上海住宅楼施工过程监测和控制技术应用总结

施工过程监测和控制技术工程概况工程简况市浦东新区XXXXX项目整个地块为南北长约450米，东西宽约150米的长方形地块，基坑开挖深度约11m。基坑±0.000=+5.000（吴淞高程），自然地面平均绝对标高：+4.300。围护结构及支撑形式：钻孔灌注桩（水泥土搅拌桩止水帷幕）+2道砼支撑。本基坑安全等级为一级。沿线周边环境东侧地下室外墙距离红线最近处约7.8m，红线外是宽约35m浦明路；南侧地下室外墙距离红线约5m，红线外是宽约24m的潍坊西路；西侧地下室外墙距离红线最近处约5m，红线外为黄浦江滨江走廊，其中西侧北段有电力隧道竖井和煤气过江竖井(竖井直径约16m，埋设深度约25m)，与地下室外墙距离最近处约11m；地下室外墙距离黄浦江约40m；北侧地下室外墙距离红线约4.3～7.8m，红线外是滨江大厦（15层，桩基础），地下室外墙距离建筑物最近处约18m；大厦外侧为张扬路，路下为复兴东路越江隧道（隧道直径11m，隧道坡度约为4.2%，在滨江大厦区域，临近基坑的南线隧道顶埋深约为12.0～16.0m。本工程地下二层区围护距离隧道最近处约30m，隧道顶埋深12.6m，地下一层区围护离隧道最近处约4m，隧道顶埋深16m），其中北侧西段地下室外墙距离复兴东路隧道外边线最近处约7m；北侧东段地下室外墙距离复兴东路隧道外边线距离约33m。周边管线情况：基坑东侧浦明路、北侧张杨路及南侧潍坊西路下有众多地下管线，重要管线多且直径较大，周围环境对基坑变形敏感，需重点保护。浦明路上管线由近至远依次有上水（距离红线约1.2m，下同）、电力（1.8m）、上话（4m）、雨水（14.5m）、污水（17.3m）。张杨路上管线由近至远依次有上水（22.2m）、煤气（26.7m）、煤气（27.6m）、煤气（30.9m）、污水（32.5m）、雨水（36.6m）、上话（41.5m）、电力（48.8m）。潍坊西路下该段无管线。工程地质与水文地质（1）地下水:浅部土层分布有潜水，主要补给来源为大气降水和地表径流，勘察期间量测的地下水稳定水位埋深0.60～1.80m，设计计算按市常年平均地下水位0.5m考虑。根据现场所取水样的水质分析结合规范中有关条款可判定，本场地地下水、土对混凝土无腐蚀作用。（2）土层力学性质指标在设计计算中考虑取用直剪固快峰值强度。（3）不良地质现象：场地内填土厚度较大，且有多处暗浜和3处地下人防等不良地质现象；建议正式施工前应摸清暗浜的具体情况，必要时予以挖除、清理并用好土回填，以确保围护体成桩质量及施工的正常进行，以免中途停工延误工期。场地内第②0层江滩土本场地有近代沉积的②0层江滩土分布，该层含水量高，土质软弱且不均匀，局部夹砂较多，易发生流砂坍方现象，对基坑围护不利。场地受古河道切割影响，部分场地第=6\*GB3⑥层缺失，下接第⑦层砂质粉土夹粉砂层层面起伏较大，最浅埋深仅27.8m。据地区已有工程的长期水位观测资料，承压含水层水位年呈周期性变化，水位埋深的变化幅度一般在3.0m～11.0m。（4）场地的工程地质条件及基坑围护设计参数如下表所示。表2土层物理力学性质综合成果表土层编号土层埋深(m)层厚(m)重度(kN/m33)()C(kPa)渗透系数(cm/s)①填土1.861.8618155②0江滩土5.8641817.5112.0E-04③淤泥质粉质粘土7.761.917.518115.0E-06④淤泥质粘土17.569.816.711144.0E-07⑤1粉质粘土22.965.41815153.0E-06=6\*GGB3⑥粉质粘土27.664.719.51744注：土的c、值均采用勘察报告提供的固结快剪峰值指标。监测目的工程要点根据对工程地质资料及周围环境情况综合了解，通过对工程情况进行分析和预测，认为工程有以下要点：（1）基坑开挖较深，在基坑开挖施工过程中，由于水、土压力等各种荷载作用下产生侧向变形，而引起周围一定范围的地层移动，应加强对周围环境的监测。尤其基坑北侧邻近复兴东路隧道一侧。加强对围护体水平位移的监测；（3）基坑北侧西段距离复兴东路隧道外边线很近，基坑开挖中加强对复兴东路隧道与基坑间土体水平位移（测斜）及土体分层沉降的监测；（3）基坑西侧北段有电力隧道竖井和煤气过江竖井(竖井直径约16m，埋设深度约25m)，基坑开挖中加强对其沉降的监测；（4）第④层土体力学性能较差，基坑开挖时土体变形大，开挖后容易发生蠕变变形，应加强基坑内立柱垂直位移的监测。