地铁2号线工程XXX站施工监测方案.docx

1、地铁2号线工程XXX站施工监测方案 地铁2号线工程XXX站施工监测方案 XXXX2206标项目部 二零零七年十一月 第一章 概述 一、工程概况 二、监测目的 三、监测的项目 第二章 监测依据的规范和技术文件 第三章 监测工作技术纲要 一、沉降监测控制网的建立 二、水平位移监测控制网的建立 三、监测点的布设原则 四、测量精度要求 五、施工监测工作技术纲要 六、监测施工组织及管理 第四章 监测数据处理及信息反馈 第一章 概述 一、工程概况 XXXX站设置于XXXX路下，位于XXXX路与XXXX路交叉路口以北,车站呈南北向布置,南接XXXX站，北连XXXX路站。车站为地下两层岛式站台车站，车站两端为

2、盾构接收井，其中小里程端所接区间部分地段采用盾构法施工，靠近车站段采用矿山法开挖施工初支后，盾构通过，拼装管片作为二衬，盾构机在车站端头井吊出；大里程段为盾构法施工，从车站端头井吊出。 小里程盾构井段和标准段均为双层双跨结构，大里程端为双层四跨带一层*段，一层*长65.6m，宽8.2m，设置3号出入口、垂直电梯和1号风道，与车站主体共墙，共用围护结构。有效站台中心里程YDK3+482.000，有效站台中心里程处轨面绝对高程-11.230m。起讫里程YDK3+389.200、YDK3+578.200，全长189m。有效站台中心里程处顶板覆土厚度2.9m。车站底板埋深约16m，标准段宽18.9m。

3、 车站上方是XXXX路。本站西侧为XXXX广场及其群楼，建筑物基础为天然浅基，东侧为金融中心主楼及停车场，主楼高22层，基础为桩基础；北侧为XXXX大厦，距车站结构约15m，基础为天然浅基；南侧为鸿隆公寓；车站东北角为汽车总站。 XXXX路是南北方向的次干道，现状为双向4车道，交通流量不大。XXXX路是东西向的次干道，规划道路红线宽22.0m，现状为双向2车道，车站范围内交通流量不大。XXXX路和XXXX路目前均有公交线路经过。 车站主体基坑采用整体明挖法施工。 二、监测目的 基坑工程的施工直接关系到基坑本身及邻近建筑物、道路和管线的安全。由于岩土工程的复杂性, 深基坑支护系统受到许多难以确定

4、的因素的影响，因此，在施工过程中加强监测，及时掌握支护系统及周围环境的动态变化，通过动态信息管理，应用监测所得的信息指导施工, 使施工过程科学化、信息化，确保支护系统和周围环境的安全。 三、监测的项目 本站基本位于XXXX路下，采用明挖法施工，地下管线纵横交叉、高低错落，根据车站施工方法及周边环境的情况，选定必测项目和选测项目。量测的主要项目有： （1）基坑周围地面、重要建筑物及地下管线沉降； （2）桩顶、地下连续墙墙顶位移； （3）土压力； （4）桩体、土体及地下连续墙变形； （5）支撑轴力； （6）地下水位观测； （7）锚索拉力。 具体监控量测项目及布置详见“基坑施工监测设计图”。深圳地铁

5、围护结构变形控制标准见表1-1，本站基坑为一级基坑。监测指标超过允许值时的临时应对措施见表1-2。 基坑安全判别标准 表1-1 一级 二级 三级 基坑深度（m） 14 914 9 地下水位埋深（m 2 25 5 软土层厚度（m） 5 25 2 基坑边缘与邻近建筑物基础或已有管线边缘的距离（m） 0.5h 0.5h1.0h 1.0h 地面最大沉降量（m） 0.15%h 0.2%h 0.3%h 最大水平位移允许值（m） 0.0025h 0.005h 排桩、地连墙、坡率法、土钉墙 0.0100h 0.010h 钢板桩、深层搅拌 0.0200h 第二章 监测依据的规范和技术文件 本次监测工作将执行最新

