深基坑监测作业指导书

深基坑监测指导书编写：审核：宜昌市万祥工程技术有限公司深基坑监测指导书1 前言随着我国城市建设的发展, 近年来, 大量的高层建筑城市地下轨道交通日益增多, 而且其规模和基础开挖深度不断加大, 由此而产生了大量的深基坑工程。

在基坑工程中, 由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件和外界其他因素的复杂影响, 很难单纯从理论上预测工程中可能出现的问题。

正因为如此, 在实际工程中, 基坑工程事故屡见不鲜, 不仅给工程建设带来了巨大的损失, 甚至还会波及邻近建筑及地下市政设施的安全。

为此, 在理论分析指导下有计划地进行现场工程监测十分必要。

2 基坑监测的目的开展基坑工程现场监测的目的主要为：（1）为施工开展提供及时的反馈信息。

通过监测随时掌握土层和支护结构的内力变化情况，以及临近建筑物的变形情况，将监测数据与设计预估值进行分析对比，以判断前一步施工工艺和施工参数是否要修改，以确定优化下一步施工参数，以此达到信息化施工的目的，使得监测数据和成果成为现场施工工程技术人员提供判断工程是否安全的依据。

（2）为基坑周围环境进行及时、有效的保护提供依据。

通过对基坑工程的监测，验证基坑开挖方案和环境保护方案的正确性，及时分析出现的问题，及时采取措施对周围环境加强保护。

（3）将监测结果用于反馈优化设计，为改进设计提供依据。

由于各个场地地质条件不同、施工工艺不同和周边环境不同，设计计算中未曾计入的各种复杂因素，都可以通过对现场的检测结果进行分析、研究，加以局部的修改、补充和完善。

（4）通过对监测数据与理论值的比较、分析，可以检验设计理论的正确性。

（5）在施工全过程中，通过监测，将结构变形严格控制在标准限值内，保证既有建筑物和构筑物的安全。

（6）积累量测数据，为今后类似工程设计与施工提供工程参考数据。

（7）在本项目中，建筑物、构筑物监测主要是为了保证能及时反映其变形情况，以便对工程施工中出现问题能及时采取措施及处理办法。

3 监测主要技术依据监测方案依据以下规范和文件制定:1《建筑基坑工程监测技术规范》，中华人民共和国国家标准，（GB50497-2009）；2《建筑变形测量规程》，中华人民共和国行业标准，（JGJ8-2007）；3《建筑地基基础设计规范》，中华人民共和国国家标准，GB50007-2011；4《工程测量规范》，中华人民共和国国家标准，GB50026-2007；5《建筑基坑支护技术规程》，中华人民共和国行业标准，JGJ120-2012；6《基坑工程技术规程》，湖北省地方标准，DB42/T159-20123.1监测精度指标监测项目、测点布置和监测精度表3.2监测频率及周期监测周期及监测频率监测频率的确定取决于变形大小、变形速度和进行变形监测的目的。

除系统观测外，在特殊情况下，应进行应急监测。

每个观测对象的周期分为施工前期，施工期和稳定期三个阶段。

施工前期指观测对象相邻的土建施工尚未开始之时，此时需观测二次，取平均值作为初始数据。

若初始观测时间距工点正式开工时间较久时，应在正式开工前3天内重新测量初始值。

稳定期指观测对象相邻的土建施工完成以后，再继续跟踪观测，观测频率以一月或半年一次，直至完全稳定为止。

4 监测实施方法4.1 水平位移监测4.1.1 水平监测点的布设⑴工作基点及基点的布设在基坑周边稳定的区域内布设若干组基点（每组3个），基点布设在基坑周边稳定区域内（3倍基坑深度外），同时在基坑周边较稳定的区域内布设若干个工作基点（工作基点建立观测墩，以下称工作基点墩），工作基点墩布置在基坑的冠梁上。

