北京地铁10号线二期17标火器营站监测1111Word文档下载推荐.docx
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7监测工序和测点保护14
7.1监测工序14
7.2测点保护15
8．监测频率、精度及报警值15
8.1观测频率15
8.2测试精度、报警值15
9管理、信息反馈及质量控制16
9.1管理及人员组成16
9.2信息反馈16
9.3质量控制17
9.4监测数据分析17
北京地铁10号线线二期17标
火器营站监控量测方案
1工程概况
10号线二期17标段呈南北转向东走向，起于长春桥站（远大路站），沿京密引水渠西侧绿化带北上，到达火器营站后，继续向北至空军指挥学院，东转并下穿京密引水渠后，先到达盾构始发井，再向东前行，与十号线一期现况接通。
起止里程为K55+061.167~K57+047.701，长约1.987km。
包括一站两区间，其中长春桥站~火器营站盾构区间617米区间；
火器营站~火器营站盾构区间953米；
火器营站~终点（巴沟站），矿山法区间139米。
1.1火器营站况
北京地铁10号线二期17标段火器营站中心里程k55+924.962
处，火器营站主体基坑长约275.5m，宽约20.9m，基坑平面近似呈长方行，采用明挖法施工，基坑围护结构采用钻孔灌注桩，基坑内设横向钢支撑。
火器营站基坑平面布置图见图1所示。
标准段开挖深度为16.48m，标准段围护桩长19.5m，基坑剖面图见2所示。
图1火器营站基坑平面布置图
图2火器营站基坑剖面图（标准段）
1.2地震烈度
根据国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本场地地震基本烈度值为8度，地震动峰值加速度为0.20g。
1.3工程保护等级
根据环境和基坑具体情况和具体设计内容等级为一级。
2监测方案的编制依据
（1）《地铁设计规范》（GB50157-2003）；
（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
（3）《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）；
（4）国家一、二等水准测量规范（GB50026-93）；
（5）工程测量规范（GB12897-91）；
（6）北京市地方标准《地铁工程监控量测技术规程》DB11/490-2007；
（7）北京市地方标准《建筑基坑支护技术规程》DB11/489-2007；
（8）本工程的地理、地质、水文条件和工程招标、设计等有关资料；
（9）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB5007-2002）；
（10）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；
（11）《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）。
3监测的必要性与编制原则
3.1监测的必要性
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上压力状态转变，应力状态的改变引起围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、支撑轴力或土锚拉力等）和变形（基坑坑内士体的隆起、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。
深基坑开挖工程施工场地四周有建筑物和地下管线，基坑开挖所引起的土体变形将在一定程度上改变这些建筑物和地下管线的正常状态，当士体变形过大时，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的渗漏，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，与工程实际有一定的差异；
