监测方案2

东莞市虎门镇滨海大道市政工程 第一合同段第二标段（K1+640~K4+360）

基坑工程第三方监测方案

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广东省湛江地质工程勘察院

二○一三年八月

一、前言

为及时了解基坑支护结构在基坑开挖与支护结构施工过程中所受的影响程度及发展趋势，为动态设计与施工提供科学依据，作到及时发现险情、预报险情、控制险情，避免出现基坑坍塌事故。我公司为其东莞市虎门镇滨海大道市政工程第一合同段第二标段（K1+640~K4+360）基坑工程进行第三方监测工作，现根据基坑支护施工图设计文件所提出的监测方案与相关规范要求，结合工程实际情况制定本技术方案。 二、 工程概况与基坑周边环境

滨海大道为东莞市虎门镇南北向干线性城市主干道，纵贯虎门中心区、新湾两大板块，是虎门镇新规划的城市中轴线。其北起环莞快速路及广深港铁路客运专线虎门白沙火车站，自北向南经新联、白沙、博涌、金洲、东风、南栅、宴岗、路东、沙角等社区，南至信义路，远期衔接至规划中的交椅湾滨海新区，路线全长约12.24km。沿线与常虎高速公路新联支线、人民北路、S358省道、体育路、虎门大道、长德路、广珠高速公路、金宁西路、富民路、沿江高速公路、新安路等高速公路、城市主干道相交。滨海大道在火车站枢纽、行政商贸中心、滨海新区之间建立了一条快捷的联系通道，主要功能为实现虎门镇区与东莞市区、广深港铁路客运专线虎门白沙火车站、未来交椅湾滨海新区之间的快捷交通联系。滨海大道的建设与道路沿线现状高压走廊迁移整合、白坑水库泄洪渠改道同步进行，节约了大片建设用地。滨海大道作为未来虎门城市经济、文化发展的重要轴线，注重道路景观与城市环境、自然景观融为一体，并体现现代化的滨海城市形象，力求建设成为一条虎门标志性的景观大道。

本工程涉及开挖支护对象的主要有排水箱涵(盖板涵)基槽、地下通道开挖、给排水管道基槽开挖等等；主要采用支护方法为：(1)S358省道边DN1800雨水管在设计雨水井号Y252~Y253段由于现状5层钢筋混凝土建筑影响，只能直立开挖，开挖深度为6.3m，采用锚拉桩结构支护；基坑设计等级为一级。(2)滨海大道下穿S358省道地下通道涉及土层主要为素填土、砂质粘性土，通道开挖深度为9~10m，由于S358疏解通道及现状周边环境

条件限制，采用放小坡设复合土钉墙结构支护；基坑开挖支护等级为二级。(3)4m*2.0m、5m*2.m、DN800给水管等排水渠（管道），涉及淤泥软土，采用钢板桩支护；涵洞东侧须对现状DN800给水管进行保护，涵洞西侧为设计道路，无其他特殊建筑保护，基坑设计等级为二级;DN800给水管改迁工程部分段应先于涵洞施工。没有做特殊支护结构的其余管道、涵洞开挖采用自然放坡开挖。 三、监测执行的技术标准

1、《建筑变形测量规程》（JGJ8-2007）； 2、《工程测量规范》（GB50026-2007）；

3、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)； 4、《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009)；

5、《东莞市虎门镇滨海大道市政工程施工设计图第二标段K1+640~K4+360》。2012.06 四、监测项目及监测内容表

项目 基坑位移观测点 基坑沉降观测点 水位观测点 建筑物沉降观测点 管道沉降观测点 锚头（索）应力 符号 WY CJ SW JCJ GCJ MS 数目 40个 93个 2 5 20 3组 监测目的 监测基坑位移及数目 监测基坑沉降及数目 监测水位变化及数目 监测建筑物沉降及数目 管道沉降及数目 监测锚头受力情况 测试元件 全站仪 水准仪。 水位计 水准仪 水准仪 应力计 监测精度 1.0MM 1.0MM 5.0CM 1.0MM 1.0MM ≤1/100（F/S） 附图中的各监测点位置，如在施工布点有困难时，可根据施工现场情况作适当调整。

