顶管开挖管监测施工方案Word文件下载.docx

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1、工程简况

本工程位于东莞市望牛墩镇，望牛墩镇位于珠江三角洲中部，东莞市域西北部，属于东莞市域西部的水网地带。

东与万江区和道滘镇相邻，南接洪梅镇，西与麻涌镇隔江相望，北与中堂镇接壤。

望牛墩镇现状除科苑城工业园区及一些新建区采用雨、污分流制外，其余地区都采用旧合流制排水体制管渠系统，通过直排式合流管渠，直接将雨水和生活污水就近排入城镇水体，目前工程范围内已经布置了截污主干管，但由于污水次干、支管的滞后导致在雨季时，现状合流管携带大量雨水及混流污水进入截污主管道，而当前污水厂规模显然不能完全处理合流污水，因此必须要加快实现雨污分流制排水体制提升进入污水厂的污水浓度，有效分离雨水及污水，使已建成的污水厂发挥最大效益。

本工程截污次干管网的服务范围涉及上合村、望东村、望联村、洲湾村、洲涡村、朱平沙村、锦涡村、官洲村以及五涌村及下漕村，本工程结合相关规划、现状地形、排水系统建设情况及污水处理厂现状，本工程将工程范围分为：

东北及镇中心片区、西南片区和东南片区。

本次截污次管网工程总长20km，主要工程内容包括DN300mm～DN600mmHDPE缠绕增强结构壁管（B型结构）开挖7036米，DN400mm～DN800mmF型承插式三级钢筋砼顶管13887米，DN300~500焊接钢管72m，聚乙烯（PE）拖拉管190m。

主要污水检查井618座（包括截流井137座、沉泥井142座和普通检查井339座）；

路面破拆33006㎡和路面修复33006㎡等工作。

本工程相关单位如下：

建设单位：

东莞市望牛墩镇水务工程建设运营中心

设计单位：

天津市市政工程设计研究院

监理单位：

深圳市邦迪工程顾问有限公司

施工单位：

二、监测目的与技术要求

本工程包括支护施工、管坑开挖及基础施工等部分，且本工程施工周期较长，管坑开挖长度长，部分管坑开挖深度较深，工程周边环境的保护要求较高。

根据支护结构特点、施工方法、场地工程地质及环境条件，针对本工程的监测保护应考虑到以下各因素的影响：

1、本工程施工周期较长，包括支护施工、管坑开挖及地下结构施工，而且管坑开挖长度较长，施工流程较多，对周围环境的保护要求较高。

2、本项目管坑周边部分道路为主干道，车流量大，其道路下地下管线分布密集，其中包括管径较大的市政管线，对工程施工影响相当敏感，应严格控制土体的变形，确保周边管线的安全和正常使用。

3、第3层粘质粉土夹淤泥质粉质粘土为管坑开挖直接涉及土层，该层透水性较好，在水头差作用下易产生管涌、流砂等不良地质现象；

应做好支护结构的止水、隔水及排水措施，以确保管坑施工安全。

因此，本工程监测工作极其重要，必须严格按有关管理部门、设计等有关变形控制要求进行设计和实施，同时对马路、地下管线及管坑本体作重点监测。

在管坑支护施工期间，须周期性对周边环境进行观测，及时发现隐患，并根据监测成果相应地及时调整施工速率及采取相应的措施，确保道路、市政管线及建（构）筑物的正常使用。

在管坑开挖过程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件和外界其它因素的复杂影响，很难单纯从理论上预测工程中可能遇到的问题，而且，理论预测值还不能全面而准确地反映工程的各种变化。

所以，在理论指导下有计划地进行现场工程监测十分必要。

特别是对于类似本工程复杂的、规模较大的工程，就必须在施工组织设计中制定和实施周密的监测计划。

本工程监测的目的主要有：

（1）通过将监测数据与预测值作比较，判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时实现对下一步的施工工艺和施工进度控制，从而切实实现信息化施工；

（2）通过监测及时发现支护施工过程中的环境变形发展趋势，及时反馈信息，达到有效控制施工对建（构）筑物、道路、管线影响的目的；

（3）通过监测及时调整支撑系统的受力均衡问题，使得整个管坑开挖过程能始终处于安全、可控的范畴内；

（4）通过监测及早发现管坑支护的渗漏问题，并提请施工单位进行及时、有效的堵漏准备工作，防止施工中发生大面积涌砂现象；

（5）将现场监测结果反馈设计单位，使设计能根据现场工况发展，进一步优化方案，达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的；

