天津地铁安全施工监测实施作业指导书

1、天津地铁号线第8合同土建工程天津地铁安全施工监测实施作业指导书中国水利水电第十四工程局有限公司天津地铁2号线第8合同项目部2009年11月12日目 录一、概述11.1 监测目的11.2 监测主要技术依据11.3 监测项目及精度要求11.4 监测的周期及频率41.5 监测控制指标5二、监测作业方法62.1监测前期准备工作62.2地下管线沉降及差异沉降监测122.3道路及地表沉降监测132.4 桩（墙）顶沉降监测152.5 围护结构桩（墙）顶水平位移监测15 2.6 围护结构桩（墙）体水平位移监测192.7 支撑轴力监测222.8 围护桩（墙）内力监测262.9 围护桩（墙）内、外侧土压力监测26

2、2.10盾构隧道沉降监测272.11 暗挖隧道拱顶沉降监测282.12监测隧道拱顶沉降衬砌环沉降与管片变形282.13 地下水位监测29三、监测资料分析整理及成果反馈303.1 数据分析处理303.2 信息反馈31四、技术管理和质量控制措施344.1 技术管理措施34 4.2 质量管理措施 35天津地铁安全施工监测实施作业指导书一、概述1.1 施工监测目的1） 检验设计所拟定的土体或围岩的假设条件和计算参数合理与否，以便有针对性地修正设计参数，变更施工方法和优化施工工艺，做到动态设计、信息化施工；2） 通过对基坑工程或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

3、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，以确保支护结构或隧道的稳定及环境的安全；3） 通过检测量测收集数据，为地铁或类似工程设计、施工及相关规程的制订积累经验。1.2 监测技术依据1）施工图设计文件车站（区间）施工图设计风险工程专项施工设计2）国标、行业规范城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008建筑变形测量规范JGJ 8-2007工程测量规范GB50026-2007建筑基坑支护技术规程JGJ120-99国家一、二等水准测量规范GB12897-2006城市地下水动态观测规程CJJ/T76-98铁路隧道施工规范TB10202-20023）地方标准地铁工程监控量测技术规程

4、DB11/490-2007建筑基坑支护技术规程DB11/489-2007基坑工程施工监测规程DG/TJ08-2001-20064）国家、地方、企业文件天津地铁施工监测技术规定1.3 监测项目及精度要求城市轨道交通地下工程施工监测对象一般分为基坑和隧道工程的周边环境条件、支护结构体系及周围岩土等三大类型。1）周边环境条件监测对象主要包括工程周围地表、建（构）筑物、地下管线、城市道路、桥梁、城市轨道交通、既有铁路及其他市政基础设施等。2）支护结构监测对象主要包括明（盖）挖法基坑及竖井施工支护结构（围护桩墙、水平支撑、立柱、锚索、锚杆等）、盾构法管片衬砌、浅埋暗挖法初期支护结构和临时支护结构、顶管法

5、管节等。3）周围岩土条件监测对象主要包括基坑及隧道工程周围岩体、土体、地下水等。表1.3-1 周边环境监测项目及精度表序号类别监测项目监测位置和对象仪器最小精度1周边环境条件建（构）筑物沉降、倾斜监测需保护的建（构）筑物经纬仪、水准仪1.0mm2建筑物裂缝宽度监测施工影响范围内的建（构）筑物裂缝游标卡尺、读数显微镜0.05mm3爆破振速监测需保护的建（构）筑物传感器、放大器、记录器1.0mm/s4桥梁墩台沉降和横纵向差异沉降需保护的桥梁经纬仪、水准仪1.0mm5梁板应力监测需保护的桥梁应变计、应变读数仪1/100（F·S）6地下管线沉降监测需保护的管线全站仪、水准仪1.0mm7道路、

6、地表沉降监测施工影响范围道路、地表全站仪、水准仪1.0mm8既有轨道交通线监测轨道结构、线路水准仪、全站仪0.5mm9既有铁路监测路基、线路水准仪、全站仪0.5mm表1.3-2 基坑、隧道围（支）护体系监测项目及精度表序号类别监测项目监测位置和对象仪器最小精度1明（盖挖）基坑支护结构桩（墙）顶水平位移支护结构桩（墙）顶经纬仪1.0mm2支护结构变形支护结构内测斜管、测斜仪1.0mm3支撑轴力支撑中部或端部轴力计或钢筋计、读数仪1/100（F·S）4锚杆拉力锚头轴力计、读数仪1/100（F·S）5支撑立柱沉降监测支撑立柱顶上水准仪1.0mm6桩(墙)体内力桩(墙)体内应变计、

