新建武汉至孝感城际铁路HXSG-2标天河机场2#明洞DK22+792.3处输油管道防护方案.docx

新建武汉至孝感城际铁路HXSG-2标 天河机场2#明洞DK22+792.3处输油管道防护方案目录1、编制依据32、工程概况32.1工程概述32.2设计情况说明42.3工程地质情况53、施工部署63.1施工组织机构63.2主要管理人员配置73.3作业班组设置和施工任务安排83.4主要机械设备投入94、主要施工方案94.1主要设计思路94.2施工工艺流程114.3主要施工方法114.3.1 输油管道勘探114.3.2贝雷梁吊架基础施工124.3.3上部土方开挖134.3.4输油管道防护架检算134.3.5围护桩施工144.3.6冠梁及内支撑施工144.3.7下部土方掏挖、主体结构施工154.3.8基坑回填154.3.10拆除吊架恢复原貌154.4施工过程中的监测164.4.1监测目的164.4.2基坑监测内容164.4.3 基坑监测重点及原则174.4.4基坑监测的实施方法204.4.5监测资料整编分析和报告分析334.4.6监测机构设置及人员配备395、安全保证措施405.1安全保证制度措施405.2人身安全保证措施425.3施工现场安全管理措施425.4施工机械安全控制措施445.5施工用电控制措施455.6高空作业的安全措施465.7支架搭设安全措施475.8管道防护安全措施486、应急预案486.1总则486.1.1编制目的486.1.2编制依据486.1.3适用范围496.1.4应急预案体系496.1.5应急工作原则506.2危险性分析506.3应急组织机构与职责516.3.1应急救援领导小组职责516.2.2应急小组下设机构及职责526.4预防与预警546.4.1预防546.4.2危险源监控556.4.3信息报告与处置566.4.4应急物资及装备566.5应急响应576.5.1响应分级576.5.2响应程序576.5.3应急结束596.6信息的发布596.7后期处理596.8保障措施606.8.1通信与信息保障606.8.2应急队伍的保障606.8.3应急物资装备保障606.8.4经费保障606.8.5其他保障616.9奖惩616.9.1奖励616.9.2责任追究616.10附则626.10.1术语和定义626.10.2应急预案备案636.10.3维护和更新636.10.4制定和解释636.10.5应急预案实施636.11 附件636.11.1脚手架及高处坠落事故应急预案636.11.2触电事故应急预案646.11.3电焊伤害事故应急预案656.11.4机械伤害事故应急预案666.11.5物体打击事故应急预案676.11.6输油管道泄漏应急预案68天河机场2#明洞DK22+792.3处下穿输油管道防护施工方案1、编制依据（1）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）（2）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）（3）天河机场2#明洞围护结构设计图（4）机场输油管道线路实测资料2、工程概况2.1工程概述天河机场2#明洞起讫里程为DK21+396.9DK24+150，其中DK21+396.9DK21+692.2段位于共建基坑范围内，DK21+692.2DK23+490段基坑支护形式采用上部放坡开挖+围护桩支护，DK23+490DK24+150采用全放坡施工，DK23+800处为汉孝二标和汉孝三标的分界里程，我单位施工至DK23+800。2#明洞均采用明挖法施工，待主体结构施工完毕后再进行基坑回填，但在2#明洞DK22+792.3处有一条机场输油管道与城际铁路线路斜交叉，角度约为48。输油管道直径为20cm，管顶高程在27.2127.7处，其与明洞主体结构位置关系如图2.1-1所表示。图2.1-1 明洞主体结构与输油管道位置关系图2.2设计情况说明该段明洞主体结构采用明挖暗埋施工方法施工，基坑围护结构采用上部两级放坡开挖+下部围护桩垂直开挖，如图2.2-1所表示。图2.2-1 原设计方案围护结构示意图但根据我单位目前与机场相关单位对接后了解，该输油管道短期内不会进行迁改，而根据铁路总公司要求，汉孝城际铁路必须于2015年底全线通车。因此，我单位拟采用对管道防护的施工方法进行下穿输油管道施工。2.3工程地质情况2#明洞DK22+792.3处土层分布依次如下所表示：（2）2：黏土、粉质黏土，灰褐色、黄褐色，可塑，以由黏粉粒为主组成，局部含铁锰质结核及少量角砾，多出露于谷地表层及第四系中上部，层面标高约29.65，层厚约3m；（3）1：黏土、粉质黏土，棕红色，黄褐色为主，局部夹杂灰色、灰白色，硬塑，不均匀分布铁锰质结核、角砾，且夹有不均匀的高岭土团块或条带，具有一定的膨胀性，遇水易软化。