明挖基坑第三方监测方案.doc

长春市地铁2号线一期工程袁家店站长春西站区间明挖段第三方监测项目监测方案 目 录监测方案专家评审意见及执行情况11 编制依据21.1 任务委托21.2 法律法规文件21.3 主要技术标准21.4 工程相关资料32 工程概况32.1 工程背景概述32.2 工程周边环境情况42.3 工程地质及水文地质条件42.3.1 工程地质42.3.2 水文地质52.4 工程设计结构形式与施工方法63 监测目的74 工程风险分析及监控重点74.1 风险工程清单74.2 监测重点分析85 监测内容及要求85.1 监测等级85.2 监测范围85.3 监测对象、项目及精度85.3.1 仪器监测对象、项目及精度85.3.2 巡查对象及巡查内容95.4 监测频率及周期105.4.1 仪器监测频率及周期105.4.2 巡查频率及周期105.4.3 特殊情况频率调整原则105.5 监测控制值及预警管理标准115.6 监测点布置原则125.7 监测初始值采集要求126 监测作业实施方法126.1控制网施测126.1.1 平面控制网126.1.2 高程控制网156.2 现场监测作业方法186.2.1 道路及地表沉降监测186.2.2 围护结构桩顶水平位移监测206.2.3 围护结构桩体变形监测236.2.4 支撑轴力监测266.2.5 桩顶沉降监测286.2.6 地下水位监测296.2.7 桥墩竖向变形及差异沉降监测296.3 现场巡查作业方法306.3.1 道路地表巡查306.3.2 明挖法基坑现场安全巡查316.3.3 桥梁巡查316.4 监测成果分析方法327 监测信息反馈337.1 监测信息反馈流程337.2 监测信息反馈要求347.2.1 正常情况下的信息反馈347.2.2 预警状态下的信息反馈347.3 监测成果报告格式367.3.1 报告内容367.3.2 日常报表格式378 监测工作量预计378.1 现场监测工作量378.2 现场巡查工作量379 监测实施作业组织计划389.1 监测组织机构及人员389.2 监测投入仪器设备389.3 监测工作进度计划3810 质量、环境、职业健康及安全保障措施3910.1 质量保障措施3910.1.1 质量管理目标3910.1.2 质量风险点分析3910.1.3 质量管理保障流程3910.1.4 各监测环节质量控制措施4010.2 环境保障措施4210.2.1 环境管理目标4210.2.2 环境保护风险点分析4210.2.3 各监测环节环境控制措施4210.3 职业健康及安全保障措施4311 工程监测应急预案4411.1 工程风险监测应急预案4411.2 监测作业安全应急预案4511.2.1 应急监测组织机构4511.2.2 作业安全应急处理流程4611.2.3 监测作业安全应急情况及处理措施4712 与工程相关单位的配合措施5013 其他说明5114 附件及附图51 第3页 共2页长春市地铁2号线一期工程袁家店站长春西站区间明挖段第三方监测项目监测方案1 编制依据1.1 任务委托1）长春市地铁2号线一期工程第三方监测一标段招标文件；2）长春市地铁2号线一期工程第三方监测一标段合同文件。1.2 法律法规文件1）关于加强重大工程质量安全保障措施的通知（发改投资20093183号）；2）城市轨道交通工程质量安全管理暂行办法（建质20105号）；3）城市轨道交通工程质量安全检查指南（试行）（2012年7月）。1.3 主要技术标准1）城市轨道交通工程监测技术规范GB50911-2013；2）城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008；3）城市轨道交通岩土工程勘察规范GB50307-2012；4）工程测量规范GB50026-2007；5）国家一、二等水准规范GB/T 12897-2006；6）建筑基坑工程监测技术规范GB 50497-2009；7）建筑变形测量规范JGJ 8-2007； 8）地铁设计规范GB50157-2013；9）地下铁道工程施工及验收规范GB50299-2003；10）长春市地铁有限责任公司及其他产权单位发布的企业标准、管理文件及其他相关的国家、地方规范、法规；11）本院计量认证、质量环境、职业健康及安全质管理体系文件。1.4 工程相关资料1）长春市地铁2号线一期工程袁家店站长春西站区间明挖段围护结构设计文件，（北京城建设计发展集团股份有限公司，2015年2月）；2）长春市地铁2号线工程沿线地下管线图；3）长春市地铁2号线工程沿线电子地形图。2 工程概况2.1 工程背景概述袁家店站长春西站区间出袁家店站向东北方向延伸，沿站前街敷设，在长春西站西侧采取明挖施工的方式与预留车站结构相接。下穿的主要道路有双丰东路，区间两侧主要为农田、果园以及低矮平房，区间全长1297m。区间隧道基本上位于空旷地面下，地势西低东高，隧道顶部覆土厚度约610m。基坑穿越地层主要为粉质粘土、全风化泥岩、强风化泥岩，水位较高。图2.1 区间位置平面图表2.1 参建单位一览表序号参建单位建设内容1长春地铁有限责任公司管理单位234562.2 工程周边环境情况袁家店站长春西站区间明挖段东侧接地铁2号线长春西站预留车站结构，车站上方为站前广场。