WRF2005-03基坑支护工程施工监测方案
一、监测设计依据:
1、WRF2005-03基坑支护工程相关图纸及要求
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、南京市深基坑支护工程管理规定(宁建法字98—258)
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(JGJ/T8-97)
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)
二、工程概况
(一)一般概况
拟建的WRF2005-03基坑支护工程位于苏州市吴中区甪直镇。基坑开挖深度6.00米,围护周长240米左右,属二级基坑。基坑南侧及西侧为马路;东侧为建筑物;均需重点保护。因此,为了基坑开挖时确保周围环境的安全,必须对基坑支护结构和周围环境进行监测,以达到信息化施工的目的。
(二)工程地质及水文地质概况
(略)详见工程地质勘察报告。
考虑到场地开挖段主要分布杂填土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土。淤泥质土强度低,且基坑围护周长较大。因此,基坑开挖过程中潜在的不安全因素多,主要问题是支护结构变形、支护结构受力以及对基坑外围环境的影响和帷幕渗漏等。因此,需要在基坑施工过程中对基坑外围道路及其地下管线、周围建筑物、支护结构本身以及外侧土体的影响进行严密的监测,以指导施工,确保基坑土方开挖的顺利进行。因此,基坑的监测工作也就显得非常重要。
三、施工监测的目的和意义:
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。
四、监测项目布置
1、监测项目:
监测项目原则上按相关规范要求及业主提供的《WRF2005-03基坑支护工程设计图》中“监测方案说明”定。即:
1圈梁顶部水平位移监测(16个)
2基坑周围环境(邻近建筑物、道路及其地下管线)变形监测(17个)
3深层侧位移监测(6个)
2、监测点的布置:
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,是基坑开挖对周围环境(邻近建、构筑物、道路及其地下管线等)的影响监测,特别是道路及其地下管线和南、东侧建筑物是本次监测的重点。因此,在监测点布置时坚持兼顾全局、突出重点的原则。具体如下:
1)重点监测部位
在基坑监测测点平面布置图上,东侧、南侧皆为重点监测部位。主要观测剖面布置的监测项目:土体深层侧位移、桩顶圈梁水平位移、桩体应力监测、锚杆应力监测和沉降观测等。
2)围护结构常规观测
主要有土体深层侧位移和桩顶水平位移。其中沿围护结构桩顶位移每15米左右布置一组观测点,共16点,土体深层侧位移布置6个点(详见图),距支护结构外侧约1.5~2.0m,深度均为11米。
3)周围环境沉降观测
对围护结构周围道路进行沉降观测,沉降观测点布置在道路路崖及其地下管线上,通过对应点等的沉降观测来判定道路及其地下管线的变形和差异沉降,预设置9个观测点;另外,在东侧建筑物上布置8个沉降观测点。总计17个沉降点。如现场条件有变化,则按实际情况调整。
4)基准点和工作基准点
基准点宜埋于基坑开挖影响范围之外,根据该工程的特殊情况,基准点计3个。工作基准点计3个。
3、监测仪器埋设方法与计划
1)沉降观测点:周围建筑物及邻近道路沉降测点的埋设方法与临时水准点埋设方法相同,先在测点处钻孔后埋入Φ10膨胀螺栓,安装固定好。测点间距约为15~20m。
2)桩顶圈梁水平位移测点:桩顶圈梁水平位移测点布置在支护结构的圈梁上,在施工影响范围之外分别建立三个基准点(与沉降基准点共用),采用极坐标或交会的方法测量水平位移测点的水平位移。对于围护结构直线段桩顶的水平位移根据现场的通视情况,采用分段视准线方法施测。
3)土体深层侧位移点的埋设:土体深层侧位移点埋设采用钻机成孔,孔径108mm,孔深11m,成孔后将测斜管(Φ70)装入孔中,并在测斜管中注入清水将测斜管内壁洗净,再用中细砂等材料将测斜管与孔壁间空隙填实。在测斜管的装设过程中,应注意:测斜管保持垂直,滑槽要有一组垂直于基坑面。
以上工作均须在基坑降水或开挖前一周装设并进行背景值测试。
4、测点保护措施
1)对于埋设于施工场地内的监测点,施工单位的施工机具需避开,杜绝人为破坏,否则承担一切后果。
2)对于深层侧位移点,我方将用砖砌围护,并插有小红旗,在土建单位进场施做硬地坪、平整地坪或挖掘圈梁沟槽时,应予以避开,由人工清除土方,以保护监测点。
3)对于施工场地外监测点,我方加强巡视,如有行人破坏,应及时补上。
5、监测的施测计划
1)仪器埋设时间:测试仪器的现场埋设根据施工进程提前完成准备,背景值在埋设完成后施工前及时进行采集,观测期预定四个月。具体参照仪器埋设计划。
2)监测频率:对重点监测项目按以下监测频率进行进行监测,一般监测项目在重点监测项目为达到预警值或施工工况未发生变化时,监测间隔时间可适当延长;当重点监测项目达到预警值或施工工况发生变化时必须加强观测。其具体安排如下:
①基坑开挖前一周,进行背景值的测试;
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开挖接近设计标高或实测数据接近预警值时,每天进行1-2次监测,可根据施工工况调整。
④底板浇筑完成后一个星期内,每2天监测1次;一个星期后,每周1次,观测半个月;半个月后每10天1次,直至地下室施工到±0.00。