6、的规范和标准，采用的主要规范和标准如下： 1、建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99） 2、深圳市标准深圳地区建筑深基坑支护技术规范（SJG 05-96） 3、建筑变形测量规程（JGJ/T 8-97） 4、工程测量规范（GB 50026-93） 5、岩土工程试验监测手册林宗元主编，中国建筑工业出版社 6、深圳地铁2号线工程XXXX站施工图设计 第三章 监测工作技术纲要 一、沉降监测控制网的建立 1、沉降监测控制网的布设原则 沉降监测控制网的布设应符合下列要求： （1）深圳地铁2号线工程XXXX站沉降监控基准点的高程采用黄海高程系。 （2）沉降监测控制网是在深圳市二等水准点下布设的精密沉降监

7、测控制网。 （3）精密沉降监测控制网以里程为观测单位布设，一般每个观测单位沉降监测控制点（基准点）不少于三个，监测控制网的布设形式为附合水准路线。 （4）精密沉降监测控制网中的水准点的标石应埋设在施工或观测对象沉降所波及的变形区外的基岩层或原状土层中，也可埋设在稳定性好的既有永久建（构）筑物上。 （5）在沉降观测期间按每月一次的频率，定期对高程控制网高程进行复合。 （6）各类水准点应避开易遭腐蚀和破坏的地点。标石类型选用墙上精密水 准点标志二种。 2、主要技术要求 沉降监测控制网采用精密水准测量方法进行，其主要测量技术要求见下表。 每千米高差中数误差(mm) 附合水准路线平均长度(km) 水准

8、仪等级 水准尺 观测次数 往返较差附合或环线闭合差 偶然中误差M 全中误差MW 与已知点联测 附合或环线 平坦区 2 4 24 DS1 因瓦尺 往返测各一次 往返测各一次 4 3、沉降监测控制网的测量 精密水准点测量的观测方法： 往测奇数站为：后-前-前-后；偶数站上为：前-后-后-前 返测奇数站为：前-后-后-前；偶数站上为：后-前-前-后 精密水准测量的视距长度、视距差、视距高按下表的要求执行： 标尺类型 视线长度 前后视距差(m) 前后视距差累计差(m) 视线高度(m) 仪器等级 视距(m) 视线长度20m以上 视线长度20m以下 因瓦尺 DS1 60 1.0 3.0 0.5 0.3 精

9、密水准测量站限差不超过下表的要求： 基辅分划读数差（mm） 基辅分划所测高差之差（mm） 上下丝读数平均值与中丝读数之差（mm） 检测间歇点高差之差（mm） 0.5 0.7 3.0 1.0 4、数据处理 为评价观测精度和成果的可靠性，计算每千米高差偶然中误差、高差全中误差和相邻点的相对高差中误差。计算成果取位至0.1mm。 每千米水准测量的高差偶然中误差按下式计算： 式中 M高差偶然中误差（mm）； L水准测量的测段长度（mm）； 水准路线测段往返高差不符值（mm）； n往返测的水准路线的测段。 当附合路线和水准环多于20个时，每千米水准测量高差全中误差按下式计算： 式中 Mw高差全中误差（m

10、m）； W附合线路或环线闭合差（mm）； L计算W时的相应路线长度（km）； N附合路线或闭合路线的个数。 二、水平位移监测控制网的建立 1、水平位移监测控制网的布设原则 （1）按照深圳地区建筑深基坑支护技术规范中的有关规定，位移监测点控制网布设成独立的控制网； （2）根据场地的具体情况，位移监测网采用独立的导线网，导线的边长取150米左右； （3）水平位移控制点按二等三角控制网的要求进行布设制作； （4）水平位移观测基准点布设在基坑变形影响范围之外，具体基准点应布设在距离基坑的开挖边缘30米之外； （5）在水平位移观测期间，按每月一次的频率，对基准点进行复合。 （6）埋设专门观测标石，并根据

11、使用仪器和照准标志的类型，顾及观测精度要求，配备强制对中装置，强制对中装置的对中误差最大不应超过0.1mm。 （7）照准标志具有明显的几何中心或轴线，并符合图象反差大、图案对称、相位差小和本身不变形等要求。 位移观测基点可以同时作为水准基点，但不能全部合一相互代替。以下地点应将两种基点分开设立，如：（1） 作为水准基点监测不便的情况；（2）合适设立水准基点，但位移观测通视有影响的情况；（3）利用已有水准基准点，但不合适用于导线点的情况。 2、主要技术要求 水平位移监测控制网的建立可采用三角测量或导线测量。导线测量和三角测量主要技术要求见下表。 导线测量的主要技术要求 等级 导线最弱点点位中误差

