基坑边坡监测施工方案.doc

贵州创艺华夏高层综合楼
基坑施工边坡监测方案

一、工程概况
1、工程概况：
该工程位于贵阳市神奇路与青云路之间，距离神奇路及青云路人行道均为5.0米，东面靠纪念塔大剧院的市政道路，西面紧邻圣沣酒店。基坑支护由贵州省建筑工程勘察设计研究院设计，拟建建筑规划用地面积9501.1㎡，总建筑面积57288.28㎡，地下室设计3层，层高从上至下分别为6.0m、4.2m、4.2m。设计±0.000标高相当于黄海高程1056.90m，地下室底板标高为1042.50m。基坑开挖后将形成14.4m深的基坑边坡，北侧边坡AB段长112.0m，西侧边坡AE段长50.0m，东侧边坡BC段长19.7m，南侧边坡CD段长71.6m，DE段长60.4m，边坡总长度为313.70m（边坡各区段划分详见总平面布置图）。
2、边坡支护设计概况
本工程基坑按照各区段与周边环境位置的不同要求，设计方案分别为：
（1）、北侧AB、东侧BC段基坑深度为14.4m，基坑设计为冠梁+短桩+一排锚杆+岩石锚杆+挂网喷浆的支挡结构。其中AB该段紧邻神奇路，人行道下1.85米处有电缆、排水及煤气等管网，该段布置为一排桩径1.2m的短桩嵌入地面以下深约5.0m、间距为2.5m的短桩。 BC段紧邻大剧院的市政道路，设计布置为一排桩径1.2m的嵌入地面以下深约7.0m、间距为2.5m的短桩。桩顶均设置高0.5m，宽1.0m的环梁，并在桩顶设置一排全粘结锚杆，桩底下为岩石锚杆+挂网喷浆。AB、BC段短桩混凝土强度均为C30，主筋为20φ28钢筋，箍筋设置内外箍，内箍为φ12@200，外箍为φ10@150，桩顶上的锚杆为一排2φ28，全粘结，锚固孔为130㎜，入射角为30°，桩段下岩石锚杆为1φ28，设置间距为2.5×2.5m，入射角为25°。桩与桩之间的岩石锚杆距桩0.75m，纵向两排，冠梁主筋为10φ28，箍筋为φ8@200，挂网为φ6@200×200，喷射砂浆为M10。
（2）、南侧CD段基坑深度为14.4m，该段紧邻青云路及路边的排洪管道，排洪管道深约4.4米，该段基坑设计为冠梁+短桩+一排锚杆+岩石锚杆+挂网喷浆的支挡结构，布置一排桩径1.2m的嵌入地面以下深约6.0m、间距为1.0m的短桩，桩顶设置为高0.5m，宽1.0m的环梁，并在桩顶设置一排全粘结锚杆，桩底下为岩石锚杆+挂网喷浆。短桩主筋为20φ28钢筋，箍筋设置内外箍，内箍为φ12@150，外箍为φ12@200，桩上的锚杆为一排2φ28，全粘结，锚固孔为130㎜，入射角为30°，桩下的岩石锚杆为1φ28，设置间距为2.5×2.5m，入射角为25°。桩与桩之间岩石锚杆距桩0.75m，纵向两排，冠梁主筋为10φ28，箍筋为φ8@200，挂网为φ6@200×200，喷射砂浆为M10。
（3）、南侧DE、西侧AE段基坑深度为14.4m，基坑设计为冠梁+短桩+两排锚杆+岩石锚杆+挂网喷浆的支挡结构，其中DE该段紧邻路边一直径为600的排洪管道，排洪管道深约4.4米，设计布置一排桩径1.2m的嵌入地面以下深约6.0m、间距为2.5m的短桩。AE段紧邻圣沣大酒店的市政道路，距离基坑边坡约1.0m处有电缆管道，设计布置一排桩径1.2m的嵌入地面以下深约7.0m、间距为2.5m的短桩。桩顶均设置高0.5m，宽1.0m的环梁，并在桩顶设置两排全粘结锚杆，桩底下为岩石锚杆+挂网喷浆。DE、AE段短桩混凝土强度均为C30，主筋为20φ28钢筋，箍筋设置内外箍，内箍为φ12@200，外箍为φ10@150，桩顶上的锚杆为一排2φ28，全粘结，锚固孔为130㎜，入射角为30°，桩段下的岩石锚杆为1φ28，设置间距为2.5×2.5m，入射角为25°。桩与桩之间的岩石锚杆距桩0.75m，纵向两排，冠梁主筋为10φ28，箍筋为φ8@200，挂网为φ6@200×200，喷射砂浆为M10。
3、工程环境概况：
本工程地下室基坑东侧紧邻纪念塔市政道路，西面距离圣沣酒店31.6m，基坑紧邻市政道路，距离基坑边坡约1.0m处有电缆管道，南侧紧邻青云路且紧邻路边有一直径为600的排洪管道，排洪管道深约4.4米，北侧AB段紧邻神奇路，人行道下1.85米处有电缆、排水及煤气等管网。
