基坑工程施工监测方案

基坑工程施工监测方案内容摘要：

通视条件可能采取的观测方法，拟定平面监测控制中最弱点中误差与平面监测点点位中误差一致，按≤177。 2mm 控制，主要方向分量应≤177。 高程精度设计 以水准基点至垂直监测点单程 50 站计算，监测点高程方向点位中误差约为177。 2mm，拟定垂直位移监测网采用几何水准测量方式，为避开起始数据可能带来的影响，垂直位移监测网最弱点高程中误差按 1/2 倍 M 考虑。 即： mmmmmM h ≤  高 确定高程监测控制最弱点高程点位中误差为177。 综合监测控制精度设计要求见下表 1： 中山火炬开发区中心医院 — 基坑支护 监测 方案 8 变形监测控制设计精度要求表 项 目 最弱点精度指标（中误差） 说 明 点位中误差（ mm） 主要方向分量（ mm） 平面基准网 士 士 相对于平面基准点 高程监测网 士 士 相对于垂直基准 7 平面位移监测网设计 图形与精度估计 依基坑工程现场地形条件和初步拟定的水平位移监测点观测，拟定在基坑 南 侧 、西侧、北侧、东侧、 中间 各设置一座平面位移监测网点。 由此 4 座 平面位移监测网点组成大地四边形，点名编号为 TN1～ TN4, 具体布置详见附图。 拟采用常规观测方式进行观测。 点位精度 精度估算按下述步骤进行：选择水平方向中误差 mα =177。 ，测边精度 ms=177。 （ 1mm+1ppm179。 D），以 TN1 为固定点、 TN2 为固定方向，按经典自由平差进行精度估计。 对拟定平面位移监测网的精度指标、可靠性指标、灵敏度指标做统计分析。 平面位移监测网点位精度估计表： 序 号 点 名 误 差 椭 圆 要 素 点 位 误 差 长轴 (mm) 短轴 (mm) 长轴方向 d Mx(mm) My(mm) M(mm) 1 TN2 2 TN3 3 TN4 б 02= m= ms= 单位权中误差 :Mu = 177。 (s) 从精度估计表可以看出：采用经典自由网平差模型进行精度估计 ,其最弱点点位中误差最大为177。 ，满足平面位移监测网所设定最弱点点位精度≤ 177。 的精度要求，具有较大精度储备，由于监测网点分布于基坑 四 侧，且观测边南 面 、 北面 长，如此条件会对观测产生不利影响，保持较大精度储备是确保建网目的实现的必要措施之一。 中山火炬开发区中心医院 — 基坑支护 监测 方案 9 可靠性与灵敏度分析 描述监测网质量的可靠性指标是发现和抵抗模型误差能力的量度，它包含多余观测分量、内可靠性、外可靠性、平差值中误差和残差中误差五项内容。 选定显著性水平α 0＝ 1％和检验功效β 0＝ 90％，非中心参数δ 0＝ ,计算得内、外可靠性指标。 其最大和平均指标下表： 平差方法 多余观测分量 内可靠性 外可靠性 最小 平均 最大 平均 最大 平均 经典 水平方向 边长 从上表分析，水平位移监测网多余观测分量平均值均大于 ，而且内、外部可靠性指标较好，边角的权匹配也较恰当。 为考察某网点的灵敏度，通过协因数阵逆阵中对应于该点的子块，引入灵敏度椭圆，它表示了该点不可发现的变形 范围，即超出该椭圆的变形才能发现，位于椭圆内部的变形均不能发现。 经典平差方法精度估计灵敏度 (长半轴值 )统计见下表： 序 号 测 点 椭 圆 要 素 坐 标 方 向 长轴(mm) 短轴(mm) 长轴方向 X 轴(mm) 45 度(mm) Y 轴(mm) 1 TN2 2 TN3 3 TN4 从上表可看出，监测网的灵敏度长半轴均在 3mm 以下，且长、短半轴较为相近，符合设计思想。 监测网精度总结 网名 精度指标 可靠性指标 灵敏度指标 本网 设计要求 本网 一般要求 本网 基准网 最 弱点 点 位精度为 177。 ＜ 177。 