基坑监测技术方案

献县日新8#、9#楼基坑监测方案

河北豫龙土木工程有限公司

二○一二年四月

目 录

1工程概况............................................................................................ 4 2 监测目的和方案依据 ...................................................................... 4 3 监测内容及项目 .............................................................................. 5 4基准点及监测点的布设 ................................................................... 6 5 监测方法及观测精度 ...................................................................... 9 6 监测期和监测频率 ........................................................................ 12 7 监测报警......................................................................................... 14 8 监测成果处理与信息反馈 ............................................................ 15 9 人员与仪器设备 ............................................................................ 19 10 质量与安全保证措施 .................................................................. 19 11 合理化建议 ................................................................................... 22 附：监测点布设平面位置图

责 任 表

项目负责： 郝海森 报告编写： 郝海森 审 核： 付新年

献县日新8#、9#楼基坑

监测方案

1工程概况

（1）一般概况

工程项目位于沧州市献县县城区东北，外业施工前原有建筑已拆除，现有场地较为平坦。拟建工程基坑设计深度-6.73m，实际挖深约为-6.2m，两楼基坑与地下车库相连，基坑开口211.6×30.8平方米，共计近6600平方米。本基坑设计安全等级为二级，基坑深度较大，地下水位较浅。

（2）基坑支护结构及排水措施

基坑支护根据设计要求采用自然放坡支护形式。南侧采取隔水帷幕加槽内集水井降水及设盲沟的措施，通过井点与隔水帷幕形成的闭环解决基坑内地下水问题。

2 监测目的和方案依据

（1）监测目的

基坑监测的目的和意义在于整个基坑开挖过程及运营阶段，对基坑支护结构的变化，周围环境条件的变化，岩土性状的改变进行各种观测，结果及时反馈，以便对可能出现的危害工程、周围建筑物、构筑物安全的险情采取及时补救和加固措施，指导施工。具体如下：

1）为基坑周围环境进行及时、有效的保护提供依据。 2）验证支护结构设计，及时反馈信息，指导基坑开挖和支护结

构的施工。

3）将监测结果反馈设计，为其它区的优化设计提供依据。 （2）方案依据

1）沧州中医院医技门诊病房楼基坑支护工程图纸及设计方案 2）建筑基坑工程技术规范（YB 9258-97） 3）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99） 4）建筑地基基础设计规范（GB50007—2002） 5）基坑工程手册（刘建航，候学渊主编）

6）高层建筑深基坑围护工程实践与分析（赵锡宏等主编） 7）建筑基坑工程监测技术规范（GB 50497—2009） 8）高层建筑深基坑围护工程实践与分析（同济大学） 9）建筑变形测量规程（JGJ8-2007） 10）危险房屋鉴定标准（JGJ 125-99）

11）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）

3 监测内容及项目

采用仪器监测与巡视检查相结合的方法。 （1）仪器监测项目

1）边坡（冠梁）顶部水平位移； 2）边坡（冠梁）顶部垂直位移； 3) 基坑南侧平房沉降监测； （2）巡视检查内容：

巡视检查以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行。每天均应进行巡视检查，基坑工程巡视检查包括以下内容：

1）冠梁有无裂缝出现；

2）墙后土体有无裂缝、沉陷及滑移； 3）基坑有无涌土、流砂、管涌。

4）场地地表水、地下水排放状况是否正常，基坑降水、回灌设施是否运转正常；

5）周边管道有无破损、泄漏情况； 6）边坡有无塌陷、裂缝及滑移。 7）基坑开挖有无超深开挖。

8）基坑周围地面堆载是否有超载情况。 9）基坑周边建筑物、道路及地表有无裂缝出现。

4基准点及监测点的布设

（1）水准基准点、工作点及沉降观测点的布设

1)水准基准点布设

基准点点位应选择在基坑土建施工影响范围外的稳定区域，一般情况下，应布设在3倍的开挖深度以外的稳定区域。其数量和分布在保证观测精度的前提下，应便于施工、施测和保存。根据实际情况,

