东渡基坑工程施工监测

东渡基坑工程施工监测

东渡国际企业中心项目基坑围护监测方案简介 一、工程概况 1 、围护形式 : 基坑采用地下连续墙围护结构，东侧和西侧采用厚 1000mm 的地下连续墙，标高为 -2.4m ～ -32.5m ；南侧和北侧采用厚 800mm 的地下连续墙，标高为 -2.4m ～ -31.5m 。 本工程采用顺做法施工，设三道钢筋混凝土水平支撑。 本工程基坑监测、环境保护监测保护等级均为一级。 2. 周边环境 (1) 南侧 : 光复西路 , 其中受变形影响较大的有信息管线。 (2) 西侧 : 红线外道路为泸定路，地下管线主要分布有电力、上水、雨、污水等，其中受变形影响较大的有电力管廊。并有一座桥梁 (3) 东侧 : 化工研究院年代久远的厂房 (4) 北侧 : 云岭东路。地下管线主要分布有电力、信息、煤气、上水、雨、污水等，其中受变形影响较大的有电力管廊、煤气管线。 （ 5 ）基地西南角为沪定路桥。 3. 地质条件： 基坑围护设计地层参数表 土层 编号 土层 名称 天然重度 γ （ kN/m 3 ） 直剪固快（峰值） 渗透系数建议值 C(kPa) Φ( ° ) K(cm/s) ② 3-1 灰黄～灰色粘质粉土 18.6 6 28.5 2.0E-04 ② 3-2 灰色砂质粉土 18.3 5 31.0 6.0E-04 ② 3-3 灰色粘质粉土 17.5 5 29.0 2.0E-04 ⑤ 1 灰色粉质粘土 17.8 12 21.5 8.0E-06 ⑤ 3 灰色粉质粘土 17.9 13 23.0 8.0E-06 ⑥ 暗绿色粘土 19.5 41 19.5 4.0E-06 ⑦ 草黄色粉砂 19.3 4 32.5 4.0E-04 二、监测重难点分析（**） 1 ）基坑特点： a. 规模大、 该基坑开挖面积超过 2 万平方米，在上海市属于较大基坑。 在基坑开挖过程中，其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，另外由于土层的不均匀性和流变性更增加了问题的复杂性。 b. 深度深 本工程基坑开挖深度最深 16.8 米，开挖深度大于 7m 的基坑即为深基坑；开挖深度超过 15m 的基坑定为超深基坑。当开挖深度接近 15m 时，各测点的实测水平位移均出现位移速率突然增大的现象，说明此时基坑内外的土面高差所形成的加载作用，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，该基坑工程都属于超深基坑范畴，施工风险极大。 c. 地质条件差、 本基坑工程处于典型的海陆交相沉积地区，地层条件比较复杂， 15 米以内的地层基本为饱和含水流塑或软塑粘土层，既我们常说的“四高三低”地层：高含水量（ 40 ％以上）、高压缩性、高灵敏度（ 4 ～ 5 ）、高流变性，低密度、低抗剪强度、低渗透系数。这种地层极易发生变形，产生较大的周围地层的移动 , 导致围护结构变形过大。 该地区除了软土流变性外，由于基坑深度的增加，地下承压水害也不容忽视。实践中深层承压水问题比较容易引起重视，而浅层承压水容易被工程技术人员忽视，更容易造成重大工程隐患，甚至引发工程事故。 基坑东部被古河道所切割，对应这片区域的基坑变形更需重点关注。 d. 工序复杂 由于工程本身的特性造成基坑工程施工工序变得复杂。围护、加固、降水、挖土、支撑、结构制作、拆除支撑等工序多，施工难度相当之高。 众所周知，软土地区基坑施工最重要的就是保证 “ 时空效应 ” ，即各工序搭接及时、对称开挖、随挖随撑、减少暴露时间。而多工序同时交叉施工容易造成 “ 手忙脚乱 ” ，而忽略了 “ 时空效应 ” ，造成基坑变形较大甚至威胁基坑安全。