2014.8.8 广清1标隧道监控量测实施方案

广清城际轨道交通站前工程广清城际轨道交通站前工程 GQZH 1GQZH 1 标标 隧道监控量测施工方案隧道监控量测施工方案 中国中铁中国中铁 编制 复核 审核 中铁四局广清城际轨道站前工程 GQZH 1 标项目经理部 二 一四年八月 目目 录录 1 1 编制依据编制依据 3 3 2 2 编制的目的编制的目的 3 3 3 3 工程概况工程概况 3 3 4 4 监控量测组织与管理监控量测组织与管理 5 5 4 14 1 监控量测组织机构监控量测组织机构 5 5 4 24 2 监控量测管理监控量测管理 6 6 5 5 监控量测技术要求监控量测技术要求 6 6 5 15 1 监控量测内容监控量测内容 6 6 5 25 2 监控量测流程监控量测流程 7 7 6 6 监控量测点埋设 监控量测点埋设 7 7 6 16 1 地表沉降监测点地表沉降监测点 7 7 6 26 2 洞内监控量测点布置洞内监控量测点布置 9 9 6 36 3 测点标识测点标识 1010 7 7 监控量测断面布设原则监控量测断面布设原则 1010 7 17 1 地表沉降观测点布设地表沉降观测点布设 1010 7 27 2 洞内监控量测洞内监控量测 1111 8 8 监控量测观测方法监控量测观测方法 1111 8 18 1 洞内外观察洞内外观察 1111 8 28 2 地表下沉量测地表下沉量测 1212 8 38 3 洞内拱顶下沉及水平相对净空变化测量洞内拱顶下沉及水平相对净空变化测量 1212 9 9 监控量测频率监控量测频率 1313 10 10 隧道监测数据分析及处理隧道监测数据分析及处理 1313 11 11 深基坑监控量测深基坑监控量测 1818 11 111 1 监测项目监测项目 1818 11 211 2 监测的原则监测的原则 2020 11 311 3 测点布置测点布置 2020 11 411 4 监测方法监测方法 2121 11 511 5 监控量测的组织管理监控量测的组织管理 2727 11 611 6 监测信息的反馈和资料的提交监测信息的反馈和资料的提交 2828 11 711 7 监测保证措施监测保证措施 2929 12 12 安全技术措施安全技术措施 2929 13 13 附表附表 2929 1 1 编制依据编制依据 1 1 高速铁路隧道工程施工技术指南 铁建设 2010 241 号 1 2 高速铁路隧道工程施工质量验收标准 TB10753 2010 1 3 铁路隧道监控量测技术规程 TB10121 2007 1 4 关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术 规定的通知 铁建设 2010 120 号 1 5 珠三角城际轨道交通建设项目矿山法隧道围岩监控量测信息化管 理实施方案的通知 珠三角城际安 2014 15 号 1 6 城市地下水位动态观测规程 CJJ76 2012 1 7 建筑变形测量规程 JGJ8 2007 1 8 高速铁路工程测量规范 TB10601 2009 1 9 广清城际施工图纸 设计要求和环境 地质条件 2 2 编制的目的编制的目的 2 1 确保施工安全及结构的长期稳定性 2 2 验证支护结构效果 确认支护参数和施工方法的准确性或为调整 支护参数和施工方法提供依据 2 3 确定二次衬砌施做时间 2 4 监控工程对周围环境影响 2 5 积累量测数据 为信息化设计与施工提供依据 2 6 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 3 工程概况工程概况 本标段隧道共 4 座 总长 6340 延长米 见表 10 14 表表 10 1410 14 隧道概况表隧道概况表 围岩级别 m 序 号 隧道名称中心里程 总长度 m 1银盏 1 号隧道DK46 730688390115183 2银盏 2 号隧道DK48 9101650400725125400 3银盏 3 号隧道DK51 597 534053202415440230 4 广佛环线 U 型 槽及地下段 GFDK35 383 5597 序 号 隧道名称中心里程 总长度 m 围岩级别 m 合计63407203530680813 银盏 1 号隧道自进口至出口单面上坡 纵坡依次为 6 1957 洞口浅埋 进口段 洞口上方存在较大面积危石 隧道洞身穿越 2 个冲沟 洞顶最小埋深 20 米且洞顶位于 全风化地层 从已揭示的地质资料本隧道属中等富水地层且局部存在花岗岩的差异风 化特性 局部地段风化不均等 隧道施工时可能出现塌方 落石 涌水事故 银盏 2 号隧道位于直线段 全上坡隧道 坡度设置为 14 5 进 