基坑监测工程技术方案

精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院基坑监测工程技术方案天津市地质工程勘察院2015年7月目 录（一）监测实施方案11工程概况11.1基坑支护形式概况11.2周边环境工程概况51.2.1周边建筑物51.2.2周边道路及管线81.3工程地质与水文地质情况91.3.1场地地层分布及土质特征91.3.2地基土承载力特征值121.3.3浅层地基土的渗透性121.3.4场地水文条件132监测方案编制依据143监测目的154监测工作项目155工程风险分析、监测工作重点及监测措施175.1工程监测等级175.2工程风险分析175.3各施工阶段监测工作重点195.4监测措施225.4.1加强重要周边环境现场监测及巡视225.4.2加强对工程自身监测及现场巡视225.4.3加强监测作业控制236基坑监测方案实施246.1基准点布设和复核246.1.1高程控制网的布设246.1.2平面控制网的布设286.1.3基准点的复核316.2监测点的布设与复核316.2.1地连墙墙顶竖向和水平位移监测316.2.2地连墙墙体深层水平位移（测斜）监测356.2.3支撑轴力监测386.2.4支撑系统水平位移监测406.2.5支撑系统挠度监测416.2.6支撑立柱竖向位移监测426.2.7周边建筑物竖向位移监测436.2.8周边建筑物倾斜监测436.2.9周边建筑物水平位移监测466.2.10周边地表竖向位移及裂缝监测466.2.11周边地下管线沉降监测486.2.12坑外潜水及承压水水位监测516.2.13围护结构及周边环境巡视方法526.3信息化数据采集与传递536.3.1初始值采集时间536.3.2监测数据采集频率546.3.3数据采集与传递实施566.4自动化监测信息管理系统简介586.4.1系统结构596.4.2系统功能596.5监测数据整理及分析626.5.1监测数据整理626.5.2监测数据分析636.5.3监测成果报表报告656.6异常数据自动报警666.6.1警戒值的控制标准666.6.2异常数据自动报警实施676.7安全预警信息发布686.7.1安全情况下的信息反馈686.7.2预警状态下的信息反馈696.8拟投入的组织机构、人员726.8.1项目组织机构726.8.2项目人员配置及岗位职责726.8.3项目负责人岗位职责736.8.4项目副负责人岗位职责736.8.5项目技术负责人岗位职责736.8.6外业监测及巡视组组长岗位职责746.8.7内业分析组组长岗位职责756.8.8计划财务及后勤保障组组长岗位职责756.9拟投入监测仪器757基坑监测的过程控制措施777.1质量保证措施777.1.1质量方针及目标777.1.2质量控制流程777.1.3质量保证分工及职责787.1.4质量保证制度787.1.5各工序质量保证措施797.2安全保障措施807.2.1安全管理方针及目标807.2.2主要安全影响因素807.2.3安全生产管理组织机构807.2.4安全管理措施817.2.5测量作业安全保障措施827.3进度保障措施847.3.1组织机构及人员的落实847.3.2科学合理的施工组织管理847.3.3分项工程进度保障措施857.3.4雨季、夏季、冬季监测计划保证措施867.3.5异常情况下的监测预案878部分报表形式88（二）技术标附表92B-1承担本项目的组织机构92B-2拟投入本项目监测人员情况汇总表93B-3拟派本项目的项目技术负责人简历表94B-4拟派本项目监测人员简历表97B-5投入本监测项目使用的仪器设备表131【精品文档】第 72 页（一） 监测实施方案1 工程概况由天津医科大学肿瘤医院开发建设的天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院基坑监测工程位于河西区卫津南路以东、环湖西路以西、宾水道以北区域，即天津市肿瘤医院院内西南侧。基坑周长约400m，面积约10000，普遍开挖深度约为21.1m，最大开挖深度为23.1m，采用明挖法施工。主体采用框架剪力墙结构，整体设地下4层，地上10层，总建筑面积为79387平方米。图1-1本工程位置示意图1.1 基坑支护形式概况基坑采用地下连续墙+TRD水泥土连续墙的支护形式，地下连续墙作为结构外墙，TRD水泥土连续墙作为基坑止水帷幕；其中基坑南侧地连墙厚1200mm，其余三侧墙厚1000mm，TRD水泥土连续墙厚700mm；东侧地连墙有效墙深56m（兼作主体承重结构），其余三侧有效墙深40m；水泥土连续墙有效墙身54m。基坑形状呈规则的矩形，竖向设置四道钢筋混凝土水平支撑，支撑平面整体采用两个大环梁+中间对撑的形式。土方开挖及支撑体系施工步骤如下：基坑挖土按先撑后挖的原则分层、分块、对称开挖。第一步：施工TRD水泥土连续墙和地连墙导墙，待TRD水泥土连续墙强度满足地连墙成槽保护要求后，施工地连墙、支承柱及降水井等。第二步：地连墙位置挑槽开挖至设计标高-1.950m，施工帽梁。第三步：待地连墙和第一层支撑系统强度达到设计要求后，进行降水试验和渗漏检测，对疑似渗漏部位进行有效封堵后方可进行大面积降水和土方开挖。第四步：分布、均匀开挖至第二层水平支撑系统底标高，施工第二层水平支撑系统第五步：待第二层水平支撑系统强度达到设计要求后，分步、均匀开挖至第三层水平支撑系统底标高，施工第三层水平支撑系统。第六步：待第三层水平支撑系统强度达到设计要求后，分步均匀开挖至坑底设计标高。施工第四层水平支撑系统。第七步：待第四层水平支撑系统强度达到设计要求后，分步均匀开挖至坑底设计标高。局部深坑须严格按照结构图纸控制其深度和范围，严禁超挖，深浅坑交接处应在浅坑开挖完成后放坡形成。第八步：立即施工基础结构至设计标高-19.050m，待基础底板强度达到设计要求后，拆除第四层水平支撑系统。