施工监测方案.doc

大连地铁一期工程 206 标 施工监控量测方案施工监控量测方案 编制 审核 审批 中铁十五局集团有限公司大连分公司 二 九年十二月七日 1 目目 录录 1 工程概况 2 2 监测目的 原则及内容 3 2 1 监测目的 3 2 3 监测的内容 4 2 3 1 监测项目的选定原则 4 2 3 2 监测范围 5 2 3 3 监测内容 5 2 3 4 监测项目控制值 5 2 3 5 特殊地段监测 6 3 3 监控量测方案 监控量测方案 7 3 1 测点布置原则 7 3 2 地表沉降监测 7 3 3 地下管线监测 9 3 4 建 构 筑物沉降监测 10 3 5 围护桩变形监测 12 3 6 围护结构桩顶水平位移 13 3 7 水位观测 14 3 8 拱顶监测 14 3 9 净空收敛监测 15 3 10 围岩径向压力 15 3 11 钢拱架钢筋轴力 16 3 12 支撑轴力 16 3 13 爆破震动 17 3 14 监测频次 17 4 4 监测数据的处理 分析和信息反馈监测数据的处理 分析和信息反馈 19 4 1 数据采集 20 4 2 数据整理 20 4 3 数据分析 21 4 4 安全预报和反馈 21 4 5 信息的反馈和预警报告 21 5 5 监测管理体系与质量保证措施监测管理体系与质量保证措施 22 2 施工监控量测方案施工监控量测方案 1 工程概况 工程概况 大连市地铁一期工程 206 标段 位于大连市甘井子区 沿山东路而设 工程包括 两站一区间 千山路站 千山路站 松江路站区间 区间左线长 956 880m 右线 长 958 389 m 含短链 1 509m 为保证区间隧道尽量远离山东路两侧建筑物 设置 1000m 半径曲线一处 T 76 404 L 152 696 R1000 线间距从 15m 并线为 13m 后 到 达松江路站 车站起点里程ck7 783 239 车站终点里程ck7 956 439 车站起点里程ck8 914 828 车站终点里程ck9 097 428 车站中心里程ck7 887 639 车站中心里程ck9 028 578 千山路站松江路站 千山路站松江路站区间 区间起点里程ck7 956 439 区间终点里程ck8 914 828 右线958 389m 左线956 880m 图图 1 11 1 线路平面示意图线路平面示意图 2 监测目的 监测目的 原则及内容 原则及内容 2 1 监测目的 1 保证施工安全 当地铁车站基坑开挖工程遇到软弱地层 高地下水位以及周围环境限制条件严格 时 基坑开挖后必须采取围护结构体系或者利用地下室结构形成围护结构体系 才能 使施工得以顺利进行 要保证施工的安全 则需要对地基及基坑围护结构体系的受力 变形和位移等参量进行施工监测 一旦发现问题 及时采取措施加以解决 2 保证使用安全 地铁车站地基基础和上部结构是地铁车站安全的关键部位 地基基础的承载力是 3 地基基础共同承受的 是在允许沉降量和沉降差的条件下确定的 基础上部的受力由 各种荷载及其分布和结构体系的刚度决定的 基础下部持力层及周围介质则取决于地 质条件 要确切了解主体结构的变形量及变形差 基础的变形及承载力 只有通过监 测才能确定 3 保证环境安全 本标段的地铁施工过程涉及到基坑开挖 基础和上部结构的施工 这些施工必然 会对周围环境和即有线路产生不同程度的影响 为保证周围环境所受到的影响在规定 的安全范围内 保证行车的安全运行 则需对基坑周围地表及建筑物 地下管线等进 行位移 沉降 振动和开裂等项内容的监测 4 验证和改进施工设计 基坑支护 