出口埋深较浅 结构松散 岩体破碎 较破碎 含基岩裂隙水发育 边坡稳定性差 易塌方 涌水 隧 道 DK48 152 DK48 278 段和 DK49 584 DK49 715 段处于粉质粘土及全 强风化的花岗岩 中 埋深较浅 地下水位较高 施工前需应采用井点降水 并采用地表注浆加固 银盏 3 号隧道为下坡隧道 坡度设置为 22 5 和 3 35 进 出口埋深较浅 岩 体风化强烈 岩体破碎 较破碎 含基岩裂隙水 易发生突水掉块 DK50 085 DK50 300 范围 隧道埋深较浅 岩层较破碎 含基岩裂隙水 可能会发生 突水掉块 同期实施广佛环线 U 型槽及地下段采用明挖法施工 下穿京广铁路段采用设置施工 便线过渡方案 以减小对既有线运输的影响 保证施工和运营安全 各隧道围岩级别统计表 隧道名称里程长度对应围岩级别 DK46 359 DK46 41960 V DK46 419 DK46 43920 IV DK46 439 DK46 50465 III DK46 504 DK46 52420 IV DK46 524 DK46 54420 V DK46 544 DK46 56420 IV DK46 564 DK46 889325 III DK46 889 DK46 90920 IV DK46 909 DK46 95445 V DK46 954 DK46 98935 IV DK46 989 DK47 04758 V 银盏1号隧道 688m III 390没 IV 115没 V 183没 DK48 085 DK48 300215 V DK48 300 DK48 35555 IV DK48 355 DK48 705350 III 银盏2号隧道 1650m DK48 705 DK49 105400 II 隧道名称里程长度对应围岩级别 DK49 105 DK49 480375 III DK49 480 DK49 55070 IV DK49 550 DK49 735185 V II 400 III 725 IV 125 V 400 DK49 895 DK49 94550 V DK49 945 DK49 97530 IV DK49 975 DK50 085110 III DK50 085 DK50 15065 IV DK50 150 DK50 19040 V DK50 190 DK50 21020 IV DK50 210 DK50 480270 III DK50 480 DK50 630150 II DK50 630 DK51 040410 III DK51 040 DK51 10060 IV DK51 100 DK51 900800 III DK51 900 DK52 070170II DK52 070 DK52 900830III DK52 900 DK52 92020IV DK52 920 DK52 97050V DK52 970 DK53 210240IV DK53 210 DK53 30090V 银盏3号隧道 3405m II 320 III 2420 IV 435 V 230 4 4 监控量测监控量测组织与管理组织与管理 4 1 监控量测组织机构 图图 4 14 1 监控量测组织机构图监控量测组织机构图 针对本管段的工程规模 施工方案及工程监测项目的特点建立专业监 控量测组 主要人员及分工如下 表表 4 1 14 1 1 广清广清 1 1 标隧道监控量测责任人员一览表标隧道监控量测责任人员一览表 序号隧道名称工作面监测负责人监测小组长监测小组成员备注 进口王勇 1 广佛环线地下 段出口 赵晓明王锦伟 汪宗环 2 银盏1 隧道出口何飞 进口 周细明王晓康 孟尚 3 银盏2 隧道 出口庞训振 进口司松波 4 银盏3 隧道 出口 肖军华王浩 李亚星 4 2 监控量测管理 为保证量测数据的真实可靠及连续性 制定以下各项措施 1 量测设备 元器件等在使用前均已检校合格 2 量测仪器由专人使用 专人保养 专人检校 3 制定切实可行的监测实施方案和相应测点埋设保护措施 并将 其纳入工程的施工进度控制计划中 4 量测数据均要经现场检查 室内两级复核后方可上报 5 各量测项目从设备的管理 使用及资料的整理均设专人负责 确保数据资料的连续性 6 监测组与监理工程师密切配合工作 及时向监理工程师报告情 况及问题 并提供有关切实可靠的数据记录 7 在施工过程中 除按规定及时提交观测成果外 还应实时综合 分析量测数据 结合量测成果对隧道设计 施工提出合理的建议 5 5 监控量测技术要求监控量测技术要求 5 1 监控量测内容 监控量测分为必测项目和选测项目 根据各隧道地层地质情况 周围 环境以及隧道施工方法 本项目所有隧道都必须进行以下项目的监测项目 表表 