第九步：继续施工地下四层主体结构至设计标高-14.000m，待地下四层主体结构强度达到设计要求后，拆除第三层水平支撑系统。第十步：继续施工地下三层主体结构至设计标高-10.100m，待地下三层主体结构强度达到设计要求后，拆除第二层水平支撑系统。第十一步：继续施工地下二层主体结构至设计标高-6.200m，待地下二层主体结构强度达到设计要求后，拆除第一层水平支撑系统。第十二步：继续施工其余主体结构。图1.1-1 支撑支护剖面图图1.1-2 支护结构平面布置图1.2 周边环境工程概况1.2.1 周边建筑物经现场实地调查，该项目周边建筑物情况如下：东侧为天津肿瘤医院B楼-乳腺癌防治研究中心，南侧为宾水道且紧临地铁肿瘤医院车站，西侧为天津肿瘤医院-放射治疗中心，北侧为天津肿瘤医院A楼-住院部和天津市肿瘤医院研究所。具体院内平面布置图如图1.2-1所示：图1.2-1 肿瘤医院院内平面布置图基坑周边建筑物情况及其与基坑的相对位置关系如表1.2-1所示。方向建筑物名称建筑物与基坑边线最小距离（m）建筑物基础形式建筑物最高层数东侧天津肿瘤医院B楼-乳腺癌防治研究中心12.1桩基14西侧天津肿瘤医院-放射治疗中心11.9天然地基1北侧天津肿瘤医院A楼-住院部2.6桩基19北侧天津市肿瘤研究所5.9桩基9表1.2-1 周边建筑物情况一览表图1.2-2 基坑东侧B楼乳腺癌防治中心图1.2-3 基坑西侧放射治疗中心图1.2-4 基坑北侧A楼住院部图1.2-5 基坑北侧肿瘤研究所图1.2-6 基坑南侧肿瘤医院地铁站现状1.2.2 周边道路及管线项目东侧为环湖西路，地下室外墙距离可用地界线中部最近处约62m；南侧为宾水道，目前正在施工地铁5/6号线肿瘤医院站；西侧为卫津南路，地下室外墙距离可用地界线最近处约66m；北侧为环湖南道，地下室外墙距离可用地界线最近处约175m，基坑四周道路距离地下室外墙较远，均在基坑开挖影响范围以外。基坑周边管线布置图甲方尚未提供，待甲方提供后予以补充。1.3 工程地质与水文地质情况1.3.1 场地地层分布及土质特征地基土按成因年代可分为10个工程地质层，按力学性质进而分为19个工程地质亚层。按地质年代、成因及力学性质自上而下分述之：人工填土层（Qml）全场地均有分布，厚度1.703.40m，底板标高为1.79-0.10m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，杂填土（地层编号1）：厚度各处变化较大，一般为0.402.20m，2号孔附近厚度较大为3.10m，呈杂色，松散状态，组成成分杂乱，主要由砖块、砼渣、废土等组成,表层2050cm砼路面。其中在18、J14、J15号孔附近缺失该层。第二亚层，素填土（地层编号2）：厚度一般为1.002.60m，呈褐色，软塑状态，无层理，粘土、粉质粘土质，含砖渣、石子，属中(偏高)压缩性土。其中在2、10、20号孔附近缺失该层。人工填土填垫年限一般大于十年。全新统上组陆相冲积层（Q43al）厚度2.103.80m，顶板标高为1.79-0.10m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度一般为0.502.20m，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。其中在2号孔附近缺失该层。第二亚层，粉土（地层编号2）：厚度一般为0.902.60m，呈灰黄色，稍密中密状态，无层理，含铁质，属中(偏低)压缩性土。本层土粉质粘土（1）水平方向上土质较均匀，局部受人工挖掘影响缺失，分布不甚稳定；粉土（2）水平方向上土质较均匀，分布尚稳定。全新统中组海相沉积层（Q42m）厚度7.708.50m，顶板标高为-2.01-2.86m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉土（地层编号3）：厚度一般为2.203.10m，呈灰色，中密状态，无层理，含贝壳，属中压缩性土。局部夹砂性大粉质粘土透镜体，其呈软塑状态。第二亚层，粉质粘土（地层编号4）：厚度一般为4.906.20m，呈灰色，流塑软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。上部局部夹淤泥质粉质粘土透镜体、下部局部夹粉土透镜体。本层土水平方向上土质较均匀，分布尚稳定。全新统下组沼泽相沉积层（Q41h）厚度1.302.20m，顶板标高为-10.18-11.04m，主要由粉质粘土（地层编号）组成，呈黑灰浅灰色，可塑状态，无层理，含有机质、腐植物，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。全新统下组陆相冲积层（Q41al）厚度3.003.60m，顶板标高为-11.51-12.99m，主要由粉质粘土（地层编号1）组成，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土透镜体。本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal）厚度11.5012.50m，顶板标高为-15.01-16.27m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度一般为9.7011.00m，呈黄褐色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土、粘土透镜体。第二亚层，粉土（地层编号2）：厚度一般为1.002.60m，呈黄褐色，密实状态，无层理，含铁质，属中(偏低)压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。