监测方案.docx
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监测方案
目录
1工程概况2
1.1主要施工内容2
1.2工程地质和水文地质条件2
1.3周边环境条件4
1.4道路现状与地面交通4
1.5地下管线4
2施工监控量测4
2.1监测目的4
2.2监测原则5
2.3监测项目5
2.4监测点布设6
2.5重要建（构）筑物与管线沉降监测8
3监测控制的标准9
3.1监测标准9
3.2警戒值9
4监测数据处理及信息反馈10
4.1监测数据的处理10
4.2监测信息的反馈11
5监测管理体系运行及保证措施12
5.1人员组织机构及仪器配备12
5.2监测体系的保证措施13
1工程概况
静安寺交通枢纽工程位于上海静安区15＃地块，东至常德路、南至愚园路、西至胶州路、北至北京西路；该工程北面为赵家桥小区，西面为静安区招商服务中心（公寓）和明园大厦办公楼。
该地下通道工程从在建的静安寺交通枢纽负一层地下室出发，破除既有800mm厚地下连续墙，下穿愚园路；沿瑞土酒店与久光百货间共用通道下前行到航站楼地下人行通道，接通既有地铁通道接口，全长130.60m。
1.1主要施工内容
愚园路地下通道、公交－地铁换乘通道、出入口土建施工，2座施工竖井结构及回填。
主通道结构断面为直墙无仰拱的马蹄形内轮廓形式，拱顶覆土深度2.68m，通道断面以S1断面为例，如图1所示。
图1主通道S1断面图
1.2工程地质和水文地质条件
⑴工程地质
本场区属于滨海平原地形，属于冲积沉积地层。
与本工程有关的地层是①1杂填土、①2素填土、②褐黄-灰黄色粉质粘土、③灰色淤泥质粉质粘土④灰色淤泥质粘土，地层含水量在40%左右，详细参数见表1。
表1地层特性参数
地质
时代
土层
层号
土层名称
层厚
层底标高
密实度
压缩性
含水量W%
孔隙比e
渗透系数kvcm/s
Q43
①1
杂填土
0.5～
2.05～
松散
1.24
1.33
4.4
-1.6
①2
素填土
0.2～
1.41～
松散
0.87
0.62
3
-1.48
②
灰黄色粉质粘土
0.7～
-0.28～
高等
35.4
0.998
1.46E-07
1.65
-0.97
2.1
-1.41
Q42
③
灰色淤泥质粉质粘土
3.3～
-4.29～
高等
40.7
1.141
2.23E-07
3.99
-5.01
4.9
-5.88
④
灰色淤泥质粘土
8～
-13.21～
高等
48.3
1.362
1.07E-07
8.90
13.91
9.7
-14.7
Q41
⑤la
灰色粘土
7.4～
-21.2～
高等
40.4
1.417
8.36E-08
8.90
-21.88
9
-22.48
⑵水文地质
①地下水类型、水位埋深
本基地浅层地下水属潜水类型，主要补给来源为大气降水，水位随季节变化而变化，水位埋深位0.3～1.5m。
钻探期间浅层地下水初见水位埋深1.1～2.7m，稳定水位0.8～1.5m。
根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）有关条款，年平均水位埋深一般为0.5～0.7m，使用时按不利条件分别采用：
地下水高水位埋深0.5m，低水位埋深1.5m。
②地下水的不良作用及腐蚀性评价
本基地浅层地下水对混凝土无腐蚀性。
由于地下水很浅，由此推定地基土对混凝土也无腐蚀性。
在干湿交替时地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性，在长期浸水时对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，地下水对钢结构有弱腐蚀性。
1.3周边环境条件
本工程地处上海静安区15＃地块，四周建筑物多；四周主要建筑物有久光百货、航站楼二期配套酒店、航站楼、中共地下组织斗争纪念馆、施工中的静安寺交通枢纽。
1.4道路现状与地面交通
愚园路为双向两车道，道路较窄、车流密度较大、客流量大。
久光通道为久光百货、瑞安酒店货运入口。
部分路段为单行线，施工期间可以采用重车限行、车辆限速等措施减低动载对通道的影响。
1.5地下管线
