变形监测技术总结.docx
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变形监测技术总结
毕业设计[论文]
题目:
变形监测技术总结
——中平能化建工集团建井三处高层商住楼
系别:
测绘与城市空间信息系
专业:
工程测量技术
姓名:
庞祥生
学号:
061309122
指导教师:
王晓静
河南城建学院
2012年05月16日
河南城建学院
毕业设计(论文)
任 务 书
题目
变形监测技术总结
——中平能化建工集团建井三处高层商住楼
系别
测绘系
专 业
工程测量技术
班 级
0613091
学 号
061309122
学生姓名
庞祥生
指导教师
王晓静
发放日期
2012-04-05
河南城建学院本科毕业设计(论文)任务书
一、主要任务与目标:
1.变形监测的主要目的是通过测量仪器对基坑进行监测,通过监测来预报基坑的变形情况。
2.该工作的主要内容是对基坑边坡的位移监测和基坑周围建筑物的沉降监测。
3.通过本次实习,充分利用和掌握了课堂上所学的关于变形监测的知识,并将理论的知识运用到实际中去。
二、主要内容与基本要求:
1、工程概况
2、监监测点及工作几点的布置
3、监测方法及精度控制
4、监测过程
5、监测成果图
6、致谢
三、计划进度:
4月05号——4月20号:
进行课题调研、收集资料
4月21号——4月26号:
初步确定设计题目和内容
4月27号——5月6号:
设计资料的整理和初稿的编写
5月7号——5月13号:
老师对初稿提出修改意见,进行修改
5月14号——5月16号:
设计内容和格式的细部修改,设计定稿
四、主要参考文献:
1、本工程基坑支护有关的图纸及资料
2、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
3、《建筑变形测量规程》(JGJ8-2007)
4、《工程测量规范》(GB50026-2007)
5、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
6、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
7、《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50479-2009)
指导教师(签名):
年月日
教研室审核意见:
(建议就任务书的规范性;任务书的主要内容和基本要求的明确具体性;任务书计划进度的合理性;提供的参考文献数量;是否同意下达任务书等方面进行审核。
)
教研室主任签名:
年月日
注:
任务书必须由指导教师和学生互相交流后,由指导老师下达并交教研室主任审核后发给学生,最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。
·成绩评定·
成绩评定说明
一、答辩前每个学生都要将自己的毕业设计(论文)在指定的时间内交给指导
教师和评阅教师,由指导教师和评阅教师审阅,写出评语并评分。
二、答辩工作结束后,答辩小组应举行专门会议按学校统一的评分标准和评分办
法,在参考指导教师和评阅教师评定结果的基础上,评定每个学生的成绩。
系对专业答辩小组提出的优秀和不及格的毕业设计(论文),要组织系级答辩,最终确定成绩,并向学生公布。
三、各专业学生的最后成绩应符合正态分布规律。
四、具体评分标准和办法见《河南城建学院毕业设计(论文)工作管理规程》。
五、答辩小组评分包括两部分:
(1)学生答辩情况的得分和评阅教师评分;
(2)指导教师对学生毕业设计(论文)的评分
毕业设计(论文)成绩评定
班级工程测量技术姓名庞祥生学号061309122
综合成绩:
分(折合等级)
答辩小组组长签字年月日
·指导教师评定意见·
一、评语:
二、评分:
(1)理工科评分表
评分项目
工作态度与纪律
(10分)
毕业设计(论文)完成任务情况与水平
(40分)
数据处理、文字表达
(10分)
基础理论和基本技能
(20分)
创新能力
(20分)
合计
(100分)
评分
(2)文科评分表
评分项目
文献阅读与文献综述
(20分)
外文翻译
(10分)
论文撰写质量
(40分)
学习态度
(10分)
论证能力与创新
(20分)
合计
(100分)
评分
指导教师签字:
年月日
·评阅教师评定意见·
一、评语:
二、评分:
评分项目
规范化程度
(10分)
数据处理、文字表达
(10分)
