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施工监测报告

成都地铁2号线一期工程

【牛市口站】施工监测项目

总报告

（上册）

成都______________________公司

成都地铁2号线施工监测B标项目部

2011年9月18日

注意事项

1.复制（签字）的报告或有涂改的报告无效。

2.报告无审核人签字无效。

3.对报告若有异议，应于收到报告之日起十五日内向监测单位提出。

成都_______________公司成都地铁X号线施工监测X标项目部

地址：

邮政编码：

电话：

传真：

电子邮件：

监测报告

编号：

10监字川地铁监总（XX）

项目名称

成都地铁2号线一期工程

【牛市口站】施工监测项目

施工单位

广东基础

监测类别

牛市口站基坑开挖

监测日期

2009年7月～2011年

监

测

依

据

1）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；

2）《地下铁道施工及验收规范》（GB50299-1999）；

3）《建筑变形测量规程》（JGJ8-2007）；

4）《工程测量规范》（GB50026-2007）；

6）《城市测量规范》（CJJ13-99）；

7）《城市地下水动态观测规程》（CJJ/T76-98）；

8）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

9）国家或行业其他测量规范、强制性标准；

10）成都地铁2号线一期工程第三方监测项目B标段《合同文件》；

11）成都地铁2号线一期工程施工图设计：

牛王庙站主体围护桩结构。

图号：

02112-S-JG-01-000～008。

监

测

项

目

地表沉降；

支护桩桩顶水平位移；

支护结构受力（钢筋应力）；

临时支撑轴力；

地下水位。

监测

用主

要仪

器设

备

序号

仪器设备名称

仪器设备型号

仪器设备编号

精密水准仪

DSZ2+FS1

CDT-YQ-011、CDT-YQ-003、CDT-YQ-005

全站仪

Leica402

CDT-QZ-03

测频仪

Pzx-2型

CDT-PL-05、CDT-PL-08

水位计

监测结论

见报告正文

监测人员

编制人

日期

审核人

日期

批准人

日期

1项目概况1

2施工监测实施情况2

2.1监测的目的和意义2

2.2编制主要依据3

2.3监测项目3

2.4监测方法4

2.5监测技术精度6

2.6监测频率6

2.7监控项目控制、预警值7

2.8监测流程7

2.9监测数据的处理8

2.10监测资源投入9

3施工方监测成果汇总11

3.1施工方监测工作量11

3.2必测项目监测总结11

3.3选测项目监测总结15

3.4超限、预警情况总结16

4结束语16

5附图、附表17

1项目概况

概况：

车站位于二环路东四段与东大街东延线“╋”字交叉口以东，主体结构位于东大街北侧，沿东大街北侧东西向布置。

车站为地下两层10米岛式站台，有效站台中心里程YDK35+753.00，有效站台长120m，车站结构外缘起讫里程为YDK35+683.300～YDK35+858.302，全长175.002m.车站顶板覆土厚度约3.0m，底板埋深一般段约为16.47m，车站两侧区间均采用盾构法施工，东西端预留盾构始发条件，西端盾构向牛王庙方向始发，东端盾构向钢管厂方向始发。

围护结构：

主体围护结构采用φ1200@2400（盾构井段φ1200/2250，拐角处间距略有调整）人工挖孔桩+钢管内支撑，桩间采用120mm厚网喷砼，盾构孔范围内桩间采用120厚玻璃纤维筋网喷混凝土，钢筋网规格为φ10@150×150，玻璃纤维筋网φ14@150×150。

桩顶设置钢筋混凝土冠梁，截面b×h=1.2m×0.8m。

基坑沿竖向设置三道钢支撑，第一道支撑水平间距5m，第二、三道支撑水平间距3.5m，在盾构井范围内水平间距为3m，施工中可根据现场施工情况作适当调整。

在车站端部盾构通过范围内围护桩采用φ1500@1800玻璃纤维筋桩代替普通钢筋混凝土桩。

地质：

该场地位于川西平原岷江水系II级阶地前缘，为侵蚀～堆积地貌，车站两侧出口位于现有东大街沿线道路绿化带上，地形有一定的起伏。

站区范围内上覆第四系全新统人工填土（Q/4ml/），其下为第四系上更新统冲洪积层粉质粘土、粉土、细砂和卵石层（Q/3al+pl/）；下伏白垩系上统灌口组（K/2g/）泥岩。