5 1 15 1 1 监控量测必测项目监控量测必测项目 序号测量项目仪器选用使用情况 1 洞内 外观察现场观察 初期支护完成后观察喷层表面裂隙 及其发展 渗水 变形等 2 拱顶下沉水准仪 全站仪或刚挂尺 3 净空变化全站仪或收敛仪 4 地表沉降量测水准仪 全站仪或刚挂尺隧道浅埋段 根据现场情况时增加监控量测项目 选测项目是为了满足隧道设计与 施工的特殊要求进行的项目 具体内容如下 表表 5 1 25 1 2 监控量测选测项目监控量测选测项目 序号测量项目仪器选用使用情况 1 围岩内部位移多点位移计软岩变形段 2 隧道隆起水准仪 全站仪或刚挂尺膨胀性围岩段 3 爆破震动震动传感器 记录仪滑坡 下穿段或临近建筑物 4 空隙水压力水压计饱和黄土段 5 水量三角堰 流量计可能出现涌水地段 5 2 监控量测流程 监测数据分析为达到预定的监测目的 要进行科学合理的组织安排 监测需严格按照流程进行 见图 5 2 1 图图 5 2 15 2 1 监控量测流程图监控量测流程图 6 6 监控量测点埋设 监控量测点埋设 6 1 地表沉降监测点 暗挖段测点宜与拱顶下沉测点设在同一断面上 为掌握地表沉降范围 在与隧道中线垂直的横断面上布置测点 间距2 5m 靠近中线的地方测点 布置密些 外侧渐稀 必要时可扩大监测范围及加密测点布置 量测范围 为中线两侧不小于HO B 明挖段量测范围为基坑开挖边线两侧不小于3倍开 挖深度 地表有控制性建筑物时 测量范围应适当加宽 其测点布置如下 图所示 地表监测范围 测点间距2 5m 基准点 隧 道 中 线 暗挖地表测点布设示意图 图图 6 1 16 1 1 暗挖地表测点布置示意图暗挖地表测点布置示意图 明挖段地表测点示意图 基坑宽度 开挖宽度地表监测范围 3 H 地表监测范围 3 H H 开挖深度 图图 6 1 26 1 2 明挖地表测点布置示意图明挖地表测点布置示意图 1 在地表钻孔 然后放入长300mm 直径20mm的圆头钢筋 外露 10mm 四周用混凝土填实 横断面间隔距离为2 5m 同一个断面内设置点 位不少于7个 在开挖影响范围以外设置水平基准点2个 水平基准点埋设 方法见下图6 1 3 图图6 1 36 1 3 基准点布置示意图 单位 基准点布置示意图 单位 cmcm 2 在地面人工挖400mm 400mm标石坑 埋入不小于600mm钢筋桩 钢筋桩采用 20螺纹钢 埋入地下400mm 四周用混凝土填实 并在桩顶焊 接50mm 50mm厚度不小于5mm钢板 然后在钢板表面贴反光片 要求钢筋桩 埋设必须垂直 钢板表面平整 棱角分明 反光片规格采用 30mm 30mm 埋设效果见下图6 1 4 图图 6 1 46 1 4 观测点布置示意图 单位 观测点布置示意图 单位 cmcm 6 2 洞内监控量测点布置 根据初步设计图及相关技术要求 隧道有以下三种开挖方式 有三种 测点布置方式 其示意图如下 拱顶下沉测点 周边收敛测点 图图 6 2 16 2 1 各开挖方法测点布置示意图各开挖方法测点布置示意图 测点埋设 洞内监控量测点不得焊于钢架上 必须单独打孔直接安装于岩体中 所有测点均采用 20 螺纹钢制作 打入围岩并外露初期支护混凝土表面 5cm 将长 5cm 5cm 角钢焊接在钢筋外露部分 贴反射片 以便观测 基 准点埋设于已经施工完二衬混凝土结构的边墙部位 并标识保护 反光片 规格采用 30mm 30mm 6 3 测点标识 由于隧道内作业机械 设备 人员较多 若不注意很容易碰撞或损坏 监测点 现场应对作业人员进行相关保护的教育 同时监控量测点埋设后 应及时进行标识 标识牌长 20cm 宽 15cm 红底黄字 标识内容 图图 6 3 16 3 1 洞内观测点保护标识布置示意图洞内观测点保护标识布置示意图 7 7 监控量测断面布设原则监控量测断面布设原则 7 1 地表沉降观测点布设 浅埋隧道地表沉降点位应在隧道开挖前布设 地表沉降观测点和洞内 监控量测点布设在同一里程断面 纵向间距如下表 表表 7 1 17 1 1 浅埋段地表下沉测点纵向间距表浅埋段地表下沉测点纵向间距表 隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距 m 2B Ho 2 5B20 50 B Ho 2B10 20 Ho B 5 10 地表沉降观测点横向间距为 2 5m 在隧道中线附近测点应适当加密 隧道中线两侧测量范围不应小于隧道埋深与开挖宽度之和 地表有控制性 建筑物时 量测范围适当加宽 7 2 洞内监控量测 拱顶下沉测点和净空变化测点应布置在同一个断面上 断面间隔按照 围岩等级及隧道埋深划分 表表 7 2 17 2 1 洞内拱顶下沉及净空收敛监测断面布置表洞内拱顶下沉及净空收敛监测断面布置表 