所以本次施工特别强调了信息化施工，通过实测数据及时反馈控制施工过程，保证基坑本体和周围环境安全。 e. 施工周期长 本工程为大型房产项目，从开始做围护结构到开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程，施工周期将近两年，已经超过一般基坑工程的正常施工周期；期间需经历多次降雨、周边堆载、振动、基坑暴露、施工不当等许多不利条件，增加了很多安全隐患，安全度的随机性较大。 f. 周边环境复杂 基坑东临化工院的多幢老厂房，这些老厂房年代久远，基础薄弱，且紧邻基坑；基坑西，南，北侧均是道路，道路上有大量地下管线，它们对基坑变形较为敏感。基坑西侧有一座桥梁，相关主管部门会对这些市政设施提出更高的保护要求。 2 ）降水和隔水效果监测 3 ）承压水监测 2) 基坑监测重难点阶段 a) 围护施工、基坑坑外加固期间： 周边环境监测（周边管线可能会隆起） b) 基坑开挖期间： 跨中部位的测斜，周边房屋及管线 c) 基坑开挖到底：基坑最危险及关键时刻 根据工况如何合理增加监测频率，重点关注监测数据中变化速率是否持续增加是该阶段监测工作的重中之重。 D ）类似工程基坑 E ）类似工程监测结果 类似工程监测结果 F ）类似工程施工工况图 G ）深基坑周围地表沉降及主、被动土压力分析 三、监测规范依据 《 建筑地基基础设计规范 》GB50007-2002 《 建筑基坑工程监测技术规范 》GB50497-2009 《 国家一、二等水准测量规范 》GB/T 12897-2006 《 工程测量规范 》GB50026-2007 《 建筑变形测量规范 》JGJ 8-2007 上海市 《 地基基础设计规范 》DGJ08-11-2010 上海市 《 基坑工程技术规范 》DB/TJ08-61-2010 上海市 《 岩土工程勘察规范 》DGJ08-37-2002 上海市 《 基坑工程施工监测规程 》DG/TJ08-2001-2006 上海市 《 地面沉降监测与防治技术规程 》DG/TJ08-2051-2008 四、监测内容： （ 1 ）周边环境监测 1 ）地下管线变形（水平、竖向位移）监测； 111 点 2 ）道路、地表变形（水平、竖向位移）监测； 8 个断面， 40 个点 3 ） 建（构）筑物变形（竖向位移、倾斜、裂缝）监测； 建筑物 95 点、泸定路桥 33 点 （ 2 ）基坑围护体系监测 1 ）地下连续墙墙顶变形（水平、竖向位移）监测； 各 30 个点 2 ） 地下连续墙墙体水平位移（测斜）监测 ； 30 孔 3 ）支撑轴力监测； 14 组、 42 点、 168 个钢筋计 4 ）立柱隆沉监测； 15 点 5 ） 基坑外深层土体水平位移（测斜）监测； 10 孔 6 ）基坑外地下潜水水位监测； 16 孔 7 ）基坑内、外承压水水位监测； 8 ）基坑坑底隆沉监测。 12 点 监测内容 监 测 频 率 工程桩及围护施工 基坑降水 开挖 底板浇筑后至± 0.00 地下结构施工结束 1 个月内 支撑拆除期间 地下管线变形 4 次 / 周 1 次 /1 天 1 次 /2 天 1 次 /1 周 1 次 /1 天 建筑物变形 4 次 / 周 1 次 /1 天 1 次 /2 天 1 次 /1 周 1 次 /1 天 地表沉降 4 次 / 周 1 次 /1 天 1 次 /2 天 1 次 /1 周 1 次 /1 天 墙体测斜 / 1 次 /1 天 1 次 /2 天 1 次 /1 周 1 次 /1 天 墙顶水平、竖向位移 / 1 次 /1 天 1 次 /2 天 1 次 /1 周 1 次 /1 天 土体测斜 / 1 次 /1 天 1 次 /2 天 1 次 /1 周 1 次 /1 天 水位观测 / 1 次 /1 天 1 次 /2 天 1 次 /1 周 1 次 /1 天 立柱隆沉 / 1 次 /1 天 1 次 /2 天 / 1 次 /1 天 支撑轴力 / 1 次 /1 天 1 次 /2 天 / 1 次 /1 天 立柱隆沉 / / 1 次 /1 天 / / 。 