7、读数仪1/100（F·S）7初期支护竖井井壁净空收敛竖井井壁收敛计0.1mm8盾构隧道管片衬砌拱顶沉降盾构隧道拱顶水准仪1.0mm9管片衬砌净空收敛盾构隧道拱腰收敛计0.1mm10管片内力盾构管片内应变计、读数仪1/100（F·S）11浅埋暗挖隧道支护结构拱顶沉降隧道初支拱顶水准仪1.0mm12支护结构底板隆起隧道初支底板水准仪1.0mm13支护结构内力隧道初支内部应变计、读数仪1/100（F·S）表1.3-3 周围岩土条件监测项目及精度表序号类别监测项目监测位置和对象仪器最小精度1围岩地质体土体侧向变形靠近结构的周边土体测斜管、测斜仪1.0mm2地下水位监测靠近

8、支护结构的周边土体水位管、水位仪5mm1.4 监测的周期及频率明挖基坑施工监测频率表序号监测对象测试内容测 点 布 置监测频率要求1围护桩（墙）桩（墙）顶沉降桩墙顶水平位移和垂直沉降的测点一般布置围护桩墙的冠梁上，测点间距815m基坑开挖时，1次/天，主体结构施工时，1次/2天必测桩（墙）顶水平位移必测桩（墙）内力长短边中点，竖向间距5m左右必测桩（墙）内、外侧土压力长短边中点，竖向间距5m，沿基坑长边每2530m设观测断面宜测桩（墙）变形监测必测2水平支撑支撑轴力测点布置在支撑的两头或中点，必要时支撑两头与中点均设测点开挖初期1次/天，挖至基底23次/天必测3工具柱垂直沉降沉降测点布置在立柱

9、的顶部表面上基坑开挖1次/天必测4基坑底坑底回弹基坑中央、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5地层地表沉降长短边中点，沿基坑长边每2530m设观测断面；基坑深度变化与断面变化处应加密测点1次/天必测土体分层沉降位移宜测6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12次/天必测7相邻建筑垂直沉降可设在建筑物的四角（拐角）上，高低悬殊或新旧建筑物衔接处，伸缩缝与不同埋深基础的两侧；每栋建筑物不少于四个沉降测点、两组（每组2个）倾斜测点。测斜时，在墙面上、下垂直布两个点。1次/天必测倾斜1次/天必测裂缝观察1次/天必测8基坑内、外地下水坑内、外

10、水位坑内四角点，长短边中点；坑外每40m设测点，距边缘2m1次/12天必测9坑内、外地下水水压宜测盾构隧道施工监测频率表序号监测对象监测内容测点布置监测频率要求一隧道衬砌衬砌环沉降与管片变形每10环设1个量测断面，每个断面布设4个测点2次/周必测管片内力按典型断面布设，每个断面环向不少于5个测点宜测二地层地表沉降沿轴线按间距510m设监测点，每2050m布置一个监测横段面。横向地表桩设置在隧道中心轴线两侧3040m的沉降槽内盾构切口前30m，盾尾后50m内，2次/天；盾尾部通过3天后，1次/天；以后12次/周必测地表水平位移宜测深层沉降宜测地下水位盾构始发试验段每3050m或水位变化较大区段选

11、取监测断面必测三相邻环境建筑物沉降、倾斜、裂缝建筑物四角，每栋布点不少于4点，倾斜测点不少于2组，2个/组盾构切口前30m，盾尾后50m内，2次/天；盾尾部通过3天后，1次/天；以后12次/周必测地下管线沉降根据管线状况并与管线管理单位协调后布置必测暗挖隧道现场监测频率表序号量测项目测点布设量测间隔时间分类量测内容115d15d1个月13个月3个月以后1应测项目地质与支护状况观察每一开挖环一个断面开挖后对开挖面和初期支护观察2净空收敛位移每550m一个断面，每断面23对测点12次/天1次/天12次/周13次/月3拱顶下沉每520m一个断面，每断面13个测点4地表下沉开挖面至量测断面距离L<