场地内分布广泛，多出露于第四系中下部，局部夹可塑状黏土，层面标高约26.8，层厚约6m；（4）1：K-E泥质粉砂岩、粉砂岩、含砾砂岩：黄褐色、浅灰色、灰白色，全风化，风化呈砂土状，局部含少量砾石，夹少量的块状，岩质极柔软，手捏易碎，遇水易软化崩解。层面标高约20.8。2#明洞DK22+792.3处土层的屋里参数指标见表2.3-1所表示。表2.3-1 各岩土层原状条件下物理力学性质指标建议值地层代号（2）2（3）1（4）1时代成因于岩土名称K-E天然密度（g/cm）1.951.992.04液限（%）37.74135.19塑限（%）18.6418.415.72塑性指数19.0622.0419.47液性指数0.390.210.35压缩系数0.260.20.34压缩模量（Mpa）7.458.78.35快剪内摩擦角（度）15.1916.6119.47凝聚力（kPa）215050饱和剪切内摩擦角（度）14.916.01凝聚力（kPa）2130.57残余剪切内摩擦角（度）15.9417.65凝聚力（kPa）5.679.06无荷膨胀率（%）有荷膨胀率（50Kpa）（%）0.12收缩系数0.48膨胀力（kPa）21.7超固结比1.6回弹指数0.022基本承载力1502002503、施工部署3.1施工组织机构为确保2#明洞施工期间对输油管道不造成威胁，项目部必须成立专业的施工队伍予以防护施工，项目部施工组织机构图如图3.1-1所表示。副经理（陈小虎、刘勇）输油管道防护施工队分部技术负责人分部质量负责人分部安全负责人安全员技术员质量员机场分部（分部经理：陈晓东）常务副经理（邱长华）三总师（总经：寇剑锋、总会：徐锐、副总工：胡小周）工程管理部项目经理（辛德武）汉孝二标项目经理部计划财务部机电物资部安全质量环保部计量组测量队综合办公室图3.1-1 施工组织机构图3.2主要管理人员配置主要管理人员配置见表3.2-1所表示。表3.2-1 主要管理人员一览表序号岗位名称数量（人）备注1项目经理12党委书记13项目常务副经理14项目总经济师15项目总会计师16项目副总工程师17项目副经理28分部经理19工程管理部长110安全质量环保部长111计划财务部长112计量组组长113综合办公室主任114测量队队长115试验室主任116拌和站站长117分部技术负责人118分部安全负责人119分部质量负责人13.3作业班组设置和施工任务安排（1）施工任务设置根据本工程施工主要工作内容，设置3个专业施工班组，即围护结构施工班、管道防护班、监测检查班负责本工程各项工作的实施，各专业施工班组由架子队队长直接管理和领导。（2）施工班组任务安排见表3.3-1所表示。表3.3-1 施工班组任务安排表序号施工班组施工任务安排1土方施工班组负责石油管道防护过程中所有土方开挖及回填施工2围护结构施工班负责石油管道防护过程中所有围护结构施工，包括围护桩，冠梁、钢围檩、钢支撑3管道防护班负责贝雷梁防护支架架设、安装及管道防护支架安装4监测检查班负责施工期间输油管道及围护结构的监测、检查等各项工作3.4主要机械设备投入合理的资源配置是实现目标控制的关键因素，根据本工程进度目标，施工过程中所需的各种机械设备及物资见表3.4-1所表示。表3.4-1 主要机械设备表序号项目规格、型号单位数量1旋挖钻SR280台12汽车吊25t台23贝雷梁321片844支撑架45cm片565I40b工字钢I40bKg3276.726槽钢10Kg507螺杆18Kg197.88钻孔桩直径1m延米809格构柱/吨25.0110角钢160*100*10吨1.1834、主要施工方案4.1主要设计思路该段采用上部放坡开挖+下部围护桩进行基坑防护，由于输油管道与线路为斜交叉，因此采用一联三跨的三排单层贝雷梁进行悬挑防护，如图4.1-1所表示。图4.1-1 原设计图输油管道于基坑位置关系断面图贝雷梁共设四个支点，中间两道支撑分别设置在线路左右两侧围护桩上部的格构柱+双I40b工字钢的方式支撑贝雷梁，格构柱布置在输油管道两侧，桩中心距为2.6m，钻孔灌注桩长度17.5m，格构柱嵌入围护桩内2.5m，格构柱顶部焊接2cm厚堵头钢板，格构柱顶标高为27.6。贝雷梁两侧支撑分别设置在左右两侧的坡顶位置，距离上开口边线约3m，采用基础+钢管立柱（基坑右侧不需要设置）+双I40b工字钢的方式支撑贝雷梁，基础采用长宽高为1.2m1.2m0.8m的承台基础（C30混凝土），基坑左侧由于地表高程较低，需设置426*6mm钢管立柱作为调节，然后放置双I40b工字钢，基坑右侧可直接在承台上防止双I40b工字钢。防护施工采用贝雷梁悬吊法，架设双排单层贝雷梁，通过10槽钢和18对拉螺杆将输油管道悬吊起来，具体如图4.1-2所表示。图4.1-2 输油管道防护断面示意图贝雷梁底悬吊保护采用10横担+两根18拉杆+10横梁的方式悬吊，悬吊距离不大于1.5m，同时为避免输油管道与10横梁之间刚性接触，必须采用橡胶垫进行隔离。