本层土水平方向上土质较均匀，分布稳定。上更新统第四组滨海潮汐带沉积层（Q3dmc）厚度2.003.50m，顶板标高为-27.49-28.67m，主要由粉质粘土及粘土（地层编号1）组成，呈灰色，可塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。上更新统第三组陆相冲积层（Q3cal）厚度15.8021.30m，顶板标高为-29.94-31.01m，该层从上而下可分为4个亚层。第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度一般为2.407.50m，呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。第二亚层，粉砂（地层编号2）：厚度一般为6.0011.00m，呈褐黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中(偏低)压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。第三亚层，粉质粘土（地层编号3）：厚度一般为1.004.10m，呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。仅在J13、J14、J15、J5、18、19号孔附近揭示。第四亚层，粉砂（地层编号4）：厚度一般为2.306.50m，呈褐黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中(偏低)压缩性土。其中在18、19号孔附近缺失该层。本层粉质粘土（1）水平方向上土质较均匀，底板局部有起伏，分布尚稳定；粉砂（2）水平方向上土质较均匀，但顶板有所起伏，厚度各处有变化，分布尚稳定；粉质粘土（3）土质尚均匀，仅局部分布，厚度较小，分布不稳定；粉砂（4）土质较均匀，局部缺失，分布不甚稳定。上更新统第二组海相沉积层（Q3bm）厚度10.2014.70m，顶板标高为-46.30-51.24m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉质粘土（地层编号1）：厚度一般为1.007.20m，呈灰色，可塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。第二亚层，粉砂（地层编号2）：厚度一般为4.0010.50m，呈灰色，密实状态，无层理，含贝壳，属中(偏低)压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。本层粉质粘土（1）水平方向上土质较均匀，其顶、底板均有一定起伏，分布尚稳定；粉砂（2）水平方向上土质较均匀，其顶、底板均有一定起伏，分布尚稳定。上更新统第一组陆相冲积层（Q3aal）。本次勘察未穿透此层，揭露最大厚度24.50m，顶板标高为-57.50m-61.44m，其中65.00m深度范围内主要分布粉质粘土（地层编号1），呈灰黄色，硬塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。1.3.2 地基土承载力特征值地层编号岩 性fak (kPa)2素填土1001粉质粘土1202粉土1303粉土1304粉质粘土110粉质粘土1301粉质粘土1501粉质粘土1602粉土1801粉质粘土及粘土1601粉质粘土1702粉砂2403粉质粘土1704粉砂2401粉质粘土1902粉土2601粉质粘土2002粉土260表1.3-1 地基土承载力特征值1.3.3 浅层地基土的渗透性根据各土层性质结合室内渗透试验结果，提供埋深60.00m以上各层土的渗透系数及渗透性如下表所示地层编号岩性垂直渗透系数kV(cm/s)水平渗透系数kH(cm/s)渗透性2素填土1.0010-71.0010-7不透水1粉质粘土5.9910-62.4510-6微透水2粉土1.8410-43.9710-4弱透水3粉土3.0910-42.1210-4弱透水4粉质粘土1.6810-66.2510-6微透水粉质粘土1.9010-71.4910-7微透水1粉质粘土9.1710-61.4810-6不透水1粉质粘土7.5510-71.4510-6微透水2粉土3.5510-48.5510-4弱透水1粉质粘土及粘土1.0010-83.7010-7不透水1粉质粘土3.0610-66.8510-6微透水2粉砂2.3210-43.1210-4弱透水3粉质粘土5.2810-68.4910-6微透水4粉砂3.0210-44.1910-4弱透水1粉质粘土1.0510-62.4810-6微透水2粉土3.5610-45.1710-4弱透水表1.3-2 地基土的渗透系数及渗透性1.3.4 场地水文条件根据地基土的岩性分层、室内渗透试验结果，场地埋深55.0m以上可划分为3个水文地质岩组：1、潜水含水岩组主要指埋深约13.5Om以上人工填土(Qml)、上部陆相冲积层(Q43al)、海相沉积层(Q42m)。潜水主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。一般年变幅在0.501.00m左右。本次勘察期间测得潜水地下水水位情况如下：初见水位埋深1.301.70m，相当于标高1.511.23m。静止水位埋深0.801.10m，相当于标高2.031.73m。2、相对隔水层埋深约13.5029.00m段粉质粘土()、粉质粘土(1)、粉质粘土(1)可视为潜水与下部微承压含水层粉土(2)的相对隔水层；埋深约31.5040.00m段粘土(1)、粉质粘土(1)可视为微承压含水层粉土(2)与粉砂(2)的相对隔水层。