宁钢薄带连铸示范工厂切边重卷设备基础基坑监测方案
1.工程概况
拟建的切边重卷设备基础位于宁波钢铁股份有限公司场区内C～D轴/2～3线区域内。基坑平面形状复杂，开挖面积小，基坑尺寸19.00x9.0，基坑最大开挖深度深度4.6m。坑内工程桩为PHC预应力管桩。
本工程设计±0.000标高相当于黄海高程+3.300m。 2.施工监测的重要性和目的 2.1施工监测的重要性
在基坑开挖的施工过程中，基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起维护结构承受荷载并导致围护结构和土体的变形，围护结构的内力和变形中的任一量值超过容许的范围，将造成基坑的失稳破坏或对周围环境造成不利影响，基坑开挖所引起的土体变形将在一定程度上改变原有建筑物和地下管线的正常状态，当土体变形过大时，会造成邻近结构和设施的失效或破坏。同时基坑相邻的建筑物又相当于较重的集中荷载，基坑周围的管线常引起地表水渗漏，这些因素又是导致土体变形加剧的原因。基坑工程设置于力学性质相当复杂的地层中，在基坑围护结构设计和变形预估时，一方面，基坑围护体系所承受的土压力等荷载存在着较大的不确定性；另一方面，对地层和围护结构一般都作了较多的简化和假定，与实际有一定的差异；加之，基坑开挖与围护结构施工过程中，存在着时间和空间上的延迟过程，以及地面堆载和挖机撞击等偶然因素的作用，使得现阶段在基坑工程设计时对结构内力计算以及土体变形的预估与工程实际情况有较大的差异，并在相当程度上仍依靠经验。因此，在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基
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坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。 2.2施工监测的目的
基坑采取适当的支护措施是为了防止深基坑开挖影响周围建筑物、设施及地下管线的安全。但在基坑工程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件等复杂因素的影响，很难单纯从理论上预测施工中遇到的问题，加之周围环境对基坑变形的严格要求，深基坑临时支护结构及周围环境的监测显得尤为重要。
基坑开挖和设备基础施工期间开展严密的现场监测可以为施工提供及时的反馈信息，做到信息化施工，监测数据和成果是现场管理人员和技术人员判别工程是否安全的依据；另一方面，设计人员通过实测结果可以不断地修改和完善原有的设计方案，确保地下施工的安全顺利进行。
因此基坑监测的目的主要有：
1）根据监测结果，发现可能发生危险的先兆，判断工程的安全性，防止工程破坏事故的发生，采取必要的工程措施；
2）以基坑监测的结果指导现场施工，进行信息化反馈优化设计，使设计达到优质、安全、经济合理、施工快捷；
3）为设计人员提供准确的现场监测结果使之与理论预测值相比较，用反分析法求得更准确的设计参数，修正理论公式，不断地修改和完善原有的设计方案，以指导下阶段的施工，确保地下施工的安全顺利进行，同时
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也能为其它工程的设计施工提供参考。 3.监测方案编制的依据
1）本工程监测技术要求、施工工况和具体的环境情况 2）相关单位提供的设计图纸、勘察报告等相关资料 3）基坑支护设计图纸的监测要求 4）相关规范、规程和标准
序号 名称 备注 1 2 3 4 5 6 7 国家一、二等水准测量规范 工程测量规范 城市测量规范 精密水准测量规范 建筑变形测量规程 建筑地基基础设计规范 建筑基坑支护技术规程 GB/T12897-2006 GB50026-2007 CJJ/T 8-2011 GB/T1534-940 JGJ8-2007 GB 50007-2011 JGJ120-2002 4. 监测内容及各监测点设置要求 4.1监测内容
☆ 支护结构水平位移监测； ☆ 深层水平位移监测；
☆ 基坑周围柱基础沉降及水平位移监测； 4.2监测点设置要求
附图一：基坑监测总平面布置图
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5.测量技术方法及要求 5.1监测技术方法 5.1.1沉降测量
采用相对高程系，利用建立的水准测量监测网，参照Ⅱ等水准测量规范要求用水准仪引测。历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路，由线路的工作点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值在施工前测定（至少测量2次取平均）。某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量，本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。 5.1.2水平位移测量
本工程水平位移采用坐标法观测。用全站仪架设于某稳定基准点，观测测点坐标，取三次平均值作为初始值。本次观测值与前次观测值之差为该点累计位移量。 5.1.3深层水平位移测量
深层水平位移监测是观测支护结构各深度的水平位移量，用以监测支护桩或土体的变形。当测出支护结构在没有外界荷载作用下位移急剧增大则表示土体临近破坏。其量测方法是：
①首先在预定位置埋设足够深（以达到不动点为止）铅直的测斜管，管内有互成90°的四个导槽，使其中一对互成180°的导槽与土体变形方向一致（与基坑边垂直）；
②放入带有导轮的测斜仪沿导槽滑动，由于测斜仪能反应出测管与重力线之间的倾角，因而能测出测斜仪所在位置测管在土体作用下的倾斜度