基础和上部结构的设计是否合理和正确 在设计初期是不能完全肯定 的 随着施工的进行和监测数据的不断反馈 才能使设计得到逐步地改进和完善 最 终使设计达到优质安全 经济合理 5 通过监控量测进行隧道日常的施工管理 6 积累资料和经验 通过监控量测了解工程对周边环境影响及自身变形 或受力 的基本规律 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 2 2 监测的原则 变形测量工作应从施工前开始 直至结构稳定终止 变形测量中应遵守下列规 定 1 测量前应对施工现场工程岩土变化和支护工程的状况进行查看比作简明记录 2 分布施工时 每步应有完整连续的观测数据 3 雨后 冻融 地震等对变形体产生显著影响时应增加观测频率 4 根据变形体的变形趋势 变形体趋于稳定期间可延长观测频率 急剧变动期 间应缩短观测频率 5 对每个单元变形体进行测量时采用相同的观测线路和观测方法 使用同一仪 器和设备 并应固定观测人员 6 首次观测时应进行反复测量 取其平均值作为初始值 在进行监测工作之前一定要对周围的环境作一个详细的调查 必要时可以拍照 4 录象或请公证处公证 避免一些不必要的麻烦 2 3 监测的内容 2 3 1 监测项目的选定原则 监控量测的项目主要根据车站 隧道工程的地质条件 围岩类别 跨度 埋深 开挖方法和支护类型等综合确定 而且 在工程施工中进行量测 绝不是单纯地为了 获取信息 而是把它作为施工管理的一个积极有效的手段 因此量测信息应能 确切地预报破坏和变形等未来的动态 对设计参数和施工流程加以监控 以便 及时掌握围岩动态而采取适当的措施 如预估最终位移值 根据监控基准调整 修改 开挖和支护的顺序和时机等 满足作为设计变更的重要信息和各项要求 如提供设计 施工所需的重要参数 初始位移速度 作用荷载等 监测项目的选择过程中同时要考虑技术的可行性 在选择过程中应尽量选择技术 成熟 数据稳定 抗外界干扰小的监测项目 2 3 2 监测范围 监测范围为 地铁工程结构安全监测以及工程结构外缘两侧 30m 范围内的地下 地面建 构 筑物 重要管线 地面及道路 桥梁以及既有线路的安全监测 2 3 3 监测内容 地表道路沉降 地面重要建筑 构 物的沉降 倾斜和开裂 地下重要管线的沉 降 围岩与支护结构状态 拱顶下沉 净空收敛 围岩与支护结构间压力 钢筋格栅 拱架内力 岩体爆破地表质点振动速度 以及围护结构的桩顶位移 桩顶水平位移 地下水位观测 支撑轴力等内容 2 3 4 监测项目控制值 监控量测过程中需要根据相应的监测项目选取控制值 对于每一个工程的实际情 况都要根据有关规范 规程 设计资料及类似工程经验选取监控量测管理基准值 对于一般地段的项目控制值 设计结合相关规范 规程 设计资料及类似工程经 验选取等给出的项目控制值基本值 见表 2 1 表 2 表 3 表表 2 12 1 区间隧道控制标准区间隧道控制标准 序号监测项目允许位移控制值 U0 mm 5 1 地表沉降一般地段为 30 重要管沟地段为 20 2 拱顶沉降 30 3 水平收敛 20 表表 2 22 2 明挖基坑及竖井控制标准明挖基坑及竖井控制标准 序号监测项目允许位移控制值 U0 mm 1 围护桩 墙 顶沉降 10 2 地表沉降 0 15 H 或 30 两者取小值 3 围护桩 墙 水平位移 0 25 H 或 30 两者取小值 4 竖井水平收敛 50 表表 2 32 3 穿越工程控制标准穿越工程控制标准 序 号 监测项目变形特征 最大变形允许 值 备注 桩基础建 构 筑物沉降值 10mm 1 建 构 