明挖段北侧为长春西站送客通道出站段引桥，引桥为连续箱梁结构，桥墩距区间结构外皮最近距离为17.6m。施工范围内的管线采用改移的方式处理。 图2.2-1 长春西站 图2.2-2 送客通道引桥2.3 工程地质及水文地质条件2.3.1 工程地质根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层沉积年代、成因类型，将本工程场地勘探范围内的土层划分为第四系全新统人工填土层Q4ml）、第四系中更新统冲洪积粘性土和砂土（Q2al+pl）、白垩纪泥岩（K）三大类。并按地层岩性及其物理力学性质进一步分为7个大层。主要地层特征自上而下分述如下：时代成因地层编号岩土名称岩性描述Q4ml杂填土杂色，稍湿，稍密，以粘性土为主，混碎砖、碎石，透水性较好，工程性质较差。层厚1.20-12.80m，平均厚度4.99m，分布整个明挖场地Q2al+pl2粉质粘土黄褐色，可塑偏软，含少量铁锰氧化物，稍具光泽,摇振无反应，干强度中等,韧性中等,中等压缩性，弱渗透性，工程性质较差。层厚2.70-6.00m，平均厚度4.64m，分布整个明挖场地。2-1粉质粘土灰褐、灰黑色，可塑偏软，局部软塑，含少量铁锰氧化物，稍具光泽,摇振无反应，干强度中等,韧性中等,中等压缩性，弱渗透性，工程性质较差。厚度1.80-5.50m，平均厚度3.78m，在大部分明挖场地揭露4粉质粘土黄褐色，硬塑，含锰质结核，稍具光泽,摇振无反应，干强度中等,韧性中等,中等压缩性，弱渗透性，工程性质较好。层厚1.50-4.90m，平均厚度2.93m，在大部分明挖场地揭露。4-1粉质粘土灰黑色、灰褐色，硬塑，含锰质结核，稍具光泽,摇振无反应，干强度中等,韧性中等,中等压缩性，弱渗透性，工程性质较好。厚度0.5m，仅在 Q2CK2-28钻孔中揭露K1全风化泥岩紫红色，泥质结构，层状构造，原岩结构基本破坏，有少量的残余结构强度，岩心呈粘性土状， 遇水软化，失水崩解，易钻进，工程性质较好。层厚2.20-5.70m，平均厚度3.77m，分布整个明挖场地2强风化泥岩红色，泥质结构，层状构造，裂隙面见铁锰质浸染，可见原岩结构，原岩结构大部分破坏，风化裂隙较为发育，锤击声闷，岩芯呈柱状-长柱状，遇水易软化，失水崩解，岩芯较完整，为极软岩，工程性质较好。层厚12.10-13.50m，平均厚度13.16m，分布整个明挖场地3中风化泥岩紫红色，泥质结构，层状构造，裂隙面见铁锰质浸染，原岩结构部分破坏，见风化裂隙，岩芯呈长柱状，锤击声较脆，较完整，工程性质较好。分布整个明挖场地，揭露最大厚度11.50m，未揭穿区间底板结构主要位于全风化泥岩1层。顶板结构主要位于粉质粘土2层。2.3.2 水文地质 在勘察深度内，地层中存在两层地下水，第一层为表层孔隙性潜水，第二层为岩石裂隙水，现分述如下：本次勘察地下水稳定水位埋深为2.407.20m，高程203.44209.38m，主要赋存于第四系粘性土地层中，含水层水平、垂直向渗透性差异较小。多 年变化平均值2.00m。3-5年最高水位为2.00m，历史最高水位可按2.00m考虑。抗浮验算及防渗设防水位取值，建议按不低于规划地表下2.00m考虑。 第二层岩石裂隙水含水层岩性为全、强、中风化泥岩，无稳定水位，主要接受侧向径流补给，排泄方式主要为相对含水层中的径流形式及人工开采。根据结构埋深和水位关系，该工程环境条件特征为长期在水下或土中，环境作用等级为-C。本区间一层地下水位于顶板结构之上的位置。2.4 工程设计结构形式与施工方法明挖区间两个主体基坑分别长68.6m、148.5m，基坑宽度6m22.3m，基坑开挖深度约13.3m18.3m，基坑采用降水施工，支护结构采用钻孔灌注桩加内支撑的型式。图2.4-1 明挖区间围护结构平面图 图2.4-2 明挖区间围护结构剖面图3 监测目的1）施工过程中对基坑周边环境和工程自身关键部位实施独立、公正的监测，基本掌握基坑周边环境、围护结构体系和周边土体的动态，验证施工方的监测数据，为业主、监理、设计、施工单位提供参考依据。2）为建设管理单位对工程建设风险管理提供支持，通过现场安全监测、现场巡查和安全状态预警，较全面地掌握各工点的施工安全控制程度，为信息管理平台提供基础数据，对施工过程实施全面监控和有效控制管理。3）第三方监测作为独立的监测方，其监测数据和相关分析资料可作为处理风险事务和工程安全事故的重要参考依据。4）积累资料和经验，为今后同类工程设计、施工提供类比依据。4 工程风险分析及监控重点4.1 风险工程清单根据施工图设计文件列出本工程风险工程清单如表4.1：表4.1 风险工程清单序号风险工程名称位置、范围风险基本状况描述1自身风险工程1.1区间明挖基坑K21+290.772K21+438.892采用钻孔桩支护，钢支撑体系。本站标准段基坑开挖深度13.3m18.3m，基坑开挖宽度6m22.3m.基本土层为杂填土、粉质粘土、全风化泥岩.2周边环境风险工程2.1送客通道引桥区间北侧连续箱梁结构，距区间北侧结构约17.6m4.2 监测重点分析结合本工程自身特点和基坑周边环境，监测工作的重难点主要为送客通道引桥的变形监测：区间主体基坑北侧距立交桥引道约17.6m距离，在基坑施工过程中应加强对桥梁结构变形监测及围护结构自身的现场安全巡查。