火车站轨道交通土建预留工程南竖井施工方监测实施方案优秀工程方案.docx

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火车站轨道交通土建预留工程南竖井施工方监测实施方案优秀工程方案

监测方案报审表

合同段：

致：

北京铁研监理有限责任公司厦门火车站轨道交通土建预留工程项目监理部

我方已经完成了厦门火车站轨道交通土建预留工程南竖井工程施工监测方案的编制,并经项目经理部/公司技术负责人审查批准,请予以审查.

本次申报内容系第1次申报.

附件：

监测方案

监测单位资质

监测人员资格证书

监测仪器设备检定或校准证书

项目经理部（章）：

专业工程师签名：

项目技术负责人签名：

年月日

专业监理工程师审查意见：

专业监理工程师签名：

年月日

总监理工程师审核意见：

监理单位（章）：

总监理工程师签名：

年月日

第三方监测单位审核意见：

第三方监测单位（章）：

监测技术负责人签名：

项目负责人签名：

年月日

厦门火车站轨道交通土建预留工程南竖井

施工方监测实施方案

编制：

审核：

审批：

福建福大建筑设计有限公司

1、工程概况1

2、工程地质及水文地质概况1

2.1气象1

2.2地形地貌2

2.3地质构造2

2.4地层岩性2

2.5水文地质条件2

3、监测目的和依据4

3.1监测目的4

3.2监测依据5

4、监测项目5

5、监测点的布设与保护5

5.1基准网的布设5

5.2测点布设6

5.3监测点的保护6

6、各监测项目实施方法6

6.1竖向位移监测6

6.1.1竖向位移监测项目6

6.1.2竖向位移监测点的布置和埋设7

6.1.3竖向位移变形监测技术要求8

6.1.4竖向位移监测作业、计算8

6.1.5注意事项8

6.2水平位移（收敛）监测9

6.2.1水平位移监测项目9

6.2.2测点布置和埋设9

6.2.3平面控制网的建立和初始值的观测9

6.2.4监测方法9

6.2.5水平位移监测主要技术要求11

6.2.6采用主要仪器12

6.2.7数据计算12

6.2.8注意事项12

6.3土体深层水平位移监测12

6.3.1测斜管的布置和埋设13

6.3.2测斜的方法、步骤14

6.4初期支护结构应力监测14

6.4.1初期支护结构应力14

6.4.2初期支护结构应力监测数据整理14

7、监测周期与监测频率15

7.1监测周期15

7.2监测频率15

8、监测报警与异常情况下的监测措施16

8.1监测控制值16

8.2异常情况下的监测措施16

8.2.1预警事务的处理16

8.2.2监测应急情况17

8.2.3监测应急措施17

8.2.4应急反应过程中应注意事项18

9、监测数据处理与信息反馈18

9.1监测数据处理18

9.2监测成果提交19

9.3监测信息反馈20

10、监测项目组成人员21

11、监测仪器设备及检定21

11.1监测仪器设备21

11.2仪器设备检定21

12、作业安全制度21

13、监测工作量及附图22

13.1监测工作量22

13.2附图22

1、工程概况

本次监测项目为厦门市厦门站改扩建工程新增厦门火车站轨道交通土建预留工程折返线隧道区间南竖井工程.

由于轨道交通土建预留工程折返线区间隧道工期目标为2015年1月15日（春运前）与厦门站改扩建工程同步建成,故鉴于工期压力,预留工程隧道在起点及终点端头各设竖井一座.南竖井为矩形断面,净空尺寸为9米*13米,井深34.98米,竖井上部井壁喷砼C25厚为0.35米,加设Ф42锚杆（L=3500米米）和Ф8钢筋网@150*150米米（旋喷桩加固范围内不设注浆锚管）,在竖井的中（下）部井壁喷砼C25厚为0.35米,加设Ф25锚杆（L=3500米米）和Ф8钢筋网@150*150米米.

本竖井由于施工场地限制,平面位置仅可位于站后折返线区间端头右后侧山脚下场区,设置渐变断面的联络通道与正洞连接.施工期间南竖井为站后折返区间的主要施工竖井,负责区间隧道的施工.运营期间,本竖井改造利用为永久通风井,区间隧道施工完毕后按相关专业要求改建利用.