筑物沉降 控制标准 天然地基建 构 筑物沉降 值 30mm 承插式接头的铸铁水管 钢 筋砼水管两个接头之间的局 部倾斜值 0 0025 用焊接接头的水管两接头之 间的局部倾斜值 0 006 用焊接接头的煤气管两接头 之间的局部倾斜值 0 002 绝对沉降不 应大于 10mm 2 管线倾斜 沉降控制 标准 上述三种管线的绝对沉降值 30mm 施工引起的地表沉降值 30mm 3 地面 道 路 沉降 值控制标 准 施工引起的地表隆起值 10mm 砌体承重结构基础的局部倾 斜 0 002 1 0 003 2 框架结构 0 002L 1 0 003 2 4 建筑物沉 降差控制 标准 地 基变形 工民建 柱间沉 降差 砖石墙填充的边 0 007L 1 0 001L 2 1 中 低 压缩性土 2 高压缩 性土 L 为柱中心距 6 排柱 24 H 60 0 003 64 H 100 0 002 H 100 0 0015 单位 m 2 3 5 特殊地段监测 对于特殊地段或特殊情况 结合设计 施工 监测 地质及相关的规程 规范等 各方面资料 对项目的控制标准适当的进行调整 对于爆破震动控制标准 在我国 爆破安全规程 GB6722 2003 中对各类建筑物所允许的安全振动速度 作了如下规定 一般砖房 非抗震的大型砌块为 2 0 3 0cm s 钢筋混凝土框架房屋为 3 0 5 0cm s 本标段地质情况为表覆第四系全新统填土层 或者上覆为第四系全新统冲积层 下覆震旦系五行山群长岭子组全 中等风华板岩 碎裂岩 节理裂隙发育 岩体破碎 因此对于大连地铁的监控项目的标准在参考前面的基础上 还需结合本地区地质情况 进行一些特殊地段的模拟试验研究来确定本地区的标准 3 3 监控量测方案 监控量测方案 3 1 测点布置原则 1 各类监测内容的测点布置根据设计文件的要求并结合实地情况进行布设 2 水准基点 工作基点 监测点的埋设须按设计情况 按照相应规范进行并结合 实际场地 确保监测数据可靠 保证其不容易被破坏 基准点必须埋设在施工影响范 围以外 监测点要在开工前及时布设 待点位稳定后立即进行观测 取三次观测数据 的平均值作为初始值 3 对于工法变换的部位 如明暗挖结合部 应布设有地表沉降监测点 4 建筑物沉降监测点一般布设在永久建筑物上 沉降测点要布设在建 构 筑物 主体结构的角点 中点和承重墙上 5 地下管线的测点布设主要针对变形区内的燃气 大直径上水等管线 特别是横 穿隧道的管线 布设时尽可能利用检查井来进行布设 可以直接布设在检查井的管上 7 对于无法利用检查井的 有条件的地区在管线位置上方钻孔 孔深 50 80cm 然后将 预埋件放入 用水泥砂浆固定 并采取相应保护措施 布设在煤气 上水及其他重要 管线井 如压力管井 的接头处和其它重要部位 对于无法进行钻孔的管线 除利用 检查井外 可采用间接测试法进行测定 直接布设在管线的上方 类似于地表测点 6 围护结构桩 墙 体变形测点埋设基坑四周围护结构桩 墙 体内 桩 墙 顶水平位移测点埋设与基坑四周围护桩 墙 顶 支撑轴力测点埋设与基坑内钢支撑 端部或者混凝土支撑中部 3 2 地表沉降监测 3 2 1 基点埋设 基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域 可以利用城市中的永久基准点或工 程施工时使用的临时基准点 作为基准点或工作基点 如果附近没有这样的基准点 则应根据现场的具体条件和沉降监测的时间要求埋设专用基准点 专用基准点则按照 三 四等基准点的要求进行 见图 3 1 其数目尽量不少于三个 