区内特殊岩土主要为膨胀土和膨胀岩，区间段沿线上覆为第四系上更新统粘土，硬塑，段内除局部孔段缺失外均有分布，段内自由膨胀率（FS=45～48%），膨胀潜势为弱，膨胀力Pp=80～105KPa,胀缩等级为Ⅰ级，粘土具有遇水软化、膨胀、崩解，失水开裂、收缩的特点，大部分泥岩具有膨胀性；区段沿线下伏的基岩为红层泥岩，属易风化岩，强风化呈半岩半土、碎块状、软硬不均，具有遇水软化、崩解，强度急剧降低的特点。

另外由于沿线污水管密布，填土中有较多的垃圾，遗漏和产生的污水渗入地下，易形成有害气体，在施工过程中应加强对有害气体的监测并作好相应的防护措施。

场地地下水主要为埋藏于第四系砂卵石层中的孔隙水和基岩裂缝水，孔隙水具有较强的渗透性，上部的粘性土层为弱透水层，地下水含量甚微，对工程影响较小，区内基岩为白垩系灌口组紫红泥岩，其与上部卵石含水层相比，属于弱透水层，对地铁车站施工的影响也较小。

周边环境：

车站共设3个出入口，1个紧急疏散出入口和2组风亭，其中3个出入口均设置于东大街南北两侧的市政绿地用地内，两组风亭设置于东大街北侧市政绿地内，在1号出入口左侧预留横跨二环路过街人行通道的预留接口，右侧预留区间物业与车站结合的条件。

二环路和东大街东延线均为城市交通主干道，车流量大，周边管线较密集，沿二环路外侧主要有直径1.5m埋深约8.3m的污水管；东大街北侧主要有直径0.5m埋深约2.5m左右的雨水起始管和16孔800×800混凝土电力管沟；南侧主要有直径0.5m埋深2.5m左右的雨水起始管，直径1.2m埋深约8.2m的污水管；东大街东延线南北两侧还分布有通信、燃气等管线。

车站周边为拆迁空地，施工场地条件开阔，基坑开挖影响范围内无重要建（构）筑物。

2施工监测实施情况

2.1监测的目的和意义

对基坑围护结构进行结构位移、结构受力、周边地表等施工监测，及时掌握各监测对象在施工期间的变化趋势，为始发井施工安全提供了大量的一线数据，使施工安全管理工作处于有序、可控状态，是安全施工有力屏障和有效举措。

在正常施工情况下，根据施工各时段不同工况所获取的位移、沉降、受力等监测数据及时进行分析，根据监测数据分析结果，如速率值、累计变化量值，钢支撑轴力值，可了解在不同工况条件下车站施工过程中各监测对象受力变化程度和工作状态，就能在第一时间发现地层位移产生的过大沉降或隆起。