监测作业过程中，加强现场安全巡查，如发现有较大变形及时通知施工、监理方，及时采取有效措施，为周边环境以及施工提供安全保障。5 监测内容及要求5.1 监测等级按照城市轨道交通工程监测技术规范GB509911-2013表3.3.5工程监测等级划分要求，区间明挖结构工程自身风险等级为二级，周边环境风险等级为一级，综合判定本工程监测等级为一级。5.2 监测范围本工程监测范围为明挖基坑自身围护结构及施工影响范围内的周边环境。周边环境的监测范围：道路及地表沉降监测点、地下管线竖向位移监测点取1倍开挖深度范围，桥梁竖向位移监测点取2倍开挖深度范围。5.3 监测对象、项目及精度5.3.1 仪器监测对象、项目及精度本工程监测仪器对象、项目及精度如表5.3.1所示： 表5.3.1 仪器监测的对象、项目、仪器及精度序号类别监测对象监测项目监测仪器监测精度1周边环境基坑周边地表道路及地表沉降水准仪1.0mm2地下水位水位变化量水位计5.0mm3桥梁结构桥墩竖向变形及差异沉降水准仪1.0mm4围护结构体系围护结构桩顶水平位移全站仪1.0mm5桩体水平位移测斜仪0.02mm/0.5m6桩顶沉降水准仪1.0mm7支撑轴力频率读数仪1.0%F.S5.3.2 巡查对象及巡查内容本工程巡查对象及巡查内容主要如表5.3.2所示：表5.3.2 巡查对象巡查及巡查内容序号类别巡查对象巡查内容1周边环境基坑周边地表 地面裂缝；地面沉陷、隆起等；地面冒浆等2送客通道引桥墩台或梁体开裂、剥落情况，包括裂缝宽度、数量、走向、剥落体大小、发生位置、发展趋势等3工程自身围护结构体系围护结构体系（重点为基坑阳角部位）有无裂缝、倾斜、渗水、坍塌；支护体系施作的及时性、支撑拆除施工工艺、锚杆施工工艺； 基坑周边堆载情况；地层情况；地下水控制情况；地表积水情况等5.4 监测频率及周期5.4.1 仪器监测频率及周期本工程监测频率及周期如表5.4.1所示：表5.4.1监测频率与周期序号监测对象监测项目现场监测频率现场监测周期1基坑围护结构桩顶水平位移基坑开挖期间，1次/2天；结构施工期间，1次/周；经数据分析确认达到基本稳定后1次/月测点布置完成后，应对所有的监测项目进行连续三次独立的观测，判定合格后取其平均值作为监测项目的初始值。基坑回填完成或矿山法隧道进行二次衬砌施工后，可结束支护结构的监测工作；支护结构监测结束后，且周围岩土体和周边环境变形趋于稳定后，可结束监测工作。满足设计要求结束监测工作的条件。本工程中，变形稳定判断的标准依据建筑变形测量规范（JGJ 8-2007）相关内容确定，即“当最后100d的沉降速率小于0.01mm/d0.04mm/d时可认为已经进入稳定阶段”。变形稳定后，即可向业主发出“停止监测申请”，业主批准后停止监测桩体水平位移支撑轴力桩顶沉降2基坑周边地表地表沉降3地下水位地下水位变化量4送客通道引桥桥墩竖向变形及差异沉降注：（1）底板浇筑后可根据监测数据变化情况调整监测频率；（2）两基坑相邻段轴力施加预应力后加强观测；（3）支撑拆除过程中及拆除完成后3d内监测频率应适当增加。5.4.2 巡查频率及周期本工程巡查频率及周期如表5.4.2所示：表5.4.2 巡查频率与周期序号巡查对象现场巡查频率现场巡查周期1基坑围护结构每次现场监测工作实施时同时进行现场安全巡查，施工结束后根据变形情况进行适当调整，特殊情况应加密巡查频率周边环境巡查在施工开挖前进行首次巡查，二衬施工完成，变形稳定后停止。工程自身巡查在开挖后开始，二衬施工完成后停止2基坑周边地表3送客通道引桥5.4.3 特殊情况频率调整原则原则上当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率：（1）监测数据异常或变化速率较大；（2）存在勘察未发现的不良地质条件，并影响工程安全；（3）地表等周边环境发生较大沉降、不均匀沉降； （4）工程出现异常；（5）工程事故后重新组织施工；（6）暴雨或长时间连续降雨；（7）邻近工程施工、超载、震动等周边环境条件较大改变；（8）监测数据累计变化量或变化速率之一达到或超过控制值，变化速率连续3天超过控制值的70%；（9）周边地表出现突然沉降或较严重的突发裂缝、坍塌；（10）建（构）筑物等周边环境出现危害正常使用功能、结构安全的过大沉降、倾斜、裂缝等；（11）周边地下管线变形突然明显增长或出现裂缝、渗漏等；（12）根据当地工程经验判断，出现其他必须进行警情报送的情况。5.5 监测控制值及预警管理标准依据设计文件给出的各监测对象控制值如表5.5-1所示： 表5.5-1 监测控制值序号类别监测对象监测项目判定内容控制值1周边环境基坑周边地表地表沉降标高绝对变化量累计变化量：30mm变化速率：4mm/d2基坑周边地下水位地下水位水位变化量累计变化量：1000mm速率500mm/d3送客通道引桥桥墩竖向变形标高绝对变化量及差异沉降正与设计协商4工程自身围护结构体系桩顶水平位移水平位移绝对变化量累计变化量：20mm变化速率：4mm/d5桩体水平位移水平位移绝对变化量累计变化量：30mm变化速率：3mm/d6支撑轴力支撑轴力测值按设计值7桩顶沉降竖向位移绝对变化量累计变化量：10mm变化速率：4mm/d注：表格中控制标准由工点设计院提供。