该拟建建筑物为一级安全等级的临街高层建筑物，基坑开挖后形成的边坡稳定性对临近道路、建筑物、管道、电网安全造成直接的影响。了确保边坡的稳定性，该基坑由贵州省建筑工程勘察设计研究院负责基坑边坡设计支护，采用冠梁+短桩+锚杆+喷浆支护设计系统进行支护。
4、基坑水文地质概况：
根据中南勘察设计院贵州分院提供的《创艺华夏高层综合商住楼岩土工程勘察报告》的区域地质资料显示，场地地质构造地处贵阳向斜东翼无活动断裂通过，场地上覆为第四系土层，下伏岩石为三叠系中统关岭组白云岩，层理岩体微裂隙较发育，岩体呈单斜产出，岩层产状倾向240°，倾角17°。具体场地14.4m以内的岩土层分布大致如下：
第1-1层为杂填土。颜色斑杂，夹建筑垃圾及生活垃圾，松散状，全场地分布，厚度为0.6m~5.7m，平均厚度为2.8m
第1-2层为红粘土。场地内大部分分布为黄、褐色可塑红粘土，土质较均匀，结构较致密，含铁锰质，厚0.0m～4.7m，平均厚度2.49m。
第1-3层为基岩层。三叠系中统关岭组白云岩，呈灰、浅灰、黄灰色，薄～中厚层状，层理间岩体微裂隙发育，岩体较破碎，岩心呈砂状、块状、短柱状及少量长柱状。
各土层物理力学指标详见表1。
表1 各岩土层物理力学指标
岩土分类
层号
重度γ
(kN/m3)
摩擦角
φ（°）
粘聚力C
(kPa)
压缩模量Es
(MPa)
渗透系数Kv
(cm／s)
杂填土及素填土
1-1
17
3
10

红粘土
1-2
17.7
5.5
35

中风化白云岩
1-3
24
30
100

二、编制依据
1、贵州省建筑工程勘察设计院《创艺华夏高层综合商住楼基坑边坡支护设计》；
2、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)；
3、《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；
4、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
5、《工程测量规范》（GB50026-93）；
6、《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97)；
7、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。
8、《建筑施工手册（第四版）缩印本
三、边坡监测的目的及内容
1、测试目的
在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。
基坑监测的目的如下：
1.1、检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工。
1.2、确保四周紧邻城市建筑、市政道路、电讯、管网等在基坑开挖过程中不受影响，确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全及稳定性，不发生任何安全隐患。
1.3、积累工程经验，为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据。
2、测试内容
根据本工程的具体情况，依据设计图纸的规定需要进行地表位移和桩的变形进行监测，结合业主对施工监测工作的要求，对以下方面进行监测：
2.1、地表土体水平位移监测：主要是对四周的市政道路人行道的沉降变形观
测，沿着基坑周边中部、阳角布置监测点，监测距离的不大于20m，每边监测点的布置不少于3各，共布置17个测点(S1～S17)；
2.2、地表土体沉降位移监测：布置同水平位移，点位共用。
2.3、桩体水平位移监测：在冠梁的转角点设置观测点，冠梁中间按每20m设置一个监测测点，共布置16个监测点，（CX1～CX16）；
2.4、桩顶沉降位移监测：桩顶沉降布置同水平位移观测，监测点共用。
2.5、锚杆张拉试验段监测：由有资质的监测单位现场张拉测试及观测。
各测点具体布置位置详见附后平面布置图。
四、监测原则及仪器的选择
1、监测原则
1.1、严格按照测量规范及变形测量规范的要求组织监测，确定站点及各监测点并永久保护，随时监测是否已被人为破坏，防止监测数据不准确。