以便组成水准控制 网 对基准点定期进行校核 防止其本身发生变化 以保证沉降监测结果的正确性 基准点应在沉降监测的初次观测之前一个月埋设好 图图 3 13 1 基点埋设示意图基点埋设示意图 3 2 2 测点埋设 8 地面下沉测点 隧道收敛监测点 图图 3 23 2 地表沉降测点断面布置示意图地表沉降测点断面布置示意图 地表道路测点主要沿地铁隧道中心线上方进行布设 根据设计要求布设观测点 在需要加设横断面的地段沿横断面方向增加测线 区间地表监测纵向每 5 米一个必测 断面 纵向布设 4 个主测断面 地表监测主断面横向间距一般为 2 5 米 3 米 3 25 米 4 米 5 米 见图 3 2 每个车站依据现场条件选择 2 3 个监测主断面 沉降测点的埋设时先用冲击钻在地表钻孔 然后放入沉降测点 测点采用 20mm 长 200 300 mm 螺栓制成 测点四周用水泥砂浆填实 3 2 3 监测方法 地表沉降测量主要采用精密水准仪 铟钢尺等 测量各测点与基准点之间的相对 高程差 本次所测高差与上次所测高差相比较 差值即为本次沉降值 本次所测高差 与初始高差相较 差值即为累计沉降值 对同一测点而言 U Ui Ui 1 Ui 第 i 次量测高差 Ui 1 第 i 1 次量测高差 U 第 i 次量测值 3 3 地下管线监测 3 3 1 基点埋设 基点埋设同地表沉降基点埋设相同 3 3 2 测点布设 1 有检查井的管线 直接打开检查井直接将监测点布设到管线上或者管线承载体 9 上 见图 3 3 2 管线埋设浅 开挖不影响周边交通的 采用直接开挖暴露出管线抱箍形式 测 点与管线直接抱箍连接在一起 测杆直接引出路面 回填土 测点上部采用套筒保护 起来 见图 3 4 3 对于一般管线 无检查井时采用地表测点模拟方式 测点埋设与地表沉降埋设 方法相同 见图 3 5 4 无检查井并且不具备开挖条件的采用钻机破开路面硬化层 洛阳铲探挖到管顶 埋设测杆 见图 3 6 测点间距 管线测点一般埋设于接口处 或者测点沿管线方向间距 10 米 图图 3 33 3 有检查井管线测点埋设图有检查井管线测点埋设图 图图 3 43 4 抱箍管线测点埋设图抱箍管线测点埋设图 10 图图 3 53 5 地表模拟管线沉降测点埋设示意图地表模拟管线沉降测点埋设示意图 图图 3 63 6 无检查井管线测点埋设图无检查井管线测点埋设图 3 3 3 监测方法 用精密水准仪 测试其管线测点高程的变化来反映管线点的沉降 计算方法与地 表沉降计算方法相同 3 4 建 构 筑物沉降监测 3 4 1 基点埋设 基点埋设同地表沉降基点埋设相同 3 4 2 测点布设 测点的位置和数量应根据建筑物的体形特征 基础形式 结构种类及地质条件等 因素综合考虑 为了反映沉降特征和便于分析 测点应埋设在沉降差异较大的地方 同时考虑施工便利和不易损坏 一般可设置在建筑物的四角 拐角 上 高低悬殊或新 旧建筑物连接处 伸缩缝 沉降缝和不同埋深基础的两侧 框架 排架 结构的主要柱 基或纵横轴线上 建 构 筑物沉降测点埋设主要分为两种情况 一是混凝土或者砖混结构的建 构 筑物 采用直接在建 构 筑物上直接钻孔 埋入 L 形钢筋 埋入端用混凝 土与建 构 筑物浇筑连成一个整体 见图 3 7 另一端打磨成半圆形 监测时放置 铟钢尺保证测量的准确性 二是结构是钢结构形式的建 构 筑物 无法在上面钻孔 埋设 采用焊接的形式 使得测点和结构连成整体 见图 3 8 待测点完全稳定后 即可开始测量 墙体 水泥砂浆 沉降测点 20cm 5cm 图图 3 73 7 建筑物测点构造示意图建筑物测点构造示意图 