【某地铁站深基坑施工监测的实施方法分析案例7900字】

某地铁站深基坑施工监测的实施方法分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u29200某地铁站深基坑施工监测的实施方法分析案例 12164911监测基准点的布设 221789111设计交桩情况 213633112监测基点的布设 38622113监测控制工作基点测量要求 524389114工作基点的复核测量 92498612地表及周边建筑物沉降 97746121监测目的 932389122监测仪器 914198123实施监测 102717213桩顶位移 1214733131监测目的 1221803132测点埋设 1225653133监测仪器 1221271134监测实施 121161214钻孔桩位移 1330975111监测目的 1322832112监测仪器 1314335113监测实施 1486315钢支撑轴力 1630725151监测目的 1611057152监测仪器 1624072153监测实施 16854416地下管线沉降监测 1816625161管线测点埋设原则 1828135162管线埋设方式 181093417水位监测 2013603171监测目的 2028545172监测仪器 217913173监测实施 21绳金塔站附属结构检测项目如表11所示：表11绳金塔站附属结构监测项目表项目分类序号监测项目监测仪器设备测量精度监测点编号车站附属结构基坑围护结构监测1基坑内外巡视2桩顶垂直位移水准仪1mmFSZQC1-FSZQC153桩顶水平位移全站仪1mmFSZQS1-FSZQS154桩体变形测斜仪025mm/mFSZQT1-FSZQT155支撑轴力轴力计<05%FSFSZCL+编号共9个轴力监测断面车站附属结构周边环境监测6地表沉降水准仪1mm15个断面，每个断面3个点，FSDBC+点号7周边建筑物沉降水准仪1mmFSJGC1~FSJGC128地下管线沉降水准仪1mm继续观测车站主体结构方案中的观测点新改移管线进行抱箍9地下水位水位计1mm根据现场实际情况11监测基准点的布设111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1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12GPS控制点成果表序号点名X坐标（m）Y坐标（m）备注1XHXQ46305016225314279682HXMK46297518115309271863MOMA46276108515296039914HFJJ4627155871530107619表13精密导线点成果表序号点名X坐标（m）Y坐标（m）备注1BSDL46295217935307770842WKYY46291236225303623243DYSC46285201025300873544XMT46279363465298723295BHSQ4631396910531519435表14精密水准点成果表序号点名高程值（m）备注1S09094184101956黄海高程系2S09104341283S0911433457112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15m，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，考虑到南昌的气候（冻土深度约为15m），本标段的控制点埋设深度处于冻土线以下15m，若在地面上布设，需埋入地下18m以上；埋设方式及构造图如图11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12所示。图11地面埋设沉降作基点图图12墙上埋设沉降作基点图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15精密导线点成果表序号点名X坐标（m）Y坐标（m）备注1BSDL46295217885307770731980南昌坐标系中央子午线123度2GM10146298304785308936103GM1024629635329530782799表16精密水准点成果表序号点名高程值（m）备注1S09114334571956黄海高程系2JS1014354533JS102429770图13水准平面示意图113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15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05″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1〃。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≤±25＂，方位角闭合差≤±5(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=±2mβ（11）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；（12）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17水准控制测量垂直沉降监测控制网主要技术指标等级相邻基点高差中误差（mm）测站高差中误差（mm）往返较差、附和或环线闭合差（mm）检测已测高差之较差（mm）Ⅱ±05±015±03004注：n为测站数。