施工监测方案.docx

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施工监测方案

施工监测方案

地铁工程

承包单位：

某有限公司合同号：

000000005

监理某有限公司编号：

施工组织设计/方案报审表A3.1

致江苏盛华工程监理咨询有限公司（监理单位）：

兹报验：

□1标段工程施工组织设计

□2（子）单位工程施工组织设计

□3特殊工程施工方案

4施工安全监测分部（子分部）/分项（专项）工程施工方案

□5（施工用）大型机械设备使用方案

本次申报内容系第1次申报，申报内容项目经理部/公司技术负责人已批准。

附件：

施工组织设计/方案。

承包单位项目经理部（章）：

项目经理：

日期：

项目监理部签收人姓名及时间

承包单位签收人姓名及时间

监理审核意见

项目监理部（章）：

总监理工程师：

日期：

建设分公司分管部门审核意见：

部门经理：

日期：

标段安全风险控制方案质安部审核意见：

部门经理：

日期：

建设分公司总工审核意见：

总工：

日期：

总公司审批意见：

分管建设领导：

日期：

注：

1、总公司分管领导审批标段、（子）单位工程施工组织设计、安全风险控制方案，建设分公司总工审批特殊工程施工方案；土建安装部（设备部）部门经理审批分部工程施工方案；总监理工程师审批分项（专项）工程施工方案；

2、本表与审核单同时使用。

一式三份，审批后土建安装部（设备部）、监理单位各留一份，退承包单位一份，安全生产文明施工方案呈报四份，审批后质安部留备一份。

某地铁工程

承包单位：

某有限公司

监理单位：

某有限公司编号：

审核单B1.13

监理意见

审核意见：

专业监理工程师：

日期：

审核意见：

总监代表：

日期：

中心意见

审核意见：

中心负责人：

日期：

建设分公司意见

分管部门审核意见：

项目工程师：

部门副经理：

日期：

相关部门审核意见：

经办人：

部门副经理：

日期：

合约预算处意见

审核意见：

经办人：

日期：

注：

测量、检测、监测方案需要地铁相关中心签署意见。

变更、预付款、暂计量需要计材部签署意见。

安全方案需要质量安全部签署意见。

某地铁二号线工程土建施工

施工安全监测方案

编制人：

审核人：

批准人：

有限公司

地铁十号

某年某月

1工程概况

1.1简要工况

某地铁二号线标段包含某某东站与某某大道站基坑工程及【中间风井～XX大道站】与【XX大道站～XX东站】区间盾构工程，本工程位于XX路过江隧道江北出口以北。

两个车站围护结构采用地下连续墙型式，支撑系统均采用第一道为砼支撑、以下为钢支撑的型式；其中X东站车站长522m、宽22.1m，车站基坑深度16m左右，为X地铁X号线和X号线的交汇站；X大道站长202.2m，宽19.6m，开挖深度约16m。

区间采用土压平衡盾构机进行盾构法施工，【中～滨】区间总长约570.655m，双线1141.31延m，【X～X】区间总长约622.3m，双线1244.6m。

1.2地质概况

（1）工区水文地质概况：

1）地表水

场地南侧端头靠丰字河,水面宽度20.25m,水面标高5.52m,水深0.8m。

2）潜水

潜水含水组主要为①层人工填土层、浅部全新世冲淤积成因粘性土（②-1b2-3、②-2b4）及中部砂性土（②-3d2、②-4d1、②-4d1-2）。

潜水稳定水位埋深1.50m-4.90m，高程为5.44-7.43m（吴淞高程）。

浅部微承压水含水组主要为漫滩相全新世沉积土层②-2c-d2-3、②-3c-d2、②-4c1、②-4c2层，深部微承压水含水组主要为漫滩相底部沉积砂性土②-5d1、②-5d1-2层，及上更新统冲洪积土层浅部微承压水稳定水位埋深1.76-2.36m，相应标高为4.80-5.39m，地下水位年变幅0.50m左右，渗透系数在8.4E-04cm/s～9.95E-03cm/s，属弱透水层；深部承压水稳定水位埋深2.70m，相应标高4.98m。