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，以及阵雨、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结构和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、基坑周围的士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。
经过多年的实践，实施基坑工程监测不仅己成为建设管理部门强制性指令措施，同时亦被业主、监理、设计和施工等工程有关各方单位认真执行。
3.2监测方案的编制原则
根据本工程特点和对监测的技术要求并结合施工现场实际情况，监测工作应按以下要求进行：
（1）基坑的围护桩体、支撑、地下结构、侧土压力和基坑周围地表沉降为本工程的监测对象；
（2）设置的监测内容和监测项目必须符合有关规范及设计要求，并能结合现场实际全面反映工程施工过程中基坑本身和工程环境的变化情况；
（3）采用的监测方法、仪器、材料和监测频率应符合设计和规范要求；
（4）监测数据的测试、采集应做到全面、及时、准确；
监测数据的整理和提交应满足信息化施工的要求。
3.3测点布置原则
根据本工程的安全等级以及相关规范、设计的要求，并结合施工现场实际情况，测点布置应按以下要求进行：
（1）监控量测测点应布置在预测变形和内力的最大部位、影响工程安全的关键部位、工程结构变形缝、伸缩缝及设计特殊要求布点的地方；
（2）围护桩（墙）体内力测点布设原则：
一般在支撑的跨中部位、基坑的长短边中点、水土压力或地面超载较大的部位布设测点，基坑深度变化处以及基坑的拐角处宜增加测点。
立面上，宜选择在支撑处或上下两道支撑的中间部位。
（3）支撑轴力测点布设原则：
支撑轴力采用轴力计进行监测，测点一般布置在支撑的端部或中部，当支撑长度较大时也可安设在1/4点处。
受力较大的斜撑和基坑深度变化处宜增设测点。
对监测轴力的重要支撑，宜同时监测其两端和中部的沉降和位移。
（4）围护桩（墙）体水平位移监测断面及测点布设原则：
基坑安全等级为一级时监测断面不宜大于40m，。
测点竖向间距1.0m。
（5）围护桩（墙）体前后侧土压力测点布设原则：
根据围护桩（墙）体的长度和钢支撑的位置进行布设，测点一般布置在基坑长短边中点。
（6）桩顶位移测点布设原则：
基坑长短边中点，沿长边测点间距不宜大于20m。
（7）基坑周围地表沉降测点布设原则：
基坑长短边中点，沿长边测点间距不宜大于20m，测点布置范围为基坑周围一倍开挖深度。
4施工监测的目的
（1）对基坑施工期间基坑变形及其它与施工有关的项目或量值进行测量，及时和全面地反映它们的变化情况，实现信息化施工，并将监测数据作为判断基坑安全和环境安全的重要依据；
（2）为修正设计和施工参数、预估发展趋势、确保工程质量及周边管线的安全运营提供实测数据，是设计和施工的重要补充手段；
（3）为理论验证提供对比数据，为优化施工方案提供依据；
（4）积累区域性设计、施工、监测的经验。
5监测内容
监测内容主要有下列几项：
（1）桩体变形
（2）支撑轴力
（3）桩体内力
（4）侧土压力
（5）桩顶位移
（6）基坑周围地表沉降
（7）基坑周围管线沉降
6监测方法和监测点布置
6.1桩体变形
（1）监测方法
本项监测是深入到围护体内部，用测斜仪自下而上测量预先埋设在围护体内的测斜管的变形情况，以了解基坑开挖施工过程中，围护体因相应位置土体的挖除对其整体水平位移的影响程度，分析围护体在各深度上的稳定情况。
仪器：
CX-01测斜仪
量程：
±
50°
；
分辨率：
0.02mm；
系统总精度：
每15米测管±
4mm。
（2）测点布置
测点布置在火器营站/火器营站基坑四周的桩体中，火器营站基坑每边选取一个测点，共布设20个，测试编号为CX1～CX20具体见附图1。
测斜管为外径70mm、内径66mm内壁有十字滑槽的PVC管，管长与相应桩等深，固定在钢筋笼上随之一起埋入地下连续墙或桩中。
安装测斜管时，其一对槽口必须与基坑边线垂直，上下管口用盖子密封，安装完成后立即灌注清水，防止泥浆渗入管内。
测斜管管口设可靠的保护装置。
测试时，联接测头和测斜仪，检查密封装置，电池充电量，仪器是否工作正常。
将测头放入测斜管，测试应从孔底开始，自下而上沿导管全长每一个测段固定位置测读一次，测段长度为1m，每个测段测试一次读数后，将测头提转180°
