1、施工監測方案第一節 監測方案設計和測點布設原則18.1.1 監測組織機構項目經理項目總工監測測量班班長張輝孫良生李毛紡王暖堂梁竹敏李強蔣明輝18.1.2 設計原則1、本工程項目監測方案以安全檢測為目的，根據不同的工程項目如（明挖、暗挖、盾構）確定監護對象（建筑物、管線、隧道等），針對監測對象安全穩定的主要指標進行方案設計。2、本工程項目監測點的布置能夠全面地反映監測對象的工作狀態。3、采用先進的儀器、設備和監測技術，如計算機技術、遙測技術等。4、各監測項目能相互校驗，以利數值計算，故障分析和狀態研究。5、方案在滿足監測性能和精度的前提下，可適當降低檢測頻率，減少檢測元件，以節約監測費用。18.
2、1.3 測點布設原則1、觀測點類型和數量的確定應結合工程性質、地質條件、設計要求、施工特點等因素綜合考慮。2、為驗證設計數據而設的測點布置在設計中最不利位置和斷面，為結合施工而設的測點布置在相同工況下的最先施工部位，其目的是及時反饋信息、指導施工。3、表面變形測點的位置既要考慮反映監測對象的變形特征，又要便于來用儀器進行觀察，還要有利于測點的保護。4、除埋測點不能影響和妨礙結構的正常受力，不能削弱結構的變形剛度和強度。5、在實施多項內容測試時，各類測點的布置在時間和空間上應有機結合，力求使一監測部位能同時反映不同的物理變化量，找出內在的聯系和變化規律。6、深層測點應在施工前30 天布置好，以便
3、監測工作開始時，監測元件進入穩定的工作狀態。7、測點在施工過程中遭到破壞時，應盡快在原來位置或盡量靠近原來位置補設測點，保證該點觀測數據的連續性。18.1.4 主要監測儀器在本標中，若我局中標將采用由中國地震局第一地形變監測中心研制的“隧道形變自動化監測系統”用于本標監測控制。該自動化監測系統是對整個被監測區域進行多點同時快速掃描式測量，測試的頻率可根據實際情況來設定，因此所取得的每一瞬時觀測值更真實、更可靠的反映當時被測目標的變形狀態。1、BOY1 型臂式傾斜儀該儀器具有傳感器體積小，安裝簡單靈活，既能分散單個觀測，又能多臂組合成隧道變形監測系統。該儀器可用來監測隧道縱向傾斜（沉降）、環縫變
4、形錯位及隧道收斂變形等。主要技術指標靈敏度： 0.005mm0.01mm（12 角秒）測量范圍： 5或10（臂的最大傾斜度）采數頻率： 自由選擇平均日漂移： 小于0.05mm/d測量精度（單臂）： 0.017mm適宜環境溫度： 045適宜環境濕度： 90%電源： AC200V 50HZ 0.15W DC9V 20Ma2、激光水平位移監測儀利用激光發散小，能量高的特性，使用激光束做為位移監測的參照系（基準線），用裝有硅光電池的光電轉換板對激光聚焦中心進行自動跟蹤，光電轉換板與一個精密位移傳感器相連，這樣就可以測量出接收端相對激光束的水平位移變化量。主要技術指標靈敏度： 0.05mm測量動態范圍：
5、 50mm采數速度、頻率： 2 分鐘以上自由選擇日漂移： 小于0.05mm/d測站精度： 0.1mm非線性誤差： 小于2%電源： AC220V 50HZ3、數據采集及處理軟件為了使監測儀采集的數據使用電腦來分析處理，采用相應的軟件和建立數據庫。本次處理軟件是在windows 下進行數據處理和操作，使用微軟公司開發的Visual Basic 6.0 軟件，Visual Basic 6.0 可以支持使用多種數據庫，Access 是Visual Basic 6.0 的內部數據庫，其操作方便，安全性強，因此選擇Access 作為數據處理的數據庫。計算機接口采用DC1054A/D 轉換器和DC1070A
6、/D 轉換器，前者用于激光位移儀，后者用于臂式傾斜儀。本次采用的軟件主要有下述幾方面的功能：A、實時采集數據并同時顯示各監測目標點的觀測數據和連續變化的圖形；B、對觀測數據儲存和各種形式的輸出；C、打印數據報表和繪制輸出觀測圖形（全部數據、小時值、日均值、五日均值、月均值）；D、對監測到各項目各組數據（任意時間區段）進行精度計算統計和分析；E、對觀測數據進行相關的數學處理：（1） 滑動濾波（圓滑觀測曲線）；（2） 低通濾波（去掉高頻躁聲）；（3） 傅立葉周期分析、回歸分析（消除周期變化影響和線性漂移）。F、按預顯條件進行報警。第一節 監測點的布置18.2.1 監測目的1、了解地鐵明挖段、暗埋段