粉土层微承压水水头高，基坑开挖到底后抗水头安全系数不足，须降低此层微承压水水头。

（2）工区工程地质评价：

1）拟建场地稳定性好，适宜本工程建设。

2）表层分布有厚度较大的素填土，对路基和基坑开挖有一定影响。

3）软土层对地下车站施工时有一定影响。

4）场地分布有可液化土层②-3c-d2、②-2c-d2-3层，液化等级为轻微。

5）有明塘未经清淤即进行施工，基坑围护及导墙施工时易坍塌，注意加强围护，宜分层均匀开挖，及时支撑，严禁超挖。

1.3相关参建单位

建设单位：

X地下铁道有限责任公司；

勘察单位：

X岩土勘察设计有限公司；

设计单位：

X第一勘察设计院集团有限公司；

X市隧道工程轨道交通设计研究院、

X省交通规划设计院有限公司联合体；

总承包：

X有限公司；

监理单位：

X有限公司。

2监测目的

基坑开挖及降水时，由于土体的应力条件发生变化，导致基坑周围土体发生位移及相应的地面变形，同时基坑支护体系也受到侧向水土压力的作用而产生内力和变形。

为保证基坑施工安全以及对邻近建筑物的保护，实现信息化施工，必须在施工过程中对支护体系内力和变形、基坑周围土体变形、地下水位变化及道路沉降等进行监测，发现问题时可以及时制定相应对策，确保施工安全。

将现场监测数据用于信息化反馈优化设计，可以达到安全、合理、施工快捷的目的。

此外，通过对土体、支护结构等的监测，及时判断和掌握上述工程施工后结构与土体的稳定状态，以及时调整支护设计参数和施工工艺方法。

通过将前一阶段的监测数据与设计值对比，分析所采取技术措施的可靠性。

发现问题时可以及时制定相应对策，启动应急措施，确保施工安全。

3监测编制依据和原则

3.1监测编制依据

（1）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；

（2）《地下铁道工程施工及验收规范》（B50299-1999）；

（3）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；

（4）《工程测量规范》（GB50026-2007）；

（5）《建筑变形测量规范》（JGJ/T8-2007）；

（6）X市建设工程深基坑工程管理办法；

（7）X地铁工程监测要求；

（8）X地铁X号线工程相关设计资料。

3.2监测设计原则

1、系统性原则

所设计的监测项目有机结合，并形成整体，测试的数据相互能进行校核；在施工工程中进行连续监测，确保数据的连续性；确保所测数据的准确、及时；利用系统功效减少监测点布设，节约成本。

2、可靠性原则

设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法；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、关键部位优先、兼顾全面的原则

对围护体中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测；

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；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。

围护桩水平位移和支撑轴力是主要监测项目，因为它们能综合反映支护结构的变形和受力情况，直接反映基坑支护结构的稳定情况。

4、与施工相结合原则

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；结合施工实际调整监测点的布设位置，结合施工实际确定测试频率。

5、经济合理原则

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；监测点的数量，在确保安全的前提下，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。

4基坑施工监测与精度要求

4.1监测内容

根据有关规范、设计要求结合工程地质条件及周围环境条件，对珠X站及X大道站基坑在施工期间提出以下监测内容：

（1）基坑内外观察；

（2）基坑周边地表沉降监测；

（3）墙顶水平（垂直）位移；

（4）墙体的侧向变形；

（5）地下水位监测；

（6）支撑轴力；

（7）墙体结构内力；

（8）建（构）筑物沉降；

（9）地下管线沉降监测；

（10）铬构柱竖直位移。

4.2测点布置与量测

根据监测设计原则在保证基坑安全的前提下，尽可能减少监测项目，以求经济。

每天对施工现场进行巡视，对施工条件的改变和事故隐患进行观察、分析和记录。

4.2.1基准点的布设、测量方法及精度要求

4.2.1.1水准基准点

1、点位布设

沉降类监测点分三级布设，即基准点、工作基点、观测点。

沉降监测基准点布设于基坑开挖影响区外，距基坑边不小于3倍基坑挖深，一般为开挖边界60米之外。

优先考虑设立在基础好，沉降稳定，便于施测与保存，稳固的永久性建筑物上，也可以埋设于在变形影响区域外的基岩或原状土层上，通常采用墙上水准点，每个监测工区周围拟布设4个基准点。

