工前應(yīng)對場地內(nèi)的障礙物作進一步查明并給予清除，以確保圍護體和坑內(nèi)加固等正常施工。七、監(jiān)測內(nèi)容：本工程布設(shè)的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)能及時、有效、準(zhǔn)確地反映施工中圍護體及周邊環(huán)境的動向。為了確保施工的安全順利進行，根據(jù)現(xiàn)場的周邊環(huán)境情況及設(shè)計的常規(guī)要求，共設(shè)置監(jiān)測內(nèi)容如下：護坡的水平和豎向位移監(jiān)測；坑內(nèi)、外地下水位監(jiān)測；基坑臨近建筑的沉降監(jiān)測。7.1圍護頂部的垂直、水平位移監(jiān)測監(jiān)測點埋設(shè)在坡頂，按規(guī)范間距要求布置，沉降、位移監(jiān)測點共計10個測點（沉降、位移監(jiān)測點共用）。測點編號為JKl～JK10。7.1.1垂直位移的監(jiān)測方法采用獨立高程系統(tǒng)，在遠(yuǎn)離基坑的穩(wěn)定區(qū)域選設(shè)置兩組穩(wěn)固水準(zhǔn)點：SJ01高程為449.4879米，SJ02高程為470.969米，SJ03高程為487.996米，SJ04高程為462.3281米。SJ01、SJ02、SJ03、SJ04即為本工程變形監(jiān)測的高程基準(zhǔn)點，各監(jiān)測點的高程是通過高程基準(zhǔn)點形成的一條Ⅱ等水準(zhǔn)閉合線路，由線路中的工作點來測定各監(jiān)測點高程，各監(jiān)測點的初始值取三次觀察平均值。7.1.2測量中的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)等級測點中誤差（mm）每站高差中誤差（mm）往返較差附合或環(huán)線閉合差檢測已測高差較差使用儀器二等±0.5±0.13±0.3√n±0.5√nNA2+GPM3水準(zhǔn)儀注：n為測段的測站數(shù)7.1.2水平位移測量⑴采用軸線投影法：在某條測線兩端遠(yuǎn)處各選定一個穩(wěn)定基準(zhǔn)點A、B，經(jīng)緯儀架設(shè)于A點，定向B點，則A、B連線為一條基準(zhǔn)線。觀測時，在該觀測邊上的各測點設(shè)置覘板，由經(jīng)緯儀在覘板上讀取各監(jiān)測點至A、B基準(zhǔn)線的垂直E，各監(jiān)測點初始值E均為取兩次平均值?！?”表示正向基地位移，“-”表示背向基地位移，本次觀測值與前次觀測值之差為本次位移量，本次觀測值與原始觀測值之差為累計位移量。“+”表示朝向基地位移，“-”表示背向基地位移。⑵采用坐標(biāo)法：對于無法采用軸線投影法觀測的測點，采用坐標(biāo)法觀測。用全站儀架設(shè)于穩(wěn)定基準(zhǔn)點，觀測測點坐標(biāo)，取三次平均值作為初始值。本次觀測值減去前一次的觀測值為本次觀測值位移值，本次觀測值減去原始觀測值為累計位移值。7.1.3觀測點的精度要求及使用儀器測點中誤差（mm）測角中誤差（″）使用儀器1.5±1.8經(jīng)緯儀全站儀(A)水準(zhǔn)點的設(shè)置要求①控制點必須穩(wěn)固，便于保存。②通視良好，便于定期檢驗。③采用強制歸心觀測墩。顧及基坑周邊實際情況，在基坑周邊延長線上穩(wěn)定的位置設(shè)置3個觀測墩，強制歸心觀測墩為混凝土現(xiàn)場澆灌，墩的頂部安裝強制對中裝置，其目的是使儀器嚴(yán)格對中，我們采用插入式對中裝置，其偏心誤差小于0.1mm。(B)觀測點覘牌的設(shè)計測小角的誤差主要來源于照準(zhǔn)誤差，覘牌的設(shè)計應(yīng)具有以下特點：反差大，沒有相位差，圖案嚴(yán)格對中。本工程采用覘牌的設(shè)計為：采用直徑100mm,厚度2.5mm不銹剛，以白色為底色，以紅色為圖案。覘牌設(shè)計、制作完畢后，將其焊接在基坑的支護樁上?；鶞?zhǔn)點、觀測點的埋設(shè)基準(zhǔn)點、觀測點的埋設(shè)見附圖。小角法觀測測小角法是利用精密經(jīng)緯儀精確的測出基準(zhǔn)線與測站點到觀測點之間的微小角度，讀數(shù)取值精確到0.2″.首次觀測4個測回，取平均值，經(jīng)檢查無誤后，檢查偏離值：L=(β/ρ)*S（1）精度估計由于觀測采用強制歸心觀測墩，以及小角度觀測只利用測微器測定，所以誤差主要來源于照準(zhǔn)誤差。