4.2施工工艺流程输油管道防护施工具体施工工艺流程如图4.2-1所表示。下部土方掏挖、施工冠梁内支撑主体结构施工土方回填至地貌拆除防护架、施工完毕施工准备输油管道勘探、标记、放线钻孔灌注桩及格构柱施工开挖至砼支撑施工平台，焊接格构柱间横向连接安装贝雷梁图4.2-1 施工工艺流程其施工步骤图见附图：输油管道防护施工步骤图4.3主要施工方法4.3.1 输油管道勘探施工前，项目部机场分部应组织专人与产权单位对接，共同在现场对输油管道走向、埋深及管道直径进行详细勘探，并沿输油管道方向放样标记，标记要醒目。测量人员应将详细的的输油管道测量资料整体成图后交由工程管理部技术人员，工程管理部技术人员应根据测量队提供的详细输油管道走向图核对围护桩桩位，避免围护桩桩位与输油管道位置重叠，造成对输油管道的影响。4.3.2贝雷梁吊架基础施工管道标记完成以后，根据输油管道实测位置施工四个基础及中间临时基础，位于坡顶上上的基础编号为CT1，CT1尺寸为1.2m1.2m0.8m，每个支撑点处设置两个，布置于输油管道两侧，贝雷梁底高程为28.0m，CT1的顶标高与地表高程相同，中间可通过426*6mm钢管调节，其平面位置图如图4.3-1所表示。图4.3-1 坡顶处基础平面位置图中间支撑分别设置在左右两侧的围护桩上部的格构柱上，采用钻孔灌注桩+格构柱基础+双I40b工字钢的方式支撑贝雷梁，格构柱布置在输油管道两侧，桩中心距为3m，桩基础长度17.5m，格构柱下部锚入围护桩2.5米，其平面位置图如图4.3-2所表示。图4.3-2 中间支撑点平面布置图中间支撑点两侧的桩基施工时必须采用3m的长护筒防护，以避免对输油管道造成损坏，施工时采用旋挖钻成孔，旋挖钻不得停靠在输油管道上且不得在输油管道上方行走。4.3.3上部土方开挖所有的贝雷梁吊架基础施工完毕以后将贝雷梁安装完毕，贝雷梁安装完毕后逐段进行输油管道两侧土体剥离，并立即跟进安装吊架。输油管道两侧土体剥离时候应采用人工开挖，避免对输油管道进行破坏，输油管道无吊架裸露长度不得大于3m。全部吊架安装完毕后且输油管道两侧3m及底部2m范围内人工开挖完毕后，采用机械进行开挖，机械开挖时严禁碰撞中间支撑桩基础、输油管道和贝雷梁吊架。4.3.4输油管道防护架检算输油管道管径为20cm，壁厚按照10mm计算，航空燃油的密度为0.78g/cm，则输油管道的线荷载为1.44kN/m，三排贝雷梁自重3.51kN/m，则贝雷梁上承受的线荷载为4.95kN/m贝雷梁防护支架跨度按照30m计算，则最大弯矩=425.25kN*mM=1576.4kN*m最大剪力Q=1/2*q*l=56.7kNQ=490.4kN，因此双排单层贝雷梁的强度能够满足输油管道防护要求。最大变形f=5ql4/（384EI）=5*3.78*（30*1000）4/（384*7157.1*1000*500994.4*10000）=1.11mm30000/800=37.5mm。根据以上计算，双排单层贝雷梁的强度及刚度均能够满足输油管道悬吊防护要求，施工前应将贝雷梁全部安装到位后，在贝雷梁自重作用下其下挠后再安装悬挂吊架保护输油管道。4.3.5围护桩施工（1）围护桩及格构柱施工工艺及方法具体见天河机场1#、2#明洞开挖支护施工方案，此处不赘述。（2）围护桩施工注意事项位于输油管道底部的围护桩应采用反循环钻机施工，因为反循环钻机高度比较矮可避免触碰输油管道及贝雷梁吊架。输油管道底部的围护桩钢筋笼应加工成为4.5m一节的钢筋笼，防止吊车吊装钢筋笼时吊车臂触碰输油管道及贝雷梁。4.3.6冠梁及内支撑施工冠梁及内支撑严格按照原设计图纸施工，施工工艺工法见天河机场1#、2#明洞开挖支护施工方案。4.3.7下部土方掏挖、主体结构施工支撑吊架安装完毕以后进行下部土方掏挖工作，下部土方掏挖与钢支撑的安装交替进行，具体施工工艺流程见天河机场1#、2#明洞开挖支护施工方案。土方掏挖完成后迅速进行该段的主体结构施工，主体结构施工严格按照既有方案要求执行。需要注意的是机械作业时必须有专人进行盯控，避免机械直接碰撞输油管道。4.3.8基坑回填输油管道处基坑回填顺序与基坑开挖顺序正好相反，回填时机械设备严禁碰撞中间桩基础支撑、输油管道及贝雷梁吊架，回填施工具体见天河机场1#、2#明洞基坑回填施工方案。为避免回填过程中输油管道两侧各1m范围及底部2m范围采用人工回填。4.3.10拆除吊架恢复原貌输油管道两侧1m范围及底部2m范围采用人工回填，回填时从一侧向另一侧边推进，回填至贴近输油管道底部时拆除12个吊架，然后迅速将拆除区域的输油管道回填覆盖，依次循环直至全部回填完毕。回填时，必须人工采用小机具排实，确保输油管道底部落在密实的土体上。待输油管道底部土方全部填筑到位以后，拆除贝雷梁支架，贝雷梁支架采用吊车一次吊装出场，吊车必须停放在远离输油管道一侧的地方。