大型基坑监测方案.pdf

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1、 灰色淤 泥质粘 土 7.30 9.00-9.77-11.21 灰色 饱和 流塑 高等 含云母，有机质，局部底部夹极薄层粉性土及贝壳碎屑，干强度高等，韧性高等。暗绿草黄色粘土 2.90 6.00 -13.51-16.55 暗绿草黄 稍湿 硬塑 中等 含氧化铁锈斑点，干强度中等，韧性高等。1 草黄色 砂质粉 土 1.80 4.40-16.21-19.52 草黄色 饱和 中密 中等 含云母，夹薄层粉性土，干强度低等，韧性低等。2 灰色粉 砂 2.00 5.20-20.97-23.04 灰色 饱和 中密 中等 含云母，夹薄层粉性土，干强度低等，韧性低等。1-1 灰黑灰色粘土 7.00 12.00 -

2、30.04-33.06 灰黑灰色 很湿 软塑 中等 含云母、腐植物，夹薄层粉性土，干强度高等，韧性高等 1-2 灰色粉质 粘 土与砂质粉 土 互层 10.3014.30 -41.82-44.89 灰色 湿 软塑 中等 含云母，夹薄层粉性土，干强度中等，韧性中等 82-1 灰色粉 砂 7.00 12.00-50.93-55.82 灰色 饱和 密实 中等 含云母，夹薄层粘性土，干强度低等，韧性低等 82-2 灰色粉质 粘土与粘质粉 土 互层 3.90 10.90 -56,99-63.62 灰色 饱和 中密 中等 含云母，夹薄层粘性 十，于强度低笑，韧性低等 1-1 灰色砂 质粉土 1.60 9.1

3、0-62.99-66.82 灰色 饱和 密实 中等 含云母，夹薄层粘性土，干强度低等，韧性低等 1-2 灰色粉 砂 9.30 14.10 -75.31-77.59 灰色 饱和 密实 中等 含云母，夹薄层粘性土，干强度低等，韧性低等 2 灰色含 砾粉砂 未钻穿 未钻穿 灰色 饱和 密实 中等 含云母，硒石，于强度低等，韧性低等。土层 层号 土层名 称 层厚m 层底标高m 颜色 湿度 状态 密实 度 压缩性 土层描述 1 杂填土 1.10 3.00 3.96 1.96 杂色 含碎石、砖块，以粘土 为主，土质松散 2 浜填土 0.601.90 2.47 0.60 灰黑色 含氧化铁锈斑点，夹薄 是粉性

4、土，于强度中 等，韧性中等。1 褐黄色 粉质粘 土 0.20 1.60 2.95 1.71 褐黄色 湿 可塑 中等 含云母，有机质，局部 底部来极薄层粉性土 及贝壳碎屑，干强度高 等，韧性高等。2 灰黄色 粉质粘 土 0.60 1.50 1.86 0.81 灰黄色 湿 可塑 高等 含氧化铁锈斑点，夹薄 层粉性土。干强度中 等，韧性中等。灰色淤 泥质粉 质粘土 3.10 4.70-1.44-3.28 灰色 很湿 流塑 高等 含云母，有机质，夹少 量极薄层粉性土，干强 变中等，韧性中等。5.1.1 周边环境 龙湖宝山刘行商业综合体项目位于上海市宝山新城区顾村公园C2-3地块，外环与郊环 区域之间，

5、沪太公路以西。地块位于顾村配套商品房基地的中心位置，周边多数居住社区已 建成。地块南侧紧邻地铁7号线陆翔路地铁站，北侧距离7号线潘广路站约800米，周边配 套设施包括顾村公园、复旦大学附属华山医院北院，场地面积为5万平方，基坑周边市政各 类地下管线重多。地块内拟建5栋高楼，14#楼位置靠近丹霞山路一侧，5#楼位置靠近潘广 路。5.1.2 工程地质概况 地基土分布情况：本工程场地稳定，但局部有多处明浜及暗浜；拟建场地在20.0m深度 范围内无成层的饱和砂质粉土或砂土分布，故可不考虑地基土地震液化影响。地层特性表如 大型基坑监测方案 5.1 工程概况 下表：根据本工程岩土工程勘察报告,拟建场区地下