（6）通过跟踪监测，在换撑和支撑拆除阶段，施工科学有序，保障管坑始终处于安全运行的状态。

三、设计基本原则

1、系统性原则

（1）所设计的监测项目有机结合，并形成有效四维空间，测试的数据相互能进行校核；

（2）运用、发挥系统功效对管坑进行全方位、立体监测，确保所测数据的准确、及时；

（3）在施工工程中进行连续监测，确保数据的连续性；

（4）利用系统功效减少监测点布设，节约成本。

2、可靠性原则

（1）设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法；

（2）监测中使用的监测仪器、元件均通过计量标定且在有效期内；

（3）在设计中对布设的测点进行保护设计。

3、与结构设计相结合原则

（1）对结构设计中使用的关键参数进行监测，达到进一步优化设计的目的；

（2）对设计中，在专家审查会上有争议的方法、原理所涉及的受力部位及受力内容进行监测，作为反演分析的依据；

（3）依据设计计算情况，确定支护结构及支撑系统的报警值；

（4）依据业主、设计单位提出的具体要求进行针对性布点。

4、关键部位优先、兼顾全面的原则

（1）对支护体及支撑系统中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测；

（2）对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置，施工过程中有异常的部位进行重点监测；

（3）除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上均匀布设监测点。

5、与施工相结合原则

（1）结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施；

（2）结合施工实际调整监测点的布设位置，尽量减少对施工质量的影响；

（3）结合施工实际确定测试频率。

6、经济合理原则

（1）监测方法的选择，在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能采用直观、简单、有效的方法；

（2）监测元件的选择，在确保可靠的基础上择优选择国产及进口之仪器设备；

（3）监测点的数量，在确保全面、安全的前提下，合理利用监测点之间联系，减少测点数量，提高工作效率，降低成本。

四、设计依据

1、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

2、《工程测量规范》（GB50026-2007）

3、《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）

4、《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）

5、《管坑工程施工监测规程》（DG/TJ08-2001-2006）

6、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）

7、本工程相关支护设计说明及图纸（电子版）。

五、监测项目内容

管坑开挖施工的基本特点是先变形，后支撑。

在软土地基中进行管坑开挖及支护施工过程中，每个分步开挖的空间几何尺寸和开挖部分的无支撑暴露时间，都与支护结构、土体位移等存在较强的相关性。

这就是管坑开挖中经常运用的时空效应规律，做好监测工作可以可靠而合理地利用土体自身在管坑开挖过程中控制土体位移的潜力，从而达到保护环境、最大限度保护相关方面利益的目的。

根据本工程的要求、周围环境、管坑本身的特点及相关工程的经验，按照安全、经济、合理的原则，测点布置主要选择在2倍以上管坑开挖深度范围布点，拟设置的监测项目如下：

（一）周边环境监测

1、地下综合管线垂直位移监测

2、周边路面的垂直位移、水平位移及裂缝监测

（二）管坑支护监测

1、支护顶部垂直、水平位移监测

2、支护结构侧向位移监测

3、坑外土体侧向位移监测

4、支撑轴力监测

六、测试方法原理

为保证所有监测工作的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个工程施工，监测工作采用整体布设，分级布网的原则。

即首先布设统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点（孔）。

1、垂直位移监测高程控制网测量

在远离施工影响范围以外布置1个以上稳固高程基准点，这些高程基准点与施工用高程控制点联测，沉降变形监测基准网以上述稳固高程基准点作为起算点，组成水准网进行联测。

基准网按照国家Ⅱ等水准测量规范和建筑变形测量规范二级水准测量要求执行，精密水准测量的主要技术参照下表：

精密水准测量的主要技术要求

每千米高差

中误差（mm）

水准仪

等级

水准尺

观测次数

往返较差、附合或

环线闭合差（mm）

偶然中误差

全中误差

DS1

因瓦尺

往返测各一次

4或1.0

1

2

注：

L为往返测段、环线的路线长度（以km计）；

外业观测使用自动安平水准仪（标称精度：

±

0.3mm/km）往返实施作业。

观测措施：

本高程监测基准网使用自动安平水准仪及配套因瓦尺，外业观测严格按规范要求的二等精密水准测量的技术要求执行。

为确保观测精度，观测措施制定如下。

作业前编制作业计划表，以确保外业观测有序开展。

观测前对水准仪及配套因瓦尺进行全面检验。

观测方法：

往测奇数站“后—前—前—后”，偶数站“前—后—后—前”；

返测奇数站“前—后—后—前”，偶数站“后—前—前—后”。

往测转为返测时，两根标尺互换。

测站视线长、视距差、视线高要求见下表：

标尺类型

视线长度

前后视距差

前后视距累计差

视线高度

仪器等级

视距

视线长度20m以上

视线长度20m以下

因瓦

≤50m

≤1.0m

≤3.0m

0.5m

0.3m

测站观测限差见下表

基辅分划读数差

基辅分划所测高差之差

上下丝读数平均值与中丝读数之差

检测间歇点高差之差

0.4mm

0.6mm

3.0mm

1.0mm

两次观测高差超限时重测，当重测成果与原测成果分别比较其较差均没超限时，取三次成果的平均值。

垂直位移基准网外业测设完成后，对外业记录进行检查，严格控制各水准环闭合差，各项参数合格后方可进行内业平差计算。

内业计算采用EXCEL进行简易平差计算，高程成果取位至0.01mm。

2、监测点垂直位移测量

按国家二等水准测量规范要求，历次垂直位移监测是通过工作基点间联测一条二等水准闭合或附合线路,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监测工程前期两次测定（两次取平均），某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移,本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。

3、监测点水平位移测量

采用轴线投影法。

在某条测线的两端远处各选定一个稳固基准点A、B，经纬仪架设于A点，定向B点，则A、B连线为一条基准线。

观测时，在该条测线上的各监测点设置觇板，由经纬仪在觇板上读取各监测点至AB基准线的垂距E，某监测点本次E值与初始E值的差值即为该点累计水平位移，各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。

4、坑外土体侧向位移监测

采用钻孔方式埋设时可用Φ110钻头成孔，钻进尽可能采用干钻进，埋设直径为Φ70的专用监测PVC管，下管后用中砂密实，孔顶附近再填充泥球，以防止地表水的渗入。

5、坑外潜水水位观测

在管坑开挖施工中，须在管坑内进行大面积疏干降水以保持管坑内土体相对干燥，以便于土方开挖和土渣运输，如果止水帷幕的实际效果不够理想，将势必对周边环境和建筑物造成危害性影响，严重将造成管坑管涌、塌方的危害。

为了使浅层地下水位保持一适当的水平，以使周边环境处于相对稳定可控状态，加强对坑内、外浅层水位和承压水位的动态观测和分析,对于了解和