12、(mm) 导线长度(m) 平均边长(m) 测边中误差(mm) 测角中误差() 导线全长相对闭合差 一级 1.4 3600 300 15 5 1:14000 二级 4.2 2400 200 15 8 1:10000 三级 14.0 1500 120 15 12 1:6000 三角测量主要技术要求 等级 最弱边边长中误差(mm) 平均边长(m) 测角中误差() 最弱边边长相对中误差 一级 1.0 1000 5 1:20 000 二级 3.0 500 10 1:10 000 三级(图根) 10.0 200 20 1:5 000 3、水平位移监测控制网的测量 水平位移监测控制网使用全站仪进行观测，其标

13、称测量精度相当于DJ1。 水平角方向观测的限差不超过下表的要求。 仪器型号 两次照准读数差（） 半测回归零差（） 一测回中2倍照准差互差（） 同一方向值各测回较差（） DJ1 1 5 8 5 4、数据处理 为评价观测精度和成果的可靠性，应计算测角网的测角中误差m、按方向观测法所测一测回方向值中误差m和n个测回方向值中数中误差M。 测角网的测角中误差可按下列公式计算： 式中n三角形个数。 计算所得的m不应超过方案设计所选用的测角精度。 在独立测站上，按方向观测法所测一测回方向值中误差和n个测回方向值中数中误差，可按下列公式计算： 式中 vi 各方向观测值与平均值之差（）； m 方向数； n 测回

14、数。 三、监测点的布设原则 1、观测点类型和数量的确定应结合工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑,详见附表。 2、为验证设计数据而设的测点应布设在设计中最不利位置和断面上，为结合施工而设的测点要布设在相同工况下最先施工的部位，其目的是及时反馈信息、指导施工。 3、表面变形测点的位置既要反映监测对象的变形特征，又要便于应用仪器进行观测，还要有利于测点的保护。 4、各类测点的布置在时间和空间上应有机结合，力求使同一监测部位能同时反映不同的物理变化量，找出其内在的联系和变化规律。 5、根据监测方案在施工前布置好周边监测点，测量稳定的初始值。 6、如监测点在施工过程中遭到破坏，应尽快在

15、原位置或尽量靠近原位置处补设测点，保证该点观测数据的连续性。 四、测量精度要求 1、沉降和位移测量精度要求 沉降和水平位移测量精度要求 变形监测等级 沉降观测 位移观测 适用范围 高程中误差(mm) 坐标中误差(mm) 一级 0.15 1.0 高精度要求的高层建筑物或大型建筑物的变形观测 二级 0.50 3.0 建筑物、管线和其它重要建筑(构)物的沉降和倾斜，基坑的变形 三级 1.50 10.0 低精度要求的建(构)筑物的变形，道路、地坪的沉降观测。 2、钢筋应力、支撑轴力和地下水位的测量精度要求 （1）轴力：监测误差小于0.1kN。 （2）水位：监测误差小于20mm。 （3） 对于以上未涉及

16、的其它观测项目，根据具体要求和可实现性综合考虑制定监测精度要求。 五、施工监测工作技术纲要 施工监测内容包括水平位移、沉降、支撑轴力、桩体（土体及地下连续墙）测斜、地下水位、土压力、锚索拉力。 1、 平位移观测 1.1支护体系的水平位移主要包括围护结构向基坑内的水平位移和支撑系统的水平位移。 围护结构向基坑内的水平位移主要由支撑施筑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。前者引起的变形位移量主要取决于围护结构本身的钢度和支撑施筑前的挖土深度，后者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。围护结构过大的水平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。

17、支撑体系的水平位移主要是由于支撑杆件平面布置得不对称性和基坑挖土顺序的不同所引起的。支撑节点之间的相对水平位移过大，会引起支撑杆件产生较大的附加弯矩，从而降低其轴向的承载力，严重时会引起支撑系统失稳破坏。 1.2 支护体系水平位移监测的目的 （1）及时了解支护结构的最大水平位移量，必要时调整基坑开挖顺序和速度，确保基坑和周围环境的安全。 （2）验算支护结构的变形量，反算地层的水土压力。 （3）作为测斜观测计算的起始依据。 1.3采用基准线法时，基准线两端分别建立检核点。观测前先检查基点是否移动。观测时位于基点的经纬仪和位于测点上的标牌均要检验对点器的可靠性。量取偏距时均移动钢尺读数两次。 采用

