上海轨道交通6号线监测方案.docx
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上海轨道交通6号线监测方案
上海市轨道交通6号线
巨蜂路、东靖路车站基础施工
（五莲路-巨峰路、巨峰路-东靖路）区间桩基施工
监测方案
上海东亚地球物理勘查有限公司
二零零三年十二月五日
目录
一、前言
二、监测范围的确定及变形预测
三、监测内容的确定
四、测试方法原理及施工手段
五、测试技术要求
六、技术及质量保证措施
七、监测控制值
八、监测频度
九、监测资料的提交
十、监测使用的仪器设备
十一、信息反馈
十二、监测质量控制
十三、附图
十四、编制说明
十五、人员组织
一、前言
（一）、工程概况
上海市轨道交通6号线巨峰路车站位于浦东巨峰路浦兴路交叉口，呈南北向布置，车站中心里程为SK10+621.360，车站基坑总长80m。
车站北接东靖路站区间,南接五莲路站区间。
上海市轨道交通6号线东靖路车站位于浦东东靖路浦兴路交叉口，呈南北向布置，车站中心里程为SK9+511.360，车站基坑总长80.8m。
车站北接五洲大道站区间,南接巨峰路站区间。
两车站主体部分基坑围护均采用SMW工法，基坑深约9米左右，长80米左右，宽约17米左右。
根据周边环境及基坑规模，基坑均属于二级基坑。
五莲路至巨峰路区间线路长960.698米，巨峰路至东靖路区间线路长1110.00米。
其中，。
巨峰路-五莲路区间沿浦兴路中央分隔带走行，线路区间跨越巨峰路、东陆路、利津路。
东靖路-巨峰路线路仍沿浦兴路中央分隔带走行，中央分隔带宽13m，线路区间跨越东高路和东波路。
以上区间沿线地下管线分布较密集，在桩基施工过程中必须进行保护性监测。
（二）监测目的和意义
软土地基基坑开挖及桩基施工监测的根本目的是为了确保在地下工程施工期间支护结构和邻近建筑物、地下管线的安全,通过对施工区域周边土体、水体,以及保护对象的应力、应变参数的监测,验证基坑围护结构设计和基坑开挖施工组织设计的正确性,并通过对工程环境变化因素的趋势分析,对基坑围护体系的稳定性、可靠性、安全性进行预测预报,掌握在施工中不同工况下围护结构的应力和应变,同时根据现场实际情况,科学、合理地调整施工步骤,实现信息化施工管理。
二、监测范围的确定及变形预测
对于深基坑工程，当基坑长度与宽度之比较大时（本基坑约为5:
1）
应在基坑长度方向选择不少于两个断面进行监测，在每个断面上其测量范围应根据初步理论预测的位移影响范围来确定。
根据本工程工勘资料及地下结构体施工的基本情况可知：
地下结构围护墙体深度为20米左右，基坑开挖深度为9米左右，根据土层描述，本工程沿线场地属于桩基工程地质条件良好地段。
在这样的土层中进行桩基施工及基坑开挖，对墙体的稳定性和周围土体的稳定性的影响，根据二维线性有限元分析计算基坑坑底、墙体及墙后土体的位移场，可得到如下结论：
1、土体变形以竖向变形为主，坑外由上向下，坑内由下向上，流变量最大处为坑底。
土体变形影响范围约为2倍基坑深度；
2、墙后土体竖向变形呈不均匀状态，变形最大点为墙后0.7H～1.0H处（H为开挖深度），墙后土体横向变形的影响范围与竖向变形的影响范围基本一致，横向位移量的大小与竖向位移量的多少有关；
3、地下墙体的变形趋向坑内，最大变形处为坑底附近；
4、墙后土体H（H为开挖深度）范围内，地表以下0～6.0米范围的
沉降幅度及不均匀性与地面基本一致；
5、桩基施工对周围环境的影响在2倍桩长范围之内。