监测工作的目的（1）对基坑施工期间基坑（及支护体）变形和其影响范围内的环境变形、被保护对象的变形以及其它与施工有关的项目或量值进行测量（重点对复兴东路隧道外土体的影响变形进行测量），以及时和全面地反映它们的变化情况，是本工程实现信息化施工的主要手段，是判断基坑安全和环境安全的重要依据；（2）为修正设计和施工参数、预估发展趋势、确保工程质量及周边建筑物、管线的安全运营提供实测数据。是设计和施工的重要补充手段；（3）为优化施工方案提供依据；（4）为理论验证提供对比数据；（5）积累区域性设计、施工及监测的经验。监测内容监测点的布置是以委托单位提供的资料为依据，结合本工程的特点，同时参照围护体分段、施工缝位置及开挖分段长度等参数，各监测项目的测点布设位置及密度应与围护结构类型紧密相关，控制测点布设密度以25m左右为一监测断面。为把握基坑变形状况，提高监测数据的质量，应在每一开挖段内有监测点。同时，也注重监测断面的布置，主要为了解变形的范围、幅度及方向，从而对基坑变形信息有一个清楚全面的认识，为围护结构体系和基坑环境安全提供监测信息。结合工程分段特点，监测项目如下：基坑围护体系围护体水平位移监测（测斜）监测、围护墙顶部水平位移监测、围护墙顶部垂直位移监测、支撑轴力监测、围护桩内力监测、立柱垂直位移监测、施工场地承压水压力监测、土体深层水平位移监测、土体内部垂直位移监测、坑底回弹监测周围环境保护体系地下水位监测、地表沉降监测、建（构）筑物垂直位移/倾斜监测、地下管线垂直/水平位移监测监测方法基坑围护体系围护体水平位移监测（测斜）监测监测工作原理本项监测是深入到围护体（或）内部，用测斜仪自下至上测量预先埋设在围护墙体内的测斜管的变形情况，以了解基坑开挖施工过程中，作为围护体和结构体一部分的围护墙体在各深度上的水平位移情况。（1）测斜管在待测围护墙内埋设一条专门制造的“测斜管”。测斜管用PVC塑料制成，其内部有两对互成90°角的凹槽，是为“测斜仪”使用的“定向槽”。（2）测斜仪①一种有两对（四个）导轮的角度测量仪器。其角度测量部分能测出测斜仪轴向与（即时的）铅垂线间的角度（t）；它的两对导轮间距离是定长“L”（一般L=50cm）。测斜仪本身防水，其尾后有一条兼作信号传送和荷重的钢丝多芯电缆。②使用时将导轮纳入测斜管待测方向的一对导槽中。③当测斜仪停在测斜管的某深度位置时，该处测斜管与铅垂方向的夹角t就被斜仪所测出。从简单的数学关系可知此位置时测斜管与铅垂位置偏开的距离（水平位移）为：S=L·sint。见图1。图1测斜仪的工作原理测点安装方法（1）埋设于围护体内测点（测斜管）埋置于地下围护体内，深度与围护体等深，以便能测到墙底处的变形。围护体中的测斜管固定在钢筋笼上与之一起放入并埋入混凝土中。埋设时，测斜管的一对槽口必须与所在的围护体墙成垂直位置。在围护体墙顶部处要加钢套管于测斜管外以起保护作用，钢套管的上口必须高出围护体顶部15cm、埋入围护体的深度不能小于1m。投入使用的测斜管管口部要设可靠的保护装置。（2）埋设于A区钻孔桩封堵墙内将测斜管埋入钻孔桩内。孔深与围护体等深。埋设时，测斜管的一对槽口必须与封堵墙支护成垂直位置。顶部处要加钢套管于测斜管外以起保护作用，钢套管的上口必须高出围护体顶部15cm、埋入围护体的深度不能小于1m。投入使用的测斜管管口要设可靠的保护装置。仪器美国SLOPEINDICATOR公司双向测斜仪，DATAMATE数据采集仪；轮距：500mm；量程：±53°；分辨率：0.02mm/500mm；重复性：±0.01%FS。见图2、图3。测点数量共计70个测点。编号：I1～I70。图2（活动式）测斜仪、电缆和管口辅助滑轮图3DATEMATE数据采集仪图4NikonDTM352全站仪图5徕卡NA2型水准仪围护墙顶部水平位移监测（1）原理：利用前视固定点形成的测量基线，用全站仪测量地表各测点与基线间距离的变化；通过实测水平角、水平距进行计算，从而了解围护体顶部水平位移的情况。（2）仪器：日本尼康(NIKON)DTM352全站仪（图4）或苏州一光全站仪；精度：2″(2+2ppm*D)。（3）（4）数量：共计70个测点。编号：S1～S70。围护墙顶部垂直位移监测（2）仪器：徕卡NA2型水准仪（图5）及GPM3平板测微器，因瓦合金标尺；精度：±0.5mm/km。（3）布设方法与位置：同“4.1.2围护墙顶部水平位移监测”。（4）数量：共计70个测点。编号：D1～D70。