通过正式预警报告，及时地将险情情况通知参建各方，从而引起足够重视，并即采取有效的保护与加固措施。

以便及时调整基坑开挖顺序和速度，采取有效工程措施加固或整改，直到处理措施产生正面作用，排除基坑开挖险情，最大可能地确保施工安全是施工监测的首要目的。

监测中，对出现的异常情况或险情最终排除前，密切监视险情的发展趋势，并为设计，施工，监理等参建方提供动态信息，构建信息保障系统和使其正常运转是施工监测重要目标。

对车站施工进行全面的巡视和观察是必要的，随时掌握围护结构、周边地表工作状况，基坑开挖及地质情况变化，及坑底有无异常开裂、沉陷、失稳、流砂这些直观的基本信息。

是进行监测数据综合分析的不可或缺的重要材料，是施工监测的重要重要手段。

牛市口站施工施工监测在严密、畅通的监测管理流程及预警机制的有效运转中，有效防止险情被遗漏或被延误，确保施工安全，达到了预期目的，实现了预订目标。

2.2编制主要依据

1）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；

2）《地下铁道施工及验收规范》（GB50299-1999）；

3）《建筑变形测量规程》（JGJ8-2007）；

4）《工程测量规范》（GB50026-2007）；

5）《城市测量规范》（CJJ13-99）；

6）《城市地下水动态观测规程》（CJJ/T76-98）；

7）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

8）国家或行业其他测量规范、强制性标准；

9）成都地铁2号线一期工程施工监测项目B标段《合同文件》；

10）成都地铁2号线一期工程牛市口站设计图纸。

2.3监测项目

根据合同要求，牛市口站实施的施工监测项目断面布置、数量如附图及表2-1所示。

自测断面布置意在加密施工监测断面，并在基坑长边中点及转角处设置相关测点。

图2-1牛市口站基坑测点平面布置示意图

牛市口站（围护桩+钢支撑围护）监测实施项目表表2-1

序号

监测项目

断面数量

测点数量

监测仪器

备注

围护桩钢筋受力

2根桩

共8个测点

钢筋计

自测

围护桩钢支撑轴力

4个支撑断面

共7个测点

轴力计

3个自测

地表沉降

4个断面

共12个测点

精密水准仪

3个自测

桩顶水平位移

3个断面

共6个测点

全站仪

自测

基坑状态观察

全基坑及其周边范围

目视

注：

自测为对自行埋设的元器件、布设的测点独自进行监测；抽查为利用主体施工单位的测点进行监测

2.4监测方法

2.4.1　围护桩桩顶水平位移

1）布点要求

在围护桩顶表面或冠梁顶面埋设工作测点，采用预埋φ18～20钢筋，钢筋的端部磨平，然后刻画十字线，予以标志。

本站监测对矩形基坑按断面布置，布设3个断面，每断面布置2个测点。

2）监测方法

位移工作基点数量不应少于2点，且应设在开挖影响范围之外。

位移监测初始值在基坑开挖前测得，且不应小于2次。

视准法、小角度法和极坐标法主要用于对各变形测点的监测，前方交会、导线测量和后方交会法主要用于对工作基点稳定性检查。

2.4.2　地表沉降

1）布点要求

按断面布设，且尽量在基坑两侧对称地各布2~3个测点，每个断面不得少于5个测点。

为了与桩顶水平位移监测数据对照，两者最好布置在同一桩号处。

本站监测对主体基坑北侧布设了3个断面，每断面各布3个测点。

2）监测方法

采用精密水准抄平方法量测，按国家二等水准测量精度要求布设高程控制点，至少3个工作基点，所设基点不在受施工影响范围内。

施测前，对所使用的水准仪和水准尺按规定进行校验，并做好记录，在使用过程中不得随意更换，施测时视距不大于50m。

重视初读数的准确性和精确度，首次进行观测，应适当增加观测回数，取2～3次数据的平均值作为初始值。

地表沉降监测中要满足变形监测的“三定”要求（测站固定、仪器固定、人员固定），定期进行水准点校核、测点检查和仪器校验，确保监测数据的准确性和连续性。

记录每次测量时的气象情况、施工进度和现场工况，以供数据分析时参考。

2.4.3钢支撑轴力

1）布点要求

钢支撑轴力监测在应按断面设置，每监测断面至少安装1道钢支撑。

轴力计（如图2-4示）安装前，在拟安装轴力计位置的围檩钢板上先焊接一块250×250×250mm的加强垫板，以防止钢支撑受力后轴力计陷入钢板，影响测试结果，并将轴力计安装架与钢支撑的端头对中并牢固焊接。

