施工监测方案排版.docx

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施工监测方案排版

长沙市轨道交通二号线一期工程SG-13、SG-14标

（长沙大道站、体育公园站）

施工监控量测方案

编制：

审核：

批准：

中隧隧道集团有限公司

长沙轨道交通2号线一期工程SG-13、SG-14标目经理部

二00九年十月

1工程概况

项目名称：

长沙市轨道交通2号线一期土建施工项目SG-13、SG-14标。

工程范围：

SG-13标由长沙大道站、人～长区间、长～体区间三部分构成；SG-14标仅为一站体育公园站（长沙市轨道交通2号线、3号线换乘站）。

位置：

长沙大道站位于长沙大道与新建的沙湾路交叉口，车站主体位于沙湾路上；体育公园站位于湖南省长沙市雨花区劳动东路上，车站2号线部分垂直于劳动东路成南北向，车站3号线部分沿劳动东路正下方成东西向。

2监测目的

本标段位于长沙市雨花区沙湾路、劳动东路上，场地开阔，地面建筑物较少，基坑工程设置于力学性质相当复杂的地层中，在对基坑围护结构设计和变形预估时，围护体系所承受的外部水土压力等荷载存在很大的不确定性；另一方面，对地层和围护结构一般都作了较多的假定和简化，与工程实际有一定的差异；使得现阶段在基坑工程设计时，对结构内力计算以及结构和土体变形的预估与工程实际情况有较大的差异，并在一定程度上依靠经验。

因此，在深基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和周围的土体的变化情况有全面了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采用必要的应急措施。

这也是动态信息化设计和施工的重要工作内容。

所以在施工的过程中必须进行全面、系统的监测工作。

监控量测的目的主要有：

1.掌握基坑开挖过程中围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业；

2.检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工，确保基坑支护结构的安全。

3.通过监控量测，收集数据，为以后的工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验，并可以和计算结果比较，完善计算理论。

3监测项目及测点布置

监控量测的项目主要根据工程的重要及难易程度、工程地质和水文地质、围护结构形式、基坑深度、施工方法、经济情况、工程周边环境等综合而定。

施工前做好场地现状的仔细调查和记录、拍照、录像等，设置变形观测点并测得初始数据。

结合本标段工程特点确定如下监测内容：

根据明挖车站的实际情况，现场监控量测项目有：

围护结构的水平位移及变形、地表沉降、地下水位监测、土体测向变形、支撑轴力监测、临时立柱沉降观测等。

附图：

1、长沙大道站明挖基坑监控量测测点布置图。

附图：

2、体育公园站明挖基坑监控量测测点布置图。

4测监控制标准及监测频率

4.1监测控制标准

在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。

根据以往经验以《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》（TBJ108-92）的Ⅲ级管理制度作为监测管理方式（表1）。

表1监测管理表

管理等级

管理位移（压力）

施工状态

监测状态

Ⅲ

U0＜Un/3

可正常施工

正常

Ⅱ

Un/3≤U0≤Un2/3

应注意，并加强监测

加密

Ⅰ

U0＞Un2/3

应采取加强支护等措施

加密

表中：

U0——实测位移（压力）值

Un——允许位移（压力）值

Un的取值，也就是监测控制标准。

根据以往类似工程经验、有关规范规定及招标文件“通用技术条件”的要求，提出控制基准见表11.12所表中：

U0——实测位移值

Un——允许位移值

Un的取值，也就是监测控制标准。

根据以往类似工程经验、有关规范规定及招标文件“通用技术条件”的要求，提出控制基准见表2。

表2监测控制标准表

序号

监测项目

控制标准

备注

1

围护结构水平位移

12mm

2

土体侧向变形

25mm

3

围护结构变形

25mm

4

地表沉降

25mm

5

基坑外水位变化

300mm

坑内降水或开挖引起

6

支撑轴力

在80%的设计允许最大值内

7

立柱差异隆沉

15mm

每天发展不≤2mm

根据上述监测管理基准，可选择监测频率：

一般在Ⅲ级管理阶段监测频率可适当放大一些；在Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数；在Ⅰ级管理阶则应密切关注，加强监测，监测频率可达到1～2次/天或更多。