6、水根据埋藏条件可划分为浅层潜水及 承压水。本场地地下水位为浅部土层潜水水位，设计最高水位取室外设计地坪下0.5m,设计最低水位取天然地坪下1.5m。拟建场地地下水和土对混凝土结构有微腐蚀性；地下水对钢结构有弱腐蚀性，在长期浸水环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，在干湿交替环境下对 钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。根据地勘报告及项目特点，本工程基础形式采用桩基础，因为工程靠近地铁沿线，为减 少沉桩对地铁基础的挤土影响，桩型采用钻孔灌注桩。高层办公楼为桩筏基础；其中5号楼及周边商业根据地铁沿线需要，采用中850桩，桩长58m,桩端持力层为1-1灰色砂质粉土层，单桩竖向承载力设计值为3000

7、kN;基础底板厚度为1200mm。14号楼采用中650桩，桩长43m,桩端持力层为2-1灰色粉砂层，单桩竖向承载力设计值为2600kN;1号楼总高较高，筏板厚度取为1200mm,24号楼筏板厚度为1000mm,14号楼中间转换跨度较大，计算抗浮时配筋较大，在中间2排框支柱下做沿进深方向全长的承台，承台厚度1400mm。地下车库埋深较深，基础设计以抗浮为主，桩基础以抗拔桩抗拔为主，筏板以满足水浮作用设计；多层商业有地下室区域座于地下车库上，柱基础同地下车库，抗拔桩兼做承压桩。桩型采用600桩，桩长28m,桩尖持力层为2-1层灰色粉质粘土与砂质粉土互层，单桩竖向承载力设计值为1400kN,单桩竖向

8、抗拔承载力设计值为900kN;靠近地铁沿线一层商业局部区域无地下室，该区域基础均为承压桩，桩型采用600桩，桩长38m,桩尖持力层为2-1层灰色粉质粘土与砂质粉土互层，单桩竖向承载力设计值为1500kN。基础底板厚度为600mm,承台厚度根据柱、桩冲切确定。5.2监测方案编制的依据、原则 5.2.1监测工作的目的及意义 基坑周边地下管线众多，西侧的陆翔路下为7号地铁线，环境要求极高。必须严格控制基坑抽水及开挖引起的地表沉降对周边建、构筑物的影响，保证周边建筑 及各类市政管线的安全。监测是对工程施工中所引起的土体性状的变化、周围环境与地下管线的变化、基坑和支护结构本身的安全及稳定性的变化进行的系

9、统和系列的现场观测工作。概括而言，本次监测工作的主要目的有：(1)及时为基坑工程施工反馈变形信息，随时根据监测资料调整施工程序，消除安全隐患，是工程信息化施工的重要组成部分，是判断基坑安全和环境安全的重要依据；(2)为修正设计和施工参数、预估发展趋势、确保工程质量及周边管线的安全运营提供实测数据，是设计和施工的重要补充手段；(3)为优化施工方案提供依据；(4)为理论验证提供对比数据；(5)积累区域性设计、施工、监测的经验。5.2.2主要技术依据 本工程监测方案制定的主要依据有：本工程的围护设计文件及设计施工图等，项目招标文件；建筑变形测量规程(JGJ/T8137);工程测量规范(GB50026

10、-93);基坑工程设计规程(上海市DGJ08-61-97);地基基础设计规范(上海市DGJ08-11-1999)。5.2.3技术方案编制原则 基坑开挖是基坑卸荷过程，因为卸荷而引起坑底土体产生以向上为主的位移，同时也引起围护桩在两侧压力差的作用下而产生的水平方向位移和所以产生的围护桩外侧土体的位 移。基坑变形包括围护桩的变形、基坑周围地层移动等。这种变形所产生的影响范围一般在2倍基坑开挖深度内，该影响范围内的地下管线、建筑(构)物等变形控制是基坑施工中的重要环节。加强监测工作能够有效、合理地控制围护及坑外土体位移，达到保护环境的目的。根据本工程监测技术要求和现场具体环境情况，从时空效应的理论出

