测绘工程毕业设计：天津奈伦国贸大厦深基坑支护工程变形监测

测绘工程毕业设计：天津奈伦国贸大厦深基坑支护工程变形监测内容摘要：

的影响。 天气、温度、风力、大气折光等等自然条件的好坏都会影响测量仪器的精准度、工程控制网的精度以及测量人员的身体心理状态，从而进一步引起监测数据出现误差，因此在测量时一定要避免选择外界环境条件不良的时段。 在基坑监测中，应当对所提供的各项监测数据里出现的误差有一个基本的判断，了解并掌握监测结果中在所有过程环节当中误差产生的原因、大小、规律，并能够把握各类误差积累、抵消或叠加的关系以及减少或消除方法，这样才能为基坑工程提供更为精准的监测成果。 基坑监测的方法图23 基坑监测的两方面1）肉眼观察：自基坑开挖到建筑结构施工再到地面、土体回填完毕的整个监测时段内，均需要专业测量人员仅凭自身的丰富经验对自然环境、基坑及周遭建筑物体等的外部特征、渗水漏水等情况用肉眼首先进行视察并做以详细的记录，从而在第一时间判断出可能存在的问题，防患于未然。 2）有关位移问题的监测（1）水平位移变形监测主要方法①极坐标法；②前方交会法；③视准线法或称轴线法（适用于呈直线型的基坑边和直线型的支撑）；④小角度法（适用于不在同一条直线上且比较散乱监测点的基坑工程）；⑤全站仪三维监测法（即控制网法，适于要求得基坑整体绝对位移量的工程）；⑥后方交会法（工作量大且适用于因四周被障碍物封闭无法直接布设稳定监测 点的基坑工程）。 （2）竖向位移变形监测方法①常采用几何水准的测量方法，如若施工现场不便于布设几何水准路线或者依 情况需使用自动监测技术来测量时，则可采用液体静力水准测量的方法；②基坑的回弹与坑底的隆起在监测时常使用分层沉降标或回弹监测标，将几何 水准测量方法与高程传递的辅助工具（如钢尺等）相结合来完成监测工作；③对于基坑土体分层的竖向位移常在基坑开挖之前至少7天的时间里通过埋设 分层沉降磁环监测沉降管口的高程变化值，而后经过计算处理换算成侧管内 每一监测点的高程数值。 （3）倾斜位移变形监测方法依据不同的场地及外部环境条件，可采用前方交会法、激光铅直仪法、倾斜仪法、投点法、垂吊法等。 （4）深层水平位移监测方法常通过观测活动式测斜仪测斜管倾斜度的变化值，从而进一步推算出围护墙体的深层水平位移，也可在不便使用该仪器时采用自动监测方法测量出某一监测点处倾角的连续变化值而得出最终的水平位移量。 （5）裂缝的监测方法对于裂缝的长度可利用量尺等工具直接进行测量；对于其宽度则需在裂缝两侧埋设标志后直接测量或是安装千分表测量等；而对于其的深度一般不出现特殊情况是无需进行测量的，如果需要测量则可采用凿出法或超声波法等。 3）有关内力、压力问题的监测方法可采用如前所述的各种内力、压力测量仪器对支护结构内力、锚杆与土钉内力、孔隙水压力、土压力进行直接的量测。 4）有关水位问题的监测方法主要通过观测降水井或水位计观测孔等中的水位高度变化监测地下水位的升降。 5）周边环境的变形监测方法通过采用一定的测量设备对基坑周边的临近物进行实时监测，防止因施工对其它建筑物体等所带来不利影响，从而及时调整基坑施工速度，修改支护保护措施。 监测点的布设要求1）除对重点监测部位应加密监测点数目以保证更精准的折射出监测物的变化外，其余部分应根据各方面的实际情况与最优经费要求合理的设定监测点的数目；2）监测点的布设位置应当在避开障碍物的同时选择能够确切反应监测物的实际受力情况、形变状态及其变化趋势的关键特征点位处，且其位置不能阻碍其它建筑工程设施的正常运作并对施工作业有尽可能小的不利影响。 3）监测标志的设定应当显眼、稳定、结构安排合理，保证着整个基坑施工期间不易被损毁。 平面网控制网的技术要求在对基坑个项目内容实时监测前，需根据施工现场情况与点位布置图布设两级平面控制网，一级网在基准点与工作基点的基础上建立，二级网或称扩展网即建立在工作基点和各项目监测点的基础上。 如若仅是对单个独立目标实时监测，只要利用基准点与监测点来布设成一级网即可。 1)水平位移监测基准网技术要求如下表25（a）所示。 