12、;2B时，12次/天；L<5B时，1次/天；L>5B时，1次/周12次/天1次/2天12次/周13次/月5选测项目围岩内部位移取代表性地段设一断面12次/天1次/2天12次/周13次/月6钢支撑内力每1030榀钢支撑设一对测力计1次/天1次/2天12次/周13次/月7衬砌内应力及裂缝量测每代表性地段设一个断面，每断面11个测点1次/天1次/2天12次/周13次/月注：L为开挖面至量测断面距离，B为隧道开挖断面宽度。1.5 监测控制标准1）依据工程类比、结构计算及管线状况、材质，结合有关规范、规程，确定监测管理基准值（见下表）作为监测控制标准，工程实施过程中必须严格遵照执行监控量测管

13、理基准值监测项目允许值基坑工程等级地表下沉(mm)围护结构侧向位移(mm)煤气管线允许沉降(mm)其他管线允许沉降(mm)一级0.001h0.0014h1020二级0.002h0.003h注：h为基坑开挖深度。2）工点设计院根据有关规范和设计计算给出被监测对象的施工监测极限值（阈值），经总体设计院审定认可后执行。承包商及监测单位一般参考设计单位提出极限值（阈值）的8090拟定监测过程中的报警值。3）天津地铁工程盾构隧道施工监测报警值一般设定为：地表垂直变形控制值为-30+10mm；隧道轴线变形控制值为垂直方向±30mm、水平方向±20mm；隧道顶部与周围建筑物监测报警值，应

14、向被监测对象的有关主管部门调研后确定。4）天津地铁工程暗挖隧道地面沉降控制值一般定为30mm，隆起量控制值为10mm以内；地面沉降、水平收敛变形速率控制值分别为5mm/d与3mm/d，穿越主要建筑物或地下管线时，可按实际情况确定。当出现下列情况之一时，应立即采取措施进行处理： 隧道周边及掌子面出现塌方； 量测值有不断增大的趋势； 位移时间曲线长时间没有变缓的趋势； 支护结构有明显裂缝且仍在发展。当位移时间曲线出现反弯点，即位移出现反常急剧变化时，应密切监视并报告监理，及时采取措施加强支护。二、监测作业方法2.1 监测前期准备工作2.1.1 收集资料v 勘察报告、施工设计图纸、风险工程清单、控制

15、网点资料及土建施工方案；v 沿线重要建（构）筑物的详细设计资料，包括地基、基础类型、基础埋深等。施工核查管线资料、空洞探测资料等。2.1.2 现场踏勘v 了解施工现场条件、环境、交通状况，根据现场条件确定监测点的埋设位置及量测方法。2.1.3 编写工点监测方案v 主要包括方案说明（监测目的、监测范围、对象及项目、监测布点、频率及周期、精度、控制指标、监测成果反馈、监测人员组织、仪器设备、进度计划等）、方案图件（包括监测布点平、剖面图，监测点大样图、地质剖面图等）。2.1.4监测点布置与监测作业方法沉降监测控制网布设形式: 沉降变形监测控制网（点），以轨道交通工程施工高程系统为基准建立，起始并附

16、合于地铁施工控制网二等精密水准点上。控制点由基准点和工作基点组成，根据各车站、区间待监测建（构）筑物的具体位置分布及桥梁、管线、道路地表等监测对象分布情况，控制网分段布设成局部的独立网，同观测点一起布设成闭合环网、附合网或附合线路等形式。1）控制点布置原则控制点布置的原则为：基准点是检验工作基点稳定性的基准，选设在远离地铁基坑或隧道施工影响区的稳固位置；工作基点是直接测点变形观测点的依据，选设在相对稳定的地段，一般至少距基坑开挖深度或隧道埋深2.5倍范围之外。控制点的分布应满足准确、便于引测；全部观测点的需要，每个相对独立的测区基准点及工作基点的个数均不应少于3个，以保证必要的检核条件。地表基

