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1、污水处理厂配套截污主干管工程基坑监测的重点及措施污水处理厂配套截污主干管工程基坑监测的重点及措施(1) 、监测目的监测目的深基坑的安全与稳定直接关系到基坑本身及邻近建筑物、基坑周边道路和邻近地下管线的安全。根据深基坑支护有关规范要求以及本工程项目特殊的政治影响,结构主体地下部分施工阶段必须对基坑支护系统和周边环境进行监测。由于岩土工程的复杂性,深基坑支护系统受到许多难以确定因素的影响,因此,在施工过程中加强监测,及时掌握支护系统及周围环境动态变化,应用检测所得的信息指导施工,是施工过程科学化、信息化,确保支护系统和周围环境安全的重要措施。本工程施工测量监测任务重,其作业内容主要为基坑开挖支护稳
2、定性监测,本部分内容为施工过程中重点控制,因为基坑稳定性是否安全,关系到施工进度、质量、安全;另一部分,对施工管线过程中临近建筑物做好稳定性、位移等监测,确保建筑安全。为确保工程基坑支护使用安全,对其进行监测尤为必要,根据设计要求,本工程主要实施的监测内容:基坑支护体系的水平位移;基坑周围邻近建筑物的沉降;现场场地内地下水位的变化情况。具体如下1、基坑监测:应成立监测小组,负责本工程监测作业。由于本次施工所在地段地质条件复杂,基坑开挖应做好开挖试验段,并做好监测的各项数据,以指导全线管沟槽施工。施工过程中做好动态设计,信息化施工的原则,及时将监测数据提交设计人员,监测报告必须要有评价意见,并与
3、设计人员进行分析数据,必要时优化和调整设计。各监测项目在基坑施工前应测得稳定的初始值,且不应小于两次。基坑变形预警值为 25mm。开挖期间,地下水位为一天一次,其余监测项目两天一次,发现异常应连续监测。2、基坑检测:基坑施工时,应对周边邻近建构筑物进行基础沉降、变形、裂缝等全方位的监测。如发现地面开裂,沉降时,应停止施工,并通知有关单位人员进行研究处理。施工过程中,对邻近地下管线进行监测,应满足管线单位的允许值,如监测发现有超过规定允许值时,应立即停止施工,并通知有关单位,采取相应的处理措施。在基坑施工过程中对地下水位的变化应进行量测。预应力锚索、锚索锁定质量应进行检测,且不宜少于5%,且不得
4、少于 5 根。除做过验收的预应力锚索外,其余锚索均应进行确认张拉,最大确认荷载可取锚索轴向拉力设计值的 0.8-1.0 倍。如当检测结果不合格的数量大于或于抽检数的 30%时,应加大检测数量,其检测方法和数量由质监部门组织设计、监理人员根据现场确定。本工程基坑监测等级为:当基坑深度7m,基坑按二级基坑监测;当基坑深度7m,基坑按三级基坑监测。当基坑边建筑物较近时,基坑按一级基坑监测。(2) 、监测、监测要求要求1、监测标准及仪器(1)监测标准1) 建筑基坑支护技术规程 (JGJ120-99)2)建筑变形测量规范(JGJ/T 8-97)3)工程测量规范(GB50026-93)4)国家一、二等水准
5、测量规范(GB12897-91)5) 建筑变形测量规程 (JGJ/T-8-97)(2)监测仪器序号监测项目主要监测仪器1坡顶水平位移TOJ2E 型经纬仪2沉降DZS2 型水准仪、FS1 光学平板测微器3地下水位SWJ-90 型水位仪2、监测点的布置根据有关规程规范及设计要求,结合本工程的具体情况,本检测工程布设各监测点如下,各测点的具体位置参见监测点平面布置图。 (1) 基坑支护体系水平位移:根据建筑变形测量规程的要求,在支护结构坡顶埋设位移观测点,间距:20m。其中在基坑四面各设 1 个观测站,计 4 个测站,埋设观测基准点 4 个,具体位置参见附图 10。(2) 基坑邻近周边建筑物沉降:本
