供水管道工程施工监测方案.docx

1、供水管道工程施工监测方案xx大道供水管道工程标施工监测方案编制人：审核人：批准人：施工单位：x隧洞工程公司日 期：xxx年1月10日1、工程概况xx大道供水管道工程上接杭州市第二水源输水通道工程九溪线、城北线共用段输水隧洞，通过隧洞和管道输水至杭州祥符水厂和余杭x水厂。输水线路起点为九溪线、城北线共用段隧洞末端（称x节点），终点为绕城高速与x大道交界处的x节点。本公司所承建标共分为三段：下凉坞支洞及其控制主洞段、东穆坞支洞及其控制主洞段、留和埋管段。其中主洞长约为4561m，下凉坞支洞长约为773m，东穆坞支洞长约为659m，埋管段约为372m。下凉坞支洞将永久保留，作为调压井使用。隧洞包括砼

2、衬砌段和钢衬段等组成，混凝土衬砌段衬后洞径为5.0m，钢管内衬段洞径为4.0m。隧洞采用钻爆法施工，其中留和埋管段采用明挖法施工。2、编制依据本次监测方案编制依据有：岩土工程勘察规范（GB 500212017）；工程测量规范（GB50026-2007）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）建筑变形测量规程（JGJT8-2007）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）国家三、四等水准测量规范（GB12897-91)水利水电工程施工测量规范（SL52-2015）设计单位提供的项目施工图设计；三、监测目的及意义施工竖井和横通道开挖过程中，必须保证结构的稳定性，以确保施工安全，从

3、而不危及基坑周边建筑物和既有构筑物、地下管线等。为此施工过程中必须采取相应的监控保护措施，监测的目的主要是： 1.了解围护结构的受力变形及竖井周边土体的沉降情况，对结构的稳定性进行评价，以确保隧道暗挖和明挖结构的稳定和施工安全。2.对竖井周边地下水位、地下管线和建筑物的沉降变位等进行监控，了解竖井施工对周边环境的影响情况，确保邻近建筑物、道路及地下管线等周边环境的正常使用。3.通过获得的围护结构及周围环境在施工中的综合信息，进行施工的日常管理，为优化和合理组织施工提供可靠信息，指导施工、改进施工工艺、合理安排施工进度，实现动态设计和信息化施工；4.通过量测结果的信息反馈，了解施工方法和施工手段

4、的科学性，以便及时调整施工方法，保证施工安全，提高经济效益。监控量测作为隧道施工的三大核心之一，可为评价施工方法的可行性、设计参数的合理性以及了解围岩及支护结构的受力和变形特性等提供准确及时的依据，对隧道二次衬砌的施作时间具有决定性意义，因此，它是保障隧道建设成功的关键因素。在隧道施工中，监控量测工作必不可少，必须按照有关规定进行地质素描、隧道周边位移收敛和拱顶下沉等必测项目以及其它一些选测项目的量测工作。通过隧道开挖目测围岩地质状况和实测的有关变位信息，为判断隧道空间的稳定性提供可靠的依据；利用量测信息的反馈，修改设计、指导施工；根据量测结果，提供围岩收敛趋势情况，判断围岩的稳定性与安全性，

5、提供施工建议，以便采取措施防患于未然；根据变位速度判断隧道围岩稳定程度，并为二次衬砌提供合理的支护时机，从而确保工程质量与施工安全。四、监测设备及人员配备4.1监测设备本工程监控测量的主要仪器设备有：1. 徕卡全站仪（0.5,0.5mm+1ppm）一台，索佳全站仪（0.5,1mm+1ppm）两台，以及配套棱镜、基座若干。2. 苏州一光光学经纬仪一台，测角精度2。3. 精密自动安平水准仪3台，及其配套铟钢尺、红黑双面尺、尺垫若干。4. 50m钢卷尺3个，5m钢卷尺若干。4.2人员配备本工程监控量测由项目部全面负责，技术部完成方案的编制及质量保证；生产部负责组织方案的实施即实施阶段的测绘工作，质检

6、部负责测绘产品质量监督检查工作和质量评定工作，为了保证工程项目各工序的正常运转和良好衔接，在项目施测前成立项目组织管理机构，对项目各工序进行关系协调，确保项目的顺利完成。其中项目总工为本次监测的主要负责人，下辖3名测量组长，测量员若干。项目总工主持编制监控量测方案，监督监控量测过程实施；负责监控量测仪器的购买；协调各部门单位之间的协作；组织对监控量测结果进行深入分析，依据监测结果对施工提出总结性意见并负责与上一级部门的沟通。测量组长职责：具体负责监控量测方案的编制；监督监控量测过程实施和日常工作安排；根据监控量测结果提出具体的施工技术方案并形成书面材料上报。组员职责：负责测点埋设、保护、进行日