17、点或工作基点一般埋设在场区密实的低压缩性土层上，建筑物上基点或工作基点埋设在沉降已稳定的建筑物墙体上；基点及工作基点要避开交通干道、地下管线、仓库堆栈、水源井、河岸、松软填土、滑坡斜面及标志易遭破坏的地点。2）测点布置原则测点按监测方案设计图纸布点位置在受施工影响的建筑物上设置，布置的原则为：建筑物的四角、拐角处布置；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； 每个建（构）筑物不少于3个测点。2.1.5基点及测点埋设方法地表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，硬质地表使用工程钻具，开挖直径约80mm，深度大于3m孔洞；夯实孔洞底

18、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300cm的钢筋标志，露出混凝土面约12cm；上部加装钢制保护盖（直径不小于150mm）；养护15天以上。建（构）筑物测点标志根据不同监测对象采用不同的埋点形式，框架、砖混结构对象采用钻孔埋入标志测点，钢结构对象采用焊接式测点，特殊装修较好的对象采用隐蔽式测点形式。图2.2.2-3 建筑物沉降监测标志埋设形式图（单位：mm）沉降监测各类测点埋设时应注意避开如雨水管、窗台线、电器开关等有碍设标与观测的障碍物，并视立尺需要离开墙（柱）面和

19、地面一定距离，一般应高于室内地坪0.20.5m。测点埋设完毕后，在其端头的立尺部位涂上防腐剂。建（构）筑物上布设的测点采用钻具成孔方式进行埋设，埋设步骤如下：使用电动钻具在选定建筑物部位钻孔；清除孔洞内渣质，注入适量清水养护；向孔洞内注入适量搅拌均匀的锚固剂；放入观测点标志；使用锚固剂回填标志与孔洞之间的空隙；养护15天以上。2.1.6观测方法 监测水准网观测采用几何水准测量方法，使用DS01水准仪进行观测。 主要技术要求如下：基准网按工程测量规范GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求观测。垂直位移基准网观测主要技术指标及要求序号项目限差1相邻基准点高差中误差0.5毫米2每站高差中

20、误差0.15毫米3往返较差及环线闭合差±0.3 毫米（n为测站数）4检测已测高差较差±0.4 毫米（n为测站数）5视线长度30米6前后视的距离较差0.5米7任一测站前后视距差累计1.5米8视线离地面最低高度0.5米监测点按工程测量规范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下表。监测点观测主要技术指标及要求序号项目限差1监测点与相邻基准点高差中误差1.0毫米2每站高差中误差0.30毫米3往返较差及环线闭合差±0.6 毫米（n为测站数）4检测已测高差较差±0.8 毫米（n为测站数）5视线长度50米6前后视的距离较差2.0

21、米7任一测站前后视距差累计3米8视线离地面最低高度0.3米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：对使用的水准仪、水准尺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。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；观测前应正确设定记录文件的存贮位置、方式，对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保符合观测要求；应在标尺分划线成像稳定的条件下进行观测；仪器温度与外界温度一致时才

22、能开始观测；数字水准仪应避免望远镜直对太阳，避免视线被遮挡，仪器应在生产厂家规定的范围内工作，震动源造成的震动消失后，才能启动测量键，当地面震动较大时，应随时增加重复测量次数；每测段往测和返测的测站书均应为偶数，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；完成闭合或附合路线时，应注意电子记录的闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作，否则应查找原因直至返工重测合格。2.1.7数据处理观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行，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

23、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满足精度要求条件，确保起算数据的准确；使用平差软件计算，平差前应检核观测数据，保证观测数据准确可靠，检核合格后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。通过变形观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。从图表可见天津地铁2号线鼓楼车站-西南角车站里程DK9+036DK9+069区间33米地面沉降变化在-17.44-40.25之间，前期沉降变化明显，后期沉降变化呈逐渐平缓的趋势。盾构机过了始发加固区和软土结合区部位后沉降变化逐渐变小在-20mm左右波动，因此，盾构机始