注 级围岩视具体情况确定间距 8 8 监控量测观测方法监控量测观测方法 8 1 洞内外观察 1 洞内观察分开挖工作面观察 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 内容包括节理裂隙发育情况 工作稳定状态 围岩变形等 观察后应绘制开挖工作面略图并做好地质素 描 填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡 2 对已施工区段的观察每天至少一次 观察内容包括喷射混凝土 锚杆 钢架的情况 以及施工质量是否符合规定的要求 3 洞外观察洞口地表情况 地表沉陷 边仰坡的稳定 地表水渗 透的观察 4 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 围岩级别量测断面间距 m 5 10 30 8 2 地表下沉量测 1 地表下沉量测应根据隧道埋置深度 地质条件 地表有无建筑 物 所采用的开挖方式等因素确定 当隧道浅埋 下穿建筑物地段 地表 必须设置监测网点并实施监测 地表下沉量测的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容易横断面内 2 地表下沉量测应在开挖工作面开始 直到衬砌结构封闭 下沉基 本停止为止 3 基准点埋设完成后 以洞口高级控制点为基点向其引测高程 精度不低于四等水准测量标准 测量成果经评定合格后方可使用 现场实 测时 必须进行往返测量 精度满足要求方可 4 洞口沉降观测采用全站仪测设反光片时 仪器精度不大于 2 测点以反光片十字丝中心点为准 每个测点采用多次读数取中间值 仪器 架设与前视点距离不宜过远 8 3 洞内拱顶下沉及水平相对净空变化测量 1 变形量测采用非接触量测方法 按照相关要求在洞内埋设测点 2 净空变形量测应在每次开挖后尽早施工 初读值应在开挖后 12h 内读取 最迟不得大于 24h 而且在下一个循环前 必须完成初读数 3 测点应牢固可靠 易于识别并妥善保护 拱顶后视点以洞内控 制网点为基准点 量测仪器采用全站仪 要求仪器精度不大于 2 测点 以反光片十字丝中心点为准 每个测点采用多次读数取中间值 收敛点坐 标可采用极坐标测得相对坐标 从而反算收敛值 实测采用测回法以减少 仪器系统误差 4 拱顶下沉量测应与相对净空量测在同一断面内进行 也可采精 密水准仪测定下沉量 当地质条件复杂 下沉量大或偏压明显时 除量测 拱顶沉降外 还应测量拱腰下沉及基底隆起量 5 净空变化速度持续大于 5mm d 时 围岩处于急剧变形状态 应 加强初期支护 水平收敛速度小于 0 2mm d 拱顶下沉速度小于 0 15mm d 围岩基本达到稳定状态 净空变化量测测线数见下表 表表 8 3 18 3 1 净空变化量测测线数净空变化量测测线数 地段 开挖方法 一般地段特殊地段 台阶法 每台阶一条测线 台阶下 一条测线 增加上台阶处收敛点与拱顶沉 降点的两条斜侧线 三台阶法每台阶一条测线 增加上台阶处收敛点与拱顶沉 降点的两条斜侧线 全断面法一条测线 增加收敛点与拱顶沉降点的两 条斜侧线 9 9 监控量测频率监控量测频率 9 1 洞内外观察 洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段 记录地表开裂 地表变形 边坡及仰坡稳定状态 地表水渗漏情况等 同时还应对地面建 构 筑物 进行观察 每天最少观察 1 次 必要时增大观察频率 开挖面地质素描 支护状态 影响范围内的建筑物的描述应每施工循环记录一次 必要时 影响范围内的建筑物的描述频率应加大 9 2 必测项目 必测项目的监控量测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速率确定 由位移速度决定监控量测和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中 原则上采用较高的频率值 出现异常或不良地质时 应增加观测频率 表表 9 2 19 2 1 按开挖面距离确定的监控量测频率按开挖面距离确定的监控量测频率 监测面距开挖面的距离 m 监控量测频率 0 1 B 2 次 d 1 2 B 1 次 d 2 5 B 1 次 2 3d 5B1 次 7d 表表 9 2 29 2 2 按位移速度确定的监控量测频率按位移速度确定的监控量测频率 位移速度 mm d 监控量测频率 5 2 次 d 1 51 次 d 0 5 11 次 2 3d 0 2 0 51 次 3d 0 21 次 7d 10 10 隧道监测数据分析及处理隧道监测数据分析及处理 为了真实 及时 