表5.5-2 预警管理标准预警等级预警标准黄色监测预警“双控”指标（变化量、变化速率）均超过监控量测控制值（极限值）的70时，或“双控”指标之一超过监控量测控制值的85时橙色监测预警“双控”指标均超过监控量测控制值的85时，或“双控”指标之一超过监控量测控制值时红色监测预警“双控”指标均超过监控量测控制值，或实测变化速率出现急剧增长时5.6 监测点布置原则本工程各测项测点布置原则见下表5.6：表5.6 测点布置原则监测项目监测点布设原则道路及地表沉降1）主测断面在基坑两侧挡墙墙角及距坑边4m、5m的间距平行坑边布设6个沉降观测点，标准断面布设4个沉降观测点，测点间距20m。沿基坑纵向布设约4个主测断面，基坑短边设置1个主测断面；2）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，每侧监测点数量不宜少于3个；3）监测点及监测断面的布设位置应与周边环境监测点布设相结合支护桩（墙）顶部水平位移1）主测断面应有桩顶水平位移测点，测点间距按20m进行布设；2）基坑短边中间部位、阳角部位、深度变化部位等重要环境部位、地质条件复杂部位等应布设监测点支护桩（墙）体水平位移1）主测断面应有桩顶水平位移测点，常规测点间距按40m进行布设；2）基坑短边中间部位、阳角部位、深度变化部位等重要环境部位、地质条件复杂部位等应布设监测点桩顶沉降与桩顶水平位移测点共用地下水位基坑端头和中部位置布设测点支撑轴力1）按间距40m进行布设，宜选择基坑中部、阳角部位、深度变化部位、支护结构受力条件复杂部位；2）在主测断面上要有支撑轴力测点；3）监测点与桩体水平位移监测宜处于同一监测断面建（构）筑物竖向位移监测点布设在施工影响区域内每个桥墩上，每个桥墩在垂直基坑方向布设2个测点5.7 监测初始值采集要求在基坑降水前由监理组织对施工单位布设的测点进行验收，测点验收合格后，对基坑围护结构及周边环境测点进行初始值采集，所有测点均进行三次监测，取平均值作为初始值。6 监测作业实施方法6.1控制网施测6.1.1 平面控制网6.1.1.1 基准点布设平面控制点布置的原则为：控制点是监测点稳定性的基准，应设立于施工基坑开挖深度24倍距离之外的稳定区域，为提高监测精度，应埋设强制对中观测墩或专门观测标石；控制点位的分布应满足准确、方便观测全部观测点的需要；每个相对独立的测区控制点个数不应少于3个，以保证必要的检核条件。根据现场情况，选取3个精密导线点BM1、BM2、BM3作为平面网控制点。为方便测点引测，另布设6个工作基点。根据具体选用的平面控制点、工作基点同监测点一起布设成本区间独立的闭合环、或形成由附合路线构成的结点网。 图6.1.1.1-1精密导线埋石示意图 图6.1.1.1-2精密导线埋石俯视示意图6.1.1.2 基准点埋设及技术要求（1）观测方法及仪器围护结构桩顶水平位移控制点观测采用导线测量方法，监测点采用极坐标法观测，使用TS09PLUS R500全站仪进行观测。（2）数据观测技术要求控制网及监测点观测均按工程测量规范GB50026-2007二等水平位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见表6.1.1.2。表6.1.1.2观测主要技术指标及要求序号项目指标或限差1水平角观测测回数62测角中误差1.0秒3测边相对中误差1/1000004每边测回数往返各4测回5距离一测回读数较差1毫米6距离单程各测回较差1.5毫米7气象数据测定的最小读数温度0.2摄氏度，气压50帕受各种条件限制，施工场地一般比较狭小，场地内交会法施测受一定的限制。根据我院实际工作经验，基准点观测采用导线法比较容易操作，使用高精度的测量仪器，按相应技术规程作业，容易达到监测精度要求。将所布设的围护结构桩顶水平位移观测基准点及地铁施工控制点组成闭合导线或附合导线（网）形式。导线测量采用TS09PLUS R500全站仪，测角精度1”，测距精度1mm+2ppmD。可按下式估算导线相邻点的相对点位中误差： （1） （2） （3）式中：导线平均边长；测角中误差（）；测距相对中误差（mm）。按导线平均边长60米，测角中误差1.41”，测距6测回，测距中误差为0.4毫米，于是得到观测基准点相邻点的相对点位中误差为0.56毫米。6.1.1.3 监测方法及数据采集监测点水平位移观测根据现场条件，一般采用极坐标法。在选定的水平位移监测控制点上安置全站仪，精确整平对中，后视其它水平位移监测控制点，测定监测点与监测基准点之间的角度、距离，计算各监测点坐标，将位移矢量投影至垂直于基坑的方向，根据各期与初始值比较，计算出监测点向基坑内侧的变形量。按极坐标法监测水平位移监测点中误差为：，满足监测精度要求。观测注意事项如下：对使用的全站仪、觇牌应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验，尤其时照准部水准管及电子气泡补偿的检验与校正。