1.2、必须严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量监测与计算工作同步校核的工作方法。
1.3、测量方法要简捷，仪器使用要熟练，在满足工程需要的前提下，力争做到省工、省时、省费用。
1.4、 明确为工程服务，发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。
2、准备工作
全面了解设计意图，认真熟悉与审核图纸。施测人员通过对图纸和设计说明的学习，了解工程总体布局，工程特点，周围环境，建筑物的位置、坐标、高层之间的相对关系，在了解总图及设计总说明后认真学习监测规范，及时校对所设置的监测点，查看其相关的监测是否存在矛盾或不符合规范要求，及时整改，使监测的方法及数据均能真是反映边坡的变化趋势。
3、测量仪器的选用。
测量中所用的仪器和钢尺等器具，根据有关规定，送具有贵阳市仪器校验资质的检测厂家进行校验，检验合格后方可投入使用。测量仪器选用详见表4-1。
表-2 现场测量仪器一览表
序号
器具名称
型 号
单位
数 量
1
全站仪
NTS-352
台
1
2
经纬仪（复核）
DJ2
台
1
3
水准仪
DS3
台
1
4
钢 尺
50m
把
1
4、测量的基本要求
测量记录必须原始真实、数字正确、内容完整、字体工整；测量精度要满足要求。根据现行测量规范和有关规程进行精度控制。
根据工程特点及《工程测量规范》，此工程按国家二等水准测量的技术要求进行施测，每站高差中误差为±0.3mm。闭合误差为±0.6mm×n0.5。沉降基准点须埋设在抗滑桩变形压力传播范围以外，监测点埋设在传播压力内，同时为了防止沉降基准点受到破坏或其它影响，沉降基准点的埋设须确保稳定性。
五、监测方法及精度的控制
1、监测方法的基本控制要求
1.1、监测方法的选择根据本施工现场的场地条件、基坑等级和设计要求、结合施工经验和方法的等因素综合确定，监测方法应合理易行。
1.2、所有观测仪器、设备和监测元件均经过校准和标定，校准记录和标定资料齐全，随时保持在规定的校准有效期内，满足观测精度和量程的要求，确保监测具有良好的稳定性和可靠性。
1.3、变形测量点分为基准点、工作基点和变形监测点。由于本基坑通视条件较好，不需要设置工作基点，在基准点上直接测定变形监测点，按规范要求本基坑的基准点在布设时为不少于3各稳固可靠的点作为基准点（其基准点的设置见附图）。
1.4、施工期间应采取有效措施，确保基准点和监测点的正常使用，并定期检查工作点的稳定性。加强对监测仪器的维护保养、定期检查以及测设元件的检查，并加强监测仪标的保护，防止损坏。
1.5、基坑监测时确定固定的观测人员并采用相同的观测路线和观测方法，使用设备为同一设备，观测的环境和条件基本相同，确保观测数据的真实准确。
1.6、监测项目的初始值为事前至少连续观测3次的稳定的平均值作为项目监测的初始值。
2、水平位移监测
2.1、在基坑水平位移时应确保监测点在施工过程中不受到影响，所有监测点埋植在抗滑桩顶的冠梁上，不应设置在低洼积水处，并按相关测量规范及规程执行。对精密对中的光学仪器装置，其对中误差不大于0.5mm。
2.2、在位移观测时采用仪器为全站仪监测，为确保观测数据的精确度，经全站仪坐标放样法观测后，再用经纬仪采用极坐标法进行复测。
2.3、具体监测的水平位移精度应符合相关规范规程的规定，具体桩顶的水平位移监测中误差精度要求见下表：
表-3 坡顶水平位移监测精度要求一览表
设计控制值（mm）
≤30
30~60
＞60
监测点坐标中误差（mm）
≤1.5
≤3.0
≤6.0
3、竖向位移监测
3.1、竖向位移采用全站仪坐标测量法监测高程后，再采用水平仪符复核。在采用水准仪复测时各监测点与水准基点或工作基点应形成闭合环路或附和水准路线，确保监测数据的精确度。
3.2、本基坑安全等级为一级，在水准测量时采用DS3水准仪按二等水准测量的技术要求进行监测。
3.3、基坑竖向位移监测时其位移值必须控制在设计及规范要求以内，其中误差精度控制指标见下表：
表-4 坡顶竖向位移监测精度要求一览表
竖向位移设计控制值（mm）
≤20(35)
20~40(35~60)
≥40(60)
监测点测站高差中误差（mm）
≤0.3