五、施测方法及技术要求

上表所列的观测项目所涉及的测量方法包括以下四个方面： 1、 水平位移观测； 2、 沉降观测; 3、 水位观测;

4、 锚头（索）应力观测

以下按照这四个方面的测试内容分述其施测方法及技术要求。

5.1水平位移观测

5.1.1水平位移基准点埋设

在场地不受基础压力影响的合适位置，埋设九个深式基准点BM1~BM9作为变形观测基准点，(每个基坑埋设三个基准点)，其埋设方法一般采用钻探成孔法（如附如一所示）：用钻机钻至强风化岩不少于3米，孔径为110mm,把Φ16mm的钢筋或镀锌水管插入孔底，清孔，用导管浇灌1：1水泥砂浆。钢筋头露出所浇灌水泥面2～5cm，顶部焊接预制铜标芯，然后设置保护箱盖。

基准点BM1、BM2及BM3作为一个边角控制网，另处选取远处一个固定目标（天线尖）T0作为定向及检查; 基准点BM4、BM5及BM6作为一个边角控制网，另处选取远处一个固定目标（天线尖）T0作为定向及检查;基准点BM7、BM8及BM9作为一个边角控制网，另处选取远处一个固定目标（天线尖）T0作为定向及检查。 5.1.2位移观测点埋设

在待测基坑边缘支护桩上埋设40个水平位移观测点，(桩锚和钢板桩支护区段的水平位移、沉降监测点分开设置)编号为WY1～WY40。顶部焊接钢珠，磨平并刻划“+”字作为对中标志。 5.1.3观测方法

1、坐标系统：采用假定坐标系，坐标轴与基坑边线方向一致。

2、观测前，应对工作基点的稳定性进行检查，工作基点的稳定性可通过测量工作基点至基准点的边长和与检核点的夹角来验证。工作基点的检查采用T0PCON产GTS-332N电子全站仪,水平角、边长各观测2测回，首次检查时，应观测4测回。当边长较差大于2(a+bd)或角度较差大于3″时，应对工作基点进行复测。

3、观测方法采极坐标法：在基准点BM2上设站，分别以BM1和BM3为后视方向，检查BM1和BM3的坐标; 在基准点BM5上设站，分别以BM4和BM6为后视方向，检查BM4和BM6的坐标; 坐标; 在基准点BM8上设站，分别以BM7和BM9为后视方向，检查BM7和BM9的坐标技术指标,应符合《工程测量规范》 GB 50026-2007的相关要求，具体详见下表：

水平位移监测基准网的主要技术要求

相邻基准点的等级 点位中误差（mm） 二等 3.0 平均边长 测角中误水平角观测边相对中误差 （L） 差（″） 测测回数 ≤400 ≤200 1.0 1.8 1/200000 1/100000 9 在观测条件合适、地基稳固的地方设置另加设1个工作基点，在工作基点上对各个位移观测点进行监测，技术指标应符合《工程测量规范》 GB 50026-2007的相关要求，具体详见下表：

变形监测的等级划分及精度要求

垂直位移监测 水平位移监测 等级 变形观测点的高程中误差（mm） 相邻变形变形观测点的观测点的点位中误差高差中误（mm） 差（mm） 适应范围 三等 1.0 0.5 6.0 一般性的高层建筑、多层建筑、工业建筑、高耸构筑物、直立岩体、高边坡、深基坑、一般性地下工程、危害性一般的滑坡监测、大型桥梁等 4、数据处理：采用极坐标法观测的水平位移监测点坐标计算

xi=x0+si×cosαi yi=y0+si×sinαi

式中：xi 、yi 为变形监测点的坐标；x0、y0为设站已知点的坐标；αi为观测的角值； Si为工作基点至测点的距离，mm；i=1……n。 第i次水平位移量：△Si=位移量。

