第八章基坑工程變形監測朱寶訓測量與國土信息系主要內容第一部分：概述第二部分：監測內容和方法第三部分：監測方案設計第四部分：監測結果處理第五部分：工程實例第三節監測方案設計一、監測方案的內容

a.工程概況(主體結構、圍護結構、地質條件)b.監測目的

c.監測內容的確定

d.監測方法(元件埋設、監測儀器、測試頻率)e.施測部位和測點布置的確定

f.監測周期、預警值及報警制度等實施計劃的制定

g.監測成果提交(當日報表、監測總結報告)二.監測內容和方法的確定序號監測項目圍護結構施工基坑開挖水泥土圍護墻板式支護體系放坡開挖1圍護墻(邊坡)頂水平位移必監必監必監2圍護墻(邊坡)頂沉降必監必監必監3立柱沉降必監4圍護墻側向位移可選必監5土體深層側向位移可選可選可選6支撐或錨桿軸力必監7基坑內外地下水位必監必監必監8孔隙水壓力可選可選可選9圍護墻體土壓力可選10坑底隆起(回彈)可選11裂縫監測鄰近建筑物可選可選必監12鄰近地面可選可選可選可選13鄰近建筑物沉降必監必監必監必監14鄰近地下管線水平、豎向位移必監必監必監必監上海市基坑工程監測規程基坑工程等級劃分及變形監控允許值三、施測位置與測點布置原則

1.樁墻頂水平位移和沉降樁墻頂水平位移和垂直沉降是基坑工程中最直接、最重要的監測內容。測點一般布置在將圍護樁墻連接起來的混凝土圈梁上，水泥攪拌樁、土釘墻、放坡開挖時的上部壓頂上。采用鉚釘槍打入鋁釘，或鉆孔埋設膨脹螺絲，也有涂紅漆等作為標記的。測點的間距一般取為8-15m，亦可根據現場通視條件、地面堆載等具體情況隨機布置。有水平支撐時，測點應布置在兩根支撐的中間部位。

立柱沉降測點應直接布置在立柱樁上方的支撐面。

2．樁墻深層側向位移樁墻深層側向位移監測，亦稱樁墻測斜。通常在基坑每邊上布設1個測點，一般應布設在圍護結構每邊的跨中處。對于較短的邊線也可不布設，而對于較大的邊線可增至2～3個。原則上，在長邊上應每隔30～40m布設1個測斜孔。監測深度一般取與圍護樁墻深度一致，并延伸至地表，在深度方向的測點間距為0.5～1.0m。

3.結構內力（略）

對于設置內支撐的基坑工程，一般可選擇典型支撐進行軸力變化監測，以便掌握支撐系統的受力狀況。

測點的布置主要由平面、立面和斷面三方面因素所決定：

平面指設置于同一標高內量測桿件的選擇原則上應參照設計方案中支撐內力計算結果，選擇軸力最大的桿件監測。

立面指基坑豎直方向不同標高處支撐監測的選擇，應對各道支撐都進行監測。

斷面應布設在支撐的跨中部位，對監測軸力的重要支撐，宜同時監測其兩端和中部的沉降和位移。

采用土層錨桿的圍護體系，每道土層錨桿中都必須選擇兩根以上受力具有代表性的錨桿進行監測。4.土體分層沉降和水土壓力點

a.土體分層沉降應緊鄰圍護樁墻布設；

b.豎向位置主要布設在最大彎矩和反彎點的位置；水土壓力最大位置；結構變截面或配筋率改變的位置；結構內支撐或拉錨所在的位置；

c.土體分層沉降還應在各土層的分界面布設測點；

d.孔隙水壓力一般布設在土層中部。

5．土體回彈測點布設

1）在基坑中央和距坑底邊緣1/4坑底寬度處及特征變形點必須設置，方形、圓形基坑可按單向對稱布點，矩形基坑可按縱橫向布點，復合矩形基坑可多向布點，地質情況復雜時應適當增加點數；

2）基坑外的觀測點，應在所選坑內方向線上的一定距離（基坑深度的1.5～2.0倍）布設；

3）當所選點遇到地下管線或其他建筑物時，可將觀測點移到與之對應方向線的空位上；

4）在基坑外相對穩定或不受施工影響的地點，選設工作水準點，以及為尋找標志用的定位點。(6)坑外地下水位監測井的布設布設在止水帷幕外，井深在常年水位以下4～5m即可。(7)環境監測環境監測應包含基坑開挖3倍深度以內的范圍，建筑物以沉降監測為主，測點應布設在墻角、柱身、門邊等外形凸出部位。總之，在測點布設時應盡量將樁墻撓曲、支撐軸力和圍護結構內力、土體分層沉降和水土壓力等測點布置在相近的范圍內，形成若干系統監測斷面，以便監測結果相互對照，相互檢驗。四.監測期限和頻率(1)基坑開挖前埋設監測點并讀取初值。(2)圍護結構水平位移和沉降、深層側向位移監測貫穿基坑開挖到主體結構施工到±0.00的全過程。監測頻率為：