18、三角测量法进行观测，控制网为三角网。三角网由测区内若干个起控制作用的点（工作基点）和基坑周边按规范要求的间距设置的位移观测点相互连接而成。观测中使用钢尺或红外测距仪测量控制网中三角的起始边（基线）长，使用TDJ2E型经纬仪观测各三角的内角，按四等三角精度观测。外业观测成果经内业整理计算即可求得各点的位移量。 1、监测方法：主要监测基坑开挖引起的地表变形情况。监测方法是在地表埋设测点，分别用高精度经纬仪和水准仪进行水平位移和下沉的量测。根据量测结果进行回归分析，判断基坑开挖对地表变形的影响。 2、测点布置原则：测点布置在地面上，距基坑边0 2H、0 5H、15H布置相邻两组测点间距20m。 3、

19、 量测精度：lmm。 4、相应对策：当地表沉降速度过大，加快监测频率，必要时，停工检查原 因采用加强支撑和加固地层的措施保证施工安全。 2、沉降观测 分析基坑及结构施工对周边建（构）筑物造成影响的原因有两方面，一是基坑开挖之后边坡的变形导致周边土层的应力重分布和产生位移场导致相应的建(构)筑物变形；二是基坑开挖之后引起地下水的下降，导致周边的地面引起附加沉降，影响地面建筑物和其它构筑物的正常使用，严重的情况导致周边建（构）筑物的破坏。地道的基坑工程对周边环境的影响主要是指地道工程土建施工期间对周边道路、管线和建筑物的影响。 观测点埋设在牢固并易于识别的位置，并加设保护装置。水准测量按照国家等水

20、准测量规范的要求进行。 水准测量的主要技术要求 等级 每千米高差全中误差(mm) 水准仪的型号 水准尺类型 观测次数 往返较差、附和或环线闭合差(mm) 二等 2 DZS1 铟瓦尺 往返各一次 4 说明：L为往返测段、附和或环线的水准路线长度(km)。 水准观测的主要技术要求 等级 水准仪的型号 视线长度(m) 前后视较差(m) 前后视累计差(m) 视线离地面最低高度(m) 基辅分划读数较差(mm) 基辅分划高差较差(mm) 二等 DZS1 30 1 3 0.5 0.5 0.7 说明：视线长度小于20m时，视线高度不应低于0.3m。 对已制作好的观测点进行水准路线设计。从已知水准点至另一已知水

21、准点上。根据基坑周边观测点点数及设站数以水准导线长度构成闭合或符合水准路线。 1、监测方法：主要监测基坑开挖引起的地表变形情况。监测方法是在地表埋设测点，分别用高精度经纬仪和水准仪进行水平位移和下沉的量测。根据量测结果进行回归分析，判断基坑开挖对地表变形的影响。 2、测点布置原则：测点布置在地面上，距基坑边0 2H、0 5H、15H布置相邻两组测点间距20m。 3、量测精度：lmm。 4、相应对策：当地表沉降速度过大，加快监测频率，必要时，停工检查原因采用加强支撑和加固地层的措施保证施工安全。 3、支撑轴力测量 采用FJ-50型振弦式反力计监测钢支撑轴力。在钢支撑就位承受荷载和预压力施加之前安

22、装FJ-50型振弦式反力计，安装架圆形钢筒上没有开槽的一端面与支撑的牛腿(活络头)上的钢板电焊焊接牢固，电焊时必须与钢支撑中心轴线与安装中心点对齐。待冷却后，把轴力计推入焊好的安装架圆形钢筒内并用圆肜钢筒上的4个M10螺丝把轴刀计牢固地固定在安装架内，使支撑吊装时，不会把轴力计滑落下来。测量一下轴力计的初频，是否与出厂时的初频相符合(20Hz)，然后把轴力计的电缆妥善地绑在安装架的两翅膀内侧，使钢支撑在吊装过程中不会损伤电缆为标准。钢支撑吊装到位后，即安装架的刖一端(空缺的那一端)与围护墙体上的钢板对上，轴力计与墙体钢板间最好再增加一块钢板250mm250mm25mm，防止钢支撑受力后轴力计陷

