第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 3.8 监测期及监测频率
1)监测期
从基坑的开挖开始,经过建筑结构体的整个施工期,一直到土体回弹完成即为本次工程监测的完整监测期。
根据相关技术规定,本基坑工程属于一级基坑范畴,其基坑工程监测的整体过程分为两个时段:一是从基坑开挖至基础底板完成;二是从地板完成至地下室结构出±0.000后的回弹填土结束。
本基坑现场监测频率如表3-8(a)所示,其频率频次图如3-8(b)所示。
表3-8 本基坑工程现场监测频率
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 施工阶段 基坑施工前 围护桩施工 1次/6天 降水施工 基坑开挖 底板施工时 地下室结构施工时 支撑拆除期间及拆除后一周 地下室结构出±0.00 1次/1天 1次/1天 1次/3天 1次/3天 1次/1天 其他 监测频率 至少测3次初值 1次/1天 监测内容 相关监测项目 相应施工位置 周边管线、建(构)筑物监测 水位、管线和建筑物监测 相关监测项目 相关监测项目 相关监测项目 施工区对应监测内容 现场监测工作停止 注:以上监测频率可根据现场实际情况进行适当调整,如遇到报警及其他特殊情况时,可对监测频 率加密。
图3-8(b)基坑监测频次图
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第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 3.9 监测预警值及异常状况处理措施
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99有关于基坑侧壁安全等级和重要性系数γo的规定可知,本基坑工程侧壁安全等级为一级,其重要性系数达到1.1,当基坑支护与其他结构遭到破坏、形变过大或是基坑土体失稳时,就会对其周边、地下结构设施等产生十分严重的影响。[19]
因此在工程监测中,每一项监测的项目都应该根据工程的实际情况和周边环境等因素,事先确定相应的监控报警值,用以判断支护结构的受力情况、位移是否超过允许的范围,进而判断基坑和周边环境的安全性,决定是否对设计方案和施工方法进行调整,并采取有效及时的处理措施。
本工程各监测项目报警值的确定需满足以下要求: 1)坑周管线的报警值应满足管线主管部门要求; 2)其余各项目监测报警值应满足设计单位要求;
3)设计单位未明确规定报警值的监测项目应满足国家及地方相关规范的要求; 4)无明确规定的预警值应由监测方提供经验值供其他各方商讨确定够予以实施。
3.9.1 本基坑工程监测预警值
表3-9-1 本基坑工程监测预警值
序 1 围护体深层侧向水平位移(测斜) 监测 水泥土墙 钢板桩 灌注桩 2 基坑支护结构水平位移 3 基坑支护结构竖向位移 4 5 6 7 8 水泥土墙 钢板桩、灌注桩 水泥土墙 钢板桩、灌注桩 累计变化量 35 50 50 35 30 25 15 30 30 30 65%f (f为荷载设计值) 22000KN 71000KN 8500KN 12000KN 5 2 3 3 3 2 3 —— 变化速率 5 备注 本基坑预警值是根据中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009 及本工程设计文件要求制定。 立柱竖向位移 坑底回弹(隆起) 基坑周边地表沉降 支撑内力 锚杆内力 第一道环、角支撑依次为 第二道环、角支撑依次为 35
第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 9 支撑轴力 第三道环、角支撑依次为 第四道环、角支撑依次为 10 11 12 裂缝形变 地下水位监测 邻近建筑位移 建构筑物 地表地层 13 管线沉降监测 71000KN 450000KN 300 50 2 10 应由由管线主管单位确定 12000KN 9500KN 450 3 持续增长 根据中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009)第8.0.7条(强制性条文)规定,当出现下列情况之一时,必须立即进行危险报警,并应对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施[20]:
1)监测数据达到监测报警值的累计值;
2)基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流沙、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等;
3)基坑支护结构的支撑或锚杆体系如果出现过大变形、压屈、断裂、松弛或是拔出的现象;
