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某大廈基坑開挖監測方案

第一部分緒言

某大廈位于寶慶路、淮海路轉折處，大廈地下為二層車庫。基坑面積約50m*50m，采用地下連續墻圍護結構，連續墻厚80cm，深22m，基坑開挖深度11M，用三道支撐。在基坑靠近寶慶路側，管線密布，有電力、煤氣、電話、雨水、上水等管線，其中最危險的為57年鋪設的∮300煤氣管，此管離基坑邊線約13M，基坑開挖，很可能引起管線不均勻沉陷，造成管線開裂，在基坑其他三邊均有別墅圍繞，其中離基坑邊線最近的三棟別墅只有5m左右，屬基坑開挖引起周圍環境破壞范圍之內，而且這些建筑物歷史久遠，結構簡單，基礎薄弱，胡易受不均勻沉降影響，產生裂縫。另外離基坑邊線28m處有地鐵區間隧道穿過，按地鐵法規規定在離地鐵30m范圍內施工，均需考慮施工對地鐵之影響。綜上所述，金海大廈基坑開挖時，必須對基坑穩定、周圍管線、房屋建筑、地鐵隧道進行監測，以便指導基坑開挖施工，確保周圍環境安全。

第二部分監測內容及實施方案

1．監測內容：（參見平面布置圖）

1.1基坑穩定監測

基坑穩定監測包括地下連續墻變形觀測，支撐軸力觀察等內容，由于連續墻部分已施工完畢，地下連續墻在基坑開挖過程中的變形觀測（即測斜）只能布置在尚末施工的地下連續墻內，共布置8孔，支撐軸力共9個斷面，具體位置視支撐軸力大小而定。原則上布置在軸力和變形最大處。

1.2建筑物監測

基坑開挖時，除對建筑物進行必要的沉降、傾斜監測之外，尚需對建筑物臨近基坑之土體（地基）進行監測。因為建筑物之沉降、傾斜是由于基坑開挖引起周圍土體變化所致，并帶有滯后性。因此及時了解地下墻后部土體及水位變化情況，可以指導現場基坑開挖施工，預防建筑物過大沉降。

建筑物沉降觀測點分布在建筑物角點上，共31點，建筑物傾斜監測采用Tiltmeters 儀，共11點。建筑物對周圍土體測斜共設6孔，孔深為25m，孔隙水壓力計7只，深度為11m。

1.3 管線沉陷監測

管線沉陷監測主要是通過管線上方道路沉陷監測實現，如果條件允許，可以暴露管線，把沒點直接安裝在管線上，另外借用地下墻中C7，C8孔了解開挖時地下墻的變位情況，推測對附近土體沉陷影響，并在離∮300煤氣管最近處埋設土體分層沉降和測斜管一根，直接了解管線處土體變形情況。管線沉陷點15點，土體內測斜，沉降1孔。

1.4地鐵監測

地鐵區間隧道受基坑開影響，可能會產生沉陷和變形，按地鐵法規規定，必須對區間隧道進行監測，監測內容為地鐵隧道變形和地鐵沉陷，地鐵區間隧道與基坑之間土體位移量測和相應位置地下連續墻變形觀察。地鐵隧道變形、管片應力測試共10個斷面，每個斷面布置4個應變計，4點變形觀測點。沉陷自車站至60m處，并設一根沉降觀測線。土體變形（傾斜）設計1孔，孔深為25m，地下墻墻內測斜孔借用C9，孔深為22m。

2、監測儀器及設備

2.1測斜系統

測斜傳感器為美國SINCO公司生產的Antomatic Inclinometer，型號50325，數分辨率0。02MM，接受系統亦為該公司的Data Mate，它可以自動記錄貯存A、B二垂直方向測斜數據，并可以與電腦連接，利用Dmm專用軟件進行數據處理，并打印變形曲線，亦可利用DataMate所記錄的ASCⅡ碼，調入通用Symphony軟件系統進行數據處理，并打印出變形曲線。

2.2孔隙水壓力測試系統

使用Sinco Vibreting Piegometer振弦式孔隙水壓計，并利用Datalogger自動接收信號，讀數分辨率±1HZ，可用Symphony軟件處理，打印出水壓力變化曲線和水壓力數值表。

2.3沉降監測系統

使用WLLD水準儀，讀數精度±0.5mm，利用Symphony軟件處理數據并及時打印報表和沉降曲線。

2.4支撐軸線監測系統

 利用國產應變式軸力傳感器和國產靜態電阻應變儀側支撐軸力，人工記錄讀數，然后輸入電腦，用Symphony軟件處理，打印出日報表和階段變化曲線。

2.5分層沉降系統

用英國Geoteclmical Instruments UK LTD公司生產的分層沉必儀，讀數精度±1mm，每次采集數據后，用Symphony軟件處理，打印出沉降曲線。