质量
(正确性、条理性、创造性、实用性)
(40分)
成果的技术水平
(科学性、系统性)
(40分)
合计
(100分)
评分
评阅教师签字:
年月日
·答辩小组评定意见·
一、评语:
二、评分:
评分项目
完成任务情况
(20分)
毕业设计(论文)质量
(40分)
表达情况
(15分)
回答问题情况
(25分)
合计
(100分)
评分
答辩小组成员签字:
年月日
毕业答辩说明
1、答辩前,答辩小组成员应详细审阅每个答辩学生的毕业设计(论文),为答辩做好准备,并根据毕业设计(论文)质量标准给出实际得分。
2、严肃认真组织答辩,公平、公正地给出答辩成绩。
3、指导教师应参加所指导学生的答辩,但在评定其成绩时宜回避。
4、答辩中要有专人作好答辩记录。
1工程概况
1.1测区概况
中平能化建工集团建井三处高层商住楼工程位于河南省平顶山市光明路与曙光路交叉口西北角,是平煤集团所建商业住宅楼,该工程处于暖温带和亚热带气候交错的边缘地区,具有明显的过渡性特征。
全市年平均总日照时数为1868~2378小时,年平均气温在15.2~15.8℃。
全市年平均降水量为612~1287毫米。
基坑深度为-9.8米,基坑底部南北方向长37.80米,东西方向长93.75米,开挖边坡顶部南北方向长46.50米,东西方向长105.45米;目前地下水位约为-18米,基坑采用复合土钉墙(微型桩+土钉墙)支护结构。
基坑东侧距光明路约10米,基坑北侧为建井三处办公区,基坑西侧距7#楼及电讯楼约9.5米,基坑南侧距曙光路约2.5米。
1.2监测目的
1、对支护结构体系的稳定性、可靠性、安全性进行预测预报,为基坑开挖和调整设计提供依据,确保基坑工程安全性。
2、为动态设计和信息化施工及时提供反馈信息,如有异常情况发生及时采取应急预案,确保基坑安全。
3、为基坑开挖和地下工程施工提供及时有效的监测数据,以便于优化设计、指导施工。
4、对周围临近建(构)筑物、地下管线、地面等周边环境进行现场监测,控制其变形在允许范围内。
5、对基坑支护结构在使用过程中出现荷载、施工条件变化实施系统监控以防不测。
6、监测数据也是解决法律纠纷的有力证据。
在建筑物和地下管网密布的城市内进行基坑施工,不可避免地对周边环境造成影响由此引起的法律纠纷屡见不鲜,一份完整的监测报告能为客观公正解决这些问题提供依据。
1.3监测项目
根据相应规范、设计要求并结合现场实际情况,本工程拟监测项目:
1、坡顶水平位移监测;
2、周边地表沉降监测;
3、周边道路沉降监测;
4、周边建筑物沉降监测;
5、周边环境巡视。
2监测点及工作基点布置
2.1测区平面图
测区平面图如图1所示。
2.2控制点的布置
2.2.1控制点的埋设
(1)控制点应设在建筑物变形影响范围以外且便于长期保存的稳定位置,作为永久性控制点,并作醒目警示。
避开交通干道、地下管线、施工材料堆场、施工材料运输线路、水坑以及施工机械等。
(2)在基坑的四条边上分别选定四个控制点,距离基坑边缘不能太近,但要保证控制点对所控制的边通视。
控制点采用中间带有十字形凹槽的14mm的钢筋。
根据现场的实际情况,在基坑的东北角、西南角和东南角布设四个位移控制点,如图2所示。
(3)根据建设单位所提供的高程点坐标,将高程联测到测区周围,在不易被破坏的地方布设高程控制点。
根据现场的实际情况,高程控制点布设为2个。
图1测区平面图
北
图2控制点及监测点分布图
注:
为控制点;
为监测点。
2.2.2控制点的埋设和施测要点
(1)控制点应设在建筑物变形影响范围以外且便于长期保存的稳定位置,作为永久性控制点,并作醒目警示。
避开交通干道、地下管线、施工材料堆场、施工材料运输线路、水坑以及施工机械等。
(2)在每次监测前均应检核控制点的稳定性,发现高程变异超过允许精度立即采取处理措施。
如监测期间测区发生土体移动、地面或建筑物明显变形等外界强烈因素时,亦应及时进行检验,分析原因,采取处理措施。
(3)在监测期间对监测点要严加保护,发现变形、损坏或其它因素影响,要立即采取处理措施。
(4)监测时,仪器应避免安置在有桩机、空压机、搅拌机、卷扬机等震动影响的范围内,塔式起重机等施工机械附近也不宜设站。
(5)每次监测应记载施工进度、增加荷载量、建筑物变形、地面基坑及其他有关异常情况。
(6)施测过程中要经常检查水准仪和标尺,发现异常应及时校正。
(7)每测段往测与返测站数应均为偶数,否则应加入标尺零点差改正。
不得在日出前后半小时、太阳中天前后、风力大于四级气候恶劣时进行监测。
