地鐵車站明挖基坑監(jiān)控量測作業(yè)指導書

1、.地鐵車站明挖基坑監(jiān)控量測作業(yè)指導書 1、監(jiān)測目的 （1）、監(jiān)測基坑結構應力和變形情況，掌握基坑圍護結構的動態(tài)，驗證基坑支護的設計效果，保證支護結構穩(wěn)定、地表建筑和地下管線的安全。并對工程施工可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進行全面的監(jiān)控。為施工日常管理提供信息，保證施工安全。 （2）、提供判斷基坑結構基本穩(wěn)定的依據(jù)，確定車站主體結構的施作時間。 （3）、通過監(jiān)控量測，了解施工方法和施工手段的科學性和合理性，用現(xiàn)場實測的結果彌補理論分析過程中存在的不足，以便及時調(diào)整施工方法，確保施工安全。 （4）、通過量測數(shù)據(jù)的分析處理，掌握基坑結構穩(wěn)定性的變化規(guī)律，修改或確認車站主體結構設計參數(shù)?？刂频乇淼南鲁粒_保地面

2、交通順暢和地面建筑物的正常使用。 （5）、通過監(jiān)控量測了解本工程條件下所表現(xiàn)、反映出來的一些地下工程規(guī)律和特點，為今后類似工程的發(fā)展提供借鑒、指導作用。 2、監(jiān)控量測流程圖 監(jiān)控量測流程圖見下圖： 3、監(jiān)測項目及頻率 監(jiān)測項目及頻率見下表： 4、監(jiān)測點的選設 監(jiān)測測量點可分為控制點和觀測點（或測點）。控制點包括基準點、工作基點等。各種測量點的選設及使用，應符合下列要求： （1）、基準點的選設必須保證點位地基堅實穩(wěn)定、通視條件好、利于標石長期保存與觀測?；鶞庶c的數(shù)量不少于3個，使用時應做穩(wěn)定性檢查或檢驗。 （2）、工作基點應選設在靠近觀測目標且便于聯(lián)測觀測點的穩(wěn)定或相對穩(wěn)定位置，并應滿足下列要求

3、： 設置在地表的工作基點：采用人工挖孔或大鉆孔埋設法在地表設置的工作基點，其鋼筋長度不應小于3m，直徑為20mm，并作保護； 設置在建筑物上的工作基點：應選擇在地鐵施工影響區(qū)以外、建成時間較長且有地下室的建筑物上設置。工作基點直徑不得小于20mm，并作保護。 （3）、觀測點選設在變形體上能夠反映變形特征的位置，并便于工作基點或鄰近的基準點和其它工作點對其進行觀測。 （4）、定期對基準點、工作基點進行檢測。 監(jiān)控量測流程圖 監(jiān)測項目和監(jiān)測頻率表 5、監(jiān)測方法 （1）、工程建筑物變形監(jiān)測 基礎沉降監(jiān)測 a監(jiān)測前在便于監(jiān)測高度處布設監(jiān)測點，每個基礎角點均布設監(jiān)測點，且滿足 1520m的間距要求。監(jiān)測

4、點均用22半圓頭鋼筋或膨脹螺栓，采用水泥砂漿埋置穩(wěn)固牢靠，對各監(jiān)測點作好編號，并作好標記與保護，以防外力破壞監(jiān)測點，影響監(jiān)測結果的真實性。 b考慮到從設計院提供的水準點引測，測量路線過長，轉站次數(shù)過多，影響量測精度，因此可在影響區(qū)范圍之外選取多個水準基點（三個以上），而且選定的準基點應能覆蓋車站所需要監(jiān)測沉降位移的范圍，能夠以最少的轉鏡次數(shù)測定監(jiān)測點的沉降變形。 c在基坑開挖前，采用精密水準儀和銦鋼尺按二級水準測量進行沉降初始值測量，測定初始讀數(shù)時應增加測回數(shù)， 以精確確定初始值且滿足：實測高差較差不大于0.2 n1/2 mm，一般取35次的數(shù)據(jù)，取其平均值作為測點的初始讀數(shù)。 d基坑開挖過程

5、中按圍護結構施工中1次/天、開挖過程2次/天、主體施工2次/周的頻率進行。 e監(jiān)測頻率對各監(jiān)測點進行高程測定，及時作好記錄，將當日高程值與前次高程值進行較差，得出本次監(jiān)測時間段的沉降變形量。實測數(shù)據(jù)后及時進行分析，將本次變形值與前次變形比較，分析其變形速率，并繪制變形速率曲線與累計變形量曲線。如下圖： 監(jiān)測點累計沉降與沉降時態(tài)曲線示意圖 f根據(jù)每次監(jiān)測之沉降值分析基礎的沉降量和時態(tài)曲線的走向，以提前作好應對措施。 在對建筑物基礎沉降監(jiān)測過程中，應隨時注意其累計變形量，當累計沉降量與允許沉量靠近并預計累計沉降量還有上升可能時，應及時匯報項目總工程師，研究是否能繼續(xù)施工。 g為最大限度的保證監(jiān)測精