2、工程地质及水文地质概况

2.1气象

厦门属亚热带海洋性气候,月平均最低气温12℃（2月）;月平均最高气温28.5℃（7月）.极端最高气温38.5℃（1979年8月15日）,极端最低气温2.0℃（1957年2月12日）.本地区降水主要集中于4～8月,占全年总降水量的67%,其中6月份降水量最大.多年平均降水量1183.4米米,年最多降水量1998.8米米,年最少降水量892.4米米（1970年）,日最大降水量239.7米米（1973年4月23日）,日降水量≥25米米的天数多年平均13.6天.多年平均雾日数22天（能见度≤千米）,多年最多雾日数36天（1973年）,全年以3～4月雾日数最多,平均雾日数5.4天.年平均相对湿度78%本地春、夏两季以SE向风为主,秋冬两季以NE向风为主,每年5～6月下午有较强的NE或SW向风,平均风力3～4级,最大5～6级,瞬时极大风力可达7～8级,遇台风时风力更大.多年平均厦门每年7～10月经常受台风影响,据1949～2000《台风年鉴》资料统计：

52年中热带气旋共出现344次,平均每年6.7次,最多连14次（1961年）;强热带风暴共出现212次,平均每年4.2次.台风共出现191次,平均每年3.7次,瞬时最大风速曾达80米/s（5914台风）,台风中心海平面气压最高900米b（6907号台风）.

2.2地形地貌

厦门站位于厦门半岛西部建成区的东南侧,南倚梧村山、东坪山、北望员当湖,处于低山向滨水平地过渡带,属濒海残丘地貌,地面标高6.1～14.7米.世贸商城,东南亚酒店,鹭城广场等大型商业紧靠周围.

2.3地质构造

厦门地区的大地构造处于大陆板块边缘活动带,在福建省构造单元划分中属于闽东火山断拗带和闽东南沿海变质带,主要是原有断裂基础上的活动,都具有正反向、多期交替活动的特点.构造作用主要发生于中生代,地质构造格局基本定型,构造形式为日耳曼式的断块造山作用,构造形迹则表现为断裂构造为主,褶皱造山作用极为罕见.断裂构造主要发育北东、北北东断裂、东西向断裂和北西向断裂.分别受长乐～南澳区域深断裂带,厦门~南靖区域大断裂带和永安~晋江区域大断裂带控制.

拟建场区内未揭示对工程有影响的断层,褶皱等地质构造.

2.4地层岩性

本工点范围内上覆地层主要为第四系全新统人工填土层、黏性土质填土、第四第冲洪积中砂、海陆交互相沉积层及残积层等.下伏基岩燕山晚期第二次侵入、花岗岩及辉绿岩岩脉.

2.5水文地质条件

（1）地表水、地下水赋存情况

拟建场区地表水不发育,仅以季节性径流为主.

地下水主要为砂层、黏层土中的孔隙水和基岩裂隙水.

1）孔隙潜水

第四系孔隙潜水主要赋存与人工填筑土,冲洪积粉质粘土、砂土、海陆相粉质粘土、残积砂质黏性土及全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩内.地下水位埋深0.5～1.5米,工点范围内地下水均位于设计顶板以上.另据厦门车站施工桩基、基坑开挖揭示,在旅客地道施工中高程9.2～10.5米可见水渗出,并形成积水.桩基坑中进入块状强风化层后,地下水渗出明显,间隔约10小时后,形成0.5～2米的积水.根据厦门地区区域水文资料,场地地下水位变化幅度为1～2米.

2）基岩裂隙水

基岩裂隙水主要赋存于基岩花岗岩风化裂隙中,工点范围内位于设计底板以上,埋藏较深,基岩的含水性、透水性受岩体结构、构造、裂隙发育程度等控制,由于岩体的各向异性,加之局部岩体破碎、节理裂隙发育,导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同.岩体的节理、裂隙发育地带,地下水相对富集,透水性也相对较好,反之不然.总体上,基岩裂隙水发育具非均一性.

3）地下水的补给、径流、排泄及动态特征

地表水主要受大气降水补给,以大气蒸发方式,地表排水设施排泄,水位及水量具季节性变化.

第四孔隙潜水主要由大气降水补给.基层裂隙水主要有大气降水及孔隙潜水补给.

地表水、松散岩类孔隙水相互间的水力联系较为密切,相互补给,二者同基岩裂隙水联系较弱,同时还受大气降水、蒸发、植物蒸腾的影响.通常降水充沛的丰水期,地表水补给地下水.

地下水的渗流方向主要受地形控制,从地下水位反映的形态看,地势高则地下水位高,反之则地下水位低.拟建工程场区地形东南高,西北低,地下水位埋深0.5～1.5米,站内地下水位径流方向大体为油东南向西北.

地下水的动态类型主要分两种,松散岩类孔隙潜水主要为日间周期变化型,水位变化频率较高,升降幅度不大;基岩裂隙水多为年周期变化型,年之内有一个水位高峰和一个水位低谷,滞后于降雨时间较长.