6、工程周边没有邻近其他需保留的永久性建筑物,故此项暂省略。(3)场地内地下水位:利用基坑周边和坑内降水井,其中在基坑四面各一个,坑内一个,计五个观测井,定期观测地下水位变化,作为降水的依据,防止过量抽取地下水造成地下水资源浪费。(3) 、监测基本方法、监测基本方法1、坡顶水平位移监测水平位移观测采用极坐标法进行观测计算坡顶位移。对各测点进行观测前,首先通过观测基准点核对工作站基点位置;然后再进行对各测点的观测。2、沉降观测基坑开挖前埋设观测点,观测点应通视良好,以利于精密仪器测量。水准监测按国家等水准测量规范的要求进行。水准仪型号为 DZS2+FS1 光学平板测微器,每公里往返测量高差标准差为0
7、.7mm。水准测量的主要技术要求水准测量的主要技术要求等级每千米 高差全 中误差 (mm)水准仪的 型号水准 尺观测次 数往返较差、 附和或环线 闭合差 (mm)二等2DZS2铟瓦尺往返各一次4L注:L 为往返测段、附和或环线的水准路线长度(km) 。水准观测的主要技术要求水准观测的主要技术要求等级水准仪的型号视线长度(m)前后视较差(m)前后视累积差(m)视线离地面最低高度(m)基辅分化读数较差(mm)基辅分化高差较差(mm)二等DZS250130.50.50.7注:视线长度小于 20m 时,视线高度不低于 0.3m。为确保观测精度,水准点设在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点,各等级的
8、水准点运用一座二等水准点和 4 个普通水准点组成闭合水准路线,作为该区沉降观测的高程控制。对已制作好的观测点进行水准路线设计.从已知水准点测至另一已知水准点上.根据周边观测点点数及设站数以水准导线长度构成闭合或符合水准路线。3、水位监测水位变化采用闲置渗井(未下泵抽水的降水井)进行观测,测量地下水水位。水位监测采用 SWJ-90 型水位计,将带电缆的探头下降到钻孔中,当接触到水面时就会触发声音报警器和信号灯,水深可从刻有标度的电缆线上读出。4、监测周期及报告(1)基坑开挖前先进行初始读数。为保证起始数据的准确性,沉降观测和边坡位移首次均为双观测。基础开挖期间,各项目每天观测一次,遇降雨等天气则
9、加大观测频率。开挖到设计标高后根据位移变化调整监测频率,最长每月观测 2 次。监测至主体结构出地面,回填完毕,所有监测工作结束。(2)基坑开挖监测过程中,根据设计要求提交阶段性监测报告。工程结束时提交完整的监测报告,报告内容包括:1)工程概况;2)监测项目和各测点的平面和立面布置图;3)采用的仪器设备和监测方法;4)监测数据处理方法和监测结果过程曲线;5)监测结果评价。(3)基坑开挖前设置测点和预埋测试原件,土方开挖之前监测 2 次,用其平均值作为初始值。监测在基坑开挖或降水当日实施,基坑开挖过程中每 37 天监测一次,基坑开挖结束后每 715 天监测一次,在出现可能促使变形加快的情况或监测数
10、据异常时加密观测次数。基坑监测原则上应持续进行到土方回填至0.00 为止。5、通过监测建立预警系统通过对基坑支护体系的监测,针对检测结果进行分析、处理,随时掌握基坑支护体系的工作状态,遇有意外情况发生时能够及时预警,将防止措施实施在事故发生之前,确保基坑支护体系的绝对安全。(1)当监测项目超过其警告值时,应采取以下措施:在达到警告值时,在 24 小时提交详细的应急计划书。执行达到警告值而制定的措施。依照详细应急计划书,为执行紧急预案措施做准备。(2)当监测项目达到警戒值时,应采取以下措施:执行应急计划书,暂定该部位区内的施工,并对相关的建筑物进行评估,并采取措施避免达到行动值。(3)当达到行动
11、值时,应立即停止施工,应执行紧急措施,并分析现场情况,采取措施直到证明安全施工后,方可进行施工。(4)基坑的抢险与加固应及时停止施工,疏散人员,采取措施堵止渗水,对原有支护结构加固,并清理周边材料等,做好安全措施后方可恢复作业。6、监测项目的警告/警戒值每个警告/警戒值均由两部分控制,即总允许变化量和单位时间内允许的变化量。项目警告值警戒值行动值地下水位1000 或每天连续发展 3001600mm 或每天连续发展500mm2000mm周边公共设施沉降15mm 或每天连续发展 3mm25mm 或每天连续发展5mm30mm管线沉降5mm 或每天连续发展 1mm8mm 或每连续发展 5mm10mm基