11、发，本监测方案按以下原则进行编制：1基坑施工影响范围(一般约为 2倍基坑开挖深度)内的建(构)筑物、地下管线和基坑本身作为本工程监测及保护的对象。2设置的监测内容及监测点必须满足本工程设计方案及相关规范的要求，并能全面反映工程施工过程中周围环境及基坑围护体系的变化情况，确保监测内容设置合理、测点有效。3监测过程中，采用的方法、监测仪器及监测频率应符合设计和规范要求，能及时、准确地提供数据，满足信息化施工的要求。并按以下监测控制流程执行。图5.2-1监测流程图 5.3监测内容的设置 为了为基坑施工的安全顺利进行提供及时有效监测数据，根据本工程基坑分区明挖顺筑法施工的特点，结合现场的周边环境情况及

12、基坑围护设计提出的监测技术要求，本基坑施工 监测主要设置如下内容：5.3.1常规监测点的设置 土体测斜监测点，19点；围护结构测斜，72点；围护桩顶位移、沉降监测点，分别83点；围护桩外侧土压力监测点，19组；围护桩外侧空隙水压力监测点，19组；围护桩应力监测点，23组；坑外潜水水位监测点，69点；坑外承压水水位监测点，8点；坑外地表剖面监测点，7组；支撑轴力；周边地下管线沉降。5.3.2特殊监测点的设置 土层分层沉降监测点，共5组；桩顶及底板沉降，共36点；邻7号线塔楼桩顶反力监测点，共5组；邻7号线塔楼桩间土反力监测点，共5组；邻7号线塔楼地板下孔隙水压力监测点，共5组；邻7号线塔楼桩身内

13、力监测点，共5组；潘广路和丹霞路路口的35KV变电站位移监测点，共5组；潘广路和丹霞路路口的35KV变电站沉降监测点，共5组；5.4监测点的布设 各监测项目的测点布设位置及密度应与基坑开挖顺序、被保护对象的位置及特性相配套。同时为综合掌握基坑变形状况，提高监测数据的质量，应保证每一开挖区段内有监测点。从实际出发，参照围护桩布置及开挖分区等参数，进行测点布置。同时，也应注重监测断面的布置，主要为了解变形的范围、幅度、方向，从而对基坑变形信息有一个清楚全面的认识，为围护结构体系和基坑环境安全提供全面、准确、及时的监测信息。5.4.1围护桩顶位移、沉降 因为测斜所反映的围护桩体位移是相对于桩顶为不动

14、点的相对位移，故尚须测出桩顶的绝对位移，两者相比较才能得出桩体纵深方向各点的绝对位移，才能比较真实地反映施工期 间桩的变形情况。因而，桩顶位移监测点一般与围护桩体测斜孔位置对应。因为基坑开挖期间小面积大量土方卸载，地下围护将产生纵、横向的位移变形，围护的隆沉变形的信息，对基坑的安全保护是必不可少的监测内容。因而，通常沿围护顶圈梁对应 围护桩体测斜孔位置布设墙顶沉降监测点。拟将监测点埋设于围护桩顶梁圈梁，对应围护桩测斜孔位置布置，局部予以加密。监测 点埋设剖面如图所示。施工监测(控制)流程 设计指导思想、地质、环境、施工条 件分析、掌握施工中的重要问题。基坑监测方案设计 提出各监测项目的 具体要