场区内大部分岩土层透水性及富水性均属弱至中等,局部砂层为强透水,均接受大气降水补给,地表水以地表径流为主,部分垂直下渗.

（2）水化学特征

取钻孔水2组做水质分析,属氯离子,硫酸根离子和钠离子型水.

根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）,地表下按Ⅱ类环境类型判定对混凝土结构具微腐蚀,A类条件下判定对混凝土结构具微腐蚀性,对混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性.

按《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB1005-2010,J11672011）,环境作用类别为化学侵蚀环境时,地下水中的硫酸根离子、酸性侵蚀、镁离子、侵蚀二氧化碳环境作用等级为H1.

按照《混凝土结构耐久性设计规范》GB50476-2008,水下硫酸盐和酸类物质环境作用等级为无侵蚀.

（3）涌水量预测

南竖井基坑涌水量：

渗透系数1.18米/d,基坑等效半径6.5米,基坑涌水量156.9米P3P/d.

（4）抗浮水位的确定

勘察期间2014年3月～4月（雨季）地下水位埋深0.5～1.5米,标高6.1～11.69,场地地下水水位变化幅度为1～2米,建议抗浮水位高程取8.10米.

3、监测目的和依据

3.1监测目的

（1）监视围岩应力和变形情况,验证支护衬砌的设计效果,保证围岩稳定和施工安全.

（2）提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据.

（3）通过对量测数据的分析处理,掌握地层稳定性变化规律,预见事故和险情,作为调整和修正支护设计及施工方法的依据,提供土层和支护衬砌最终稳定的信息.

（4）积累量测数据,为今后的地下建筑设计与施工提供工程类比的依据.

（5）通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点,为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用.

3.2监测依据

（1）厦门火车站交通土建预留工程有关设计资料

（2）《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008

（23）《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006

（43）《建筑变形测量规范》JGJ/T8-2007

（5）《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013

（6）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009

（7）《地铁工程施工安全评价标准》GB50715-2011

（8）城市轨道交通工程质量安全检查指南（试行）2012

（9）国家或行业其它相关规范、强制性标准

（10）《爆破安全规程》（GB6722-2011）

（11）《厦门轨道交通集团工程建设安全风险技术管理体系（试行）》

（12）《厦门轨道交通集团工程监测管理细则和安全风险管理办法》

4、监测项目

根据本工程的特点,确定的监控量测项目主要有地层及支护情况观察、地表竖向位移、竖井初支净空收敛、土体深层水平位移、支撑轴力、地下水位观测.

5、监测点的布设与保护

5.1基准网的布设

竖向位移监测范围至少要有3个稳固可靠的点作为竖向位移监测基准点,以便组成监测水准控制网,竖向位移监测基准点布设在受影响范围至少40米以外稳定可靠的地方,但也不宜过远,一般不宜超过100米,以保证监测精度.可以利用地铁施工水准点作为竖向位移监测基准点.

5.2测点布设

测点布置应遵循以下几个原则：

（1）监测点的布置应最大程度地反映监测对象的实际状态及其变化趋势,并应满足监控要求.

（2）监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作,并尽量减少对施工作业的不利影响.

（3）监测标志应稳固、明显、结构合理,监测点的位置应避开障碍物,便于观测.

（4）在监测对象内力和变形变化大的代表性部位及周边重点监护部位,监测点应适当加密.

（5）应加强对监测点的保护,必要时应设置监测点的保护装置或保护设施.

根据设计图纸及规范的要求,各个监测项目测点布置见下表1.

5.3监测点的保护

保护和保存好本合同范围内的全部三角网点、水准网点和自己布设的网点、使之容易进入和通视,防止移动和破坏.仪器（传感器）、测点安装、埋设好后应作好醒目标记,设置保护设施,平时加强测点保护工作,确保测点成活率,保证监测数据的连续性.

6、各监测项目实施方法

6.1竖向位移监测

6.1.1竖向位移监测项目

（1）地表竖向位移;

（2）初支结构拱顶竖向位移;

（3）初支结构底板隆起;

6.1.2竖向位移监测点的布置和埋设

竖向位移监测所布设的监测点分为基准点和变形监测点两种类型.

（1）监测点布设原则

基准点要求稳定可靠,远离变形区;

变形监测点应设在变形体上能反映变形特征的位置;

点位应稳固,点位应避开障碍物,便于观测和长期保存.

（2）竖向位移基准点的布设

竖向位移监测范围至少要有3个稳固可靠的点作为竖向位移监测基准点,以便组成监测水准控制网,竖向位移监测基准点布设在受影响范围至少40米以外稳定可靠的地方,但也不宜过远,一般不宜超过100米,以保证监测精度.可以利用地铁施工水准点作为竖向位移监测基准点.

