基坑变形监测技术方案设计

基坑变形监测技术方案

一、工程概况

本工程由一幢门字形酒店、六幢不同高度公寓和整体地下车库组成，总占地面积约30000m 2，总建筑面积约23 万m 2，地下建筑面积约8.7 万m 2。

本工程基坑总面积约29300m 2，东西向长约300～400m，南北方向长约40～110m。基坑总延长线为785m，地下室为三层，基坑开挖深度为-18.2m、-18.7m，管线分布复杂。基坑北侧紧邻海河，南侧是车流量较大的公路，海河水位的变化及张自忠路面动荷载的干扰都将是某基坑监测的难点。基坑监测等级为一级，监测手段众多，监测内容、监测工作量及监测难度均较大。

二、依据及原则

1. 《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）

2. 《工程测量规范》（GB50026-93）

3. 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99

4. 《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-93）

5. 《天津市建筑地基基础设计规范》（TBJ1-88）

依据规范和天津市建设主管部门对建筑物基坑施工相关文件的要求，以及基坑设计的相关要求；为确保建筑物地下基坑施工及周边环境的安全性和可靠性，使在基坑开挖和施工期间的变形得到有效控制，保证其不对基坑自身及周边环境造成破坏性的影响，用科学的数据指导基坑信息化施工，保证施工安全。

三、基坑监测项目

为了及时收集、反馈和分析周围环境要素在施工中的变形信息，实现信息化施工并确保施工安全，综合本工程周边环境状况及围护结构和支护体系的特点，遵照设计的相关要求，本工程共进行如下几项基坑监测工作：

1、周边环境监测

A、地下管线变形监测；

B、基坑外道路变形监测；

C、基坑外地下潜水水位监测；

D、基坑外承压水水位监测；

E、基坑外土体水平位移（测斜）监测；

F、基坑外土体表面变形监测；

G、海河堤岸变形（沉降、变形）监测；

2、围护结构监测

A、围护桩桩体水平位移（测斜）监测；

B、围护桩桩顶变形（沉降、位移）监测；

C、围护桩内、外侧水土压力监测；

D、围护桩的竖向钢筋应力监测；

3、支撑体系和立柱监测

A、支撑轴力监测；

B、钢格构柱及立柱角钢应力监测；

C、立柱位移和沉降监测；

4、其它监测

A、基坑开挖过程中土体分层沉降监测；

四、基坑监测点位布置

1、周边环境监测

A、地下管线、路面等的变形监测

包括基坑周边的张自忠路、兴安路的地下管线、路面、海河堤岸的沉降监测点的布设。管线和路面每间隔30 米布设一个监测断面，共约239 个监测点。其中海河堤岸监测点编号为HD1～HD10，而地面沉降监测点共105 个，布点数量较多，最终编号以实地布设完点位后的编号为准（详细点位见附后“地面及海河堤岸监测点位示意图）。供电管线沉降监测点编号为GD1～GD10；路灯管线沉降监测点编号为LD1～LD10；电信管线沉降监测点编号为DX1～DX25（电力管线监测点详细点位见附后“电力管线沉降监测点位示意图”）。输水管线沉降监测点编号为SS1～SS15；污水管线沉降监测点编号为WS1～WS7；雨水管线沉降监测点编号为YS1～YS15（雨污水管线监测点详细点位见附后“输排水管线沉降监测点位示意图”）。煤气管线沉降监测点编号为MQ1～MQ40（煤气管线监测点详细点位见附后“煤气管线沉降监测点位示意图”）。

沉降监测点的布设采用铆钉嵌入法布设（如图一），首先在设点剖面图图一俯视图处用电钻打出Φ12 直径的圆孔，深度约10CM 左右，再将专用圆铆钉牢固地嵌入孔中，圆帽的下边缘与地面齐平。圆铆钉的顶部圆帽适用于水准测量，顶部的强制归心孔适用于海河堤

岸水平位移观测。

重要地下管线主要包括三条煤气管线，分别为DN529、DN325 和DN219。其监测点的布设首先用雷迪4000 管线探测仪（如右图）测定出地下管线的平面位置和埋深，再用电钻在垂直于管线的路面上打孔，嵌入圆铆钉，其它管线利用“地下综合管线探测图”结合实地位置进行布点，埋设标志方法同上。在基坑周边绿地内或未硬化路面中有重要压力管线的，采取直接布点法，将观测标志设置在监测管线的管壁上。

B、地下水位监测

地下水位观测包括基坑外的潜水和承压水水位监测，水位观测井反映的是基坑开挖过程中基坑外侧的水位变化情况。共计设置15 口潜水水位观测井，编号SW01～SW15；设置9 口承压水观测井，编号CY01～CY09(观测井的详细位置及编号见附后“基坑外水位监测井位置图”)。根据《某岩土图三承压水层PVC管工程详细勘察报告》所述，某场地潜水含水岩组埋深约16 米，初见水位埋深约3.1～4.3 米，静止水位埋深约2.5～3.2 米。故水位观测井布设时首先用钻探机在设计位置钻Φ150mm 的孔，孔深为15 米。将专用PVC 水位管（左图）下端封堵好后，底端用电钻打上一些小孔，并填入粗砂或包上土工布用来渗水并防止泥浆的灌入。往钻探孔中一边下水位管，一边用套管接头将PVC 水位管一节节的连接上，同时用胶带密封。全部水位管下完后在管中灌入清水，最后用细砂及回填土填满水位管外围的孔隙。

根据《某岩土工程详细勘察报告》所述，某场地承压含水岩组第一承压含水层为更新统第五组陆相冲积层上部粉土（力学分层号为7a），位置深约在大沽高-15～-21 米之间，实际埋深约为18～25 米。为保证基坑止水工作的安全，防止承压水头外涌，在公寓A 和公寓B 附近各设置1 口⑧b 层承压水观测井，埋设深底为35 米。其它7 口为⑦a 层承压水观测井，埋设深度为22 米。水位管的埋设方法同潜水水位监测井的图四基坑测斜管塑料套管埋设，但需对管体接口进行有效的密封。

C、基坑外土体变形监测

土体变形监测包括土体表面的沉降监测以及深层土体水平位移（测斜）监测。测点与围护体的水平位移监测点有所对应，坑外土体共设置14 个监测点T01～T14（详细点位见附后“支护结构监测点位示意图”）。其埋设方法是在坑外土体中钻Φ150mm 的钻探孔，考虑到测斜管的埋设深度应不会造成深层承压水与地下潜层水的连通，土体测斜管实际埋设深度为35 米。首先将测斜管下端封堵好后，一边往钻探孔中下一边将测斜管用套管接头一节节的连上，同时用胶带密封并灌入清水。全部下入后用细砂及回填土填满管周围的孔隙。测斜管材料为PVC 硬塑，内有定向槽，管径70 毫米（左图）。测斜管顶部加套一米长的Φ80mm 的硬塑管进行保护，并做醒目标志，防止施工过程中的意外破坏（如图四）。

2、围护结构的监测

A、灌注桩桩身水平位移（测斜）硬件埋设依据设计图纸某基