3、微承压含水层埋深28.5030.50m段粉土(2)透水性强，其上覆相对隔水层，为第一微承压含水层；埋深40.0053.00m段粉砂(2、4)透水性强，上覆相对隔水层将其与其他含水层隔断，为第二微承压含水层；埋深55.0065.00m段粉砂（2）透水性强，为第三微承压含水层，因第二、三承压含水层间隔水层局部厚度较小，两承压含水层间有一定的水力联系。因场地条件限制本工程抽水试验未能开展，本次根据场地南侧地铁5/6号线肿瘤医院站的抽水试验报告（北京城建勘测设计研究院有限公司 2013年完成）提供承压含水层水头如下：第一承压含水层承压水水头可按大沽标高-1.86m考虑；第二承压含水层承压水水头可按大沽标高-1.98m考虑；第三承压含水层承压水水头可按大沽标高-2.82m考虑。2 监测方案编制依据 天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院基坑监测工程招标文件 天津市建筑工程变形监测技术方案编制的统一规定（【2000】建质设42号） 天津市建筑工程质量安全监督管理总队的相关文件指导书 建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009 城市轨道交通工程监测技术规范（GB50911-2013） 城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008 城市轨道交通岩土工程勘察规范GB 50307-2012 地下铁道工程施工及验收规范GB50299-2003 建筑变形测量规程JGJ8-2007 卫星定位城市测量规范CJJ/T73-2010 工程测量规范GB50026-2007 城市测量规范CJJ8-99 城市地下水动态观测规程CJJ/T76-98 建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012 国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006） 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011） 地基基础设计规范（DGJ08-11-2010） 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002 基坑工程技术规范（DG/TJ08-61-2010） 岩土工程试验监测手册，林宗元编，辽宁科学技术出版社。3 监测目的在基坑开挖施工过程中，对基坑及周围环境的变形情况进行跟踪监测，所取得的数据能可靠地反映开挖及施工所造成的影响。在基坑开挖和施工中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工技术和外界其它因素的复杂影响，实际情况与理论上常常有出入。在理论分析指导下有计划地进行现场监测工作，对于保证安全、减少不必要的损失是很重要的。监测的目的可归纳为如下几点：（1）及时发现不稳定因素及时掌握基坑开挖过程中，支护体系的工作性状及对工程和周围环境的影响，及时获取相关信息，确保基坑稳定安全。（2）验证设计、指导施工通过监测可以了解结构内部及周边土体及周围环境的实际变形（化），用于验证设计与实际符合程度，并根据变形情况为施工提供有价值的指导性意见。（3）保障业主及相关社会利益通过对监测数据的分析，在理论分析指导下有计划地进行现场施工工作，对于保证安全、减少不必要的损失，起着重要作用，同时也有利于保障业主利益及相关社会利益。（4）分析区域性施工特征通过对围护结构监测数据的收集、整理和综合分析，了解各监测对象的实际变形情况及施工对周边环境影响程度，分析区域性施工特征，为类似工程累积宝贵经验。4 监测工作项目根据相关技术规范及基坑支护设计单位提供的设计图纸要求，结合本工程的具体情况，我方具体的监测项目如下：（1）地连墙墙顶垂直和水平位移监测；（2）地连墙墙体深层水平位移（测斜）监测；（3）支撑轴力监测；（4）支撑系统水平位移监测；（5）支撑系统挠度监测；（6）支撑立柱竖向位移监测；（7）周围建筑物竖向位移监测；（8）周围建筑物水平位移监测；（9）周围建筑物倾斜监测；（10）周边地表竖向位移及裂缝监测；（11）周边管线竖向位移监测；（12）基坑外潜水水位及承压水水位监测；（13）围护结构及周边环境巡视监测。结合工况监测元件埋设进度计划如下表：施工阶段埋设元件桩基（地连墙）施工阶段结合地连墙槽段图，待墙体钢筋笼焊接完成时埋设测斜管。地连墙墙体施工前完成周围建筑物沉降、水平位移及倾斜监测点埋设；完成周边地表、管线沉降监测点埋设；基坑开挖及支撑施工阶段该项目共设有四道钢筋混凝土支撑，每道支撑完成钢筋绑扎且在浇筑混凝土之前埋设钢筋应力计，并随着基坑开挖进行监测原件埋设和测试。待各道支撑混凝土浇筑后，埋设地连墙墙顶、支撑立柱水平及竖向位移监测点。表4-1 监测元件埋设计划表注：依据基坑支护设计单位提供的基坑相关设计图纸及说明要求，基坑场地南侧在建的肿瘤医院地铁站主体结构沉降及水平位移监测由建设单位另行委托其他单位监测。后期如建设单位和设计单位结合项目工况建议增加宜测监测项目，我方将予以配合。5 工程风险分析、监测工作重点及监测措施5.1 工程监测等级根据建筑地基基础工程施工质量验收规范要求，工程监测等级确定应综合考虑工程自身风险等级及周围环境风险等级等影响因素。符合下表情况之一的为一级基坑基坑的等级划分肿瘤医院项目基坑工况（1）重要工程或支护结构做主体结构的一部分基坑东侧地连墙墙身56m，墙体底部嵌固于持力层，将作为主体承重结构（2）开挖深度大于10m该项目基坑普遍挖深21m（3）与临近建筑物，重要设施的距离在开挖深度以内的基坑 基坑北侧、西侧、东侧距离基坑边线均在1倍基坑挖深范围内，且南侧临近地铁站。