顶管监控量测方案.docx

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顶管监控量测方案

玉溪中心城区排水管网改扩建工程（二阶段）

顶管工程

监控量测方案

编制：

审核：

批准：

玉溪中心城区排水管网改扩建工程项目经理部

2014年8月

1.工程概况

1.1工程简况

玉溪市中心城区排水管网改扩建工程，属于市政项目，本项目的实施将进一步完善补充城市排水管网系统，提高城区污水收集率，进一步减少城区污水对县城水体的污染，使流域生态与旅游环境得到改善，环境效益明显，建设本项目是十分必要和紧迫的，提升城市形象，维护广大人民生命财产安全具有重要意义。

本工程顶管项目，起点塔大道西南侧（玉溪师院东门对面），终点至红塔大道西北侧（政法小区旁）。

管道全长290m，管径DN3000，全段设置两个工作井（建议中间设置一个接收井能把顶管机机头取出来）。

顶管坑采用钻孔灌注桩作为基坑的维护体系，高压旋喷桩止水幕体系，逆作法施工。

工作坑平面内径尺寸为ф9.5m，深15m，顶部设置1道钢筋混凝土圈梁，工作坑内部设置内衬。

1.2沿线构筑物、地下管线情况

顶管沿红塔大道西南侧（玉溪师院门口对面）、两次横穿红塔大道、至红塔大道西北侧（政法小区旁）布置，沿线穿越的建构筑物：

主要穿越段处于城市边缘山边，无建筑物和地下管线。

1.3地质、水文条件

根据《玉溪市中心城区排水管网改扩建工程岩土工程勘察报告书（施工图设计阶段）》本工程范围内的土层由粉质粘土、砂砾土组成。

干管顶进主要穿越第②层含砾粉质粘土和第

层砂板岩层，顶管终点段局部遇及②-1粉质粘土。

第①层填土，灰黄色，又粉质粘土组成，较为松软

第②层含砾粉质土：

灰黄色、灰白色，可-硬塑，含5%角砾

第②-1粉质粘土：

灰黄、灰红色，可塑

第③层砂板岩：

灰黄色，强-中等风化。

场地类别为Ⅱ类，各土层承载力等指标见下：

土层

天然地基承载力特征值fak（kpa）

沉井井壁与土体间的摩擦阻力值（kpa）

②含砾粉质粘土

180

35

②-1粉质粘土

160

25

③砂板岩

330

/

1.4水文条件

地下水由浅部土层中的潜水和深部粉（砂）性土层中的承压（微承压）水组成，地下潜水位埋深为3.6～8.1m（高程1.45～4.18m），受潮汐、降水量、季节、气候等因素影响而变化。

微承压水主要为⑤32层微承压水，微承压水位一般低于潜水位，年呈周期性变化。

2.监测目的

本工程包括围护施工、基坑开挖及地下结构施工等部分，且本工程施开挖深度较深，工程周边环境的保护要求较高。

由于土体力学的模糊性及基坑开挖、支护技术的复杂性，在基坑开挖及基础、坑边坡土体在荷载的情况下，产生的变形难以直观判断。

而这种形变，极可能危及坑边坡与周边环境安全。

因此，本工程监测工作极其重要，必须严格按有关管理部门、设计等有关变形控制要求进行设计和实施，同时对马路及基坑本体作重点监测。

本工程监测的目的主要有：

1）通过将监测数据与预测值作比较，判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时实现对下一步的施工工艺和施工进度控制，从而切实实现信息化施工；

2）通过监测及时发现围护施工过程中的环境变形发展趋势，及时反馈信息，达到有效控制施工对建（构）筑物影响的目的；

3）将现场监测结果反馈设计单位，使设计能根据现场工况发展，进一步优化方案，达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的；

3.设计基本原则

1）系统性原则

●所设计的监测项目有机结合，并形成测试的数据相互能进行校核；

●运用、发挥系统功效对基坑进行全方位监测，确保所测数据的准确、及时；

●在施工过程中进行连续监测，确保数据的连续性；

●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；

●在设计中对布设的测点进行保护设计。

3）与结构设计相结合原则

●对结构设计中使用的关键参数进行监测，达到进一步优化设计的目的；

●依据业主、设计单位提出的具体要求进行针对性布点。

4）关键部位优先、兼顾全面的原则

●对沿线道路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。

5）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，尽量减少对施工质量的影响；

6）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；

●监测元件的选择，在确保可靠的基础上择优选择国产及进口之仪器设备；

●监测点的数量，在确保全面、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.设计依据

●《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009

●《建筑变形测量规范》JGJ8-2007；

●《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；

●《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；

●《工程测量规范》GB50026-2007；

●本项目设计图纸要求；

●国家及地方政府建设主管部门的有关规定。

5.监测项目内容

1、现场道路沉降位移监测

2、基坑支护沉降位移监测

监测项目简介表

监测项目

位置或监测对象

监测

精度

监测仪器

基坑顶部水平位移

圈梁顶部

2″

全站仪

基坑顶部沉降

圈梁顶部

1.5mm

水准仪

周边道路沉降

道路路面

1.5mm

水准仪

周边道路水平位移

道路路面

2″

全站仪

如因设计变更或其他原因需增加其他监测内容，另行补充编制监测方案。

以上项目是实时监测施工过程中的沉降及水平位移变形、周边建筑物沉降情况，及时处理监测结果，向监理、设计、施工人员作信息反馈。

必要时，应根据现场监测结果采取相应措施。

6.测点布设、观测方法

为保证所有监测工作的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个工程施工，监测工作采用整体布设，分级布网的原则。

