施工监测方案

施工监测方案

11.1监测目的

地下工程采取信息化施工，现场监控量测是判断设计是否合理安全、施工方法是否正确的重要手段，通过监控量测，达到以下目的：

（1） 将监测数据与预测值相比较，判断前一步施工工艺和支护参数是否符合预期要求，以确定和调整下一步施工，通过对监测信息的分析，指导后续工程的施工；确保施工安全和地表建筑物、地下管线的安全。

（2） 将现场测量的数据、信息及时反馈，以修改和完善设计，使设计达到优质安全、经济合理。

（3） 将现场测量的数据与理论预测值比较，用反分析法进行分析计算，使设计更符合实际，以便指导今后的工程建设。

（4） 了解支护结构的受力和变形状态，并对其安全稳定性进行评价。

（5） 为今后类似工程的建设提供经验。

11.2信息化施工组织及施工预测

11.2.1信息化施工组织

施工监测是施工决策的信息来源与施工管理的控制对象。通过测量收集到必要的数据，绘制各种时态关系图，进行回归分析，对支护的受力状况和施工安全做出综合判断，并及时反馈于施工中，调整施工措施，使施工过程完全进入信息化控制中。

根据本标段工程规模和监测任务，建立专业监测小组，以项目总工程师为直接领导，由具备有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的工程技术人员组成。负责监测方案的制定、监测仪器的埋设和调试、监测数据的收集、整理和分析，并采用先进可靠的计算软件，快速、及时准确的反馈信息，指导施工。

由监测人员负责监测点设计、布置和量测操作（需要时可以要求测量人员配合）以及数据处理，并将监测信息及时反馈给项目总工程师。

详见【图11.2-1信息化施工流程图】。

11.2.2施工预测

为了保证车站及区间施工时有章可循，借鉴以往的施工经验，依据土层特性、

隧道覆土压力、地表建筑物荷重、隧道开挖半径及其中线深度等参数进行地表沉陷估算，预测在本标段的地层施工时地表的最大沉降量。施工期间进行地面沉降观测，当其沉降量达到该限值时，就应当密切关注沉降曲线变化趋势并分析其原因，为以后的安全施工提供可靠的保障。

11.3车站施工监测

11.3.1施工监测项目

为掌握车站及附属机构在明挖过程中，土体变形情况及支护结构侧向位移和周围地表、周围建筑物等沉降情况，必须对支护结构及被支护周围土体的水平、垂直位移及受力状况、地表及建筑物的动态等进行监测，并将实际情况与设计值进行对比分析，以便采取相应措施。

11.3.1.1明挖基坑施工监测

图11.2-1信息化施工流程图

表11.3-1 监测项目表

序号

监测对象

监测项目

监测仪器

监测范围及测点布置

监测频率

1

支护结构

桩顶水平位移

全站仪

测量点布置在基坑长短边中点，阳角处，长边间距不大于10m。

基坑开挖周期间不低于1次/天，基坑开挖完成以后1〜7天，1次/天，7〜15天，1次/2天，15〜30天，1次/3天，30天以后，1次/周，经数据分析确认达到基本稳定后，1次/月。

2

桩体水平位移

测斜仪、

测斜管

布置在基坑短边中点，阳角处，长边上设3〜4个主测断面。

3

支撑轴力

轴力计、

读数仪

主体基坑每层支撑布置2个角撑测点，3〜4个横撑测点，撑布置1〜3个测点。

4

土钉拉力

土钉反力

计、读数仪

土钉拉力每层布置2个测点，基坑一侧一个

5

周围环境

围岩地质体

地表沉降

水准仪

兴华大街上布置两个监测断面，断面测点数量为5〜11个，点间距3〜8m，点间距自基坑边向外由疏到密。

基坑开挖期间：

1次/3天；5mVHW10m，

1次/2天；10mVHW15m

1次/天；H>15m，2次/天

开挖完成后1〜7天，1次/天

7〜15天，1次/天；15〜30天，1次/3天；30天后，1次/天；数据基本稳定后，1次/月

6

地下水位

电测水计

基坑周围布置3个监测孔，基坑北侧一个，中部一个，基坑南侧一个。

7

地下管线沉降

水准仪

测点布置力求能控制管线的变形，布置在管线节点外，不超过20m。

8

建(构)筑物沉降、倾斜、裂缝

水准仪、

裂缝仪、

读数显微

镜

建筑物四角及承重部位，点间距一般不超过15m。

11.3.1.2施工监测建议和参考控制标准

监测建议和参考控制标准包括两部分内容：地表沉降及地铁结构监测

建议控制标准。

地铁周边环境(建筑物、管线、既有地铁建筑物)监测参考控制标准。

地表沉降及地铁结构变形建议控制标准

地表沉降及地铁结构监测建议控制标准见下表。

地铁明挖法施工地层及围护结构变形建议控制标准

监测项目及范围

允许位移控制值U0(mm)