观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；仪器、觇牌应安置稳固严格对中整平； 在目标成像清晰稳定的条件下进行观测； 仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；应尽量避免受外界干扰影响观测精度，严格按精度要求控制各项限差。6.1.1.4 数据处理1）数据传输及平差计算观测记录采用全站仪测量记录程序进行，观测时可完成各项限差指标控制，观测完成后形成电子原始观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，使用控制网平差软件进行严密平差，得出各点坐标。平差计算要求如下：平差前对控制点稳定性进行检验，对各期相邻控制点间的夹角、距离进行比较，确保起算数据的可靠；使用清华山维控制网平差软按严密平差的方法进行计算；平差后数据取位应精确到0.1mm。通过各期变形观测点二维平面坐标值，计算投影至垂直于基坑方向的矢量位移，并计算各期阶段变形量、阶段变形速率、累计变形量等数据。2）变形数据分析观测点稳定性分析原则如下：观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果；相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）来进行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。6.1.2 高程控制网6.1.2.1 基准点布设高程控制网本工程各项目竖向变形监测控制网（点），以长春市地铁2号线一期工程施工高程系统为基准建立，起始并附合于地铁施工控制网二等精密水准点上。控制点由基准点和加密的工作基点组成，根据本工程具体位置及道路地表等监测对象分布情况，控制网布设成独立网，基准点及加密的工作基点同观测点一起布设成闭合环网。根据现场情况，选取3个水准点BM1、BM2 、BM3作为水准基准点。为方便测点引测，另布设6个工作基点。根据具体选用的高程基准点、工作基点同监测点一起布设成独立的闭合环、或形成由附合路线构成的结点网。6.1.2.2 基准点埋设及技术要求（1）工作基点埋设方法工作基点采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设，埋设步骤如下：土质地表使用洛阳铲，硬质地表使用80 mm工程钻具，开挖直径约80mm，深度大于3m孔洞；夯实孔洞底部；清除渣土，向孔洞内部注入适量清水养护；灌注入标号不低于C20的混凝土，并使用震动机具使之灌注密实，混凝土顶面距地表距离保持在5cm左右；在孔中心置入长度不小于80cm的钢筋标志，露出混凝土面约12cm；上部加装钢制保护盖；养护15天以上。见图6.1.2.2。图6.1.2.2 水准点标石埋设示意图 （2）工作基点的技术要求为确保监测成果的可靠性应对基准点定期进行复核，以确定所使用基准点的稳定性，基准点选择或重新布设完成，应以长春市地铁2号线一期工程施工高程系统为基准进行联测，为保证数据的准确性，需至少经过3次复测，确认高程基准点处于稳定状态时，方可使用。基准网复测时，按工程测量规范GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求进行观测，往返较差及环线闭合差应在0.3mm（n为测站数）以内，每站高差中误差在0.15mm以内，其主要技术要求见该规范表10.3.3。在监测过程中，为保障基准点的稳定性应定期对基准点进行复测，具体的监测频率，建网初期应每月监测一次，连续三次，之后每三个月对垂直位移监测网进行一次检测，并连续三次；建网后期视观测工作进度改为半年或一年检测一次，直至观测工作结束。6.1.2.3 监测方法及数据采集对高程控制网采用几何水准测量方法，使用Trimble DINI03电子水准仪观测，采用电子水准仪自带记录程序，记录外业观测数据文件。高程基准点选择完成后，需至少经过3次复测，确认高程基准点处于稳定状态时，方可使用。基准网复测时，往返较差及环线闭合差应在0.3mm（n为测站数）以内，每站高差中误差在0.15mm，具体观测要求见工程测量规范GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求，其主要技术要求见该规范表10.3.3。高程控制网观测按工程测量规范GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求观测，主要技术指标及要求见该规范表10.3.3。观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。观测顺序：往测：后、前、前、后，返测：前、后、后、前。观测注意事项如下：对使用仪器必需定期进行检验。