，插入同一对导槽重复测试，两次读数应接近，符号相反，取数字平均值（或是绝对值相加）作为该次监测值。
在基坑开挖前，以连续三次测试无明显差异读数的平均值作为初始值。
应在正式测读前5天以前安装完毕，并在3～5天内重复测量3次以上，当测斜稳定之后，开始正式测量工作。
首先测试时沿预先埋好的测斜管沿垂直于隧道轴线方向（A向）导槽（自下而上每隔一米（或0.5m）测读一次直至孔口，得各测点位置上读数Ai（+）、Ai（-），其中“+”向与“-”向为探头绕导管轴旋转180°
位置。
然后以同样方法测平行隧道轴线方向的位移。
6.2支撑轴力
钢支撑采用支撑轴力计来监测其支撑轴力的变化，从而了解围护体及支撑体系因相应位置土体的挖除而承受的侧向土压力，分析围护体及支撑体系的稳定情况。
国产钢弦式支撑轴力计，数字式读数仪
0～3000（kN）；
精度：
0.15%F•S。
轴力计安装在钢支撑管与围护墙体间，有专配的支持器以保证加装了轴力计的钢支撑的正常工作，起到应有的支撑作用。
火器营站轴力测点分别安装在直撑或斜撑上。
直撑部分选取9个支撑轴力断面测点，斜撑部分选取4个支撑轴力断面测点。
共需39组支撑轴力计，测试编号为ZL1～ZL39。
详见附图1。
6.3桩体内力
桩体采用钢筋应力计来监测其桩体内力的变化，从而了解围护桩体因相应位置土体的挖除而产生的内力变化，分析围护桩体的稳定情况。
国产钢弦式钢筋应力计，数字式读数仪
40～500（kN）；
精度：
钢筋应力计安装在桩体的主筋上，安装完成后，监测应力计读数，保证钢筋应力计的正常应用。
火器营站选取4根桩体进行测量，编号为NL1~NL4。
共需要钢筋应力计64个，详见附图1。
6.4土压力
土压力测试采用钢弦式土压力盒来监测侧土压力的变化。
土压力盒，数字式读数仪
0～1（Mpa）；
土压力盒安装在桩体与土体之间，安装完成后，进行读数，保证土压力盒的正常应用。
按布设原则布设，火器营站选取4根桩进行土压力测试，共需要64个土压力盒，编号为TY1~TY4，详见附图1。
6.5桩顶位移
（1）监测方法
桩顶位移测试采用全站仪来监测桩顶位移的变化。
徕卡TCA1800全站仪
1″，1+2ppm
火器营站布设测点28个，布设与基坑长短边中点，测点编号ZD1~ZD28，详见附图1所示。
6.6地下管线
（1）测点布置
针对盾构隧道区间沿线的城市管线，对在开挖影响区域内的重要管线进行重点监测，就本工程而言较为重要的管线有：
1）污水管
2）燃气管
3）给水管
图9地面沉降观测点埋设结构图
图8地面沉降观测点埋设结构图
布置直接测点时将测点布置处的管线暴露，严格按照图8所示埋设，在开挖管线过程中遇困难不能布置时，按图9所示布置地表点，通过地表的变为来反映管线的变为。
依据有关规定，管线的测点间距约为15m，尽可能在管线的检查位置布设沉降观测点。
各地下管线的测点布置详见附图，在测试点位的设置上，采用按与隧道走向垂直方向呈断面布置，断面间距为15m，根据我表段区间现况条件，各管线均埋设间接地表点，加盖保护，测点间距及监测频率等根据线管理部门的要求进行调整。
（2）测试仪器
沉降采用天宝DiNi03电子水准仪及相应的水准标尺，读数精度为0.01mm；
平面位移监测采用莱卡TCA1800全站仪，测角精度为1级，距离为1mm级。
（3）监测方法
每次观测宜形式闭合或符合观测路线，参见图10，同时工作中按国家二等水准测量各限差要求进行测量，并符合国家二等水准的各项精度要求；
平面位移观测采用小角度法或视准线法进行监测
图10管线沉降观测方法示意图
频率：
掘进面前后小于20m时测1-2次每天；
掘进面大于50m时测1次每周。
6.7基坑周围管线沉降
基坑周围重要管线沉降测试采用电子水准仪来测量基坑周围地表沉降的变化。
DINI0.3
0.3mm/km
结合场地条件对基坑周围1倍开挖深度范围内的管线进行监测，测点布设详见附图1。
6.8基坑周围重要地表沉降
基坑周围地表沉降测试采用电子水准仪来测量基坑周围地表沉降的变化。
结合场地条件在基坑周围1倍开挖深度范围内进行测点的布设，火器营站测点布设详见附图1。
6.9基准点的布设
（1）基准点事检验工作稳定性的基准，选设在远离地铁基坑或隧道施工影响区的稳定位置；