≤0.5
≤1.5
注：表中括号内的数字为对应的地表及立柱的竖向位移报警值
六、监测工期与监测频率
在基坑开挖前埋设好所需的监测设备及仪器，并取得原始数据以及做好周围各环境监测点的设置并取得原始数据，地下室施工至±0.000时结束现场监测工作。
1、在基坑边坡监测中应贯穿基坑工程和地下工程施工的全过程，从基坑开挖前开始，直至地下工程完成为止。由于本基坑周边环境的特殊性，四周均为市政道路及建筑物，监测工作应根据需要延续至变形趋于稳定后才能结束。因此按设计要求其观测周期在施工期间，每周观测一次，直至施工完后每三个月一次，一直观测两年。
2、周围环境监测应贯穿于地下室施工全过程，在地下室施工前对周围环境作一次全面的监测，记录好最初的原始观测数据，以便与基坑工程中监测结果进行比较。基坑施工时一周观测一次，在土方开挖期间每3天观测一次，其余间隔5天1次。
3、基坑边坡的监测点均设置在抗滑桩的冠梁上，在基坑土石方开挖期间每周观测一次，当测试项目的数据到达警戒值附近或数据波动起伏较大时，则加密观测次数，必要时进行不间断的连续观测。
4、当基坑施工过程中出现监测数据达到报警值、监测数据变化量较大或者速率加快、存在勘察过程未发现的不良地质条件、基坑周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄露、基坑后边附近地面荷载突然增大、周边地面出现突然大沉降或开裂、基坑底部或坡体出现管涌或流沙等现象、临近建筑物或构筑物突然出现较大沉降或不均匀沉降等现象时应加强监测，提高监测频率，并及时向委托方或相关单位报告监测结果。
七、监测资料整理与成果分析及信息反馈
1、监测资料整理与成果分析
1.1、监测分析人员实行专人负责，具有岩土工程与结构工程施工的综合知识，具有较高的综合分析能力，能做出正确判断、准确表达并及时提供真实的综合分析报告。
1.2、现场监测人员对监测数据的真实性负责，检测分析人员对分析报告的可靠性负责。监测数据记录、监测当日报表及阶段性和总结性报告提供的数据、图标要客观、真实、准确和及时。
1.3、当观测熟路出现异常时，应及时分析原因，根据原因确定是否重新复测。当进行监测数据分析时，应结合自然环境和施工状况和以往数据，分析其发展趋势并及时做出预报。
1.4、对竖向位移检测时应重点对基坑边坡及周围环境监测点的沉降和沉降速率进行监测和分析并提供分析报告；对抗滑桩顶各测点重点对水平位移和水平位移速率进行监测分析；对最大水平位移、位移速率及最大水平位移深度时，当位移速率超过报警值时，及时提供水平位移与深度关系曲线、水平位移时程曲线。
1.5、现场监测资料均采用统一规范的记录表格，并对记录的数据进行工况描述，对监测数据的变化发展趋势及时进行分析评述。所有监测数据分析成果用表格和变化曲线或图形反映。
2、信息反馈和提交监测报告
2.1、观测数据测量当天填入规定的记录表格，并提供即时报告给业主、设计、监理及施工单位。
2.2、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各监测点的本次位移值、单次变化值、变化速率以及累计值等，并根据观测值的发展情况，变形最大值以及最大值位位移值等绘制有关曲线图。监测过程中如测量值大于控制值时，应及时通知建设、监理、设计等单位以便采取应急补救措施。
2.3、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。
2.4、监测报告应注明工程名称、监测单位、监测所包含的项目、监测日期和报表编号，并有监测单位盖章，监测人员、审核人员及项目负责人签字完善。
八、质量保证和控制措施
1、质量保证措施
1.1、在基坑开挖监测工程中严格遵守《建筑基坑支护技术规程》等有关规范标准的要求，测量作业的各项技术按《建筑工程施工测量规程》进行。确保监测质量的真实性和可靠性。
1.2、派熟悉仪器使用方法和性能的测试人员监测，并严格按相应的操作规程进行操作。坚持测量人员全部持证上岗。
1.3、进场的测量仪器设备，必须检定合格且在有效期内，标识保存完好。进场前做好仪器设备的标定工作，各监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且初始值的测试不得少于两次。所有监测桩点，必须经过校算校测合格才能作为测量依据。基坑开挖施工前提供以下资料给各有关单位：