待贝雷梁支架吊装出场以后，人工回填至输油管道顶面以上50cm处，将输油管道全部覆盖，以对输油管道进行保护。4.4施工过程中的监测4.4.1监测目的（1）通过监测，掌握基坑施工期间围护结构与周边环境的动态变化，明确施工对基坑、围护结构和周边环境的影响程度以及可能产生安全事故的薄弱环节，验证基坑开挖方案和环境保护方案的合理性，预测基坑及临近建筑物的变形发展趋势，及时对其安全性做出评估，同时综合各种信息进行预警和报警，使有关各方有时间及时作出反应，防止环境事故的发生。尤其是对输油管道变形的监测，可根据输油管道的变形情况迅速做出判断，采取措施，防止发生输油管道泄漏、破坏等险情。（2）通过基坑开挖过程中的变形及应力监测，及时反馈设计优化并指导基坑开挖施工，确保基坑施工过程安全。（3）积累资料，为今后类似工程或工法本身的发展提供借鉴，并为运营后的养护与维修提供可靠的原始数据。4.4.2基坑监测内容根据设计要求及现场实际情况，本次监测的内容主要包括以下几个方面：（1）桩顶水平位移和沉降监测；（2）钢支撑轴力；（3）地下水位及基坑渗漏水监测；（4）地面沉降及水平位移监测；（5）钻孔桩（支护桩）变形；（6）输油管道的沉降、变形测量。4.4.3 基坑监测重点及原则（1）基坑监测的重点本次监测期间的工作重点主要以围护结构应力、围护结构的变形观测、深层土体位移观测、水位监测、基底隆起监测及输油管道沉降、变形为主。（2）监测工作的原则监测的方法和设备应尽可能多运用目前先进的监测技术，以高精度、切实可行的测量方法来获得翔实、可靠的监测数据。监测手段采用整体控制和局部监测相结合、定期监测与连续监测、大地测量及传感器测量的“点”与专家巡视检查的“面”相结合的方法。遵循信息化施工原则，采取快速监测快速反馈，信息集成网络化管理的技术路线，建立监测信息管理、预测预报系统，强调监测结果的及时反馈、预警发布的计算机主动程控化以及快速预测分析、紧急情况的应付措施。（3）监测测点的布置及工作量本工程各监测项目及测点主要按设计部门的监测技术要求，并结合以上监测原则而布置的，具体实施时可根据现场情况进行布点位置适当调整，布点数量详见下表4.4-1，布点位置见附图。表4.4-1 监测工作量统计表序号监测项目工作量1桩顶水平位移监测10点（两侧各15m一点，四边各一点）2桩顶竖向位移监测10点（两侧各15m一点，四边各一点）3钢支撑轴力监测4组（平均每层一组）4地下水位及基坑渗漏水监测4孔（两侧约30m一孔）5地面沉降监测10点（两侧各15m一点，四边各一点）6钻孔桩（支护桩）变形监测10桩（两侧各15m一孔，四边各一孔）7输油管道沉降、变形9点（布置在输油管道各跨的1/4跨、1/2跨及3/4跨处）具体布置数量、位置可根据现场实际情况进行调整。（4）监测的精度要求、频率、警戒值各监测项目在基坑围护结构施工前应测得稳定的初始值，且不应少于2次；位移观测基准点数量不应少于3点，且应设在影响范围以外；点位应深埋，且便于由基准点向监测点引测。基坑监测精度要求见表4.4-2。表4.4-2 基坑监测精度要求序号监测项目监测精度1位移监测1.0mm2支撑内力监测不低于1/100FS3地下水位及基坑渗漏水监测5.0mm4输油管道沉降、变形监测1.0mm监测频率根据监测项目对基坑安全的影响程度，设定不同的监测频率；各项监测的时间间隔可根据施工进程确定。当变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测。当有危险事故征兆时，则需进行连续监测。依据建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009），本基坑监测频率按下表执行。监测周期暂按50次，具体见表4.4-3所表示。表4.4-3 基坑施工监测频率表施工进程监测频率开挖深度（m）5m1次/3天510m1次/3天10m2次/3天底板浇筑后时间（天）7天1次/7天714天1次/7天1428天1次/7天28天1次/7天监测项目控制值基坑监测项目的监控报警值应根据监测对象的有关规范及支护结构设计要求确定。同时设定报警值，取设计极限值的70%；警戒值取设计极限值的80%，当监测点达到或超过报警值时应及时向有关部门报警。具体见表4.4-4。表4.4-4 基坑及围护结构监测项目预警控制值序号监测项目控 制 值1支护桩顶垂直沉降、水平位移监测沉降20mm，位移30mm或者连续3d超过23mm/d2深层土体测斜45mm或者出现明显拐点或者连续3d超过23mm/d3支撑轴力变化监测0.7倍构件承载能力设计值4地表沉降35mm或者连续3d超过23mm/d5地下水位按降水设计方案中的有关要求执行注：其监测项目报警值的选取均以建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009的表8.0.4的要求为基准。