图图 3 83 8 钢架结构沉降测点大样图钢架结构沉降测点大样图 3 4 3 监测方法 沉降监测采用精密水准仪 测试其观测点高程的变化来反映建筑物的沉降 计算 11 方法与地表沉降计算方法相同 对于浅基础建筑物或以天然地基为基础的建筑物 需要测试其沉降位移和倾斜位 移 对于深基础建筑物 只需测试其沉降位移 沉降倾斜监测采用差异沉降法 在测出建筑物沉降值后 按下面公式进行倾斜计 算 见图 3 9 tg s b SH2 Hg SH2 Hg s b 式中 SH2 为所求建筑物水平位移 为所求建筑物水位移产生的倾斜角 b 建筑物宽度 s 建筑物的差异沉降 Hg 建筑物顶部的位移 3 5 围护桩变形监测 3 5 1 测点埋设 1 直接埋设 测斜管固定于桩体钢筋笼上 调整好方向 使管内的一对测槽垂直于测量面 即 平行于位移方向 孔底及孔口盖子要封好 以防杂物进入 保持测斜管干净 通畅和 平直 做好清晰的标示和可靠的保护措施 2 钻孔埋设 钻孔埋设主要是在直接埋设被破坏的情况下 在被破坏的测斜管对应里程点及坑 外采用钻孔埋设 在基坑外侧距离基坑 1m 的位置钻深孔 孔深与围护桩 墙 一样 然后放入测斜管 回填与地层相近的砂土 埋设结束后 保持测斜管干净 通畅和平 直 做好清晰的标示和可靠的保护措施 测点埋设示意图见图 3 10 图6 建筑物倾斜计算图 图 3 9 建筑物倾斜计算示意图 12 石子 或砂 子 填充 混凝土 护口圈 PVC测 斜管 保护盖 连续墙 围护桩 地表 测斜管 钻孔埋设 绊扎埋设 图图 3 103 10 测斜管埋设示意图 钻孔埋设 绊扎埋设 测斜管埋设示意图 钻孔埋设 绊扎埋设 3 5 2 监测方法 测试时沿预先埋好的测斜管沿垂直于结构轴线方向 A 向 导槽 或平行于结构 轴线方向 B 向 自下而上每隔一米测读一次直至孔口 得各测点位置上读数 Ai Ai 或 Bi Bi 其中 向与 向为探头绕导管轴旋转 180 位置 数据计算 图图 1111 测斜原理图测斜原理图 使用活动式测斜仪采用带导轮的测斜探头 再将测斜管分成 n 个测段 见图 3 11 每个测段的长度 li 在某一深度位置上所测得的两对导轮之间的倾角 i 通过 计算可得到这一区段的变位 i 计算公式为 iii l sin 钻孔 钻孔桩主筋 测斜孔 箍筋 地表 钢管支撑 出线口 轴力计 支架 地表 原状土回填 孔口非钻孔段 89钻孔 55PVC管 PVC管钻 6孔外裹滤网 中粗砂回填 地表 沉淀段 孔底盖 孔顶盖 测斜仪 变形后曲线 基 准 线 测斜孔 i i 13 某一深度的水平变位值 i 可通过区段变位 i 的累计得出 即 设初次测量的变位结果为 i 0 则在进行第 j 次测量时 所得的某一深度上相 对前一次测量时的位移值 xi 即为 相对初次测量时总的位移值为 量测后应绘制位移 历时曲线 孔深 位移曲线 当水平位移速率突然过分增大 时是一种报警信号 收到报警信号后 应立即对各种量测信息进行综合分析 判断施 工中出现了什么问题 并及时采取保证施工安全的对策 3 6 围护结构桩顶水平位移 3 6 1 基点埋设 工作基点在场地内选择合适位置用钢筋混凝土浇筑成 200 200 1200mm 的墩台 墩台顶部埋设强制对中器 3 6 2 测点埋设 基坑维护水平位移的监测点布于冠梁处 用钢筋混凝土砌筑成 180 180 150mm 的小墩台 顶部安装强制对中器 见图 3 12 冠梁 钢筋 预制强制对中器 图图 3 123 12 桩顶水平位移点示意图桩顶水平位移点示意图 3 6 3 监测方法 利用全站仪架设在工作基点 