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    基坑監測

    文章出處:網絡????作者:酋順房屋鑒定所????時間:2019-07-31 14:02:34????點擊:262

      多數情況下,工程變形監測由建設單位委托第三方有資質的單位進行,但在工程施工過程中總承包也需要對工程實施必要的監測,以便于對工程的安全性做出提前預判,防止事故發生。
      在施工準備階段及過程中,即需要提前設置好監測點位,為監測工作做好統籌準備。開挖深度大于等于5m 或開挖深度小于5m 但現場地質情況和周圍環境較復雜的基坑工程以及其他需要監測的基坑工程應實施基坑工程監測。

      一、基坑監測原則

      變形監測是一項系統工程,是施工管理的重要組成部分,須按照計劃進行。一般情況下,監測工作應遵循以下4 條原則:

      1、可靠性原則:

      可靠性原則是監測系統設計中所考慮的最重要的原則。為了確保其可靠性,必須做到:

      (1)由具有豐富經驗的作業人員,使用滿足精度要求的監測儀器,采用先進的監測方法來保證外業采集數據的真實可靠性;

      (2)基準點、監測點設置應合理,并在監測期間保護好點位標志,使監測工作具有連續性。

      2、操作方便性原則:

      為使監測工作正常進行并滿足監測精度的要求,變形監測點在布設時應考慮到水準線路的聯測方便,能夠節省外業時間、提高點位精度的原則。

      3、數據及時性原則:

      監測數據必須是及時的。監測數據需在現場及時計算處理,計算有問題應及時復測。因為施工是一個動態的過程,只有保證及時監測,才能有利于及時發現隱患,及時采取措施。監測應整理完整的監測記錄表、數據報表、形象的圖表和曲線,監測結束后及時整理出監測報告。

      4、經濟合理性原則:

      監測方案編制時應考慮選用適合于本工程監測作業,并滿足監測精度要求的儀器設備。

      二、監測方案

      一般情況下,監測方案應包括下列內容:

      1、工程概況;

      2、建設場地巖土工程條件及基坑周邊環境狀況;

      3、監測目的和依據;

      4、監測內容和項目;

      5、基準點、監測點的布設和保護;

      6、監測方法及精度;

      7、監測周期和監測頻率;

      8、監測報警及異常情況下的監測措施;

      9、監測數據處理與信息反饋;

      10、監測人員的配備;

      11、監測儀器設備及檢定要求;

      12、作業安全及其他管理制度。

      三、監測項目

      1、基坑工程現場監測點對象應包括:

      (1)支護結構;

      (2)地下水狀況;

      (3)基坑底部及周邊土體;

      (4)周邊建筑;

      (5)周邊管線及設施;

      (6)周邊重要的道路;

      (7)其他應監測的對象。

      2、基坑監測項目

      基坑工程的監測項目應與基坑工程設計、施工方案相匹配。應針對監測對象的關鍵部位,做到重點觀測、項目配套并形成有效、完整的監測系統。

      四、基準點設置

      1、豎向位移基準點布置

      豎向位移觀測的高程基準點不應少于3 個,基準點離所測建筑距離較遠致使變形測量作業不方便,設置工作基點。高程基準點與觀測點的距離不宜太遠,以保證足夠的觀測精度。基準點須埋設在變形影響范圍以外且穩定、易于長期保存的地方,其點位與鄰近建筑物的距.應大于建筑基礎深度的2 倍,高程基準點也可選擇在基礎深且穩定的建筑物上。在工程壓力傳播范圍之外預先合理埋設BM1、BM2、BM3 三個基準點,為了測量方便,視現場情況設置基準點。可選用淺埋鋼管水準標石或墻上水準標志等。