7、、盾構施工過程中地表隆陷情況及其規律性。2、了解施工過程中地層不同深度的垂直變位和水平變位情況。3、了解施工過程中地下水位的變化情況。4、了解圍巖與結構物的相互作用力以及管片的變形情況。5、指導現場施工，保障建筑物、構筑物及地下管線的安全。18.2.2 監測內容1、地面沉降監測對盾構試驗段、a-b 區間隧道上部地表均進行沉降觀測。2、地面建筑物下沉及傾斜監測對隧道施工影響范圍以內的所有建筑物及構筑物進行下沉及傾斜監測，以便當建筑物的某一部位或構件變形過大時，迅速采取有效的維修加固措施，確保建筑物結構安全和正常使用。3、地下管線監測對隧道施工影響范圍內地層不同程度的沉陷，可能回引起地下管線的變形
8、、斷裂而直接危及使用安全。因此要對地下管線進行嚴密監測、確保地下管線的安全和正常使用和地下工程順利施工。4、樁基托換監測在托換樁基過程和盾構掘進到該部位時對下部樁基礎和承臺進行沉降及傾斜監測。5、聯絡通道及泵房施工監測對a-b 區間聯絡通道和泵房進行地面沉降、拱頂下沉、水平收斂等進行監測。6、地中垂直位移和水平位移的監測在離始發井約50 米范圍的監測試驗段內進行該項監測。7、地下水位的監測在離始發井約50 米范圍的監測試驗段內進行該項監測。8、巖土與隧道結構相互作用監測在離始發井約50 米范圍的監測試驗段內進行該項監測。9、管片變形監測在盾構隧道全范圍內進行該項監測。18.2.3 測點布置1、
9、地面沉降監測點根據隧道埋深和洞身的地質條件，沿隧道中線方向的間距，橫斷面方向測點間隔為8m，每個監測斷面設7 個測點，見表18.1。聯絡通道處根據具體情況每隔8m 設一個監測點，每1530m 建立一個監測斷面，每個斷面上布設1012 個測點，詳見圖18.1。對軟弱土層、或埋深較淺的區域將加密監測斷面和測點。地面沉降監測斷面的間距 表18.1埋置深度間距（m）H2B2050BH2B1020HB10圖18.1 地面沉降監測點布置圖在試驗段始發的100 米初始掘進段內，監測斷面間距為8 米，以確定掘進參數和地面沉降的關系曲線。2、地面建筑物的監測點布設在隧道施工影響范圍內根據沿線地面建筑物的詳細調查
10、資料，根據建筑物的歷史年限、使用要求以及受施工影響的程度，確定在需保護的建筑物的四角及其他構筑物周圍基礎上布設監測點，二層以上樓房要布置垂度量測點，有裂縫的建筑物要設裂縫監測點。3、地下管線監測點布置根據地下管線的詳細調查資料，在確定受影響的管線上每隔10米布設一個監測點，以測量盾構掘進期間地下管線的變形量。4、樁基托換監測在盾構穿越S 市搪瓷廠廠房及i 大廈南側裙房施工部位，下部樁基礎及承臺板布設樁基托換監測點，上部結構布設地面建筑物監測點。5、聯絡通道及泵房施工監測為了解通道施工區附近地層變化情況以及對附近建筑物和管線的影響程度，在施工區上部地面布設地表沉降監測點。地表沿隧道的中線縱向每隔
11、5 米布設一個觀測點，觀測范圍80 米。沿通道中線每隔3 米建立一組監測點。如圖18.2。圖18.2 聯絡通道測點布設斷面示意圖6、地中垂直位移和水平位移的監測點布置在試驗段和a-b 區間離始發井約50 米范圍的監測試驗段內各選取一個斷面，在隧道中線頂部地層中布設1 個垂直測孔，隧道兩側布置兩個測斜孔，詳見圖18.3。7、地下水位的監測在試驗段和a-b 區間離始發井約50 米范圍的監測試驗段內各選取一個斷面，與垂直位移和水平位移測點相應埋設于主斷面上，在施工過程中水文地質易變化的區域布設一個水位測孔，詳見圖18.3。8、圍巖壓力測點布設在試驗段和a-b 區間離始發井約50 米范圍的監測試驗段內
12、各選取一個斷面，與垂直位移和水平位移測點相應埋設于主斷面上，在管片與圍巖之間，緊貼管片背面布設監測點，詳見圖18.3。圖18.3 量測主斷面測點布置示意圖9、管片變形監測點布設每10 環管片布設一個側面，每個測面布設5 個測點，采用內貼式，不允許破壞管片，如圖18.4。圖18.4 襯砌位移監測布點示意圖第一節 施工監測18.3.1 監測頻率與儀器1、地面沉降監測盾構機機頭前10m 和后20m 范圍每天早晚各觀測一次，并隨施工進度遞進。每次監測保證與上次觀測點部分重合，以作比較。范圍之外的監測點每周觀測一次，直至穩定。當沉降或隆起超過規定限值（-30/+10mm）或變化異常時，加大監測頻率和檢測