选取合适的后视点 测量桩顶测点的空间坐标 根 据每次测得测点空间坐标值 得出测点位移情况 iiii l sin 1 j i j ii x 0 i j ii x 14 3 7 水位观测 3 7 1 测点埋设 优先采用现有的降水井 在没有合适的降水井的情况下 布设水位观测孔 3 7 2 监测方法 在施工影响范围通过之前测出初始水位 在不影响施工范围通过时 利用水位计 测出每次观测的水位标高 根据施工断面通过时水位计测出水位标高值与初始值比较 得出水位变化值 根据水位变化值确定出水位变化曲线 3 8 拱顶监测 3 8 1 测点埋设 初支拱顶测点埋设时 应在掌子面开挖出碴完毕后 拱架架立时 将预埋件焊接 至拱顶 待该环砼喷射完毕牢固后 将预埋件上砼清除干净后 即可进行量测 拱顶 测点布设原则为临近竖井侧及重要量测地段间距为 5m 布设一组测点 一般地段点间距 为 10 30m 布设一组测点 特殊情况测点可适当加密 3 8 2 监测方法 拱顶下沉量测采用水准仪和钢尺 把钢挂尺悬挂在测点上 架设水准仪 待钢尺 稳定后读出基点和测点的数值 量测各测点与基准点之间的相对高程差 本次所测高 差与上次所测高差相比较 差值即为本次沉降值 本次所测高差与初始高差相较 差 值即为累计沉降值 具体计算方法同地表沉降监测 3 9 净空收敛监测 3 9 1 测点埋设 收敛测线埋设时 应在掌子面开挖出碴完毕后 拱架架立时 将预埋件焊接至拱 腰 应尽量使两预埋件位于同一轴线上 待该环砼喷射完毕牢固后 将预埋件上砼清 除干净后 即可进行量测 测线布设原则同拱顶测点 且同拱顶测点布设在同一断面 3 9 2 监测方法 1 初次量测在钢尺上选择一个适当孔位 将钢尺套在尺架的固定螺杆上 孔位的 选择应能使得钢尺张紧时支架与百分表 或数显表 顶端接触且读数在 0 25mm 的范 围内 拧紧钢尺压紧螺帽 并记下钢尺孔位读数 15 2 再次量测 按前次钢尺孔位 将钢尺固定在支架的螺杆上 按上述相同程序操 作 测得观测值 Rn 按下式计算净空变化值 Un Rn Rn 1 Un 第 n 次量测的净空变形值 Rn 第 n 次量测时的观测值 Rn 1 第 n 1 次量测时的观测值 3 10 围岩径向压力 3 10 1 测点埋设 应把测点布设在具有代表性的隧道断面的关键部位上 如拱顶 拱腰 拱脚 边 墙仰拱等 每一断面布置测点根据实际情况确定 并对各测点逐一进行编号 压力盒埋设 要使压力盒的受压面向着围岩 根据实际围岩情况 采取适当方法 将压力盒固定在岩面 再谨慎施作喷砼层 不要使喷砼与压力盒之间有间隙 保证围 岩与压力盒受压面贴紧 压力盒和钢筋计的埋设示意图见图 3 13 3 10 2 监测方法 使用钢弦式压力盒及 VW 1 型频率接收仪测出各测点的电信号频率 依据压力计的 频率 压力标定曲线将每次所测得的各测点电信号频率直接换算出相应的压力值 根据 压力值绘制压应力 时间曲线图和压应力 随开挖距离的曲线变化图 在隧道横断面图 图图 3 133 13 钢筋计 压力盒测点埋设示意图钢筋计 压力盒测点埋设示意图 16 上按不同的施工阶段 以一定的比例把压力值点画在各压力盒分布位置 并以连线的 形式将各点连接起来 成为隧道围岩压力分布形态图 3 11 钢拱架钢筋轴力 3 11 1 测点埋设 原则上和围岩压力布设在同一个量测断面上 分别沿钢架的外边缘和内边缘成对 布设 测点布设时在钢结构应测部位截去一部分钢筋 把钢弦式钢筋计焊接在原部 位 代替截去的那部分钢筋 3 11 2 监测方法 使用钢弦式压力盒及VW 1型频率接收仪测出各测点的电信号频率 