23、入墙体内，造成测值不准等情况发生。在施加钢支撑预应力前，把轴力计的电缆引至方便正常测量时为止，并进行轴力计的初始频率的测量，必须记录在案。施加钢支撑预应力达设计标准后即可开始正常测量了。 1、监测方法：XXXX站基坑开挖设置了3道钢支撑。由于广东地区夏季和冬季温差较大，温度的变化对钢支撑的受力必然产生一定的影响。采用应变仪和应变计进行量测。 2、测点布置原则：测点布置在钢支撑的中部，按钢支撑的30设置。 3、量测精度：ll100(F s)。 4、相应对策：根掘量测结果分析钢支撑的受力情况，确定是否调整钢支撑 的参数。 轴力计安装示意图如下： 通过测试钢支撑受荷载后应变变化量，根据下列公式计算轴

24、力： P=KF+bT+B式中：P一支撑轴力(kN)；K一轴力计的标定系数(kNF)；F一轴力计输出频率模数实时测量值相对于基准值的变化量(F)；b一轴力计的温度修正系数(kN)；T一轴力计的温度实时测量值相对于基准值的变化量()；B一轴力计的计算修正值(kN)。注：频率模数F=f210-3。 4、桩体、土体及地下连续墙变形测斜 桩体、土体及地下连续墙变形测斜采用GN1型滑动式智能测斜仪监测护坡桩、地下连续墙和坡体在整个开挖深度范围内的水平位移。在护坡桩（地下连续墙）施工时预埋测斜管，测斜管上端伸出冠梁300mm。每个测斜管长度与护坡桩（地下连续墙）长度相等。 测斜管一般为2米/根，4米/根两种

25、,需要一根一根地连接到设计的长度。连接的方法是采用插入连接法，首先拿起一根测斜管，在没有外接头的一端套上底盖，用三只M4 X 10自攻螺丝钉拧紧，（这是每最下面的一节管子），就可向孔内下管子了，下一节，再向外接头内插一节管，这时必须注意的是一定要插到管子端平面相接为止，在用三只M4 X 10自攻螺丝把它固定好，才算该接头连接完毕，按此方法一直连接到设计的长度。 安装测斜管时，检查管内的一对管槽的指向是否与欲测量的位移方向一致，并及时校正；在没有确认测管导槽畅通时，不得放入测头；量测测斜管导槽方位、管口坐标及高程，作好孔口保护装置。测量前，用清水将固定好的测斜管内冲洗干净，将测头模型放入测斜管内

26、，沿导槽上下滑行，检查导槽是否畅通无阻，滑轮是否滑出导槽。测试时将探头穿过开槽的套管，伺服加速度计在相互垂直的方向上感应出测管的位移量，沿管孔从下至上逐点测读，测出桩体、土体及地下连续墙各点相对于底端（视为不动点）的垂线偏斜量，前后两次。 将测斜仪置入测斜管内，并使导向轮完全进入导向槽内。方向应为导向轮的正向与被测位移座标(+X)的正向一致时测值为正，相反为负。测斜仪测量时先将测斜仪放入管底，至下而上测量。根据电缆上标明的记号，每1m单位长度测读一次测斜管轴线相对基准轴线的倾角，以此可换算出标准基长范围内的水平位移，通过算术和即可累加出测孔全长范围内的水平位移。 计算公式： Si = 500S

27、in(a + bFi + cFi2 + dFi3) S = S1 + S2 + S3 + S4 + . （如图2所示） 式中： Si 被测结构物在i点相对铅垂线的水平位移变形量，单位为mm； Fi 测斜仪在i点的实时测量值； S 该次相对管底测量的总变形量（水平位移），单位为mm。 图2 1、监测方法：主要监测基坑开挖引起的围护结构周边土体、桩体及地下连续墙的变形情况。监测方法是在围护结构设水平观测孔和土体水平位移测斜孔，分别用测斜仪和水平尺进行土体水平位移的量测。根据量测结果进行回归分析，判断基坑开挖对围护结构周边土体变形的影响。 2、测点布置原则：在地面上布置水平观测孔，沿基坑边布置(同一孔竖向间距0.5m)。 3、相应对策：当围护结构府边土体侧向变形过大，应加快监测频率必要时，停工检查原因，采用加强支撑或加固地层等措施保证施工安全。 5、地下水位观测。 地下水位使用SWJ-90型电测水位计观测。观测前应测量水位观测点的坐标、地面标高。待测管中水位与周围水位平衡后，测量测管中的水位