7、常数据测量采集、对数据进行处理和分析以及仪器的保养维修工作，并及时进行信息反馈，对于监测形成的施工方案负责具体落实实施。5、隧道监测本工程包含暗挖隧道部分和明挖基坑部分，其中暗挖隧道部分采用新奥法进行施工，其中需要监测的项目包括：洞内、外观察；浅埋地段地表下沉量测；拱顶沉降监测；隧道的水平收敛量测；5.1洞内外观测洞内外观察分开挖工作面、已施工区段观察以及地表观察，开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次，内容包括节理裂缝隙发育情况、工作面稳定状态、围岩变形等，观察后应绘制开挖工作面略图并作好地质素描，填写工作面状态记录及围岩级别判定卡。对已施工区段的观察每天至少一次，观察内容包括拱顶下沉、周边收

8、敛、喷射砼、锚杆、钢架的状况，以及施工质量是否符合规定的要求。洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水、渗透的观察。在观察过程中如发现地质条件恶化，初期支护发生异常现象，应立即通知施工负责人采取应急措施，并派专人进行不间断观察。5.2浅埋地段地表沉降量测5.2.1监测目的浅埋地段地表沉降监测的目的是为了了解隧道周边路况、重载施工等对土体扰动、卸载作用下的沉降或隆起变化情况。有可能引起地表、尤其是工程隧道周边的沉降，所以对本合同段进行监测，并根据监测成果及时反馈信息指导施工。5.2.2基点和沉降观测点的埋设 基点和沉降观测点的埋设要求和标准：1.基点应埋设在沉降影响范围以外的

9、稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基点数量根据设计要求埋设，基点要牢固可靠。2.沉降测点埋设，用冲击钻在地表钻孔，然后放入长1000mm，直径2030mm的圆头钢筋，四周用水泥砂浆填实。地表下沉量测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉量测的测点布置在同一横断面上。地表下沉量测在开挖面前方（h+h0）m处开始（h为隧道埋深，h0为隧道高度），直到开挖面后方4065 m，下沉基本停止时为止。沿隧道中线，地表下沉量测断面的间距可按下表采用：5.2.2-1地表下沉量测断面间距表隧道埋深H（m）量测断面间距（m）H2B2050BH2B1020HB510注：无地表建筑时取表内上限值； B表示

10、隧道开挖宽度。同一量测断面的沉降观测点之间距离应取25m，在隧道中线附近测点应适当的加密。在一个量测断面内应设711个测点。具体见下图：5.2.3地表沉降量测的频率 监控量测频率根据监测数据的变化情况而定，地表沉降量测频率和周期按表5.2-2和表5.2-3分别选取，然后去最大值作为实测频率。 5.2.3-2按距开挖面距离确定的监测频率监测断面距开挖面距离（m）监测频率（01）B2次/d（12）B1次/d（25）B1次/23d5B1次/7d注：B为隧道开挖宽度。5.2.3-3量测频率（按位移速度）位移速度（mm/d）量测频率52次/d151次/d0.511次/23d0.20.51次/3d0.21

11、次/7d5.2.4监测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。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。施工前，由基点通过水准测量测出沉降测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为。则高差-即为沉降值。5.2.5数据分析与处理地表沉降量测随施工进度进行，根据开挖部位、步骤及时监测，并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、沉降变化速度图、加速度曲线图。根据类似工程经验及有关施工规范，当实测位移值U01/3允许位移值Un时，可正常施工；当Un/3U02U n/3时，

12、应加强支护；当U02Un/3时，采取特殊措施。地表沉降及建筑物沉降允许位移值Un的取值为30mm，地表上拱允许位移值Un的取值为20mm。5.3拱顶沉降监测5.3.1.监测目的通过拱顶位移量测，了解隧道拱顶的稳定性，根据变位速度判断隧道围岩的稳定程度，从而指导现场设计与施工，防止沉降侵入二次衬砌。也是为了解隧道拱顶部位受单侧扩挖后可能引起的结构失稳、重力作用下的拱顶沉降，还有可能引起路面上方地表沉降。所以对本合同段进行监测，并根据监测成果及时反馈信息指导施工。5.3.2监测基点和沉降点埋设拱顶下降的水准基点布设在沉降影响范围以外的稳定区域，洞内和洞外均可，要布设牢固，易于监测。沉降点埋设原则以