表18水准测量的测站观测限差（mm）等级仪器型号水准尺视线长度（m）前后视距差（m）前后视距累计差（m）视线离地面最低高度（m）基、辅分划读数较差(mm)基辅分划读数所测高差较差(mm)ⅡDINI03铟瓦30051,5030304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±030（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02℃，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+S0•K+C（13）式中：S0-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)（14）f=(1-K)ρS•cosa/(2R)（15）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：（16）式中D0’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：（17）式中YM测距边两端点横坐标平均值（m）；RM测距边终点的平均曲率半径（m）；ΔY—测距边两端点近似横坐标的增量（m）；114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的基点进行复测，每周进行控制点检测，复测按照沉降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。变形监测控制网测量采用徕卡TS30全站仪进行测量，沉降监测控制网测量采用天宝DINI03电子水准仪进行测量。数据采集后进行内业数据传输、数据预处理、平差、精度评定、测量成果输出、测量报告编制、资料报审等工作。12地表及周边建筑物沉降121监测目的地下工程开挖过程中，地层中的应力扰动区延伸至地表，围岩力学形态的变化在很大程度上反映于地表沉降，且地表沉降可以反映基坑开挖过程中围岩变形的全过程。因此必须对地表及距离作业影响区域较近的建筑物沉降情况进行严格的监测和控制，以防止地面塌陷和建筑物开裂，影响周边道路及建筑的正常使用。122监测仪器电子水准仪，配套铟钢尺。123实施监测(1)测点布置按照设计要求布设监测点，监测点位详见布点图。点位编号按照《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013要求进行统一编号，地表沉降监测点编号FSDBC+点号，周边建筑物沉降点编号FSJGC+点号。(2)测点埋设测点埋设根据现场实际情况灵活处理，可采用标准方法。对地表预先探测到地中存在空洞和施工中发生塌陷的地段，或有条件地段，采用标准方法进行地表沉降观测点埋设。道路及地表沉降测点标准埋设方法为:首先在地面开φ100mm-φ150mm的孔，打入顶部磨成椭圆形的φ22mm圆钢筋，长度应超过冻土线深度，(如果是混凝土路面，钢筋底部至少应进入到路面下的路床内20cm，并与路面分离)，然后在标志钢筋周围填入细砂务实，为了防止由于路面沉降带动测点沉降影响监测成果数据，不可用混凝土或水泥固牢，最后还应在监测点上部做上铁盖加以保护。测点具体埋设方法见地表测点布设示意图12-1所示。图14地表沉降点标准埋设示意图周边建筑物沉降点应根据物业的要求及实地观测条件选取合适的位置，在建筑物的承重柱或墙上粘贴电子水准仪监测条形码。规格尺寸见图15、图16。图15建筑物沉降测点示意图图16地面点沉降点实物图(3)量测方法及沉降值计算观测方法采用精密水准测量方法，利用已知水准控制点S0908、S0909对各监测点进行监测。工作基点和附近基准点联测取得初始高程，观测时各项限差宜严格控制，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，如超过时，应重读后视点读数，以作核对。监测时通过测得各测点与基准点(基点)的高程差△H，可得到各监测点的高程△ht，然后与上次测得高程进行比较，差值△h即为该测点的沉降值。即:△Ht(1,2)=△ht(2)-△ht(1)；本次所测高差与初始高差相较，差值即为累计沉降值。在条件许可的情况下，尽可能的布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精度，然后按照测站进行平差，求得各点高程。(4)数据分析与处理根据量测数据绘制时间位移曲线图，并结合施工情况对所测数据进行分析。13桩顶位移131监测目的了解施工过程中围护桩桩顶的水平位移和垂直位移情况。132测点埋设冠梁钢筋绑扎时，直接在冠梁主筋上焊接直径20mm的钢筋，钢筋头露出冠梁顶2～3cm，且顶部刻有“+”标记。2号风道及B出入口基坑桩顶位移监测点15个,桩顶水平位移监测点编号为FSZQS+点号，桩顶垂直位移编号为FSZQC+点号。133监测仪器徕卡TS30全站仪，测角精度05＂,反射棱镜；天宝DINI03电子水准仪、铟钢尺。134监测实施XS基坑工作基点Y布设基坑桩顶水平位移主要考虑垂直于支护结构边线的水平位移。