可采用基岩式基准点，亦可选择具有挖孔桩基础的高层建筑物的结构上建立基准点或稳固道路连续3个基准互相检核。

2)沉降观测点的布设

监测点的布置根据本工程的实际情况和设计要求。第一，围绕工程围护结构、主体结构本身由于基坑开挖引起的变形和内力进行，观测点主要分布在围护结构本身的薄弱处；第二，根据基坑开挖对周围环境（邻近建筑物、道路及管线）的影响进行监测，特别是西侧两幢建筑物为本次监测的重点。因此，在监测点布置时坚持兼顾全局、突出重点的原则。具体观测点的布设按“监测点布设平面位置图”的布点要求进行布设。基坑坡顶处每隔18米布设水平、垂直位移监测点1个，共计26个。基坑南侧20米内每处平房外墙墙角布设沉降观测点，共计24点。实际布点时可根据工程需要和现场情况做适当优化、调整。

3)布设水准控制路线

水准路线控制网布设的基本原则采用分级，首先根据工程走向及周边建筑物监测点分布情况，布设首级控制网（起始、闭合于水准基点），观测首级控制点高程；其次，布设二等水准网（起始、闭合于首级控制点），观测各沉降点高程。首级控制和二级控制以布设成附合路线或闭合路线均可，具体采用那种路线，根据监测点分布情况和建筑物密集程度决定。在布设水准控制路线时，为确保前后视距差满足二等精度要求，同时满足变形监测的“三定”要求（测站固定、仪

器固定、人员固定），在布设的同时量测出每次仪器的安置位置，并用红油漆在地面做出标记。

（2）水平位移基点、工作基点及监测点布设

1）水平位移基点及工作基点的布设

按照《建筑物变形测量规程》的二级精度进行水平位移观测，视线长度≤100m，在每个基坑中布设1-2个工作基点，工作基点位置布置在基坑的拐角处（在基坑拐角处，变形最小，一般仅为基坑最大变形的1/10左右）。

2）水平位移监测点布设

在基坑支护结构顶部布设观测点，详见 “监测点布设平面位置图”，实际布点时可根据工程需要和现场情况做适当优化、调整。在围护结构上埋设工作基点和观测点时，首先布设工作基点，在建立好工作基点后，将仪器架设在工作基点上，沿基坑边布设观测点墩，观测点位置必须选择在通视处，要避开基坑边的安全栏杆，一般情况下，离基坑800mm-1000mm比较合适，既可避开安全栏杆，又不会影响施工，也便于保护。

同时为了检核工作基点的稳定性，可以在离基坑100～150m左右的距离埋设检核基点，也可以利用附近的高层建筑物上的避雷针或稳固建筑物墙边，用后方交会法检核工作基点的稳定性。

5 监测方法及观测精度

（1）沉降观测方法及精度要求

1）基准点、工作基点及监测点的观测

采用高程系统，在远离基坑的稳定区域选设置三个稳固的水准点,假定其中一个水准点的高程，采用高精度水准仪按国家二等水准规范往返求出该另外两个水准点高程。则该三点即为本工程变形监测的高程基准点，在监测范围内布设若干工作基点，采用二等水准方法与基准点联测，可得出工作基点高程，工作基点应选在相对稳定和方便使用的位置。在通视条件良好、距离较近、观测项目较少的情况下，可直接将基准点作为工作基点，监测期间，应定期检查工作基点和基准点的稳定性。各监测点的高程是通过高程基准点形成的一条二等水准闭合路线或附合路线，由线路中的工作基点来测定各监测点高程。监测时应采用相同的观测方法和观测路线、尽量使用同一监测仪器和设备、尽量固定观测人员以及在基本相同的环境和条件下工作。各监测点的初始值取三次观测平均值。

2）数据记录及平差处理

观测记录采用手提电脑自编记录计算程序进行，可提高工效和计算不出错。所有观测数据，都按规范规定要求的各项限差进行控制。内业中，利用合格的外业观测数据，用软件进行平差处理，计算各点的高程及沉降量、累积沉降量。