待焊接温度冷却后，将轴力计推入安装架并用螺丝固定好。

安装过程必须注意轴力计与钢支撑构件轴线在一条直线上，各接触面平整，确保钢支撑受力通过轴力计正常传递到支护结构上。

本站监测中共安装5个轴力监测点，并对施工监测的2个测点进行了抽测。

2）监测方法

监测所采用的振弦式轴力计属钢弦式传感器，具有稳定性、耐久性好特点，并能适应相对较差的工作环境。

其原理是钢弦在外力作用下产生变形，其振动频率即发生变化，通过频率测读仪可以测得，然后根据预先标定的频率—应力（应变）曲线即可换算出所测压力值或变形值。

其通用计算公式：

X=（f2-F2）K+A，式中：

X计算结果；f实测频率；F初始频率；K，A系数。

2.4.6围护桩钢筋应力

1）布点要求

围护桩钢筋应力监测测点布设，应选在钢筋笼内对称的两根纵向主筋上，且应根据设计支撑体系确定好每根主筋上各个测点的具体位置，应布置在围护桩所受正负弯矩最大位置处。

安装前，在主筋待安装部位割断钢筋并串联钢筋计（如图2-5示），在焊接过程中注意淋水降温，安设完毕并降温稳定后测读初始读数（注意将导线集结成束并保护好，避免被施工所破坏）。