2.3监测布点的原则
根据基坑监测的有关规定,布置基坑监测点;另外,需在建筑物附近较隐蔽且土层较稳定的地方设置不少于3个永久性的基准点,每次监测前校核基准点的稳定性,判断选择稳定点作为基坑监测的起算点,基准点的布设是根据现场踏勘的情况考虑基准点的稳定性和监测精度要求布设的。
(1)沉降基准点必须坚固稳定且便于长期保存,位置在基坑较远的视野开阔地,变形影响范围以外的地方。
拟在距基坑较远的视野开阔地30米外,变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置,不少于3个永久性的标志。
(2)沉降基准点尽量设在靠近观测目标且便于联测观测点的稳定位置,保证足够的观测精度。
(3)临时工作点可借用市政点,相对稳定的现埋点。
(4)沉降基准点须埋设在建筑物的压力传播范围以外。
(5)坑外地表监测点——宜布置基坑每边中部。
(6)围护墙顶水平、垂直位移监测点——基坑四角、大转角、边坡中部沿基坑周边分别布置,测点设在坡顶上,间距≤20m。
(7)四周建筑:
在邻建物的四角分别布置沉降观测点。
2.4监测点的埋设顺序
各监测内容所需的监测仪器、监测点的安装、埋设以及测读的时间随基坑工程施工工序而展开。
根据各道工序施工需要,先期布设地表、建筑物、及地下管线、道路的沉降点。
土钉墙坡顶的护顶喷射砼时,同步埋设水平、垂直观测点,基坑开挖前,应建立测量控制网,将所有已埋测点的初始值读三次。
2.5监测点的布设
1、位移监测点的布设
在基坑的边缘上每隔一定的距离布设一个位移监测点。
位于同一剖面上监测点横向间距宜为10—20m,且数量不少于3个。
位移监测点是长度为1.5米左右的直径为14mm的钢筋打入基坑边缘,上部露出10cm左右,并用混凝土加固,以防被破坏。
并在每个钢筋头上用钢锯垂直基坑方向锯一个豁口,豁口朝向基坑。
根据实际情况,基坑的四个边上布设点情况为:
南侧8个,北侧7个,东侧4个,西侧4个(如图2所示)。
2、沉降监测点的布设
在基坑周围的建筑物的关键部位(如墙点的转角)的墙体上打入铆钉,用以建筑物的沉降观测。
建筑物四角、沿外墙每10~15m处或每隔2~3根柱基上,且每边不少于3个监测点。
在现场的实际情况下,布设了31个沉降观测点。
2.6确保进度的措施
(1)根据工程需要,结合技术方案,制定详细的进度计划;
(2)对监测所需的测量元件,认真核算数量、型号,并考虑安装过程中可能出现的损耗,提前向生产厂家订货,确保监测工作按期开展;
(3)对本工程所需的监测仪器要提前校核,确保仪器的工作精度;同时要安排好备用仪器,以便监测过程中,仪器发生损坏时及时更换或赶工期时增加人员使用;
(4)监测人员按甲方通知进场,并服从工程总进度安排;
(5)埋设监测元件时,能自己独立完成的,要在条件许可的情况下尽早埋设;如需施工人员配合的,要提前沟通,合理安排埋设时间,避免应监测元件的埋设耽误整个工期;
(6)要根据监测工作量合理安排监测人员,保证每天都能及时完成监测工作。
3监测方法及精度控制
3.1要求
每次进行观测工作时应符合下列要求:
1、采用相同的观测路线和测量方法;
2、使用同一测量仪器和设备;
3、在基本相同的环境和条件下工作;
4、固定观测人员。
3.2监测方法
1、沉降监测
使用水准测量的方法,采用水准仪加光学测微器进行观测,各监测点与水准基准点组成闭合环路或附合水准路线。
本基坑为二等基坑,要求如表1所示:
表1水准观测技术要求
基坑类别
使用仪器、观测方法及要求
一级基坑
DS05级别水准仪因瓦合金标尺,按光学测微法观测,宜按国家二等水准测量的技术要求施测
二级基坑
DS1级别及以上水准仪,因瓦合金钢尺,宜按国家二等水准测量的技术要求施测
三级基坑
DS3或更高级别及以上的水准仪,宜按国家二等水准测量的技术要求施测
2、位移监测
测定特定方向上的水平位移时,可采用视准线法、小角度法、投点法等;测定监测点任意方向的水平位移时可视监测点的分布情况,采用前方交会法、自由设站法、极坐标法等;当基准点距基坑较远时,可采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法。
根据本工作实际情况,测定水平位移时采用视准线法进行观测,其中光学仪器在对中时的对中误差不大于0.5mm。
测定监测点的水平位移时视监测点的分布情况,采用前方交会法或后方交会法。
3.3测量精度
1、沉降监测