3）观测精度及技术要求

测站视线长、视距差、视线高要求见下表： 视线长度 视线高度 前后视标尺前后视距累计视线长度视线长度类型 仪器视距 距差 差 等级 20m以上 20m以下 ≤因瓦 DS1 ≤1.0m ≤3.0m 0.5m 0.3m 50m 测站观测限差见下表 基辅分划读数差 0.4mm 基辅分划所测高差之差 0.6mm 上下丝读数平均值与中丝读数之差 3.0mm 检测间歇点高差之差 1.0mm 沉降监测精度（mm ) 竖向位移报警值 监测点测站高差≤0.3 中误差 注：监测点测站高差中误差系指相应精度与视距的几何水准测量单程一测站的高差中误差；括号内数值对应于基坑周边环境的竖向位移报警值。

（2）水平位移观测方法及精度要求

1）水平位移基点及工作基点观测方法

基点观测采用前方交会法，工作基点的稳定性检查采用后方交会法。基准点定期进行联测，精度应满足《建筑变形测量规范》测量技术的要求。

2）水平位移监测点观测方法

≤0.5 ≤1.5 ≤20(35) 20～40(35～60) ≥40(60)

根据基坑施工现场实际条件，水平位移监测点采用极坐标法与小角度法进行：

a.极坐标法是利用数学中的极坐标原理，以两个已知点为坐标轴，以其中一个点为极点建立极坐标系，测定观测点到极点的距离，测定观测点与极点连线和两个已知点连线的夹角的方法,如图：

A、B已知点，C、C'点为待求坐标点Cβ'βBSS'AC' 测定待求点C坐标时，先计算已知点A、B的方位角

BAYAYB1800/XAXB

测定角度β和边长BC，根据公式 计算BC方位角： BCBA 计算C点坐标：

XCXBSCOSBC YCYBSSINBC

b.小角度法原理如下图所示。

A、B已知观测墩，P、P1点为待求坐标点P1ASββ'PB

是利用全站仪或经纬仪精确测出基准线与置镜点到观测点视线之间的微小角度，并按下式计算偏离值：

LPPSP

首次观测4个测回，取平均值。 3）数据记录及平差处理

与前述类似，所有观测数据，都按规范规定要求的各项限差进行控制。内业中，利用合格的外业观测数据，用南方测绘公司平差易软件进行严密平差处理，计算各水平位移监测点的水平位移及累计位移。

4）观测精度及技术要求

基坑围护墙（边坡）顶部水平位移监测精度要求(mm) 水平位移报警值≤30 (mm) 监测点坐标中误差 ≤1.5 ≤3.0 ≤6.0 30~60 ＞60 注：监测点坐标中误差，系指监测点相对测站点（如工作基点

等）的坐标中误差，为点位中误差的12；

6 监测期和监测频率

具体安排如下：

（1）基坑开挖前一周，进行背景值的观测（监测3次取其平均值）； （2）在基坑土方开挖过程中，原则上每1-2天施测一次，根据施工进

度和监测结果可适当调整时间间隔。

（3）完成基坑开挖且变形稳定时，监测频率可适当放宽为3-15天一次；

（4）当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率。

1)监测数据达到报警值；

2)监测数据变化较大或者速率加快； 3)存在勘察未发现的不良地质；

4)超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计工况施工； 5)基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏； 6)基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值； 7)支护结构出现开裂；

8)周边地面突发较大沉降或出现严重开裂；

9)邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂； 10)基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流砂等现象； 11)基坑工程发生事故后重新组织施工；

12)出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。 （5）当有危险事故征兆时，应实时跟踪监测。

（6）施工过程中，我方与现场监理、施工单位保持联系，如工程施工需要，及时监测；

（7）初步计划每测点观测次数为30次，具体根据工程施工实际情况调整；

（8）监测期限预计4个月，为从基坑开挖开始，到基坑回填施工结

束。实际时间可根据工程情况适当调整。

7 监测报警

（1）警戒值

基坑及支护结构监控报警值以累计变化量和变化速率两个值控制，累计变化量的报警指标不应超过设计。

本基坑坡顶(冠梁)水平位移速度连续三日不应超过4mm/d或位移总量应小于40mm，当日位移速度一旦达到8mm/d，立即报警；坡顶(冠梁)、周边平房垂直位移总量报警值设为40mm,速率为连续3日4mm/d或当日位移速度超过6mm/d。