12、坑监测项目监测项目等级支 护 结 构 侧 移建筑 物、 管线 变形地 下 水 位锚 杆 拉 力支撑 轴力 或变 形桩 墙 内 力土 体 变 形土 压 力二级三级 必须项目 应测项目 可不测项目7、监测频率基坑开挖监测频率如下表所示:序号监测项目量测频率1挡土围护桩的水平位移、沉降监测开挖过程中 1 次/2 天,施工过程 1 次/2 天2挡土围护桩及周围土体变形监测(测斜)开挖前测 2 次,土方开挖过程 1 次/天,施工期间 1 次/2天3地表和地下管线的水平位移及沉降监测围护结构施工中 1 次/天,土方开挖过程 2 次/天,施工期间 1 次/2 天4周围建(构)筑物沉降、倾斜监测开挖过程中 1
13、 次/2 天,施工期间 1 次/2 天5支撑轴力监测锁定后第一个月内 1 欠/周,以后 1 次/周6地下水位监测开挖过程中 1 次/3 天,施工期间 1 次/2 天8、监控测量的程序工程监控量测作为施工组织的核心内容之一被置于一个动态的管理体系之中,具体包括了预测、监控和反馈等几个主要阶段,监控量测工作程序见下页图:现场施工监控量测监测结果的计算机 信息处理系统监测结果的综合处 理及反馈分析监测结果的 综合评价监测结果的形 象化、具体化地层支护结构 安全稳定性判别地层、支护结构动态及现状分析说明、 提交修正设计、施工建议反馈设计施工是否改变设计施工方法新设计施工方法监控设计资料调研经验类比理论
14、分析发包人、规范要求调整设计参数 改变施工方法YN监控量测程序示意图(4) 、监测内容、监测内容1、监测项目、测点布置和精度要求序号量测项目位置或监测对象测试元件监测精度测点布置1土体项目位移靠近围护结构的周边土体测斜管、测斜仪1 mm孔间距20-30 米,孔测点间距 0.5 米2基坑顶面沉降和位移靠近基坑边线水准仪、经纬仪1mm孔间距 20米,每项设16 个观测点3地下水位 基坑周边水位管、水位计5mm孔间距15-25 米,管底伸至基坑底4周边道路沉降和位移基坑周边道路水准仪、经纬仪1mm间距 30米5地下沉降基坑周边地面水准仪1mm间距 20米6地下管线沉降和位移道路路面、管线接头水准仪、
15、经纬仪1mm间距 20米2、基坑监测项目监测项目等级支 护 结 构 侧 移建筑 物、 管线 变形地 下 水 位锚 杆 拉 力支撑 轴力 或变 形桩 墙 内 力土 体 变 形土 压 力二级三级 必须项目 应测项目 可不测项目3、基坑围护结构的稳定性监测基坑围护结构的稳定性检测主要包括:围护墙(桩)墙(桩)身倾斜变形监测(测斜) ;围护墙(桩)顶部水平位移监测;围护墙(桩)顶部垂直位移(沉降)监测。(1)围护墙(桩)墙身倾斜变形监测(测斜)监测方法:使用测斜仪采用带导轮的测斜探头,再将测斜管分成几个测段,每个测段的长度为 500mm,自下而上测量预先埋设在墙体内的测斜管变形情况。在某一深度位置上所
16、测得的两对导轮之间的倾角,通过计算可得到这一区段的变位值。某一深度的水平变位值可通过区段变位的累计得出。监测点埋设:墙身倾斜变形测点布置在围护墙的墙体内,测斜管与墙体钢筋笼等深,并固定在钢筋笼中心,埋入混凝土中。埋设时,测斜管的一对槽口与所在的墙体垂直。测斜管在墙顶部位加钢套管保护,钢套管的上口高出桩顶15cm、埋入墙体深度不小于 1m,测斜管管口部设可靠的保护装置。(2)围护结构顶部水平位移监测监测方法:采用视准线法进行。即当经纬仪架设调平后,在基坑相反方向找一个固定的目标作为后视方向,用 T 型尺,设置在观测点上,读取数值。一般经纬仪正倒镜 4 次读数,取中数作为一次观测。初始值要测两便,