22（[xixi1）（yiyi1）]，根据公式求得各点

对于上述数据需计算相对于基坑边线法线的位移量，因此第一次观测时，应对基坑四边测量方位角，求取各监测点在基坑法线方向的分量，作为最终位移量。 5.1.4 仪器设备

采用T0PCON产GTS-332N公司电子全站仪，测角精度：±2″，测距精度：±（2mm+2ppm*D），测程：3km/一块棱镜，数量为一台 5.2沉降观测 5.2.1基准点埋设

以九个深式基准点BM~BM9作为沉降观测基准点。高程系统为1985国家高程基准。 5.1.2沉降观测点埋设

在待测基坑边缘、建筑物柱、管线地表埋设118个基坑沉降观测点，(桩锚和钢板桩支护区段的水平位移、沉降监测点分开设置)采用冲击钻孔置入法埋设，并用水泥砂浆固。观测点顶部磨圆。编号为CJ1~CJ93、JCJ1~JCJ5、GCJ1~GCJ20。 5.2.3精密水准测量

1、每次沉降观测均须对基准点的稳定性进行检查，检测采用闭合线路进行监测，相邻基准点的高差较差不得大于2 mm，否则应分析原因，保证沉降变形点起算数据的可靠性。遵循《工程测量规范》GB 50026-2007中

二等变形测量的作业要求，其主要技术指标如下：

垂直位移监测基准网的主要技术要求

等级 二等 相邻基准点高差中误差（mm） 0.5 每站高差中误差（mm） 0.15 往返较差或环线闭合差（mm） 0.30√n 检测已测高差较差（mm） 0.4√n 2、本基坑工程监测水准测量按《工程测量规范》（GB 50026-2007）中的三等进行。每次观测前，均须对水准观测的仪器进行i角检查，水准观测仪器i角不得大于15″。观测前，使仪器与外界气温趋于一致，观测时，采用测伞遮挡阳光。在连续各测站上安置水准仪的三脚架时，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侧和右侧。同一测站上观测时不得两次调焦。每测段的测站数应为偶数。

3、沉降观测每次从基准点G1出发，经过全部沉降观测点再闭合至G1点（即每次沉降观测用同一个基准点起算）。沉降观测按《工程测量规范》中三等变形测量的要求进行作业。一测站的观测次序为“后、前、前、后”。每次观测采用相同路线，固定作业人员进行。首次监测叁次取平均值，为第一次监测成果。

4、及时对观测资料进行整理，对观测数据进行验算，验算内容包括基准点稳定性的检测和环闭合差的计算。当验算结果符合要求后，采用我公司研制并经鉴定合格的《测量助手》进行数据处理和成果输出，并建立监测数据库。

5、当观测的水准闭合环超过20个时，应计算测站高差中误差，测站高差中误差mw按下式计算。

mw1[] Nn式中 N——水准环数

——水准环线闭合差

n——各环线测站数

6、精度分析

水准闭合环相对于起算点的高程最弱点为环中离起算点最远的观测点，一般地，最弱点为环中的中点，其相对于起算点的高程中误差为：

mwmp2n2

式中：mp——最弱点高程中误差

mw——测站高差中误差，取0.3mm n——水准闭合环站数

要使得

mp小于1 mm，则n须小于44，即水准闭合环的站数应小于44

站，一般地，要求水准闭合环的站数在42站内。

5.2.4、仪器设备：

2、仪器设备：DSZ1级自动安平精密水准仪加测微器配合2m铟钢尺进行观测，精度为±0.7mm/km，观测时读数取至0.01mm。

5.2.5、技术要求

按照《工程测量规范》(GB50026-2007)要求进行三等变形测量的精度要求施测。各项限差规定如下表所示。

水准观测的主要技术要求

前后视的视线长等级 距离较差度（m） (m) 三等 50 2.0 前后视的视线离地基辅分划、基辅分划、辅助距离较差面的最低辅助分划读分划所测高差累积(m) 高度（m） 数较差（mm） 较差（mm） 3 0.3 0.5 0.7 N 代表测站数