准确的反映施工现场信息 监测数据历经以下过程 测点埋设 数据采集 数据收集 数据上传 绘制曲线 生成图表 信息反馈 在监测点埋设 数据采集及收集后 应立即对观测数据进行分析 绘 制曲线 具体有如下几个步骤 10 1 应及时对现场量测数据绘制时态曲线 或散点图 和空间关系曲 线 如下图 位移 mm 时间 t 位移 时间曲线 a 正常曲线 b 反常曲线 位移 时间曲线 时间 t 位移 mm 图图 7 1 17 1 1 位移位移 时间曲线图时间曲线图 10 2 当位移 时间曲线趋于平缓时 应进行数据处理或回归分析 以 推算最终位移和掌握位移变化规律 根据现场量测的位移 时间曲线对围 岩稳定性进行如下判断 A 当时 说明变形速率不断下降 位移趋于稳定 2 2 0 d u dt B 当时 说明变形速率保持不变 应发出警告 及时加强支护 2 2 0 d u dt 系统 C 当时 则表示变形速率不断增大 围岩稳定情况已进入危险 2 2 0 d u dt 状态 须立即停工 采取有效的工程措施进行加固 当位移 时间曲线出现反弯点时 则表明围岩和支护已发生了突变 呈不稳定状态 此时应密切监视围岩动态 并加强支护 必要时暂停开挖 10 3 根据量测结果进行综合判断 结合下表确定变形管理等级 根 据工程安全性评价流程对工程安全性进行评价 据以指导施工 变形管理 等级见表 10 3 1 表表10 3 110 3 1 变形管理等级变形管理等级 管理等级管理位移 mm 施工状态 U 2U0 3 应采取特殊措施 注 U 实测变形值 U0 允许变形值 工程安全性评价流程如下图 分部经理和总工作为第一责任人 要当天检查量测日报 并就监测结 果和当日工作安排作出批示 当拱顶下沉 水平收敛速率达 5mm d 或位移 累计达 100mm 时 应及时通知主管领导和现场负责人暂停掘进 并及时分 析原因 采取应急措施 每天的监测及时上传平台 监测组每周编制监测 周报 每月编制月报 监测周 月 报有分部总工程师 经理签字并报经 理部总工程师签字盖章后再报监理工程师 10 4 预警处理 预警有真预警和假预警之分 真预警是指测量人员上传到系统中的测 量数据真实的反应了隧道的变形情况 导致平台发出真预警 假预警是指 测量人员由于测量错误 对错测点 测点被破坏等原因 把没有真实反应 隧道变形的数据传到了系统中造成的假预警 具体处理步骤如下 真预警处理 打开 IE 浏览器 在地址栏输入网址 http 118 114 245 240 7801 TGMIS 输入用户名和密码后进入以下界面 点击预警标段进入以下界面 点击预警隧道进入以下界面 点击预警断面进入以下界面 6 经分析确定为真实预警 点击右边预警标识 7 先选处理级别 再写处理意见 最后保存 8 假预警处理分两种情况 第一 若是第一次的测量数据 上传到系统上的初始值 就上传成了 错误数据 或者是手机归零的时候归错了 请大家先去群文件里下载 预 警处理申请表 然后按照表格要求填写好资料后发给建设单位主管负责 人 他们同意并授权给我们进行处理 第二种 若是前面测的数据都是正确的 本次上传了错误数据 导致 了假预警 可以再测一次正确的数据传上去 这个假预警就会自动取消了 不用处理 11 深基坑监控量测深基坑监控量测 为满足支护结构及被支护土体的稳定性 只有对基坑支护结构 基坑 周围的土体和相邻的建筑物进行综合 系统的监测 根据观测数据 才能 对工程情况有全面的了解 及时调整开挖速度和支护措施 确保工程的顺 利进行 施工监测中应对基坑周围自然环境 地下水位 边坡土体顶部位移 围护结构的位移 基坑周围地表沉降与裂缝 周围建筑物的沉降 基坑周 围主要设施 包括市政管线 进行观测 通过施工监测 用以验证支护结构 设计 指导基坑开挖和支护结构的施工 保证基坑支护结构和相邻建筑物 的安全 总结工程经验 为完善设计分析提供依据 11 1 监测项目 施工监测工作必须有计划进行 要求监测数据可靠 观测及时 应有 完整的观测记录和观测报告 监测手段应以仪器观测为主 仪器观测和目 测调查相结合 基坑监测项目见表 11 1 1 监测频率及控制标准见表 11 1 2 表表 11 1 111 1 1 基坑监测项目基坑监测项目 序 号 监测项目位置和监测对象测点布置监测仪器 1 围护结构水平位移及 垂直位移 围护结构上端部沿结构纵向 10 15m 一个全站仪 2 围护结构变形围护结构内 沿结构纵向 10 15m 一个 同一孔竖向间距 0 5m 测斜管 测 斜仪 3 混凝土支撑钢筋应力混凝土支撑钢筋按支撑的 30 设置钢筋应力计 4 钻孔灌注桩钢筋应力桩体主筋 水平间距 30m 竖向内外各 设 6 8 个 钢筋应力计 5 地表沉降围护结构周围土体20m 个全站仪 