支撑轴力监测混凝土支撑（1）原理：监测混凝土支撑内部（主）钢筋的应力，根据钢筋混凝土正常受力时内部钢筋和混凝土协同变形的原理，再通过钢筋和混凝土两种材料的弹性模量，计算整个支撑（全断面）应力的变化。（2）仪器：JTM-V1000型振弦式钢筋测力计（图6）；量程：100MPa（压），200MPa（拉）；规格暂取Φ24；分辨率：0.05%FS。JTM-V10B型频率读数仪（图7）；分辨率：±0.1Hz。图6JTM-V1000型振弦式钢筋测力计图7JTM-V10B型频率读数仪（3）工作原理和安装方法这是一种用（振）弦式原理工作的应变计，它通过附着在被测对象表面的振弦随着被测对象受力变形而自身（弦）的松紧发生变化导致的自振频率的变化而工作，频率值反映了被测对象的受力状况（方向和数值）的变化。（4）布设方法：支撑施工时在钢筋绑扎完成后，应力计安排在指定被测支撑（直撑或斜撑）的监测截面上，必须在监测截面中央上、下主钢筋上分别布设一个应力计，以便整理数据时取其平均值以消除弯曲的影响，得到纯压力值。在绑扎钢筋时将钢筋应力计焊在主筋上，应力计的电缆用PVC管保护后引出。（5）数量：共计33个测点。编号：H1～H33。共计66只钢筋计。围护桩内力监测（1）原理：在围护桩（主动区和被动区二侧）的主筋上安装钢筋测力计进行监测，通过实测钢筋应力，为最终计算弯矩提供原始数据。（2）仪器：JTM-V1000型振弦式钢筋测力计；量程：100MPa（压），200MPa（拉）；规格暂取Φ25；分辩力：0.05%FS。JTM-V10B型频率读数仪（图7）；分辩力：±0.1Hz。（3）布设方法：在A区长边中央钻孔桩（由上至下）的-1.0m、-4.0m、-7.0m、-10.0m、-13.0m五处标高在迎土面和开挖面的主钢筋上各安排一个应力计（见图8）。在安装位置处切断主筋，将应力计两端与主筋用电弧焊的方法搭接，焊缝标准应符合规范要求，并且要采取冷却措施防止焊接时的热量传入应力计的钢弦式组件损坏应力计。钢筋应力计信号线用PVC管保护引出至地面，在地面的引出端要加以有效的保护装置。（4）数量：共计2组，20只钢筋应力计，编号：GJ1～GJ2。图8围护体内力监测点示意图立柱垂直位移监测（1）原理：将水准标尺固定在基坑内的立柱顶部，通过后视水准控制基准点，观测立柱顶部测点高程的变化情况。因基坑砼支撑兼作为栈桥，通过加密立柱垂直位移测点，以实现对栈桥的沉降监测。（2）仪器：徕卡NA2型水准仪（图5）及GPM3平板测微器，因瓦合金尺；精度：±0.5mm/km。（3）布设方法：在立柱结构顶部上固定测量标记物（测点或供观测用的水准尺），安装要牢靠。（4）数量：共计34个测点。编号：L1～L34。施工场地承压水压力监测（1）原理：用钻孔法安装的渗透水压力传感器监测场地⑦层承压水压力的变化。（2）仪器：JTM-V3000E钻孔型渗压计（图9）。量程：1.7MPa（暂定）；综合误差：1.5%FS；读数仪器：JTM-V10B型频率读数仪（图7）；分辩力：±0.1Hz。（3）布设位置与深度：根据岩土工程勘察报告，取“⑦层上覆土最薄/⑦层承压水头埋深最浅”之比最小的基坑场地外2个测点位置处钻孔布设承压水压力测点。钻孔深度取进入⑦层承压水层深度2m位置处。（4）安装方法(a)钻孔至相应的孔隙水压计埋设深度，然后清孔；(b)孔隙水压力计的透水石应预先排气浸水，并在安装到孔内（孔内充满泥浆液）之前，不能直接暴露于空气中；(c)在孔底填湿砂。提升钻杆时应轻缓，以免影响孔底砂层。当砂层达到要求的高度后，将孔隙水压力计放入孔中，并在压力计四周填入砂。砂层顶面应高于压力计15cm以上；(d)在砂的上部，用粘土封口。封口高度至少30cm。同时，应仍然确保钻杆提升至压力计上方。需注意，放置粘土球要轻慢，以真正达到密封的效果；(e)水泥浆回填；(f)保护好电缆（传感器的电缆从安装孔内引出，进入地表上的保护井内）；(g)休止一段时间读初读数。（5）安装数量：共安装2孔。共计2只渗压计。编号：P1～P2。图9振弦式渗透水压力传感器土体深层水平位移监测本项监测专为保护复兴路隧道周边土体的稳定性监测而设，十分的重要。根据招标文件，采用先进的仪器自动监测的方式来进行监测。（1）监测工作原理：同“4.1.1围护体水平位移监测（测斜）监测”。（2）仪器选型：美国SLOPEINDICATOR公司的IPI固定式测斜仪，每个测点（孔）放置12个测斜传感器探头（杆长2.5m）。仪器的性能指标：量程：±10°；分辨率：0.04mm/m；重复性：读数仪器：CR系列。