24、发接收作为关键的控制点。加强盾构机始发及接收地面测点的布置观测进行有效分析，及时反映地面沉降变化采取有效的控制措施，才能达到确保周边环境的稳定。2.2地下管线沉降及差异沉降监测2.2.1测点布置原则· 地下管线沉降与建筑物沉降变形监测控制网（点）共用，将地下管线沉降监测点纳入其中构成闭合环网、附合网或附合线路等形式。· 测点按监测设计图纸布点位置在受施工影响的管线上设置，布置的原则为：原则上地下管线监测点重点布设在煤气管、给水管、污水管、大型雨水管及市政管线方沟上，测点布置时要考虑地下管线与洞室的相对位置关系。· 测点宜布置在管线的接头处，或者对位移变化敏感的部位

25、；· 根据设计图纸要求，有特殊要求的管线布置管线管顶测点，无特殊要求的布置在管线上方对应地表。2.2.2测点埋设及技术要求监测点埋设方式：· 有检查井的管线应打开井盖直接将监测点布设到管线上或管线承载体上；· 无检查井但有开挖条件的管线应开挖暴露管线，将观测点直接布到管线上；· 无检查井也无开挖条件的管线可在对应的地表埋设间接观测点；· 在管线上布设监测点时，对于封闭的管线可采用抱箍式埋点，对于开放式的管线可在管线或管线支墩上做监测点支架管线沉降监测测点埋设时应注意准确调查核实管线位置，确保测点能够准确反映管线变形，采用钻孔埋设方式测点埋设前应

26、探明有无其它管线，确保埋设安全。在无检修井管道沉降监测点埋设时，埋设间接测点的孔径不得小于 观测方法及数据采集管线沉降监测采用几何水准测量方法，使用DS01水准仪进行观测。管线沉降观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，其技术要求及观测注意事项与建筑物变形监测相关要求一致。 数据处理与建筑物变形数据处理方式相同，通过平差计算各测点高程值，通过变形观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。从图可见地下管线沉降量不大，各测点累计最大沉降量-11.42mm（YS1-2），且大部分测点的沉降量稳定在211mm之间, 所有测点在盾构机运行

27、过程中一直呈下沉趋势。目前没有出现因下沉造成管线破裂的现象，说明监测管线没有发生局部剧烈变形，而是呈现整体下沉趋势。2.3 道路及地表沉降监测 测点布置原则u 道路及地表沉降监测可与建（构）筑物沉降变形监测控制网（点）共用，将道路及地表监测点纳入其中构成闭合环网、附合网或附合线路等形式。u 测点按监测方案图纸设计布点位置在受施工影响的地表设置。 测点埋设及技术要求u 基准点与工作基点与建物沉降共用。为保护测点不受碾压影响，道路及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。地表测点埋设形式如下图（孔径不得小于150mm）。u 道路、地表沉降监测测点应埋设平整，防止由于高低

28、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。 观测方法及数据采集l 道路、地表沉降观测采用几何水准测量方法，使用DS01水准仪进行观测。l 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，其技术要求及观测注意事项与建（构）筑物变形监测要求一致。2.4 桩（墙）顶沉降监测 测点布置原则u 测点按监测方案设计图纸布点，桩墙顶水平位移和垂直沉降的测点一般布置围护桩墙的冠梁上，测点间距815m。 测点埋设及技术要求u 在桩墙顶冠梁上埋设沉降测标。 观测方法及数据采集u 沉降监测采用几何水准测量方法，使用DS01水准仪进行观测，基准网与建（构）物沉

29、降观测共用，观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，其技术要求及观测注意事项与建筑物变形监测相关要求一致。u 数据处理u 与建筑物变形数据处理方式相同，通过平差计算各测点高程值，通过变形观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。2.5 围护结构桩（墙）顶水平位移监测 基点及测点布置原则1）监测网布设形式 围护结构桩（墙）顶水平位移监测基准网可采用导线网，测点监测采用极坐标法。控制点以轨道交通工程施工平面控制系统为基准建立，采用附合或闭合导线形式，起始并闭合于地铁精密导线上。控制点根据场地围挡条件及基坑位置合理分布，一般每个基坑不