6 地下水位基坑周围沿结构纵向 25m 一个 水位管 水 位仪 必测 项目 7 基坑周边房屋基础监 测 沿基坑周边房屋四角全站仪 8 孔隙水压力围护结构周围土体 沿结构纵向每侧布置 3 个 同一孔竖向间距 2 3m 水压计 9 围护结构侧土压力 围护结构后和嵌固 段围护结构前 围护结构迎土侧及嵌固段基 坑侧 沿结构纵向每侧布置 三组 同一孔道竖向间距 2 3m 土压力盒 选测 项目 10 土体侧向变形 围护结构周边及放 坡地段土体 沿结构纵向每侧布置三个同 一孔竖向间距 0 5m 测斜管 测 斜仪 表表 11 1 211 1 2 基坑监测频率及控制标准基坑监测频率及控制标准 序 号 监测项目量测频率 监测项目警 戒值 监测项目 控制值 备 注 1 围护结构水平位移 及垂直位移 开挖及回筑过程中一天两次 0 2 基坑开 挖深度 0 25 基坑 开挖深度 2 围护结构变形开挖及回筑过程中一天两次 0 2 基坑开 挖深度 0 25 基坑 开挖深度 3 混凝土支撑钢筋应 力 开挖及回筑过程中一天两次 按 80 设计 应力值 按 100 设 计应力值 4 钻孔灌注桩钢筋应 力 开挖及回筑阶段一天一次 按 80 设计 内力值 按 100 设 计内力值 5 地表沉降 围护结构施工及基坑开挖期间每两天 一次 主体结构施工期间每周两次 20mm30mm 6 地下水位 围护结构施工及基坑开挖期间每两天 一次 主体结构施工期间每两天一次 降水不大于 0 8m 降水不大 于 1m 必 测 项 目 7 基坑周边房屋基础 监测 两天一次 按 80 的规 范规定设计 值控制 按规范规 定设计值 控制 8 孔隙水压力 围护结构施工及基坑开挖期间每两天 一次 主体结构施工期间每两天一次 9 围护结构侧土压力施工期间两天一次 选 测 项 目 10 土体侧向变形 围护结构施工及基坑开挖期间每五天 一次 主体结构施工期间每两天一次 11 2 监测的原则 明挖区间施工以基坑周围的建筑物 地下管线和基坑本身作为本工 程监测及保护的对象 道路下的各种管线 特别对上水管 煤气等管线进行重点监测 在 管线搬迁时布设直接监测点 设置的监测内容及监测点必须满足本工程设计要求和符合有关规范 并能全面反映工程施工过程中周围环境及基坑围护体系的变化情况 工程实施前 制定监测方案 报监理工程师审查批准并实施 监测 过程中 采用的监测方法 监测仪器及监测频率应符合设计和规范要求 能及时 准确地提供数据 满足信息化施工的要求 监测数据的整理和提交应能满足现场施工及招标文件规定的数据上 传的要求 11 3 测点布置 测点布置按招标文件图纸要求进行布置 各监测点的布置随工程的施 工步序而开展 基本按如下顺序进行 1 基坑开挖前布设地表沉降点及各种管线监测点 2 围护结构施工时 同步安装围护桩内的测斜管 3 基坑降水前 埋设水位监测管 4 桩顶的冠梁浇捣时 同步埋设桩顶的位移观测点 并做好测斜管 的保护工作 进行初始值的测取工作 5 基坑开挖前 应测出各测试项目的初始值 6 支撑施工时 同步安装轴力计及钢筋计 每根支撑受力前 需完 成轴力测试仪器的安装工作 并测出初始读数 设备安装好后应做好标记 并设醒目标识 作好测点的保护工作 测 点如有损坏及时采取有效措施补设 11 4 监测方法 根据本项目设计文件内容及要求 基坑等级 精度要求 设计要求 场地条件 地区经验和方法适用性等因素综合确定监测方法 本项目采用 的监测方法主要有巡视检查 地下水位监测 水平位移监测 沉降监测 深层水平位移监测 支护结构内力监测等 1 巡视检查 基坑工程整个施工期内 每天均有专人进行巡视检查 基坑工程巡视 检查应包括以下主要内容 1 支护结构 支护结构成型质量 冠梁 支撑有无裂缝出现 支撑有无较大变形 止水帷幕有无开裂 渗漏 墙后土体有无沉陷 裂缝及滑移 基坑有无涌土 流砂 管涌 2 施工工况 开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异 基坑开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求一致 有无超长 超深开挖 场地地表水 地下水排放状况是否正常 基坑降水 回灌设施是 否运转正常 基坑周围地面堆载情况 有无超堆荷载 3 基坑周边环境 地下管道有无破损 泄露情况 周边建 构 筑物有无裂缝出现 周边道路 地面 有无裂缝 沉陷 邻近基坑及建 构 筑物的施工情况 4 监测设施 基准点 测点完好状况 有无影响观测工作的障碍物 监测元件的完好及保护情况 5 根据设计要求或当地经验确定的其他巡视检查内容 巡视检查的检查方法以目测为主 同时辅以锤 钎 量尺 放大镜等 工器具以及摄像 摄影等设备进行 