基坑变形监测设计.doc

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1、山东*毕业设计(论文) 设计题目:*基坑变形监测设计 院 (系) * 专业班级 * 设 计 人 * 学 号 * 摘要变形监测在测量中是应用很广泛的一门技术。近年来,随着城市建设的高速发展和地下空间的开发利用,基坑工程越来越多,其应用给工程建设和施工的安全快速的进行提供了有利的条件。而且随着水准仪和全站仪的发展,测量精度越来越高而且稳定性也较高,可以为施工提供可靠的数据。本设计的内容就是在现有的条件下,通过布设控制网,对基坑及周围建筑构筑物进行反复监测,并要求达到一定的测量精度,总结基坑的变形的各种因素和对周围的影响及解决方法,并综合应用各种观测方法,严密的数据处理和多学科的配合,掌握地面移动和

2、变形的规律,为实际的生产和研究提供参考依据.关键词:变形监测,测量精度,变形因素,变形的规律目 录第1章.工程概况7第2章.工程条件及环境状况72.1 工程地质条件72.2水文地质条件82.3基坑概况92.4环境概况102.5设计参数10第3章.监测目的和依据113.1监测的重要性113.2监测的目的113.3监测的依据123.4监测的内容及项目12第4章.基准点的布设及监测134.1基准点的布设134.2控制网监测14第5章. 监测点的布设及监测165.1监测点的布设165.2监测点观测185.3监测频率215.4测量仪器的检定22第6章. 监测的报警值236.1报警值的确定原则:236.2

3、监测的报警值:23第7章. 监测成果资料及提交24参考文献25致谢辞26附:基坑监测布点图 第1章.工程概况在建的*项目位于*路南侧,*东侧,*路西侧,占地面积约21亩。拟建建筑物由1栋商务综合楼和1栋酒店组成,满布2层地下车库,各拟建物的具体设计参数见表1-1。 拟建建筑物概况一览表 表1-1拟建建筑物长(m)宽(m)高(层)结构类型基础形式地下室情况商务综合楼主楼105.658.512框架筏基二层东侧附楼9框架筏基西侧附楼3-4框架筏基酒店36.621.614框架条基或独立基础二层由*建筑设计院有限公司设计,*工程有限责任公司对拟建场地进行岩土工程详细勘察。第2章.工程条件及环境状况2.1

4、 工程地质条件根据岩土工程勘察报告,基坑开挖范围内揭露的场地土自上而下简述如下:第层:杂填土(Q4ml )第-1层:素填土(Q4ml)第层:粘土(Q3dl+p)第层:碎石(Q)第-1层:粘土(Q3dl+pl)第层:残积土(Qel)第层:全风化闪长岩()第层:中风化灰岩(O)根据本场地地质勘察资料结合邻近勘察资料,其与支护相关力学参数取值如下表所示: 地质勘察资料 表2-1 指标 代号及名称重度(kN/m3)抗剪强度指标岩土体与锚固体粘结强度特征值qsik (kPa)粘聚力C(kPa)内摩擦角()杂填土18.05.020.018.0-1素填土18.510.012.020.0粘土19.335.01

5、3.455.0碎石20.015.040.0120.0-1粘土18.140.013.860.0残积土19.515.025.085.0全风化闪长岩22.025.035.0190.0中风化灰岩24.035.060.0260.02.2水文地质条件拟建场区内地下水主要为第四系孔隙水、闪长岩风化裂隙水和石灰岩裂隙岩溶水。(1)第四系孔隙水主要含水层为粘土混碎石或碎石土及上部填土。根据场区勘察报告,碎石含水层厚度不均,厚度约0.909.20m,平均为3.92m。水位埋深3.107.20m,水位标高40.1944.30m。该层抽水试验水位降深0.506.64m,涌水量12.0037.88m3/d,渗透系数0.