①對距離S的精度要求將L=(β/ρ)*S全微分，取中誤差得：ML2=(mβ2/ρ2)*S2+(ms2/ρ2)*β2(2)相對于側(cè)小角(β)，量測具有足夠精度的邊長S是比較容易的。因此，取(β/ρ)*S=3*（ms/ρ）*β，代入（1）式，整理后，得：ms=（ρ*mL）/3.16β(3)由（1）式，得：β=（L*ρ）/S代入（3）式，整理后，得：ms=mL*S/3.16*L寫成相對中數(shù)誤差形式：ms/S=mL/3.16*L因此，要求mL=0.5mm,而設(shè)偏離值L=40mm.則ms/S=1/250,當(dāng)L=100mm,則邊長相對中誤差僅要求ms/S=1/1000。以1/2000的精度測量邊長就滿足測量精度要求。所以，在測小角時，邊長需測一次即可。在以后的各期觀測中，此值可認(rèn)為不變。②觀測小角（β）的精度要求由（2）式略去右邊第二項，得：ML=(mβ/ρ)*S（4）由于測小角的誤差主要來源于照準(zhǔn)誤差，當(dāng)小角度觀測采用測回法時，一測回小角誤差，由誤差傳播定律可知：mβ=mV(5)式中mV為照準(zhǔn)誤差。將（5）式代入（4）式，得：ML=（1/ρ)*S*mV由此可知，測小角的測量精度取決于照準(zhǔn)誤差。取眼睛視力的臨界角為60″，則mV=60″/V,V為放大鏡放大倍數(shù)。本工程采用WILDT3精密經(jīng)緯儀測小角，V=60倍，當(dāng)測站到觀測點的距離為S=120m時，測小角度對偏離值影響為0.58mm。由水平觀測的誤差分析可知：一般情況下，觀測誤差包括：儀器誤差、測站對中誤差、目標(biāo)對中誤差、角度觀測誤差、外界影響等。根據(jù)上述估算，可以滿足邊坡觀測點相對于控制線的一次偏離值的測量精度為±3mm的精度要求。7.2坑內(nèi)、外地下水位監(jiān)測在圍護體內(nèi)側(cè)利用集水井布置水位監(jiān)測孔，共計埋設(shè)2根水位觀測孔，測點編號：GCJ1、GCJ2。7.2.1監(jiān)測方法：為了使地下水位保持適當(dāng)水平，使周邊建筑物及地基處于穩(wěn)定狀態(tài)，同時也為了檢驗止水帷幕的滲漏特性，應(yīng)對坑內(nèi)、外地下水位的動態(tài)變化進行監(jiān)測。在基坑降水前測得各水位孔孔口標(biāo)高及各孔水位深度，孔口標(biāo)高減水位深度即得水位標(biāo)高，初始水位為連續(xù)二次測試的平均值。每次測得水位標(biāo)高與初始水位標(biāo)高的差即為水位累計變化量。7.2.2計算公式：W=WO-Wi式中：W為本次水位標(biāo)高（m）（計算結(jié)果精確至0.01m）WO為水位孔的孔口標(biāo)高（m）Wi為本次水位的深度（m）在日常觀測中均記錄觀測開始、結(jié)束時間、天氣情況，測讀后按觀測點編號記錄在專用記錄紙上。[測量精度]:水位高程中誤差≤±5mm。[報警值]:天氣正常情況下,水位日變化下降值0.5米,即報警。7.3基坑長方向的沉降監(jiān)測在基坑長方向共布置4個沉降監(jiān)測點，編號為JK3～JK7。沉降監(jiān)測方法：由于本工程深基坑降水、開挖，可能引起附近道路路的變形，根據(jù)現(xiàn)場條件并考慮便于觀測等因素，決定采用沉降觀測的方法，在道路沿線設(shè)置沉降觀測點，通過差異沉降量推算兩條道路的傾斜值及傾斜角。7.3.1沉降觀測利用0.5mm級精密水準(zhǔn)儀，通過幾何方法進行觀測。按國家二級水準(zhǔn)測量精度要求及方法實施。測量方法及原理不在復(fù)述。在道路沿線設(shè)置觀測點，用沉降觀測的方法測得各點的差異沉降量。八、監(jiān)測頻率：8.1監(jiān)測期限從基坑開挖開始，到±0.000施工結(jié)束。8.2監(jiān)測頻率監(jiān)測項目監(jiān)測頻率總次數(shù)（次）井點降水地下室施工坡頂監(jiān)測坑外水位布設(shè)測管坑外道路監(jiān)測說明：根據(jù)工程需要，業(yè)主的要求及時調(diào)整監(jiān)測頻率。