当观测成果异常，经分析与仪器有关时，应及时对仪器进行检验与校正；观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；观测时，必需保证良好的观测环境及成像条件；观测前应正确设定记录文件中各项控制限差参数，观测完成需现场检核闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作；观测时应满足水准观测各项相关技术要求。6.1.2.4 数据处理（1）数据传输及平差计算观测完成后形成原始电子观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差，得出各点高程值。平差计算要求如下：应使用稳定的基准点为起算，并检核独立闭合差及与2个以上的基准点相互附合差；使用专业平差软件按严密平差的方法进行计算；平差后数据取位应精确到0.1mm。通过工作基点各期高程值看出工作基准点是否有变动，如变动较大，则说明工作基点遭到破坏，确定工作基点已稳定的情况下则需要重新取高程值。如工作基点仍有变动则需重新布设工作基点。（2）变形数据分析工作基点稳定性分析原则如下：工作基点的稳定性分析基于稳定的精密水准点进行；相邻两期工作基点的变动通过比较相邻两期的高程值来进行，当变形量小于最大误差时，可认为该工作基点在该周期内没有变动或变动不显著； 对相对于初始值变动较大的工作基点，应进行重新取值或作废重新布设。6.1.2.5 基准网联测与复测为确保监测成果的可靠性应对基准点定期进行复核，以确定所使用基准点的稳定性，基准点选择或重新布设完成，应以长春市地铁2号线一期工程施工高程系统为基准进行联测，为保证数据的准确性，需至少经过3次复测，确认高程基准点处于稳定状态时，方可使用。基准网复测时，按工程测量规范GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求进行观测，往返较差及环线闭合差应在0.3mm（n为测站数）以内，每站高差中误差在0.15mm以内，其主要技术要求见该规范表10.3.3。在监测过程中，为保障基准点的稳定性应定期对基准点进行复测，具体的监测频率，建网初期应每月监测一次，连续三次，之后每三个月对垂直位移监测网进行一次检测，并连续三次；建网后期视观测工作进度改为半年或一年检测一次，直至观测工作结束。6.2 现场监测作业方法6.2.1 道路及地表沉降监测6.2.1.1 测点埋设及技术要求（1）测点埋设方法为保护测点不受碾压影响，道路及地表沉降测点标志采用窖井测点形式，采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设。道路及地表沉降测点埋设形式如图6.2.1.1。图6.2.1.1 道路及地表沉降观测点埋设形式图（mm）（2）埋设技术要求道路及地表沉降测点应穿透道路面层至冻土层以下，防止土层冻胀的体积变化影响测点；测点应埋设平整，防止由于高低不平影响人员及车辆通行，同时，测点埋设稳固，做好清晰标记，方便保存。6.2.1.2 监测方法及数据采集地表竖向位移采用几何水准测量方法，使用Trimble DINI03电子水准仪观测，采用电子水准仪自带记录程序，记录外业观测数据文件。监测点观测按工程测量规范GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测，主要技术指标及要求见该规范表10.3.3。观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。观测顺序：往测：后、前、前、后，返测：前、后、后、前。观测注意事项如下：对使用仪器必需定期进行检验。当观测成果异常，经分析与仪器有关时，应及时对仪器进行检验与校正；观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；观测时，必需保证良好的观测环境及成像条件；观测前应正确设定记录文件中各项控制限差参数，观测完成需现场检核闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作；观测时应满足水准观测各项相关技术要求。6.2.1.3 数据处理及分析（1）数据传输及平差计算观测完成后形成原始电子观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差，得出各点高程值。平差计算要求如下：应使用稳定的基准点为起算，并检核独立闭合差及与2个以上的基准点相互附合差；使用专业平差软件按严密平差的方法进行计算；平差后数据取位应精确到0.1mm。通过变形监测点各期高程值计算各期阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据。（2）变形数据分析监测点稳定性分析原则如下：监测点的稳定性分析基于稳定的基准点进行；相邻两期监测点的变动通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）进行，当变形量小于最大误差时，可认为该监测点在这该周期内没有变动或变动不显著；对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。