（5）采用的仪器设备预计投入本项目监测工作的仪器设备如表4.4-5所表示。表4.4-5 主要仪器设备表序号仪器设备名称/型号仪器设备性能数量产地1水准仪/AT-G20.7mm/km1国产2数字水准仪/DNA030.3mm/km1瑞士3全站仪/GTS-102N2mm2ppmD，2”1瑞士4全站仪/TS-8022mm2ppmD，2”1瑞士5测斜仪CX-03E分辨率：0.02mm/500mm 精度：4mm/15m1国产6频率计1国产7电测水位沉降仪1mm1国产8笔记本电脑19数码相机110打印机（黑白、彩色）111面包车1监测仪器设备是完成监测任务的手段，仪器的精度影响监测的质量，而仪器设备的数量则是顺利完成此次监测的重要保证。所采用的仪器必须经过省级以上技术质量监督局授权的专门检定单位检定合格并在检定有效期以内才能使用。4.4.4基坑监测的实施方法（1）目测巡视基坑监测项目均是非实时性监测项目，所以相比之下巡视目测也有一些仪器量测尚不具备的优点，它观察的是整体的面，而仪器量测往往局限于点。直观、快捷深基坑工程容易发生的工程事故多为围护结构坍塌，土体滑坡，支撑体系变形，周围建筑物沉陷、裂缝等。很多工程事故的产生都是在监测正常进行下发生的，监测点的数量有限，都分布于常见的重要位置，有时仅从监测数据上并不能预测到基坑的个别部位。通过经常目测往往能更及时的发现事故的前兆，特别是对暴雨天气后基坑周围土体的一些细微变化，土体的局部的沉陷，地面与建筑的裂缝等的发现。定性准确仪器的监测均是定量的数据，我们从数据上发现的往往是量变的过程，而一些规范和工程经验的警戒限值都是大家长期沿用下来的安全底限，它是一个具体的量值。而直接导致工程事故或其前兆现象发生的量值具有很大的范围，有时会远远高于常规警戒值，有时会甚至低于常规警戒值。而且目测则有可能及时发现质变的前兆，对现象做出定性结论。巡视目测实施方法每次现场量测之前，大量或长时间降雨时，均需进行目测，对监测点未布置的部分也要查看，例如未设监测点的基坑支撑、围护结构等。目测具体内容有：a肉眼观察基坑围护结构外观，查看其壁上是否产生裂缝、流沙或其它变形；b观察支撑体系及其端头附近的围护结构，是否有变形，是否有裂缝等破坏现象；c查看基坑周围土体及建筑，看地面是否有沉陷、裂缝、滑移、隆起等现象，建筑物是否有裂缝。特别是在大量降雨时，应及时多次的进行观察。观察到的异常现象中，严重的应立即向有关方通报，可疑的应结合现场监测数据分析，分析结果写进日报或阶段报表。（2）沉降监测地表沉降、坑底隆起、立柱的垂直沉降是基坑开挖后的土体扰动的最直接反映，为了确保周边环境安全，通过沉降量变化规律预测施工对环境的影响。根据设计文件要求及建筑变形测量规范（JGJ8-2007）、建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009，工程测量规范（GB50026-2007），沉降观测采用精密水准仪（如DNA03、AT-G2）及其配套的铟（瓦）钢精密水准尺，运用精密几何水准测量方法，按照国家一、二等水准测量规范（GB12897-91）一、二等精密水准测量的技术要求施测。基准点、工作基点、水准测点规格及埋设要求参照建筑变形测量规范（JGJ8-2007）执行。高程基准网高程系统采用该项目的高程系统或者假定的高程系统。监测基准网点由水准基点和工作基点组成。水准基点标石根据现场情况，选用深埋双金属管水准基点标石、深埋钢管水准基点标石或混凝土基本水准标石；工作基点的标石可以采用浅埋钢管水准基点标石或混凝土普通水准标石或墙角、墙上水准标志，见图4.4-1。图4.4-1强制对中位移测点基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域内；且尽量埋设在视野开阔的地方，以利于观测。基点的埋设要牢固可靠。应经现场踏勘，并结合地质地层实际情况，确定埋设深度。采用现浇与预埋两种方式。同时应至少埋设两个基点，以便互相校核；基点应和附近原始水准点多次联测，确定原始高程。根据现场情况，为方便工作开展，可以将整个标段划分为几段，每段各自布设水准基点和工作基点，构成独立水准网，并尽量利用附近已知的水准基点。标石、标志埋设后，应达到稳定后方可开始观测，稳定期不少于15天。a基辅分划读数差0.3mm，基本分划与辅助分划所测高差之差0.4mm，往返较差及附合或环线闭合差0.3（n为测站数）。b视线长度30m、前后视距差0.5m，前后视距累积差1.5m、视线高度（下丝读数）0.5m。在施测时，测点之间必须是偶数站，往返测量的测站数均为偶数站。野外观测完后，应认真检查观测成果，确保观测成果的可靠性。并对每条水准路线按附合路线和闭合路线计算高差闭合差。每千米水准测量高差全中误差，应按下列公式计算： （1）式中，MW为高差全中误差（mm），W为闭合差（mm），L为计算各W时相应的路线长度（km），N为附合路线或闭合路线环的个数。