8.3監(jiān)測警戒值8.3.1基坑周邊環(huán)境監(jiān)測報警值項目監(jiān)測項目支護結(jié)構(gòu)類型一級累計值/mm變化速率/mm·d-1絕對/mm相對基坑深度(h)控制值1墻（坡）頂水平位移放坡、土釘墻、噴錨支護25~350.3%~0.4%5~10護坡樁、灌注樁、排樁錨索25~350.2%~0.3%2~32墻（坡）頂豎向位移放坡、土釘墻、噴錨支護20~350.3%~0.4%3~5護坡樁、灌注樁10~200.1%~0.2%2~33基坑周邊地表豎向位移20~352~34土壓力（60%～70%）f15護坡樁、錨桿內(nèi)力（60%～70%）f2注：1．累計值取絕對值和相對基坑深度(h)控制值兩者的小值。2．當(dāng)監(jiān)測項目的變化速率連續(xù)3天超過報警值的70%，應(yīng)報警。①周邊建（構(gòu)）筑物報警值應(yīng)結(jié)合建（構(gòu)）筑物裂縫觀測確定，并應(yīng)考慮建（構(gòu)）筑物原有變形與基坑開挖造成的附加變形的疊加。②當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時，必須立即報警；若情況比較嚴(yán)重，應(yīng)立即停止施工，并對基坑支護結(jié)構(gòu)和周邊的保護對象采取應(yīng)急措施。a當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到報警值；b基坑支護結(jié)構(gòu)或周邊土體的位移出現(xiàn)異常情況或基坑出現(xiàn)滲漏、流砂、管涌、隆起或陷落等；c基坑支護結(jié)構(gòu)的支撐或錨桿體系出現(xiàn)過大變形、壓屈、斷裂、松弛或拔出的跡象；d周邊建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)部分、周邊地面出現(xiàn)可能發(fā)展的變形裂縫或較嚴(yán)重的突發(fā)裂縫；e根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗判斷，出現(xiàn)其他必須報警的情況。③H為基坑設(shè)計開挖深度，f1為荷載設(shè)計值；f2為構(gòu)件承載力設(shè)計值。8.3.2建筑基坑周邊環(huán)境監(jiān)測報警值：項目監(jiān)測對象累計值（mm）變化速率（mm/d）備注1地下水位變化1000500-2管道位移剛性管道壓力10～301～3直接觀察點數(shù)據(jù)非壓力10～403～5柔性管道10～403～5-3鄰近建筑物位移10～601～3-4裂縫寬度建筑1.5～3持續(xù)發(fā)展-地表10～15持續(xù)發(fā)展-注：建筑整體傾斜度累計值達(dá)到2/1000或傾斜速度連續(xù)3d大于0.0001H/d（H為建筑承重結(jié)構(gòu)高度）時報警。九、測試主要儀器設(shè)備監(jiān)測工程中主要采用的儀器設(shè)備有：序號監(jiān)測內(nèi)容所有儀器設(shè)備讀數(shù)精度1壓頂梁豎向位移、護坡樁豎向位移、工程樁（或承臺）的沉降監(jiān)測水準(zhǔn)儀±0.1mm2壓頂梁水平位移、護坡樁水平位移、工程樁（或承臺）的水平位移經(jīng)緯儀全站儀2″2″3地下水位監(jiān)測電測水位、回彈儀（兩用）±1mm4支撐軸力監(jiān)測GJJ10型鋼筋應(yīng)力計VWS型應(yīng)變計±1％FS十、監(jiān)測工作管理、保證監(jiān)測質(zhì)量的措施10.1監(jiān)測工作管理10.1.1實行項目總工負(fù)責(zé)制監(jiān)測組成員服從項目總工的統(tǒng)一調(diào)配，并在日常監(jiān)測工作中嚴(yán)格按監(jiān)測方案的要求帶領(lǐng)作業(yè)人員實施作業(yè)，并經(jīng)常保持與建設(shè)方及分包單位的聯(lián)系，及時了解場地施工進度，安排與落實監(jiān)測工作的步驟，配合施工的順利進行。10.1.2監(jiān)測過程的質(zhì)量控制作業(yè)人員應(yīng)嚴(yán)格按監(jiān)測方案要求及相應(yīng)規(guī)范進行作業(yè)，發(fā)現(xiàn)超出允許誤差時應(yīng)及時糾正或進行返工。技術(shù)問題由測量負(fù)責(zé)人與項目總工商量后作出決定，測量負(fù)責(zé)人與項目總工實施監(jiān)測過程中的質(zhì)量控制，杜絕質(zhì)量問題的產(chǎn)生。