（4）基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑基坑周边临近管线表5.1-1 基坑等级划分表结合上表所述，本工程基坑开挖最大开挖深度为23.1米，为超深基坑，主要影响区内（0.7倍开挖深度即16.2米）有多栋高层建筑物、西侧1F放射治疗中心为天然地基，存在基础变形隐患，正在施工中的地铁肿瘤医院站对控制变形要求极高，综上所述确定本基坑工程监测等级为一级。5.2 工程风险分析基坑工程施工对周围岩土体的扰动范围，扰动程度是不同的，一般来说，邻近基坑地段的岩土体受扰动程度最大，由近到远的影响程度越来越小。根据对招标文件以及设计图纸的深入解读，并结合现场踏勘的情况，我方把该基坑工程风险划分为基坑自身的风险、基坑周边环境的风险两部分。（1）基坑围护结构自身风险本基坑开挖深度相对较大，普遍区域基坑开挖深度21.0米，局部电梯井深坑最深达23.1m。在开挖过程中，水土压力的动态变化受到施工工序、分段开挖、围护形式、施工机械布置等各种因素影响而变得异常复杂，这就大大增加了基坑开挖可控程度带来的风险。由于天津市属于软土地区，土层的不均匀性和流变性难免是基坑围护结构变形较大；在开挖深度超过10m时如若地连墙各测点的水平位移均出现位移速率突然增大的现象，说明此时基坑围护结构外侧水土压力作用使基坑周围土体产生较大的塑性区，引起基坑变形的加速进行最终导致基坑围护变形过大导致报警甚至坍塌的风险。由于本工程布设四道水平支撑，开挖深度较大。主要的施工过程包括止水帷幕施工、地连墙施工、降水、土方开挖、钢筋混凝土支撑的浇筑和拆除等，施工工序复杂，地处闹市区施工作业空间有限，施工难度大。由于施工工序复杂，很难确保各工序搭接及时、对称开挖、随挖随撑、减少暴露时间，易忽略“时空效应”。施工过程中遭遇恶劣天气，坑边堆载等诸多不确定因素，都增加了基坑变形较大甚至威胁基坑安全的风险。根据工程勘察报告信息得知该项目所在区域地下潜水水位埋深约1.5m埋深较浅，下部有三层承压含水层，埋深分别为28.5030.50m段、40.0053.00m段、55.0065.00m段，且第二、第三两承压含水层间有一定的水力联系。随着基坑挖深的逐渐加深，势必增加帷幕渗漏的风险。如若坑内挖土卸荷、坑外水土压力及承压水水头压力等因素导致渗漏水量较大最终会导致坑外地表变形较大甚至导致基坑围护结构失效等危险状况。（2）基坑周边环境风险基坑桩基施工、降水和土方开挖等工序难免导致基坑影响范围内的地表、建（构）筑物、地下管线等发生变形。本项目基坑位于闹市区且在天津市肿瘤医院院内，周边环境较为复杂、人流量大，基坑西侧天津市肿瘤医院-放射治疗中心为1F天然地基，抗变形能力弱，易发生倾斜和不均匀沉降、南侧地铁5/6号线肿瘤医院站临近基坑，作为重要公共交通设施，对变形极为敏感。一旦发生较大变形，会造成不可估量的经济损失和恶劣的社会影响。（3）监测点保护风险深基坑监测，需要长期连续的外业数据采集和内业分析处理，为了保证监测数据的连续性和准确性，必须具有稳定的监测点。由于基坑工程属于地下施工作业、施工空间有限、施工工序复杂且周边环境复杂多变、人流车流量大 ，该项目属一级基坑，涉及监测项目较多，施工作业易造成桩顶位移监测点、测斜管、支撑轴力监测点等监测元件的掩埋甚至破坏，导致测量数据的不完整、不连续，从而影响监测工作的正常进行。（4）人员及仪器安全风险安全工作贯穿始终，该项目挖深大工期长，由于基坑监测工作的特殊性在进行支撑系统水平位移、挠度、轴力监测、支撑立柱竖向位移监测时，我方监测人员须到支撑系统上部测量，在确保自身安全风险源识别和学习的基础上，还需各方的协调配合，故人员仪器的风险必将作为风险分析的重点工作。5.3 各施工阶段监测工作重点在认真研究招标文件和技术资料后，在实地踏勘分析的基础上，对本工程不同施工阶段进行划分，并对各施工阶段可能出现的风险进行预估并加强重点监测，具体各施工阶段的监测重点分析如下表：主要工况风险类别风险基本状况描述监测重点地连墙及止水帷幕施工环境风险地连墙及止水帷幕施工中可能对周边地表挤压变形破坏土体结构，造成地表隆起或沉降。加强地表沉降观测基坑降水环境风险基坑降水可能引起周围地下水水位下降，从而导致地面和周围建筑物沉降。加强坑外潜水及承压水井观测，判断止水帷幕止水效果。加强对地表及周边已建建筑沉降观测。基坑开挖小于10米自身风险基坑开挖后在侧向水土压力作用下造成支护结构变形过大，支撑受力过大。可能导致支护结构破坏整体失稳。重点对支护结构的测斜，立柱沉降的监测。同时加强巡视关注围护结构裂缝发展。环境风险开挖中变形过大会造成止水帷幕出现裂缝，可能会引起漏水，涌水现象，造成地面大量沉降。地表沉降过大同样导致管线及建筑物不均匀沉降，严重时导致管线破裂及建筑物开裂。重点对坑内外水位观测，加强对主要影响区域内的地表土体及建筑物沉降观测。基坑开挖大于10米至底板浇筑完7天自身风险基坑开挖深度越深，支护结构变形也越大，开挖越深承压水层上部覆土越薄，可能会导致坑底突涌。且深处地连墙容易发生渗漏从而导致地表沉降过大，且深处地连墙封堵困难。加强对开挖面处地连墙的巡视，观测结构裂缝及渗漏水情况。加强对支护结构测斜及立柱沉降的监测，加强坑外水位观测。环境风险随着开挖面加深，影响范围也逐渐加大，沉降槽深度加大。地表沉降过大会导致地下管线破裂及建筑物开裂。重点对坑外承压水水位观测，加强对基坑开挖主要影响区域内地表土体及建筑物沉降观测。支撑拆除阶段自身风险及环境拆撑处变形较大。上部支撑轴力变大，特别是第一道混凝土支撑拆除中，靠地表附近地连墙变形过大会造成主体结构施工不能顺利进行，且对周边地表影响较大。重点加强对桩顶水平位移及测斜观测，加强坑边地表管线及建筑物沉降及倾斜观测。