      2、豎向位移基準點測量

      基準點使用前,采用假定高程系統使用精密水準儀對三個基準點聯測,經平差計算后的高程數據作為本工程三個基準點高程依據。

      3、水平位移基準點布點

      水平位移基準點應基坑變形區域以外,宜設置有強制對中的觀測墩,采用精密的光學對中裝置,對中誤差不宜大于0.5mm。

      4、水平位移基準點測量

      基準點平面坐標數據以假定相對坐標系為依據,布設導線聯測三個基準點,經平差后的坐標數據做為工程基準點平面已知數據。

      五、監測點布置

      1、基坑及支護結構

      (1)圍護墻或基坑邊坡頂部的水平和豎向位移監測點應沿基坑周邊布置,周邊中部、陽角處應布置監測點。監測點水平間距不宜大于20m,每邊監測點數目不宜少于3 個。水平和豎向位移監測點宜為共用點,監測點宜設置在圍護墻或基坑坡頂上。圍護墻或土體深層水平位移監測點宜布置在基坑周邊的中部、陽角處及有代表性的部位。監測點水平間距宜為20m~50m,每邊監測點數目不應少于1 個。圍護墻內力監測點應布置在受力、變形較大且有代表性的部位,監測點數量和水平間距視具體情況而定。豎直方向監測點應布置在彎矩極值處,豎向間距宜為2m~4m。

      (2)支撐內力監測點的布置應符合下列要求:

      監測點宜設置在支撐內力較大或在整個支撐系統中起控制作用的桿件上。每層支撐的內力監測點不應少于3 個,各層支撐的監測點位置在豎向上宜保持一致。鋼支撐的監測截面宜選擇在兩支點間1/3 部位或支撐的端頭;混凝土制成的監測截面宜選擇在兩支點間1/3 部位,并避開節點位置。每個監測點截面內傳感器的設置數量及布置應滿足不同傳感器測試要求。

      (3)立柱的豎向位移監測點宜布置在基坑中部、多根支撐交匯處、地質條件復雜處的立柱上,監測點不宜少于立柱總根數的5%,逆作法施工的基坑不宜少于10%,且不應少于3 根。立柱的內力監測點宜布置在受力較大的立柱上,位置宜設在坑底以上各層立柱下部的1/3 部位。

      (4)錨桿的內力監測點應選擇在受力較大且有代表性的位置,基坑每邊中部、陽角處和地質條件復雜的區域宜布置監測點。每層錨桿的內力監測點數量應為該層錨桿總數的1%~3%,并不應少于3 根。每層監測點在豎向上的位置宜保持一致。每根桿體上的測試點應設置在錨頭附近和受力有代表性的位置。

      (5)土釘的內力監測點應選擇在受力較大且有代表性的位置,基坑每邊中部、陽角處和地質條件復雜的區段宜布置監測點。監測點的數量和間距應視具體情況而定,各層監測點在豎向上的位置宜保持一致。每根桿體上的測試點應設置在有代表性的受力位置。

      (6)基底隆起(回彈)監測點的布置應符合下列要求:

      ①監測點宜按縱向或橫向剖面布置,剖面應選擇在基坑的中央以及其他能反映變形特征的位置。剖面數量不應少于2 個。②同一剖面上監測點橫向間距宜為10~30m,數量不應少于3 個。

      (7)圍護墻側向土壓力監測點的布置應符合下列要求:

      ①監測點應布置在受力、土質條件變化較大或其他有代表性的部位;②平面布置上基坑每邊不宜少于2 個監測點。豎向布置上監測點間距宜為2~5m、下部宜加密;③當按土層分布情況布設時,每層應至少布設1 個測點,且布置在各層土的中部。

      (8)孔隙水壓力監測點宜布置在基坑受力、變形較大或有代表性的部位。豎向布置的監測點宜在水壓力變化影響深度范圍內按土層分布情況布設,豎向間距一般為2~5m,數量不宜少于3個。

      (9)地下水位監測點的布置應符合下列要求:

      ①基坑內地下水位當采用深井降水時,水位監測點宜布置在基坑中央和兩相鄰降水井的中間部位;當采用輕型井點、噴射井點降水時,水位監測點宜布置在基坑中央和周邊拐角處,監測點數量視具體情況確定;②基坑外地下水位監測點應沿基坑、被保護對象的周邊或在基坑與被保護對象之間布置,監測點間距宜為20m~50m。相鄰建筑、重要的管線或管線密集處應布置水位監測點;當有止水帷幕時,宜布置在止水帷幕的外側約2m 處。③水位觀測管的埋置深度應在最低設計水位或最低允許地下水位之下3~5m。承壓水水位監測管的濾管應埋置在所測的承壓含水層中。④回灌井點觀測井應設置在回灌井點與被保護對象之間。

      2、基坑周邊環境

      從基坑邊緣以外1~3 倍開挖深度范圍內需要保護的周邊環境應作為監測對象。必要時尚應擴大監控范圍。

      (1)建筑豎向位移監測點的布置應符合下列要求:

      建筑四角、沿外墻每10~15m 處或每隔2~3 根柱基上,且每側不少于3 個監測點;不同地基或基礎的分界處;不同結構的分界處;變形縫、抗震縫或嚴重開裂處的兩側;新、舊建筑物或高、低建筑物交接處的兩側;高聳構筑物基礎軸線的對稱部位,每一構筑物不應少于4 點。

      (2)建筑水平位移監測點應布置在建筑物的外墻墻角、外墻中間部位的墻上或柱上、裂縫兩側以及其他有代表性的部位,監測點間距視具體情況而定,一側墻體的監測點不宜少于3 點。

      (3)建筑傾斜監測點應符合下列要求:

      監測點宜布置在建筑角點、變形縫兩側的承重柱或墻上;監測點應沿主體頂部、底部上下對應布設,上、下監測點應布置在同一豎直線上;當由基礎的差異沉降推算建筑傾斜時,監測點的布置應參考“建筑豎向位移監測點的布置”的規定。

      (4)建筑裂縫、地表裂縫監測點應選擇有代表性的裂縫進行布置,當原有裂縫增大或出現新裂縫時,應及時增設監測點。對需要觀測的裂縫,每條裂縫的監測點至少應設2 個,且宜設置在裂縫的最寬處及裂縫末端。

      (5)管線監測點的布置應符合下列要求:

      應根據管線修建年份、類型、材料、尺寸及現狀等情況,確定監測點設置;監測點宜布置在管線的節點、轉角點和變形曲率較大的部位,監測點平面間距宜為15~25m,并宜延伸至基坑以外1~3 倍基坑開挖深度范圍內的管線;供水、煤氣、暖氣等壓力管線宜設置直接監測點,在無法埋設直接監測點的部位,可設置間接監測點。

      (6)基坑周邊地表豎向位移監測點宜按監測剖面設在坑邊中部或其他有代表性的部位,監測剖面應與坑邊垂直,數量視具體情況確定。每個監測剖面上的監測點數量不宜少于5 個。

      (7)土體分層豎向位移監測孔應布置在靠近被保護對象且有代表性的部位,數量視具體情況確定,在豎向布置上測點宜設置在各層土的界面上,也可等間距設置。測點深度、測點數量應視具體情況確定。

      六、監測方法

      1、豎向位移觀測

      豎向位移監測可采用幾何水準或液體靜力水準等方法。坑底隆起(回彈)宜通過設置回彈監測標,采用幾何水準并配合傳遞高程的輔助設備進行監測,傳遞高程的金屬桿或鋼尺等應進行溫度、尺長和拉力等項修正。圍護墻(邊坡)頂部、立柱、基坑周邊地表、管線和鄰近建筑的豎向位移監測精度應根據豎向位移報警值按下表確定。豎向位移監測精度(mm)(表格出自建筑基坑工程監測技術規范(GB50497))

      2、水平位移觀測

      測定特定方向上的水平位移時,可采用視準線法、小角度法、投點法等;測定監測點任意方向的水平位移時可視監測點的分布情況,采用前方交會法、后方交會法、極坐標法等;當測點與基坑點無法通視或距離較遠時,可采用GNSS 測量法或三角、三邊、邊角測量與基準線法相結合的綜合測量方法。基坑圍護墻(邊坡)頂部、基坑周邊管線、鄰近建筑水平位移監測精度應根據水平位移報警值按下表確定。