30、少于4个测点，同观测点一起布设成监测网。2）控制点布置原则u 围护结构桩（墙）体水平位移监测控制点布置的原则为：u 控制点是监测成果稳定的基准，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；u 控制点位的分布应满足准确、方便，并能观测到全部测点的需要；u 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。3）测点布置原则u 测点按监测设计图纸布点位置在基坑四周围护结构桩（墙）顶上设置，布置的原则为：u 测点应尽量布设在基坑圈梁、围护桩或地下连续墙的顶部等较为固定的地方，以设置方便，不易损坏，且能真实反映基坑围护结构桩（墙）顶

31、部的侧向变形为原则。u 测点尽量设置为强制对中标志。 基点、测点埋设及技术要求1）基点及测点埋设方法 现场监测基准点采用强制归心的水泥观测墩，顶面长宽各0.4米，地下部分埋深大于1.2米，地面部分高1.0米；监测点埋设时先在圈梁、围护桩或地下连续墙的顶部用冲击钻钻出深约10cm的孔，再把强制归心监测标志放入孔内，缝隙用锚固剂填充。图-1 监测基准点实景图图-2 监测点埋设示意图2）埋设技术要求 测点标志埋设时应注意保证与测点间的通视，保证强制对中标志顶面的水平，测点埋设完毕后，应进行必要的保护、防锈处理，并作明显标记。 观测方法及数据采集u 围护结构桩（墙）顶水平位移控制点观测采用导线测量方法

32、，监测点采用极坐标法观测，使用1秒级全站仪进行观测。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。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u 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

33、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。u 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。 数据处理u 围护结构桩（墙）顶水平位移观测记录采用仪器测量记录程序进行，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

34、计算机，使用控制网平差软件进行平差计算，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，对各期控制点与检核点的夹角、距离进行比较，确保起算数据的可靠；使用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。u 使用各期变形观测点二维平面坐标值，计算测点投影至垂直于基坑方向的矢量位移，计算各期阶段变化量、阶段变形速率、累计位移量等数据。2.6 围护结构桩（墙）体水平位移监测 测点布置原则测点布置于主体基坑四周围护桩体内，按监测方案设计图纸布置。 测点埋设及技术要求测斜管埋设可采用两种方法：绑扎埋设、钻孔埋设。通常情况下采用绑扎埋设，当围护桩（墙）已经完成而测斜管未及

35、时埋设或者基坑开挖前发现已经埋设的测斜管无法正常使用时，需要采取钻孔埋设的方法。1）绑扎埋设测斜管通过直接绑扎或设置抱箍将其固定在围护桩（墙）钢筋笼上，钢筋笼入槽（孔）后，浇筑混凝土。测斜管与围护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5米，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。图-1 测斜管埋设现场实景图图-2 测斜管现场实景图2）钻孔埋设 首先在围护桩（墙）上钻孔，孔径略大于测斜管外径，一般测斜管是外径76钻孔内径110的孔比较合

36、适，孔深一般要求穿出结构体38m比较合适，硬质基底取小值，软质基底取大值。然后将在地面连接好的测斜管放入孔内，测斜管与钻孔之间的空隙回填细砂或水泥与膨润土拌合的灰浆，埋设就位的测斜管必须保证有一对凹槽与基坑边缘垂直。u 围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）。测斜管与围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。管搬扎时应调正方向，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。 观测

37、方法及数据采集 监测仪器可采用CX-6A型测斜仪或其它监测精度能够达到4mm/15m仪器。图 测斜仪1）观测方法 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）观测要求 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23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

38、算的基准值。 测斜探头放入测斜管底应等候5分钟，以便探头适应管内温度，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。 数据处理首先，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。 2.7 支撑轴力监测 测点布置原则 对于设置内支撑的基坑工程，按照监测方案设计图纸布点，选择典型支撑进行轴力变化观测，以掌握支撑系统的正常受力。 测点埋设及技术要求1）埋设方法 采用

39、专用的轴力计安装架固定轴力计，将安装架圆形钢筒上没有开槽的一端面与支撑的牛腿(活络头)上的钢板用电焊焊接牢固，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250×250×25mm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。图-1 钢支撑轴力计与轴力计固

40、定架(a)图2.7.2-2 钢支撑轴力计与轴力计固定架(b) 图-3轴力计测点布置断面图图-4 轴力计埋设实景图2）埋设技术要求u 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另选符合要求的轴力计。u 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。在钢支撑在吊装前，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。 观测方法及数据采集1）观测仪器及方法u 轴力计可采用FLJ型各种规格的轴力计（或其它同类不低于1.0%F·S仪器），采