2mm 最小可靠因子 ri= ， 平 均ri= ＞ 灵 敏 度 椭 圆 长半轴在 5mm 以下 仪器设备和观测方法 中山火炬开发区中心医院 — 基坑支护 监测 方案 10 依据监测网图形设计和精度估计所确定的先验方差，选定相应的仪器设备，拟采用瑞士徕卡公司生产的 TC1200 全站仪进行 测角、测边，其标称精度为测角 mα= 177。 ，测边 ms=177。 （ 1mm+1ppm179。 D），配合使用相应的基座、支架、棱镜等设备附件，并备有温度计和气压计。 所使用的仪器及其配套附件应定期组织检测和检校，全站仪应由具备鉴定资格的单位或机构检测，出具鉴定证书。 依据监测基准网精度估计的观测量精度及构图情况，监测基准网观测拟按边角全测网进行。 选位与埋设 实地确定点位 平面位移监测网点名 X 坐标（ m） Y坐标（ m） TN1 TN2 TN3 TN4 上表为图上设计的网点概略坐标， TN TN TN TN4 相距基坑分别为： 、23m、 和 30m，实地选点时应根据现场地形、地质情况和现场环境沿基坑边线向外进行调整，尤其是基准点 TN1 和 TN2 最好在 22m 以上，网点选定后要由专业人员进行地质描述 ，并作好相应记录，作为平面监测网后期观测成果的稳定性分析的基础性资料。 标型设计 平面监测基准网点标型全部采用带有强制对中装置的混凝 土观测墩，观测墩的造埋结构见附图（钢筋混凝土观测墩）。 观测墩下部浇筑在基岩或处理后相对稳定的基础上，上部为流线标型，外层标柱标示有关点名和工程名称，标桩中心用由 16φ或由 20φ钢筋作骨架直到基础，顶部浇筑有三槽式强制归心，可采用连接螺丝连接全站仪，观测墩上部加装带锁保护罩，保护强制对中标志在测量中的使用安全，下部埋设水准测量标志。 点位开挖和基础处理 根据地质条件，混凝土观测墩埋设点位开挖与处理，对于选在基岩露头点处且基础岩石完整新鲜时，可稍做处理即可直接埋设，对于一般风化较深的地方则应进行加固处理方可作为观测墩埋设基础。 总之，采取有效措施使平面监测网点埋设牢固、稳定，以保证变形计算成果的可靠和监测工作中的长期使用，具体要求可参考有关规范执行。 中山火炬开发区中心医院 — 基坑支护 监测 方案 11 材料要求 采用硅酸盐水泥，水泥标号应大于 425 号；石子为质地坚硬的碎石或卵石，不透水性高。 石子粒径为 5mm～ 50mm，石子大小比例均匀，不宜采用统一大小的石子；沙子最好使用石英沙，也可以使用河沙或峡谷风化沙。 沙粒 大小应在 ～ 4mm 之间，含泥量不超过 3%；水宜采用清洁的淡水；所使用的钢板、钢筋、盘条及水泥要符合国家相应的建材标准；需备置一定数量的木材、草袋及其它辅助材料。 观测标墩浇筑 为保证监测网标墩的建造质量，有利标点埋设稳定可靠，方便以后监测工作的长期使用，混凝土观测墩建造应满足以下要求： （ 1） 使用模具按设计尺寸严密加工，浇筑时根据标型结构按地下部分、地上部分和标墩顶部强制对中盘安装步骤完成。 当上道工序浇筑强度达到标准后，方可进行下道工序的工作，各工序的结合处要凿毛、清洗，以加强牢固度，混凝土要严格按各材 料配比，沙料、石子须洗净，注意模具上紧、铅垂、摆正； （ 2） 浇灌时，由四周向中间逐次添料，每次不要过多，并时时震捣，力争使各部位的混凝土密实均匀，以防出现峰窝，见四周出浆，平面起粘方可添料； （ 3） 注意各工序浇筑混凝土的养护，待整体标墩埋造完成后进行 28天的养护期。 埋设工作完成后，进行必要的现场挡护和排水处理。 （ 4） 锥型柱体顶部埋设强制对中底盘；埋设时，基座对中精度不低于 ，强制对中盘调整水平，其倾斜度不大于 4＇； （ 5） 在锥型柱体顶部安置强制对中盘保护标盖，并将顶部整体加装金属保护罩； （ 6） 随时接受监理人的监督、检查和指 导，并将各点现场埋设、浇筑的全过程填写在仪器安装埋设记录表内并报送监理。 