6、4220.95m/d。径流方向为自场区南侧向北侧径流,以补给闪长岩裂隙水及蒸发的方式排泄。(2)闪长岩风化裂隙水主要赋存于闪长岩残积层、全强风化裂隙中,富水性与裂隙发育程度关系密切,水位埋深4.965.04m,标高40.6540.72m,含水层埋深15.0025.50m,标高27.2034.73m,平均厚度17.07m。该层抽水试验水位降深5.0114.08m,渗透系数0.260.61m/d,涌水量21.3638.80m3/d。其径流、排泄途径与第四系基本一致,径流方向为南高北低,以补给下部岩溶水的方式排泄。(3)石灰岩裂隙岩溶水主要赋存于奥陶系石灰岩灰岩裂隙岩溶中,为承压水,论证区水位埋深1

7、9.8420.11m,标高28.7528.98m,论证区附近岩溶水水位为标高28.7430.278m。单井涌水量受石灰岩灰岩岩溶及裂隙影响极大。其来源为*南部山区地下岩溶水,径流方向为向北侧低洼处径流,以泉水或人工开采方式排泄。根据对拟建场区的抽水试验资料分析,闪长岩裂隙水与岩溶水水力存在水力联系,但联系较弱;孔隙水与裂隙水水力联系密切,但表现为“一抽就干,富水性差,渗透性低”。西区孔隙水与岩溶水水力联系较弱;东区孔隙水下渗补给裂隙岩溶水,岩溶水对孔隙水没有影响。同时由于闪长岩具有一定隔水作用,减弱了与四大泉群的水力联系。综合以上各种因素,工程建设对四大泉群的影响较弱。2.3基坑概况本基坑工程

8、为地下车库基坑,拟建场区地形稍有起伏,东高西低(见图2-1),地面标高在44.1949.70m之间,基坑开挖底面标高为32.4036.90m,基坑开挖深度11.2015.00m。 拟建项目现状图(镜头自西向东) 图2-12.4环境概况路西宿舍文化西路幼儿园 基坑周边环境俯视图 图2-2拟建场区北侧6.286.72m为文化西路一排水沟道,沟道主要为雨期行洪,沟底埋深最深约3.0m 南侧约8.498.67m为地上45层的*9#、10#教职工宿舍楼,该宿舍楼为天然地基条形基础,基础埋深2.5m。南侧东段距离支护桩轴线约8.42m有一栋地上3层的建筑,该教学楼为*幼儿园教学楼,天然地基条形基础,基础埋

9、深2.0m。基坑西侧为*,西北侧最近处约8.50m为*培训学校大楼,该建筑为地上20层,地下1层建筑,据调查该建筑物为桩基础,桩顶标高37.1m,桩长22m。总体而言,基坑周边环境复杂。2.5设计参数1、基坑侧壁安全等级为一级。2、基坑设计时限12个月。3、支护桩施工轴线距地下室外墙边线按2.5m设计,旋喷桩与支护桩同轴线。4、开挖边缘2m范围内无堆载,基坑北侧、西侧和东侧在施工用地红线范围内考虑为30kPa的施工荷载,其余地段1倍基坑深度范围按15kPa设计,施工期间严禁超载。5、基坑的支护类型采用的是内支撑和锚杆支护,部分墙壁也采用了土钉墙支护。第3章.监测目的和依据3.1监测的重要性在基

10、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(围护桩和墙的内力)和变形(深基坑坑内土体的隆起、基坑支护结构及其周围土体的沉降和侧向位移等)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,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,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

11、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,以及降雨、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,在出现异常情况及时反馈,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。因此,在基坑施工过程中,只有对基坑支护结构、基坑周

12、围的道路和相邻的建筑物进行全面、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,在出现异常情况及时反馈,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。3.2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、道路、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。基坑开挖和地下室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

13、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,而且设计人员还可以通过实测结果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,同时也能为其它工程的设计施工提供参考。3.3监测的依据根据本工程监测技术要求、施工工况和具体的环境情况,本监测方案对监测项目的设置遵循合理、可靠、经济的原则。1、 相关单位提供的设计图纸、勘察报告等相关资料2、 设计图纸要求的监测方案3、 相关规范、规程和标准建筑基坑工程监测技术规范 GB504972009工程测量规范 GB500262007国家一、二等

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