θi，换算成该位置测斜仪上下导轮间（或分段长度）的位置偏差Δd:
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Δd=Lsinθi
式中，L为量测点的分段长度。自下而上累加可知各点处的水平位置： d=ΣLsinθi
与初次位置测值相减既为各点本次量测的水平位移。
深层水平位移采用CX-03D型伺服加速度测斜仪施测。CX-03D型伺服加速度测斜仪的性能指标见下表：
CX-03D型伺服加速度测斜仪的主要性能指标:
型号 测头型式及尺寸 （mm） 量程位移 灵敏度 (分辨力) ±0.02mm /500mm 精度 ±4mm /15m 温度 (°C) -10～50 （θ） 方向 水平CX-03D型 伺服加速度计式 0°～ φ32×660 ±53° 方向
测读设备电缆总位移位移Lsin距间读测测头钻孔导管回填原准线导槽导轮图 测斜仪原理
5.2监测要求
5.2.1沉降基准点的选择
基坑开挖期间对周边环境影响范围一般在2倍的基坑开挖深度，本工程
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主要是采取相对测量的方法，在远离施工区的稳定区域设立3个水准基点分别设置在4/C、4/D、1/C三个原有柱基础上，三个基准间距为30米，水准测量在此基础上建立水准测量控制网，必要时可与业主单位提供的水准高程点进行联测，确定其水准高程。每次测量前3个基准点进行联测，是否有变化，如果某一点有沉降进行及时修正，如果联测正常则进行正常测量。
为了保证沉降观测的精度，在布设水准路线时，视距不超过30米，进行闭合或符合线路测量；水准观测时间尽量选择早上温差变化小。由于工地现场情况复杂,线路测量时尽可能固定测站位置。
本工程采用相对高程系，如有特殊要求也可与业主提供的绝对高程水准点进行联测采用绝对高程系。 5.2.2水平位移站点及后视点的选择
水平位移采用全站仪进行观测，4线/C列为站点，4线/D列点为后视点。
6. 监测工作实施步骤及监测频次 6.1监测工作实施步骤 6.1.1前期准备工作：
根据测试项目订购PVC高精密度测斜管、埋设沉降（水平位移）标志点；
6.1.2测试仪器设备埋设、安装阶段： 1）钻孔及倾斜管的安装
①支护桩施工结束后，土方开挖前12天，SJB-F45钻机进场钻孔，钻孔位置
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见总平面布置图，钻孔深度为16 m，孔径为φ100mm，成孔垂直度不大于2°，钻孔采用泥浆护壁。 ②埋管
倾斜管底部应封死，连接节点位置，两边各管插入接头处1/2且导槽对直（十字导槽一个方向垂直基坑）并应PVC连接胶胶连，采用4mm的自攻螺丝四周固定。 ③缝隙的填埋
将专用PVC测斜管连接好插入孔中后，采用绿豆砂（或黄砂）填实空隙，并做好测斜管的保护标志
④为防止倾斜管上浮，应在管内注入清水。
倾斜管安装 2）水平位移及沉降观测点的安装
在埋设深层土体观测点的同时由另一组作业人员在原有柱基础上钻孔埋设水平位移及沉降观测点，并做好保护标记。
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3）在土方开挖过程中每挖出一处重力式挡墙顶，作业队及时将水平位移观测点埋设置相应位置，并做好保护标记。
水平及沉降观测点的设置 6.1.3初始数据采集阶段
在围护桩施工阶段，对各测试项目进行2次初始数据的采集，保证初始数据准确、连续、可靠。
根据基坑施工进程，重新测试对项目进行2次初始数据的采集，保证初始数据准确、连续、可靠。 6.2监测频率
监测工作自始至终要与施工的进度相结合，监测频率应满足施工工况及环境保护的要求，监测频率安排见下表，具体可根据需要及时调整加密。
围护桩施工期间
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序号 1 2 3
基坑开挖期间
序 号 监测项目 监测频率 监测项目 深层土体位移 水平位移 沉 降 监测频率 施工期间：1次/1天 施工期间：1次/1天 施工期间：1次/1天 土方开挖期间：1次/1天 1 深层土体位移 底板混凝土浇筑前：1次/1天 底板混凝土浇筑后：1次/5~7土方开挖期间：1次/1天 2 水平位移 底板混凝土浇筑前：1次/1天 底板混凝土浇筑后：1次/10土方开挖期间：1次/1天 3 沉 降 底板混凝土浇筑前：1次/1天 底板混凝土浇筑后：1次/15
监测频率应根据实际受施工影响的情况进行调整，对相近的重要地下管线尤应特别重视，一旦累计变化和变化速率达到警戒建议值时，马上提高监测频率，为保证安全提供更多信息。
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7. 监测与测试的报警值确定原则及报警值 （1）报警值的确定原则：
①满足设计计算的原则，取设计值的70%作为预警值； ②满足监测对象的安全要求，达到预警和保护的目的； ③满足各监测对象的各主管部门提出的要求； ④满足现行规范、规程的要求；
⑤在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济等因素，减少不必要的资金投入。
（2）监测的报警值：
当监测值达到下列数据时，则提出书面报警，以备有关方面采取工程措施时参考。
序 号 监测项目 监测报警值 1 深层土体位移 土体水平位移最大值40mm或连续3天大于4mm/日。 2 水平位移 水平位移累计大于25mm或连续3天大于3mm/日。 沉降值累计大于20mm或连续3天大于3 沉 降 2mm/日。 8. 仪器设备
（1）苏州一光生产的DSZ2+FS1水准仪，测量精度±0.7mm；