加强对地表的巡视。表5.3-1 各施工阶段监测重点分析一览表结合本工程的实际情况及以上分析我方重点对以下几项进行重点监测：（1） 放射治疗中心变形监测：由于基坑开挖易导致基坑周边建筑物产生变形，该建筑物距离基坑较近，且属天然地基，放射治疗中心因其医疗上的特殊性对变形比较敏感，抵抗变形能力弱，由于本项目施工前肿瘤医院地铁站已进行地下室结构施工，且临近放射治疗中心，此过程中有可能造成建筑物的变形，因此在后期进行建筑物变形分析的过程中，要综合专业分析变形原因，在同设计单位沟通后，合理设定报警值，综上所述此建筑物变形观测将作为重点。（2） 坑外潜水、承压水水位监测：由于本项目区域潜水水位埋深较浅、地下水含量丰富，虽然基坑围护采用TRD水泥土墙+地下连续墙的支护形式，并经过多个工程的实践验证止水效果良好，但由于基坑挖深大，支护结构地下施工可控性差、施工条件复杂且穿透两层承压含水层，很容易导致槽段接口处、基坑阳角等薄弱部位出现渗漏水情况。因此我方将对坑外潜水、承压水水位进行重点监测。（3） 围护结构水平位移（墙顶及墙身）：地连墙墙顶水平位移及墙身水平位移（测斜）可最直观、最准确的反映基坑变形部位、变形量、发展趋势。能快速准确预判基坑风险，对地连墙墙顶和墙身变形的准确的把握，并经过类似本项目深基坑工程的验证，此监测项目为最有效的手段之一，并作为贯穿本项目始终的重要监测项目。（4） 由于场地空间的限制，为满足土方开挖条件，基坑中部大对撑极有可能作为栈桥使用，重型机械的荷载，极易产生支撑系统的差异沉降变形。在基坑开挖临近坑底时，各道支撑系统已施工完成，此时立柱与各道支撑节点易发生变形产生空间倾斜，亦存在基坑失稳的风险。因此在不同的施工阶段，加强重点项目的观测频次尤为重要。基坑挖深较大时，各道支撑系统的内力和位移监测将作为重点。（5） 巡视监测：现场仪器监测是从微观方面体现离散监测目标的量变，仅能由代表性的测点通过局部变形了解整体监测对象，覆盖性差，监测环境要求高；而巡视监测可从宏观方面了解整体监测对象的变形情况，实时性强，覆盖面广，操作灵活。对于不便于进行现场安全监测的工程自身及周边环境的渗漏水、开裂、塌陷、施工进度、开挖面地质等重要情况则必须由日常巡视监测来完成。同时对周边建筑物、周边地表和地连墙墙体的裂缝将作为我方巡视工作的重点。5.4 监测措施针对上述风险分析和监测重点的确定，我方采取的具体措施如下：5.4.1 加强重要周边环境现场监测及巡视本工程周边环境风险等级较高，基坑周边有众多高层建（构）筑物、正在施工的肿瘤医院地铁站，且人流车辆密集。复杂的周边环境给基坑开挖施工增加了难度和风险，也成为本工程现场安全监测的重点监测项目。（1）加强邻近基坑建（构）筑物的现场安全监测及巡视临近基坑的重要建（构）筑物为本工程现场安全监测的重点，尤其是基坑西侧放射治疗中心建筑物。在基坑围护结构施工之前，充分调查放射治疗中心、住院部、肿瘤医院研究所等重要建（构）筑物的结构形式、修建年代、结构埋深、有无现状裂缝、与拟建物之间的关系，找出安全隐患，采取建（构）筑物的初始值（包括沉降及倾斜、裂缝等）。在基坑开挖过程中，加强对放疗中心的沉降观测频率，对监测数据做到及时整理、分析是否有安全隐患；并对新出现裂缝的形态、位置、出现时间、发展趋势等情况做详细记录并及时加布裂缝监测点。结合基坑开挖进度进行分析，判定裂缝是温度裂缝还是由于基坑开挖施工影响所造成的裂缝，避免由于误判而影响施工进度。另外，针对放射治疗中心等对变形敏感的重要建（构）筑物的测点适当加密，在工程施工强烈影响时期增大现场安全监测和现场安全巡视的频率。（2）加强对邻近的市政重力管线、压力管线的现场安全监测及巡视本工程基坑周边管线图甲方尚未提供，周边难免有重要地下管线；如果工程施工造成污水管线破裂，不但污染环境而且对工程本身也会造成安全隐患；如若施工造成压力管线破裂，易产生爆炸等恶性影响；因此对污水管线、燃气压力管线的监测也是本工程现场安全监测的重点之一。采取措施：在施工前对所有施工主要影响区域内的大直径、埋深大的污水管线进行渗漏水情况进行调查，对其敷设年代、管壁材质、接头位置等详细调查，分析风险位置。在工程强烈影响时期加大现场安全监测和现场安全巡视的频率。5.4.2 加强对工程自身监测及现场巡视基坑围护结构水平位移监测及巡视也是本工程的重点之一。基坑开挖会导致地连墙墙顶及墙身水平位移、如果地连墙水平位移变形过大，可能会造成整个围护体系的失效甚至基坑坍塌。所以围护结构中关键部位的桩（墙）顶水平位移和桩（墙）体变形监测是本工程现场安全监测的重点，此外还应对基坑及周边地表加强现场巡视，以弥补仪器测量的不足，避免出现塌方、开裂、透水、流砂等事故。采取措施：在围护结构施工完毕强度达到100%且基坑降水前7天，应做好围护结构水平位移、坑外水位重点监测项目的初始值采集，因为初始值是变形监测的基础。此外在工程施工关键时刻，如基坑开挖深度超过10m以上且底板浇筑之前、围护结构出现渗漏水、支撑拆除期间等，应加大围护结构水平位移及坑外水位的监测频率，同时加密对围护结构裂缝、剥落、渗漏等情况的巡视。如遇到其他诸如变形累计量超过警戒值、围护结构水平位移突然明显增长、基坑出现较严重的渗漏等危险情况时，同样要加强监测频率，必要时加密监测点布设。5.4.3 加强监测作业控制（1）加强测点保护对于围护结构水平位移、支撑系统水平位移及挠度、立柱竖向位移等监测项目，为保护测点免受破坏，我方会在点位上方加设冒盖，同时周边树立警示标志。对于围护结构墙体水平位移监测用的测斜管的保护，由于测斜管在土建施工过程中很容易遭致破坏，尤其是在破桩（墙）、冒梁施工期间测斜管很容易被破坏，我方在施工之前会同现场施工单位提前沟通，破桩（墙）期间派人常驻现场以保证在施工时尽最大努力保护测斜管，必要时对重点部位进行多埋，以防围护墙体施工过程破坏，保证监测工作完整实施。