巡视检查对自然条件 支护结构 施 工工况 周边环境 监测设施等的检查情况进行详细记录 如发现异常 及时通知委托方及相关单位 及时整理巡视检查记录 并与仪器监测数据 综合分析 2 水位监测方法 依据行业标准 城市地下水位动态观测规程 CJJ76 2012 的规定 及本工程的特点 用水位沉降仪对地下水位进行监测 地下水位监测精度 不低于 10mm 1 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 11 4 1 水位观测孔施工流程图所示 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 钻机就位测量放线 回填砾料 井管加工 洗 井 洗 井 成 孔 井管放置 检验井管 检验孔深 图 11 4 1 水位观测孔施工流程图 井管加工 井管的原材料为内径 70 管壁厚度为 5 的 PVC 管 为保证 PVC 管的透水性 在 PVC 管下端 0 4m 范围内加工蜂窝状 8 的通 孔 并包土工布滤网 井管的长度比初见水位长 6 5m 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 70 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 回填砾料 在地下水位观测孔井管吊入孔后 应立即在井管外围填 砾料 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水位沉降仪 其工作原理图如图 11 4 2 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 11 4 2 电测水位沉降仪工作原理图 观测成果 绘制水位时序曲线 注意分析降水的影响 水位变化和施 工的关系曲线 当水位变化达到控制值时及时报警 3 水平位移监测 根据设计文件要求及 建筑变形测量规程 JGJ8 2007 高速 铁路工程测量规范 TB10601 2009 基坑维护结构上端部 墙顶部等 水平位移采用全站仪监测 监测方法一般为导线法 视准线法 前方交会 报警器 电源 地下水 法等 1 监测平面基准网点 监测平面基准网点根据现场情况 选用混凝土标石或现场浇注 选点 必须遵循以下原则 选点前应仔细研究施工组织计划 务必使控制点能尽 量避开施工区及堆放材料的地方 减少施工时对网点的破坏 基准点应埋 设在基坑开挖深度 3 倍范围以外 且土质坚固 不易受损坏 能长期保存 的地点 选点埋标完毕 等沉降稳定后 才能进行监测 2 测点的制作及安装 水平位移监测点根据围护结构不同 分别布设在冠梁上和围护结构顶 部 照准标志具有明显的几何中心或轴线 并且 侧向位移监测点与冠梁 顶的沉降监测点重合 为了提高测试精度 测点采用特殊加工的强制对中 螺纹钢杆制成 测量时直接将棱镜安装在测杆上 可以获得较好的对中精 度 图 11 4 3 测点位置的选择在满足设计要求 全面合理 关键部 位优先的前提下 应注意便于监测及保护 3 监测方法及精度 在监测平面基准网点基础上 围护结构顶部或冠梁上水平位移监测根 据现场情况 利用全站仪按国家二级水平位移监测要求施测 可以采用导 螺栓 环氧树酯与沙浆 的混合物填充料 不锈钢强制对 中观测螺栓 构筑物 图2 强制对中位移 变形点 单位mm 图 11 4 3 强制对中位移 测点 线法 视准线法 前方交会法等 同一监测项目应采用相同的观测路线和 观测方法 使用同一监测仪器和设备 固定观测人员 并在基本相同的环 境和条件下工作 位移监测应满足现行 建筑变形测量规程 JGJ8 2007 的各项要求 4 土体侧向变形及围护结构变形监测 依据国家标准 建筑变形测量规程 JGJ8 2007 的规定及本工程 的特点 采用测斜仪对土体侧向变形及围护结构侧向位移进行监测 1 测斜管安装及要求 测斜管安装主要包括测量放线 钻孔 测斜管拼接及固定 混凝土浇 注等工序 其流程如图 11 4 4 测斜孔施工流程图所示 图 11 4 4 测斜孔施工流程图 测量放线定位后 按如下要求安装测斜管 首先将测斜管逐节进行预接 打好铆孔 并要对接处对准标记及编 号 底部测斜管下端应密封端盖 对接导槽应对准 铆钉孔应避开导槽 按测斜管的对准标记和编号逐节对接 固定和密封后 将测斜管固 定在围护结构钢筋笼内侧 测斜管随着围护结构钢筋笼下入桩孔 注意将一对导槽对准基坑方 向 在测斜管的上端加管盖保护 浇筑前在测斜管内注满清水 测斜管应在基坑开挖 1 周前埋设 埋设时应符合下列要求 埋设前应检查测斜管质量 测斜管连接时应保证上 下管段的导槽 相互对准顺畅 接头处应密封处理 