17、以保证无误。以后每次观测结果与初始值比较,求得测点的水平位移量。监测仪器:TDJ2 经纬仪、精度2。监测点埋设:墙顶水平位移测点沿基坑周边布置,在围护墙顶部的测点处埋入(或打入)顶部为光滑凸球面的钢制测钉,测钉与混凝土间结合牢固,不得松动。(3)围护结构顶部垂直位移(沉降)监测监测方法:利用水准仪或经纬仪观测测点高程变化情况。监测仪器:徕卡 NA2 型精密水准仪或经纬仪、精度0.5mm/km。监测点埋设:测点布置与桩顶水平位移监测相同。4、围护结构的土压力监测监测方法:用埋设在围护结构内(迎土面)的土压力计测试围护墙的土压力,土压力计读数可反映不同工况下围护桩不同深度处所受侧向土压力的大小。监
18、测仪器:(钢弦式)土压力盒;读数仪。监测点埋设:采用挂布法埋设土压力计,分别布置于主体结构的顶板、底板和围护墙入土段。5、基坑回弹变形监测监测方法:采用分层沉降仪和磁性分层沉降环。使用分层沉降仪测出预埋于土体内设计位置的各沉降标的移动量,以了解基坑内土体的回弹隆起情况。监测点埋设:基坑回弹变形测点布置应根据开挖分区情况,在基坑内布设 5 个监测截面,每个截面沿基坑的横向展开,安排 3 个测孔,其中一个测孔布置在基坑对称纵轴线上,另两个测孔分别位于中间点的两侧。基坑开挖施工时不断对裸露出来的测管采取保护措施。测孔深度取20m,每个测孔安装 6 只分层沉降环(从最深处安装第一个,再向上安装 5 个
19、,间距 3.5m) 。6、地表变形监测地表变形监测内容包括:地面沉降监测;基坑周围土体水平位移监测;地下管线、构筑物水平位移及沉降监测。(1)地表沉降监测监测方法:利用水准仪观测测点高程变化情况。监测仪器:精密水准仪、精度 0.5mm/km。监测点埋设:测点为顶部光滑的具有凸球面的钢制测钉,测钉打入土体中 0.81m,测钉与土体间不允许松动。(2)基坑周围土体水平位移监测监测方法:用测斜管、测斜仪测量预先埋设在土体中的测斜管的水平变形情况。监测仪器:双向测斜仪;数据采集仪。监测点埋设:布置位置与地表沉降监测点相对应,测斜管埋设深度取 20m。(3)地下管线、构筑物水平位移及沉降监测对地下管线、
20、构筑物的监测主要是防止出现由于埋设处土层位移而导致地下管线、构筑物产生变形,以及防止管线的接头部位由于变形产生开裂泄漏的事故。地下管线监控量测以沉降监测为主,水平位移监测为辅。测点分布于每条管线上,范围为基坑两侧各 50m,点距1520m(管线处于基坑中的部分施工中采取特殊的悬吊保护措施,因此监测只对其在两侧土层中的部分进行) ,测点直接与被监测的管线和构筑物相连接,每侧接近基坑的两个测点加测水平位移。7、毗邻建筑物监测毗邻建筑物监测主要是通过对被保护建筑物的沉降观测,从而了解是否发生会引起倾斜或开裂的基础不均匀沉降。监测方法:利用水准仪观测测点高程变化情况。监测仪器:精密水准仪、精度 0.5
21、mm/km。监测点埋设:在需保护的毗邻建筑物的柱、桩、地面处设置测点。(1)地下水位变化监测地下水位变化监测包括大口井降水效果监测和孔隙水压力监测。(2)降水效果监测监测方法:预埋水位测管于基坑外的土体内,用水位计测量,了解降水效果。监测仪器:水位计。监测点埋设:观测井布置在基坑两侧,距围护桩12m,深度取 20m。(3)孔隙水压力监测监测方法:采用孔隙水压力计测量,其读数可反映降水效果和土体内孔隙水压力变化情况。监测仪器:孔隙水压力计;读数仪。监测点埋设:采用挂布法埋设孔隙水压力计,分别布置于主体结构的顶板、中墙、底板和围护桩入土段。(4) 、监控量测的数据分析和预测监测工作进行一段时间或施工某一阶段结束后,要对量测结果进行总结和分析。1、数据整理:把原始数据通过一定的方法,如按大小排序,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、数据的曲线拟合:寻找一种能够较好反映数据变化规律和趋势的函数关系式,对下一阶段的监测数据进行预测,防患于未然。3、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得数据。