4.2监测频率

表3长沙大道站明挖监测频率

测量项目

位置或监测对象

测试元件

测点布置

监测频率

地面沉降

基坑周围地面

水准仪

间距20m

开挖过程1次/2天，主体施工2次/7天

桩顶水平位移

桩上端部

经纬仪

沿车站纵向10～15m

开挖过程1次/1天

围护结构变形

围护结构内

测斜管，测斜仪

孔间距10～15米一个，同一孔竖向间距0.5m。

开挖过程1次/2天

房屋沉降及倾斜

车站附近的地面建筑物

水准仪、经纬仪

根据站址周边建筑物的要求设置

开挖过程1次/2天，

主体施工1次/2天。

采取临时悬吊的管线

沿管线轴向和桁架上

水准仪、经纬仪

根据管线部门的要求确定。

1次/2天至管线恢复为止

车站围护结构边管线

沿管线轴向

水准仪、经纬仪

根据管线部门的要求确定。

1次/2天至管线恢复为止

地下水位

基坑周围

水位管，水位计

沿车站方向25m一个

开挖过程1次/2天，主体施工1次/2天。

围护结构钢筋应力

钢筋测力仪

灌注桩，测点竖向间距4米。

开挖过程1次/1天

桩体内外侧钢筋

支撑轴力（含支撑变形）

支撑端部或中部

轴力计或应力（变）计

每层8～12个点，布置依据具体情况而定。

开挖过程中2次/1天

土体分层竖向位移

围护结构周围土体

土体分层沉降仪

开挖过程中2次/1天

围护结构侧土压力

围护结构后和嵌固段围护结构前

土压力计

沿车站纵向每侧布置两个，同一孔竖向间距2m。

开挖过程中1次/2天

坑底隆起回弹

基坑中部

水准仪、收敛仪

50m布置1个断面

每次开挖后进行

土体侧向变形

围护结构周边土体

测斜仪，测斜管

沿车站纵向每侧布置两个，同一孔竖向间距0.5m。

围护结构1次/2天，主体结构1次/5天。

孔隙水压力

围护机构周边土体

水压力盒、频率接收仪

沿车站纵向每侧布置两个，同一孔竖向间距2～3m。

围护结构1次/2天，主体结构1次/2天。

立交桥桩基沉降

施工影区内的立交桥桥基

水准仪

根据站址周边建筑物的要求设置

围护结构1次/2天，主体结构1次/2天。

锚索拉力

锚索端部

轴力计

每道不少于锚索总数的5%，且不少于5根。

围护结构1次/3天，主体结构1次/3天。

砼支撑挠度

支撑中部

水准仪、应变仪

10～20米一个断面

开挖过程中1次/2天

表4体育公园站明挖监测频率

测量项目

位置或监测对象

测试元件

测点布置

监测频率

桩顶水平位移

桩上端部

经纬仪

间距25m

开挖过程1次/1天

桩体变形

围护结构内

测斜管，测斜仪

孔间距25米左右，测点间距0.5米。

开挖过程1次/1天

桩体内力

桩体内外侧钢筋

钢筋测力仪

灌注桩，测点竖向间距4米，30处左右。

开挖过程1次/1天

土体侧向位移

围护结构的周边土体

测斜仪，测斜管

布孔间距15～20米。

土方开挖过程中1次/3天，主体结构施工期间1次/5天。

土压力

围护结构后嵌固段围护结构前

土压力计

20个，上部布置4个测点下部测点间距3米。

施工期间1次/1天

支撑轴力

支撑端部或中部

轴力计或应力（变）计

10～20米一个断面

开挖过程中1次/1天

砼支撑挠度

支撑中部

水准仪、应变仪

10～20米一个断面

开挖过程中1次/1天

地下水位

监测地下水位

水位管，水位计

沿车站方向20～30m一个

开挖过程1次/3天，主体施工1次/5天。

地面沉降

基坑周围地面

水准仪

间距15~20m

开挖过程1次/天，主体施工1次/3天

地下管线沉降

基坊周围的地下管线

水准仪，经纬仪

测点间距10~15m

围护结构1次/天，土方开挖过程2次/天

坑底隆起回弹

基坑隆起

水准仪、收敛仪

50m布置1个断面，同一断面上测点数量应不少于3个，测点布置在基坑中间，距坑底边缘1/4底宽处及特征变形点处。

每次开挖后进行

5监测方法

5.1沉降观测

（1）测量实施

1）基点埋设方法

基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固可靠，如图1所示。

图1基点埋设示意图

2）沉降测点埋设