a.基坑開挖到澆筑完主體結構底板，每天監測1次；

b.澆筑完主體結構底板到主體結構施工到±0.00，每周監測2～3次；

c.各道支撐拆除后的3天到一周，每天監測1次。(3)周邊環境的監測周期為圍護結構施工到主體結構施工到±0.00，周圍環境的沉降和水平位移需每天監測1次；建筑物傾斜和裂縫的監測頻率為每周監測1～2次。(4)支撐軸力和錨桿拉力的監測周期從支撐和錨桿施工到全部支撐拆除實現換撐，每天監測1次。(5)地下水位的監測周期是整個降水期間，或從基坑開挖到澆筑完主體結構底板，每天監測1次。當圍護結構出現滲漏水的現象時，需加強監測。(6)土體分層沉降、深層沉降表測回彈、水土壓力、圍護結構內力監測一般也貫穿基坑開挖到主體結構施工到±0.00的全過程，監測頻率為：

a.基坑每開挖其深度的1/5～1/4，或在每道支撐(或錨桿)施工間隔的時間內測讀2～3次，必要時可加密到每周監測1～2次；

b.基坑開挖設計深度到澆筑主體結構底板，每周監測3～4次；

c.澆筑完主體結構底板到全部支撐拆除實現換撐，每周監測1次。5.預警值和預警制度(1)預警值

a.支護樁：水平位移速度不超過2mm/d。

b.周圍建筑物沉降速度不超過3mm/d.房屋差異沉降不超過1/1000,允許值為12mm，報警值為10mm，當監測值達到報警值立即停止開挖，及時采取補救措施。建筑物周邊地面沉降量不允許超過30mm。

c.支護結構頂部水平位移總量應小于挖深的0.3％，報警值為挖深的0.22％。

d.另外，對于測斜光滑的變化曲線，若曲線上出線明顯的折點變化，也要做報警處理。

位移是主要的預警值

經驗類比值是根據大量工程實際經驗積累而確定的預警值，如下一些經驗預警值可以作為參考：

①基坑圍護墻測斜：對于只存在基坑本身安全的測試，最大位移一般取80mm，每天發展不超過10mm。對于周圍有需嚴格保護構筑物的基坑，應根據保護對象的需要來確定。例如上海市地鐵一號線隧道，周圍施工對其影響所造成的位移不得超過20mm。

1.煤氣管道的沉降和水平位移：均不得超過l0mm，每天發展不得超過2mm；

2.自來水管道沉降和水平位移：均不得超過30mm，每天發展不得超過5mm；

3.基坑內降水或基坑開挖引起的基坑外水位下降不得超過1000mm，每天發展不得超過500mm；

4.基坑開挖中引起的立柱樁隆起或沉降不得超過l0mm，每天發展不得超過2mm；上海和深圳基坑工程等級劃分及變形監控允許值重力式擋墻最大水平位移預估值墻的縱向長度≤30m30～50m>50m土層條件良好地基(0.005～0.01)H(0.010～0.015)H>0.015H一般地基(0.015～0.02)H(0.02～0.025)H>0.025H軟弱地基(0.025～0.035)H(0.035～0.045)H>0.045H建筑物的基礎傾斜允許值建筑物類別允許傾斜多層和高層建筑物H≤24m0.00424m<H≤60m0.00360m<H≤100m0.002H>100m0.0015高聳建筑物H≤20m0.00820m<H≤50m0.00650m<H≤100m0.005100m<H≤150m0.004150m<H≤200m0.003200m<H≤250m0.002注：1.H為建筑物地面以上高度；

2.傾斜是基礎傾斜方向二端點的沉降差與其距離的比值。(2)預警制度預警制度宜分級進行，如深圳地區深基坑地下連續墻安全性判別給出了安全、注意、危險三種指標，達到這三類指時，應采取不同的措施，如：達到報警值的80％時，在監測日志上作上預警記號，口頭報告管理人員；達到預警值的100％時，除在監測日報表上作報警記號外，寫出書面報告和建議；達到預警值的120％時，除在監測日報表上作報警記號，寫出書面報告和建議外，應通知主管工程師立即到現場調查，召開現場會議，研究應急措施。第四節監測報表與監測報告一、監測報表

監測報表一般形式有當日報表、周報表、階段報表，其中當日報表最為重要。表應配備圖形或曲線，如測點位置圖或樁墻體深層水平位移曲線圖等。測點編號初讀數/mm本次讀數/mm增量/mm速率/(mm/天)測點編號初讀數/mm本次讀數/mm增量/mm速率/(mm/天)

測點位置簡圖

備注

測試日期

報表編號

××工程基坑圍護樁墻頂水平位移和沉降現場監測當日報表測試單位：

測試人員：

填表人員：

審核審定：

二、監測曲線

1.各監測項目時程曲線；

2.各監測項目的速率時程曲線；

3.各監測項目在各種不同工況和特殊日期變化發展的形象圖（如圍護墻頂、建筑物和管線的水平位移和沉降用平面圖，深層側向位移、深層沉降、圍護墻內力、不同深度的孔隙水壓力和土壓力可用剖面圖）。