在钢筋笼吊装时，应注意使安有钢筋计的两根主筋在垂直于基坑边缘的同一垂线上。

本站监测中沿基坑轴线共安装1个断面，在基坑两侧各选1根桩，每桩根据支撑道数布置4个钢筋计。

2）监测方法

振弦式钢筋计通过频率测读仪测得钢弦振动频率变化，然后根据预先标定的频率—应力（应变）曲线即可换算出所测压力值或变形值。

其通用计算公式：

X=（f2-F2）K+A，式中：

X计算结果；f实测频率；F初始频率；K，A系数。

2.5监测技术精度

根据合同要求，成都地铁2号线一期工程施工方监测项目B标段牛市口站监测精度技术要求如下表2-3所示。

本站监测项目控制、预警标准　　　　　表2-2

序号

项目

控制标准

预警标准

降水效果

设计水位

设计水位以下0.5m

围护结构水平位移

≤0.2%×H且≤30mm

控制标准的2/3

土体侧向变形

≤0.2%×H且≤30mm

控制标准的2/3

横撑及临时支撑受力

钢材标准强度（考虑压杆稳定）

控制标准的2/3

钢筋应力

钢材标准强度

控制标准的2/3

地面最大沉降

≤0.15%×H，且≤30mm

控制标准的2/3

桩顶最大水平位移

≤0.2%×H且≤30mm

控制标准的2/3

注：

H为基坑开挖深度，本站H取值约为16.8m。

故地面沉降控制标准≤25mm；桩顶水平位移≤30mm；围护结构水平位移≤30mm；土体侧向变形≤30mm。

2.6监测频率

牛市口站监测频率遵守规范和合同要求进行如表2-3所示，并在业主的特殊要求情况下进行2～3次/d频率加密的强化监测。

牛市口站监测频率表表2-3

监测项目

监测频率

基坑开挖阶段

主体结构施工阶段

围护桩钢筋受力

1次/d

1次/2～5d

基坑水位监测

1次/d

1次/2～5d

基坑状态观察

1次/1～2d

1次/2～5d

基坑地面沉降

1～2次/d

1次/2～5d

桩顶水平位移

1次/d

1次/2～5d

钢支撑轴力监测

1次/d

1次/2～5d

2.7监控项目控制、预警值

1）监测控制与预警标准

根据招标及合同文件、规范及设计要求，牛市口站监测控制标准和预警标准及基坑变形控制标准如表2-4所示。

本站监测项目控制、预警标准　　　　表2-4

序号

项目

控制标准

预警标准

降水效果

设计水位

设计水位以下0.5m

围护结构水平位移

≤0.2%×H且≤30mm

控制标准的2/3

土体侧向变形

≤0.2%×H且≤30mm

控制标准的2/3

横撑及临时支撑受力

钢材标准强度（考虑压杆稳定）

控制标准的2/3

钢筋应力

钢材标准强度

控制标准的2/3

地面最大沉降

≤0.15%×H，且≤30mm

控制标准的2/3

桩顶最大水平位移

≤0.2%×H且≤30mm

控制标准的2/3

注：

H为基坑开挖深度，本站H取值约为16.8m。

故地面沉降控制标准≤25mm；桩顶水平位移≤30mm；围护结构水平位移≤30mm；土体侧向变形≤30mm。

2.8监测流程

施工方监测项目管理等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，如表2-5所示。

监测管理等级表2-5

管理等级

管理量

施工状态

Ⅲ

UO＜（Ut/3）

可正常施工

Ⅱ

（Ut/3）＜UO＜（2Ut/3）

应加强监测

Ⅰ

UO＞（2Ut/3）

预警、应采取特殊措施

注：

UO为实测值，Ut为最大允许值。

根据监测结果，确定管理等级后并据本站的工程实际制定监测频率。

当监测项目的累计变化值接近或超过报警值时，应加密监测；当出现工程事故或其它因素造成监测项目的变化速率加大，应按业主要求或进行连续监测，直至危险或隐患消除为止。

当时态曲线趋于平衡时，及时进行回归分析，推算其终值不超过监测控制值，报请业主代表同意后方可停测。

牛市口站施工方监测频率如表2-3所示。

2.9监测数据的处理

1、监测数据的处理与分析

本监测工程采用地下工程智能监测软件处理监测数据并进行分析，以数值和图形、图表等多种形式描述各项监测项目的变化趋势。

根据各个量测项目采集的数据，进行数据处理分析，提供各监测项目内容的时程变化图和断面分布图及其监测结果分析给设计、施工方作为变更设计和改变施工方法的依据。

根据监测数据分析结果进行下列分析，提供作为变更设计和施工方法的依据，实现监测的根本目的随时把握施工的安全性，提供解析结果及评价周报、月报。

对解析结果进行理论分析。

（1）根据监测数据分析结果，确认、评价施工方法对构造物的影响，确保其安全；

（2）根据监测数据分析结果，确认、评价地下水位变化对结构的影响；

（3）根据监测数据分析结果，确认、评价施工方法的合理性，探讨优化施工方法；

（4）根据监测数据分析结果，提供完整的监测结果分析报告书，总结评价该区段的设计、施工合理性、经济性、以资以后类似工程在规划、设计及施工阶段参考；