13、范圍，及時組織進行異常變形原因分析，有針對性地采取相應措施控制變形。采用NA2002 全自動電子水準儀和銦鋼尺等高精度儀器進行地表沉降監測。2、地面建筑物監測對盾構機機頭前10m 和后20m 范圍內的建筑物進行沉降監測，每天早晚各一次，盾構機通過建筑物后每周一次，直至穩定。對危房及四層以上建筑物在進行沉降監測的同時還要進行傾斜測量，有裂縫的建筑物還要進行裂縫監測。采用SOKA 全站儀，NA2002 全自動電子水準儀和銦鋼尺等進行高精度監測。對于重要的建筑物采用自動化記錄儀和整理裝置。3、地下管線監測對盾構機機頭前10m 和后20m 范圍內的地下管線進行沉降檢測，每天早晚各一次，過去后每周一次，
14、直至穩定。對煤氣管道、自來水管道等重要管道的允許變形值將在中標后的管線調查中予以確認。對這些管線應加強監測。采用SOKA 全站儀，NA2002 全自動電子水準儀和銦鋼尺等進行高精度監測。當最大位移值超出最大警戒值時應及時報警，研究對策，加密測量頻率，防止意外突發事件，直至采取有效措施。4、樁基托換監測盾構機穿越S 市搪瓷廠廠房及i 大廈南側裙房時，將對盾構機機頭前10m 和后20m 范圍內的樁基和承臺板進行沉降監測，每天早晚各一次，盾構通過后每周一次，直至穩定。其中穿越托換樁基破除期間，應增加監測頻率（每2 小時一次），及時反饋。采用SOKA型全站儀，NA2002 全自動電子水準儀和銦鋼尺等進
15、行高精度監測。5、聯絡通道及泵房施工監測在通道施工期間，其上部地表沉降監測頻率初期為每天12 次，后期每3 天量測12 次；在沉降速率較大時可加密觀測次數。通道內部拱頂下沉和水平收斂量測，自通道鋼管片打開后每天量測一次。通道拱頂下沉量測采用NA2002 全自動電子水準儀，水平位移采用SD-1 型數顯式收斂計進行量測。6、地中垂直位移和水平位移的監測盾構機到達前2 天檢測一次，盾構機到達時每天檢測一次，盾構機通過后每周檢測一次，直到穩定。垂直位移采用CJY80 型分層沉降儀和沉降管等進行監測，水平位移采用SINCO 傾斜測試儀和測斜管進行監測。7、地下水位的監測盾構機到達前2 天檢測一次，盾構機
16、到達時每天檢測一次，盾構機通過后每周檢測一次，直到穩定。采用水位觀測儀及水位觀測管進行監測。8、巖土與隧道結構相互作用監測在埋設初期每天檢測一次，10 天后每2 天檢測一次，一個月后每周檢測一次，直到穩定。采用鋼弦式壓力盒及VW-1 型頻率接收儀量測。9、管片變形監測注漿后3 天內每天檢測2 次，第310 天內每天監測1 次，10天后每2 天監測1 次，1 個月后每周監測1 次，直到穩定。采用日本索佳公司生產的SOKA型全站儀進行監測。18.3.2 檢測控制標準1、地表沉降控制標準允許隆起值為10mm，允許沉降值為30mm。2、建筑物下沉及傾斜控制基準：根據建筑地基基礎規范確定的各建筑物的允許
17、傾斜和沉降值，或有關部門對建筑物沉降的特殊要求為基準。3、其他檢測控制基準采用實驗段實測配合理論分析并按有關規定進行控制。18.3.3 監測資料的收集整理和信息反饋監控量測資料主要包括監測方案、監測數據、監測日記、監測報告、監測會議紀要等。堅持長期的、連續的、定人、定時、定儀器地進行收集資料，用專用表格做好記錄，做到簽字齊全，用計算機進行整理，繪制各種類型的表格和曲線圖，對監測結果進行一致性和相關性分析，預測最終位移值，預測結構物的安全性，及時反饋指導施工。地面建筑物及地下管線、地面沉降、樁基托換監測成果是確定盾構機掘進參數的重要依據，為保證盾構機正常掘進和地面建筑物及地下管線的安全，信息化施
18、工是重要手段，信息化施工流程如下圖所示。信息化施工流程圖18.3.4 監測措施1、將重要的監測對象和監測點標注在1：500 的線路平面圖上（標有盾構機的位置）。2、不斷向工作人員提供監測領域的新技術、新工藝、新儀器，不斷提高監測隊伍的素質。3、對業主提供的基準點資料要及時進行復測，對不同之處要及時提出意見以便修正，從而確保基準點數據的準確性。4、通過中標后的詳細調查資料，確定受施工影響的建（構）筑物和地下管線，并在其上設置必需的監測點，相應的測點埋設保護措施。5、儀器和元器件在使用前均經嚴格的校驗，合格后才能投入使用。6、監測組內要建立二級檢查制度，儀器要按規定時間進行核準，以確保測量數據的準確性，固定專人管理儀器，進行保養和維修。7、檢測資料的存儲、計算、管理均采用計算機進行。8、每天的監測成果要及時送報主管工程師（并報送監理工程師）。9、將所有被保護對象的詳細調查資料匯編成冊，以備隨時查閱。10、監測值出現異常時，要迅速報告相關工程師并加密觀測次數（甚至24 小時值班）直至穩定為止。11、要保留所有的原始資料，以供抽查。
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