工作基点墩的布置按如下要求进行，首先在相应冠梁处钻孔，孔深50mm ，在孔内埋设Φ25钢筋，并浇筑混凝土观测墩，墩尺寸：长×宽×高=250×250×1200mm ，墩顶部埋设强制对中螺栓和仪器整平钢板，螺栓尺寸暂定为10mm ，并刻十字丝，在墩的中间增加加强钢筋，每个墩都加工一个钢盖板，不使用点时将盖板扣上，以保护测点不受破坏。

具体尺寸根据仪器基座丝口尺寸决定。

基点墩的具体尺寸见基点观测墩标志图。

⑵ 监测点布设根据设计和甲方确定的支护结构墙顶水平位移点的位置和数量，在基坑支护结构的冠梁顶上布设观测点，观测点也采用埋设观测墩的形式, 观测点观测墩的布置按如下要求进行，首先在基坑边的支护桩冠顶梁上钻孔，孔深100mm ，在孔内埋设Φ25钢筋，并浇筑混凝土观测墩，墩尺寸：长×宽×高=150×150×300mm ，墩顶部埋设强制对中螺栓和棱镜整平钢板，螺栓尺寸暂定为10mm ，具体尺寸根据仪器基座丝口尺寸决定。

具体尺寸见测点观测墩标志图。

根据现场的实际情况，将监测点改为预制的棱镜接头（免棱镜做法），在基坑的冠梁制作过程中进行预埋，以保证其与冠梁的连接稳定性。

现场效果图如下：观测墩顶部示意图强制对中螺栓灌顶梁测点观测墩钢筋钢板测点观测墩标志图单位(mm)预制棱镜接头示意图⑶ 监测的布点要求首先布设工作基点墩，在建立好工作基点墩后，将仪器架设在工作基点墩上，沿基坑边布设观测点墩，观测点位置必须选择在通视处，要避开基坑边的安全栏杆，一般情况下，离基坑300mm 比较合适，既可避开安全栏杆，又不会影响施工，也便于保护。

4.1.2水平位移监测方法根据实际情况，采用的水平位移监测方法有: 极坐标法、小角度法、前方交会法、后方交会法、导线测量法。

其中前方交会、导线测量和后方交会法主要用于对工作基点的稳定性检查，小角度法和极坐标法主要用于对各变形监测点的监测。

外业采用laica TS09+（标称精度1″,1mm+1.5ppm ）监测，对监测原始数据进行数据改正、平差计算、生成监测报表和变形过程线图、变形速率。

监测报表、变形过程线图、监测报告通过电子报表发布。

⑴ 极坐标法极坐标法是利用数学中的极坐标原理，以两个已知点为坐标轴，以其中一个点为极点建立极坐标系，测定观测点到极点的距离，测定观测点与极点连线和测定待求点C πα/180tan 01⨯--=-BA B A BA X X Y Y 测定角度β和边长BC ，根据公式 计算BC 方位角： βαα+=BA BC计算C 点坐标：()BC B C S X X αcos ⋅+=()BC B C S Y Y αsin ⋅+=精度分析在采用观测墩时，其误差来源包含测角误差，测距误差。

取视距长度100m ，角度二测回，用TS09+全站仪观测（1″，1+1.5ppm ） 测角中误差： S m m ρθ=角=1″/206265×100×1000=0.48mm测距中误差： D b a m S ⋅+==1000100105.116⨯⨯⨯+-=1.15mm点位中误差：ｍ点=（ｍ角2＋ ｍｓ２）1/2 ＝1.25mm两次观测同一点水平位移变化量中误差：ｍΔｃｃ′＝ｍ点/2＝0.9mm在变形监测中，对于基坑的位移关心的是垂直于基坑方向的变化量，基坑监测水平位移坐标系选择时，一般选择基坑长边为x 轴，垂直基坑长边为y 轴，即矩形基坑变化量关心的仅是y 方向或是x 方向的变化量，根据公式ｍΔｃｃ′＝（ｍΔｘ2＋ ｍΔｙ２）1/2 →ｍΔｘ＝ｍΔｙ＝ｍΔｃｃ′/2 ＝±0.65mm由以上公式可知，两次观测基坑某方向水平位移观测变化量的中误差为±0.65mm 。