41、用NY-DSY-603-A型振弦式频率读数仪进行读数，并记录温度。2）监测观测方法及数据采集技术要求u 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，计算出其受力，同时要根据千斤顶的读数对轴力计的结果进行校核，进一步修正计算公式。u 基坑开挖前应测试23次稳定值，取平均值作为计算应力变化的初始值。u 支撑轴力量测时，同一批支撑尽量在相同的时间或温度下量测，每次读数均应记录温度测量结果。 数据处理 轴力计的工作原理是：当轴力计受轴向力时，引起弹性钢弦的张力变化，改变了钢弦的振动频率，通过频率仪测得钢弦的频率变化，即可测出所受作用力的大小。一般

42、计算公式如下： P=KF+bT+B式中：P一支撑轴力(kN)K一轴力计的标定系数(kNF)F一轴力计输出频率模数实时测量值相对于基准值的变化量(F)b一轴力计的温度修正系数(kN)T一轴力计的温度实时测量值相对于基准值的变化量()B一轴力计的计算修正值(kN) 注：频率模数F=f2×10-32.8 围护桩（墙）内力监测 测点布置原则u 测点布置在内力变化较大处布置，长短边中点，竖向间距5m左右，SWM桩内力测点应布设在型钢桩上。 测点埋设及技术要求u 围护桩（墙）内力采用振弦式钢筋计进行监测，在绑扎钢筋时埋设，钢筋计和钢筋笼的主筋要尽量轴心相对连接，钢筋计和主筋焊接时要尽量保证钢筋计

43、部位的温度不要大于90，否则会使钢筋计内部元件失灵，无法工作，可采取包裹湿布浇水降温的措施。焊接完成后，导线要分股标识清楚，并保护起来。u 对于SMW桩内力采用振弦式表面应变计布置在型钢表面，一般不少于3个组成一个断面。应变计采用电弧焊接法安装。安装时，首先要按设计位置将应变计、排土鞋、保护罩、导线管就位，开始焊接定位杆。待焊接部位降温后，取下定位杆，安装应变计和保护罩，然后将应变计导线穿入导线管引出，导线要分股标识清楚，并保护起来。 观测方法及数据处理u 对于频率计采用频率读数仪。量测时，同一批钢筋计、应变计尽量在每天的相同时间或温度下量测，每次读数均应记录温度测量结果。钢筋应力计根据钢筋与

44、混凝土应变相等的理论将钢筋的力换算成受力。应变计应根据型钢的弹性模量，换算成型钢的应力变化值。然后分别绘制不同方向、不同时间的应力曲线，制作形象的应力分布图。2.9 围护桩（墙）内、外侧土压力监测 测点布置原则u 在基坑长短边中点，竖向间距5m，沿基坑长边每2530m设观测断面。 测点埋设及技术要求u 围护桩（墙）内、外侧土压力采用土压力盒进行监测。在混凝土结构与围岩的接触面上埋设，采用挂布法埋设。将压力盒按照监测要求的布设位置安装在预先制备的维尼龙或帆布上，然后将维尼龙或帆布平铺在钢筋笼表面并与钢筋笼绑扎固定，挂帘随钢筋笼一起吊入槽孔，期间必须注意压力盒和引出导线的保护，并确保布帘布维钢筋等

45、戳破损坏；然后浇注混凝土，期间通过地表读数仪的读数，可以了解压力盒的布置情况，并可测得初始的土压力。 观测方法及数据采集u 用频率或应变式读数仪读取土压力盒读数，根据给定公式计算土压力盒所受的力。2.10盾构隧道沉降监测 测点布置原则u 测点按监测方案设计图纸布点，在暗挖隧道侧墙u 水平布置收敛监测断面，每个断面布置1对收敛点。 测点埋设及技术要求u 盾构暗挖隧道内，环向布设的收敛点采用在混凝土管片成对挂钩方式进行埋设。 观测方法及数据采集u 隧道内收敛观测使用精度为0.1mm的JSS30A数显收敛计进行观测。u 观测时将收敛尺旋扭与收敛测点挂钩固定，调整至标准拉力，读取收敛尺数值，收敛监测时