五、监测频率 六、监测报警值 序号 监测项目 速率（ mm/d) 累计值（ mm ） 1 地下连续墙垂直位移 4 25 2 东、西两侧地下连续墙水平位移 4 28 3 南、北两侧地下连续墙水平位移 4 47 4 东、西两侧坑外土体测斜 4 30 5 南、北两侧坑外土体测斜 4 50 6 坑外地表沉降 5 38 7 立柱差异沉降 3 20 8 周边市政管线 2 10 9 坑外地下潜水水位 -200 -500 10 泸定路桥、建筑物 2 10 11 第一道支撑轴力 10000kN 12 第二道支撑轴力 14000kN 13 第三道支撑轴力 6000 kN 14 承压水水位 500mm 七、监测项目工作程序 1. 项目前期 1.1 现场踏勘记录工程现场周边重要监测对象 ( 包括但不仅限于：市政重大管线、重要建 ( 构 ) 筑物等 ) 。 1.2 现场踏勘情况结合甲方提供的图纸，收集重点监测对象的详细资料。 1.3 依据相关规范要求和委托方要求，按照公司规定的格式编写监测方案初稿。 1.4 提交监测方案初稿由预审人员进行预审。 1.5 将预审过的监测方案提交总工审核、签字，办理盖章手续。 1.6 监测方案、人员资质、公司资质、仪器鉴定证书提交总包 / 业主报审。 1.7 跟踪反馈意见，按照反馈意见进行修改，重复 1.4 ～ 1.6 程序直至合格通过。 2. 施工阶段 2.1 围护施工 2.1.1 导墙施工前根据监测方案进行周边环境监测点的埋设工作。埋设结束后应对测点的埋设质量进行自检，自检合格后将埋设测点汇总报监验收，验收不合格的按照要求整改，再次报监验收直至合格。选定合适的位置，按公司的规定埋设基准点，采用二等水准测量方法联测至指定的水准点上。经过一定时间联测确定基准点稳定后方可投入使用。初值测量应不少于二次，取其平均值作为初始值，形成初值报表，以测点埋设、初值报验单的形式进行报验。 2.1.2 导墙施工前，应会同监理方和施工方对施工区域周边可能受施工影响的建筑物上现有的裂缝进行统计拍照，照片以电子文件形式存档，并以工作联系单的形式发送现场各单位。 2.1.3 根据监测方案，结合地墙分幅图进行确定测斜管安装位置及其对应的地墙编号。 2.1.4 细化后的测斜管安装位置图，连同对应地下连续墙分幅号以工作联系单形式发施工单位，抄送业主、监理。 2. 施工阶段 2.1.5 测斜管安装时每个接头必须硅胶密封后缠裹透明包装带进行保护，钢筋笼下到槽底时将管内注入清水，将管盖进行密封。每节测斜管与上节测斜管接头应尽量不留空隙。 2.1.6 地墙施工结束后向施工单位索要支撑平面图，按照支撑编号细化支撑轴力安装位置对应支撑编号，细化后将细化图纸连同支撑编号以联系单形式发总包、抄送业主、监理单位。 2.2 加固、降水施工 2.2.1 在围护结构施工结束，本基坑工程东、西两侧要进行加固施工，此类施工一般会对周边环境特别是管线和建筑物造成较大的隆起，加固施工期间应重点关注管线和建筑物的隆沉情况。 2.2.2 在加固施工结束后、降水施工开始前，应进行坑外水位孔的钻孔埋设工作。埋设时由项目经理联系公司指定的钻孔单位进场钻孔。钻孔队伍进场后要由项目经理对其进行安全交底，钻孔时应专人全程跟踪监督钻孔和埋设质量。 2. 