根据以上所述，监测范围为距基坑围护深度的2倍及桥墩桩基深度的2倍范围之内，监测点应埋设在变形较大处和变形范围以内。
三、监测内容的确定
选择量测项目的原则
依据《上海地铁基坑工程施工规程》规定，综合以下因素：
1、上海地区地质条件的特殊性及周边环境的特殊性，对安全施工提出了较高的要求；
2、如何合理利用基坑开挖的时空效应。
上海市岩土工程的有关专家集几十年的研究和总结提出了深基坑施工的时空效应问题：
在软土地基进行深基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支撑墙体开挖部分的无支撑暴露时间，与周围墙体、土体位移有一定的相关性。
合理地选择量测项目，通过量测值并结合土体自身的变化规律可以较早的预测基坑的稳定性及变形趋势而达到保护环境的目的。
3、即要了解由工程施工引起的应力和位移场的分布情况，保证工程和周围环境的安全，又要尽可能的节约测量费用。
监测内容
根据以上原则，本工程桩基施工及基坑开挖施工的安全监测应考虑以下内容：
1、周边环境监测
（1）地表沉降监测
在巨峰路车站基坑周边地面上布设6只沉降监测点，编号为DM1～DM6。
（2）地下管线监测
由于线路区间桩基施工区域分布有较多地下管线，所以此项监测内容十分重要。
在施工影响范围内各管线按照点间距10米-20米进行布设监测点。
其中，将根据实际情况布设部分直接沉降监测点。
桩基施工环境监测点示意图分步按承台打桩施工进度提供或附载报表上提供。
本方案仅提供详细管线分布图。
2、基坑安全监测
（1）、变形（沉降及位移）监测：
a、围护墙体顶部沉降监测；
b、围护墙体顶部位移监测；
在巨峰路车站基坑围护墙顶部设置沉降位移监测点10只，编号为W1-W10。
c、墙体的水平位移监测（测斜）；
墙体的水平位移监测是检验围护墙体侧向变形情况的重要手段，本次在巨峰路车站基坑围护墙体内布设4只测斜监测点，编号为CX1-CX4。
（2）、应力量测
在巨峰路基坑的支撑上共安装3组应力监测点，编号为Z1-Z3。
（3）、基坑周围土体地下水位测试
在巨峰路基坑外布设2只地下水位监测孔，编号为SW1、SW2。
各项监测布点情况参照附图1。
四、测试方法原理及施工手段
（一）测试方法
1.地表、管线、围护墙体顶部沉降监测
[方法]：
采用独立高程系统，在远离施工区域100米以外的稳定区域设置两组水准点：
H1、H2及H3、H4，采用高精度水准仪按国家二等水准测量规范往返求出该四点高差，令H1高程为3.000米，则H2、H3、H4的高程可求得。
该四点即为本工程变形监测的高程基准点，各监测点的高程是通过高程基准点形成的一条二等水准闭合线路，由线路中的工作点来测定各监测点高程。
各监测点的初始值取三次观测平均值。
2.地下管线、围护墙顶位移监测
[方法]：
采用轴线投影法。
对某条管线或围护体的某条边，在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，在该条观测边上的各测点设置占板，由经纬仪在占板上读取各监测点至AB基准线的垂距E，各变形监测点初始值E均为取两次平均值。
或用全站仪测量坐标。
3．围护墙体测斜
对基坑开挖阶段围护体系纵深方向的水平变位进行监控，从而根据地层移动理论和长期大量的工程经验、公式分析得出围护结构的安全性和可靠性，并结合土体位移、基坑外环境监测数据分析，进而预测坑外地面隆沉程度及其影响范围。
[方法]：
测斜孔埋设方法一：