5.2.6、每次观测应固定线路和仪器站位及立尺位置，并尽量不替换观

测人员。观测时仪器应避免搅拌机、卷扬机等有震动影响的范围内设站。5.2.7水准观测应在标尺分化线成像清晰而稳定时进行。下列情况下，不应进行观测：

1) 日出后与日落前30分钟内。

2) 太阳中天前后各约2小时内（可根据地区、季节和气象情况，适当增减中午间歇时间）。

3) 标尺分化线的影像跳动而难于照准时。 4) 气温变化时。

5) 风力过大而使标尺与仪器不能稳定时。 5.3水位观测

水位观测孔采用机械成孔，孔深为超过基坑底2m，孔位拟设在

基坑支护结构外约0.5-1.0m左右。本工程基坑设置2个水位观测孔，它们的编号为SW1～SW2（详见《基坑监测平面图》）。施工工序：定孔位→钻Ф90孔→洗孔→回填砂封底→下入Ф70过滤管→回填砂滤层→砂浆固管→安装井口保护盖→测水位。

5.3.1根据场区实际情况定出孔位，并移机就位，对好孔位后调整机架垂直，以Ф90钻具钻至设计标高；

5.3.2钻孔钻至设计标高后，通过下入孔底的钻杆采用大泵量清水进行清孔，确保把孔内的钻渣清干净；

5.3.3投入砂，封孔底，投放厚度应控制在0.5m左右;

5.3.4下入Ф70过滤管，过滤管用PVC管钻花眼后外包双层滤网制成，并用铁线扎牢；接管要连接牢固，防止脱落；

5.3.5在Ф70过滤管与钻孔孔壁间的环状间隙中投入砂石等砾料作为

过滤层，砾料回填至地面下1m左右；

5.3.6钻孔上部1m用水泥砂浆回填封孔口进行固管，投水泥砂浆时要注意捣密实，确保地表水不能直接从孔壁间渗入；

5.3.7管口应比原地面高10cm，确保地表水不能直接从孔口流入，并在井口安装保护盖。

5.3.8水位观测孔安装完毕48小时后可观测地下水位原始值，水位观测应先用水准的方法施测孔口绝对标高，然后用水位计测量水面到孔口的高差，从而计算水位的绝对标高，观测水位时记录必须真实、准确，并将测得的数据列表整理、归档。

5.4锚头（索）应力观测

5.4.1在基坑开挖过程中，锚索要在受力状态下工作数月，为了检查锚索在整个施工期间的受力情况，有必要选择一定数量的锚索作长期应力监测，锚索锚头监测一般监测锚索拉力的变化。本基坑拟布设锚索应力监测3组（每一监测位置各排锚索均应设置测点），锚索锚头应力测试点布设有如下要求：

1、根据结构设计要求，锚索锚头应力计安装在张拉端或锚固端，安装时钢纹线或锚杆从锚杆测力计中心穿过，测力计处于钢垫座和工作锚之间。

2、安装过程中应随时对锚索锚头应力进行监测，应使锚索居于应力计中间以免锚索锚头应力计的偏向受力或过载。 3、锚索锚头应力计安装定位后应及时测量仪器初始值，根据仪器编号和设计编号作好记录并存档，严格保护好仪器的引出电缆。

5.4.2当被测荷载作用在锚索测力计上，将引起弹性圆筒的变

形并传递给振弦，转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振钢弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至频率测定仪上，即可测读出频率值，从而计算出作用在锚索测力计的荷载值。为了减少不均匀和偏心受力影响，设计时在锚索测力计的弹性圆筒周边内平均安装了三套振弦系统，测量时只要接上频率测定仪就可直接读取三根振弦的频率值。