施工阶段 2.2.3 坑外水位孔埋设后，经连续量测确认稳定 3 天后方可测取初值。在基坑降水期间，按监测方案拟定的监测频率对周边环境和坑外水位进行监测。 2.3 圈梁施工 2.3.1 基坑圈梁施工期间，现场应指定专人负测斜管的跟踪保护。已经凿出的测斜管用测绳测取测管深度，因为这是测点保护的重要环节。 2.3.2 对于堵塞超过 2 米的测斜管必须尽力进行疏通，疏通不了的要进行补设土体测斜管。补设土体测斜管超出地墙深度 5 米时，方可以管底为起算点进行计算，以管口计算时必须做管口校正。 2. 施工阶段 2.3.3 圈梁施工完成后 2 ～ 3 天，要完成墙顶沉降和位移的测点埋设和初值测量工作；要完成测斜管的疏通和补设工作，完成测斜管的初始测量工作；完成其它测点的埋设和初始测量工作。 本工程支撑为混凝土支撑，应于每道支撑钢筋绑扎时同步安装钢筋计，开挖前测取初值。 2.3.4 基坑开挖前所有过程中布设的测点均要监理验收确认。 2.3.5 开挖前应编写围护施工～圈梁施工期间的阶段监测小结。 2. 施工阶段 2.4 基坑开挖 2.4.1 参加现场条件验收会，准备的材料（周边环境阶段小结、开挖验收区域内的所有测点经监理签字验收的初始值等） 2.4.2 开挖过程中按照方案内要求频率内容进行每天的测量。 2.4.3 现场报表签字一律为手签。 2.4.4 每份报表涵盖内容：时间、日期、测量人、计算人、检查、复核人、必须附开挖工况图（平面图、剖面图），需文字描述工况。 2.4.5 基坑开挖底板施工结束后编写基坑开挖阶段监测小结。 2.5 结构施工 2.5.1 结构施工监测频率调整时，以联系单的形式发监理、抄送总包、业主，经相关单位同意后方可改变监测频率。 2.5.2 构施工至 ±0.00 后编写阶段小结，整理整个过程所有监测资料以便归档及编写总结报告。 3. 停测及归档 3.1 ±0.00 后停测标准按照设计要求执行： 依据以往同类工程停测标准： （ 1 ）每 15 天测量一次，连续两次变化量小于 0.5mm ； （ 2 ）合同界定； （ 3 ）上述两点没有同时达到一直要测到终验，终验时根据验收意见决定是否继续测量。 3.2 全部工程结束一个月内编写总结报告，汇交资料到公司归档。 八、现场监测数据的分析处理经验与体会 1 、测斜与轴力数据直接与工况对应 , 故务必要结合工况来分析这些重点监测数据。 2. 挖到基坑深部时除注意测斜变化速率，深部最大位移与对应开挖深度关系外，还须注意踢脚变化。如墙底测斜数据变化过快，也容易造成基坑失稳。 3. 测斜变形速率大时，现场需复核，如果加测发现变化速率衰减，基坑趋于安全，反之，比较危险，需加强观测。 4 、围护顶水平位移在基坑开挖较深时，常常会出现背离基坑的位移，这时需特别当心，它往往是基坑出现“包饺子”的前兆。 5 、支撑轴力的影响因素比较多：围护位移、复加预应力、附近支撑预加应力、气温变化等，一般规律是某道支撑施加力后，其对应断面上一道支撑的轴力值减小的量会比较大。 6. 如发现坑外水位突然下降，需重点关注该处或附近测斜变化，有可能现场暂时找不到漏水点，但可确定一定有漏水处，有可能在开挖面以下。 7 、基坑周边的堆载及动载对基坑变形影响也较大（譬如堆放的钢筋、重车） 8 、基坑工程是一个系统工程，它的施工过程涉及到众多的施工工艺 ，基坑变形伴随着施工的全过程：围护施工、地基加固、降水、开挖、支撑等。故需重点关注这些施工工艺，对有的放矢的开展施工监测有密切关系。 九、基坑工程成败的五个要点 1 、完善的设计方案 2 、详实的工程地质报告 3 、高质量的施工队伍 4 、周密的信息化监测系统 5 、高度重视安全的项目管理组织 谢谢！