唯一平均速率控制值(mm/d)

位移最大

速率控制

值(mm/d)

主体结构

A、B、C出入

口及2号风道

1号风道

安全等级

二级基坑

三级基坑

二级基坑

围护结构顶部沉降

<10

1

1

地表

沉降

50

69

30

2

2

围护结构

水平位移

50

92

40

2

3

基坑底部土体隆起

25

30

25

2

3

基坑安全等级划分

安全等级

周边环境保护要求

一级

(1)基坑周边以外0.7H范围内有地铁结构、桥梁、高层建筑、共同沟、煤气管、雨污水管、大型压力总水管等重要建(构)筑物或市政基础设施；

(2)HN15m。

二级

(1)基坑周边以外0.7H范围内无重要管线和建(构)筑物；而离基坑0.7H〜2H范围内有重要管线或大型的在用管线、建(构)筑物；(2)10<H<15m。

三级

(1)基坑周边2H范围内没有重要或较重要的管线、建(构)筑物；(2)

H<10m。

注：H为基坑开挖深度。

地铁周边环境建筑物变形监测参考控制标准

地铁周边建筑物变形控制标准可结合建筑物评估报告，并参照建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)规定的建筑物的地基变形允许值见下表。

建筑物的地基变形允许值

变形特征

地基土类别

中、低压缩性土

高压缩性土

砌体承重结构基础的局部倾斜

0.002

0.003

工业与民用建筑相邻柱基的沉降差

框架结构

砖石墙填充的边排柱

当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构

0.002L0.0007L

0.005L

0.003L

0.001L

0.005L

(mm)

单层排架结构（柱间距为6m）柱基的沉降量（mm）

(120)

200

桥式吊车轨面的倾斜（按不调整轨道考虑）

纵向

横向

0.004

0.003

多层或高层建筑的整体倾斜

H<24

24<H<60

60<Hg<100

Hg>100

0.0040.0030.0025

0.002

体型简单的高层建筑基础的平均沉降量（mm）

200

高耸结构基础的倾斜

Hg<2020<H<5050<H<100100<Hg<150150<Hg<200200<H：<250

0.008

0.006

0.005

0.004

0.003

0.002

高耸结构基础的沉降量(mm)

H<100100<H<200200<H：<250

400

300

200

注：（1）本表数值为建筑物地基实际最终变形允许值；（2）有括号者仅适用

于中压缩性土；（3）L为相邻柱基的中心、距离（mm）；Hg为自室外地面算起的建筑物高度（m）；（4）倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；（5）局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6-10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。

11.3.2明挖施工监测方法

（1）围护结构水平位移

1） 监测仪器设备：采用TDJ2型经纬仪。

2） 测定方法：观测采用视准线法。工作基点应视现场情况布置在变形区以外的稳定地点，以保证测值的准确可靠。

3） 监测频率：土方开挖后1〜7天内2次/天，土方开挖后7〜15天内1次/天，土方开挖后15〜30天内1次/2天，土方开挖后30天以后1次/3天。

4） 观测资料的整理：观测工作指派专人负责观测，每次观测结果真实可靠地记录在观测表格内，及时整理，绘制变形曲线。

（2）围护结构变形

1）观测仪器：选择可以连续进行多点测量的滑动式测斜仪。测头选择电阻应变计式；接受指示器和测头配套；连接电缆上有距离标记，并且在测头的重力作用下不会伸长；选择与桩体模量相接近的导管，导管不会因为土压力而变形；选择高成型精度的导槽。