（3）竖向位移变形监测点的布设

竖向位移变形监测点布设的位置以能够准确全面反映既有建筑物竖向位移特征和便于分析为原则,同时要求布设的监测点能够突出反映结构控制部位的变形情况.

地表沉降监测应根据竖井平面形状布设监测点及监测断面.根据《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）第5.2.9条：

应根据基坑规模和周边环境条件,选择有代表性的部位布设垂直于基坑边线的横向监测断面,每个横向监测断面监测点的数量和布设位置应满足对基坑工程主要影响区和次要影响区的控制,依据竖井平面形状及规范要求,本次设计选择基坑长短边中点处设置垂直于基坑边线的横向监测断面,每侧监测点数量为5个,第一个监测点紧挨锁扣防汛墙,5个点之间的间距分别为2米、2米、4米、4米,能较好的反映出基坑主要影响区内的地层变形.测点布设的具体位置和间距根据现场实际情况进行确定,原则上要保证数量、垂直竖井内方向,形成监测断面,与支撑轴力等监测项目处在同一断面,以便形成监测体系.

横通道竖向位移埋点位置应在的隧底中间.

（4）各种形式布点图

图1：

地表竖向位移测点示意图

6.1.3竖向位移变形监测技术要求

竖向位移观测选用精密水准仪配合铟钢尺测量,仪器标称精度±0.3米米/千米.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《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008、《建筑变形测量规程》JGJ/T8-2007等有关规范的要求,结合我单位经验,竖向位移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.

6.1.4竖向位移监测作业、计算

（1）竖向位移观测遵循先控制后加密的原则,在观测前要检查维护监测控制网的可靠性.竖向位移监测严格按照国家二等水准测量要求进行作业,在作业过程中采用相同的观测路线和观测方法,使用同一仪器,并尽量长期固定司镜人员.

（2）计算竖向位移变形量.

（3）填写变形表格,绘制时间位移变形曲线,进行变形分析.

6.1.5注意事项

（1）初始值的观测一般取2～3次的数据的中值,每次初始值观测的时间要尽可能的短.

（2）在监测数据发现异常现象,要及时通知有关各方,同时加密监测频率,防止突发事故,直至采取有效措施.

（3）地表监测点采用冲击钻在地表钻孔,然后放入竖向位移测点,测点一般采用Ф20～30米米,长300～500米米半圆头钢筋制成.测点四周用碎石填实.

6.2水平位移（收敛）监测

6.2.1水平位移监测项目

（1）竖井初期支护井壁净空收敛;

（2）横通道初期支护结构净空收敛;

6.2.2测点布置和埋设

竖井初支净空收敛沿竖井竖向2～3米设置一个监测断面,每个断面在长、短边各设1条测线,测点埋设安装流程同暗挖隧道收敛监测测点的埋设安装过程.

6.2.3平面控制网的建立和初始值的观测

监测埋设的监测点稳定后,应在竖井基坑开挖前进行初始值观测,初始值一般应独立观测2次,2次观测时间间隔尽可能的短,2次观测值较差满足有关限差值要求后,取2次观测值的平均值作为初始值,水平位移监测则以初始值为观测值比较基准.水平位移变形监测应视竖井基坑开挖情况即时开始实施.

6.2.4监测方法

竖井初期支护井壁净空收敛监测主要使用全站仪及配套棱镜组等进行观测.水平位移的观测方法很多,可以根据现场情况和工程要求灵活应用.常用的测量方法有：

视准线法、小角度法、控制网法、极坐标法.下面就分别介绍：

（1）视准线法

该方法适用于竖井基坑直线边及直线支撑杆件的水平位移的观测.如下图2所示：

竖井

AabcB

图2：

视准线法观测示意图

其中：

A、B——竖井基坑两端的工作基点.

a、b、c——位移观测点.

如场地有条件的话,可沿基坑某一测量边向后2倍开挖距离外设置测站（工作基点）.场地如果狭小的话,可将测站（工作基点）设在竖井基坑的转角上,所测得的位移值是相对基坑转角处的位移值.全站仪架设调平后,照准与基坑相反方向的一工作基点作为后视方向,用带有刻划的读数站牌或T型尺,设置在观测点上,读取数值.一般用经纬仪/全站仪正倒镜读数4次,取中数作为一次观测值.初始值观测时要观测两遍,以保证无误.以后每次观测结果与初始值比较,求得测点的水平位移量.