（5）当监测结果达到警戒值时或遇险情时，必须立即向业主代表进行口头报告，并在24小时内将书面报告递交到业主。

当地铁穿越控制性建构筑物时，采用短信群发及时向业主报告。

日常周、月报按规定期限向业主提交。

监测成果及时性保证措施具体如下：

1）配备具有丰富监测经验的工程师进行数据的分析、报告的编制。

2）监测项目组配有专用监测车及时报送书面报告。

3）通过宽带网络进行监测报告传送。

4）采用自动化监测系统网络监测站实现数据文件传输。

5）采用公司自主研发《土木工程监测处理软件系统》对监测数据统一管理、分析。

2、监测报表的内容及报送时限

（1）周报主要结合本周工程进度、阶段性对周内监测重点小结。

（2）内容包括标题、测试的数据、落款等部分组成。

其中标题应标明监测内容、监测日期、报表编号。

测试数据包括测点编号、初始值、本次测试值、较上次测试增量值、累计变化量，施工安全评估。

落款应标明监测单位、测试人员、填表人员等。

（3）在每周末最后一天送工程部及监理工程师。

（4）月报表是在周报的基础上，汇总对当月各项监测数据状况，分析并评定本月施工安全，提出下月监测计划和建议，为归入监测总结报告的基本。

在月末30日前报送业主和现场监理工程师。

2.10监测资源投入

1）人员投入

序号

姓名

性别

年龄

技术职称

拟在本标段中担任职务

有何种证书（编号）

学历

专业

工作年限

岗位情况

备注

2）仪器设备投入

序号

设备名称

设备型号

设备编号

精度

数量

精密水准仪

DSZ2+FS1

CDT-YQ-005、CDT-YQ-015、CDT-YQ-003

1.0mm

3台

全站仪

Leica402

CDT-QZ-02

2.0〞

1台

测频仪

Pzx-2型

CDT-PL-05、CDT-PL-12

≤1／100（F.s）

2个

3施工方监测成果汇总

3.1施工方监测工作量

成都地铁2号线牛市口站施工方监测工作量汇总表3-1

类别

单位

数量

备注

必测项目

地表沉降

个

4个断面

桩顶位移

个

3个断面

钢支撑轴力

道

5个自测、2个抽测

围护桩钢筋应力

个

自测

报告

周报

期

月报

期

预警报告

期

无

3.2必测项目监测总结

3.2.1　围护桩桩顶水平位移

在车站主体结构施工中，第三方布设了断面①（ZD1-1、-2）、②（ZD2-1、-2）、③（ZD3-1、-2）共3个断面6个桩顶监测点进行水平位移监测，监测日期从09年7月7日至10年3月9日，超出开挖完成3个月。

本项监测效果明显，从各监测数据（附表）看出，在基坑开挖7～10m时，桩顶开始有水平位移波动；连续开挖至设计深度（约18m）的时期内，桩顶位移活跃；随着支撑结构的设置及开挖扰动的结束，之后约2周时间内，位移累计达到最大值，随后便趋于稳定。

以断面②为典型分析，在监测期09.7.7～09.12.1内，该段开挖已达设计标高，桩顶位移活跃，ZD2-1、-2围护结构桩顶位移最大累计值分别达到-2mm、+6mm。

其后的近3个月监测中，位移曲线平缓，趋于稳定。

从总体上看，各监测桩在监测期内位移值无异常和突发畸变，测点位移方向指向基坑，且各测点位移累计值均较小。

充分说明围护桩与钢支撑受力搭配合理，结构稳定。

3.2.2　地表沉降

在车站主体结构施工中，第三方在基坑侧布设了断面①、②、③共3个断面9个地表监测点（分别以N1-1、-2、-3，N2-1、-2、-3，N3-1、-2、-3标识）进行沉降监测，监测日期从09年7月3日至10年3月16日；

从监测数据（附表）看出，基坑周边地表在整个开挖过程中对周边土体扰动很小，各地表沉降监测点变化量均较小，趋于稳定。

以断面②为典型分析，在监测期09.8.23～10.3.16内，为地表沉降活跃期，但累计沉降变化量较小，最大沉降累计值为-10.88mm左右（测点N2-1）；受基坑开挖影响较小，时程曲线平缓，趋于稳定。

从总体上看，车站基坑开挖及周边降水等对周边土体及地表影响较小，地表变形平缓，且在监测期内未出现数据异常与突发畸变。

3.2.3　钢支撑轴力

车站主体及附属结构在设计中采用了围护桩与钢支撑结合的支护结构体系，第三方监测以钢支撑轴力作为对支护体系的重点监测项目之一。

结合施工进度，我方对第一道钢支撑轴力进行自测和抽测（30049、30063、4015等7个轴力计自身编号），由于基坑施工进度的加快，由于施工进度等因素，断面一、三的第二、三道钢支撑轴力计未能埋设。

主体结构施工中，监测日期从2009年8月1日至2010年1月13日。

从监测数据（附表）及图表显示，本项监测效果较好，各道钢支撑受力与基坑开挖进度同步变化的同一直线性关系。

在进行连续开挖至设计深度后约3周时间内，支撑轴力变化活跃，随后趋于短暂稳定

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