（3）固定式测斜仪介绍①将若干个测斜仪组合，上下成串地安装在同一个测孔中，各自布置在适当深度处，各测斜仪连续工作，不断将测得的数据通过电缆传到测孔外。这就形成了“固定式测斜仪”的产品。②固定式测斜仪的工作原理、计算方法与活动式类似，其内部电路结构种类形式也差不多；因不必经常活动，外型作了相应的简化。③固定式测斜仪在信号传输上最突出的特点是采用了基于现代计算机技术的数据编码技术，使得同在一孔中若干个固定式测斜仪只需共用一根多芯电缆（一般为四芯线，其中二芯传送经编码的数据，另二芯为电源供电用），就可将全部（可多达几十个）固定式测斜仪的数据传到地面。④经过编码的数据在地面用数据采集器采集、存贮，并可与计算机联机，实现对特殊地层的连续监控。（4）布设位置及数量在A区基坑及B区基坑与复兴路隧道间共布置2孔（各测点宜与隧道内监测点对应。），钻孔距离基坑外壁3m，孔深30m。共计2孔，24只。土体内部垂直位移监测本项监测专为保护复兴路隧道周边土体的稳定性监测而设。根据招标文件，采用先进的仪器自动监测的方式来进行监测。（1）原理采用多点位移计进行监测。它使用刚性杆（Φ6mm不锈钢杆）来将深处土层的位移传递到土面供测量，而该刚性杆的下端通过化学浆的固结物与待测土层结合为一体，土层的活动将如实地传递到地面的测量位置上。（2）多点位移计的典型结构与工作原理①图12是典型的多点位移计的结构和工作原理。②多点位移计由锚头、传递杆、井口平台、测量元件等几个主要部分。它们都一起安装在一个测孔中。(a)锚头：与被测地层结合，感知其垂直位移。对工作在不同性质地层的锚头有不同的构造。如灌注锚（化学锚固剂），液压锚等。(b)传送部件：将锚头所得到的位移传递到井口，传递部件常用刚性的杆件；杆件外套以专用（塑料）隔离管，使下一步用膨润土泥球封孔时，将膨润土和传递土层沉降的刚性的杆件隔离。(c)井口平台：接收传递部件传来的位移，并为测量提供一个基准面并兼作测量元件的安装平面。(d)测量元件：测量在井口处接收到的位移。测量元件采用电测位移传感器，量程为±25mm，分辨率0.1mm。选用KYC100型位移传感器（图13）。③只要有足够的空间，一个测孔内可以上下分开安装多个锚头，一般常用的为三点式（三个锚头）。（3）安装的措施安装深度大（30m）是本次监测的特点，故安装中注意以下几点：①每孔测三个土层，以减少在同一孔中上下各测点在安装时的相互干扰，保证安装质量。②相应的安装方法3个分层沉降测点深度分别为地表下-7m、-18m、-30m，钻孔孔深取-30.5m。组装时杆件太长，不能用常规办法组装。根据我公司的安装经验及的地质情况，成孔直径应大于70mm，孔底50cm范围内填砂。在孔口单点组装、边组装边下孔，下到孔底30m处时定位，定位后由锚头所带的化学锚固剂将锚头与土层锁定。然后在30m～18m段用膨润土泥球充填，充填过程中不断测试孔深，到18m孔深时用同样方法安装第二个点，如此方法把三个点安装完毕后再在孔口处安装传感器及外筒、护罩等。图12多点位移计图13KYC100型位移传感器③现场条件在现场露在地面上的只有一个不锈钢制的测量平台（直径120mm，高出地面200mm～300mm），设在专门设置的（砖砌）井内，井上加盖。④稳定后读数安装完成后，有15天左右的稳定期，之后就开始读取初读数。（4）读数方法数据采集采用Geologger515或DT80G型数据采集器，见“自动监测系统设计”。（5）测点位置与数量：测点位置与土体深层水平位移测点对应，与其成对平行布置，共计2孔，孔深30m。共6只位移传感器。坑底回弹监测（1）原理：基坑坑底（土体的）回弹使用专门的“分层沉降仪”。它利用磁感应的原理进行工作，可以测出一个孔内多个指定深度层处土层的垂直活动情况（“回弹”即垂直活动中向上的情况）。（2）仪器：分层沉降仪仪（图14）；磁性沉降降标（图14），量程：500m，分辨率：±1mm。（3）布设方法：基坑开挖前，在测测点处钻孔，钻钻孔深度应为为测点处基坑坑开挖深度的的2倍。在孔内内安装分层沉沉降测试管，管管的材质应为为塑料等非金金属材料。在装入钻孔内的测测管外侧指定定位置处应套套上专门的磁磁性（感应）环环，磁性环外外有弹簧翼（安安装时用纸绳绳将弹簧翼捆捆扎成闭合状状）。测管的的底端要加带带尖端的封帽帽，以做好保保护。测管就位后可向孔孔内灌适量的的清水，纸绳绳被水浸透后后在弹簧翼的的张力作用下下断裂，弹簧簧翼张开嵌入入土层，成为为可沿测管外外壁随土层上上下活动的目目标磁环。在在管外灌浆，填填充空隙。挖土施工时要不断断对裸露出来来的测管采取取特别保护措措施。