5.4.3利用振弦式读数仪测量出应力计输出频率f，按下式求出锚索应

力：

PK(fi2f02)

P--锚索应力（kN）

K--应力计标定系数（kN/F）

fi--应力计监测频率（Hz）

--应力计安装后的初始频率（Hz）

f0锚索应力监测取开挖前连续2天获得的稳定测试数据的平均值作为初始值。 六、报警值的确定及应急措施

根居本工程的实际情况，设计方对该工程监测项目提出了以下控制值和报警值：

监测项目 变化速率控制值（mm） 报警值（mm） （mm/d） 围护结构顶部水平位移（一30 25 2 级） 围护结构顶部水平位移（二50 40 10 级）放坡支护 围护结构顶部水平位移（二40 32 4 级）钢板桩、桩锚支护护 周边环境沉降观测（一级） 30 24 3 周边环境沉降观测（二级）放60 48 10 坡支护 周边环境沉降观测（二级）钢50 40 6 板桩、桩锚支护护 地下水位观测 500 400 160 建筑物沉降观测 0.002L 0.0015L 2 管道沉降观测 20 16 2 锚索应力 70%f2 56%f2 42f2 地下水位下降2米应采取回灌措施。f2为构件承载力设计值。L为相邻柱基的中心距离。 当监测项目出现异常或超过其报警值时，对边坡加密监测，尽快通知相关部门，利用监测查明原因，对支护方案进行修改，待加固处理后方能进行下一步工作。根据监测结果指导施工。 七、监测时限及次数

所有观测点的安装埋设均在边坡开挖前完成，并测试各项目的初始值。 监测周期为基坑开挖至地下室结构达±00且回填完成时终止。

各监测项目在边坡支护施工前应测得稳定的初始值，且不应少于三次。各项监测工作的时间间隔根据施工进程确定， 基坑类别 施工进程 ≤5m 基坑设计开挖深度 5~10m 10~15m 1次/1d 2次/1d 2次/1d 1次/1d 1次/2d ＞15m 1次/2d 2次/1d 2次/1d 1次/1d 1次/1d ≤5 1次/1d 1次/2d 开挖深度 5~10 1次/1d （m） ＞10 一级 ≤7 1次/1d 1次/1d 管道铺设7~14 1次/3d 1次/2d 及回填(d) 14~28 1次/5d 1次/3d 1次/2d 1次/2d ＞28 1次/7d 1次/2d 开挖深度 ≤5 （m） 5~10 ≤7 1次/2d 二级 管道铺设7~14 1次/3d 及回填(d) 14~28 1次/7d ＞28 1次/10d 1次/5d 1次/3d 1次/3d 1次/2d 1次/1d 1次/2d 1次/3d 1次/5d 1次/10d 当结构变形超过有关标准或场地条件变化较大时或雨天，应加密观测。当有危险事故征兆时，则需进行连续监测。每次的监测结果较大时或雨天，应加密观测。当有危险事故征兆时，则需进行连续监测。每次的监测结果及施工单位的处理意见,必须及时向业主、设计、监理单位如实报告。当结构变形超过有关标准（报警值）或场地条件变化较大时，应加密观测。遇大雨、暴雨时，雨后要及时观测。 八、监测资料的反馈

监测资料采用动态反馈。在基坑开挖卸载阶段，在现场测试时，若发现水平位移、沉降等出现异常或达到（超过）报警值时，立即口头向甲方报告，加强对基坑监测，并尽快以书面报告的形式通知监理、设计、施工、＞业主等单位；一般情况（围护结构处于正常状态）在外业工作结束后2天内向相关单位提交各项观测成果。全部监测工作完成，提交正式监测报告。

监测过程中应用提供下列成果:

1、 位移观测成果表； 2、 沉降观测成果表； 3、 水位观测成果表;

4、 锚头（索）应力观测成果表 5、 监测阶段分析报告。 监测工作全部完成后提供下列成果:

1、 工程概况及周边环境;

2、 位移观测成果表及曲线图； 3、 沉降观测成果表及曲线图； 4、水位观测成果表及曲线图；

5、锚头（索）应力观测成果表及曲线图； 6、 监测点平面布设图和大样图； 7、监测总结分析报告。 九、监测质量保证措施

为确保监测成果的及时可靠性，保质保量的完成合同内容，我单位从仪器设备、监测方法和加强管理四个方面入手，确保监测成果的质量。

1、仪器设备方面：用于测量的仪器设备均经省级以上计量局技术监督局授权单位检定合格方可用于监测，监测过程采用同一观测设备 和同一观测方法，在每次观测前对所用的仪器必须按照相关规定进行校验。

2、监测方法方面：初值观测是各周期观测的起始值，可采取适当增加测回数的方法获得更准确可靠的初始值。明确专人保护观测点，保证各项观测点不受破坏，若有观测点被破坏第一时间进行修补，保证监测工作的顺利进行。监测基准网每半年复测一次。监测过程中尽量采用相同的观测路线和测站数。测量具体要求参照如下标准：《建筑变形测量规程》（JGJ8-2007）；《工程测量规范》（GB50026-2007）。

3、派有经验的监测工程技术人员进行监测施工，并定期向监理报送监测结果。当发现超过预警监测值时，及时报告监理。实施监测项目的人员根据工程进度情况和需要适时进场，固定观测人员，观测过程中做好原始记录。监测成果严格进行计算、复核、审核制，确保观测成果的可靠性。及时与业主、设计、监理以及施工单位沟通，根据施工进度和各方意见及时修正计划和观测频率，为工程施工提供可靠的监测成果。

4、采用“五固定”的作业原则：即沉降观测依据的基准点、工作基点和

被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的变形量更真实。 十、监测点的保护措施

监测点安排专人看管，在监测点周边写上醒目的标志，对相关施工人员进行讲解，文明施工，不破坏监测点。 十一、监测应急预案。

当监测点扰动、破坏要及时在原监测点附近的位置重新埋设监测点，并重新测好监测数据。及时上报基坑设计单位，配合设计单位重设置基坑变形监测控制值和报警值，以保证监测数据的边续性。当仪器故障时要更换同等精度的监测仪器。当监测数据、情况异常时应及时通知设计及业主，增加监测频率，配合设计做好监测方案的修改。当基坑出现严重开裂、地面严重下沉，应及时向业主及相关部门反应，及时疏散人员，防止人身安全事故的发生。遇大雨、暴雨、台风等恶劣天时应增加观测频率。 十二、监测人组织人员岗位职责

项目负责人负责全面工作，包括与业主方的沟能，工作质量的检查等；技术负责人负责技术方面的可行性，监测过程及监测数据的质量检查等；测量员负责野外原始数据的采集，计算等。 十三、巡视巡查措施 1 、支护结构：

1）支护结构成型质量；

2）冠梁、围檩、支撑有无裂缝出现；

3）墙后土体有无裂缝、沉陷及滑移； 4）基坑有无涌土、流沙、管涌。

2 、施工工况：

1）开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；

2）基坑开挖分段长度、分层厚度及支锚设置是否与设计要求一致； 3）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；

4）基坑周边地面有无超载。 3、 周边环境：

1）周边管道有无破损、泄露情况； 2）周边建筑有无新增裂缝出现； 3）周边道路（地面）有无裂缝、沉陷； 4）邻近基坑及建筑的施工变化情况。 4、 监测设施：

1）基准点、监测点完好状况； 2）监测元件的完好及保护情况； 3）有无影响观测工作的障碍物。

5 、基坑工程施工和使用期内，每天均应由专人进行巡视检查