10.1.3文件與資料的管理監(jiān)測工作中的相關(guān)函件、以及日常監(jiān)測工作中的內(nèi)外業(yè)資料等應(yīng)分類裝訂統(tǒng)一管理，或者有計算機備份以防丟失。提交的監(jiān)測成果資料應(yīng)統(tǒng)一格式并進行簽收登記。10.2質(zhì)量保證體系10.3保證監(jiān)測質(zhì)量的措施10.3.1儀器、儀表⑴測點器具埋設(shè)前均預(yù)先進行重復(fù)標(biāo)定，以防質(zhì)量不合格器具的埋入。鉆孔孔深要到位，且孔身要垂直，回填應(yīng)密實。各測點初始值的測定應(yīng)待測點埋設(shè)穩(wěn)定后進行(一般7～10天)。⑵監(jiān)測儀器要經(jīng)國家法定計量檢定機構(gòu)或授權(quán)的計量機構(gòu)進行校準(zhǔn)，并取得《檢定證書》后方可使用。⑶每天的測試之前均應(yīng)對所使用的儀器進行自檢，并詳細(xì)記錄自檢情況，使用完畢后記錄儀器運轉(zhuǎn)情況；⑷使用過程中若發(fā)生儀器異常的情況，除立即對儀器進行維修或調(diào)換外，同時對該儀器當(dāng)天測試的數(shù)據(jù)進行重新測試。10.3.2野外作業(yè)⑴組成強有力的監(jiān)測組，抽調(diào)業(yè)務(wù)水平高，責(zé)任心強，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的人員擔(dān)任監(jiān)測組主要負(fù)責(zé)人。監(jiān)測組的其它管理人員、操作人員具有相應(yīng)的管理水平和技術(shù)操作能力，關(guān)鍵、特殊崗位人員持證上崗。⑵進場前，組織全體人員學(xué)習(xí)監(jiān)測施工的技術(shù)方案，相應(yīng)的作業(yè)程序和有關(guān)規(guī)范、規(guī)程，每個測量人員了解監(jiān)測的總體要求，熟悉各自崗位的職責(zé)、技術(shù)要求和作業(yè)程序，嚴(yán)格按施工組織設(shè)計執(zhí)行。⑶在具體測試中固定測試人員，以盡可能減少人為誤差；⑷在具體測試中固定測試儀器，以盡可能減少儀器本身的系統(tǒng)誤差；⑸在具體測試中固定時間按基本相同的路線，以減少溫度、濕度造成的誤差；⑹具體測試中用相同的測試方法進行測試，以減少不同方法間的系統(tǒng)誤差；10.3.3監(jiān)測元件⑴各類監(jiān)測元件均應(yīng)有詳細(xì)的出廠標(biāo)記記錄并得到法定計量單位的認(rèn)可，有效期應(yīng)滿足工程需要；⑵各類監(jiān)測元件在埋設(shè)前均應(yīng)再次進行測試，經(jīng)檢驗合格方可進行埋設(shè)，埋設(shè)完成后立即檢查元件工作是否正常，如有異常應(yīng)立即重新埋設(shè)。10.3.4監(jiān)測點保護⑴對測量工作中使用的基準(zhǔn)點、工作點、監(jiān)測點用醒目標(biāo)志進行標(biāo)識的同時，對現(xiàn)場作業(yè)的工人進行宣傳，盡量避免人為沉降和偏移，對變化異常的測點除進行復(fù)測外，若發(fā)現(xiàn)已遭破壞，應(yīng)立即進行重新埋設(shè)；⑵在圍檁制作過程中，應(yīng)對埋設(shè)在圍護墻體內(nèi)的監(jiān)測元件進行巡視；⑶在基坑開挖過程中，對布設(shè)有監(jiān)測元件的部位用醒目標(biāo)志進行標(biāo)識。10.3.5資料采集及整理制定有關(guān)質(zhì)量文件和記錄的管理辦法，及時做好各類施工記錄、工程檢驗資料、各類試驗數(shù)據(jù)、鑒定報告、材料試驗單、各種驗證報告的收集、整理、匯總工作。⑴外業(yè)觀測資料在內(nèi)業(yè)計算前均要進行檢查與復(fù)檢，在保證采集數(shù)據(jù)正確的前提下方可進行計算；⑵使用論證通過的專業(yè)軟件對數(shù)據(jù)進行處理；⑶數(shù)據(jù)處理后匯成報告必須經(jīng)過專項測試人員自檢，現(xiàn)場測試負(fù)責(zé)校核，各項測試人員互檢后，方可敲章送出；⑷對施工組織設(shè)計進行會審，及時編制分項施工指導(dǎo)性文件、制定工序質(zhì)量控制文件、編制雨季施工技術(shù)措施，對關(guān)鍵工序進行能力驗證，及時解決