义乌三鼎广场项目工程基坑围护监测方案

2东升路老市场区改造升级二期工程基坑围护监测方案义乌三鼎广场项目工程基坑围护监测方案浙江有色地球物理技术应用研究院二一年义乌三鼎广场项目工程基坑围护监测方案 第 21 页 共 21 页工程名称：义乌三鼎广场项目工程基坑围护监测编制单位：浙江有色地球物理技术应用研究院院 长： 胡 敬 浓方案编写： 方案审定：义乌三鼎广场项目工程基坑围护监测方案一、工程概况及监测项目义乌三鼎广场项目工程位于义乌市国际商贸城金融商务区0102、0103地块（商城大道与福田路交汇处东南侧），建筑物由一幢39层高层、一幢24层高层及裙房组成，设地下室四层，地下室东西长约172m，南北宽约72m，地下室板底绝对标高42.900，基坑开挖深度约21.3822.99米。基坑开挖范围内以中软土层为主、局部为中等风化及微风化岩，基坑周围环境相对较为复杂。监测的内容有：围护结构监测（围护墙顶部竖向、水平位移监测；锚杆拉力监测；基坑外围地下水位）、周边环境监测（周围地下管线的位移；深层土体侧向位移）。监测的目的和任务：在基坑开挖及地下结构施工期间，对围护墙顶部竖向、水平位移监测、锚杆拉力、基坑外围地下水位、基坑侧壁附近土体分层（分段）水平位移，当监测值超过监测预警值时，及时报警，便于建设单位和设计单位以及施工单位采取合理的开挖和加固方式，避免险情出现。二、 监测执行标准（1）国家标准建筑基坑工程监测技术规范（GB 504972009）；（2）国家行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99) ；（3）国家标准民用建筑可靠性鉴定标准(GB50292-1999)；（4）国家行业标准建筑边坡工程技术规程（GB50330-2002）；（5）国家行业标准建筑变形测量规程(JGJ/T8-97)；（6）国家标准工程测量规范(GB50026-93)；（7）浙江省标准建筑地基基础设计规范(DB33/1001-2003)；（8）国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)；（9）国家行业标准土层锚杆设计与施工规范(CECS22:90)；（10）国家标准预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T14370-2007)；（11）义乌三鼎广场项目工程基坑围护监测方案。三、 工作方法技术1.深层土体水平位移监测1.1 监测方法根据设计要求，本次监测在基坑周围共布置水平位移监测孔16只（CX1CX16，孔深30米），采用XY-100型钻机进行钻孔，成孔后将72mm带有定向刻槽的PVC塑料测斜管逐根连接好并放入孔中，孔壁和测斜管之间用砂或土填实，同时确保有一对滑槽垂直基坑边线。各监测孔确保在基坑开挖前布设完成。本工程基坑壁土体水平（侧向）位移的测试选用CX-3型基坑测斜仪，该仪器是一种精密倾角测试设备，仪器由井下移动式测斜探头、地面数字式测读仪和连接前两者的信号传输电缆组成。 监测时，将CX-3型测斜仪的探头沿PVC管放下，并使导向滑轮置于管内的纵向（垂直坑壁）定向槽中，沿槽滑至某深度，地面用测斜仪直接读取分段土体水平位移X值。本工程测试的具体做法是将测试探头下到PVC管底（水平位移基本为零的稳定土层），待仪器读数稳定后，向上提升0.5米，读数记录一次，直到监测孔空口。再提出探头并转180，重复以上测试（双向测试）。1.2 监测频率本次监测深层土体水平位移监测大致可分为三个阶段：初始阶段、挖土阶段和挖土结束阶段。