工作基点的选取应视观测点与基准点的距离而定，初步确定为每个基准点联测3个工作基点。

工作基点应根据土质状况决定，可埋设1.0米左右深度的混凝土标石。

应结合整个基坑的沉降工作进行，统一进行沉降监测基准点和工作基点的布置。

监测点的布设应结合地质条件、埋深和结构特点、支护类型、开挖方式以及环境状况等因素综合考虑。

2、测量方法与精度

各基准点应组成闭合水准路线，按照二等水准测量方法进行施测。

选用索佳B20精密水准仪配测微器，仪器标称精度±0.3mm/km。

在观测前对所用的水准仪和水准尺按照有关规定进行检定，在使用过程中不得随意更换。

根据《工程测量规范》GB50026-2007、《建筑变形测量规程》JGJ/T8-2007、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）等有关规范的要求，结合我单位经验，沉降监测观测方法按二等水准测量技术要求作业，按照先控制后加密的原则作业，沉降监测控制网的主要技术要求见下表。

表1垂直位移监测控制网的主要技术要求

项目

相邻基准点高差中误差（mm）

每站高差中误差（mm）

往返较差，附合或环线闭合差（mm）

检测已测高差之较差（mm）

观测方法及技术要求

要求

±1.0

±0.30

按国家二等水准测量技术要求作业

注：

n为测站数。

4.2.1.2平面控制基准点

由于水平位移类监测每次至少要同时使用两个基准点，所以必须保证每次使用的两个基准点相对位置关系及设站控制点的绝对位置固定。

每次观测前应对基准点进行检核，确认稳定后方可进行监测点的观测工作。

平面坐标系统与施工坐标系统尽量统一，对于部分可以直接采用的施工控制点可以纳入监测平面控制网。

1、点位布设平面控制点可布设成强制对中观测墩，如下图所示：

图1观测墩埋设示意图

后视点可以采用远处某一固定清晰目标作为永久标志，但必须要有两个以上可设站的备用后视点，以防后视目标被破坏或移动。

即任意观测墩至少要有两个以上可以联测的其它观测墩或其它平面控制点。

2、测量方法与精度

平面控制测量采用一级平面控制网（《建筑变形测量规范》），其技术要求应符合下表规定：

表2平面控制网的主要技术要求

级别

平均边长（m）

角度中误差（″）

边长中误差

（mm）

最弱边边长相对中误差

一级

200

±1.0

±1.0

1：

200000

二级

300

±1.5

±3.0

1：

100000

三级

500

±2.5

±10.0

1：

50000

4.2.1.3基准点复测机制

本标段处软弱地基范围，软弱地基的稳定与地下水位的变化对变形监测成果影响明显，为了确保监测成果的可靠性与稳定性，需要定期对基准点进行复测检核，及时修正起算数据。

1、基准点的起算点与施工测量起算控制点重合，每月进行一次测区范围内的基准点复测工作，对有明显移动或沉降的点位及时修正其坐标与高程值；

2、基准点复测采用A级（精度最高，稳定性最好）仪器设备，由有丰富大地测量经验的测量工程师负责；

3、及时与第三方监测及业主测量队交流沟通，对其基准控制点复测过程中发现的异常变化点位进行针对性的复测；

4、监测过程中强化相对监测措施，通过相对变形量的变化反应监测对象的形变规律，可以有效预防基准点整体异变产生的监测误差。

4.2.2基坑周边地表下沉监测

1、测点布置与埋设

沿基坑周边每隔20～30m设一地面沉降观测断面，每个断面布设5个沉降观测点，间距分别为5m、5m、10m、10m（详见附图）。

沉降测点的位置先用全站仪在地面上放样，埋设时先用钻在地表钻孔，然后放入沉降测点，测点一般采用Ф20～30mm，长200～300mm半圆头钢筋制成。

测点四周用水泥砂浆填实。

珠江东站拟布设36个断面，每断面5个沉降点，共计180个；

滨江大道站拟布设20断面，每断面5个沉降点，共计100个。

2、监测方法

①沉降值计算