地下管线如表2所示
表2周边管线调查表
序号
种类
规格
位置
与通道关系
1
信息
18孔电话,底埋深0.6m
愚园路
斜交
2
给水
铸铁DN500，底埋深1.3m
愚园路
斜交
3
污水
砼DN600，底埋深2.2m
愚园路
斜交
4
燃气
铸铁DN500，底埋深2.1m
愚园路
斜交
5
燃气
铸铁DN300，底埋深1.2m
愚园路
斜交
6
电力
直埋
愚园路
斜交
7
燃气
铸铁DN300，底埋深1.2m
愚园路
横穿出入口
8
雨水
DN400，底埋深1.7m
航站楼二期配套酒店
平行
9
给水
DN50
航站楼二期配套酒店
平行
10
消防
DN300
航站楼二期配套酒店
平行
11
污水
DN300，底埋深1.55m
航站楼二期配套酒店
平行
12
电力排管
6孔，底埋深1.35m
航站楼二期配套酒店
平行
13
雨水
DN300，底埋深2.0m
久光百货
平行
14
雨水
DN300，底埋深1.7m
久光百货
平行
15
消防
DN300，底埋深1.0m
久光百货
平行
16
给水
DN100，底埋深1.0m
久光百货
平行
2施工监控量测
2.1监测目的
⑴了解明挖围护结构和周围地层的变形情况，为施工日常管理提供信息，保证施工安全。
⑵将监测数据与预测值相比较，判断施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步施工参数，做好信息化施工。
⑶将现场量测结果用于信息反馈并优化设计，使设计达到安全、经济合理、施工快捷的目的。
⑷将现场量测结果与理论预测值比较，用反分析法导出更接近实际的理论公式，用以指导其它工程。
⑸保证施工影响范围内建筑物的正常使用，为合理确定保护措施提供依据。
2.2监测原则
施工监测是一项系统工程，监测工作的成败与监测方法的选取及测点的布置直接相关。
根据监测工作的经验，有以下5条原则：
⑴可靠性原则
可靠性原则是监测系统设计中所考虑的最重要的原则。
为了确保其可靠性，必须做到：
①经国家专业机构鉴定的仪器。
②应在监测期间保护好测点。
⑵多层次监测原则
多层次监测原则的具体含义有四点：
①监测对象上以位移为主，兼顾其它监测项目；
②在监测方法上以仪器监测为主，并辅以巡检的方法；
③在监测仪器选择上以机测仪器为主，辅以电测仪器；
④分别在地表及临近建筑物布点以形成具有一定测点覆盖率的监测网。
⑶重点监测关键区的原则
监测点布置应合理，控制关键部位。
在具有不同地质条件和水文地质条件下，周围建筑物稳定的标准是不同的。
稳定性差的地段应重点进行监测，根据实际施工情况采取增加监测频率和辅助项目等措施，以保证建筑物的安全。
⑷方便实用原则
为减少监测与施工之间的干扰，监测系统的安装和测量应尽量做到便于保护和监测。
⑸经济合理原则
系统设计时考虑实用的仪器，不过分追求仪器的先进性，以降低监测费用。
2.3监测项目
本工程施工内容包括2口施工竖井、愚园路过街通道、换乘通道及出入口。
竖井采用喷锚构筑法明挖施做；地下通道采用浅埋暗挖施做；出入口采用明暗挖结合的施工工艺。
主要监测项目包括竖井周边地下土体水平位移监测、地表沉降监测、拱顶沉降监测、结构收敛监测、初支土压力监测及周边构筑物、管线监测等。
各类监测项目、监测范围及监测频率见下表3：
2.4监测点布设
⑴监测基准点布设
根据《建筑变形测量规程》中基准点的布设要求，基准点的位置根据实地情况而定，标石可以选埋钻孔水准标石、混凝土普通水准标石或墙角、墙上水准标志距离应大于基坑深度2倍以上，同时为了防止基准点受到冻胀的影响埋设深度不小于1.5米，以保证基准点的稳定。
考虑到本项目施工状况，基准点应以钻孔水准标石为主，适当选布墙上水准标志，以利于永久保护。
基准点埋设见图2。
表3监测项目及频率一览表
序号
监测项目
监测仪器
监测范围
监测频率
1
洞内外
观察
目测
洞外观察根据需要确定
洞内观察a.掌子面b.支护结构观察
1次/天
2
净空水平收敛量测
收敛仪
隧道边墙，量测断面间距位5m
正常情况1次/1～2天
特殊情况2次/1天
3
拱顶下沉量测
坑道收敛仪
隧道拱顶，量测断面间距位5m
正常情况1次/1～2天
特殊情况2次/1天
4
地表下沉
水准仪