根据钢筋轴力 计的频率 轴力标定曲线将每次所测得的各测点电信号频率直接换算出相应的轴力值 在钢拱架横断面图上 以一定的比例把应力值点画在各应力计分布位置 并以连线的 形式将各点连接起来 形成钢拱架钢筋应力分布状态图 3 12 支撑轴力 3 12 1 测点埋设 将轴力计安装架与钢支撑的端头对中并牢固焊接 在拟安装轴力计位置的墙体钢 板上先焊接一块加强垫板 以防止钢支撑受力后轴力计陷入钢板 影响测试结果 待 焊接温度冷却后 将轴力计推入安装架并用螺丝固定好 安装过程必须注意轴力计与 钢支撑构件轴线在一条直线上 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 见图 3 14 3 12 2 监测方法 钻孔 钻孔桩主筋 测斜孔 箍筋 地表 钢管支撑 出线口 轴力计 支架 地表 原状土回填 孔口非钻孔段 89钻孔 55PVC管 PVC管钻 6孔外裹滤网 中粗砂回填 地表 沉淀段 孔底盖 孔顶盖 测斜仪 变形后曲线 基 准 线 测斜孔 i i 图图 3 143 14 轴力计埋设示意图轴力计埋设示意图 17 使用钢弦式压力盒及VW 1型频率接收仪测出各测点的电信号频率 根据支撑反力 计的频率 轴力标定曲线将每次所测得的各测点电信号频率直接换算出相应的轴力 值 3 13 爆破震动 3 13 1 测点埋设 分别在地表及房屋上布设单向 双向测点 地表上测点尽量以等间距10m布设在隧 道中轴线上方 每次均监测掌子面上方相邻1 3个测点 组成一条测线 房屋上测点 则布设在承重柱上 一般设双向测点 即垂直向 水平向 并在条件许可时 随不同 楼层布设 3 13 2 监测方法 监测前 将已和测点连接好的传感器编号 分别接入相应的振子槽路中 当听到 爆破振动响声的同时 迅即接下采集键 在这之前笔记本计算机里专用振动程序已经 调到测试状态 利用测试系统所配软件即可打印出振动波形 计算出爆破振动速度 3 14 监测频次 监测频率通过对基坑 隧道工程监测项目的观测 以及监测数据的分析处理与计 算 进行预测和反馈 决定是否需要对支护结构 地面建筑物和地下管线采取保护或 加固措施 以确保支护结构的稳定及环境的安全 见表3 1 表3 2 表表3 13 1 隧道量测项目隧道量测项目 量 测 频 率 类 别 序 号 项目名称方法与工具测点布置 L 2BL 5B L 5 B 1 围岩及支护 状况观察 地质和岩体结构 面性状 支护结 构表面裂缝观察 和描述 地质罗 盘 放大镜 开挖后及初期支 护完成后 每次开挖 支护后进 行 2 地表下沉及 地面建筑物 地下管线构 筑物变形 精密水准仪 铟 钢水准尺 每 5 50m 一个 断面 每断面 7 11 个测点 中线每 5 20m 一个测点 1 2 次 d 1 次 2d 1 次 7d 应 测 项 目 3 周边净空收 敛位移 收敛计 每 5 50m 一个 断面 每断面 对测点 1 2 次 d 1 次 2d 1 次 7d 18 4拱顶下沉水平仪 钢尺 每 5 30m 一个 断面 1 2 次 d 1 次 2d 1 次 7d 5 爆破震速监 测 测震仪 需保的护建 构 筑物处 爆破开挖时 5 围岩内部位 移 地面钻孔安放位 移计 测斜仪 每代表性地段一 个断面 3 5 个钻孔 1 2 次 d 1 次 2d 1 次 7d 6 围岩压力及 支护间压力 压力盒 每代表性地段设 一个断面 每断 面 15 20 个测 点 1 2 次 d 1 次 2d 1 次 7d 7 钢支撑内力 外力 支柱压力计或其 它压力计 每 10 30 榀钢 拱架设一对测力 计 