（2）加强恶劣气候情况监控施工期间如遇暴雨、强风、暴雪等恶劣气候对工程监测的影响，首先，影响土体及支护结构的稳定性，富含水的土体稳定性会大大下降，自稳能力差，容易发生水土流失。另外，富含水的土体压应力大大增加，对支护结构的稳定性会造成一定影响。而暴雨、大雨大风恶劣气候条件，会影响监测工作的完成及质量。因为高精密的测量仪器需要一定的外界环境，多变的气象条件会影响仪器精度。采取的措施：恶劣气候期间一定要加强现场安全巡视，有条件时立即进行现场安全监测，如遇到危险情况应及时通知相关单位并加密监测频率。（3）加强现场巡视监测对于不便于进行现场安全监测的工程自身及周边环境的渗漏水、开裂、塌陷、施工进度、开挖面地质等情况，应以现场安全巡视为主。巡视的范围包括所有的监测对象以及与工程施工有关的被影响对象。巡视主要以目测为主，同时辅以锤、钎、尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行。巡视主要对象主要包括支护体系渗漏水情况、坑边是否有堆载、地表是否有积水、周边建筑及地表是否有开裂、施工工况等情况。现场巡视过程中填写巡视表格，之后进行资料整理，分析原因、评价安全状态、采取措施建议等，最终形成文字报告放在监测日报里。如遇暴雨、大风、大雪等恶劣天气应加密巡视频率。做到现场巡视与监测的互补互动：现场仪器监测是从微观方面体现离散监测目标的量变，仅能由代表性的测点通过局部变形了解整体监测对象，覆盖性差，监测环境要求高；现场巡视监测可从宏观方面了解整体监测对象的变形情况，实时性强，覆盖面广，操作灵活，但具体量化性差。只有实现两者的互补互助、建立良好的互动机制才能更好做到对现场总体把控。当现场监测情况发现基坑围护结构自身及周边环境变形异常时，需及时通知巡视人员尽快进行现场安全巡视；当现场巡视人员发现工程自身结构或周边环境变化异常时，需及时通知监测人员对对应监测对象进行现场安全监测数据检核，必要时临时加密对监测点的监测。6 基坑监测方案实施6.1 基准点布设和复核为保证所有监测工作基准的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个工程施工，监测工作采用整体布设，分级布网的原则。即首先布设统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点(孔)。6.1.1 高程控制网的布设1）基准点布设高程控制网主要为沉降（竖向位移）观测及观测孔（井）的孔口标高提供起算数据，控制水准测量中的误差积累，对整个高程系统提供参考框架的作用。控制点由基准点和加密的工作基点组成，根据本工程位置及周边建筑物、地下管线和道路地表等监测对象分布情况，控制网布设成独立网，基准点及加密的工作基点同观测点一起布设成闭合环网。根据现场实地踏勘，我方共布设高程基准点3个，编号为BM1，BM2，BM3， BM1位于卫津南路与环湖南道交口东南侧环湖西里（南区）4号楼上，BM2位于环湖西路东侧环湖南里18号楼上，BM3位于卫津南路西侧中国农业银行营业厅楼上，且3个基准点均在肿瘤医院地铁站基坑影响范围以外。其中BM1点距离基坑开挖边线约186.3m；BM2距离基坑开挖边线最近约99.8m；BM3点位距离基坑开挖边线最近约161.9m。（具体高程基准点布设位置详见后附天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院基坑监测工程高程控制基准点布置图（四）。另外在场地附近距离基坑开挖深度24倍外布设3个工作基点。根据具体选用的高程基准点同监测点一起布设成本区间独立的闭合环、或形成由附合路线构成的结点网。2）工作基点埋设及技术要求工作基点采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设，埋设步骤如下：土质地表使用洛阳铲，硬质地表使用80 mm工程钻具，开挖直径约80mm，深度大于3m孔洞；夯实孔洞底部；清除渣土，向孔洞内部注入适量清水养护；灌注入标号不低于C20的混凝土，并使用震动机具使之灌注密实，混凝土顶面距地表距离保持在5cm左右；在孔中心置入长度不小于80cm的钢筋标志，露出混凝土面约12cm；上部加装钢制保护盖；养护15天以上。图6.1-1 墙上水准点标石埋设示意图 图6.1-2 地面水准点标石埋设示意图3）观测方法及数据采集对高程控制网采用几何水准测量方法，使用LEICADNA03电子水准仪及配套因瓦尺观测，每次测量前监测i角并保证i角15方可进行测量，采用电子水准仪自带记录程序记录外业观测数据文件。高程基准点选择完成后，需至少经过3次复测，确认高程基准点处于稳定状态时，方可使用。根据国家一、二等水准测量规范GB/T 1289-2006、建筑变形测量规范JGJ 8-2007的要求，各项观测技术要求见表6.1-1、6.1-2。基准点的初始值采集要进行三次独立观测，取其稳定值的平均值作为初始值以保证基准起算数据的稳定可靠。级别基辅分划读数之差（mm）基辅分划所测高差之差（mm）往返、环线闭合差（mm）重复观测次数二级0.40.62表6.1-1 水准观测限差表级别视线长度前后视距差前后视距累计差视线高二级3mL50 m1.5m3.0m0.6m表6.1-2 水准观测的视线长度、视距差和视线高保证外业观测严格按照国家一、二等水准测量规范GB/T 1289-2006中二等水准测量要求执行，为保证精度，在本工程监测中，强调采取了以下措施：（1）水准观测在标尺分划成像清晰而稳定时进行。下列情况不进行观测：u 日出后与日落前30min内；u 太阳中天前后各约2h内（可根据地区、季节和气象情况，适当增减中午间歇时间）；u 标尺分划线的影像跳动而难于照准时或气温突变时；u 3级以上风力而使标尺与仪器不能稳定时。