根据隧道上部地形情况地表设计沉降点
正常情况1次/1～2天
特殊情况2次/1天
5
建筑物沉降及倾斜
经纬仪、铟钢尺
结合地表沉降点选择布设
正常情况1次/1～2天
特殊情况2次/1天
6
地下管线变位
水准仪、铟钢尺、压力盒
结合地表沉降点选择布设
正常情况1次/1～2天
特殊情况2次/1天
7
地下水位观测
水位探测仪
根据隧道上部地形情况选择有代表性位置，选择布设
正常情况1次/1～2天
特殊情况2次/1天
8
土体压力量测
频率接收仪
隧道开挖面周围，量测断面间距位5m
正常情况1次/1～2天
特殊情况2次/1天
9
分层沉降观测
水准仪
在U型槽、竖井、正洞2m外根据地形条件设置
正常情况1次/1～2天
特殊情况2次/1天
10
水平位移监测
全站仪
在U型槽、竖井、正洞1m外根据地形条件设置
正常情况1次/1～2天
特殊情况2次/1天
图2基准点埋设示意图
基准点观测方法:
待埋设的基准点稳定后（埋石后不少于15天），按二级沉降观测精度要求使用精密水准仪及配套铟瓦合金高精度水准标尺，首次观测采用往返测量、其观测顺序按国家现行水准测量规范执行。
水准路线闭合差≤±0.1
mm，n为水准路线观测站数。
在观测过程中保证前后视距差≤0.7m,前后视距累计差≤1.0m，视距长度≤30m。
在实际测量时应采用固定仪器与测站点的方法，以保证每次观测的高程之差（沉降量）的准确性。
观测数据经内业检查合格后，平差求出各基准点的高程作为本沉降观测的起算数据，以后每月应进行连测以校核其稳定性。
⑵监测点的布设原则
①观测点类型和数量的确定结合本工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑，并能全面反映被监测对象的工作状态。
②为验证设计数据而设的测点布置在设计中最不利的位置及断面上，其目的是及时反馈信息、指导施工。
③表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征，又要便于应用仪器进行观测，还要有利于测点的保护。
④埋测点不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的刚度和强度。
⑤在实施多项内容测试时，各类测点的布置在时间和空间上应有机结合，力求使一个监测部位能同时反映不同的物理变化量，找出内在的联系和变化规律。
⑥根据监测方案预先布置好各监测点，以便监测工作开始时，监测元件进入稳定工作状态。
⑦如果测点在施工过程中遭到破坏，应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，保证该测点观测数据的连续性。
2.5重要建（构）筑物与管线沉降监测
⑴重要建（构）筑物沉降监测
本工程竖井基坑周围分布着重大建（构）筑物，如久光百货、航站楼二期配套酒店、航站楼、中共地下组织斗争纪念馆等，对建筑物测点部位将L型测钉打入或埋入待测结构内，测点头部磨成凸球型，测钉与待测结构结合要可靠，不允许松动，并用（红色）油漆标明点号和保护标记，随时检查，保证测点在施工期间绝对不遭到破坏。
施工期间应对这些建筑物的变形进行监测，以确保建筑物的安全。
测点的布设位置及埋设方法如图3所示。
图3建筑物上基点埋设示意图
监测仪器采用精密水准仪，铟钢尺，基点的埋设、测量方法、沉降计算、观测频率等与地表沉降观测同。
⑵管线沉降监测
①测点布置和埋设
a优先考虑煤气管和大口径上水管。
它们是刚性压力管，对差异沉降较敏感，接头处是薄弱环节。
b根据预估的地表沉降曲线，对影响大的管线加密布点，影响小的管线兼顾。
c测点埋设方式有两种：
直接测点和间接测点，直接测点是用抱箍把测点做在管线本身上；间接测点是将测点埋设在管线轴线相对应的地表。
直接测点，具有能真实反映管线沉降和位移的优点，但这种测点埋设施工较困难，特别在城市干道下的管线难做直接测点。
有时可以采取两种测点相结合的办法，即利用管线在地面的露头作直接测点，再布置一些间接测点。
②监测频率
正常情况1次/天,特殊情况2次/天。
3监测控制的标准
3.1监测标准
监控量测管理基准值是根据有关规范、规程、计算资料及类似工程经验制定的。
对于不同的监测对象和不同的监测内容有不同的监测控制标准，分别采用如下标准：