15、求、警戒值 仪器配置和校验 监测设施安装与调试 现场监测工作实施 数据采集、汇总、分 析及配套的施工记录 现场信息反馈有针 对性提出建议 确定监测项目 及内容 与施工步 序相配套 现场施工 措施实施 与施工工 况相适应 服务于信息化施工 基坑施工方案设计 预埋标 围护结构 图5.4-1监测点埋设图 5.4.2支撑轴力 围护外侧的侧向土压力由围护墙及支撑体系所承担，当实际支撑轴力与支撑在平衡状态下应能承担的轴力(设计值)不一致时，将可能引起支撑体系失稳。为了监控基坑施工期间支撑的内力状态，需设置支撑轴力监测点。一般每一开挖区布设很多于一组支撑轴力。混凝土支撑轴力监测可通过在支撑内布设钢筋应力计实

16、施。布设时，每组设2只应力计，即在支撑断面的主筋内焊接应力计。其截面如图所示。砼支撑主筋 砼支撑截面 图5.4-2支撑轴力截面图 5.4.3坑外地下水位 坑外水位监测孔主要对基坑开挖期间或开挖后围护结构的止水状态进行监控，以防止围护结构渗漏水引起坑外大量水土向坑内流失。一般基坑每边布设很多于2孔。因为本基坑外边可利用的距离范围很小，拟在围护体外侧、现场围墙内布置水位监测孔。水位管采用钻孔方式埋设。如图所示：用100型钻机钻孔，钻孔完成后，清除泥浆，将50mm的PVC水位管吊放入钻好的孔内(管顶应高出地面),在孔四周的空隙下部回填中砂，上部约4m的深度内回填粘土，并将管顶用盖子封好。水位管下部还

17、需设进水孔，用滤网布包裹住，以利于水渗透。5.4.4立柱沉降 立柱对支撑体系起到一定的支承和约束作用，其隆沉特别是立柱之间的差异沉降、立柱 和围护桩的差异沉降将直接影响支撑体系及基坑的安全，亦应加强对其垂直位移监测。因为基坑面积大，所以挖土期间的立柱沉降监测非常重要，通过监测立柱顶端的高程变 化，得到施工阶段立柱桩之间、立柱桩与围护墙之间的差异沉降。5.4.5地表沉降 地表沉降是基坑监测施工最基本监测项目，它最直接地反映基坑周边土体变化情况。测 点的布置一般采用地表桩的形式，沿基坑外边沿布沿基坑四周布置地表沉降监测点。5.4.6建筑物沉降 建筑物沉降监测点一般均匀布设在施工场地周围的建筑物外墙

18、上，主要在立柱、门窗、边角等位置设点。如有裂缝，必要时在已有的裂缝处贴石音饼，观察裂缝的变化情况。建筑物沉降监测点间距一般为10m。离基坑较近的建筑物和建筑物近基坑侧在中部适当加密监测点，测点埋设如图所示，采用专用L型标志点作为测量标志。圈 梁 顶 应力计2 应力计1 5.4.7管线沉降 管线监测设想如下：因为本施工场地周边基本无条件开挖道路实施直接监测点。为此监测点尽量利用周边道路市政管线的窖井和阀门等管线设备进行直接设点监测。测点间距根据管线离基坑远近按1015m设置。尽量利用设备井，并布置一定数量间接点。管线监测点的具体布设方案需召开管线协调保护会，征求各大管线主管单位的意见后实施。5.

19、4.8土压力与空隙水压力 土压力计及孔隙水压力计监测点共23组，对于30m深围护桩，每组15个侧点，迎土侧自上而下10个侧点，开挖侧入土段自上而下5个侧点，间距均为3m;对于50m、52m深围护桩，每组24个侧点，迎土侧自上而下16个侧点，开挖侧入土段自上而下8个侧点，间距均为3m。5.4.9土体分层沉降 土体分层沉降侧点埋深不低于坑底以下30m,侧点间距5m。5.5监测实施方法 5.5.1沉降测量 采用相对高程系，在基坑周边2H(基坑开挖深度)范围之外设3点参照点，建立水准测量监测网，参照等水准测量规范要求用水准仪引测。历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路，由线路的工