（2）水准测量的观测顺序如下：u 往测：奇数站为后前前后；偶数站为前后后前； u 返测：奇数站为前后后前；偶数站为后前前后；u 每测段的往测和返测的测站数为偶数。由往测转向返测时，两根标尺必须互换位置，并重新整置仪器。（3）测站视线长度、前后视距差、视线高度执行上表之规定。（4）水准观测过程还应符合下列规定：u 观测前，使仪器与外界气温趋于一致。观测时，须用测伞遮蔽阳光。迁站时，宜罩以白色仪器罩。u 在连续各测站上安置水准仪的三角架时，应使其中两脚与水准路线的方向平行，而第三脚轮换置于路线方向的左側与右侧。u 同一测站上观测时，不得两次调焦。4）数据处理（1）数据传输及平差计算观测完成后形成原始电子观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差，得出各点高程值。平差计算要求如下：应使用稳定的基准点为起算，并检核独立闭合差及与2个以上的基准点相互附合差；使用专业平差软件按严密平差的方法进行计算；平差后数据取位应精确到0.1mm。通过工作基点各期高程值看出工作基准点是否有变动，如变动较大，则说明工作基点遭到破坏，确定工作基点已稳定的情况下则需要重新取高程值。如工作基点仍有变动则需重新布设工作基点。（2）变形数据分析工作基点稳定性分析原则如下：工作基点的稳定性分析基于稳定的精密水准点进行；相邻两期工作基点的变动通过比较相邻两期的高程值来进行，当变形量小于最大误差时，可认为该工作基点在该周期内没有变动或变动不显著； 对相对于初始值变动较大的工作基点，应进行重新取值或作废重新布设。6.1.2 平面控制网的布设1）基准点布设平面控制网的作用是为水平位移监测提供统一基准，控制误差积累的作用，本工程平面控制网采用独立坐标系统。平面控制点布置的原则为：控制点是监测点稳定性的基准，应设立于施工基坑开挖深度24倍距离之外的稳定区域，为提高监测精度，应埋设强制对中观测墩或专门观测标石；控制点位的分布应满足准确、方便观测全部观测点的需要；每个相对独立的测区控制点个数不应少于4个，以保证必要的检核条件。根据现场情况及布设原则，我方在基坑开挖影响范围以外的稳固位置共设置4个基准点，其一点为设测点，另三点作为检测点；为方便观测另布设3个工作基点。根据现场实地踏勘结果，在基坑周边的环湖南道、环湖西路和卫津南路便道上布设4个平面控制基准点，编号分别为K1、K2、K3、K4。其中K1距离基坑开挖边线最近距离约201.2m；K2点距离基坑开挖边线最近距离约191.3m；K3点距离基坑开挖边线最近距离约88.0m；K4点距离基坑开挖边线最近距离约181.8m，且4个基准点均在肿瘤医院地铁站基坑影响范围以外（详见后附天津医科大学肿瘤医院扩建二期北院基坑监测工程平面控制基准点布置图（五）。根据具体选用的平面控制点、工作基点同监测点一起布设成本区间独立的闭合环、或形成由附合路线构成的结点网。2）基准点埋设及技术要求基准点采用钻机钻孔的方式埋设，基准点底部埋设深度应至相对稳定的土层，钻孔底封堵厚度宜为360mm，基点底靴厚度为1000mm，具体埋设形式见图6.1-3。图6.1-3 平面基准点埋设示意图3）观测方法及数据采集（1）观测方法及仪器工作基点观测采用导线测量方法，使用Leica TS30全站仪进行观测。（2）观测技术要求控制网观测按工程测量规范GB50026-2007二等水平位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见下表。级别平均边长（m）角度中误差（秒）边长中误差（mm）最弱边边长中误差二等3001.53.01:100000表6.1-3 平面控制主要技术要求受各种条件限制，施工场地一般比较狭小，场地内交会法施测受一定的限制。根据我院实际工作经验，基准点观测采用导线法比较容易操作，使用高精度的测量仪器，按相应技术规程作业，容易达到监测精度要求。将所布设的基准点及工作基点组成闭合导线形式。导线测量采用Leica TS30全站仪，测角精度0.5”，测距精度1mm+1ppmD。可按下式估算导线相邻点的相对点位中误差： （1） （2） （3）式中：导线平均边长；测角中误差（）；测距相对中误差（mm）。作业中使用Leica TS30全站仪观测时注意事项：对使用的全站仪、觇牌应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验，尤其是照准部水准管及电子气泡补偿的检验与校正；观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；仪器、觇牌应安置稳固严格对中整平；在目标成像清晰稳定的条件下进行观测；仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；应尽量避免受外界干扰影响观测精度，严格按精度要求控制各项限差。4）数据处理（1）数据传输及平差计算观测记录采用全站仪测量记录程序进行，观测时可完成各项限差指标控制，观测完成后形成电子原始观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，使用控制网平差软件进行严密平差，得出各点坐标。平差计算要求如下：平差前对控制点稳定性进行检验，对各期相邻控制点间的夹角、距离进行比较，确保起算数据的可靠；使用华星测量控制网平差软按严密平差的方法进行计算；平差后数据取位应精确到0.1mm。（2）变形数据分析观测点稳定性分析原则如下：观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果；相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）来进行，当变形量小于最大