（2）工作基点是直接测点变形观测点的依据，选设在相对稳定的地段，一般至少距基坑开挖深度或隧道埋深2.5倍范围之外;
（3）控制点的分布应满足准确、方便引测定全部观测点的需要，每个相对独立的测点区基准点及工作基点的个数均不应少于3个，以保证必要的检核条件。
（4）地表几点或工作基点一般埋设在场区密实的低压缩性土层上，基点及工作基点要避开交通干道、地下管线、仓库堆、水源井、河岸、松软填土、滑坡斜面及标志易遭破坏的地点。
7监测工序和测点保护
7.1监测工序
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应随基坑工程施工工序而展开：
（1）桩体施工时，同步安装围护墙体内测斜管。
（2）围护墙顶的圈梁浇筑时，同时做好测斜管口的保护工作。
（3）基坑开挖之前，应建立测量控制网，将所有已埋设测点测读初始值，并应测读三次。
（4）在相应钢支撑安装施工时，同步安装轴力计，并在支撑施加预应力前后进行读数。
（5）相应施工区段及其影响范围内的测点在施工期间按要求进行测读并进行数据整理和及时完成、提交日报表。
（6）施工段工程全部完成之后，按照有关要求相应测点停止测读，以此类推直至工程全部完成。
（7）写施工监测报告。
7.2测点保护
测点安装、埋设好后应作好醒目标记，设置保护设施，平时加强测点保护工作，确保测点成活率，保证监测数据的连续性。
8．监测频率、精度及报警值
8.1观测频率
在施工开始前应完成有关各项测点的埋设工作，并取前三次读数的平均值作为初始读数，以保证测试数据更接近真实。
施工开始后，根据有关技术规程的规定和开挖进度进行安排观测频率：
基坑开挖期间
基坑开挖深度H≤5m，1次\3天；
5m≤H≤10，1次\2；
10＜H≤15，1次\天；
H＞15m，2次\天.
基坑开挖完成后：
1-7天，1次\天；
7-15天，1次\2天;
15-30天，1次\3天；
30天以后，1次\周；
经数据分析确认达到基本稳定后，1次\月。
8.2测试精度、报警值
测试精度、报警值如表1所示：
表1火器营站测试精度、报警值表
序号
监测项目
监测仪器
测试精度
备注
1
桩顶位移
0.3mm
极限值30mm，水源井保护区20mm
2
桩体变形
测斜管、测斜仪
1mm
基坑深度变化处增加
3
支撑轴力
轴力计
0.15%F.s
4
侧土压力
土压力盒
无
5
基坑周围地表沉降
DINI0.3电子水准仪
极限值24mm，水源井保护区15mm
6
桩内钢筋应力应变
应力计、频率接收仪
9管理、信息反馈及质量控制
9.1管理及人员组成
本次工程的项目负责人1名、技术负责人1名，现场技术人员3名。
人员组成如下：
项目负责人：
方江华副教授岩土工程专业
技术负责人：
张楠助工测绘工程专业
现场技术人员：
王腾中专测量上岗证
郭宝义中专测量上岗证
薛凯大专测量上岗证
9.2信息反馈
（1）日报表反馈方式
监测数据经整理后以“日报表”的形式上报；
当实测数据达到（或超过）“报警值”时，即刻向业主、监理等相关产权单位报告，以便及时采取相应措施确保施工和周围环境的安全，项目部则以最快方式提交“日报表”，在日报表上对超限数据会以明显的示警标记提示。
（2）周报表反馈方式
每周对这一周的监测数据进行总结，形成周报上报业主、监理等相关产权单位，在周报表上对超限数据会以明显的示警标记提示。
（3）月报表反馈方式
每月对本月的监测数据进行总结，形成月报上报业主、监理等相关产权单位，在月报表上对超限数据会以明显的示警标记提示。
（4）最终报告
最终报告在监测工作全面结束后一个月内提交。
9.3质量控制
（1）本工程施工监测实行项目负责人负责制，现场安排人员驻守，在施工期间负责文明施工和安全施工；
（2）在进行测读监测数据之前，对各种仪器进行全面检查和标定，
保证仪器的正常工作，消除不应有的误差；
（3）岗位责任到人，定人定仪器进行测量，减少人为误差；
（4）测读取得的数据必须进行检查和审核，确保数据的准确性。
9.4监测数据分析
（1）根据监测数据情况，巡视信息综合分析，火器营~终点区间盾构井基坑无异常，安全可控。
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