初始阶段为基坑支护开始至挖土到支撑梁位置，此阶段由于挖土深度较浅，土体相对稳定，土体水平位移亦较小，测试一般两天测试一次，当出现位移量较大时，必须保障每天测试一次，当土体出现急剧增大现象时，加密监测频率；挖土阶段，此时间段由于基坑开挖深度不断增大，土体水平位移一般增大较快，因此该时间段内必须保障每天测试一次，当基坑出现土体水平位移增大较快时适当加密监测（每天两次），当土体出现失稳前兆时连续监测；挖土结束阶段为挖土结束后至地下室结构完工，此阶段随着挖土的结束土体逐渐恢复稳定，因此土体水平位移变化也比较小，该时间段内前期一般两天测试一次，等底板浇筑完工后，一般37天测试一次（但遇到拆除支撑梁时，每天测试一次（连续测试四天），当土体水平位移出现急剧增大现象时，加密监测频率），直到地下结构完工。1.3 仪器设备本工程监测采用武汉基深勘察仪器研究所生产的CX-3型基坑测斜仪，该仪器主要工作参数为探头长780mm，直径28mm，导轮间距500mm；测量精度为0.1mm/500mm，分辨率2；角度测量范围：00300； 最大测试深度：100m；工作温度：-10+700C。1.4 预警值的设置根据本基坑工程的围护设计方案及相类似工程地质条件的经验总结，本次水平位移监测以：最大水平位移50mm或位移（变形）速率超过6m/d，以及位移（变形）连续3天超过3mm/d作为预警值。2.锚杆拉力监测1、监测目的与方法预应力锚杆是通过施加张拉力以加固岩土体使其达到稳定状态或改善内部应力状况的支护结构。锚杆是主要承受拉力的杆状构件，它通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部稳定地层中，在被加固体表面对钢绞线张拉产生预应力，从而达到使被加固体稳定和限制其变形的目的。对于长期性锚杆所在的特定介质环境和应力特点，预先施加的应力长期将不可避免地会出现一定的损失，其主要由钢绞线松弛、地层压缩变形及锚具的楔滑三部分组成。预应力损失主要发生在张拉至锁定的瞬间，锁定后预应力损失约为施加预应力的10%20%。另外，本工程边坡岩体性质较软，在长期的高应力作用下可能会产生会较大的蠕变变形，造成预应力的损失。锚杆长期应力监测是测量锚杆体锚固锁定后在施工和长期使用过程锚杆拉力的变化情况，分析锚杆体的受力状况是否在设计的安全使用范围以及需否采取补强措施，并可分析锚杆体预应力损失的规律。测量方法：在锚杆打设的工程中，在锚头处安装锚杆测力计，并按设计拉力张拉锁定后，定期对测力计读取读数，并计算相应锚杆的实际拉力，进而分析边坡的稳定状态。2、测点布置与安装要求2.1 测点布置选择本段有代表性的中软土层及软质岩边坡，对施工的锚杆进行长期应力监测。锚杆测力计布置表 表1 序号里 程 桩 号测点位置设计拉力/锁定拉力测点数测力计编号16剖面1-1第一层基坑坑壁500/550kN3ML1-1326剖面1-1第二层基坑坑壁3ML1-1336剖面1-1第三层基坑坑壁550/610kN3ML2-1346剖面1-1第四层基坑坑壁3ML1-1356剖面1-1第五层基坑坑壁600/660kN3ML2-1366剖面1-1第六层基坑坑壁3ML1-1376剖面2-2第一层基坑坑壁450/500kN3ML2-1386剖面2-2第二层基坑坑壁3ML1-1396剖面2-2第三层基坑坑壁3ML1-13106剖面2-2第四层基坑坑壁3ML1-13116剖面2-2第五层基坑坑壁3ML1-13126剖面2-2第六层基坑坑壁3ML1-132.2 安装要求锚杆测力计是精密仪器，应对每一个安装细节充分重视。安装要求如下：1、保证钻孔精度孔位、倾角、方位的准确程度应该满足规范及设计的要求。2、外墩头的施工浇注外锚墩必须保证垫墩顶面与钻孔轴线垂直。其抗压强度应达到规范及设计的要求3、锚杆测力计在安装过程中应轻拿轻放，严禁击打、摔震。注意对信号电缆的保护，不得用力拖拽电缆。