2） 观测方法：围护桩施工完成后，对测斜导管的初始值进行观测。测斜导管初始值的观测进行四个测回，取四个测回的平均值作为测斜导管的初始值。日常观测时进行两个测回。

3） 观测频率：土方开挖后1〜7天内2次/天，土方开挖后7〜15天内1次/天，土方开挖后15〜30天内1次/2天，土方开挖后30天以后1次/3天。

4） 观测工作指派专人负责观测，每次观测结果真实可靠地记录在观测表格内，及时整理，绘制变形曲线。

（3） 地下水位

1） 测量仪器：电测水位计、PVC塑料软管。

2） 测量方法：用水准仪测量出观测口的高程。观测时，将电测水位仪的触头沿测管缓慢下放，记录蜂鸣器响时测尺的读数。

3） 观测频率：土方开挖后和中、大雨后观测，开挖第一层土体时1次/3天，开挖第二层土体时1次/2天，开挖第三层土体以后施工结束1次/1天，当相邻两次位移量较小时，每周观测1次。

4） 数据处理：根据观测收集到的资料，及时绘制每个观测孔的水位〜时间的变化曲线；水位〜工作面距离的变化曲线。

（4） 沉降倾斜

1） 观测仪器：AT-G2型自动安平精密水准仪、铟瓦水准尺；

2） 观测方法：为保证观测精度，在远离沉降区布设1组（3个）水准基点，在基坑沉降影响范围外设置2个水准工作点。建筑物和围护桩的沉降观测将直接利用水准工作点进行。水准基点和工作点按国家二等水准测量技术要求施测。并应满足其相邻基点高差中误差＜±1.0mm；每站高差中误差＜±0.3mm；环线闭合差W±0.6mm的精度要求。

3） 观测频率：土方开挖后1〜7天内2次/天，土方开挖后7〜15天内1次/

天，土方开挖后15〜30天内1次/2天，土方开挖后30天以后1次/3天。

4）观测资料的整理：观测时要定人定观测路线，及时整理观测结果，绘制

变形曲线。发现异常及时向相关领导汇报。

（5） 地下管线沉降、位移

1） 观测仪器：使用AT-G2型精密水准仪、铟瓦合金水准尺（2把）；

2） 观测方法：为保证观测精度，在远离沉降区布设1组（3个）水准基点，在基坑沉降影响范围外设置2个水准工作点。水准基点和工作点按国家二等水准测量技术要求施测。并应满足其相邻基点高差中误差＜±1.0mm；每站高差中误差＜±0.3mm；环线闭合差＜±0.6mm的精度要求。

3） 观测频率：土方开挖后1〜7天内2次/天，土方开挖后7〜15天内1次/天，土方开挖后15〜30天内1次/2天，土方开挖后30天以后1次/3天。

4） 观测资料的整理：观测时要定人定观测路线，及时整理观测结果，绘制变形曲线。发现异常及时向相关领导汇报。

（6） 土体测向变形

1） 监测仪器：利用分层沉降仪和频率接收仪；

2） 测定方法：每30m布设一处，每次观测直接在测斜仪上读数。

3） 观测频率：基坑开挖前观测初值；开挖过程中，1次/天；结构施工中，1次/3天。当变形超过有关标准或变化速率较大时，应加大观测频率。

4） 观测资料的整理：观测资料要及时整理，绘制变化曲线。

（7） 围护结构钢筋应力

1） 测量仪器：钢弦式钢筋应力计、电阻应电仪；

2） 观测频率：基坑开挖时，在每层钢管横撑的施工间隔时间内测定2次。当基坑开挖至设计深度时，两周监测2次，一直监测到结构砼浇筑完毕，并且最上层钢支撑拆除为止。

（8） 围护结构侧土压力

1） 测定方法：压力盒、孔隙水压力探头、频率接收仪；

2） 测定方法：在安装前，采集各点的土、水压力的初始值。根据施工进度，对土、水压力计数值进行采集；传感器安装：制作钢筋骨架时，将土、水压力计绑扎于骨架上，再使用勘探用钻机成孔，将骨架垂直下入孔中放置于设计标高，电缆线引至地面，空隙用细砂填实；

3）监测频率：土方开挖后测量频率为3次/周，如基坑出现渗水现象，则测

量频率改为1次/天;