13、能反映结构安全为原则，并做到尽量与地表沉降测点相对应，以利于对比分析。沉降观测点埋设时用冲击钻在拱顶钻孔，然后放入长30mm，直径510mm的钢筋，四周用水泥砂浆填实。5.3.3监测断面间距及监测频率5.3.3-1拱顶下沉量测断面间距围岩级别断面间距（m） 51010303050注：洞口及浅埋地段断面间距取小值；各选测项目量测断面的数量，宜在每级围岩内选有代表性的12个；软岩隧道的观测断面适当加密。5.3.3-2拱顶沉降观测频率项目名称方法及工具布置量测间隔时间1-15天16天-1月1-3月3月后拱顶下沉水准仪、铟钢尺、钢尺每10-50m一个断面，每个断面一个测点1-2次/天1-2次/2天1-

14、2次/周1-2次/月5.3.4监测方法及数据处理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，读数时应先读后视点读数，算出仪器高，再照准拱顶垂挂下的钢尺，读出钢尺读数，两次读数相加就是拱顶相对于基点的高程。测量数次后，取平均值作为初始值。施工前，由基点通过水准测量测出沉降测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为。则高差-即为沉降值。监测应在水准仪及挂尺检验合格后方可进行；不得在测点和挂尺处有振动时进行监测；尽量选择在监测环境好时进行监测。对量测数据及时进行分析处理，并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、沉降变

15、化速度进行反馈，示意图如下。 通过对监测数据的分析能够直观的反映拱顶下沉的变化趋势5.4隧道的水平收敛量测5.4.1监测目的水平净空变化量测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。主要为监测隧道从开挖仰拱到开挖改造间的侧向变形情况。5.4.2测点埋设水平收敛监测点和拱顶沉降观测点应布置在同一个断面上。区间隧道中测点用冲击钻钻孔，孔深应根据要求而定（以保证埋设测钩能够深入稳固正确测出数据）。测钩用直径6-8mm的钢筋，经过弯曲成钩状后埋设进钻孔，周围用湿毛巾处理干净，之后在四周用大量锚固剂或强力胶固定牢靠。5.4.3监测原理及方法收敛值是指已知两测点间在某一时

16、间段内距离的改变量。设t1时刻观察值为R1，t2时刻观测值为R2，则收敛值u=R1-R2，此值除以时间差t=t2-t1，即为收敛速度，必须指出，前后两次观测时的量测方法相同，即收敛计悬挂方向相同，钢带尺张紧力调整过程相同，这样可以消除仪器悬挂，调整张力等系统读数，以利提高量测精度。水平收敛监测的频率和拱顶沉降观测的频率相同。5.4.4水平收敛监测数据处理 水平收敛监控量测数据可采用指数模型、对数模型、双曲线模型、分段函数、经验公式等进行分析，并预测最终值（应选取与实测数据散点图最相近的模型进行分析预测）。分析图表如下对实际测得的数据，利用计算机进行指数、对数、双曲线其中最合适的一种形式进行计算

17、分析，并进行预测。围岩趋于稳定曲线 围岩出现异常如上图实测数据在正常预测曲线附近项目部时则说明隧道围岩变形正常，当实测数据曲线出现反弯点时，则说明围岩变形出现异常性速率开始变大，需采取加强支护措施。5.5隧道监测数据的分析如果围岩遵循“急剧变化缓慢变化基本稳定”的变形规律，说明本工程采用的支护结构强度和刚度是合理有效的，具有可靠的安全度，可以将其作为永久支护。围岩的变形主要产生在掌子面推进后30m内，一般在开挖后的3d10d内变形较大，20d以后趋于缓和，30d左右基本趋于稳定，因此应加强围岩变形监测，调整初期支护时间，及时施作二次衬砌，加快隧道的成洞进度。整理资料时，若发现拱顶及水平收敛位移

18、量过大或下沉速度无稳定趋势时，应停止洞内开挖，对下部结构采取补强措施，如增加喷射混凝土厚度，加长、加密锚杆，加挂更密更粗的钢筋网；提前施作仰拱，提前施作二次衬砌等；使围岩在变形过程中逐渐达到稳定。六、明挖基坑监控量测6.1监测目的1.根据量测结果，分析可能发生危险的征兆，判断工程的安全状况，采取措施，遏止危险的趋势，确保施工及周边环境的安全。2.将监测数据与预测值比较可判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施工参数，做好信息化施工；3.将现场测量结果用于信息化反馈优化设计，使设计达到优质安全，经济合理、施工快捷的目的；4.将现场监测的结果与理论预测值相比较，用反分析