6、度，應按照同一個水準基點控制相同監(jiān)測點進行，同一個監(jiān)測點變形監(jiān)測應采用同一條監(jiān)測條線。 水平位移監(jiān)測與傾斜監(jiān)測 a水平位移監(jiān)測 建筑物平面變形監(jiān)測點布置在樓頂面樓角，監(jiān)測點用22鋼筋上標記號和混凝土埋設，并保證點位穩(wěn)定，作好相應記錄與編號。因建筑物傾斜監(jiān)測先應測定其平面位移，因此建筑物的傾斜監(jiān)測也可用電子全站儀使用本方法進行。如下圖： 工程建筑物傾斜監(jiān)測示意圖 先測定監(jiān)測點A的初始坐標（X0，Y0），再測定開挖過程中變形后坐標（X，Y），量得建筑物高度h，則傾斜度按如下過程進行計算： L=（X0 -X）2+（Y0 -Y）2） b傾斜監(jiān)測 施工前，由監(jiān)測基點通過水準測量測出建筑物沉降監(jiān)測點的沉降

7、值，采用差異沉降法進行計算： =arctanS/b 為建筑物的傾斜角；b為建筑物寬度；S為建筑物的差異沉降。 建筑物的變形監(jiān)測應按圍護結構施工中1次/天、開挖過程2次/天、主體施工2次/周的頻率進行。 (2)、地表沉降與水平變形、土體側向變形、周邊管線變形的監(jiān)測 地表沉降 對坑周邊地表變形的監(jiān)測與建筑物基礎沉降和水平變形的監(jiān)測方法一致。 地表水平變形與垂直變形的監(jiān)測點可合設，按1520米間距布置，具體布置位置按監(jiān)測平面圖為準。監(jiān)測點均按如下方法布設： 在需布設區(qū)域挖4050cm深土坑，用混凝土埋設鋼筋，鋼筋埋入深度25cm以上，外露不得大于0.5cm，需加強對監(jiān)測目標點的保護。 周邊管線變形監(jiān)

8、測 對周邊管線的監(jiān)測可在檢查井處進行，先在檢查井處選定好監(jiān)測點，并作相應標記與記錄，用精密水準儀測定好初始始值后，圍護結構施工中1 次/ 天、開挖過程2次/天、主體施工2次/周的頻率進行，變形控制值為： a自來水管道變位，沉降或水平位移均不得超過30mm，每天發(fā)展不得超過5mm。 b對于光滑的變化曲線，若曲線上出現(xiàn)明顯的折點變化，也應作出報警處理。監(jiān)測點埋設如圖 管線監(jiān)測點布置 (3)、圍護結構監(jiān)測 墻頂水平位移監(jiān)測 監(jiān)測點可用20鋼筋制作，在澆灌圍護墻時埋入鋼筋樁頂部，埋深不少于10cm，外露長度不大于為1cm，頂部刻劃十字絲。如下圖。 監(jiān)測點示意圖 在澆灌需布設監(jiān)測點墻體時，應于墻頂施工完

9、畢前將監(jiān)測目標按圖7-3埋入墻頂，使監(jiān)測目標能很好地與墻體結合，并應保護，等墻體達致設計強度的50%之后，立即對墻體進行初始值的測定，并作好記錄。 a在開挖過程中按每天2次的頻率測定監(jiān)測點變化，施作圍護結構階段按每天1次的頻率測定。 b墻頂水平位可按單點改正方法進行。 在施工影響之外的堅固處設置A、B 兩個標志點，其中一個設于在地面處做為置鏡 點，另一個設于高處作為后視點用視準軸直接量出： 墻頂位移監(jiān)測示意圖 墻體位移（樁體深層次位移）監(jiān)測 墻體深層次位移與土體側向位移監(jiān)測均采用測傾管與測傾儀進行。下圖為測試墻體深層次水平位移時測斜管與鋼筋的綁扎方式。 墻體位移測斜管計埋設示意 a埋設時將測斜