4、对于镶嵌在外锚墩顶面上的锚垫板有十分严格的要求1) 在安装锚杆测力计的锚垫板上，不应留有定位槽。如果监测孔上的锚垫板已安装就位，需在原锚垫板上覆盖一块厚度不小于40mm的钢垫板。2) 锚垫板中心孔径必须小于锚力计底部内环直径；锚垫板外端几何尺寸必须略大于锚力计底部外环直径（20mm为宜），以使锚力计的底平面与锚垫板的外表面全面积接触。如下图一所示：3) 锚垫板必须保证足够的刚度，以避免锚索张拉时，锚垫板中心位置受力后产生挠曲变形，使得锚力计读数与油泵读数偏差过大。为充分保证锚力计下承压板的刚度，一般要求锚垫板的厚度不应小于50mm，对安装量程大于2000kN锚力计的监测锚杆，其锚垫板的厚度应在80100mm以上。4) 锚垫板外表面必须平整（不平整度小于0.1），不得有焊渣以其它异物。5、锚力计安装前的率定通常监测仪器在进场前，要进行再次率定。对锚力计的现场率定应按下面的程序进行。锚力计、千斤顶的联合率定，依次将垫板、锚力计（锚力计承载环的上下端面严禁倒置）、工作锚板（必须把锚板安放在锚力计上具有同尺寸的台阶上）、限位板、千斤顶安放在压力机的下垫板上，开启千斤顶油泵系统，用压力机的读数来控制油泵加压荷载的大小。应按现场实际张拉级差仔细控制加、卸载过程，同时读取锚力计、油压表、压力机三者读数，反复三个循环，最后统计出锚力计与千斤顶间的相对误差。以此作为日后现场张拉时的对比依据。6、锚力计的安装锚力计在安装时，严禁将其上下两端面倒置。应把与工作锚板外径相同尺寸的台阶端面朝外安放。要仔细调整锚力计的位置，使其中心与锚索轴心对正重合，应避免过大的偏心荷载。锚力计最后的定位或是采用6钢筋短头沿锚力计下底板周边按120度角焊接在锚垫板上；或是在确认锚力计与锚垫板密实接触后直接点焊在二者的接缝处（点焊时间要短，严禁改变或破坏锚力计外环原焊缝原型）。7、锚杆张拉锚杆测力计的安装顺序是，锚杆测力计按要求紧贴在锚垫板上，然后依次安放工作锚板、工作锚板夹片、限位板、千斤顶、工具锚板、工具锚板夹片。如图二所示： 在穿杆、安装工作锚板和工具锚板时，应绝对保证每根钢绞线的平行度，不能拧劲。每根钢绞线要编号，在穿过工作锚板和工具锚板的夹片孔时必须一一对应，不能错位。一旦出现钢绞线与工作锚板和工具锚板穿错孔的情况，就会造成锚固力远小于张拉力，这能从锚杆张拉过程中千斤顶油泵加压系统的读数远大于锚杆测力计的读数反映出来。 在锚杆张拉过程中，为保证每根钢绞线受力均匀，正式张拉前一般都要先进行预紧张拉，预紧张拉可分为单绞线小千斤顶由内向外的循环法和大千斤顶整体对称预紧张拉，若预紧张拉的质量不高，会造成每根钢绞线的受力不均匀，此时即做整体张拉，必然产生偏载，致使千斤顶的实际出力降低，出现千斤顶油压表上显示的力值比锚力计显示的力值大的现象。预紧力每次单根的增加一般控制在30kN左右为宜，经过几次循环，每根钢绞线受力均匀后，完成预紧过程，方可进行整体张拉。整体张拉的加荷过程为4级加荷。500kN级预应力锚杆张拉分级为：预紧(430 kN)300kN400 kN500kN(设计锚固预应力)550kN(超张拉力)锁定。整束张拉过程采用油压表读数控制加荷，每级加荷都记录测力计频率、钢绞线实际伸长量，并将钢绞线的实际伸长量与理论伸长量相比较，以校核锚杆张拉荷载，确保施工安全。每级荷载之间持荷35 min，使锚束受力均匀，并使油压表与测力计工作保持同步，然后再进行下一级加荷，直至超张拉荷载。稳定1015 min后，锚杆锁定。锚杆在整体超张拉时，加荷值不要超过锚力计的满量程；最大荷载应控制在锚力计满量程的90%。张拉过程中若出现锚力计和油泵油压表的读数偏差过大时，就应停止张拉，卸下千斤顶，细致检查限位板的限位高度，夹片回缩时夹片上端与锚板平面的高度尺寸，以及钢绞线的线径是否符合尺寸要求且均匀。