观测方法采用精密水准测量方法。

基点和附近水准点联测取得初始高程。

观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，如超过时，应重读后视点读数，以作核对。

地表监测基点为标准水准点（高程已知），监测时通过测得各测点与水准点（基点）的高程差ΔH，可得到各监测点的标准高程Δht，然后与上次测得高程进行比较，差值Δh即为该测点的沉降值。

即：

ΔHt（1,2）=Δht

（2）-Δht

（1）

在条件许可的情况下，尽可能的布设水准网，以便进行平差处理，提高观测精度，然后按照测站进行平差，求得各点高程。

②数据分析与处理

Ø时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图，根据沉降规律判断围岩稳定状态和施工措施的有效性。

Ø当位移——时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析。

预测最大沉降量。

Ø作横断面和纵断面沉降槽曲线，判断施工影响范围、最大沉降坡度、最小曲率半径、土体体积损失等。

3、监测精度要求

按国家二等水准测量精度要求进行沉降监测。

观测仪器采用DSZ2+FS1精密水准仪，配铟钢标尺进行沉降监测。

高程控制测量及首次沉降观测采用往返测或单程双测站观测方式，其他各次沉降观测可采用单程观测。

视线长度小于50m，前后视距差小于2m，视线高度大于0.3m。

为便于校核，观测基准点数量不应少于两点，且应设置在施工影响范围以外。

表3二级水准测量执行技术标准

等级

仪器类型

视线长度

前后视距差

任一测站上前后视距差累积

视线高度（下丝读数）

二等

DSZ2

≤50m

≤1.0m

≤3.0m

≥0.3m

表4测站观测限差标准

等级项目

基、辅分划读数差

基、辅分划所测高差的差

二等

0.5mm

0.7mm

4.2.3围护墙顶水平（垂直）位移

1、监测目的

围护结构墙顶水平位移由支撑施工前挖土引起的变形和支撑杆件压缩带来的变形两部分组成。

挖土引起的支护结构变形位移量主要取决于围护结构本身的钢度和支撑施工前的挖土深度，支撑杆件压缩引起的变形位移量取决于作用在围护结构上的水土压力和支撑材料的刚度。

过大的水平（垂直）位移会影响到基坑内主体结构的施工空间及周围环境安全。

所以，围护结构墙顶水平（垂直）位移监测为必测项目。

通过监测位移量必要时调整基坑开挖顺序和速度、反算地层的水土压力，确保基坑和周围环境的安全，并对测斜观测计算结果进行校核。

2、测点布置与埋设

根据本工程的特点，水平位移监测点一般布置在围护结构墙顶等较易固定的地方，而且真实反映基坑侧向变形，测点间距为15米左右，根据施工部位不同而分别进行布置。

其中，X东站拟布设68个断面，每断面1个墙顶位移点，共计68个；X大道站拟布设20个断面，每断面1个墙顶位移点，共计20个。

详见附图。

水平、垂直位移监测点共用一点，埋设在围护结构桩（墙）顶，并在施工现场进行保护和标志。

具体采用φ12mm螺纹钢在浇灌压顶梁同时嵌入压顶梁内，待混凝土凝固后，标志中心加锯十字丝（如图2所示），以便位移监测。

图2墙顶水平位移点位埋设示意图

3、监测方法与原理

垂直位移参照地表沉降监测。

水平位移监测采用的方法依据现场情况，测定特定方向上的水平位移拟采用视准轴线法、小角法等；测定监测点任意方向的水平位移拟采用控制网法、极坐标法等。

作业前应对使用的基准点和工作基点的稳定性进行检测。

其中小角度法测量原理如下。

在选定的水平位移监测控制点上安置全站仪，精确整平对中，瞄准另一端的水平位移监测控制点作为起始方向，依次按方向观测法测定两监测控制点间的水平位移监测点与测站连线偏离起始方向的角度，以所测角值作为计算变量（测站点到后视监测控制点的水平距离值由全站仪测出后作为定值），从而计算出监测点沿垂直于起始方向的位移。

