基坑监测方案

13.1工程概况：

（1）建筑名称 梅溪新天地

（2）建筑场所 南阳市中州路与广场南街交叉口东北角 （3）用途 商业、办公、住宅

拟建场地位于南阳市中州路与广场南路交叉口东北角。建筑面积约为12万㎡,地下三层地上二十九层,其中地下一层及地上一至五层为商业,六至八层为办公,九层以上为住宅,是一座集商业、办公、住宅为一体的大型综合开发项目。基坑周围环境条件复杂，北侧距离建筑物约为12米，西侧距离道路约为20米，南侧距离道路约为20米，距离东侧7层楼房约为15米。

13.2基坑支护降水概况

（1）基坑规模：根据本次监测设计方案，基坑周长约为360m，占地

面积约为6589㎡。（数据根据所提供电子版本图纸测量得来） （2）基坑开挖深度：根据主体结构方案设计资料基坑开挖深度为-16.8m。

13.3拟使用主要监测设备测试仪器一览表

表1：选用的主要监测仪器设备测试仪器一览表

测试项目 仪器名称 型号 生产厂家 备 注 坡顶、冠梁、建筑物、道路、管线 水准仪 Dini03型 美国天宝 配精密水准尺（0.3mm/Km） 水平位移 全站仪 托普康7501型 日本 配该厂生产的棱镜 深层水平位移监测 地下水位 锚索应力、护坡桩内力 测斜仪 CX－30 江苏金壇 江苏金壇 江苏海岩 计算机记录数据 钢弦式水位计 锚索应力计 钢筋应力计 SWJ90系列 测量基坑水位 MXR-1020 80T 13.4监测依据

根据《建筑地基基础工程质量验收规范》（GB50202-2002）中第7.1.7条的规定、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497 – 2009）中表4.2.1以及《梅溪新天地工程勘察报告》、《梅溪新天地基坑支护、降水设计》方案，以及基坑深度、周边环境条件，判定本工程的基坑侧壁安全等级为一级，根据规范要求必须进行基坑工程的监测。

13.5监测目的

（1）.梅溪新天地基坑施工期间及时的向甲方提供监测数据，确保上部土钉墙、下部钻孔灌注桩＋锚索围护结构和基底不产生过大的位移和变形。

（2）.对灌注桩中心向外3倍于基坑深度范围内有关（构）建筑物、地下管线进行沉降监测，控制深层降水和基坑开挖引起的周围地面沉降。

（3）.根据监测数据，利用理论和数值反分析工具预测预报下一步土方开挖和降水引起的支护结构坡顶水平位移、深层土体水平位

移、沉降及地面沉降，及时预报施工中出现的问题，做好信息化施工；确保基坑施工时基坑本身以及周围环境的安全和稳定。

13.6监测项目

根据《建筑基坑支护技术规范》（JGJ 120-99）中第3.8.3条规定以及《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）和《梅溪新天地基坑支护、降水设计方案》，判定基坑为一级，应监测以下项目：

① 基准点：3点

② 坡顶水平、竖向位移观测点：25点 ③ 建筑物、道路沉降观测点：40点 ④ 深层土体水平位移观测点：3点 ⑤ 基坑地下水位监测点：4点 ⑥ 锚索拉力监测点：4×4=16点

⑦ 钢筋混凝土灌注桩内力（钢筋应力）：4×4=16点 13.7监测点布置

（1）坡顶水平、竖向位移及基准观测点：

根据现场实际情况，在冠梁顶部四侧均匀布设25点，点位均用标准的十字星水泥钉，沿基坑边间距约20-50m布置，测量基准点应在施工前埋设，经观测确定其已稳定时方可投入使用。基准点埋设3个，并设在施工影响范围外，监测期间应定期联测以检验其稳定性；在整个施工期内，应采取有效保护措施，确保其在整个施工期间正常使用。

（2）建筑物及道路沉降观测点：

建筑物的沉降观测点沿建筑物外墙间距20m布置，点位均用水泥十字钢钉埋设。在建筑物的4角及中点各布设一点；道路沉降观测点布设在路沿靠近基坑一侧，且均匀布置。

（5）深层土体水平位移观测点（测斜管布置）

深层土体水平位移观测点（以下称测斜管）是事先埋设在钻孔灌注桩内的，在基坑开挖后，由于支护桩体会发生水平变位，而通过测斜仪和预先埋好的测斜管来监测桩体在不同深度的水平位移，该项目监测在所有监测项目中应该是首要地位，该基坑开挖深度较大，因此对支护桩体的水平位移要求相当之高，水平位移过大就有可能造成事故或者损失，因此测斜管布设在基坑四边的中点。每一点测斜管的长度大于基坑开挖深度1-2m。