即首先布设统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点（孔）。

6.1垂直位移监测高程控制网测量

在远离施工影响范围以外布置3个以上稳固高程基准点，这些高程基准点与施工用高程控制点联测，沉降变形监测基准网以上述稳固高程基准点作为起算点，组成水准网进行联测。

基准网按照国家Ⅱ等水准测量规范和建筑变形测量规范二级水准测量要求执行，精密水准测量的主要技术参照下表：

精密水准测量的主要技术要求

每千米高差

中误差（mm）

水准仪

等级

水准尺

观测次数

往返较差、附合或

环线闭合差（mm）

偶然中误差

全中误差

DS1

因瓦尺

往返测各一次

±4

或1.0

±1

±2

注：

L为往返测段、环线的路线长度（以km计）；

外业观测使用瑞士的“Leica”自动精平水准仪（WILDNA2），标称精度：

±0.4mm/km，读数精度为0.1mm。

1）观测措施

本高程监测基准网使用瑞士的“Leica”自动精平水准仪（WILDNA2）及配套因瓦尺，外业观测严格按规范要求的二等精密水准测量的技术要求执行。

为确保观测精度，观测措施制定如下。

●作业前编制作业计划表，以确保外业观测有序开展。

●观测前对水准仪及配套因瓦尺进行全面检验。

●观测方法：

往测奇数站“后—前—前—后”，偶数站“前—后—后—前”；返测奇数站“前—后—后—前”，偶数站“后—前—前—后”。

往测转为返测时，两根标尺互换。

●测站视线长、视距差、视线高要求见下表：

●

标尺类型

视线长度

前后视距差

前后视距累计差

视线高度

仪器等级

视距

视线长度20m以上

视线长度20m以下

因瓦

DS1

≤50m

≤1.0m

≤3.0m

0.5m

0.3m

●测站观测限差见下表

基辅分划读数差

基辅分划所测高差之差

上下丝读数平均值与中丝读数之差

检测间歇点高差之差

0.4mm

0.6mm

3.0mm

1.0mm

●两次观测高差超限时重测，当重测成果与原测成果分别比较其较差均没超限时，取三次成果的平均值。

●垂直位移基准网外业测设完成后，对外业记录进行检查，严格控制各水准环闭合差，各项参数合格后方可进行内业平差计算。

内业计算采用EXCEL进行简易平差计算，高程成果取位至0.1mm。

6.2监测点垂直位移测量

按国家二等水准测量规范要求，历次垂直位移监测是通过工作基点间联测一条二等水准闭合或附合线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程,各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定（两次取平均），某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移,本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。

6.3监测点水平位移测量

采用轴线投影法。

在某条测线的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，在该条测线上的各监测点设置觇板，由经纬仪在觇板上读取各监测点至AB基准线的垂距E，某监测点本次E值与初始E值的差值即为该点累计水平位移，各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。

采用索佳SET220K全站仪来测试。

7.监测工作布置

各监测项目的测点布设位置及密度应与桩基施工的区域、基坑开挖顺序、被保护对象的位置及特性相匹配；同时参照围护桩位置、附属结构位置等参数，进行测点布置，主要为了解变形的范围、幅度、方向，从而对顶管工程信息有一个清楚全面的认识、基坑环境安全提供全面、准确、及时的监测信息。

设计各监测项目布点情况如下：

7.1基坑顶部垂直位移、水平位移监测监测

拟在基坑圈梁上布设垂直位移及水平位移监测点，每个基坑计划分别布设4个测点，编号Ji（i为点编号）。

测点具体布置见附图。

测点利用长8公分带帽钢钉直接布置在新浇筑的围护顶部上，并测得稳定的初始值。

7.2顶管范围的道路垂直位移、水平位移监测

对临近顶管的道路进行沉降变形监测，每隔30米布设一个沉降监测点，计划共布设9点，编号Di（i为点编号）。

测点具体布置见附图。

测点利用长8公分带帽钢钉直接布置在红塔大道稳定的路面上，并测得稳定的初始值。

8.

监测频率与资料整理提交

8.1监测初始值测定

为取得基准数据，各观测点在施工前，随施工进度及时设置，并及时测得初始值，观测次数不少于2次，直至稳定后作为动态观测的初始测值。

测量基准点在施工前埋设，经观测确定其已稳定时方才投入使用。

稳定标准为间隔一周的两次观测值不超过2倍观测点精度。

基准点不少于3个，并设在施工影响范围外。

施工期间定期联测以检验其稳定性。

并采用有效保护措施，保证其在整个施工期间的正常使用。

8.2监测频率

根据工况合理安排监测时间间隔，做到既经济又安全。

根据以往同类工程的经验，拟定监测频率为见下表（最终监测频率须与设计、总包、业主、监理及有关部门协商后确定）

监测内容

监测频率

围护施工

坑内降水

基坑

工程开挖

底板

浇筑后

顶管顶进期间

基坑顶部位移监测

/

/

1次/2天

1次/4天

1次/1天

基坑顶部沉降监测

/

/

1次/2天

1次/4天

1次/1天

周边道路位移监测

/

/

1次/2天

1次/4天

1次/1天

周边道路位移监测

/

/

1次/2天

1次/4天

1次/1天

说明：

1、现场监测将采用定时观测与跟踪观察相结合的方法进行。

2、监测频率可根据监测数据变化