⑵ 小角度法小角度法主要用于基坑水平位移变形点的观测。

是利用全站仪或经纬仪（J1型）精确测出基准线与置镜点到观测点视线之间的微小角度，并按下式计算偏离值：墩，另一方面，小角度法的测距是能够精确测定，且相对于测角而言容易得多，计算偏离值精度时可以忽略测距引起的误差。

在基坑监测中，沿基坑方向的变化量很小，即S 可以认为基本不变。

精度分析 偏移量中误差：P L S m m P P ⋅=ρα，P L S m m p P '⋅=''ρα变形监测两期观测变化量中误差： m Δｐp ′=（ｍLp 2＋ ｍLp ′２）1/2 ＝2×ｍLp如基坑两观测墩长度为500m ，观测墩P 离A 点距离为50m,测角中误差取1″（用J1型仪器观测二测回），则mm m P L 24.0=，m Δｐp ′=2×ｍLp ＝±0.34mm取本项目中观测墩P 离A 点距离的最大值300m,测角中误差取1″（用J1型仪器观测二测回），则mm m P L 45.1=，m Δｐp ′=2×ｍLp ＝±2.05mm采用小角度法观测时，一定要尽量将观测墩位置埋设在两端基点的连线上，使观测角度微小，以减小正弦函数泰勒级数展开的舍入误差。

其计算公式为： ()βααβ+=sin sin sin AB C S X ()βααβ+=sin cos sin AB C S Y⑷ 后方交会法后方交会法也用于工作基点墩的稳定性检查，利用周边稳定的基点做观测目标。

⑸ 导线测量法导线测量法主要用于基坑周边建筑物特别密集，对工作基点墩稳定性检查用前方交会法和后方交会法都难以实现的情况，此时在基坑外面布设导线，通过导线测定工作基点的稳定性。

4.2 沉降监测4.2.1 沉降监测点的布设（1） 工作基点埋设沉降监测的工作基点埋设时必须成组埋设，至少埋设6个基点，利用这6个基点相互检核其稳定性，水准基点设在离开基坑100m 以外（根据《建筑基坑工程监测技术规范》-GB50497-2009）6.2.2要求，离基坑边3倍基坑深度以上），有条件的地方基点可采用深埋，也可选用桩基础的建筑物上埋设基点。

（2） 监测点的埋设① 支撑立柱沉降监测点：在支撑立柱的上部布设加工件，该加工件如下：单位(mm)② 周边建筑(构)物沉降监测点：在建筑物的拐角处，离地面10-20cm ，且避开雨水管、窗台线、电器开关等有碍设标与观测的障碍物，并应视立尺需要离开墙（柱）面一定距离,其实地效果如上图。

根据相关规范和设计图纸，并结合现场实际建筑物，对位于基坑周边2~4倍基坑深度距离范围内的建筑物进行监测布点，具体点位布设图；③道路及地表沉降监测点：在设计文件指定的位置，采用地面钻孔埋设定制钢筋，并用水泥砂浆固定。

④管线位移监测点：对于铸铁管、钢管等材质、埋深较浅的管道,可采用直接法布点,首先开挖至管道深度,将钢筋焊接于管线的顶部并引至地表,周围用砖砌筑成窨井。

对于埋深较浅的煤气管道,则考虑采用抱箍法,即根据管道的外径,特制2 个对开的箍,环抱管道,用钢筋引出地面。

对于埋深较大的管道,可采用间接法,即钻孔至管道顶部或底部,孔中放入保护管,管中放入钢筋,钢筋底部须适当扩大,以测量管道顶部或底部的土体位移。

（监测点详见附图：《监测总平面布置图》）4.2.2 沉降监测的方法沉降观测时，根据各基坑、周边建筑物、构筑物沉降监测点的分布情况，按如下步骤进行：（1）布设水准控制路线水准路线控制网布设的基本原则采用分级，首先根据基坑周边建筑物（构筑物）监测点分布情况，布设首级控制网（起始、闭合于水准基点），观测首级控制点高程；其次，布设二级水准网（起始、闭合于首级控制点），观测各沉降点高程。