在围护墙体施工时预先将PVC测斜管绑扎在围护墙体的H钢上，下端烧上小钢块托上，部分地方用钢筋绑上，防止压碎和滑掉。
上端用盖子盖好，接头处用防水胶带密封，防止泥浆侵入，随H钢一起插入土中，PVC测斜管埋深与围护墙体H钢相同，PVC测管绑扎时使测斜管的一对槽平行或垂直于基坑边线。
测斜孔埋设方法二：
对于部分地方来不及安装的地方，同埋设水位管时一起用小钻机打孔埋设。
测量仪器：
英国岩土仪器公司的MK4测斜仪，精度为0.1毫米。
测量方法：
在基坑开挖前用测斜仪自下而上每0.5米量测位移，连续测两次，确定初始值。
基坑开挖后定期每0.5米量测，数据经计算机专用软件处理，计算出与初始值比较自上而下每0.5米的水平位移量,结合孔口经纬仪实测位移值,计算围护墙体及土体水平位移变化曲线。
4．地下水位测量
[方法]：
测点埋设：
在基坑边线外2～4米处埋设坑外水位监测孔，埋设时先用小钻机成孔，深度为10米，然后埋设PVC水位管，埋设时在过滤部分外面填沙或砾石，使滤头容易渗水，管子与孔壁间隙用膨润土填实，保证接管处不漏水。
测量仪器：
英国岩土仪器公司水位计。
测量方法：
降水前测得各水位孔孔口高程及各孔水位面到孔口高度，在计算求得各水位孔水位标高，初始水位为连续两次均值。
每次水位与初始水位标高比较即为水位累计变化量。
监测过程要求定期测量孔口标高，以纠正孔被压而使孔口标高变化。
5.钢支撑轴力测量
[方法]：
测点埋设：
在钢支撑表面安装应力计，然后把导线引到安全位置。
测量仪器：
中科院VW－01振弦仪。
测量方法：
用振弦仪测定各反力计的频率，根据转换公式求得各轴力值，计算时考虑温度影响。
（二）施工手段
1．监测设备安装顺序
各监测设备、仪器的安装随工程施工的顺序而开展，基本按如下顺序进行：
（1）在工程正式施工前埋设好地下管线及地面环境的变形监测点；
（2）围护墙体施工时同步埋设墙体测斜孔；
（3）围护墙体及坑内外加固施工完成后，钻孔埋设坑外的水位孔；
（4）围护墙顶的圈梁浇捣时，同步埋设墙顶的沉降、位移测点；
（5）支撑施工时，埋设应力计，并测出初读数；
（6）桥墩桩基及基坑开挖施工前应测出各测试项目的初始值；
（7）测点及设备安装好后，应做好标记，加强测点的保护工作，提高测点的成活率。
2．测试手段
（1）水平位移及沉降监测：
采用经纬仪用视准轴偏离法或小角法实
施水平位移测试；用水准仪按二等水准闭合导线方法测试沉降。
（2）采用测斜仪进行墙体的位移测试。
（3）采用频率仪进行轴力的测试。
（4）采用电感应水位测试仪加水准仪进行水位测试，其中水准仪用于量测水位管顶的绝对标高，管顶标高应定期检查。
3．施工期间保证周边环境和基坑安全的应急措施
监测的最终目的是为了整个工程的顺利完成；施工期间，怎样才能保证周边环境和基坑本身的安全，是能否达到这一目的的关键所在；而监测信息能否尽快反馈到施工中并及时指导施工，是能否保证周边环境和基坑本身安全的关键。
（1）地下管线的保护：
当地下管线沉降速率较大或不均匀沉降比率较大时应及时通知业主并建议业主采取措施对地下管线进行保护。
（2）基坑围护体的保护：
基坑围护体的变形随开挖深度的增加而不断地增大，当变形值达到报警值时，应采取措施，如及时调整施工步序或在变形较大处增加临时支撑或覆土等。
五、测试技术要求
依据中华人民共和国《工程测量规范》及《上海地铁基坑工程施工规程》，并结合工地的具体情况，制定如下技术要求：
1、沉降和位移测试的闭合差按中华人民共和国《工程测量规范》中的二等执行；
2、监测点埋设结束后，及时绘出正规的测点位置图；