      水平位移監測精度要求(mm) (表格出自建筑基坑工程監測技術規范(GB50497))

      3、其他監測

      支護結構內力可采用安裝在結構內部或表面的應變計或應力計進行量測。混凝土構件可采用鋼筋應力計或混凝土應變計進行量測;鋼構件可采用軸力計或應變計等量測。

      圍護墻或土體深層水平位移的監測宜采用在墻體或土體中預埋測斜管,通過測斜儀觀測各深度處水平位移的方法。測斜儀的系統精度不宜低于0.25mm/m,分辨率不宜低于0.02mm/500mm。建筑傾斜觀測應根據現場觀測條件和要求,選用投點法、前方交會法、激光鉛直儀法、垂吊法、傾斜儀法和差異沉降法等方法。裂縫監測應監測裂縫的位置、走向、長度、寬度,必要時尚應監測裂縫深度。裂縫監測可采用以下方法:裂縫寬度監測宜在裂縫兩側貼埋標志,用千分尺或游標卡尺等直接量測;也可用裂縫計、粘貼安裝千分表量測或攝影量測等;裂縫長度監測宜采用直接測量法。裂縫深度監測宜采用超聲波法、鑿出法等。

      土壓力宜采用土壓力計量測。土壓力計埋設可采用埋入式或邊界式。孔隙水壓力宜通過埋設鋼弦式或應變式等孔隙水壓力計測試,孔隙水壓力計埋設可采用壓入法、鉆孔法等。地下水位監測宜采通過孔內設置水位管,采用水位計等方法進行測量。錨桿和土釘法內力監測宜采用專用測力計、鋼筋應力計或應變計,當使用鋼筋束時宜監測每根鋼筋的受力。土體分層豎向位移可通過埋設磁環式分層沉降標,采用分層沉降儀進行量測;或通過埋設深層沉降標,采用水準測量方法進行量測。

      七、監測頻率

      基坑工程監測工作應貫穿于基坑工程和地下工程施工全過程。監測期應從基坑工程施工前開始,直至地下工程完成為止。對有特殊要求的周邊環境的監測應根據需要延續至變形趨于穩定后才能結束。現場儀器監測的監測頻率(表格出自建筑基坑工程監測技術規范(GB50497))

      八、監測報警

      基坑及支護結構監測報警值(表格出自建筑基坑工程監測技術規范(GB50497))

      建筑基坑周邊環境監測報警值(表格出自建筑基坑工程監測技術規范(GB50497))

      九、數據處理

      1、現場的監測資料應符合下列要求:

      使用正式的監測記錄表格;監測記錄應有相應的工況描述;監測數據應及時整理;

      對監測數據的變化及發展情況的分析和評述應及時。

      2、技術成果

      技術成果應包括當日報表、階段性報告、總結報告。技術成果提供的內容應真實、準確、完整,并宜用文字闡述與繪制變化曲線或圖形相結合的形式表達,報表應按時報送。

      (1)當日成果

      當日的天氣情況和施工現場的工況;儀器監測項目各監測點的本次測試值、單次變化值、變化速率以及累計值等,必要時繪制有關曲線圖;巡視檢查的記錄;對監測項目應有正常或異常、危險的判斷性結論;對達到或超過監測報警值的監測點應有報警標示,并有原因分析及建議;對巡視檢查發現的異常情況應有詳細描述,危險情況應有報警標示,并有原因分析及建議;其他相關說明。

      (2)階段性報告

      該監測期相應的工程、氣象及周邊環境概況;該監測期的監測項目及測點的布置圖;

      各項監測數據的整理、統計及監測成果的過程曲線;各監測項目監測值的變化分析、評價及發展預測;相關的設計和施工建議。

      (3)總結報告

      總結報告一般應包含以下內容:

      工程概況;監測依據;監測項目;測點布置;監測設備和監測方法;監測頻率;監測報警值;

      各監測項目全過程的發展變化分析及整體評述;監測工作結論與建議。


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