用冲击钻在需观测处钻孔，然后放入长200~300mm，直径20~30mm的圆头钢筋，四周用水泥砂浆填实。

3）测量方法

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。

首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值。

4）沉降计算

施工前，由基点通过水准测量测出沉降观测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。

则高差△H＝Hn－H0即为沉降值。

5）数据分析与处理

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。

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。

作横断面和纵断面沉降槽曲线，判断施工影响范围。

5.2围护桩水平位移

（1）监测目的

了解基坑开挖过程中，围护桩不同深度桩体的水平变形情况。

（2）监测仪器

SINCO测斜仪，测斜管。

（3）监测实施

①测点埋设

预先将测斜管连接好，并绑扎在将放入钻孔内。

安装时应保证一组导槽垂直于围护结构面。

②量测与计算

在预先埋好的测斜管沿垂直于隧道轴线方向（A向）导槽（自下而上每隔一米测读一次直至孔口，得各测点位置上读数Ai（+）、Ai（-）。

其中“+”向与“-”向为探头绕导管轴旋转180°位置。

数据计算

第i次量测值=Ai（+）-Ai（-）

变量本次测量值-上次测量值

本次位移△S=K×（K=0.02）单位以毫米计

第i点的绝对位移=各测点相对于孔底测点的位移。

③数据处理与分析

量测后应绘制位移—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。

5.3桩（坡）顶水平位移

（1）监测目的

通过监测桩（坡）顶部水平位移，根据位移情况反馈施工，调整开挖顺序、开挖速度、及是否采用辅助施工措施，确保围护结构安全。

（2）测量仪器

全站仪等。

（3）测量实施

①基点埋设方法

基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固可靠。

基点和附近坐标点联测取得基点坐标。

②测点埋设

测点埋设，用冲击钻在圈梁钻孔，然后放入刻有“+”字标记的圆钢预埋件，四周用水泥砂浆填实，或直接在圈梁上做“+”字标记。

③水平计算

假设局部坐标系，以基坑轴向为X轴，其垂直方向为Y轴，在条件许可的情况下，尽可能的布设导线网，提高观测精度。

施工前，采用三角测量测出观测点的初始坐标（x0，y0），在施工过程中测出其坐标为（xn，yn）。

则水平位移为：

。

（4）数据分析

根据所测数据绘制位移曲线图。

5.4钢支撑轴力

（1）监测目的

了解基坑开挖过程中钢支撑的水平受力情况，以便随时调整支撑轴力，确保支护结构稳定。

（2）监测仪器

VW-1数字频率仪，钢支撑反力计

（3）监测实施

1）测点埋设

当量测断面选定后，将钢支撑反力计布置在支撑的端头并固定，以方便施工和测量。

2）量测与计算

每次所测得的反力计的频率可根据钢支撑反力计的频率-轴力标定曲线来直接换算出相应的轴力值。

3）数据处理与分析

根据轴力值绘制轴力-随时间的变化曲线图。

5.5围护结构变形

（1）监测目的

了解基坑施工过程围护结构的水平变形情况。

（2）监测仪器

测斜仪，PVC测斜管等。

（3）监测实施

①测点埋设

预先将测斜管连接好，并绑扎在钢筋上，与钢筋笼一起放入钻孔内。

安装时应保证一组导槽垂直于围护结构面。

②量测与计算

测试时，联接测头和测度仪，检查密封装置，电池充电量，仪器是否工作正常，将测头放入测斜管（在未确认导槽畅通时，不得放入真实的测头），测试应从孔底开始，自下而上沿导管全长每一个测段固定位置测读一次，测段长度为0.5～1m，每个测段测试一次读数后，将测头提转180°，插入同一对导槽重复测试，两次读数应接近，符号相反（各测点读数Ai（+）、Ai（-）），取数字平均值，作为该次监测值，然后以同样方法测平行隧道轴线方向的位移。

③数据计算：

第i点量测值=Ai（+）-Ai（-）

变量本次测量值-上次测量值