1 2 次 d 1 次 2d 1 次 7d 8 支护 衬砌 内应力 表 面应力 混凝土应变计应 力计 表面应力 解除法 每代表性地段一 个断面 每断面 11 个测点 1 2 次 d 1 次 2d 1 次 7d 9 锚杆内力 抗拔力 锚杆测力计及拉 拔器 必要时进行 选 测 项 目 1 0 围岩弹性波 测试 各种声波仪及配 套探头 在有代表性地段 设置 注 1 L为开挖面距量测断面前后距离 B为隧道开挖跨度 2 地质描述包括工程地质和水文地质 表3 2 基坑监测项目 序号 监测 对象 监测项目测点布置监测频率 要 求 1桩顶沉降 必 测 2桩顶水平位移 桩冠梁上测点间距 8 15m必 测 3桩内力 长短边中点 竖向间距 5m 宜 测 4 桩界面内 外 侧向压力 必 测 5 围护桩 桩变形监测 长短边中点 竖向间距 5m 沿基坑长边每 25 30m 设观测断面 基坑开挖时 1 次 天 主 体结构施工时 1 次 2 天 应 测 6 水平钢 支撑 支撑轴力 测点布置在支撑的两头或 中点 开挖初期 1 次 天 主体结 构施工时 1 次 2 天 必 测 7工具柱垂直沉降侧点布置在立柱顶部表面 基坑开挖 1 次 天 必 测 19 序号 监测 对象 监测项目测点布置监测频率 要 求 8基坑底 土体分层竖向 位移 基坑中央 距坑底边缘 1 4 底宽处以及特征变形 点必设 基坑开挖 1 次 天 必 测 9地表沉降 10 地层 土体分层沉降 位移 长短边中点 沿基坑长边 每 25 30m 设观测断面 基坑深度变化与断面变化 处应加密测点 1 次 天 宜 测 11 地下 管线 地下管线沉降 及位移 根据管线状况并与管线管 理单位协调后布置 基坑开挖 1 2 次 天 必 测 12垂直沉降 13倾斜 14 相邻 建筑 裂缝观察 可设在建筑物的四角 拐 角 上 每栋建筑物不少 于 4 个沉降测点 两组倾 斜测点 测斜时在墙面上 下垂直布置两个点 1 次 天 必 测 15坑内 外水位 必 测 16 地下水 坑内 外地下 水水压 坑内四角点 长短边中点 坑外每 40m 设测点 距边 缘 2m 1 次 1 2 天 宜 测 4 4 监测数据的处理 分析和信息反馈监测数据的处理 分析和信息反馈 监测数据的整理分析反馈的方法和内容通常包括监测资料的采集 整理 分析 反馈及评判决策等方面 监测流程图见图4 1 20 现场施工 监控量测监测设计资料调研 量测结果的微机信息处理系统 量测结果的综合处理及反馈分析 监测结果的综合评价 报送设计 监理单位 量测结果的形象化 具体化 经 验 类 比 理 论 分 析 甲方 规范要求等 地层支护结构安全稳定性判断 地层 支护结构动态及现状分析说明 提交修正设计 施工建议 反馈设计施工 是否改变设计 施工方法 调整设计参数 改 变施工方法或辅助 施工措施 新设计施工方法 是 否 图图 4 14 1 监测流程图监测流程图 4 1 数据采集 通过现场监测取得的数据和与之相关的其它资料的搜集 记录等 采用的仪器分 为自动数据采集和人工采集两类 如水准仪等需人工读数 记录 然后将实测数据输 入计算机 全站仪等则自动数据采集 并将量测值自动传输到数据库管理系统 4 2 数据整理 每次观测后应立即对原始观测数据进行校核和整理 包括原始观测值的检验 物 21 理量的计算 填表制图 异常值的剔除 初步分析和整编等 并将检验过的数据输入 计算机的数据库管理系统 4 3 数据分析 采用比较法 作图法和数学 物理模型 分析各监测物理量值大小 变化规律 发展趋势 以便对工程的安全状态和应采取的措施进行评估决策 绘