（6）基坑地下水位观测点

根据施工现场实际情况，大部分区域无法施工水位监测孔，共设坑外水位监测孔4点，分别布设在基坑上边线以外的四角。水位监测孔的深度满足测量需要，埋深应比降水后水位要深1-2m。

（7）护坡灌注桩内力监测点布置：

钢筋应力计埋设应该按组计算，在基坑四边中点选择一根灌注桩布设，每根需要4个钢筋应力计，分别测试不同深度钢筋内力的变化，共计16个钢筋应力计。

（8）锚索应力计布设

锚索钢筋应力计埋设按组计，在基坑四边中点选择锚索布设4组，共4道锚索，合计埋设16个锚索应力计。

13.8主要的监测方法与精度要求

1、水准仪和全站仪测量地面位移

水准仪用于量测建筑物的沉降、坡顶沉降、道路沉降、市政管线；鉴于基坑围护结构基本上为长方形且开挖深度大，采用精密全站仪测量坡顶水平位移、测斜管管口水平位移。地表沉降和位移观测点按三级水准测量的规范要求进行每坑边布三个综合点，间距小于40m。

2、测斜仪测量坡顶水平位移、深层土体水平位移 (1)测斜仪的构造和工作原理

测斜仪横截面一般为圆形，上下各有两对滚动轮，上下轮距500mm。其工作原理是利用重力摆锤始终保持铅直方向的性质，测得仪器中轴线与摆锤垂直线的倾角。倾角度变化可由电信号转换而得，从而可以知道被测构筑物的位移变化值；在摆锤上端固定一个弹簧铜片，簧片上端固定，下端靠着摆线；当测斜仪倾斜时，摆线在摆锤的重力作用下保持铅直，压迫簧片下端，使得簧片发生弯曲，由粘贴在簧片上的电阻应变片输出电信号，测得簧片的弯曲变形，即可知道测斜仪的倾角，推出测斜管(亦即周围土体或构筑物)的位移。

(2)测斜管的埋设和测读方法

当用测斜仪测量水平位移时。在基坑开挖前将测斜管(采用钙塑管制作，外径7cm，每节长2.5m)埋入桩体里，管顶高出基准面150~200mm。

测量时，将测斜管与标有刻度(一般每500mm一个标记)的信号传输线连接，信号线另一端与读数仪连接，再将测斜仪沿测斜管的定向槽放入管中，直滑到管底，每隔一定距离(500mm或1000mm，视工程需要而定)向上拉线读数，测定测斜仪与垂直线之间的倾角变化，即

可得出不同深度部位的水平位移。

(3)操作注意事项：

a) 埋入测斜管，应保持垂直；如埋在钻孔灌注桩里，测斜管与钢筋笼应扎牢。

b) 测斜管有两对方向互相垂直到定向槽，其中一对需与基坑边线垂直。

c) 测量时，必须保证测斜仪与管内温度基本一致，使显示仪读数稳定才能开始测量。

由于测斜仪测得的是两对滚轮之间(500mm高度)的相对位移，所以必须选择测斜管中的不动点作为量测的基准点，一般以管底端为不动点。如果不能保证底端不动，则必须以管顶为基准点，用经纬仪或其它手段测出该点的绝对水平位移，以推算出测斜管不同深度的绝对水平位移。

(4) 测量精度

传感器灵敏度0.02mm/0.5m(8\")。 3、地下水位观测 (1)仪器埋设

采用水位计进行观测。水位计是由“地面接收仪器－钢尺水位计和地下材料埋入部分－水位管”组成。水位管采用钙塑管（外径53cm），应在开挖前埋设完成。采用钻孔法进行埋设，钻孔深度等于埋置深度。水位管中段应制作成花管状（打孔），外缠滤布，管底端封闭，为避免滤布堵塞，钻孔施工应采用清水钻进，成孔后将水位管送入孔中预定位置，在水位管周围填以中粗砂。