3、沉降测试采用闭合路线；位移测量采用视中线法；
4、各项监测点埋设完毕且稳定后，初始值测试应不少于三次，并取其三次稳定值的平均数作为原始基准数据；
5、所有测量器材及测量仪器在测量前必须经过检定；
6、测量器材及测量仪器运至测量现场后必须进行检查校正，以保证设备完好；
7、在监测过程中要加强对现场测点的保护，发现问题及时与施工单位取得联系，若有因施工不慎损坏测点，应当尽最大努力进行补救。
对于被损坏而无法进行补救的测点，应及时发出工程联系单，告知各方认可；
8、当监测数据超出所要求的报警值时，及时分析原因，提出合理化建议供有关方参考。
9、施工单位应注意监测点的保护，并提供详细的施工进度计划。
六、技术及质量保证措施
监测是施工的眼睛，监测工作为信息化施工提供准确的数据。
为保证真实、及时、准确地做好监测数据预报工作，监测人员首先要对工作环境、工作内容做到心中有数，这样才能主动、积极有的放矢地做好工作。
我们要求监测人员：
（一）要了解工地周围环境和地质地层情况；
（二）要了解围护结构和基坑开挖施工概况；（三）要了解监测内容的预计变化值及变化规律；（四）要结合现场工况来分析监测数据，一旦数据变化异常时，能及时提出问题。
同时我们还将从以下八个方面抓好监测的质量管理工作。
1、精心组织施工
施工前摸清基地周围的情况，特别是地下管线的准确位置，按照规范进行各类监测点的埋设。
如测斜管埋设时，管子内壁中的十字槽必须一组平行于基坑，另一组垂直于基坑；各类需要钻孔埋设的监测点，须经多次孔壁冲水浇捣，保证埋压密实，保证测点的可靠性。
再如，监测数据的采集必须严格按照各种测量规范及仪器操作规程进行，并进行检验或复合。
2、落实保证措施
对于水准测量点，应设立相应的的参考点。
参考点一般设在远离现场的合适位置，保证参考点的稳定性，场内的监测点高程定期与参考点联测，以掌握场内各测点的绝对高程变化量，以便对场地变化心中有数。
3、做好监测点的保护工作
监测点是获取第一手资料的载体，监测点的保护是做好监测工作的前提。
工地施工单位多，人员多，给测点保护带来一定困难。
为加强监测点的保护，我们坚持做好以下几点：
争取业主和施工总包方的支持，要求各施工单位和施工人员加强对监测点的保护；与各施工单位协调好关系，争取方方面面的配合；对重要的监测点加以保护，并在监测点上做好醒目标志；加强工地巡视，发现问题及时解决。
4、实施跟踪监测
跟踪施工过程，实行全过程监测，对重要地段和重要施工阶段根据需要随时监测，不遗漏监测信息。
5、认真整理数据
对采集到的各类监测数据及时进行计算机处理，对变化较大的数据要进行复核，即重新采集数据，重新进行计算，保证数据的真实性。
6、密切配合工况
根据现场施工过程，随时记录施工工况，根据工况变化调整监测频率，结合工况分析监测数据，增强数据的可靠性。
7、严密控制速率
速率变化是环境变化的重要信息，是监测单位提供报警的重要依据。
严密控制速率，首先要掌握速率变化的规律和不同施工阶段、施工区域的速率变化安全值，做到心中有数。
一般讲地表沉降或位移的变化速率是随开挖深度而逐步增加的，在没有加固过的土体中，开挖越深或开挖面越大，周围土体的变化速率也越大，但在加固过的土体中，开挖越接近加固区，变化的速率趋向小值。
因此土体变化速率与开挖空间，开挖时间有密切的关系，监测单位应将速率变化的情况反馈给施工单位，调整施工工艺，控制施工节奏。
如果发觉速率有超常规现象，就应立即报警。
8、及时报警