三、監測報告

1.工程概況；

2.監測項目和各測點的平面和立面布置圖；

3.所采用的儀器設備和監測方法；

4.監測數據處理方法和監測結果匯總表和有關匯總和分析曲線；

5.對監測結果的評價。

第五部分工程實例一、工程概況某小區II期工程，為一個四棟高層高級住宅小區，樓層高11＋1F～27＋1F不等，05～08棟之間均設有一層6級人防地下室，總建筑面積為14000，地下面積約為13488。本工程場地地面較為平坦，基坑周長約500m，基坑實際開挖深度為6.0～7.0m（電梯井最深部位開挖深度為10.6m），基坑開挖深度較大；基坑安全等級為“二級”。基坑支護結構采用復合土釘墻（局部為深攪樁重力式擋墻）支護結構型式；基坑北側距離秦淮河支流不到10m，南側和東側為規劃道路，附近為民房，西側為紅土橋路，距離較近。二、基坑監測內容1、圈梁水平位移觀測采用拓普康GTS-332全站儀,測距離±(2mm+2ppm×D)m.s.e；測電子角度：2"按二等變形測量的技術要求施測，變形點的點位中誤差為±0.30mm。沿基坑壓頂梁頂面每隔15.0m設1個水平位移觀測點，共布設36個水平位移觀測點。觀測支護結構體頂部水平位移的變化情況。預警值為50mm，3mm/d。2、深層水平位移量測（測斜）采用CX-03A型伺服加速度測斜儀施測。其性能指標見下表：布設了18根測斜管，各測斜孔深度支護樁底標高至少深2m，測斜孔深度為16m。在孔深范圍內，每隔0.5m作為一測點。預警值為50mm，2mm/d。型號量程（θ）位移方向靈敏度(分辨力)精度溫度(℃)CX-03A型0°~±53°水平方向±0.02mm/500mm±4mm/15m10~503、坑外地下水位觀測由于該場地砂性土層較厚，地下水非常豐富，基坑降水影響較大，必須進行水位觀測。觀測井利用坑外降水井。基坑外側共18個水位觀測井。預警值為1000mm，500mm/d。4、基坑道路沉降觀測道路沉降使用DSZ2（+FS1）型精密水準儀進行觀測；按二等水準測量的技術要求施測；采用兩次儀器高法進行觀測，觀測路線要求閉合；每隔15.0m設1個沉降觀測點，共布置7個沉降觀測點。預警值為25mm，2mm/d。

另在周圍適宜處選埋3～4個測量基準點，作為垂直沉降和水平位移的基準參照點。三、工程監測進程

工程土方開挖始于2006年5月15日，從2006年5月27日進行監測，至基坑工程竣工之日止（2007年1月），共進行了78次監測，工作量統計見下表。監測項目圈梁水平位移深層水平位移道路沉降坑外水位次數規定完成18009003501000實際完成20509203701410監測內容工作量四、監測成果匯總分析

從圈梁水平位移速率匯總圖中，可以看出在6月10日到6月15日之間，W17，W18，W19的位移速率變化特別大，最大值為17.85mm/d，13.67mm/d，6.26mm/d。分析是基坑東側HJ段第四層土釘墻施工時，出現流砂和壓頂梁位移，主要原因三、四層土釘墻面層強度不夠，未起到作用。因此最后的累計位移均超過了預警值50mm，分別為93.46mm，88.04mm，69.97mm。在7月26日到8月2日之間，基坑西南面位移速率較大，最大值W29為3.84mm/d，W30為4.12mm/d，W31為5.36mm/d。分析是當時正值雨季，降水量較大，基坑開挖時間較早，基坑側壁暴露時間太長，且第五層土釘墻還在施工中，因此有較大的變化。在8月15日到8月22日之間，基坑南面中部位移速率較大，最大值W25為3.98mm/d，W26為6.64mm/d。分析是四層土釘墻正在施工，基坑頂面堆放了大量的鋼筋，使得其頂部荷載過大引起的。其余各處位移速率變化值均在預警值范圍內。深層水平位移從測斜管CX1-CX18的深層水平位移匯總圖中，可以看出各測斜管的累計位移變化情況。基坑北側累計位移較小，由于采用了孔鉆灌注樁的支護形式，且幾乎沒有堆載。基坑南側的CX12，CX14，CX15累計位移已達到預警值，分析是由于基坑南側為開挖期間的主要施工道路，其路面動載很大，此處的支護結構采用的是土釘墻，本身會有一定的位移，正常情況能夠保證基坑側壁穩定，但是基坑頂面經常堆放許多的建筑材料，且開挖時間較早，使得其頂面靜載已接近臨界值，因此，在8月1日之后位移變化最大每天有1cm多，在及時回填后，位移變化明顯減小，變形得到有效的控制。其余各點變化均在預警值范圍內。點號至上期累計沉降量(mm)上期高程m本期高程m本期沉降量mm本期沉降速率mm/d至本期累計沉降量(mm)備注D116.189.723229.722830.390.1316.57①預警值：臨近道路沉降速率≥2mm/d，累計沉降總量≥25mm。D220.579.789589.789250.330.1120.90D325.859.889909.889760.140.0525.99D426.289.992679.992380.290.1026.57D527.0110.2479310.247810.120