46、，独立测量3次，取平均值为观测值。2.11 暗挖隧道拱顶沉降监测 测点布置原则u 测点按监测方案设计图纸布点，在暗挖隧道初支拱顶布置测点，。 测点埋设及技术要求u 暗挖隧道内，拱顶沉降测点采用采用在拱架上焊接挂钩方式进行埋设。 观测方法及数据采集u 在测点上悬挂钢尺， 使用水准测量方法观测。2.12监测隧道拱顶沉降衬砌环沉降与管片变形 测点布置原则 衬砌环沉降与管片变形一般每10环设置1个量测断面，每个断面设置4个测点。 测点埋设及技术要求在盾构隧道拱顶管片中心位置设点，采用专用的挂尺点，底部埋设沉降标志。与隧道中心水平线夹角45度处各设置1对收敛断面点采用带挂钩膨胀螺栓。 观测方法及数据采集

47、 沉降采用水准测量方法，测量衬砌环测点高程值，通过不同期高程变化计算衬砌环拱顶及底部沉降量。收敛观测使用收敛计测读见下图。2.13 地下水位监测 测点布置原则 对于地下水位的监测，按照监测方案设计图纸布点，选择典型位置降水井对水位变化进行观测，以掌握降水施工的效果，指导施工工作有效进行。监测点一般每个车站和区间25个孔。 测点埋设及技术要求 在要监测的位置，利用地质钻机成孔，孔深要求打穿潜水含水层，但不得穿透下部隔水层。在孔内埋入滤水塑料套管，管径约90mm。套管与孔壁间用干净细砂填实，然后用清水冲洗孔底，以防泥浆堵塞测孔，保证水路畅通。测管高出地面约20cm，上面加盖，不让雨水进入。在管的四

48、周用砖砌起，以防损坏。 观测方法及数据采集 地下水位监测可采用钢尺水位计，钢尺水位计的工作原理是在已埋设好的水管中缓慢向下放入水位计测头，当测头接触到水面时，启动讯响器，此时读取测量钢尺在管顶位置的读数，每次读取管顶读数对应的管顶位置应一致，并固定读数人员。根据管顶高程、管顶与地面的高差，即可计算地下水位的高程和埋深。三、监测资料分析整理及成果反馈3.1 数据分析处理v 1）监测数据整理v 每次外业量测完成后都应及时进行数据整理，并绘制各种监测数据的历时曲线； v 对初期的时态曲线应进行回归分析，并预测可能出现的最大值和变化速率；v 发现监测数据异常时，应及时根据具体情况采取相应的措施，并加大

49、监测频率。v 2）回归分析v 现场量测所取得的数据，不可避免的会具有一定的离散性，其中包含着测量误差甚至测试错误。如果不经过数学处理，这些量测数据有时可能不方便直接利用，所以在现场取得原始数据后都要进行数学处理。回归分析是目前量测数据数学处理的主要方法。通过对量测数据回归分析可以预测最终位移值和各阶段的位移速率。目前常采用以下函数作为回归函数：对数函数：指数函数：双曲函数 ：式中 U变形值（mm）； A、B回归系数； 量测时间（d）； 监测点初读时距开挖时的时间（d）； T量测时距开挖时的时间（d）。 3）结构及环境稳定性判别v 结构及环境稳定性的综合判别，应根据监测结果按下列三种指标进行：

50、实测最大位移值或回归预测的最大位移值不应大于控制指标v 实测值超过相应的预警指标时应立即采取措施并电话上报相关单位，启动对应预案，并加强监测。 根据位移变化速率来判断v 变形速率持续大于1mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应采取相应的加固措施，并加强监测；v 变形速度10.2mm/d时，围岩处于缓慢变形状态，应加强支护；v 变形速度小于0.2mm/d时，围岩处于基本稳定状态，可正常施工。 根据围岩位移时态曲线来判断v 时，围岩位移速率不断下降，围岩趋于稳定状态；v 时，围岩位移速率保持不变，围岩不稳定，应加强支护；v 时，围岩位移速率不断上升，围岩进入危险状态，必须立即停止施工，采取有效加固措施，控制变形。