正常情况下，夹片在限位板内的移动范围应在4mm左右，过小会直接影响张拉力向锚杆纵深的传递，其结果就会出现油泵油压表的读数远大于锚力计的读数。这一点应引起充分注意。认真地按照以上各项操作，才能保证锚力计的现场工作条件与标定条件基本一致，使测量偏差不大于3%F.S。8、保护好信号传输电缆是非常重要的工作。任何因电缆的损伤、割断都会导致测量工作的中断或失败。如需要加长电缆时，对电缆接点质量（密封、强度）应充分重视，一般采用厂方提供的电缆接头保护套进行电缆连接。9、锚力计本身具有良好的防水性能，但锚力计电缆插头是不防水的，插头上均已配装了防水套筒。每次测量完毕，都应把防水套筒再套装上，以免插头被水淋湿、浸泡造成短路而无法测到信号。如果电缆插头不慎被水浸泡，且擦干后也无法测到正确数据时，应在适当的位置上剪断插头，剥开电缆芯线，改用随机配件带鳄鱼夹电线连接锚力计的信号线，即可测得正确数据。10、观测时机因为影响岩体、土体变形的环境因素较多，这其中包括降雨、开挖、爆炸、交通、附近施工行为、季节变化等等，而这些扰动因素的变化，都将对被加固体的结构产生影响，所以，对于这些扰动因素的影响程度就应该进行观测和记录，对潜在的不稳定因素给予及时的监控。2.3监测频率锚杆拉力力监测可大致分为两个阶段：挖土期间的监测阶段和挖土全部结束后的监测阶段。其中在第一阶段内，由于土体的开挖锚杆的拉力会持续增大，该阶段内应确保每天监测一次，当有异常现象时（锚杆拉力连续增大现象或连续出现减小现象或突然增大），应当在保证每天监测一次的前提下适当加密监测；其中在第二阶段内，由于土体开挖结束锚杆的拉力基本稳定，该阶段内可适当减小观测频率。2.4预警值的设置根据本基坑工程的围护设计方案，并结合我单位实际工作经验，本次监测以锚杆拉力值达到设计值的80%作为预警值。2.5仪器设备CTY202数字测读仪主要工作参数为测量精度：0.1F； 工作温度：-20+70C。3基坑外围地下水位监测3.1 监测方法本工程基坑外地下水位监测孔布设24只（孔深为30米），采用XY-100型钻机进行钻孔，成孔后将50mm PVC塑料水位管逐根连接好并放入孔中，孔壁和PVC之管间用砂或土填实。各监测孔确保在基坑开挖前布设完成。在基坑开挖前测量基准值。3.2 监测频率监测各阶段及各阶段监测情况同水平位移监测。3.3 仪器设备本次水位监测采用武汉基深勘察仪器研究所生产的LY2型抗干扰水位仪，该仪器主要工作参数为测量精度：5mm； 最大测量深度：100m；传感器：直径10mm，长度215mm。3.4 预警值的设置根据本基坑工程的围护设计方案，本次监测以地下水位累计变化量1000mm或变化速率超过300mm/d作为预警值。4. 围护墙水平位移与沉降（垂直）位移监测4.1 监测方法1、平面与高程系统（甲方提供）平面采用工地现有坐标系。高程采用工地现有高程基准。2、起算数据平面与高程起算数据采用原有控制点成果，平面采用一个起算点坐标及一条起算方位，高程采用一个点的高程。3、水平位移与垂直沉降监测等级及技术要求的确定按工程测量规范根据工程实际情况，水平位移变形测量等级拟定为四等，精度要求如下等级测角中误差()角度测回数DJ2测距测回数同一方向值各测回较差()同一距离值各测回较差（mm）导线环闭合差()最弱边相对中误差四等2.564955n1/40000垂直位移变形测量等级拟定为二级，精度要求如下等级水准标尺观测次数前后视较差（m）前视累积差（m）视线离地面最低高度（m）基辅分划读数差（mm）基辅分划所测高差之差（mm）往返较差环闭合差（mm）二等因瓦往返130.50.50.74L各观测记录应认真仔细，字迹工整，清晰，划改符合工程测量规范要求。