4)周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝; 5)周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等;
6)根据当地工程经验判断,出现其他必须进行危险报警的情况。[21]
3.9.2 异常状况处理措施
工程施工过程中,可能出现一些异常情况,应采取如下的应急措施。
1)雨季:加强围护安全监测和巡视,必要时增设监测点。小雨时监测工作正常进行,中雨以上雨量时光学监测工作停测,但测斜监测、轴力监测、水位等科目尤应正常进行,数据异常时需进行加测;
2)围护渗漏:加强坑外地下水位监测、渗漏处围护安全监测和巡视;
3)流沙和管涌:加强基坑及周边环境的安全监测和巡视,必要时增设监测点,加密监测频率;
4)地面裂缝:加强对裂缝处沉降监测、裂缝附近围护安全监测和巡视;
5)监测数据持续报警:加密监测频率,出现异常时及时通知总包单位技术质量部。 当出现除上述以外的其他状况时,监测部门一定要与相关单位及时沟通协调并采取相应有效整改措施。
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第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 3.10 监测数据分析处理与信息反馈
监测取得的数据经整理后的当日或隔日应当以日报表的书面形式提交给总包单位,当实测数据达到或超过预警值时,应立刻向总包单位发出报警,并结合工况分析原因,供总包单位参考,以便及时采取相应措施确保施工安全。而后根据日报表数据资料整理为阶段性的数据分析报告,当现场监测工作全部完成后的一个月之内应向委托方提供最终监测总结报告。基坑监测信息反馈图如图3-9所示。
图3-10 基坑监测信息反馈图
3.11 本基坑工程监测人员配备情况
本基坑工程监测设立项目组的人员配备情况如下: 1)项目总负责人:×××;
2)现场测试/测量人员:×××、×××、×××; 3)数据分析审核员:×××、×××。
3.12 本工程监测仪器设备投入与定检
主要设备投入参见表3-11。根据本基坑工程监测所采用的仪器设备自带说明书以及相关检测规定的要求,应当在整个监测期间定期对使用的仪器设备做以检核校对,以保证其在工作期间能够正常安全的进行相关操作。
表3-12 投入主要设备一览表
仪器名称及型号 徕卡NA2型水准仪铟瓦标尺 产地 瑞 测量精度 0.7mm/(km) 量程 尺高2m 数量 1台 37
第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例 ±1″ ±4mm+2ppm×D 2mm ±1mm ±0.01mm/500mm ±1° ±1HZ / / 尼康DTM-500型全站仪 SINCO水位计 CFC-40型分层沉降仪 CX-3C型基坑测斜仪 测扭仪 DKY-51-2型振弦式频率记录仪 惠普计算机 HP一体机 国 美 国 国 国 国 美 美 / 30m 0°—±50m 0°—15° 0°—±30 0°—±360° 0—±9999HZ / / 1台 1台 1台 1台 1台 1台 1台 1台 3.13 监测作业安全及其他管理制度要求
在基坑监测过程中,监测人员在人身安全方面存在隐患,而监测数据存在有质量优劣的问题,因而特制定如下两方面的制度要求,来确保工程得以顺利开展。
3.13.1 作业安全管理制度要求
1)测量人员在进入工地后必须遵守施工现场各种安全管理制度,不得擅自摘取安全帽,且在监测操作时必须戴好防护用品。
2)开始作业前必须预先对所采用的仪器进行检核校对,保证其在使用过程中能正常工作,对用来架设仪器的三脚架必须做好仔细检查,保证其螺丝紧固。
3)在基坑边缘大于一米处架设仪器,且必须紧固所有部件,确保其安置平稳,操作人员不得擅自远离架设仪器。
4)在基坑边缘布设监测点火石行走于水平支撑上时,监测人员必须佩戴好安全带(绳),并要防止所带物品突然掉入基坑内。;
5)当施工需要用电时必须采用电工接电线,如要使用冲击钻等工具时必须戴好绝缘手套,并在确定电线电缆无破损现象后进行相关操作,同时绝对禁止私自拉线接线;
6)如果遇到雨天或是阳光强烈天气时,需要对架设仪器打伞进行保护。 7)当在工作中需对使用的钢筋应力计进行焊接时,必须由专业焊工来焊接,其他非专业焊接人员不得擅自动用焊接设备。
3.13.2 监测质量管理制度要求
1)外业观测值与记事项目的记录必须在监测现场及时填录于观测记录表中,对于表中的原始数据严禁擅自更改、涂抹或转抄,每次观测结束均需将经过检核证明的可靠计算结果汇总列表。
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