可见图14右图。（4）读数：测量时用头头部带有磁敏敏感器探头的的柔性钢尺徐徐徐放入测管管中，每次探探头与管外的的磁环作用，就就会产生一个个声响信号，此此时读出在管管口处钢尺的的刻度就可，该该读数就是磁磁环处土层离离管口的距离离。该读数与与上一次或下下一次读数的的差值就是该该磁环处土层层在此时间段段内的沉降值值。（5）安装深度监测深度为该测点点处1倍开挖深度度，每孔安装装3只分层沉降降环（从最深深处安装第一一个，再向上上安装2个，彼此相相距4米）。（6）数量：共计2个测测点，6只沉降环。编编号均为HT1～HT2。图14分层沉降磁磁环（左）及及安装示意图图（右）周围环境保护体系系地下水位监测由于基坑内部采用用井点降水，降降水单位必定定进行坑内水水位测量，本本方案不作（坑坑内水位测量量的）重复安安排。基坑采采用钻孔桩作为隔隔水的围护体体，坑内降水水主要是降低低（坑内）水水位以便挖土土施工。坑内内抽水时，坑坑外的地表水水位也会受一一定程度的影影响而发生波波动；但在抽抽水暂停的间间歇期，坑外外（靠近围护护体区域）的的地表水位应应会稳定在一一个高度上，此此时若有明显显水位的下降降，应视为是是围护墙可能能有漏水的现现象发生的提提示。所以坑坑外水位的监监测用于了解解围护墙的止止水（隔水）功功能。（1）原理：预埋水位测测管于基坑外外的土体内，用用水位计测量量，了解水位位变化。（2）仪器：尺式水位计计；量程：400m；分辨率：：1cm。（3）埋设方法：先在土土体内钻孔至至设计深度，然然后将带有进进水孔（孔外外包有过滤材材料）的水位位管放入孔中中，于管外回回填中粗砂至至进水段上方方30cm，再在管管外用粘土回回填至地面高高度。管口设设必要的保护护装置。（4）数量：共计9个测测点。编号：：W1～W9。图15尺式水位计计地表沉降监测（1）水准基表高变（2）仪器：徕卡NA22型水准仪及GPM3平板测微器器，因瓦合金金标尺；精度度：±0.5mm/km。（3）测点布设：①在相应于“围护体体水平位移监监测（测斜）监监测”的测点对应应的围护墙外外侧1m处的地表布布置地表沉降降测点。②在垂直基坑底边方方向布设监测测截面，各截截面布设5点，向外延延伸2H（H：开挖深度度），以监测测沉降的影响响范围。对A区，从围护墙墙外侧起算各各点间距离分分别为1m、3m、6m、10m、16m、24m。对B、C、D区监测截面面同样遵循由由密到疏的原原则布设测点点。③沿复兴路隧道轴线线方向布设，从从基坑西边线线向南北二侧侧各延伸255m，共200mm长度为监测测范围。在此此范围内，每每15m布设一个测测点。共设2排测点，分分别对应于复复兴路隧道南南线和北线的的纵轴上方。各测点宜与隧道内监测点对应。（4）布设方法：测点为为顶部光滑的的具有凸球面面的钢制测钉钉。打入土体体中的测钉要要有足够的长长度，测钉与与土体间不允允许松动。（5）数量：共计1066个测点。编编号：B1～B106。建（构）筑物垂直直位移/倾斜监测（1）垂直位移监测原理理：通过后视视水准控制基基准点，观测测周围建筑物物监测测点高程程的相对变化化情况，从而而了解各监测测点沉降的数数值和其是否否发生会引起起倾斜或开裂裂的不均匀沉沉降。建筑物物的倾斜监测测主要监测基基础倾斜，基基础倾斜是通通过基础倾斜斜方向二端点点的沉降差与与其距离之比比来实现。（2）仪器：徕卡NAA2型水准仪（图6）及GPM3平板测微器器，因瓦合金金标尺；精度度：±0.5mm/km。（3）测点布设：对基基坑周围影响响区范围（不不少于2H）内相应建（构构）筑物进行行沉降监测。主主要建（构）筑筑物有：场地地北侧的滨江江大厦及南侧侧围墙，西侧侧的电力隧道道竖井、燃气气供气部、过过江井及基坑坑施工中将安安装的塔吊等等。测点主要要设在建（构构）筑物四角角上（或沉降、伸伸缩缝二侧或或不同结构分分界处），距距基坑距离小小于15m的建筑筑物测点要加加密，尤其注注意A区西侧距基基坑很近的电电力隧道竖井井、燃气供气气部及过江井井，开挖中加加密监测。塔吊测点设设在基础四个个角上。布设设方法：在建建（构）筑物的的待测部位，将L型测钉打入或埋入近地面的结构体内，测钉头部磨成凸球型。测钉与建（构）筑物间不允许有松动。（4）数量：28个测测点。编号：：J1～J28（电力力竖井及煤气气过江井测点点含在管线测测点内）。地下管线垂直/水水平位移监测测对地下管线的监测测主要是防止止管线发生由由埋设处土层层位移而产生生的变形，防防止管线的接接头部因此产产生开裂泄漏漏的事故。