1.3.1、监测项目各测试点的平面布置图及剖面布置图；
1.3.2、各监测项目所采用的各测试仪器的型号、规格及各测试仪器和元件的标定资料；
1.3.3、各监测项目的初始数据。
1.4、监测人员接甲方通知二天内进场，并服从工程总进度需要。所有测量作业完后，测量作业人员必须进行自检，自检合格后，报质量总监和责任工程师核验，最后向监理报验。监测人员必须对数据的准确性负责，测试完毕后应签字备查。
1.5、滞后施工的测量成果应与超前施工的测量成果进行联测，并对联测结果进行记录。所有监测数据应及时校核，如有异常应查找原因，及时采取措施。
1.6、加强现场内的监测桩点的保护，所有桩点均明确标识，防止用错和破坏。
2、质量控制措施
按照《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）的规定，结合本基坑工程安全等级为一级，在现场监测时参照规范要求，严格按下列控制标准进行控制：
1.1、基坑周边竖向位移监测：测点允许沉降值按设计要求确定
值进行控制。累计沉降绝对报警值为35mm，竖向位移速率3mm/天。
1.2、抗滑灌注桩水平位移监测：累计沉降绝对预警值：水平位移30mm，相对基坑深度控制值0.3%，水平位移变化速率5mm/天。
1.3、抗滑灌注桩竖向位移监测： 累计沉降绝对预警值：沉降量30mm，相对基坑深度控制值0.2%，竖向位移变化速率3mm/天。
1.4、周边建筑构筑物的最大沉降累计值60mm，其它监测项目控制数值不得出现急剧变化。
1.5、在施工期间，若上述控制标准中有一项标准未达到满足,应立即通知业主及监理公司，并密切配合业主、监理公司及设计，提出合理化的建议措施，以保证工程安全顺利施工。
九、业主与施工单位的配合要求
1、工地现场必须做到三通一平；在监测时协调环境监测点的保护和抗滑桩顶冠梁上沉降测点的保护。
2、由于该工程处于城市中心，建设单位负责基坑开挖前及时提供场地内地下管网布置图，并及时提供相关地质勘察资料及相关图纸。协调配合工地内的地下管网、电缆及文物等相关的保护工作。
3、在抗滑桩成孔时配合施工放样的坐标点及水准高程点的移交，积极配合对放样成果资料的意见签署及成孔、绑扎钢筋笼及浇灌混凝土的相关工作。每一工序自检合格后及时通知建设单位，建设单位在规定的时间内及时复查并签署相关意见；
4、当施工单位进行试验或监测前，及时通知建设单位并积极配合相关的监督工作。
十、监测安全及仪器管理措施
1、测量人员持证上岗，严格遵守仪器测量操作规程作业。在基坑边投方监测点或边坡监测时，确保架设的仪器稳定性。
2、施测人员在施测中应坚守岗位，雨天或强烈阳光下应打伞。仪器架设好，须有专人看护，不得顾及其他事情，忘记仪器不管。当监测人员需要临时离开时要有人监视仪器，防止移动已调试平衡精准的仪器或被其它偶然因素破坏仪器。监测过程中，要随时注意旁边的模板或钢管、钢筋搬运等，以免仪器碰撞或倾倒。
3、在基坑内操作仪器时，同一垂直面上其他工作要注意尽量避开。
4、仪器使用完毕后需立即入箱上锁，由专人负责保管，存放在通风干燥的室内。
5、监测基准点与观测点的距离不宜太远，以保证观测精度。
十一、文明生产与安全施工
从安全教育、安全防范、安全措施、安全保护等方面的有关规定，认真做好文明施工，做到“文明生产”与“安全施工”。
1、对参与施工及监测的所有人员进行安全教育，选派专职安全员专门负责安全指导工作；
2、坚持持证上岗，严格执行安全生产责任制，上岗前不喝酒，进入施工现场穿戴必须符合安全要求，认真做好安全防范；
3、施工现场必须保持通视良好，若采用照明时，电路按有关规定设置，并在使用前检查性能是否完好，同时注意用电安全；
4、合理进行场地布置，确保监测点与各种材料堆放保持一定距离，进出道路畅通，保持场内整洁；场内的安全标志醒目；
6、作好施工现场的卫生工作；遵守城市环保、绿化、卫生、治安、市政等有关方面的规定，不对施工现场周边产生环境污染。
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