(2)测量方法

测量时，拧松绕线盘后面的止紧螺丝，让绕线盘转动自由后，按下电源按钮，把测头放入水位管内，手拿钢尺电缆，让测头的触点接触到水面时，接收系统的音响器便会发出连续不断的蜂鸣声。此时读出钢尺电缆在管口处的深度尺寸，即为地下水位离管口的距离。水位观测与同断面的地表沉降观测同步进行。

(3)测量精度

水位计标尺最小读数值不大于10mm。 4、锚索内力、钢筋应力测试

锚杆的内力和钢筋的应力监测宜采用专用测力计，当使用钢筋束时宜监测每根锚索的受力，锚索应力计的量程宜为对应设计值的2倍，量测精度不宜低于0.5%F·S,分辨率不宜低于0.2%F·S。

13.9报警指标 1）

监测报警指标一般由累计变化值和变化速率两个量控

制，累计变化量的报警指标不应超过设计限值；

2）

管线报警指标一般以总变化量和单位长度内差异变形

量两个量控制，其限值根据管线单位的要求确定。

3）

周围建筑物报警指标可参考本市有关管理部门的规定

确定，并应以累计沉降量、沉降速率、差异沉降量并结合裂缝观测进行控制。

根据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009），对监测项目提出以下警戒值：

① 冠梁顶水平位移报警值为累计达到20mm，连续3天的变化

速率报警值大于2mm，或单日变形大于2mm；

② 坡顶竖向位移报警值为累计20mm，连续3天的变化速率报警值大于2mm,或单日变形大于2mm；

③深层土体位移报警值为累计20mm，连续3天的变化速率报警值大于2mm，或单日变形大于2mm；

④ 临近建筑物竖向位移报警值为累计20mm，连续3天的变化速率报警值大于2mm，或单日变形大于2mm。

⑤ 锚杆内力和钢筋应力：锚杆内力与钢筋应力的累计值控制在70%f2 （注：f2 为构件承载能力设计值） 13.10监测频率

为了保证测量精度，基坑开挖前测读两次初始数据。实际测量频率根据前两次测量情况而定。当观测值相对稳定时，可适当降低观测频率；当达到报警指标或观测值变化速率加快或出现危险事故征兆时，应加密观测。

根据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009）按表3实施观测

表2：现场监测周期与频率 序号 监测内容 施工进度与监测周期 ≤5m 1 坡顶水平位移监测 5~10m ＞10m ≤5m 5~10m ＞10m ≤5m 5~10m ＞10m 监测频率 1次/2天 1次/1天 2次/1天 1次/2天 1次/1天 2次/1天 1次/2天 1次/1天 2次/1天 2 建筑物沉降监测 3 坡顶沉降监测 4 道路沉降监测 5 深层土体水平位移监测 6 基坑地下水位监测 7 钢筋混凝土护坡灌注桩内力 8 锚索拉力监测 ≤5m 5~10m ＞10m ≤5m 5~10m ＞10m ≤5m 5~10m ＞10m ≤5m 5~10m ＞10m ≤5m 5~10m ＞10m 1次/2天 1次/1天 2次/1天 1次/2天 1次/1天 2次/1天 1次/2天 1次/1天 2次/1天 1次/2天 1次/1天 2次/1天 1次/2天 1次/1天 2次/1天 13.11监控与信息化施工

在基坑开挖期间，根据大量的监测数据，利用理论和数值反分析工具预测预报下一步开挖和降水引起的钻孔灌注桩围护结构位移和变形及地面沉降的发展，随时掌握围护结构的位移和地面沉降情况，及时预报施工中出现的问题，判断结构可能产生变位的原因；信息化指导施工，为有关单位研究对策和采取措施提供依据，防止过大变形和沉降的发生，确保结构本身及周围环境的安全。

理论方法 经验方法

地质勘察、 岩土力学室内试验 模型及参数选择 土性分类 力学计算 施工组织设计 经验类比 修改参数、模型 施 工 反分析 监 测 专家系统 竣 工 图1 施工监测和信息化施工流程

图1是施工监测和信息化施工流程图，以施工监测、力学计算以及经验方法相结合为特点，是地下工程特有的施工程序。与地面工程不同，在地下工程设计施工过程中，勘察、设计、施工等诸环节允许有交叉、反复。在初步地质调查的基础上根据经验方法或通过力学计算进行预设计，初步选定支护参数。然后，还须在施工过程中根据监测所获得的关于地层稳定性和支护系统力学和工作状态及对周围环境影响程度的信息，对施工过程和支护参数进行调整。施工实践表明，对于设计所作的这种调整和修改是十分必要和有效的。这种方法并不排斥以往的各种计算、模型实验及经验类比等设计方法，而是把它们最大限度地包容在自己的决策支持系统中去，发挥各种方法特有的长处。