采用二级水准测量,观测点测站高差中误差≤±0.5mm。
测量过程中各差值的技术要求如表2所示:
表2水准观测准要技术要求
等级
水准仪型号
水准尺
视准线长度(m)
前后视的距离较差(m)
前后视的视距较差累积(m)
视线离地面最低高度(m)
基本分划、辅助分划读书较差(mm)
基本分划、辅助分划所测高差(mm)
一等
DS05
因瓦
15
0.3
1.0
0.5
0.3
0.4
二等
DS05
因瓦
30
0.5
1.5
0.5
0.3
0.4
三等
DS05
因瓦
50
2.0
3
0.3
0.5
0.7
DS1
因瓦
50
2.0
3
0.3
0.5
0.7
四等
DS1
因瓦
75
5.0
8
0.2
1.0
1.5
2、位移监测
采用二级变形测量,基准点对中误差不大于0.5㎜,监测点对中误差不大于1.5㎜。
水平位移监测基准网的主要技术要求如表3所示:
表3水平位移监测基准网的主要技术要求
等级
相邻基准点的点位中误差(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
1″级仪器
2″级仪器
一等
1.5
≤300
0.7
≤1/300000
12
-
≤200
1.0
≤1/200000
9
-
二等
3.0
≤400
1.0
≤1/200000
9
-
≤200
1.8
≤1/100000
6
9
三等
6.0
≤450
1.8
≤1/100000
6
9
≤350
2.5
≤1/80000
4
6
四等
12.0
≤600
2.5
≤1/80000
4
6
3.4基坑周边巡视
根据基坑施工工况每天对基坑四周进行巡视,巡视内容主要为支护结构变形情况;基坑周边坡顶是否裂缝及裂缝发展情况;基坑周边建筑、道路是否裂缝及裂缝发展情况;基坑四周是否有地下水渗入等。
3.5监测主要仪器设备
主要仪器如表4所示:
表4主要监测仪器一览表
仪器名称
规格型号
数量
测量范围
分辨力
备注
水准仪
DSZ2
1
/
±2mm/km
铟合金钢尺、测微器
经纬仪
DJ2
1
360°
±2″
---
3.6监测频率
3.6.1正常监测频率
基坑工程监测频率应以能系统反映监测对象所测项目的重要变化过程,而又不遗漏其变化时刻为原则;
(1)基坑工程监测工作应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。
监测工作一般应从基坑工程施工前开始,直到地下工程完成为止。
(2)周边环境的监测应根据需要延续至变形趋于稳定后才能结束。
(3)结合本基坑工程实际情况,对于本工程实际项目,在无数据异常和事故征兆的情况下,基坑开挖后的监测频率确定如下:
a)基坑开挖深度5米以内每天监测一次;开挖5-9.80米之间,每天监测两次。
b)底板浇筑后7天没每天观测两次;7-14天之间每天观测一次;14-28天之间每2天观测一次;28天之后每3天观测一次;基坑回填期间每7天观测一次,至回填结束。
c)基坑若有报警危险情况时,应加大观测频率。
3.6.2特殊情况
当出现下列情况之一时,应加强监测,提高监测频率,并及时提供监测结果。
(1)监测数据达到报警值;
(2)监测数据变化量较大或者速率加快;
(3)存在勘察中未发现的不良地质条件;
(4)超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计施工;
(5)基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏;
(6)基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值;
(7)支护结构出现开裂;
(8)周边地面出现突然较大沉降或严重开裂;
(9)邻近的建(构)筑物出现突然较大沉降、不均匀沉降或严重开裂;
(10)基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象;
(11)基坑工程发生事故后重新组织施工;
(12)出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。
3.7监测报警
3.7.1报警值
(1)坡顶水平位移报警值为30mm,连续3天的变化速率报警值大于3mm,或单日变形大于5mm;
(2)坡顶竖向位移报警值为20mm,连续3天的变化速率报警值大于1mm,或单日不行大于2mm;
