（完整版）地铁施工监测方案

（完整版）地铁施工监测方案施工监测方案编制：审核：审定：目录1工程概况(1)1.1工程概况(1)1.1.2监测范围、内容(3)1.2工程地质条件(3)1.2.1地质条件(3)1.2.2地下水(3)2编制依据及原则(4)2.1编制依据(4)2.2编制原则(4)2.2.1系统性原则(4)2.2.2可靠性原则(4)2.2.3与设计图纸相结合原则(4)2.2.4关键部位优先、兼顾全局的原则(5)2.2.5与施工相结合的原则(5)2.2.6经济合理性原则(5)3监测的目的及意义(6)4监测的实施方法(7)4.1监测基准点的布设(7)4.1.1、设计交桩情况(8)4.1.2、监测基点的布设(7)4.1.3、监测控制工作基点测量要求(8)4.1.4、工作基点的复核测量(14)4.2地表及周边建筑物沉降(12)4.2.1监测目的(12)4.2.2监测仪器(12)4.2.3监测实施方法(12)4.3桩顶位移(14)4.3.1监测目的(14)4.3.2测点埋设(14)4.3.2监测仪器(14)4.3.3监测实施(14)4.4钻孔桩位移(15)4.4.1监测目的(15)4.4.2监测仪器(15)4.4.3监测实施(16)4.5钢支撑轴力(17)4.5.1监测目的(17)4.5.2监测仪器(17)4.5.3监测实施(18)4.6地下管线沉降监测(19)4.6.1管线测点埋设原则(19)4.6.2管线埋设方式(20)4.7水位监测(21)4.7.1监测目的(21)4.7.2监测仪器(21)4.7.3监测实施(21)5北一路站附属结构监测的风险源及应对措施(22)5.1风险源统计(22)5.2针对风险源的监测措施(22)6现场巡视工作要求(23)6.1现场巡视工作范围(23)6.2现场巡视内容(23)6.2.1施工工况(23)6.2.2北二路站附属结构支护状况(24)6.2.3周边环境(24)6.2.5监测设施(24)6.3现场巡视频率(24)6.4现场巡视工作实施方法(25)7监测点位初始值的采集、报审程序及监测工作程序(25)7.1监测点埋设后报审程序(25)7.2初始值的采集及报审程序(25)7.3监测工作程序(26)8监测预警分级及监测频率(26)8.1预警等级划分(26)8.2监测项目预警值及控制值(27)8.3风险预警管理程序(27)8.4预警应急处置措施(28)8.5北一路站附属结构工程监测项目及频率(28)9监测资料的收集整理和信息反馈(29)9.1、监控监测数据的分析与预测(29)9.1.1监测成果整理(29)9.1.2内业数据处理(30)9.1.3监测资料的收集整理(30)9.2监测信息反馈(31)9.3监测管理体系及质量保证措施(32)10监测成果分析及成果要求(33)10.1监测成果分析(33)10.2监测要求(33)10.3监测上报的内容(33)10.3.1现场监测资料的要求(33)10.3.2日报资料内容(35)10.3.3阶段性报告资料内容(36)10.3.4总结报告资料内容(34)11监测组织机构、人员及仪器设备(34)12监测工作安全、环境保护保障措施(35)12.1人员的保护措施(35)12.2仪器的保护措施(36)12.3监测点的保护(36)12.4环境安全保护保障措施(36)13应急预案(37)14监测停测标准(37)1工程概况1.1工程概况车站环境：车站位于兴华北街与北二路交叉路口南侧，沿兴华北街南北向布置。周边主要分布有商住楼、商业及文化娱乐场所。路口东南角为红星美凯龙，东北角为变电所和50m宽的绿地，变电所北侧路口处为高压电线塔；西侧为两层沈阳工人会堂和高层的新财富大厦；西北角为宜家家居及其地下停车场。车站平面图B号出入口剖面图2号风道剖面图地下构筑物及管线：场地范围内主要有：DN200上水管、DN150上水管、DN600污水管、DN300中压煤气管、电信等管线。车站主体施工前已经进行管线改移，主要影响管线DN300中压燃气。车站附属结构概况：本站附属包括2个风道、4个出入口和一个安全疏散口。本方案针对先施工的B出入口和2号风道。B出入口位于车站西侧，新财富大厦门前，2号风道位于车站西侧，千缘爱在城楼前。施工方法：2号风道、B出入口均采用明挖法。施工方法如下：1、施工钻孔灌注桩、冠梁及降水井。2、基坑分段开挖至第一道支撑下0.5m,架设第一道混凝土支撑，开挖至第二道支撑下0.5m,架设第二道钢支撑并预加轴力，继续开挖至第三道支撑下0.5m，架设第三道钢支撑并预加轴力。3、施工附属结构底板垫层、敷设防水层；施工地板、底纵梁及部分侧墙，待底板、侧墙混凝土强度达到设计强度后，进行换撑并拆除第三道支撑。4、施工车站侧墙及中板，待混凝土强度达到设计强度后，拆除第二道支撑。5、施工车站侧墙及顶板，待侧墙及顶板混凝土达到强度后，施工顶板防水层及保护层，拆除第一道支撑，覆土，封闭降水井，恢复路面。