基基本的方法就就是对管线位位置进行测量量。监测点的布置原则则管线监测点的布置置是以设计提提供的保护等等级为依据，结结合本工程的的特点，进行行监测点的布布置，并且根根据管线与基基坑施工影响响区的距离确确定监测点的的布设密度。地地下管线监测测点布设时以以下列因素为为首先考虑：：①距离基坑最近的管管线；②压力管线（如如煤气、上水水管线等）；；③管径最大的的管线。在现场监测点布设设中应做到：：①在条件允许的情况况下每条路上上尽可能取一一条最重要、最最危险的管线线布设直接监监测点；②监测点尽可能设在在管线出露点点，如阀门、窨窨井上。在此此基础上，根根据管线的埋埋深，拟定合合理的布点方方案。为把握握管线的变形形状况，提高高监测数据的的质量，应沿沿管线以一定定的间距进行行测点布置，从从而了解管线线的总体变形形情况，为管管线的安全提提供详细的监监测信息。垂直位移监测原理理：通过后视视水准控制基基准点，观测测周围地下管管线测点高程程的相对变化化情况，从而而了解各监测测点沉降的数数值和其是否否发生会引起起管线处于不不利状态的不不均匀沉降。监测工作以垂直位移监测为主。仅当管线沉降较大大（接近报警警或超过报警警值）时，才才对管线水平平位移进行监监测，其他情情况均以沉降降监测为主。水平位移的观测方法同“围护墙顶部水平位移监测”。仪器：徕卡NA22型水准仪（图6）及GPM3平板测微器器，因瓦合金金标尺；精度度：±0.5mmm/km。测点布设：根据设设计和规范要要求，需对基基坑施工影响响范围内的地地下管线进行行监测和保护护。考虑到周周围环境情况况，测点布设设应避开交通通主干线。布布设方法根据据现场情况灵灵活取用。（本本工程中，因因场地周围监监测的管线均均没有搬迁，“直接监测点”不具备布设设条件。在管管线单位交底底后，对煤气气管线和上水水管线均布设设了深层监测测点，见本节节第（5）条①中的a项。）布设方法：①间接法布点a.沉降测点采用用16（18）mm螺纹钢筋筋埋（打）入入管线上方紧紧邻土层中（螺螺纹钢筋的端端部应深入到到管线上方110cm左右右；顶部应磨磨成光滑的凸凸型球面并高高出地表1～2cm）；再再在其外加一一段长度比螺螺纹钢筋短22～3cm、内径径25mm的钢钢管，亦打入入土中（套管管上口与地面面平齐），这这样可保证测测到近管线埋埋设深度部分分的土体沉降降，并以此来来表示管线的的沉降。b.在管线窨井边直接接粘贴凸型球球面金属物做做为管线沉降降测点。c.在不方便上述两种种测点布置时时亦可采用测测量专业沉降降测钉布置在在管线正上方方表面硬层土土体中或混凝凝土中，测钉钉在土层或混混凝土中不能能有松动。②直接布点在管线暴露在土体体外或条件允允许的前提下下，对距地面面较浅的压力力管线沉降测测点可直接设设点，方法是是将各线覆土土挖开，暴露露出管线，然然后将12mmm左右的螺螺纹钢筋一端端用机械或其其它合适的方方法固定在管管道上，另一一端垂直向上上引到地面高高程（顶端磨磨成凸球面），在在其外加一段段的螺纹钢筋筋略短2～3cm，然后回填填土至原地面面高度。监测数量雨、污水管线：330个测点，编编号：YW1～YW30。上话管线：12个个测点，编号号：SH1～SH12。电力管线：18个个测点，编号号：DL1～DL18。信息管线：2个测测点，编号：：XX1～XX2。煤气管线：14个个测点，编号号：MQ1～MQ14。上水管线：18个个测点，编号号：SS1～SS18。总计：94个测点点。自动监测系统自动监测系统选用用意义传统的读数设备，功功能单一，往往往一种设备备只对一种传传感器适用。读读数用指针显显示或数字显显示，要用人人工控制选点点开关，用纸纸和笔记录；；先进一些的的可以用微电电子存贮器存存贮读数，但但对数据读取取的整个过程程还要依赖于于人工的操作作，工作效率率低、处理速速度慢。一般般用这些设备备只能每天对对被测对象进进行有限次数数（一般一天天数次）的读读数。所得的的数据是断续续的，只表示示监测对象在在该读数时刻刻的“状态”，对一些变变化较快或险险情发生时刻刻无法掌控的的监测对象进进行监测时难难免会有失误误，而失去了了宝贵的抢险险时机以致造造成巨大损失失。故对于特特殊有相当难难度的工程及及要求数据连连续的项目最最好采用全自自动监测系统统以提供连续续的监测数据据。自动监测系统有操操作安全（可可远离施工现现场及传感器器安装点）、工工作效率高（可“分、秒级采集”）、数据准确（采集瞬时无人为误差）的显著优点，已在国内外的许多岩土工程和结构工程中得到了广泛而成功的应用。