图3小角法测量示意图

小角法偏移量计算公式：

Q=A/P″·L

Q—偏移量（mm）

A—观测点的小角值（秒）

P″—常数206265（秒）

L—基准点至观测点之间平距（m）

通过各次偏移量的比较计算出水平位移量；

将第一次位移观测值作为各位移观测点的初始值。

以后将每次观测值减去上次的观测值得到本次位移量，减去初始值得到总位移量。

位移变化量以基坑坡顶为标准，向基坑位移，其值为“-”反之为：

“+”。

监测埋设的监测点稳定后，应在基坑开挖前进行初始值观测，初始值一般应用全站仪独立观测3次，3次观测时间间隔尽可能的短，3次观测值较差满足有关限差值要求后，取3次观测值的平均值作为初始值。

水平位移监测以初始值为观测值比较基准，水平位移变形监测应视基坑开挖情况即时开始实施。

4、测量精度要求

位移观测仪器读数最小至0.1mm，点位相对中误差1mm。

具体的方向观测法限差（″）如下：

表5观测法限差

仪器

类型

测回数

两次照准目标读数差

半测回归零差

一测回内2C互差

同一方向值各测回互差

DJ1

2

4

5

9

5

观测方式采用DJ1型全站仪水平角观测两测回。

4.2.4墙体侧向变形

（1）监测目的

基坑墙体侧向变形与其地层性质、几何尺度、支护形式、施工程序、施工方法及周围环境等因素密切相关，其侧向变形观测是基坑开挖和支护施工过程监测中极为重要的环节，是准确掌握基坑支护运用状况的关键手段。

（2）测点布置与埋设

根据规范与设计要求，围护结构变形监测孔埋设于围护桩或连续墙体内，孔间距20～30m，测点间距0.5～1.0m。

X东站拟布设36个断面，每断面1根测斜管，每管深度30米，共计1080米；X大道站拟布设20个断面，每断面1根测斜管，每管深度30米，共计600米。

其埋设示意图如下。

图4－1测斜管埋设示意图

图4－2测斜管埋设现场

首先在预定位置设置直径为70mm的PVC测斜管，管内有互成90°的四个导槽，使其中一对互成180°的导槽与土体变形方向一致（与基坑边垂直），上下用盖子封好。

（3）监测方法与原理

侧斜仪是一种可精确测量沿垂直方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪。

当测斜管深埋于稳定土层中或围护桩（墙）体内时，则各点位移可根据测读点间的倾角和距离换算出来。

测斜仪测试原理如下图所示，深层水平位移采用测斜仪施测。

测量时放入带有导轮的伺服加速度式测斜仪沿导槽滑动，由于测斜仪能反应出测管与重力线之间的倾角，因而能测出测斜仪所在位置测管在土体作用下的倾斜度θi，换算成该位置测斜仪上下导轮间（或分段长度）的位置偏差Δd:

Δd=Ls0inθi

式中，L为量测点的分段长度（一般为0.5m）。

自下而上累加可知各点处的水平位置：

d=ΣLsinθi

与初值相减即为各点本次量测的水平位移。

图5测斜仪测试原理示意图

观测时的具体步骤如下：

①将测头导轮卡置在预埋测斜导管的滑槽内，轻轻将测头放入测斜导管中，放松电缆使测头滑止孔底，记下深度标志。

当触及孔底时，应避免过分冲击。

将测头在孔底停置约5分钟，使测斜仪与管内温度基本一致。

②将测头拉起至最近深度标志作为测读起点，每0.5m测读一个数，利用电缆标志测读测头至测斜管顶端为止。

每次测读时都应将电缆对准标志并拉紧，以防止读数不稳。

③将测头调转180°重新放入测斜导管中，将测头滑到孔底，重复上述步骤在相同的深度标志测读，以保证测量精度。

通常采用正反测量的目的是为了提高精度，导轮在正反向滑槽内的读数将抵消或减小传感器的零偏和轴对准所造成的误差。

④现场测读记录

差值=读数E-读数W

注：

E表示上导轮方向，W表示上导轮调转180°的方向，差值表示在该测点0.5m测管的水平位移的2倍。

⑤测斜曲线

将在围护结构中同一测斜管的不同深度处所测得的累计变位值点在坐标纸上连接起来，从而得到位移—历时曲线，孔深--位移曲线，当水平位移速率突然过分增大是一种报警信号，收到报警信号后，应立即对各种量测信息进行综合分析，判断施工中出现了什么问题，并及时采取保证施工安全的对策。

（4）监测精度

测斜仪的系统精度不低于0.25mm/m，分辨率不低于0.02mm/500mm。

4.2.5地下水位观测

1、监测目的

基坑周边地下水位较高时，围护结构止水能力的优劣，对相邻地层和房屋的沉降控制至关重要。

故基坑降水期间，应观测坑外地下水位的升降情况。

2、测点布置与埋设

珠江东站拟布设10个断面，每断面1根水位管，每管长20米，共计200米；滨江大道站拟布设12个断面，每断面1根水位管，每管长20米，共计240米。

水位管与孔壁之间的孔隙下部用细砂填实，上部用黄砂、水泥和膨胀剂填实。

如下图所示。

图6水位观测孔埋设示意图

3、监测方法与原理

量测水位时，采用插入式水位计测出管内相对水位高度，通过与孔顶标高相减，得出孔内水位高程。

及时将监测信息第一时间反馈给施工单位，以便施工单位能根据降水效果等采取相应的施工措施。

4、监测精度要求

地下水位量测精度不宜低于10mm。

4.2.6支撑轴力测试

1、测量目的

围护结构开挖过程中，可通过在结构内部或表面安装应变计或应力计，测试并掌握结构开挖及施工过程中的支撑情况。

2、监测仪器与计算方法

（1）对于钢筋混凝土支撑，采用钢筋应力计（钢筋计）或混凝土应变计进行量测；对于钢结构支撑，采用轴力计进行量测。

根据相关规范条例及工程要求，轴力计、钢筋应力计等必须经过严密的技术处理措施：

出厂鉴定——实验室鉴定——现场安装检测——测量——数据整理。

其中测量采用频率计，测得应力计或轴力计的即时频率。

（2）计算方法

1）砼支撑中单个钢筋应力计受力的计算公式如下：

式中：

N1——某一施工阶段时钢筋受力（kN）；

K1——钢筋计受拉时的灵敏度系数（kN/Hz2）

fo——钢筋计初始频率（Hz）

fi——某一施工阶段时钢筋计的频率（Hz）

测得的砼支撑四角上的钢筋应力计的受力后取均值作为整个砼支撑的受力数据。

2）钢支撑应力计算一般公式为：

P＝K·ΔF+B

式中：

P—所受荷载值（KN）

K－仪器标定系数（KN/F）

ΔF－输出频率模数实时测量值相对于基准值的变化量（F）

B－仪器的计算修正值（KN）

3、测点布设与安装

1）点位布设

对于砼支撑，根据设计要求，选择轴力较大处布置，每一个支撑断面上布置四组钢筋计，对称安装在混凝土支撑的主要受力钢筋上，如下图；对于钢支撑采用反力计（轴力计）测试。

珠江东站拟布设21个断面，每断面4层支撑，第一层为钢筋混凝土支撑，2～4层为钢支撑，每断面需钢筋应力计1组4个，钢支撑反力计4个。

共计钢筋应力计84个，钢支撑反力计63个；滨江大道站拟布设11个断面，每断面4层支撑，第一层为钢筋混凝