2.6隧道變形監測系統

用美國Sinco公司生產的TAPEEXTENSOMETER收斂儀，量程20m讀數精度±0.13mm，每次采集數據后，用Symphony軟件處理，打印出日報表。

2.7隧道管線應變監測系統

用美國GKOKON公司生產振弦式應變傳感器，Sinco公司DATELOGGER自動采集信號并輸入電腦利用Symphony軟件作數據處理。

2.8隧道縱向沉降測量系統

用瑞士WILD公司N1007精密自動安平水準儀讀數精度±0.5mm，利用Symphony軟件處理數據并及時打印報表和沉降曲線。

3、材料

⑴測斜管

管徑∮60mm PVC材料L=376m

⑵孔隙水壓力計

振弦式共6只民線長L=100m

⑶沉降環

內徑∮57mm三葉爪片式磁環共32只

⑷支撐軸力計

國產應變式軸力傳感器共9只

⑸射釘槍子彈：若干只

⑹振弦式VSA-4200（美國GFOKON公司）40只

⑺Tietmeter11只

4、工具

⑴30型鉆機一套；

⑵射釘槍一套；

⑶相應安裝，埋設工具若干。

5、安裝埋設技術要點

地下連續墻內測斜管安裝

測斜管直接安裝在鋼筋籠內，再用鋼筋燒焊使測斜管固定在鋼筋籠內，測斜管接頭必須先用膠水膠牢，再用自攻螺絲攻住，接頭外再用膠帶綁扎。下籠后，用水管沖洗測斜管，直至連續墻砼結硬。

土體測斜管埋設

⑴用30型鉆機鉆至設計孔深。

⑵逐段接上測斜管直至孔底。

⑶用砂回填至密實。

⑷孔口用窨井保護。

孔隙水壓力埋設

⑴30型鉆機至離設計孔深50cm處。

⑵放入水隙壓力計，并壓至設計孔深，安放時嚴禁透水石與空氣接觸。

⑶用膨潤土土封孔1m。

⑷用土回填至孔口。

⑸孔口用窨井保護。

房屋沉降埋設

在設計位置射釘槍安裝埋設。

道路管線沉降點埋設

因道路管線處于道路下，不易開挖，無法直接在道路管線上埋標點，因此只能以道路路面沉降代之，其沉降點用圓頭尖釘敲入。

隧道表面應變計安裝

⑴清潔隧道管片表面。

⑵用膨脹螺絲及膠固定標志頭，標志頭間距10cm。

⑶標志頭固定后安裝應變計，調整初讀數于最佳狀態。

隧道變形安裝

⑴在管片表面設計位置（45°、135°、225°、315°）用沖擊鉆鉆孔。

⑵將不銹鋼圓環用膨脹螺絲安裝于孔內。

隧道縱向沉降測點埋設

⑴在設計位置，用沖擊鉆鉆孔。

⑵用膨脹螺絲將不銹鋼圓頭安裝于孔內。

第三部分：測試理論及技術要求

1、測試理論

1．1測斜原理：

測斜，顧名思義就是測土體垂直傾斜度，然后根據傾斜度換算成水平位移，最終測得土體垂直方向的水平位移，其簡單原理如圖所示。

1、利用測斜傳感器測得某點土體相對于垂直方向傾角α。

2、假設在L范圍內土體傾角α不變。

3、則L范圍內土體相對于垂直方向水平位移為Δ1=L sinα。

4、該點相對于原始0-0位置的水平位移為：Δ=Δ1+Δ2=ΣL sinα

上述各點均由測斜儀在帶有定向滑槽的測斜管內連續測讀、記錄、計算實現的，測斜儀中可以選擇L長度如0.5m或1m，然后按0.5m或1m測讀一次，即得到一根連續的變形曲線。

1．2孔隙水壓力測試原理：

眾所周知，鋼弦伸長或縮短均會改變鋼弦自振頻率，任何振弦力傳感均利用了該原理，振弦式孔隙水壓力計亦不例外，鋼弦固定在一個鋼膜上，孔隙水通過透水石滲入孔隙水壓力計內腔其水壓力作用在鋼膜上，使鋼膜受壓變形，鋼弦也隨之變形，由SS-Ⅱ頻率儀發射電脈沖，通過磁圈發鋼弦自振，并測出其自振頻率，根據二次之間頻率變化，可以計算出孔隙水壓力。

pi=k（fi²-f0²）

式中：pi—第i次測讀時孔隙水壓力；

k—系數

fi²—初始頻率，一般接線員p=0時的頻率；

f0²—第i次測讀頻率。

其他測試原理因測試原理較簡單，屬常規測試項目，在此不再贅述。

2、技術要求

2．1測試頻率

可根據實際情況安排

注：測試次數與臺班關系

2.2監沿警界指標