(3)管线位移报警值为20mm,连续3天的变化速率报警值大于1mm,或单日变形大于3mm。
(4)具体要求如表5所示。
3.7.2报警原因
当出现下列情况之一时,必须立即报警;若情况比较严重,应立即停止施工,并对基坑支护结构和周边的保护对象采取应急措施。
(1)当监测数据达到报警值;
(2)基坑支护结构或周边土体的位移出现异常情况或基坑出现渗漏、流砂、管涌、隆起或陷落等;
(3)基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象;
表5基坑及支护结构监测报警值
序
号
监测
项目
支护结构类型
基坑级别
一级
二级
三级
累计值/mm
变化速率/mmd-1
累计值/mm
变化速率/mmd-1
累计值/mm
变化速率/mmd-1
绝对值/mm
相对基坑深度(h)控制值
绝对值/mm
相对基坑深度(h)控制值
绝对值/mm
相对基坑深度(h)控制值
1
墙(坡)顶水平位移
放坡、土钉墙、喷锚支护、水泥土墙
30~35
0.3%~0.4%
5~10
50~
60
0.6%~0.8%
10~15
70~
80
0.8%~1.0%
15~20
钢板桩、灌注桩、型钢水泥墙、地下连续墙
25~30
0.2%~0.3%
2~3
40~
50
0.5%~0.7%
4~6
60~
70
0.6%~0.8%
8~10
2
墙(坡)顶竖向位移
放坡、土钉墙、喷锚支护、水泥土墙
20~40
0.3%~0.4%
3~5
50~
60
0.6%~0.8%
5~8
70~
80
0.8%~1.0%
8~10
钢板桩、灌注桩、型钢水泥墙、地下连续墙
10~20
0.1%~0.2%
2~3
25~
30
0.3%~0.5%
3~4
35~
40
0.5%~0.6%
4~5
3
围护墙深层水平位移
水泥墙
30~35
0.3%~0.4%
5~10
50~
60
0.6%~0.8%
10~15
70~
80
0.8%~1.0%
15~20
钢板桩
50~60
0.6%~0.7%
2~3
80~
85
0.7%~0.8%
4~6
90~
100
0.9%~1.0%
8~10
灌注桩、型钢水泥墙
45~55
0.5%~0.6%
75~
80
0.7%~0.8%
80~
90
0.9%~1.0%
地下连续墙
40~50
0.4%~0.5%
70~
75
0.7%~0.8%
80~
90
0.9%~1.0%
4
立柱竖向位移
25~35
2~3
35~
45
4~6
55~
65
8~10
5
基坑周边地表竖向位移
25~35
2~3
50~
60
4~6
60~
80
8~10
6
基坑回弹
25~35
2~3
50~
60
4~6
60~
80
8~10
7
支撑内力
60%~70%f
70%~80%f
80%~90%f
8
墙体内力
9
锚杆拉力
10
土压力
11
孔隙水压力
(4)周边建(构)筑物的结构部分、周边地面出现可能发展的变形裂缝或较严重的突发裂缝;
(5)根据当地工程经验判断,出现其他必须报警的情况。
3.7.3安全判别
支护结构变形及周边环境监测安全判别标准如表6所示。
表6安全判别
监测内容
安全性判别
判别标准
警戒域(报警值)
备注
沉降观测
(邻近建筑物变形)
沉降量,变化速率
连续三天大于2mm/d或累计大于20mm。
支护顶水平位移
位移量,变化速率
连续三天大于3mm/d或累计大于30mm。
3.7.4信息反馈
1、观测数据应及时分析整理,监测成果的提交以监测报表的形式体现,分次报表、阶段性监测报表和工程监测总结报告。
从基坑开挖至地下室底层结构施工完毕可采用报表反馈信息,即报表于次日向监理单位提供结果;地下室底层结构施工完毕至土方回填完毕可采用阶段性监测报表反馈信息,即每周或隔周提交前一阶段监测成果;监测工作完成后,最终提交完整的基坑工程现场监测报告。
2、各监测项目的数据分析应根据进行监测项目的监测结果,结合工程施工环境、施工工况等的变化进行,分析研究监测项目各物理量之间的内在联系,对坡顶水平位移,周围建(构)筑物沉降变形应将变形大小和变形速率结合起来,考察其发展趋势。
当观测数据达到报警值时必须立即通报有关单位和人员。
4监测过程
4.1位移监测
4.1.1位移监测初始数据的获取
将经纬仪架设在所布设的位移监测控制点上,对中整平,将仪器的照准部瞄准零方向(零方向可为一固定不动的
- 配套讲稿:
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