20、作点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值在施工前测定(至少测量2次取平均)。某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量，本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。5.5.2水平位移测量 建立平面控制网，采用全站仪测水平角、水平距，按解析坐标法进行计算，通过坐标的变化从而了解各测点的水平位移的情况。某监测点本次E值与前次E值的差值为该点本次位 移变化量，本次E值与初始的E值之差值即为该点累计位移量。5.5.3地下水位量测 水位管管口高程可用水准仪测得。管口顶部至管内水位的高差由钢尺水位计测出，由此 计算水位与自然地面相对标高。各孔水位高程的初始值在观测管埋设稳定后并在基坑开挖前作两次测定，取平

21、均值为其初始值。日常监测值与初始值的差值为其累计变化量，本次与前次测得之值的差值为其本次变化量。5.5.4内力、反力、轴力、孔隙水压力的测试 埋设的各内力、反力、轴力、孔隙水压力，出厂时厂方均提供其受力率定系数表，测量 时，用配套频率计连接各应变计导线，加低压测出各应变计频率，通过相关计算换算成轴力。传感器埋设前需检查其无受力状态时频率f0,当其与出厂标定频率f0在误差范围内时方可采用。应在使用前分两次测定初始读数，取平均值为其初始值。日常监测值与初始值的差值为其累计变化量，本次值与前次值的差值为其本次变化量。5.5.5分层沉降量测 层沉降管管口高程可用水准仪测得。管口顶部至管外各层磁环的高差

22、由分层沉降仪测出，由此计算各层磁环与自然地面相对标高。各组分层沉降高程的初始值在观测管埋设稳定后并在基坑开挖前作两次测定，取平均值为其初始值。日常监测值与初始值的差值为其累计变化量，本次与前次测得之值的差值为其本次变化量。5.6监测设备安装及保护 5.6.1监测设备安装顺序 各监测设备仪器的安装随基坑工程的施工步序而开展，基本按如下顺序进行：先期管线沉降点，建筑物测点等；地下围护施工时，同步安装墙体内的测斜管、钢筋内力计等；围护及坑内外加固施工完后，钻孔埋设坑外水位孔、土体测斜孔、坑内回弹孔；围护桩顶的圈梁浇捣时，同步埋设墙顶的位移测点，并做好测斜管的保护工作，进行初始值的测取工作；基坑开挖前

23、，应测出各测试项目的初始值；第一道支撑施工时，同步安装轴力计；随着基坑的开挖，各道支撑的轴力计随支撑的先后施工而同步安装。5.6.2监测设备(测点)保护 监测设备安装好后应做好标记，加强测点的保护工作，提高测点的成活率。对于埋设在地下的测量点、观测孔(测斜孔、水位孔及分层沉降孔)应设立保护井，井盖材料必须采用一定刚度的钢板制作而成，并能方便监测使用，对于信号导线根据现场实际情况进行保护，信号线不能裸露，需在电缆沟槽或电缆护管内走线，终端应设立保护箱体，信号导线接入箱体内不受破坏，并且在每根信号电缆上做上具有保护性的标识符号很多于2个。施工现场之 监测设备均应有醒目标识。测点如有损坏及时采取有效

24、的补救措施。5.7仪器设备及性能 本工程拟投入的主要仪器设备及其性能如下：序号 仪器名称及型号 产地 读数精度 数量 1 DSZ2+FSI水准仪 国产 士0.2mm 1台 2 J2经纬仪 瑞士 2”,士2mm 1台 3 Sinco测斜仪 美国 0.1mm/500mm 1台 4 GN频率计 国产 0.1Hz 1台 5 GK水位计 国产 士1mm 1台 5 GK分层沉降仪 国产 十1m 1台 7 计算机、打印机等 国产 1套 5.8监测频率安排 5.8.1常规监测项目 监测工作自始至终要与施工的进度相结合，监测频率应满足施工工况的要求，初步监测 频率安排见下表：常规监测项目(即对应上述监测报警值的