若计算的MW不满足规范要求，应查明原因，并进行重测。同时，按水准路线往返测段高差较差计算，每千米水准测量的高差偶然中误差，应按下列公式计算： （2）式中，MD为高差偶然中误差（mm），D为水准路线往返测段高差不符值（mm），L为水准测段长度（km），n为往返测的水准路线测段数。若计算的MD不满足规范要求，应查明原因，并进行重测。监测基准网的计算按最小二乘原理，采用间接平差进行网平差计算，并进行精度评定。利用王新洲教授编写的水准网平差软件，进行水准网平差计算，并进行精度评定，求出每千米高差全中误差及每点的高程和精度。为了确保变形观测成果的可靠性，必须定期或不定期地对基准网和工作基点网进行复测，控制网复测周期根据控制点稳定情况和变形观测的精度需要来确定。沉降监测网沉降点的布设必须以反映沉降变形特征和明显变形的部位为原则，数量及位置由根据现场情况和设计文件要求进行布设。具体做法是，在所选位置埋设不锈钢标志（见图5.2.10-2），不锈钢标志埋设完后，应及时保护起来，以免在施工中损坏，而影响观测成果的连续性。建（构）筑物的沉降观测点应埋设在建（构）筑物的竖向结构上，并在附近用红油漆刷上醒目标记。图4.4-2 不锈钢标志示意图坑底隆起（回弹）监测时，回弹观测点，沿基坑纵横轴线或在能反映回弹特征的其它位置上设置。回弹观测的标志，埋入基底下1020cm。钻孔保持垂直，并设置保护管。回弹观测点的高程，在基坑开挖前、开挖后及浇灌基础之前，各测一次。对传递调高程的辅助设备进行温度、尺长和拉力等项修正。沉降观测点的布置，须能全面反映基坑周边的建筑物、周围地表、地连墙顶部、管线等的地基变形特征，并结合地质情况及建筑结构特点确定。对于已有建筑物沉降监测点采用冲击钻钻孔，植入长不少于长100mm14mm的钢筋作标志；地表沉降监测点的标志采用机械在地表凿一个直径150mm的圆柱，将500mm14mm的钢筋打进圆柱里，低于原地面50mm，并在圆柱里铺设一层细砂，并插上小红旗作标记；支护桩顶部的沉降监测点采用预埋钢筋或者在冠梁表面埋设测钉，管线沉降点的标志采用预埋的方式进行埋设。沉降观测方法及精度工作基点与各建筑物、构筑物、地面点采用二等水准测量，并构成沉降监测网。二等水准测量各项限差如下：a基辅分划读数差0.4mm、基本分划所测高差之差0.6mm，往返较差及附合或环线闭合差0.7（n为测站数）。b视线长度50m、前后视距差1.0m、前后视距累积差3.0m、视线高度（下丝读数）0.3m。当观测时，测点之间必须是偶数站，往返测量的测站数均为偶数站。同样，外业观测工作完成后，应认真检查观测成果，确保观测成果的可靠性。沉降监测网的计算按最小二乘原理，采用间接平差进行网平差计算，并进行精度评定。各沉降监测点的本次高程Hi（t），与首次高程Hi（1）进行比较，差值H即为该测点的沉降值。即Hi（t）=Hi（t）-Hi（1）。每次观测都采用相同的观测仪器，相同的观测人员按相同的观测路线进行，作业过程中严格遵守规范。（3）水平位移监测根据建筑变形测量规范（JGJ8-2007）、建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009、工程测量规范（GB50026-2007）及设计要求，水平位移采用全站仪或者高精度经纬仪监测，监测方法可以是导线法、极坐标法、测小角法、交会法、视准线法等。位移监测控制点的布置和埋设位移监测控制点包括基准点、工作基点以及定向点等工作点，各种测量点按下列要求选设和使用：a基准点选设在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。使用时作稳定性检查或检验，并以稳定或相对稳定的点作为测定变形的参考点。b工作基点选设在靠近观测目标且便于联测观测点的稳定或相对稳定位置。c对需要定向的工作基点或基准点应布设定向点，并应选择稳定且符合标准要求的点位作为定向点。d观测点（变形点）选设在地连墙的冠梁顶，并能反映变形特征的位置。e位移监测基准点不少于3个。测量等级及精度要求根据基坑工程技术规程（湖北省地方标准DB42/159-2004）的有关规定判定，本基坑的重要性等级为一级，因此相应的变形测量等级按二级考虑，其观测点坐标中误差应不大于3.0mm。平面控制点、观测点标志的型式及埋设要求直接进行位移监测的控制点（基准点或工作基点）建造观测墩或埋设专门观测标石，配备强制对中装置，确保观测精度。本次水平位移观测埋设于围护桩冠梁顶和边坡顶，观测点材料用直径12mm以上的圆头测钉，长度约10cm，顶部划有“+”字丝，埋设时用冲击钻钻孔，清水冲洗干净，并灌入水泥浆。观测方法根据现场条件，采用日本Topcon102N全站仪按极坐标法进行位移监测：在基准点（工作基点）架设全站仪，仪器调平后瞄准后视点（另一个基准点或工作基点）定向，然后依次测量各测点的坐标值，两次坐标值的差就是测点位移变化量，每次测量时取正、倒镜各测量一次，正、倒镜的平均值作为该次测量结果。