4、水平位移和垂直沉降监测点及基准点的设立本次基坑围护墙水平位移与沉降监测点设为同一个点，共计17观测标志现场浇制，在观测墩表面建立一个强制对中觇标。点的编号从（JC1JC17）。在通视条件良好且不受车辆影响的地点设置不少于3个基准点（编号A1、A2、A3、）基准点采用现场浇制并建造强制对中观测墩，其中一个点放置全站仪，另一个作为后视点，还有一个点作为备用和检查点（在前面有控制点被破坏时使用）,在监测工程开始时首先布置和测出这几个基准点的坐标,其次根据现场的实际地形地藐设置测量工作站点，各工作站点之间要两两通视，不允许在工作站点上再支站,确保监测的成果能达到所要求的精度。无论是布设工作站点还是布设围护墙上的监测点均要求按测量埋点的要求埋设好永久的点位，尽可能采用现浇 ,观测标志的高度以在相邻点上能通视为最低限度。监测点在围护墙支护过程中如果被破坏，应及时补点，补点后及时观测。基准网点埋设后联系业主通知其各相关部门注意保护。各设置点埋设7天后进行使用。5、水平位移监测网测量水平位移监测网根据本节技术要求确定为按四等导线要求观测。水平位移监测采用极坐标法测定监测点的平面坐标，通过定期观测，比较各期的坐标变化来计算水平位移方向和位移量。观测要求：水平角左右角各测3测回，共6测回，同一方向值各测回间较差应9，距离测4测回，每测回4次读数，同一距离各测回间较差应5mn。监测点点位精度分析： 其中优于2.5，S最大边长240米，=206265，优于3mm。最弱，能满足不大于6.0mm设计要求。根据工地实际情况，若有条件不同时，可以增加测回数提高精度。6、垂直沉降监测基准网测量垂直沉降监测基准网根据本节技术要求确定为二等水准测量要求观测。垂直沉降监测基准网与水平位移监测基准网同步观测。垂直沉降测量应设计成闭（附）合水准网精密测量，利用三角高程测量方法，增加测回数，优化平差方法提高观测精度。本工程按二等水准测量标准进行外业观测，内业计算和分析。结合水平位移监测网测量的数据及时观察基准点是否稳定，以保证观测数据的有效、准确。7、水平位移和垂直沉降监测水平位移监测采用极坐标法测定监测点的平面坐标，通过定期观测，比较各期的坐标变化来计算水平位移方向和位移量，垂直沉降监测也是采用定期观测，测量监测点的高程，比较各期的高程变化来计算垂直沉降量。由于本工程施工场地较大，同时工地现场多种施工项目交织进行，人员车辆的流动，基点的稳定性，通视的条件等都很复杂，所以我们采用精密电磁波测距三角高程方法测量监测点，同时使用小角度观测法验证数据的准确性。具体操作是，首次测量时我们使用棱镜直接观测各测点，得出初始值，并得到平距，后期观测时利用角度得到了水平角和垂直角。利用三角高程测量方法可以计算出相应数据。即我们需要的坐标和高程值。当距离较远时可以增加测回数以提高精度，测量时尽可能剔除偶然误差,注意减少系统误差的影响。要求：垂直角平距超过180m，往返观测，150-180m范围内测8测回，150m以内测6测回，测回间指标差较差应7，测回间垂直角较差应7监测点高程精度分析：当距离不超过180米，最弱=1.8mm监测点中最长边为240米，此时单程=2.6mm，往返测=1.8mm，可见测量精度可以达到设计要求。若施工现场有不满足条件处，则需增加测回数，优化平差方法提高精度。垂直沉降监测与水平位移监测同步进行。4.2 监测频率一般每23天观测一次；当沉降较大或过大时每天观测一次，当长时间内停挖时观测频率可适当降低；当基坑开挖结束后观测频率降低至27天观测一次，直到地下基础浇筑完成。4.3 仪器设备本次监测采用精密自动安平水准仪DSZ2+FS1微测器和铟钢标尺，按二等水准测量要求闭合差。DSZ2+FS1主要工作参数为往返标准偏差：0.5mm/Km； 工作温度：-30+50C。四. 