采用钢支撑的形式，开挖深度B号出入口约15米，2号风道月18米。1.1.2监测范围、内容本方案包含监测范围为：2号风道、B出入口。依据图纸设计共有以下5个环境风险源，工程的监测等级为二级。风险源详情见表1-1表1-1附属风险源1.2工程地质条件1.2.1地质条件拟建工程场地地势平坦，附属结构主要位于圆砾、砾砂层。车站底板埋深17.3～18.7左右，地基持力层主要为砾砂，圆砾层，该两层均为密实状，承载能力较高。地面标高介于41.92m～42.65m之间，地貌类型为浑河冲积平原。根据钻探揭示及对地层成因、年代的分析，结合本地以往地铁工程地层划分，本站勘察深度范围内的地层结构由第四系全新统人工填筑层（Q4ml）、第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层（Q42al）、第四系全新统浑河新扇冲洪积层（Q41al+pl）、第四系上更新统浑河老扇冲洪积层（Q32al+pl）组成。详见附图。1.2.2地下水本合同段沿线路存在一层地下水，赋存于圆砾、砾砂等强透水层中，按埋藏条件划分，属第四系孔隙潜水。局部地段存在由地下管道、工业及生活用水入渗形成的上层滞水。本合同段第四系含水层分布连续稳定，由东向西随着含水层厚度逐渐增加，富水性也逐渐增大。在垂向上含水层的渗透性尚存在差别，含水层上部粘土颗粒含量少，渗透性较强，下部粘土颗粒含量多，渗透性相对较差。根据水文地质勘察结果，本合同段区域地下水类型为孔隙潜水，稳定水位埋深在9.44m～10.60m，相当于绝对标高31.50m～32.66m。地下水主要补给来源为浑河侧向补给及大气降水垂直入渗补给。主要排泄方式为径流排泄和地下水的人工开采。地下水总体上沿含水层向下游径流运移，即地下水流向总的方向是由东北向西南。但由于受人工开采地下水的影响，局部地下水流向会有所变化。2编制依据及原则2.1编制依据（1）《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013（2）《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999（2003版）；（3）《工程测量规范》GB50026-2007；（4）《城市测量规范》CJJ/T8—2011；（5）《国家一、二等水准测量规范》GB12897-2006；（6）《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008；（7）《建筑变形测量规程》JGJ/T8-2007；（8）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；（9）沈阳市地铁九号线土建施工第一合同段招、投标文件及施工承包合同；（10）根据设计院提供的附属结构监测图纸；（11）沈阳地铁建设单位有关管理文件；（12）沈阳地铁工程监控量测管理办法沈地铁司发[2015]71号；（13）国家现行其他监测规范、强制性标准。2.2编制原则2.2.1系统性原则1)所涉及的各监测项目有机结合，相辅相成，各监测数据能相互进行校验；2)返回系统功效，对位和结构进行全方位、立体、实时监测，并确保监测的准确性、及时性；3)在施工过程中进行连续监测，保证监测数据的连续性、完整性、系统性；4)利用系统功效尽可能减少监测点的布设，降低成本。2.2.2可靠性原则1)所采用的监测手段应是比较完善的或已基本成熟的方法；2)监测中所使用的监测仪器、元件均应事先进行检定，并在有效期内使用；3)监测点应采取有效的保护措施。2.2.3与设计图纸相结合原则1)设计图纸使用的关键参数通过监测数据进行验证，以便达到进一步优化设计的目的；2)依据设计计算确定支护结构、支撑结构、周边环境等监测项目的警戒值。2.2.4关键部位优先、兼顾全局的原则1)对支护结构体敏感区域增加监测点数量和项目，进行重点监测；2)对岩土工程勘察报告总描述的岩土层变化起伏较大的位置和施工中发现异常的部位进行重点监测；3)对关键部位以外的区域在系统性的基础上均匀布设监测点。2.2.5与施工相结合的原则1)结合施工工况调整监测点的布设方法和位置；2)结合施工工况调整监测方法或手段、监测元器件种类或型号及监测点保护方法和措施；3)结合施工工况调整监测时间、监测频率。2.2.6经济合理性原则1)在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能地采用直观、简单、有效的监测方法；2)在确保质量的基础上尽可能的选择成本较低的国产监测元件；3)在系统、安全的前提下，合理利用监测点之间的关系，减少监测点布设数量，降低监测成本。