25、项目)的监测频率：施工围护结构及坑内加固到基坑开挖降水前，坑外土体、周边建筑物、市政等设施的位移及变形：与地铁设施相邻侧，每天至少测一次；其余三天测一次；基坑开挖阶段：所有侧点每天至少测一次。底板浇筑完毕后：每三天测一次。支撑拆除时：每天至少测一次。特殊阶段另定。保证工程安全顺利进行。5.9监测报警 提出主要监测项目的报警值如下：坑外地表沉降：累计20mm,2mm/(连续2天)围护结构侧斜及坑外土体侧斜：基坑分区开挖深度为14.25m区域，累计15mm,2mm/天(连续2天)基坑分区开挖深度为19.25m区域，非中隔墙侧累计28mm,3mm/天(连续2天);中隔墙侧累计40mm,5mm/天(连

26、续2天);与地铁设施共墙侧围护结构变形累计10mm,1mm/天(连续2天)基坑分区开挖深度为25.2m区域，非中隔墙侧累计35mm,4mm/天(连续2天);中隔墙侧累计50mm,5mm/天(连续2天)围护结构与立柱桩之差异沉降；累计10mm,3mm/天(连续2天)坑外水位变化：累计350mm,100mm/天(地铁侧);其余侧累计750mm,200mm/天。地下管线沉降与位移：10mm,2mm/天 立主桩绝对隆沉累计20mm,5mm/天(连续2天)备注：监测数据达到报警值时，在监测日报表上盖报警专章，报告施工管理人员，提出相关建议。5.10监测注意事项及应急措施 特殊监测项目监测频率及周期要求(

27、包括墙体应力、土压力、孔隙水压力)：墙侧土压力及孔隙水压力：基坑开挖前测三次：基坑开挖阶段，两天测一次；底板浇筑完毕后：四天测一次；支撑拆除时：两天测一次墙身内力；基坑开挖阶段，两天测一次；底板浇筑完毕后：四天测一次；支撑拆除时：两天测一次。5.8.2特殊监测项目监测频率安排 特殊监测项目所有监测点，坑底浇捣完成至结构封顶一周一次，结构封顶两年内一月一次，结构封顶两年后三月一次，并维持该监测频率六年。5.8.3监测频率说明 上述监测频率为正常状况下的监测频率。当现场监测发现变形过大或出现险情时，应及时调整增加监测频率，以满足施工要求，本监测工作中需注意的有关事项：5.10.1基坑 本工程基坑面

28、积较大，且开挖深度较深，周边环境条件复杂。临近有本工程场地西侧的陆翔路下7号地铁线，环境要求极高。因为种种条件限制，可能会造成基坑开挖工期较长。监测过程中需加强对基坑围护体系的监测，平时注意汇总分析各项监测数据，防止基坑围护体系产生较大变形。5.10.2周边环境 本工程周边环境复杂，四周地下管线较多，且临地铁车站的各类监测点是重点监测对象，为防止施工造成新的较大沉降变形，需加强监测。工程施工过程中，可能出现一些异常情况，应采取相对应的应急措施。雨季：加强围护安全监测和巡视，必要时增设监测点。围护渗漏：加强坑外地下水位监测、渗漏处围护安全监测和巡视。地面裂缝：加强对裂缝处沉降监测、裂缝附近围护安全监测和巡视。建筑物、地铁、管线变形：当出现变形异常时及时通知，并 加大监测频率。或者增加其他监测手段。监测数据持续报警：加强监测频率，出现异常时及 时通知相关单位。5.11监测资料处理与成果提交 监测数据的提交分日报表、阶段报告和最终报告。日报表用电脑整理、计算、储存；报表及时分送业主、施工单位、监理公司及设计单位(电子邮件);当实测值临近“报警”值时，即加强监测，并向业主、监理公司和其他有关 部门进行报警，以便采取相对应技术措施确保工厂施工和周围环境的安全。阶段报告是根据业 主、设计和监理单位的要求，在施工阶段提出报告，为安全施工提供依据。最终报告在监测 工作全面结束后一个月内提交。