（2）小角度法

该方法适用于观测点零乱、不在同一直线上的情况.在离竖井基坑2倍开挖深度距离的地方,选设测站A,若测站至观测点T的距离为S,则在不小于2S的范围之外,选设后方向点A’.用经纬仪/全站仪观测β角,一般测2～4测回,并测量测站点A到观测点T的距离,如下图3所示：

图3：

小角度法观测示意图

为保证β角初始值的正确性,要2次测定.以后每次测定β角的变化量,按下式计算观测点的位移量：

式中：

Δβ——β角的变化量（”）;

ρ——换算常数,ρ=3600*180/π=206265;

S——测站至观测点的距离（米米）.

如按β角测定中误差为±2”,S为100米,则位移中误差约为±1米米.

（3）控制网法

该方法适用于要求测出竖井基坑整体绝对位移量的情况.控制网的建立可根据施工现场通视条件、工程精度要求,采用边角交会、附合导线法等.各种控制网均应考虑图形强度,长短边不宜悬殊.先采用平面控制网求出竖井基坑各角点的位移量,再叠加用前述方法求得的各观测点的相对位移量,即是竖井基坑的整体绝对位移量.但是此方法对仪器的要求较高,测量工作量较大.

（4）极坐标法

使用极坐标法直接在工作基点上观测变形点到测站的距离和该方向与某一基准方向的夹角,直接计算变形点的坐标.通过坐标变化量来反映监测点的位移量.

6.2.5水平位移监测主要技术要求

变形监测的精度等级应根据各类建（构）筑物的变形允许值进行估算或参考类似工程进行确定,该项目水平位移监测的精度等级确定为二级.其控制网主要技术要求见下表1：

表1：

水平位移监测控制网的主要技术要求

等级

相邻控制点点位

中误差（米米）

平均边长（米）

测角中误差（〃）

最弱边相对中误差

主要作业方法

和观测要求

Ⅱ

±3.0

〈150

±1.8

≤1/100000

按二等三角测量进行

测量采用二等水平位移标准测量,变形点的点位中误差≤±3米米.

6.2.6采用主要仪器

莱卡1201+（1″,1米米+1.5pp米）全站仪及配套棱镜组.

6.2.7数据计算

采用严密平差计算各监测工作点和监测点坐标,与既有坐标比较即可知道围护体系是否发生了变形.

6.2.8注意事项

（1）测区的基准点不应少于3个,工作基点多少视监测情况而定.

（2）对埋设后的监测标志点（桩）,应采取适当的保护措施,防止受到毁坏.

（3）使用仪器进行观测时,要尽量减少仪器的对中误差、照准误差和调焦误差的影响.

（4）监测基准点和工作基点在有条件的情况下采用强制对中设备,以减少对中误差对观测结果的影响.

6.3土体深层水平位移监测

首先在竖井基坑周边土体上钻孔,钻孔内径Ф110,钻孔完成后在地面连接好的测斜管放入孔内,管顶与地面相平.测斜管与钻孔之间的空隙回填细沙或水泥与膨润土拌合的灰浆,回填后通过灌水和间隔一定时间后的检查,在发现回填料有下沉时,进行补充回填.埋设就位的测斜管必须保证有一对凹槽与竖井边缘垂直.盖上井盖,保证测斜管内的干净、通畅和平直.做好清晰的标识和可靠的保护措施.

土体的深层水平位移监测,通过活动式测斜仪进行.在需要进行土体深层水平位移监测的部位埋设与活动式测斜仪配套的测斜管,测斜管内部有两对互成90°的导向滑槽.把测斜仪的一组导向轮沿测斜管导向滑槽放入管中,一直滑到管底,每隔一定距离（500米米或1000米米,视工程需要而定）向上拉线（标有刻度的信号线）读示为测斜原理示意图.测斜仪的倾斜方向带有符号,即图4中得出的Δi有正负号.

图4：

测斜示意图

6.3.1测斜管的布置和埋设

测斜管已由承包商按照设计要求埋设,见下图5.

图5土体测斜

6.3.2测斜的方法、步骤

（1）仪器连接

（2）仪器检查

（3）测量

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0.5米测读一个数,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.

6.4初期支护结构应力监测

6.4.1初期支护结构应力

为掌握结构受力情况,防止结构体系的失稳破坏,初期支护结构钢筋制作过程中,在被测断面的周边埋设钢筋应力计,其应变量通过振弦式频率计来测定.

6.4.2初期支护结构应力监测数据整理

初期支护结构应力在每次量测后,除提交被监测初期支护结构应力报表外,主要是绘制被监测应力的历程曲线,并指明施工工况,分析其轴力走势,是否在设计允许和安全范围内.

采用频率读数仪读取应力计/应变计的频