19、法导出更较接近实际的理论公式，用以指导工程。6.2监测项目及工艺流程由于本工程明挖基坑部分，附近的建筑物、道路以及管线等都在3倍基坑深度范围以外，因此无需对其附近的建筑物、道路及管线进行监测。1.基坑四周地表沉降；2.边坡顶部水平位移、垂直位移；3.地下水位监测基坑监测工艺流程：现场踏勘选点、埋石外业观测数据处理质量检查成果提交。6.3 基坑监测点位布设6.3.1基准点和工作基点的布设1. 竖向位移基准点、工作基点布设竖向位移基准点和工作基点布设原则：1)竖向位移基准点和工作基点应避开交通干道主路、地下管线、水源地、松软填土、滑坡地段、机器振动区以及其他可能使标石、标志宜遭腐蚀和破坏的地方；2

20、)竖向位移监测基准点应选设在变形影响范围以外稳定且易于长期保存的地方，也可选择在基础深且稳定的建筑上；3)竖向位移监测基准点数不应少于3个。竖向位移监测工作基点可根据需要设置。基准点和工作基点应形成闭合环或形成由附合路线构成的节点网。4)竖向位移监测基准点、工作基点之间宜便于进行水准测量。本基坑竖向位移监测基准点主要采用现场开挖砌井，将预制好的观测点用混凝土浇灌密实，并设盖加以保护或在柏油硬化路面上用钢筋直接布设。在距离基坑50米外不受施工影响的稳定区域布设6个基准点。2.水平位移基准点、工作基点布设水平位移基准点和工作基点布设原则1）位移观测的基准点（含方向定向点）不应少于3个，工作基点可根

21、据需要设置。2）基准点、工作基点应便于检核校验。3）当采用视准线法时，轴线上或轴线两端应设立校核点。本工程水平位移与竖向位移监测基准点，二者共用。6.3.2各项监测点的布设1.周边地表竖向位移监测点布设1)布设原则基坑周边地表竖向位移监测点宜按监测剖面设在坑边中部或其他有代表性的部位。监测剖面应与坑边垂直，数量视具体情况而定，每个监测剖面的监测点数量不宜少于5个。2)测点布设将大约0.5m长钢筋埋入土体中，露出地面部分顶部焊上测钉。经过现场勘查，将在本段布设基坑两侧布置75个监测点。2.边坡顶部水平位移及垂直位移监测点布设1)布设原则a.基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边

22、中部、转角处应布置监测点；b.监测点水平间距15m-20m，每边监测点数目不宜少于3个；c.水平和竖向位移监测点为共用点，监测点宜设置在基坑坡顶。2)测点布设本段基坑约为372m，因此本段将布置25个监测观测点。基坑周边顶面上所有观测点位置埋设观测墩，观测墩均采用方形截面，边长为400mm，且通常配置16的钢筋，墩中预埋强制对中固定螺杆。由于现场条件限制，具体布置情况以现场布置为准。3.地下水位监测点布设水位监测点应沿基坑周边、被保护对象（如建筑物、地下管线等）周边或在两者之间布置，相邻建（构）筑物、重要的地下管线或管线密集处应布置水位监测点（本工程附近没有地下管线）；监测点间距宜为20m-5

23、0m；观测管的管底埋置深度应在最低设计水位或最低允许地下水位之下3m-5m。水位管埋设注意事项：1）水位管的管口要高出地表并做好防护墩台，加盖保护，以防雨水、地表水和杂物进入管内。水位管处应有醒目标志，避免施工损坏；2）水位管应在监测开始前一周埋设。埋设后每隔1天测试一次水位面，观测水位面是否稳定。当连续几天测试数据稳定后，可进行初始水位高程的测量；3）在监测了一段时间后。应对水位孔逐个进行抽水或灌水试验，看其恢复至原来水位所需的时间，以判断其工作的可靠性。6.4基坑监测方法及数据处理6.4.1基准网测量1.水平位移基准网测量1)基准点标志埋设后，应达到稳定后方可开始观测。稳定期应根据观测要求

24、与地质条件确定，一般不宜少于15d。在基坑开挖过程中两个月复测一次，点位稳定后宜每季度或每半年复测一次。当观测点变形测量成果出现异常，应及时进行复测，对其稳定性进行分析。平面控制网采用独立坐标系，测量采用全站仪，按二级平面控制网要求进行测量。其测量技术要求见下表表6.4.1-1 平面控制网技术要求等级平均边长（m）测 角中误差边长中误差（mm）最弱边边长相对中误差二级3001.53.01：100000注：（1）最弱边边长相对中误差中未计及基线边长误差影响；（2）有下列情况之一时，不宜按本规定。应另行设计：当最弱边边长中误差不同于表列规定时；实际平均边长与表列数值相差大时；采用边角组合网时。表6