3监测的目的及意义在基坑开挖施工的过程中，内外的土体将由原来静止土压力向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起基坑承受荷载并导致施工结构和土体的变形，基坑结构的内力和变形中的任一量值超过容许的范围，将造成结构的失稳破坏或对周围环境尤其是对四周建筑物和地下管线造成不利的影响。基坑开挖工程处于力学性质相当复杂的地层中，在支护结构设计和变形预估时，一方面，支护体系所承受土压力等荷载存在者较大的不确定性；另一方面对地层和支护一般都作了较多的简化和假定，与工程实际有一定差异；加之，施工工程中，存在着时间和空间的延迟过程，以及降雨、地面堆载等偶然因素的作用，使得对支护结构内力计算以及支护结构和土体变形的预估与工程实际情况有较大差异，因此，在施工过程中，只有对支护结构、周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑结构的安全性和周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。地铁基坑施工引起的地层变形，特别是在地面建（构）筑物设施密集、交通繁忙、地下水丰富的城市中进行地铁施工，对地铁地下工程开挖过程引起地层的力学响应在时间和空间上的规律，不同的力学响应可以通过施工的监测环节来实现。通过监测可及时的预测地层变形发展情况并反馈施工。因此，监测的目的是：(1)通过监测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态。(2)通过对监测数据的处理、分析，采取工程措施来控制地表下沉，确保地面交通顺畅和地面建(构)筑物的正常使用。(3)用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工。(4)通过监测对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。(5)通过监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。4监测的实施方法监测项目及监测图纸详见后附的监测设计图。表4-1北二路站附属结构监测项目4.1监测基准点的布设4.1.1、设计交桩情况本标段由第三方测量单位移交控制点12个，其中首级GPS点4个（XHXQ、HXMK、MOMA、HFJJ），精密导线点5个（BSDL、WKYY、DYSC、XMT、BHSQ），精密水准点3个（S0909、S0910、S0911）。控制点成果表如下：表4-2GPS控制点成果表表4-3精密导线点成果表表4-4精密水准点成果表序号点名高程值（m）备注1S090944.84102S091043.41281956黄海高程系3S091143.34574.1.2、监测基点的布设1）利用交桩单位所提供的GPS首点和精密高程首点作为平面和高程基点，根据本工程的施工需要，在地面上埋设相应的水平变形工作基点和沉降监测工作基点。设置至少3个水平变形工作基点，并与业主所提供的GPS首点和精密导线点形成附合精密导线点；地面沉降监测工作点是以业主所提供的精密水准点首点作为基点依据，在施工场地附近根据场地情况布设加密沉降工作基点。所设工作水基点和业主所提供的精密基点形成一条附合水准路线。水准点间的高差，以安置一次水准仪即可联测为佳。点位应埋设在稳固安全、能长期保存、便于寻找和施测的地方；沉降工作基点布设3个。另外工作基点在布设时考虑应远离烟囱、散热塔、散热池等发热体及强电磁场，点间必须通视良好，其视线距障碍物的距离不宜小于1.5m，以能保证成像清晰、不受旁折光等因素影响为原则，尽可能选在避开施工干扰、车流和人流量少、稳定坚实的地方。2）工作基点埋设必须按照《城市轨道交通工程监测技术规范》和《城市轨道交通测量规范》进行，埋设时要综合考虑基础的大小与埋入深度，考虑到沈阳的气候（冻土深度约为1.5m），本标段的控制点埋设深度处于冻土线以下1.5m，若在地面上布设，需埋入地下1.8m以上；埋设方式及构造图如图4-2a所示，若在建筑物上布设，需找地基稳定的建筑，在墙面上布设，如图4-2b所示。a、地面埋设沉降作基点图b、墙上埋设沉降作基点图图4-1基准点布设示意图3）现场实际布设工作基准点在施工现场南北两端布设2个工作基准点，另一工作点采用第三方测量单位移交控制点，精密导线点3个（BSDL、GM101、GM102），精密水准点3个（S0911、JS101、JS102）。表4-5精密导线点成果表表4-6精密水准点成果表水准平面示意图4.1.3、监测控制工作基点测量要求A水平变形监测工作基点测量要求（1）根据《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008的精密导线和水平位移监测控制的技术指标进行加密。