本次i点相对（i－１）点的位移△Si=K×i（K=0.02），单位以毫米计。

第i点绝对位移Ｓｉ为：

④数据处理与分析

每次量测后应绘制位移—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。

5.6地下水位

（1）监测目的

监测基坑开挖时基坑外侧地下水位的变化情况。

（2）监测仪器

电测水位计、PVC管。

（3）监测实施

1）测点埋设

测点用地质钻钻孔，孔深应根据要求而定（以保证施工期产生的水位降低能够测出）。

测管用Φ50mm的PVC管作测管，水位线以下至隔水层间安装相同直径的滤管，滤管外裹上滤布，用胶带纸固定在滤管上，孔底布设0.5～1.0m深的沉淀管，测管的连接用锚枪施作锚钉固定。

2）量测及计算

将探头沿孔套管缓慢放下，当测头接触水面时，蜂鸣器响，读取孔口标志点处测尺读数a，重复一次读数b，两次读数之差即是水位的升降数值。

3）数据分析与处理

根据水位变化值绘制水位-随时间的变化曲线，以及水位随基坑开挖的变化曲线图，判断基坑外侧水位的变化情况。

6监测反馈程序

6.1监测数据的处理及反馈

在取得监测数据后，要及时进行整理，绘制位移或应力的时态变化曲线图，即时态散点图，如图2所示。

图2时态散点示意图

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或应力值，预测结构和建筑物的安全状况，采用的回归函数有：

U=Alg（1+t）+B

U=t/（A+Bt）

U=Ae-B/t

U=A（e-Bt-e-Bt0）

U=Alg〔（B+t）/（B+t0）〕

式中：

U——变形值（或应力值）

A、B——回归系数

t、t0—测点的观测时间（day）

监测反馈程序见图3。

图3监测信息反馈程序图

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，须及时上报监测日报表，并按期向施工监理、设计单位提交监测月报，并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。

6.2监测质量保证体系

针对本工程监测项目的特点建立专业组织。

为保证量测数据的真实可靠及连续性，特制定以下各项措施：

（1）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，并提供有关切实可靠的数据记录。

（2）制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划中。

（3）量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。

（4）量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。

（5）各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。

（6）量测数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。

（7）量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。

（8）各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。

（9）针对施工各关键问题及早开展相应的QC小组活动，及时分析、反馈信息，指导施工。

6.3提交的监测成果

（1）监控量测成果图、表；

（2）监测月报及监测总结。

7突发情况下的监测应急措施

施工过程中，发生以下突发情况时，现场监测人员应采取监测应急措施：

（1）地面沉降速率及累计沉降值超过监测标准。

（2）洞内拱顶沉降及边墙收敛速率及累计变化值超过监测标准。

（3）受施工影响范围内房屋及构筑物相对倾斜值及倾斜变化速率超过监测标准。

（4）基坑围护桩桩体水平位移及围护结构土体测向位移累计变化值及变化速率超过监测标准。

（5）钢支撑轴力受力值及变化速率超过监测标准值时。

（6）地下水位变化超过监测标准。

（7）爆破震动速率超过监测标准值。

（8）其他工程突发情况。

当出现上述情况之一时，应立即上报施工单位及驻地监理，并加大监测频率，及时反馈信息。