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（2）全站仪采用SOKKIA SET510全站仪，测量精度2//。 （3）CX-03D型伺服加速度测斜仪；测量精度±4mm/15m 9. 监测成果资料及提交
1、基坑施工至±0.00期间，每次监测工作完成后，对各项测试数据用微机进行计算分析，及时将有关监测数据及相应图表打印送交有关各方（业主、监理、施工单位）分析使用。提交的成果资料有：
（1）深层位移（测斜）监测成果表； （2）支护结构位移监测成果表；
（3）原有柱基础沉降及水平位移监测成果表； 2、当基坑出现险情时及时预报、分析原因。
3、设备基础施工结束至±0.00，基坑土体部分回填后，基坑安全监测工作即可结束。基坑监测结束后，对所测资料进行全面地综合计算分析，提交基坑监测成果报告。 10. 监测质量控制
我公司十分重视本工程的监测工作，经由公司批准，拟派公司精干专业人员组成本监测项目部：
序号 1 2 3 4
岗 位 项目总负责 项目技术负责 测量组 数据处理 定员 1 1 5 2 主 要 职 责 全面负责本监测工程的运作。 全面负责监控本工程的监测技术和数据处理工作。 负责本监测工程的测量及数据采集工作。 负责本监测工程的测量数据处理及监测资料整理工作。 11
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监测是施工的眼睛，为信息化施工提供准确的数据。为保证真实、及时、准确地做好监测数据预报工作，监测人员首先要对工作环境、工作内容做到心中有数，这样才能主动、积极地做好工作。
1．建立完善的质量管理体系：项目配备有经验、有专业技能的组织管理者，做到快速、准确、及时提供监测信息。
2．有效的工作程序：建立规范的工作程序，从现场数据的采集、工况信息收集、数据综合分析、到形成成果报告。
3．畅通的信息交流渠道：监测信息的准确获得只是工作的一个部分，还必须将获得的重要监测信息及时传递到相关单位（管理机构），以便综合分析，为快速决策提供有效的依据。主要是与相关单位建立一一对应的信息互递，与工程技术管理人员能及时进行沟通。指定专人负责，做到资料交接清楚。
4．技术保障：监测方案需经有关单位进行评审，评审通过才可执行。监测过程中，从测点埋设、原始数据采集、数据处理、成果提交等所有过程严格执行本公司《监测工作操作程序》，严格遵守国家及上海市的各项技术规程、规范。
5．仪器保障：现场监测仪器设备完全满足工程监测精度要求，并经国家法定计量部门检定。
6．现场监测人员持证上岗。进场开展监测工作前，公司主管领导对项目部所有成员进行技术交底。
7．监测报表提交前，需经现场监测人员自检，项目负责人复检，检核无误方可提交。
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8．项目部每周进行一次质量自检，公司每月进行一次质量抽检。同时接受现场业主、监理的一切监督。
9．准时参加工地各项会议，积极加强与各参建单位的联系和沟通。监测现场所有来往文件按规范格式作好书面签发记录。 11.安全措施
1.深基坑施工时基坑开挖应严格按要求开挖，设置上下基坑踏步并用水泥砂浆抹平确保施工人员上下安全；
2.机械挖土与人工清底修坡要轮换工作面作业，确保配合施工的安全； 3.深基坑接力挖土时，各层挖机按规范布设。挖机距离基坑边坡在安全线外，防止挖机出现下滑。每台挖机之间保持安全施工距离，挖机回转范围不得重叠，以免挖臂相撞。
4.基坑边6m以内不得堆土、堆料和停放机具。
5.挖土过程中自始自终设专人观测桩基及边坡土体的位移情况，测量组在挖土之前即应做好标记，挖土过程中则应及时记好观测记录，发现问题及时反映。
6.基坑四周应设围护栏杆，高度1.2米，基坑上下通道应设专用扶梯，二侧设防护栏杆。
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目 录
1.工程概况 ......................................................... 1 2.施工监测的重要性和目的 ........................................... 1 3.监测方案编制的依据 ............................................... 3 4. 监测内容及各监测点设置要求 ...................................... 3 5.测量技术方法及要求 ............................................... 4 6. 监测工作实施步骤及监测频次 ...................................... 6 7. 监测与测试的报警值确定原则及报警值 ............................. 10 8. 仪器设备 ....................................................... 10 9. 监测成果资料及提交 ............................................. 11 10. 监测质量控制 .................................................. 11 11.安全措施 ....................................................... 13 附：基坑监测总平面布置图
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