表25（a）水平位移监测基准网技术要求等级相邻基准点点位中误差（mm）平均边长L(m)测角中误差（）测边相对中误差水平角观测测回数一秒级仪器两秒级仪器一≤300≤1/3000,00012—≤200≤1/2000,0009—二≤400≤1/2000,0009—≤200≤1/1000,00069三≤450≤1/1000,00069≤350≤1/800,00046四≤600≤1/800,000462）导线测量技术要求如下表25（b）所示。 表25（b）导线测量技术要求等级导线长度（m）平均边长(m)测角中误差（）测边中误差（mm）导线最弱点点位中误差（mm）导线全长相对闭合差一750C1150177。 177。 177。 1/二1000C1200177。 177。 177。 1/45,000三1250C1200177。 177。 177。 1/17,000注：CC2为导线类别系数：1）独立单一导线：C1=C2=√2；2）附和导线：C1=C2=1；3）导线网：C1≤、C2=1。 3）测角控制网技术要求如下表25（c）所示。 表25（c）测角控制网技术要求等级平均边长(m)测角中误差（）最弱边边长中误差（mm）最弱边边长相对闭合差一200177。 177。 1/二300177。 177。 1/100,000三500177。 177。 1/50,0004）测边控制网技术要求如下表25（d）所示。 表25（d）测边控制网技术要求等级平均边长(m)测距中误差（）测距相对闭合差一200177。 1/二300177。 1/100,000三500177。 1/50,0005）水平角方向观测法技术要求如下表25（e）所示。 表25（e）水平角方向观测法技术要求仪器精度等级半测回归零差（）一测回内2C互差（）同一方向值各测回较差（186。 ）光学测微器两次重合读数之差（）备注四等级以上1级6961对基准网的水平角监测应使用此方法2级81393以下2级121812—6级18—24— 监测频率基坑监测工作具有严格的时间性，但也并非一定要全天候无时无刻的不断进行，针对基坑监测频率的确定，应当满足在不遗漏的前提下能全面系统地反映出监测项目的变化。 根据《建筑基坑工程技术规范》 YB925897所规定可知基坑工程现场监测时间间隔要求如下表26所示。 表26 基坑现场监测频率（YB 925897）基坑安全等级工程开展阶段基坑开挖深度≤5米5至10米10至15米15米一级基坑开挖面深度≤5米1天2天2天2天5至10米—1天1天1天10米——12小时12小时开挖后≤7天1天1天12小时12小时7至15天3天2天1天1天15至30天7天4天2天1天30天10天7天5天3天二级基坑开挖面深度≤5m2天3天3天3天5至10米—2天2天2天10米——1天1天开挖后≤7天2天2天1天1天7至15天5天3天2天2天15至30天10天7天5天3天30天10天10天7天5天 注：当基坑工程安全等级为三级时可在二级规定的基础上适当延长监测时间间隔。 基坑报警值在基坑开挖施工前，应根据基坑结构设计、施工设计等的要求由基坑工程设计方结合丰富的工程经验提前建立出一个定量化的监测报警指标体系，使得基坑股票能够承载开展中保持一定的稳定安全。 表27（a）基坑变形监测报警值规定（单位：cm）基坑级别围护结构墙顶位移报警值围护结构墙体最大移报警值地表最大沉降量报警值一级基坑353二级基坑686三级基坑81010 注:1）一级基坑具备下列条件之一：（1）结构主体部分为支护结构或者重大工程；（2）基坑的开挖深度超过十米；（3）基坑开挖深度距离以内存在毗邻建（构）筑物或重要设备及设施。 2）三级基坑为开挖深度不超过七米，周边环境设施没有特定规定的基坑。 3）二级基坑为除一级、三级以外情形的所有基坑。 表27（b）基坑周边环境监测报警值规定基坑周边环境监测项目报警项目累计值（mm）变化速率（mm/d）备注1 地下管线位移刚性管道压力管道10—301—3对点数据直接观察非压力管道10—403—5柔性管线10—403—5—2裂缝宽度建（构）筑物—3不断增加—地表10—15不断增加—3毗邻建构（筑）物位移10—601—3—4地下水位升降1000500—注:周边环境监测报警值限值应由主管部门决定，如无特殊要求可按上表数据规定，除考虑因基坑施工所造成的形变外，还需可虑其原有的形变。 