⑴地表、建筑物、拱顶、分层沉降控制标准
一般地段沉降允许值为30mm，建筑物沉降允许值为15mm，拱顶沉降允许值为50mm、分层沉降允许值为50mm、净空水平收敛控制标准、净空水平收敛允许值为60mm。
⑵地下水位变化控制值
受监测、监控的建（构）筑物场地的地下水位下降幅度宜控制在500mm内，但最终须以建（构）筑物的变形控制值来控制。
本工程明挖施工，地下水位应控制在开挖面以下500m。
为了尽快了解本工程明挖土体最终稳定的位移值，在施工初期，选择有代表性的断面进行持续量测。
对量测结果作回归分析，求出回归方程，进行相关分析和预测，推算出最终位移值，并与规范允许值相比较，然后根据设计要求确定本工程的监控量测控制值。
3.2警戒值
当监测数据达到管理基准值的70%时，定为警戒值，应加强监测频率。
当监测数据达到或超过管理基准值时，应立即停止施工，分析原因，修正支护参数，待监测数据稳定后方能继续施工。
根据设计要求，按照本工程地质情况及相关规范，提出以下报警值供业主及有关方参考，见表4所示。
表4监测报警值参考表
序号
监测项目
日报警值
累计报警值
1
净空水平收敛
±3mm
±60mm
2
拱顶沉降
±3mm
±50mm
3
地表沉降
±3mm
±30mm
4
地下水位监测
500mm
±1000mm
5
分层沉降
±3mm
±50mm
6
建筑物沉降
±3mm
±30mm
其它未详部分由有关方面（设计、管理、监理、施工、监测）各方共同研究后决定。
具体实施中，将以上述有关警戒值70%作为预警值，此举可为有关单位和部门分析情况和采取制止险情的措施争取到宝贵的时间。
位移管理基准值在地下工程安全监控中有广泛应用，但需要补充说明的是对地下工程而言，位移指标本身的物理意义不够明确，主要是位移指标与埋深、支护、施工等影响因素关系未能很好解决，这方面的研究成果也不多见，因而位移控制指标的制定和应用必须同时考虑以上各种因素，并尽可能同时配合使用位移速率控制指标。
4监测数据处理及信息反馈
4.1监测数据的处理
监控量测资料均由计算机进行处理与管理，当取得各种监测资料后，能及时进行处理，绘制各种类型的表格及曲线图，对监测结果进行回归分析，预测最终位移值，预测结构物的安全性，确定工程技术措施。
因此，对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率（mm）/d等综合判断结构和建筑物的安全状况，并编写周、月汇总报表，及时反馈指导施工，调整施工参数，达到安全、快速、高效施工之目的，同时对监测资料分类归档整理。
⑴数据采集
通过现场监测取得的数据和与之相关的其它资料的搜集、记录等。
有的仪器如测斜仪等需人工读数、记录，然后将实测数据输入计算机，有的仪器（电子水准仪）则自动数据采集，并将测量值自动传输到数据库管理系统。
⑵数据整理
每次观测后应立即对原始观测数据进行校核和整理，包括原始观测值得检验、物理量的计算、填表制图，异常值的剔除、初步分析和整编等，并将检验过的数据输入计算机的数据库管理系统。
⑶数据分析
采用比较法、作图法和数学、物理模型，分析各监测物理量值大小、变化规律、发展趋势，以便对工程的安全状态和应采取的措施进行评估、决策。
在取得足够的数据后，还应根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值，预测结构和建筑物的安全状况。
4.2监测信息的反馈
为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，每次监测必须有监测结果，及时上报监测周报表，并按期向有关单位提交监测月报，同时附上相应的测点位移时态曲线图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。
并根据当前的施工方法修改监测方案，提高监测数据的可靠性和及时性。
监测反馈程序见图4所示。
图4信息反馈程序