基坑工程的设计预测和预估能够大致描述正常施工条件下，围护结构与相邻环境的变形规律和受力范围，但必须在基坑开挖施工期间进行现场监测，以保证工程顺利进行。

13.12提供的监测资料格式、内容 （一）报表 1. 日报表

（1）坡顶和冠梁水平、竖向位移监测日报表。 （2）建筑物沉降监测日报表。 （3）道路沉降监测日报表。 （4）深层土体水平位移监测日报表。

（5）地下水位监测日报表。 （6）锚索内力监测日报表。 （7）钢筋应力监测日报表。 2. 月报表

（1）坡顶和冠梁水平、竖向位移监测月报表。 （2）建筑物沉降监测月报表。 （3）道路沉降监测月报表。 （4）深层土体水平位移监测月报表。 （5）地下水位监测月报表。 （6）锚索内力监测月报表。 （7）钢筋应力监测月报表。 （二）成果整理 1. 单项成果 （1）坡顶水平位移

坡顶水平位移观测成果汇总表；坡顶水平位移（x,y）～时间关系曲线。

（2）建筑物沉降

建筑物沉降观测成果汇总表；代表性测点沉降～时间关系曲线；代表性剖面的沉降分布曲线。

（3）坡顶沉降

坡顶沉降观测成果汇总表；代表性测点沉降～时间关系曲线；代表性剖面的沉降分布曲线。

（4）道路沉降监测

道路沉降观测成果汇总表；代表性测点沉降～时间关系曲线；代表性剖面的沉降分布曲线。

（5）深层土体水平位移监测

各观测孔内各层土的水平位移汇总表；水平位移～深度关系曲线。

地下水位

各观测孔内地下水位深度总表；地下水位深度～时间关系曲线。

（7）锚索内力监测

各观测孔内力监测汇总表;本次内力~单次变化~累计变化关系表。

护坡桩钢筋应力监测

各观测孔内力监测汇总表;本次内力~单次变化~累计变化关系表。

2. 阶段报告与总报告

定期向建设单位提交监测分析报告，每次4份。最后提交完整的监测报告。

13.13监测质量保证措施

施工前应对现场进行调查，并作详细记录，必要时可拍照、摄像作为施工前档案资料。在施工前应进行初始观测，初始观测不少于二次。各种传感器在埋设安装之前都应进行重新标定。水准仪、经纬仪、全站仪、测斜仪除精度满足要求外，应每年由国家法定计量单位进行检验、校正，并出具合格证。在安装工程中，应对仪器、传感器、材

料、传输导线进行连续性检验，以保证仪器质量的稳定性。做好仪器安装过程的原始记录。所有仪器设备的埋设均应在开挖前完成。监测工作应固定观测人员和仪器，采用相同的观测方法和观测路线，在基本相同的情况下施测。监测期间应定期对基准点进行联测以检验其稳定性；在整个施工期内，采取有效保护措施，确保其在整个施工期间正常使用。

观测时，应按仪器使用程序和仪器生产厂家说明书的要求进行观测，根据观测设计对仪器进行基准测读和定期测读，确保与观测仪器相应的最高精度和观测资料的可靠性。每开始观测一组新读数前，应对观测仪表进行检验，以确保其良好的工作性能。观测数据应记录在专用的表格中，并随时和上次的观测数据进行对比。当出现读数异常或可疑现象时，应进行重读，并和上次的观测数据同时记录下来。当监测值达到报警指标时，及时签发报警通知。对所有的不正常影响因素都应作文字记录。观测数据应认真计算整理、仔细校核，及时提交当日报表及阶段性报告。在报表和报告中，应结合施工工况、天气情况、周围环境变化进行综合分析和判断，及时提出工程建议。作好原始数据的保存、分类、整理工作，每半年向建设单位提交一次，每次4份。并定期向建设单位提交观测分析报告，每次4份。

监测工作结束时应编写完整的监测报告，其内容包括工程概况，全部监测项目监测值全过程的发展和变化情况及相应的工况、天气情况、周围环境情况，监测期采取的有关措施及效果，监测资料整理方式，监测最终结果及分析评。