数据处理与信息反馈计算机技术的发展以及各种精密光学仪器的出现，使得监测技术得到了前所未有的广泛应用，尤其是在深基坑的开挖过程中，建设单位开挖基坑时，越来越依赖于监测日报表，这就对监测结果的准确性提出了越来越高的要求，由于以下两种原因监测的数据时常会出现异常状况：1)测量过程中出现的误差或是人为仪器差错造成的；2)由于施工异常导致的变形影响。 对于第一种原因造成的数据异常可结合工程实际情况采用一定的测量平差方法或严格认真细致的监测态度与行为加以消弱或剔除，而针对第二种原因所造成的数据异常应及时向有关部门通知，调整设计方案并采取有效应对措施来避免。 基坑监测数据在分析处理时应与其他项目的施工情况、周边环境条件等的数据信息相结合进行，这样才能反映出各监测对象的实际变化情况，并获取全面系统的高质量、高准确度的分析报告及报表等。 根据目前的基坑监测技术手段，已经有专业软件能够较快捷、准确的实现监测数据的收集、处理、分析、查询及管理，使得监测信息得以及时反馈，提升了监测成果的可视化程度并能为工程设计与施工提供更适宜的服务。 自动化监测技术简介伴随与工业工程技术与计算机技术水平的不断上升，我国大多数复杂深大基坑工程在施工中已采用自动化连续监测手段。 较之传统的人工监测，其一体化的管理系统能够更加便捷、快速、准确的对沉降、墙身应力、水与土压力以及支撑轴力等实施监测，并能通过监测数据在第一时间发现并解决可能存在的问题，确保工程安全性。 1）自动数据采集设备自动数据采集设备有很多，其中以澳大利亚Datataker公司生产的Geologger 800型数据采集器 ) 、静力水准自动沉降监测系统、电脑、专门编制的数据管理软件等（参见后图231）。 [5](1)数据采集器的现场安装图 (2)DT 800型数据自动采集器图29(a)数据采集器的现场安装与DT 800型数据自动采集器图2）自动采集系统框图（参见后图29(b)）3）自动监测现场示意图（参见后图29(c)）图29(b) 自动采集系统框图图29(c) 自动监测现场示意图第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计实例第三章 深基坑支护工程变形监测方案设计案例 工程概况及基坑支护主要形式 工程概况天津奈伦国贸大厦项目位于天津塘沽响螺湾商务区中南部的第37号B19地块，由内蒙古天自治区奈伦集团所开发设计。 [6]其总体的建筑面积为15万平方米，当中地下部分约占4万平方米，地上部分约占11万平方米。 图311奈伦大厦地块划分图与总平面图大厦占用的工程面积约为9708平方米，是由两栋塔形建筑所组成，其中高塔高度为158米，共有38层；，共有22层。 为商业所用的房间布置于大厦1至4层。 四层以上部分主要用于办公与酒店公寓，高塔28层以上均为采用轻质结构作为隔墙的酒店。 高低塔之间于4至8层范围内由一大跨度楼盖结构所连结，而在9至16层由一高空连接型走廊所连结。 位于两栋塔楼中间部位有四层地下结构，周边部位为纯地下车库。 、。 该建筑++。 大厦整体基坑大致呈椭型状，总面积大约为9600平方米，基坑周长大致有400米。 本基坑支护形式该工程项目位于临近海域的软土区域，其基坑支护主要采用如下形式：1）基坑放坡；2）围护结构主要有灌注桩、水泥土墙及钢支撑三种；3）支撑体系主要是为内支撑，包括混凝土支撑与钢支撑两种。 本基坑监测范围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 504972009），结合考虑本基坑工程周边环境特点，确定基坑周围环境监测范围为基坑边线外2H范围，（H基坑开挖深度）。 [7]（构）筑物、道路、管线等进行巡视检查，一旦发现异常情况要及时向建筑、施工、监理方汇报，必要时还应增设监测项目。 本基坑监测重点1）监测重点由于本基坑开挖面与深度均较大、对各工序先后的衔接要求高、监测工作量较大、因此对基坑监测工作合理组织、有效实施提出较高要求。 （1）基坑围护体系的安全稳定性应作为监测重点之一；（2）已布测点的保护应作为监测工作重点之一；（3）基坑止水帷幕的止水效果应作为重点监。