根据我单位施工监测的成功经验，我们拟采用《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TBJ108-92）中的Ⅲ级监测管理办法（见图5）并配合位移速率作为监测管理基准，即将允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限，警告值和基准值之间称为注意范围，实测值落在基准值以下，说明结构是稳定的。
对监测数据进行分析，出现下列情况之一时，立即报告，建议暂停施工，并采取措施进行处理。
⑴监测数据有不断增大的趋势；
⑵支护结构变形过大或出现明显的受力裂缝且不断发展；
⑶时态曲线长时间没有变缓趋势。
监测数据分析及信息反馈中需加强以下几个方面：
⑴明确监控量测在施工中有着不可替代的作用，加强重视，强化管理；
⑵监测成果的分析是监测工作的重点，我单位有许多专家给予现场指导；
⑶监测人员要有责任心，细心，耐心，监测要及时与监理、甲方、设计单位联系，共同解决疑难问题。
⑷要逐步健全和完善监测体系，形成监测量测信息化系统，并形成相应的数库管理。
图5Ⅲ级监测管理
5监测管理体系运行及保证措施
5.1人员组织机构及仪器配备
本工程安全等级高，监测控制工作非常重要。
为此，建立专门的监测小组，由项目经理、项目总工程师、监测负责人和监测小组组成，见下一页表所示。
由多人组成现场监控量测及信息反馈小组，成员由多年从事地下工程施工及监测经验的技术人员组成，组长由具有丰富施工经验、具有较高结构分析和计算能力的工程师担任。
组织机构见表5所示。
监测工作开始前组织监测人员应反复阅读监测方案，明确每个人的分工职责，检查各自的资料、记录表格是否齐全。
根据监测工程的规模、特点和复杂程度，确定现场监测人员的数量和结构组成，遵循合理分工与密切协作的原则，建立有监测经验、能吃苦耐劳、工作效率高的现场监测队伍。
表5人员组织表
姓名
职务
职责
吴昭光
总工
审核监测方案，制定施工对策
刘强
监测主管
制定监测方案，分析处理数据
张智东
监测人员
日常监测工作
楚玉凤
监测人员
日常监测工作
监测仪器设备见下表6所示。
表6监测仪器设备一览表
序号
仪器名称
型号
观测精度（范围）
备注
1
水准仪
DINI12
0.3mm
附配套铟钢尺
2
全站仪
徕卡
TCR-402
2"
3
测斜仪
XB338-2
0°-±90°
4
孔隙水压
YH1100
5.2监测体系的保证措施
要保证工程监测的质量，除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外，更重要的还应通过建立明确的责任制和检查校核制度。
为确保量测数据的真实性、可靠性和连续性，特制定以下工作制度和各项质量保证措施：
⑴监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供相关切实、可靠的数据和记录。
⑵测点布置力求合理，应能反映出施工过程中结构的实际变形和应力情况及对周围环境的影响程度。
⑶测试元件及监测仪器必须是正规厂家的合格产品,测试元件要有合格证，监测仪器要定期校核、标定。
⑷测点埋设应达到设计要求的质量。
并做到位置准确，安全稳固，设立醒目的保护标志。
⑸监测工作由多年从事监测工作及有类似工程监测经验的工程师负责，小组其它成员也是有监测工作经历的工程师或测工，并保证监测人员的相对固定，保证数据资料的连续性。
⑹监测数据应及时整理分析，应每天报送一次日报，每周报一次周报。
监测报告应包括阶段变形值、变形速率、累计值，并绘制沉降槽曲线、历时曲线等，及对监测结果进行评价。
⑺检测数据均现场检查、室内复核后方可上报；如发现监测数据异常，应立即复测，并检查监测仪器、方法及计算过程，确认无误后，立即上报给甲方、监理及单位主管，以便采取措施。
⑻各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的测试实施细则。
⑼雨季是施工的不利情况，地下渗水比较严重。
因此雨季在保证正常的监测频率的情况下，应加强一些薄弱环节和主要项目的量测频率，如测斜、应力、等，同时，应根据监测结果，加强一些不利区域的监测，以保证整个工程始终处于监控状态。
⑽开展相应的QC小组活动，及时分析，反馈信息。
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