4）数据处理：每次测量可以得到土、水压力的数值。并绘成土、水压力变化曲线。

（9）支撑轴力

1） 仪器设备及安装：采用轴力计及频率接收仪进行支撑轴力量测。安装传感器时，将四枚应变片分别安装于钢管撑同一截面的四分圆上，并将导线引至外部。

2） 测定方法：在钢管撑应变片安装前，采集应变片初始数据。并根据施工进度，对应变片的数值进行采集。

3） 监测频率：土方开挖后1〜7天内2次/天，土方开挖后7〜15天内1次/天，土方开挖后15〜30天内1次/2天，土方开挖后30天以后1次/3天。

4） 数据处理：每次测量数据可以得到支撑件轴力。并汇总成支撑件轴力变化曲线。

（10）坑底回弹

1） 监测仪器：沉降管、沉降仪、水准尺；

2） 测定方法：土方挖至设计槽底后，即对每个观测点进行卸除土重后回弹量的观测，至槽底打垫层之前，每个测点间隔4天左右观测一次，取得基坑回弹达到稳定的累计回弹值。根据观测数据汇总成回弹曲线。观测标的埋设采用钻孔埋设，用钻杆将观测标送至基槽底设计标高下50cm处，反转钻杆将测标固定；

3） 观测频率：回弹观测采用几何水准法，观测次数不少于三次，基坑开挖前一次，开挖好一次，混凝土浇筑前一次。安设完测标后即进行初始观测遍两遍，取其平均值为初始高程。

11.4盾构区间监测

11.4.1施工监测项目

为确保施工期间结构及建筑物的稳定和安全，结合隧道通过的地层条件，支护类型，施工方法等特点，确定监测项目。

11.4.2监测方案及相应措施

（1）地面沉降监测

1）监测方法：在地表埋设测点，观测点要做在原状土上。在隧道沿线，地表影响范围外布设监测基准点，基准点和地面水准点进行联测，约每月联测一次。用精密水准仪进行地面沉降量测。根据监测结果进行分析，判断盾构掘进对地表沉降的影响。

2）相应对策：当地表沉降速度过大，加快监测频率，必要时停工检查原因，采用加强壁后注浆和加固地层的措施保证施工安全。

（2） 地面建（构）筑物调查及沉降监测

1） 监测方法：主要监测建（构）筑物的不均匀沉降、水平位移。用精密水准仪和电子经纬仪进行量测。

2） 相应对策：当建（构）筑物的变形持续速率增大时，加快监测频率，及时采取加强开挖面的支撑、土压的建立和增加注浆量及加固地层等措施，必要时，对既有建（构）筑物的基础采取加固措施。

（3） 隧道收敛变形监测

1） 监测方法：主要监测盾构隧道的成型环片的收敛，监测方法是用收敛仪和精密水准仪直接量测。

2） 相应对策：当洞内收敛过大或实测位移值达到警戒值，需要加大监测频率，必要时停工检查原因，采取加设支撑、处理地层的方式保证施工安全。

（4） 地中位移监测

1） 监测方法：监测方法是在地表埋设和打孔埋设测点进行观测。用精密水准仪、分层沉降仪和测斜仪进行实际的量测。根据监测结果进行分析，判断隧道掘进对地层沉降、水平位移的影响。

2） 相应对策：当地表沉降、位移速度过大，加快监测频率，必要时停工检查原因，采取加固措施保证施工安全。

（5） 管片内力监测

（6） 地层接触应力量测

（7） 地下水位观测

（8） 隧道内降沉观测

表11.4-1盾构区间施工检测范围及测点布置表

序号

监测项目

监测范围及测点布置

1

洞内、外观察

洞内的管片衬砌变形、开裂等，洞外的地表沉降开裂、建筑物开裂等观察和记录

2

地表沉降（或隆起）

纵向地表测点沿盾构推进轴线设置，测点间距为10〜30m。在地层或周边环境较复杂地段布置横向监测断面。横向地表测点的布置范围应根据预测的沉降槽确定，一般可在地铁结构外沿两侧各30m范围内布设。一排横向地表测点不宜少于7个，且应依据紧密远疏的原则布置。

盾构始发的100m初始掘进段内，监测布点宜适当加密，并宜布置一定数量的横向监测断面。

3

周围建（构）

筑物沉降、倾

斜、裂缝

隧道埋深约1〜2倍的距离范围的建、构筑物，在建筑物的拐角上，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。

对于烟囱、水塔、油罐等高耸建（构）筑物，沿周边在其基础轴线上的对称位置布点。对于城市桥梁，按不同施工状况在桥墩、盖梁和梁、板结构上布点。

每幢建（构）筑物上不宜少于4个沉降点。

每幢建（构）筑物至少两组倾斜测点。

裂缝监测根据建筑（构）物情况设测点。

4

地下管线沉降

地下管线每5〜15m一个测点，管线接头处，位移变化敏感部位

5

管片衬砌变形

每一盾钩施工的区间隧道设