中山火炬开发区中心医院 — 基坑支护 监测 方案 12 外业观测 水平角观测 （ 1） 水平角观测采用全站仪按方向观测法观测，主要技术要求按三等执行，要求观测 6测回，测角中误差应满足177。 ，最大三角形闭合差应≦177。 （ 2） 方向观测法观测的各项限差技术要求：上、下半测回归零差不大于 ，一测回 2C 互差小于 ，同一方向各测回之间方向值互差应控制在 以内。 （ 3） 注意选择观测天气和有利观测时机，禁止在大风、雨、雾天气下观测，作业时注意要求清晰度高、呈像稳定，确保外业观测质量准确、可靠。 （ 4） 观测开始前仪器进行一定时间的晾置，使仪器温度与外界环境保持一致。 观测过程中，测站、镜站采取遮阳措施，避免阳光的直接照射。 （ 5） 严格整平仪器，使仪器竖轴倾斜传感器的自动补偿系统发挥作用，达到补偿目的。 （ 6） 一测回操作程序按现行的《国家三角测量规范》的规定执行。 但照准目标时，无须二次照准目标读数。 （ 7） 观测时，调整好仪器望远镜的焦距和照准目标位置，同一测回内要保持不变。 观测过程中，气泡中心位置偏离应在补偿范围以内，当气泡位置接近限值时，在测回间应重新置平仪器。 （ 8） 方向观测的补测、成果的重测和取舍以及观测中的注意事项遵照《国 家三角测量规范》中相关要求执行。 （ 9） 各期观测使用仪器和照准目标及其附件均应与首期观测保持一致，以便于进行各期观测成果的比较。 边长观测 （ 1） 边长要求 3 测回观测，每测回观测数据 2 组，一测回边长较差不大于 5mm，测回之间边长中数较差应小于 7mm，边长需进行对向观测（可不同时），往中山火炬开发区中心医院 — 基坑支护 监测 方案 13 返测观测较差应满足 2（ a+b179。 D） ,式中的 a、 b分别为全站仪的固定误差和比例误差。 （ 2） 边长观测目标采用与仪器配套的观测棱镜，使用仪器、棱镜、其他辅助设备和所有气象（温度、气压、湿度）仪器鉴定合格后方可使用。 （ 3） 观测时选择气象条件稳定的时段，雨天、 潮湿天及其他不利天气禁止观测。 边长观测不要求同时对向观测，但对气象因素影响应予以重视。 （ 4） 观测边长超限时，除存在明显的孤值外，须重测该边长的所有观测值，重测、补测按《中、短程光电测距规范》要求执行。 （ 5） 每次观测时，测前、测后分别在仪器站和棱镜站读取温度、气压。 温度读℃，气压读至 1Par。 天顶距观测 （ 1） 天顶距观测按中丝观测法 6 测回进行，目标采用与观测仪器配套的棱镜覘牌。 为了尽可能减少大气垂直折光系数不稳定的影响，一般选择在 10 至 16时目标成像清晰时进行观测。 （ 2） 一测回天顶距观测盘左照准目标 1 次读数，盘右照准目 标 1 次读数。 每个方向天顶距观测的指标差互差以及天顶距测回间互差应满足 和 ,重测和补测执行有关规范。 （ 3） 天顶距观测与边长观测应在相同时段内完成，观测时需在测前、测后分别量取仪器高和棱镜高二次，读至 ，两次读数之差小于 1mm 时取其平均值记簿，以确保三角高程的观测精度。 观测项目取位 水平角、天顶距和边长记录及观测计算取位如下表： 中山火炬开发区中心医院 — 基坑支护 监测 方案 14 项 目 读 数 中 数 计 算 水平角 天顶距 边 长 mm mm 观测的作业要求 （ 1） 选派有实际工程经验的、掌握仪器性能、操作熟练的观测员从事外业观测工作。 （ 2） 所有设备及附件必须配套使用，各项技术指标满足限差要求。 操作规程、限差要求，数据记录和计算取位严格遵照设计书与相应规范执行。 （ 3） 现场技术人员应具备良好的业务素质和职业道德，对出现的问题进行及时的分析处理，并提出处理意见。 （ 4） 积极采用新技术、新方法，提高数据采集的自动化程度，。