25、.4.1-2 导线技术要求级别导线最弱点点位中误差（mm）导线总长（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二级4.2100012002.022.01:45000注：(1)C1、C2为导线类别系数。对附合导线，C1=C2=1；对独立单一导线，C1=1.2，C2=2；对导线网，导线总长系指附合点与结点或结点之间的导线长度，取C10.7、C2=1；(2)有下列情况之一时，不宜按本规定，应另行设计：导线最弱点点位中误差不同于表列规定时；实际导线的平均边长和总长与表列数值相差大时。2)水平角观测的测站作业，应符合下列规定：a.仪器或反光镜的对中误差不应大于2mm。b.水平角

26、观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不宜超过1格。c.如受外界因素（如震动）的影响，仪器的补偿器无法正常工作或超出补偿器的补偿范围时，应停止观测。d.在观测时，使用仪器人员要输入当时温度、湿度、气压等参数。e.每次观测结束，应对外业记录手薄进行检查。2.竖向位移基准网测量1)本次高程控制网采用独立高程系，使用自动安平水准仪，配一对5m铟钢尺，按二级水准测量技术要求施测。测量技术要求应符合下表相关规定：表6.3.3-3水准观测的观测要求等级视线长度(m)前后视距差(m)前后视累计差(m)视线高(m)二级502.03.00.3注：1 表中的视线高度为下丝读数；2 当采用数字数字水准仪观测时，最短视

27、线长度不宜小于3m，最低水平视线高度不应小于0.6m。表6.3.3-4水准观测的限差(mm)等级基辅分划读数之差基辅分划所测高差之差往返较差及环线闭合之差单程双测站所测高差较差检测已检测测段高差之差二级0.30.71.00.71.5注：1 当采用数字数字水准仪观测时，对同一尺面的两次读数差不设限差，两次读数所测高差之差的限差执行基辅分划所测高差之差的限差；2 表中n为测站数。2)水准观测作业应符合下列要求：a.应在标尺分划线成像清晰稳定的条件下进行观测。不得在日出后或日落前约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线的成像跳动而难以照准时进行观测。阴天可全天观测；b.观测前半

28、小时，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致。设站时，应用测伞遮蔽阳光。c.使用水准仪，应避免望远镜直接对着太阳，并避免视线被遮挡。仪器应在其生产厂家规定的温度范围内工作。振动源造成的振动消失后，才能测量。当地面振动较大时，应随时增加重复测量次数；d.每测段往测与返测的测站数均应为偶数站，否则应加入标尺零点差改正。由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器。在同一测站上观测时，不得两次调焦；e.作业前应对水准仪的i角进行校核，对于一、二级水准观测的仪器，i角不得大于15。每站测量应使前后视距大致相等，避免因调焦引起的i角误差；f.采用相同的观测路线和观测方法；使用同一仪器和

29、设备；固定观测人员；采用统一基准处理数据。6.4.2 竖向位移监测使用自动安平水准仪及配一对5m铟钢尺，按二级水准测量技术要求施测。测量前先将基准点和工作基点联测，然后将沉降点与基准点或工作基点组成闭合环或附合水准网进行观测，测量技术要求同6.3.3-3、6.3.3-4中所规定要求。计算公式如下：；本次沉降量；本次测量高程；上次测量高程；累计沉降量。6.4.3.水平位移监测使用全站仪（徕卡TS60）采用坐标法测量：在基坑围护边的两端远处各选定一个稳固基准点J2、J3，用全站仪测出其坐标，以J3为测站点J2为定向点，测得各监测点的初始坐标X0，Y0，监测点本次Xi，Yi与初始值X0，Y0的差值即

30、为该点X、Y累计位移量。计算公式如下： x累计位移量； y累计位移量； 总位移； 本次x位移量； 本次y位移量； 本次位移；注：本次测量值；上次测量值；6.4.4地下水位监测地下水位监测采用JTM9000电测水位计，最小读数：1mm，测量精度2mm。地下水位测量精度不低于10mm。采用水准测量的方法联测各管口孔口高程后，直接用电测水位计测试水位管内水位深度。慢慢将探头放入水面，刚接触水面时读数一次，然后慢慢将探头拉出水面，当探头刚离开水面时在钢尺上再读数一次，取两次平均值即为水面之深度h深。需要注意的是：初值的测定在开工前23天，在晴天连续测试水位取其平均值为水位初始值；遇雨天，在雨天后12天测定初始值 ，以减小外界因素的影响。水位监测计算公式如下：式中：水位高程；管口高程；地下水位深（管口与管内水面之深度）；本次水位变化；累计水位变化。6.5 监测频率1. 监测频率1