观测要求每次监测前先对基准点进行检测，确定无误后再进行监测点的监测。角度监测点初测进行2次测量，2次测量符合规范要求时取中数作为起始值。每次观测应用同台仪器，相同的人员观测，并应检测基准点的可靠性，位移观测应满足现行建筑变形测量规范（JGJ8-2007）的各项要求。（4）支护桩及深层土体水平位移监测依据国家标准建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009、岩土工程勘察规范（GB50021-2001）、工程岩体试验方法标准（GB/T50266-99）的规定及本工程的特点，采用测斜仪对围护结构或坑外土体深层水平位移进行监测。测斜仪是一种可精确地测量沿垂直方向围护结构内部水平位移的工程测量仪器。围护桩深层水平位移监测中常用活动式测斜仪。先将有四个相互垂直导槽的测斜管埋入钢筋笼中。测量时，将活动式测头放人测斜管，使测头上的导向滚轮卡在测斜管内壁的导槽中，沿槽滚动，活动式测头可连续地测定沿测斜管整个深度的水平位移变化，如图4.4-3所示。图4.4-3测斜仪测量原理与仪标埋设示意图土体中测斜孔的施工测斜孔的施工主要包括测量放线、成孔、测斜管安装及回填砂料等工序，其流程（如图4.4-3）测斜孔施工流程图所示。测斜孔深度据实际情况定。图4.4-3测斜孔施工流程图测斜孔采用清水钻进，钻头沿铅直方向钻进。在钻进过程中，应及时、准确地记录地层岩性及变层深度、钻进时间等相关数据；钻孔达到设计深度后停钻，及时将钻孔清洗干净，检查钻孔的通畅情况，并做好清洗记录。围护结构（支护桩）测斜管的埋设斜孔用以监测支护桩身变形，测斜孔的布设采用埋设测斜导管的方式，测斜管预埋在支护桩内。埋设时，由施工单位配合，将测斜管随钢筋笼一起下至桩底，顶部预留出桩顶冠梁的高度。灌溉混凝土时，须注意对测斜管的保护，不让混凝土堵塞测斜管，并保证测斜管铅垂向下。监测方法监测设备采用北京航天科工集团第三研究院第三十三研究所的CX-03E测斜仪，观测精度为0.02mm，测斜管应在测试前5天装设完毕，在35天内重复测量不少于3次，判明处于稳定状态后取其均值作为初始值，然后进行测试工作，其步骤如下：a用模拟测头检查测斜管导槽。b使测斜仪测读器处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢地下放至管底，然后由管底自下而上沿导槽全长每隔1m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将测头旋转1800插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，测点深度同第一次相同。一般只需要监测平行基坑变形方向的那对导槽，特殊情况下，可以将测头旋转900，按相同程序，测量另一个方向的那对导槽的读数。c每一深度的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应及时补测。（5）支撑结构内力监测量测支撑结构的内力（应力、应变、轴力）是深基坑监测中的重要内容，也是进行基坑开挖反馈设计法需要获取的重要参数，根据支撑杆件所采用的材料不同，所采用的监测元件方法也有所不同。对于目前钢筋混凝土支撑杆件，主要采用钢筋计测量钢筋的应力，然后通过钢筋与混凝土共同工作、变形协调条件反算支撑的轴力。采用频率计对钢筋应力计进行读数，对原始数据进行处理，根据有关公式换算成轴力、应力值。监测断面和元件布置形式。对于钢筋混凝体系，轴力监测元件的埋设断面一般选择在轴力比较大的杆件上，或在整个支撑体系中起关键作用的杆件上（如4.4-5）。如果支撑型式是对称的，则可布置在开挖较早、支撑受力较先的一半，以减少元件的数量，降低监测费用。除此之外，选择测量断面变要兼顾埋设和测量的方便、与基坑施工的交叉影响较小计算轴力的偏心距，且在求取平均值时更可靠（考虑个别元件埋设失败或遭施工破坏等情况）。对于钢结构支撑体系，量测断面一般布置在支撑的两头，以方便施工和测量。图4.4-5 内支撑应力计或轴力计安装示意图（6）地下水位监测水位观测孔的施工水位观测孔的施工主要包括测量放线、成孔、井管加工、井管下放及井管外围填砾料等工序，其流程如图4.4-6水位观测孔施工流程图所示。测量放线钻机就位成孔洗井检验孔深井管加工检验井管井管放置回填砾料洗井图4.4-6水位观测孔施工流程图a成孔：水位观测孔采用清水钻进，钻头沿铅直方向钻进。在钻进过程中，应及时、准确地记录地层岩性及变层深度、钻进时间及初见水位等相关数据；钻孔达到设计深度后停钻，及时将钻孔清洗干净，检查钻孔的通畅情况，并做好清洗记录。b井管加工：井管的原材料为内径43、管壁厚度为5的PVC管。