6.2.2 围护结构桩顶水平位移监测6.2.2.1 测点埋设及技术要求1）监测点埋设方法监测点埋设时先在冠梁的顶部用冲击钻钻出深约10cm的孔，再把棱镜固定在螺栓孔内。埋设形式如图6.2.2.1。图6.2.2.1 监测点埋设示意图6.2.2.2 监测方法及数据采集1）观测方法及仪器围护结构桩顶水平位移控制点观测采用导线测量方法，监测点采用极坐标法观测，使用Leica TS09PLUS全站仪进行观测。2）数据观测技术要求控制网及监测点观测均按工程测量规范GB50026-2007二等水平位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见表6.2.2.2。表6.2.2.2 观测主要技术指标及要求序号项目指标或限差1水平角观测测回数62测角中误差1.0秒3测边相对中误差1/1000004每边测回数往返各4测回5距离一测回读数较差1毫米6距离单程各测回较差1.5毫米7气象数据测定的最小读数温度0.2摄氏度，气压50帕受各种条件限制，施工场地一般比较狭小，场地内交会法施测受一定的限制。根据我院实际工作经验，基准点观测采用导线法比较容易操作，使用高精度的测量仪器，按相应技术规程作业，容易达到监测精度要求。将所布设的围护结构桩顶水平位移观测基准点及地铁施工控制点组成闭合导线或附合导线（网）形式。导线测量采用TS09PLUS R500全站仪，测角精度1”，测距精度1mm+2ppmD。可按下式估算导线相邻点的相对点位中误差： （1） （2） （3）式中：导线平均边长；测角中误差（）；测距相对中误差（mm）。按导线平均边长60米，测角中误差1.41”，测距6测回，测距中误差为0.4毫米，于是得到观测基准点相邻点的相对点位中误差为0.56毫米。监测点水平位移观测根据现场条件，一般采用极坐标法。在选定的水平位移监测控制点上安置全站仪，精确整平对中，后视其它水平位移监测控制点，测定监测点与监测基准点之间的角度、距离，计算各监测点坐标，将位移矢量投影至垂直于基坑的方向，根据各期与初始值比较，计算出监测点向基坑内侧的变形量。按极坐标法监测水平位移监测点中误差为：，满足监测精度要求。观测注意事项如下：对使用的全站仪、觇牌应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验，尤其时照准部水准管及电子气泡补偿的检验与校正。观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；仪器、觇牌应安置稳固严格对中整平； 在目标成像清晰稳定的条件下进行观测； 仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；应尽量避免受外界干扰影响观测精度，严格按精度要求控制各项限差。6.2.2.4 数据处理及分析1）数据传输及平差计算观测记录采用全站仪测量记录程序进行，观测时可完成各项限差指标控制，观测完成后形成电子原始观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，使用控制网平差软件进行严密平差，得出各点坐标。平差计算要求如下：平差前对控制点稳定性进行检验，对各期相邻控制点间的夹角、距离进行比较，确保起算数据的可靠；使用华星测量控制网平差软按严密平差的方法进行计算；平差后数据取位应精确到0.1mm。通过各期变形观测点二维平面坐标值，计算投影至垂直于基坑方向的矢量位移，并计算各期阶段变形量、阶段变形速率、累计变形量等数据。2）变形数据分析观测点稳定性分析原则如下：观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果；相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）来进行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。监测点预警判断分析原则如下：将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较，如阶段变形速率或累计变形值小于预警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形值大于预警值而小于报警值则为预警状态，如阶段变形速率或累计变形值大于报警值而小于控制值则为报警态，如阶段变形速率或累计变形值大于控制值则为控制状态。如数据显示达到警戒标准时，应结合巡查信息，综合分析施工进度、施工措施情况、基坑围护结构稳定性、周边环境稳定性状态，进行综合判断；分析确认有异常情况时，应立即通知有关各方。6.2.3 围护结构桩体变形监测6.2.3.1 测点埋设及技术要求1）埋设方法测斜管通过直接绑扎或设置抱箍将其固定在支护结构的钢筋笼上，钢筋笼入孔后，浇筑混凝土。测斜管与钢筋笼的固定必须十分稳定，以防浇筑混凝土时，测斜管与钢筋笼相脱落。同时必须注意测斜管的纵向扭转，很小的扭转角度就可能使测斜仪探头被导槽卡住；埋设就位的测斜管必须保证有一对凹槽与基坑边缘垂直。