如天气突变或基坑出现险情则加强监测。初步计划每测点测试次数为30次。
五、预测与预报
1、警戒值确定原则:
1)满足设计计算要求,取设计值的70%作为报警值。其具体值待进入施工现场后,协同业主、监理、设计单位共同拟定,并随监测报告提交业主、监理及相关单位。
2)满足测试对象的安全要求,达到保护目的。
3)满足各保护对象的各主管部门提出的要求。
4)满足现行规范、规程要求。
5)在保证安全的前提下,综合考虑工程质量和经济等因素,减少不必要的资金投入
2、报警值:各项监测的警报值按设计图纸要求提出(参见《报警数值表》)
1)基坑围护结构水平位移:支护桩水平位移速度连续三日不超过1mm/d,位移总量小于开挖深度的3~5‰,桩体水平位移速度一旦达到1mm/d或最大位移达到开挖深度的2‰时,立即报警。确保地铁位移值不超过10mm,报警值取70%。
2)沉降观测:周围道路或围墙沉降速度不超过1mm/d,沉降总量小于20mm;建筑物倾斜度不超过H1/1000,沉降速率不超过0.5mm/d。否则报警。立柱桩差异沉降小于10mm,速度小于0.5mm/d。
3)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。
4)另:如果基坑底部或周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象或其他可能影响安全的征兆(如少量流砂、涌土、隆起、陷落等)均应及时采取应急措施,及时处理,排除工程事故隐患。除此以外,相关单位应加强巡视和目测,如发现下列现象之一应采取应急措施:a:建筑物的砌体部分出现宽度大于3mm的变形裂缝;b:附近地面出现宽度大于15 mm的裂缝。
| 量测项目 | 安全或危险的判别内容 | 判别法 | |||
| 管理标准 | 危险 | 注意 | 安全 | ||
| 墙体变位 | 墙体变位与开挖深度之比 | F1=实测或预测变位/开挖深度 | F1>0.5% | 0.3%≤F1≤0.5% | F1<0.3% |
| 应力测试 | 容许应力 | F2=容许应力/实测或预测应力 | F2>0.7 | 0.65≤F2≤0.7 | F2<0.65 |
| 道路或围墙沉降 | 沉降量 | F3=实测或预测沉降 | F3>20mm | 14mm≤F3≤20mm | F3<14mm |
| 差异沉降 | 建筑物容许的差异沉降 | F4=实测或预测差异沉降/测点跨度间距离 | F4>1/1000 | 1/1500≤F4≤1/1000 | F4<1/1500 |
1、监测资料的整理
取得各种监测数据之后,需及时进行处理。首先排除仪器操作失误等因素所造成的误差和偶然误差,避免漏测和错测,保证监测数据的可靠性和完整性,然后采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工作。
1)原始数据通过一定的方法,如按大小的排序用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来,进行数据的数字特征值计算,离群数据的取舍。
2)插值法
在实测数据的基础上,采用函数近似的方法,求得符合测量规律而又未实测到的数据。
3)采用统计分析方法对监测结果进行回归分析。
寻找一种能够较好反映监测数据变化规律和趋势的函数关系式,对下一阶段的监测物理量进行预测,防患于未然。如预测最终位移值,预测结构物的安全性,并据此确定工程技术措施等。因此,对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率(mm/d)等综合判断施工和支护结构的安全状况。
2、监测信息反馈程序见图1和图2
否
是
否
是
图1 监测信息反馈管理程序图
是 否
图2 监控信息反馈流程图
3、资料提交
(1)监测数据以报表的形式上报有关单位,报表采用统一的格式,并按时间顺序分为日报表、周报表。一式三份上报甲方或监理。
(2)当监测值接近报警值时,及时报警,并提请有关方面注意
(3)当达到报警值时,及时报警,并分析原因,及时提出应对方案供决策者参考。
(4)监测结束后,提交完整监测分析报告。
七、监测仪器与人员安排
1、仪器设备:
(1)GTS-332W全站仪(日本)精度:测角±0.9″,测距2mm+2ppm,
J2-2经纬仪(苏光)精度:一测回±2″。
(2)AT-G2精密水准仪(日本)精度:±0.4mm/km,
DS1精密水准仪(苏光)精度:往返差±0.7√n(n-测站数)mm/km。
(3)100型伺服加速度计测斜仪(美国SINCO)精度±2mm/30m。
应变式测斜仪(北京航天或南京自动化研究所)精度±2mm/30m。
(4)监测分析系统:电脑及相关设备一套(含软件),主要应于分析监测数据,从而达到对基坑及周围环境的安全性提供预测、预(报)警。
2、人员安排:
项目负责: 钟盛华
岩土工程师:单鸣良 霍明宇
测量工程师:王志勇 宋以德
技术员:周加飞 丁国强
苏州市吴中区人民防空办公室
WRF2005-03工程基坑施工监测方案
华东有色测绘院南京办事处
二○○六年二月二十二日
目 录
一、监测设计依据
二、工程概况
三、施工监测的目的和意义
四、监测项目布置
五、预测与预报
六、监测资料整理、信息反馈与资料提交
七、监测仪器与人员安排
附:基坑监测平面布置图
责 任 表
项目负责:
报告编写:
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