仪器设备本次基坑围护监测投入的所有仪器设备均在率定有效期内，且符合有关规范、规程的有关检测仪器与设备方面的规定，具体见表2仪器设备一览表 表2序号监测内容仪器设备名称生产厂家数量1水平位移监测CX-3型基坑测斜仪武汉基深勘察仪器研究院1台2锚杆拉力监测CTY202数字测读仪金坛市金源土木工程仪器厂1台振弦式锚杆测力计36只3垂直位移监测精密自动安平水准仪DSZ2+FS1微测器苏州一光仪器有限公司1台铟钢尺1把4围护墙水平位移2级经纬仪DT202C苏州一光仪器有限公司1台五、质量技术保障1、测开始前对监测仪器进行全面检查，以保证仪器的正常工作。2、监测过程中严格执行“监测执行标准”。3、测数据进行经常性的自检、互检，确保准确可靠，利用理论分析成果指导监测工作。4、泛参考已有的施工测试成果报道以及前人的经验，为本基坑监测所用。六、成果提交1中间成果在每一次监测完毕后，应及时进行计算整理，一般隔日以监测简报形式报告业主和监理，若观测值变化急剧增大，应及时以电话、传真或到场的形式及时告知业主和监理，并加密监测，及时提供监测数据，直至观测值恢复正常。本次监测提供的简报包括：预警值的设置、深层土体水平累计位移和水平位移速率值（或水平位移变化值）、锚杆拉力值和锚杆拉力变化值、基坑内外地下水位及其变化值、围护结构侧向位移、围护墙顶水平位移值、围护墙顶垂直位移值以及变化值和各监测项目当次的预警情况。2最终成果整个工程监测完毕后，三周以内编制出正式报告（含文字及图件），提交给业主。七、人员组成本工程在监测过程中，成立专门项目组，下设项目负责和项目技术负责、技术小组和野外施工班。项目技术负责组织内外业技术工作，统一协调；施工班按设计组织好现场施工；技术小组及时保质完成外业各项技术工作，具体人员安排见表3人员安排计划表 表3序号岗 位人员备 注1项目负责1/2项目技术负责1/3技术小组3/4深层土体水平位移监测施工班5/5围护结构侧向位移监测施工班3/6基坑外地下水位监测施工班5/7锚杆拉力施工班2/8围护墙顶水平位移、垂直位移监测施工班3/八. 建议与说明1.基坑周围的水平位移监测孔、水位监测孔以及支撑梁和压顶梁上的各监测点周围应尽可能不要堆放杂物，以确保监测工作的顺利进行。2.当出现险情时，应立即停止挖土，并采取相应措施，如回填、沙包反压等。九. 安全生产与文明生产1.安全生产1.1加强安全教育，贯彻“安全第一，预防为主”的方针；1.2认真贯彻安全生产管理制度；1.3岗位分明，不准串岗操作；1.4测试过程中，注意工作人员的自身安全，并保证测试仪器、设备安全。2.文明生产2.1.遵守现场文明生产的有关要求；2.2.文明施工，协调、积极配合相关施工人员工作，确保施工正常进行。 浙江有色地球物理技术应用研究院 二 一 年 九月 慈溪财富中心基坑工程围护监测报价单序号监测项目材料费（元）测 试 费（院）备注单价数量合计1深层土体水平位移监测12000.00115200.0016孔/如果测斜孔布设于围护桩内，成孔费不计，若布设于土层内，成孔费按150.00元/米计算。当测试次数超过120次时，超过120次部分的测试费，按65元/次孔增加。5锚杆拉力监测800元/点13920.00元/点36点5011120.00当测试次数超过120次时，超过120次部分的测试费，按160元/次点增加。2基坑外水位监测14400.001000.0024孔24000.00当测试次数超过120次时，超过120次部分的测试费，按35元/次孔增加。3围护墙顶侧向位移和竖向位移观测1500.007440.0030点223200.00当测试次数超过60次时，超过60次部分的测试费，按80元/次点增加。总计不考虑周围地下管线的位移监测和邻近建筑物沉降观测，且所有测试项的测试次数均未超出。