当出现下列情况时，应立即报警：

周围建筑物砌体部分出现宽度大于1.5mm的变形裂缝；附近地面出现宽度大于10mm的裂缝；

对以上报警值如有特殊要求，则遵照业主、监理、设计单位的意见。在基坑开挖过程中监测报警采用监测报告中的备注形式，如有该种现象发生则有关方均要予以关注，加强巡视，采取得力措施以防患于未然；如达到极限值时则说明基坑施工安全受到严重的威胁，需采取加固应急措施。 （2）报警措施

1)当实际监测值超过报警值时，立即口头通知委托单位（或监理单位），24小时内向委托单位（或监理单位）提交一份书面监测成果，2天内提交监测简报，并与委托单位（或监理单位）确定加密监测事

宜。

2)当实际监测值超过预警值时，应立即通知委托单位（或监理单位），由委托单位（或监理单位）报告给设计、安检站等相关部门并协助分析原因；同时进行加密监测。

3)当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施。

a.当监测数据达到监测报警值的累计值；

b.基坑支护结构或周边土体的位移突然明显增长或基坑出现流砂、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等；

c.基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象；

d.周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝；

e.周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等；

f.根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。

8 监测成果处理与信息反馈

（1）监测成果处理

1)外业观测值和记事项目，必须在现场直接记录于观测记录表中。记录表中任何原始记录不得擦去或涂改，原始记录不得转抄。

2)观测结果超过限差时，应进行重测。

3)对各周期的观测数据及时处理，选取与实际变形情况接近或一

致的参考系进行平差计算和精度评定。

4)对变形的分析应将变形大小和变形速率结合起来，考察其发展的趋势，并做出预报。

5)提交当日报表及监测报告。 a.报表中一般包括以下内容：

标题应标明监测内容、测试日期与时间、报告编号等。测试数据和成果应提供测点编号、初始值、本次测试值、较上次测试的增量值、变化速率等。对监测值的发展及变化情况进行分析和评述，当接近报警值时应及时通报现场经理、施工人员，提请有关部门关注。

b.监测报告应包括以下内容： ①工程概况； ②监测项目； ③各测点布置图； ④采用仪器和监测方法； ⑤监测数据处理方法； ⑥监测期间的工况；

⑦监测成果的过程曲线及发展变化情况评述； ⑧监测结果及评价。 （2）信息反馈

一般来说，工程发生重大事故前或多或少有预兆，通过监测，可以分析支护系统的变化规律，验证支护结构设计，预测判断支护系统的安全稳定性，及时发现预兆，提出是否修改原设计或是采取加固措

施，指导施工，避免发生重大事故。正确评价其安全性，调整掘进速度。由于上述原因，实现监测过程的信息化，建立顺畅、快捷的信息反馈渠道，及时、准确地测定各监测项目的变化量及变化速率，及时反馈获取的与施工过程有关的监测信息，供设计、施工及有关工程技术人员决策使用，才能最终实现信息化施工。为实现顺畅、快捷地反馈监测信息的目的，我们制定了以下监测信息反馈流程图。

现场数据采集 项目部制定的经审核的监测方案

24小时内提交书面报告 协助分析变形原因 根据工程情况 调整监测方案 48小时内提交成果报告 数据正常 监测数据整理分析 监测信息入库 监测成果内部审核 数据超预警值或出现异常变化 立即上报业主、监理、设计、施工单位 同时上报安全监督机构等部门 执行超预警值方案，加密监测频率 执行调整后 监测方案 业主、专家组判定工程是否安全 安全 执行超预警值方案，加密监测频率 不安全 停止施工，启动抢险预案

9 人员与仪器设备

（1）人员安排：

项 目负 责：郝海森

技 术 员：曹志勇 陈 晨 吴亮清

（2）仪器设备投入 主要采用仪器设备有： 序号 1 2 3 6 7 8 9 设备仪器名称 电子水准仪 光学水准仪 全站仪 经纬仪 电子手簿 笔记本电脑 打印机 规格型号 Trimble Dini 博飞 SZ1032 Leica TS06(2″) 北光J2(2″) PDA Acer HP1125C 使用项目 垂直位移监测 垂直位移监测 水平位移监测 水平位移监测 现场记录 数据处理 输出设备 10 质量与安全保证措施