我公司在轨道交通4号线董家渡修复工程及9号线宜山路站科研试验中均有很成熟的经验。考虑到本本工程的特殊殊性要求，在在本方案的监监测设计中引入自自动化监测系系统并和常规规人工监测结结合，利用先先进的计算机机通讯技术，构构成一个完整整而有效的监监测系统。自动监测系统设计计监测内容随着计算机技术和和电测技术的的发展，使得得以电测传感感器技术为基基础的监测项项目能够实现现连续的自动动观测。本项项目含土体深深层水平位移移及土体内部部垂直位移共共两个监测项项目，可采用用自动监测系系统进行全自自动监测。自动监测可以连续续地记录下监监测项目完整整的变化过程程，实时得到到监测数据。借借助计算机网网络传输系统统及现代通讯讯技术，还可可以将数据传传送到网络覆覆盖范围内任任何需要这些些数据的部门门和地点。特特别在大雨、大大风等恶劣气气象条件下自自动监测系统统所取得的数数据将尤其宝宝贵。自动数据采集设备备和系统布置置①自动数据采集设备备自动数据采集设备备选用美国Campbbell公司生产的CR系列数据采采集器（用于于“土体深层水水平位移监测测”的固定式测斜斜仪，见图11）和澳大利亚Datattaker公司生产的Geoloogger5515型数据采集器器（用于“4.1.9土体体内部垂直位位移监测”），该仪器器充分考虑到到土工工程和和结构工程监监测中大量使使用的振弦式式传感器特征征，在内部增增加有许多其其它型号数据据采集器不常常具备的振弦弦式仪器的激激励源。产品品英文名称中中的“Geo”，也正表明明了其适合于于岩土工程。（该该数据采集器器已在我公司司许多监测项项目中广泛应应用，目前有有十多台正在在使用中，运运转相当良好好；该数据采采集器在轨道道交通9号线宜山路路车站基坑的的施工监测和和科研监测中中以及黄浦江江外环隧道健健康监测中都都有不菲的表表现，事实证证明其使用性性能相当稳定定。）有关实实物和现场使使用示例，见见图16和图17。②监测系统布置在埋设上述电测传传感器就近处处安设数据采采集器，数据据采集器外用用金属箱加以以保护。所有有电测传感器器的信号线都都汇接入该保保护内，接入入数据采集器器。数据采集集器将接预设设的程序自动动（定时、定定点）对所有有的电测传感感器进行采样样监测，并自自动记录数据据。同时，通通过采集器和和上一级计算算机（如工地地办公室计算算机）的接口口，将数据传传回上一级计计算机。在上上一级计算机机上就可对数数据进行显示示分析。③数据管理(a)硬件：数据据管理由设在在现场办公室室中的监测主主控计算机完完成。考虑到到项目的独立立性，单设计计算机，不与与办公室其它它用途的计算算机共用。主主控计算机硬硬件配置应为为P4以上级别，有有标准的RS232接口，系统统操作软件为为WINDOOWSXPP，以及必要要的彩色显示示器，彩色打打印机等外设设。图16DT515型数据据自动采集器器图17用一台DT5155主机和三台台扩展板构成成的数据自动动采集系统(b)系还一软的有与采数数的理OPC据发。(c)数据查询与与输出：监测测数据可按监监测的时间段段、点位等实实用要求来查查询；作为对对查询的答复复，给出相应应的数据表格格和图形，可可屏幕显示和和彩色打印。监监测结束后可可将数据做成成光盘备份存存档备查。系统简介自动监测系统为集集自动监测数数据的采集、分分析、查询于于一体的信息息管理系统。通通过自动监测测系统可以实实现自动监测测仪器数据的的采集、数据据传输汇总以以及数据的查查询。保证监监测数据的及及时处理。本系统由以下三大大部分构成，结结构如图188所示。①工地现场自动监测测。通过在工工地现场安装装自动化监测测仪器，实现现全天候、连连续、自动监监测。②数据自动采集平台台。即通过采采集程序的控控制，实现仪仪器数据的自自动采集，从从而可以保证证监测数据的的及时性和连连续性。并将将所得数据通通过串口和电电缆发送到信信息管理平台台。本项目中中用人工读数数的监测项目目所得数据用用人工录入的的方法输入信信息管理平台台。③信息管理平台（“监测主控计计算机”、“数据库”和“数据管理软软件”）。信息管管理平台建立立在工地办公公室，提供及及时的监测数数据信息。同同时，信息管管理平台可应应答用户对各各种信息的检检索、查询、报报表打印要求求，以方便分分析工程情况况。工地现场工地现场自动监测信息管理平台工地现场工地现场自动监测信息管理平台数据采集用户查询分析软件获取数据数据自动采集平台数据传送图18“数据库”自动监测测系统总体框框架现场情况对本监测项目，因工工程的特殊性性需要，所以以部分监测项项目采用自动动监测系统，进进行24小时不间断断监测，以确确保数据的连连续性。