（2）工作基点与基点之间的高差不宜过大，其视线距障碍物的距离不宜小于1.5米，以减弱地面折光和旁折光的影响。对于高差较大的测站，采用每测回观测都重新整平仪器的方法进行多组观测，取平均值作为该站的最后结果。（3）用全站仪测量边长时，考虑气象改正和棱镜常数改正。（4）为保证导线测量的精度，应做好以下几点：①水平角观测采用0.5″全站仪,仪器应经过有检定资格的单位检定。②水平角的观测，应在观测总测回中以奇数测回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角。左角平均值与右角平均值之和与360°较差应小于4〃。③前后视边长相差较大，观测时需要调焦时，宜采用同一个方向正倒镜同时观测法，此时一个测回中不同方向可以不考虑2C较差的限差。④水平角观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不宜超过1格，当观测方向的垂直角超过±3°时，宜在测回间重新整置气泡位置。⑤水平角观测中误差≤±2.5＂，方位角闭合差≤±5n(n为测站数)。⑥水平角方向观测法的技术要求:半测回归零差≤6＂；测回中2C值较差≤9＂；同一方向值各测回较差≤6＂。⑦观测结束之后，附合精密导线的方位角闭合差不应大于下列计算式：Wβ=±2mβn式中：mβ-测角中误差（″）；n-附合导线角度个数⑧水平角观测结束后，测角中误差应按下式计算：式中：fβ——附合导线或闭合导线环的方位角闭合差（″）；n——计算fβ时的测站数；N——附合导线或闭合导线环的个数。⑨测距时，应在启动仪器20～30min后观测，以保证仪器适应室外环境；在成像清晰和气象条件稳定时进行，雨、雾和大风天气作业时尽量避开，不宜顺光、逆光观测，严禁将仪器照准头对准太阳；测距过程中，当视线被遮挡出现粗差时，应重新启动测量；当观测数据超限时，应重测整个测回。B沉降监测工作基点的布设要求沉降监测高程控制网的工作基点布设均按《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008中的变形监测Ⅱ级技术要求规范执行。表4-5水准控制测量垂直沉降监测控制网主要技术指标注：n为测站数。表4-5水准测量的测站观测限差（mm）进行二等水准网测量的观测方法应符合下列要求。（1）往测奇数站上：后-前-前-后偶数站上：前-后-后-前（2）返测奇数站上：前-后-后-前偶数站上：后-前-前-后（3）使用电子水准仪时，应将有关的参数、限差预先输入并选择自动观测模式，水准路线应避开强电磁场的干扰。（4）由往测转向返测时，两根水准尺必须互换位置，并重新整置仪器。（5）内业：往返较差，符合环线闭合差满足±0.30n（n为测站数）校测合格后，将水准测量结果上报监理工程师，经批准后才能使用。如果认为业主提供的基点有问题，应及时向监理工程师反映。C布设过程中气象改正、距离改正（1）气象改正①测距时应读取温度和气压，测前、测后各读取一次，取平均值作为测站的气象数据。温度读取至0.2℃，气压读取至50Pa。②精密导线网边长测量应按下列要求进行改正：气象改正，根据仪器提供的公式进行改正；也可以将气象数据输入全站仪自动改正：仪器加、乘常数改正值S,应按下列公式计算：S=S0+SK+C式中：S-改正前的距离；C-仪器加常数；K-仪器乘常数；利用垂直角计算水平距离时应按下式计算：D=S?cos(a+f)f=(1-K)ρS?cosa/(2R)式中a-垂直角观测值；K-大气折光系数；S-经气象及加、乘常数改正后的斜距（m）；R-地球平均曲率半径（m）；f-地球曲率和大气折光对垂直角的修正值（″）；ρ-弧与度的换算常数，ρ=206265（″）。（2）工作基点导线边距离改正精密导线网测距边的高程归化和投影改化，应符合下列规定：①归化到城市轨道交通线路测区平均高程面上的测距边长度D，应按下式计算：式中D’-----测距两端点平均高程面上的水平距离Ra-----参考椭球体在测距边方向法截弧的曲率半径（m）Hp----现有城市坐标系统投影面高程或城市轨道交通工程线路的平均高程（m）Hm-----测距边两端点的平均高程（m）②测距边在高斯投影面上的长度DZ,按下式计算：式中YM---测距边两端点横坐标平均值（m）；R---测距边终点的平均曲率半径（m）；MΔY—测距边两端点近似横坐标的增量（m）；4.1.4、工作基点的复核测量（1）变形监测工作基点控制网复测每隔1个月对应用于本工程的变形监测的基点进行复测，每周进行控制点检测，复测按照变形监测基点控制网的测量要求进行复测，复测过程中请监理全程旁站进行；复测完成后将合格的复测成果上报监理工程师与第三方监测单位进行检测审批。（2）沉降监测工作基点控制网复测每隔3个月对应用于本工程的沉降监测