为保证PVC管的透水性，在PVC管下端05m范围内加工蜂窝状8的通孔，孔的环向间距为12mm，轴向间距为12mm，并包土工布滤网，井管的长度比初见水位长6.5m，如图4.4-7所示。图4.4-7 水位观测井管结构图c井管放置：成孔后，经校验孔深无误后吊放经加工且检验合格的内径43的PVC井管，确保有滤孔端向下；水位观测孔应高出地面0.5m，在孔口设置固定测点标志，并用保护套保护；d回填砾料：在地下水位观测孔井管吊入孔后，应立即在井管的外围填砾料；e洗井：在下管、回填砾料结束后，应及时采用清水进行洗井。洗井的质量应符合现行行业标准供水水文地质钻探与凿井操作规程（CJJ13）的有关规定。并做好洗井记录。（2）地下水位监测地下水位观测设备采用电测水位沉降仪，其工作原理图如图4.4-8所示。水为导体，当测头接触到地下水时，报警器发出报警信号，此时读取与测头连接的标尺刻度，此读数为水位与固定测定的垂直距离，再通过固定测点的标高及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标高。图4.4-8 电测水位沉降仪工作原理图4.4.5监测资料整编分析和报告分析在每次监测后立即进行日常资料的整理，包括原始数据的记录、检验和监测物理量的换算以及填表、绘图、初步分析和异常值判别等日常工作。监测物理量的换算公式和有关表格的填写应符合规程规范的要求。（1）原始监测资料的收集原始监测资料的收集包括观测数据的采集、巡视检查的实施和记录、其它相关资料收集等三部分。主要包括以下内容：a详细的观测数据记录、观测的环境说明，与观测同步的气象、水文等环境资料；b测点、监测仪器设备及安装的考证资料；c测点、监测仪器附近的施工资料；d巡视检查资料；e有关的工程类比资料、规程规范等。(2)原始监测资料的检验和处理每次监测数据采集后，应随即检查、检验原始记录的可靠性、正确性和完整性。如有漏测、误读（记）或异常，应及时补（复）测、确认或更正。原始监测数据检查、检验的主要内容有：作业方法是否符合规定；监测仪器性能是否稳定、正常；监测记录是否正确、完整、清晰；各项检验结果是否在限差以内；是否存在粗差；是否存在系统误差。经检查、检验后，若判定监测数据不在限差以内或含有粗差，应立即重测；若判定监测数据含有较大的系统误差时，应分析原因，并设法减少或消除其影响。(3)原始监测资料的整理和初步分析a随时进行各监测物理量的计（换）算，填写记录表格，绘制监测物理量过程线图或监测物理量与某些原因量的相关图，检查和判断测值的变化趋势。b每次巡视检查后，应随即对原始记录（含影像资料）进行整理。巡视检查的各种记录、影像和报告等均应按时间先后次序整理编排。c随时补充或修正有关监测设施的变动或检验、校测情况，以及各种考证表、图等，确保资料的衔接和连续性。d根据所绘制图表和有关资料及时做出初步分析，分析各监测物理量的变化规律和趋势，判断有无异常值。如有异常，应及时分析原因，先检查计算有无错误和监测仪器有无故障，经多方比较判断，若发现确有不正常现象或确认的异常值，应立即口头上报业主和监理，并在24h内提交书面报告（简报、警报等）。(4)监测资料的整编定期或按业主要求进行系统全面的资料整理工作，包括仪器监测资料、巡视检查资料和有关监测设施变动或检验、校测等资料的收集、填表、绘图、初步分析和编印等工作。所有监测资料要求按业主规定的格式建立数据库，输入计算机。用磁盘或光盘备份保存并刊印成册。将整编的成果刊印成册报送监理，同时抄报业主和设计单位。整编的成果应做到项目齐全，考证清楚，数据可靠，图表完整，规格统一，说明完备。整编资料按内容划分为以下四类：a工程资料。包括勘测、设计、科研、施工、竣工、监理、验收和维护等方面资料；b仪器资料。包括仪器型号、规格、技术参数、工作原理和使用说明，测点布置，仪器埋设的原始记录和考证资料，仪器损坏、维修和改装情况，其它相关的文字、图表资料；c监测资料。包括人工巡视检查、监测原始记录、物理量计算成果及各种图表；有关的水文、地质、气象及地震资料；d相关资料。包括文件、批文、合同、咨询、事故及处理、仪器设备与资料管理等方面的文字及图表资料。在收集有关资料的基础上，对整编时段内的各项监测物理量按时序进行列表统计和校对；绘制各监测物理量过程线图、能表示各监测物理量在时间和空间上的分布特征图，以及与有关因素的相关关系图。(5)监测成果的分析在上述工作基础上，应对整编的监测资料进行分析，采用定性的常规分析方法、定量的数值计算方法和各种数学物理模型分析方法，分析各监测物理量的变化规律和发展趋势，各种原因量和效应量的相关关系和相关程度。分析包括初步分析和综合分析。a 初步分析：对测点的实测值进行特征值统计，如算术平均值、均方根值、最大值、最小值、方差、标准差等，对于重要的测点在有必要时可统计变异系数等离散和分布特征。另外，还对监测值的空间分布情况、历时时间的发展情况，特别是有无趋势性变化