根据监测方案，现现场设有2个自动监测测分站自动采采集数据（含含2套DT5155/DT80GG及1套CR10X//CR10000数据自动动采集器），所所用设备如下下表1所示。2个监测分站采采集的数据通通过数据自动动采集平台，存存储到工地现现场办公室。表1现场自动监测项目目汇总表节号监测项目仪器数量数据接口土体深层水平位移移固定式测斜仪2孔，共24只倾斜斜传感器CR10X/CRR1000采采集器土体内部垂直位移移多点位移计2孔，共6只振弦式式位移传感器器DT515/DTT80G系列采采集器监测点汇总表2基坑及周围环境监监测测点汇总总表序号监测项目单位共计数量备注1基坑围护体系围护体（含A区封封堵墙）水平平位移监测（测测斜）监测点702围护墙顶部水平位位移监测点703围护墙体顶部垂直直位移监测点704支撑轴力监测钢筋混凝土支撑点33共计66只钢筋计计钢支撑只33只轴力计5围护桩内力监测组2共计20只钢筋计6立柱垂直位移监测测点347施工场地承压水压压力监测点2共计2只渗压计8土体深层水平位移移监测组2共计24只倾斜传感器9土体内部垂直位移移监测组2共计6只位移传感感器10坑底回弹监测组2共计6只磁环11周围环境保护体系地下水位监测孔912地表沉降监测点10613建（构）筑物垂直位位移/倾斜监测点2814地下管线垂直/水水平位移监测测点94监测频率及报警值值监测频率根据围护设计总说说明，监测频频率如下：始式情工般定加间如监适（2）从基坑开挖到底板板形成支撑能能力期间1次/天；

（3）拆除支撑期期间到相应楼楼板形成支撑撑轴力期间11次/天；

（4）其它工况下2～3次/周；

（5）监测频率应应配合施工需需要，当监测测值达到报警警值或出现危危险事故征兆兆时，或在其其它必要和特特殊紧急情况况下，应加密密或连续监测测。对部分关关键节点或监监测数据达到到报警范围，根根据业主要求求，加密监测测。报警值基坑变形控制等级级为一级。各各项监测的数数值达到一定定范围（即：：将产生不可可接受的负面面影响时）要要进行“报警”。报警值根据据围护结构设设计总说明、市市工程建设规规范《基坑工工程施工监测测规范》（DG/TJJ08-20001-20006）的规定及有有关其他规范范、规程执行行。对未及部分分，我公司根根据以往类似似工程的经验验提出建议值值供参考。表3报警值汇总表序号监测项目名称报警值依据1围护体水平位移监监测（测斜）一般区域累计：440mm；变变形速率：44mm/d。近隧道区域：累计计20mm；变变形速率：22mm/d。围护设计总说明2围护墙顶部水平位位移监测一般区域累计400mm；变形形速率：4mmm/d。近隧道区域：累计计20mm；变变形速率：22mm/d。围护设计总说明3围护墙顶部垂直位位移监测累计：±15mmm；变化速率率：2mm/d建议值4支撑轴力监测第一道支撑：45500kN第二道支撑：80000kN围护设计总说明5围护桩内力监测设计值的80%（DG/TJ08--2001--2006）基坑工程施工监测测规程表-16立柱垂直位移监测测累计：20mm，变变化速率：22mm/d建议值7坑底回弹累计：20mm，变变化速率：22mm/d建议值8坑外地下水位监测测累计：50cm；；变化速率：：5cm/d休水围护设计总说明9土体深层水平位移移监测累计：10mm，变变化速率：11.5mm//d隧道安全性评估报报告，变化速速率为建议值值10土体内部垂直位移移监测累计：10mm，变变化速率：11.5mm//d隧道安全性评估报报告，变化速速率为建议值值11地表沉降监测一般区域累计：550mm；变变形速率：44mm/d。近隧道区域：累计计20mm；变变形速率：22mm/d。围护设计总说明12建（构）筑物垂直直位移/倾斜监测（1）允许倾斜：0..003注：倾斜指基础倾倾斜方向二端端点的沉降差差（差异沉降降）与其距离离之比（2）累计：20mmm；变化速率率：2mm/d。塔吊沉降降累计：100mm；变化化速率：1..5mm/d。建议值13地下管线垂直/水水平位移监测测累计：10mm；；变化速率：：2mm/d（DG/TJ08--2001--2006）基坑工程施工监测测规程表-214施工场地承压水压压力实测水头埋深5mm建议值监测点的安装与保保护监测点平面布置图图监测点的安装各监测点仪器设备备的安装埋设设必须满足本本工程设计及及有关规范的的要求，并能能全面反映工工程施工过程程中基坑围护护体系及周围围