（1）质量保证措施

1)仪器、仪表

监测仪器、仪表要经国家法定计量检定机构或授权的计量机构进行校准，并取得《检定证书》后方可使用。如需更换仪表时，应先检验是否有互换性，并进行对比检测，以保持监测数据的延续性。

2)野外作业

a、组成强有力的项目组，抽调业务水平高，责任心强，工作认

真负责的人员担任项目组主要负责人。项目组的其它管理人员、操作人员具有相应的管理水平和技术操作能力，关键、特殊岗位人员持证上岗。

b、监测工程专业技术强，我公司将对职工进行宣贯、培训，对职工加强质量意识教育，把“质量第一”从思想上落实到行动中去。对埋设全过程进行详细的施工记录。

c、进场前，组织全体人员学习监测施工的技术方案，每个施工人员了解项目的总体要求，熟悉各自岗位的职责、技术要求和作业程序，严格按施工组织设计执行。

d、加强测点的保护工作，测点周围设置明显标志并进行编号，严防施工时损坏。

3)资料采集及整理

制定有关质量文件和记录的管理办法，及时做好各类施工记录、工程检验资料、各类试验数据、鉴定报告、材料试验单、各种验证报告的收集、整理、汇总工作；

b、外业观测资料在内业计算前均要进行检查与复检，在保证采集数据正确的前提下方可进行计算；

c、对施工组织设计进行会审，及时编制分项施工指导性文件、制定工序质量控制文件，及时解决监测过程中出现的各种技术问题。 （2）安全保证措施

1)安全文明施工目标

a．不发生安全、环境、文明施工的重大投诉或处罚事件；

b．重伤、死亡事故0起；

c．次责及以上责任重大交通事故0起； 2)安全保证体系

由项目负责人全面负责本公司在施工现场的安全。现场组织机构中设置质量安全保障部，有专人负责安全措施的实施和检查工作。整个施工期间，将负责现场作业的全部安全。对所有参加本工程的人员进行人身意外伤害保险，制定并实施一切必要的措施，保护工程现场的施工安全，维护现场生产和生活秩序。

3)安全保护责任

a．按有关规定履行其安全保护职责，其内容应包括安全机构的设置、专职人员的配备以及防火、防毒、防噪声、防洪、救护、警报、治安等的安全措施。

b．加强对职工进行施工安全教育，并按有关的规定编印安全防护手册发给全体职工。工人上岗前应进行安全知识的培训，合格者才准上岗。

c．遵守国家颁布的有关安全规程。若责任区内发生重大安全事故时，将立即通报发包人，并在事故发生后24小时内向发包人提交事故情况的书面报告。

d．加强对危险作业的安全检查，建立专门检查机构，配备专职的安检人员。

11 合理化建议

（1）监测单位对基坑的安全性评价只能根据监测数据和设计提出的报警值及相关规范进行，无法进行具体的数值计算，准确的安全性评价不能代表设计，为确保基坑安全，建议在基坑一旦出现变形异常时，业主立即组织设计等有关单位人员开会，对基坑险情进行分析研究，消除安全隐患。

（2）因工地现场施工单位出土、搅拌桩施工等活动频繁，机具多，人员多，对监测点有破坏的可能。建议业主责令施工单位注意保护监测设施。如监测设施已妨碍了施工，请务必提前通知我方作适当处理。基准点一旦破坏将可能使整个坐标或高程系统无法复原，所有相关数据都被迫中断。

（3）因基坑在施工过程中是处于动态的，而设计对于基坑的安全是在一定的假设情况下设计的，在施工过程中难免出现地面超载（如材料对方、车辆停放等）、局部土层软弱、漏（渗）水、支护结构出现质量异常等意外，这些意外情况有可能造成基坑发生安全事故的导火线，故业主或施工单位在施工过程中如发现有这些情况出现，需及时通知我方加密监测，并说明情况，以便采取针对性的监测手段。