拟采用全站仪极坐标法监测基坑桩顶水平位移和支护结构水平位移，极坐标法是采用高精度测距全站仪直接测量工作基点至冠梁上的观测点的距离和角度，通过两次距离该算变化得出位移值，对于视线不垂直于冠梁的点要进行方向改正。如图1XS基坑工作基点Y图17距离测量法原理图18反射贴片安置方法（2）精度分析及误差估算如图13-1所示，全站仪测量工作基点至观测点之间的斜距S，然后改正到X轴上，改正角采用第一次测量使用的角度，以后改正角固定不变，每次不必测量角度（假定Y方向变形忽略不计）。因此变形值精度主要考虑全站仪的对中误差、测距误差。如以对中误差为02mm、测距误差为05mm考虑，每次变形值最大误差应在07mm以内，如果大量观测值统计，小于最大误差的三分之二的数值出现的概率应为75%（数理统计原理），变形值的综合误差能达到06mm。能满足相应规范的要求。桩顶垂直位移监测方法与地表沉降及周边建筑物沉降观测方法相同。14钻孔桩位移111监测目的了解施工过程中围护结构不同深度的水平位移情况。112监测仪器测斜管、滑动式测斜仪。图19CX-3C型测斜仪113监测实施(1)测点布置依据监测图纸进行测斜管埋设工作，2号风道及B出入口基坑桩体水平位移监测点15个，桩体水平位移监测点编号为FSZQT+点号。(2)测点埋设基坑采用钻孔灌注桩支护体系，桩体钢筋笼吊装前，将测斜管连接好，底部和端部密封，调整测斜管导槽至合适方位，国定在钢筋笼上。测斜管现场组装后，安装在围护桩的钢筋笼内侧。每节导管间用专用节头连接，防止混凝土浆液进入测斜管。测斜管底部尽量与钢筋笼底部平齐(为保护测斜管在施工中不被损坏，测斜管底端略高于桩底03-05m)。测斜管和钢筋笼一起吊装就位，在吊装过程中吊挂点应避开测斜管，防止钢筋笼变形过大，损坏测斜管。测斜管随钢筋笼浇注在混凝土中，浇注混凝土之前应在测斜管内注满清水，防止测斜管在浇注过程中浮起和测斜管内渗入浆液。在测点埋设期间，监测人员应在现场，浇注混凝土的导管应避开测斜管位置，防止碰撞测斜管，上拔导管应尽量均匀用力，防止测斜管被破坏。在对围护桩进行破桩头时，有测斜管的围护桩桩头应进行人工使用气锤对其进行开凿，待测斜管防护筒完全露出后，应使用角磨机对其慢慢切割，直到护筒完全掉落，测斜管完好无损为止。在冠梁浇筑混凝土时，安排专人进行指导、看护。(3)数据计算如图1-10所示，使用滑动式测斜仪采用带导轮的测斜探头，将测斜管分成n个测段，每个测段的长度li(li=500mm)，测得在某一深度位置上的两对导轮之间的倾角，通过计算可得到这一区段的变位。计算公式为:（18）某一深度的水平变位值可通过区段变位的累计得出，即：设初次位移变量结果为（0），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即为：（19）相对初次测量时的总的位移值为：（110）图110测斜原理图(4)数据分析与处理根据位移值绘制桩体水平位移随时间的变化曲线，以及桩体水平位移随开挖深度的变化曲线图。在基坑横断面图上，以一定的比例把水平位移值点画在测点位置上，并以连线的形式将各点连接起来，形成桩体水平位移分布状态图。15钢支撑轴力151监测目的了解施工过程钢支撑的受力状况。152监测仪器轴力计、频率接收仪。YD-FLJ系列频率读数仪图111钢支撑轴力布点及监测示意图153监测实施根据绳金塔站附属结构设计图纸2号风道设置5组支撑轴力监测断面，每组由上到下3道水平支撑，B出入口设置1组支撑轴力监测断面，每组由上到下2道（局部3道）水平支撑，各道支撑的监测点位置在竖向保持一致。支撑轴力设计值如表1-9、1-10，轴力监测点编号为FSZCL+点号。表19B出入口钢支撑设计轴力值点号车站附属结构B出入口第一道支撑第二道支撑第三道支撑预加轴力（KN）设计轴力(KN)预加轴力（KN）设计轴力(KN)预加轴力（KN）设计轴力(KN)FSZCL1断面606981703471--FSZCL2断面6069715029062104214FSZCL3断面606981703471--FSZCL4断面606981703471--表110号风道钢支撑设计轴力值点号车站附属结构2号风道第一道支撑第二道支撑第三道支撑预加轴力（KN）设计轴力(KN)预加轴力（KN）设计轴力(KN)预加轴力（KN）设计轴力(KN)FSZCL5断面60123250505310612FSZCL6断面FSZCL7断面FSZCL8断面FSZCL9断面(1)测点埋设监测设计部位的钢支撑安装前，在其一端轴心位置焊接轴力计支架。钢支撑吊装到位后，将轴力计固定在支架上即可。吊装过程中注意保护支架，避免磕碰，以防变形。轴力计安装完毕后，将其编号及安装部位记录存档。（3)数据计算每次所测得的频率可根据频率-轴力标定曲线或相应计算公式直接换算出相应的轴力值。(4)数据处理及分析根据监测数据绘制轴力历程曲线，结合施工进度、桩体水平位移、桩体内力进行分析，评估基坑支护体系的稳定性。16地下管线沉降监测161管线测点埋设原则管线测点按照监测设计图纸布点位置在受施工影响的管线位置上设置，布置的原则为:(1)原则上地下管线监测点重点布设在煤气管线、给水管线、污水管线、大型的雨水管线上，测点布置时要考虑地下管线与洞室的相对位置关系；(2)测点宜布置在管线的接头处和拐角处，或者对位移变化敏感的部位；(3)根据设计图纸要求，有特殊要求的管线布置管线管顶点，无特殊要求的布置在管线上方对应地表。在管线监测点埋设过程中，根据现场实际情况进行，管线监测点编号为FSGXC+点号。162管线