现场安装效果如图6.2.3.1-1、图6.2.3.1-2所示。 图6.2.3.1-1 测斜管埋设现场实景图 图6.2.3.1-2 测斜管现场实景图2）埋设技术要求支护结构测斜管埋设与安装应遵守下列原则：管底宜与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）。测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5m。测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封。管绑扎时应调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即平行于位移方向）。封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直。做好清晰的标示和可靠的保护措施。6.2.3.2 观测方法及数据采集1）观测仪器及方法监测仪器采用CX-06A型测斜仪以及配套PVC测斜管，监测精度可达到0.02mm/0.5m。仪器图见图6.2.3.2-1。 图6.2.3.2-1 测斜仪观测方法如下：用模拟测头检查测斜管导槽；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0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，将测头旋转180插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，深点深度同第一次相同；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。2）观测方法及数据采集技术要求（1）初始值测定测斜管应在测试前5天装设完毕，在35天内用测斜仪对同一测斜管作3次重复测量，判明处于稳定状态后，以3次测量的算术平均值作为侧向位移计算的基准值。（2）观测技术要求测斜探头放入测斜管底应等候5分钟，以便探头适应管内水温，观测时应注意仪器探头和电缆线的密封性，以防探头数据传输部分进水。测斜观测时每0.5m标记一定要卡在相同位置，每次读数一定要等候电压值稳定才能读数，确保读数准确性。图6.2.3.2-2 测斜观测实景图6.2.3.3 数据处理及分析首先，必须设定好基准点，围护桩桩体变形观测的基准点一般设在测斜管的底部。当被测桩体产生变形时，测斜管轴线产生挠度，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，便可计算出桩体的水平位移。设基准点为O点，坐标为（X0，Y0），于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定：式中 测点序号，=1，2，; 测斜仪标距或测点间距（m）；图6.2.3.3 测斜观测分析图测斜仪率定常数；X方向第段正、反测应变读数差之半；Y方向第段正、反测应变读数差之半；为消除量测装置零漂移引起的误差，每一测段两个方向的倾角都应进行正、反两次量测，即当或0时，表示向X轴或Y轴正向倾斜，当或0时，表示向X轴或Y轴负向倾斜，由上式可计算出测斜管轴线各测点水平位置，比较不同测次各测点水平坐标，便可知道桩体的水平位移量。6.2.4 支撑轴力监测6.2.4.1 测点埋设方法及技术要求1）埋设方法采用专用的轴力架安装架固定轴力计，安装架圆形钢筒上没有开槽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。待焊接冷却后，将轴力计推入安装支架圆形钢筒内，并用螺丝（M10）把轴力计固定在安装架上。钢支撑吊装到位后，即安装架的另一端(空缺的那一端)与围护墙体上的钢板对上，中间加一块250mm250mm25mm的加强钢垫板，以扩大轴力计受力面积，防止轴力计受力后陷入钢板影响测试结果。将读数电缆接到基坑顶上的观测站；电缆统一编号，用白色胶布绑在电缆线上作出标识，电缆每隔两米进行固定，外露部分作好保护措施。监测点布置的断面图及实景如图6.2.4.1-1、图6.2.4.1-2所示。 图6.2.4.1-1基坑轴力计测点布置断面图 图6.2.4.1-2支撑轴力埋设实景图2）埋设技术要求安装前测量一下轴力计的初频，是否与出厂时的初频相符合(20Hz)，如果不符合应重新标定或者然后另选用符合要求的轴力计。安装过程必须注意轴力计和钢支撑轴线在一条直线上，各接触面平整，确保钢支撑受力状态通过轴力计（反力计）正常传递到支护结构上。钢支撑在吊装前，把轴力计的电缆妥善地绑在安装架的两翅膀内侧，防止在吊装过程中损伤电缆。6.2.4.2 观测方法及数据采集1）观测仪器及方法轴力计采用各种规格的轴力计（见图6.2.4.2），采用XP02型频率读数仪进行读数，监测精度达到1.0%FS，并记录温度。图6.2.4.2 轴力计2）监测观测方法及数据采集技术要求轴力计安装后，在施加钢支撑预应力前进行轴力计的初始频率的测量，在施加钢支撑预应力时，应该测量其频率，计算出