当数据变化超常规时，不管是否有合理的解释，都应该提出报警，报告业主和总包方，组织专家对情况进行分析。
以确保安全施工。
其中，地下管线沉降位移累计变化量报警值为±10mm，日变化量报警值为±3mm；水平位移累计变化量报警值为±10mm，日变化量报警值为±3mm。
基坑各监测项目的报警值由设计方提供。
七、监测控制值
根据《上海地铁基坑工程施工规范》和设计方要求确定。
八、监测频率及时间安排
监测是施工的眼睛，必须随施工需要实行跟踪服务。
本工程场地条件差，为确保安全，需采取多种施工措施。
监测点的布置立足于随时可以获取全面信息。
监测频率必须随施工需要实行跟踪服务，每次测量要注意轻重缓急，靠近施工面实施对场地影响较大的施工，要加密监测频率直至跟踪监测，远离施工面的，可以适当降低监测频率。
具体监测频率及时间安排初步计划如下：
（1）围护施工前：
周边环境测读初始值（取连续测量3次的平均值）；
（2）基坑桩基施工期间：
1次/7天
（3）区间桩基施工期间：
2次/1天
（4）围护墙施工期间：
1次/2天；
（5）基坑开挖0～５m：
1次/2天；
（6）基坑开挖5～9m：
1次/1天；
（7）基坑开挖9m～浇垫层：
2次/1天；
（8）浇好垫层～浇好底板：
1次/2天；
（9）浇好地板～100天内：
1次/10天。
备注：
如果施工监测出现报警值或高危险值，根据各方协调适当加密监测频率，必要时应采取跟踪监测。
九、监测资料的提交
1、监测工作提交的成果包括日常报告、阶段报告、竣工报告。
2、日常报告当日提交监测速报，次日提交包括数据、表格和变化曲线的正规报告。
3、每一施工阶段结束后一周提交一份阶段报告。
4、全部工程结束后一个月，提交竣工报告。
十、监测使用的仪器设备
仪器名称
型号
产地
数量
精度
水准仪
WILDNA2
瑞士
1
0.3MM/KM
经纬仪
WILDT2
瑞士
1
1〃
全站仪
TC2002
瑞士
1
1mm1mm×DPPM
测斜仪
MK4
英国
1
0.1MM
水位仪
MODEL2400
英国
1
1MM
频率仪
VW-1
中科院
2
0.1HZ
十一、信息反馈
本监测方案采用计算机半自动监控与手动测试相结合的方式，既以计算机对大量的测试数据进行综合计算，结合施工工况，分析测试数据的准确性和监测对象的安全性，然后将监测数据及时提供给现场施工单位和其它相关单位，同过多方分析会诊，才能得出正确的结论，真正实现信息化施工。
十二、监测质量控制
1．在测量工作开始之前，对所要使用的测量仪器进行全面的检查和
鉴定，保证仪器正常工作。
2．工作时固定人员，固定仪器，以减小误差提高精度。
3．加强监测全过程的质量检查监督，做到有人监测就有人检查，提交监测资料须经过自检、互检、专检无误后提交有关各方。
十三、附图
1、区间线路桩基施工监测点位图（附图1、附图2）
2、基坑监测点平面布置图（附图3）
十四、编制说明
编制方案的基本依据是
1、《城市测量规范》（CJJ8－15）
2、《上海市岩土工程勘察规范》（DBJ08-37-84）
3、《上海市地铁基坑工程施工规程》
4、设计图纸
十五、人员组织
本项目实行项目经理负责制，在施工前由公司总工办及综合办负责成
立本监测工程的项目经理部，由项目经理组织人员进场施工。
对现场施工人员的要求：
1、各监测项目必须由专人负责测量，不许随意变更测量员；
2、项目经理及技术负责必须有一人驻守施工现场；
3、测量员必须具有专业测量资格上岗证书。
施工人员网络图
项目经理
技术负责及施工
施工员
施工员
施工员
升级会员 