并注意保证管口的封盖 测斜管长度应与围护墙深度一致或不小于所监测土层的深度 当以 下部管端作为位移基准点时 应保证测斜管进入稳定土层 2 3m 测斜管 与钻孔之间孔隙应填充密实 埋设时测斜管应保持竖直无扭转 其中一组导槽方向应与所需测量 测量放线孔钻测管拼接混凝土浇筑 孔口保护建立初值 的方向一致 2 监测方法及精度 监测设备采用测斜仪 系统精度 0 10mm m 分辨率 0 04mm m 测斜 管应在测试前一周装设完毕 在 3 5 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 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 停留 5 10min 待探头接近管内温度后再测量 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 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 90 按相同程序 测量另一个方向的那 对导槽的读数 检查数据 当读数有异常时应及时补测 当以上部管口作为深层水平位移相对基准点时 每次监测均应测定 孔口坐标的变化 观测成果 绘制累计位移与深度关系曲线 对有明显位移的部位 绘 制该深度的位移与时间的关系曲线 变形发展和施工的关系曲线 当变形 达到控制值时及时报警 5 钢筋应力监测 在基坑周边选取特征断面进行桩内钢筋受力监测 每个断面在迎土侧 主筋和基坑底位置布置测点 以监测配筋的受力状态 2 钢筋受力监测 在基坑开挖前由振弦式频率测定仪取得监测初值 基坑开挖后测读钢 筋计的频率读数 通过相应的公式计算出桩内配筋测点的受力情况 6 支撑轴力监测 在支撑长度的 1 3 部位 对称安装 3 4 个表面应力计对内支撑进行 轴力监测 以监测支撑的整体受力情况 由振弦式频率测定仪取得监测初 值 以后测读轴力计的频率读数 通过相应的公式计算出支撑的受力变化 情况 7 沉降监测 为了确保围护结构及周边环境安全 通过沉降量变化规律预测施工对 环境的影响 必须对支撑围护结构沉降及站台 水管 地面等沉降进行严 格的监测和控制 沉降监测点应在基坑尚未开挖前就开始布置并取得初值 根据施工图文件要求及 高速铁路工程测量规范 TB10601 2009 沉降观测采用精密水准仪及其配套的铟钢精密水准尺 运用精密几何水准 测量方法 按照二等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相关规范执行 1 沉降监测网 高程系统采用独立高程系统 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 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 布设水准基点 工作基点 构成水准网 标石 标志埋设 后 应达到稳定后方可开始观测 2 观测方法及精度 工作基点与支撑立柱沉降及地面沉降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 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 n 视线长度 50m 前后视距差 1 5m 前后视距累积差 6 0m 视 线高度 下丝读数 0 55m 最大读数小于 2 80m 3m 水准尺 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相关规范 11 511 5 监控量测的组织管理监控量测的组织管理 针对本工程规模 施工方案及工程监测项目的特点建立专业监控量测 小组 小组成员 4 6 人 由具有丰富地下工程施工经验的工程师担任组 长 负责监测点布置 元件埋设 量测数据的收集及初步整理工作 为保证量测数据的真实可靠及连续性 特制定以下各项措施 1 制定切实可行的监测实施方案和相应测点埋设保护措施 并将其 纳入工程的施工进度控制计划中 2 为确保量测监控工作质量 各量测项目从设备的管理 使用及资 料的整理均设专人负责 量测仪器专人保养 检校 使用 认真执行岗位 责任制 保证数据资料的连续性和准确性 3 变形量测信息数的采集 整理使用电脑及其相关软件处理 并建 立量测数据库 上报数据均要经量测组长和分部总工程师两级复核后方可 上报 4 对变形量测的时态曲线进行回归分析 选择与实测数据拟合较好 的曲线函数进行处理 并分析预测变形趋势 及时向建设单位 设计单位 监理工程师报告量测情况及存在问题 11 611 6 监测信息的反馈和资料的提交监测信息的反馈和资