10、管在現(xiàn)場組裝后綁扎固定在墻體鋼筋籠上，綁扎時應要使測斜管上下節(jié)的同一導槽銜接順暢，避免導管的縱向旋轉。另外應將一對導槽方向平行主基坑法線。 b測斜管在隨鋼筋下放前，應將管底底蓋封嚴封實，并在管內(nèi)注滿清水，以防止測斜管在澆灌混凝土時上浮，并防止水泥漿滲入管內(nèi)。測斜管應安放在靠近土體一側。 c基坑開挖前，應確定墻體位移的初始位移，進行初始位移測試前，用清水將測斜管內(nèi)沖冼干凈，并先用測頭模型沿導槽上下滑行一遍，待檢查導槽正常后，將測頭緩慢滑行至管底，再測定。 d應加強對測斜管口的保護，以防外力損壞和避免雜物掉入管內(nèi)堵塞測斜管。 e按以下過程進行量測： 每次量測時均從管底往上測定，每個測點間距為0.5

11、m。 初始數(shù)據(jù)測定。將測頭滑至管底每往上提升0.5m讀一次數(shù)，并作好記錄，測量完畢后將測頭旋轉180度滑入同一對導槽中至管底，每往上提升0.5m讀一次數(shù)，并作好記錄，在操作正常情況下，兩次讀數(shù)應為符號相反，數(shù)值一致。按上方法連續(xù)測量三次，在結果無明顯偏差時取平均值作為墻體的初始位移。 主基坑開挖過程中應按每天2次測定。 開挖過程中的監(jiān)測為值減去初始值得當次時間段位移變形值。根據(jù)監(jiān)測結果繪制時程曲線。 墻體內(nèi)力監(jiān)測、鋼筋混凝土支撐軸力監(jiān)測 a墻體內(nèi)力監(jiān)測 采用鋼筋混凝土材料制作的圍護支擋構件，其內(nèi)力通常是在鋼筋混凝土中埋設鋼筋計，通過測定構件受力鋼筋的應力，然后根據(jù)鋼筋與混凝土共同工作、變形協(xié)調(diào)

12、條件計算得到。 當鋼筋籠綁扎完畢后，將鋼筋計串聯(lián)焊接到受力主筋的預留位置上，并將導線編號后綁扎在鋼筋籠上導出地表，從傳感器引出的測量導線應留有足夠的長度，中間不宜有接頭。鋼筋籠下沉前應對所有鋼筋計全都測定，核查焊接位置及編號無誤后方可施工。 鋼筋應力計算： 彎矩計算：Mc=Ec (1-2)/d Ic/Es Mc-監(jiān)測斷面計算彎矩 d-鋼筋計之間的中心距離 1、2-每對鋼筋計的計算應力 Ec、Es 混凝土和鋼筋計的彈性模量 Ic-監(jiān)測斷面慣性矩 安全判別條件： ify McM fy 鋼筋抗壓強度設計值 M-結構彎矩設計值 b支撐軸力監(jiān)測 對于鋼筋支撐桿件采用鋼筋應變計直接監(jiān)測支撐軸力，通過監(jiān)測頻

13、率換算出相應的軸力值，監(jiān)測斷面選取在支撐的端頭。 軸力計算公式：Nc=Kf2-f02 Nc -相應的軸力計的監(jiān)測軸力 K-軸力計常數(shù) f0-軸力計埋設后初始自振頻率 f0-軸力計監(jiān)測自振頻率 地下水位監(jiān)測 在基坑外距基坑2.5m的距離處布設水位觀測井，將水位管預埋在觀測井中，采用電子水位計測量水位距孔口的距離，用水準測量方法測出孔口標高，從而確定水位標高，進一步計算水位變化情況，降水施工前，對所有觀測孔統(tǒng)一聯(lián)測靜水位，統(tǒng)一編號，量測基準點，選擇典型代表性的一排觀測孔，從降水開始，觀測時間分別采用30min、1h、4h、8h、12h以后24h觀測12次，直到降水工程結束。 水位井口設必要的保護裝

14、置，避免雜物或場外污水進入管內(nèi)。通過對水位的監(jiān)測，可以進一步得到基坑內(nèi)降水、開挖對基坑外部地下水的影響。地表和建筑物的沉降，基本上都是因為大面積降水引起的，因此要嚴格控制地下水位，必要時加強觀測頻率。 根據(jù)經(jīng)驗，基坑開挖過程中水位下降不得超過1000mm，每天發(fā)展不得超過500mm。 6、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析、處理 (1)、為保證量測數(shù)據(jù)的真實可靠及連續(xù)性，特制定以下各項措施： 監(jiān)測組與監(jiān)理工程師密切配合工作，及時向監(jiān)理工程師報告情況和問題，并提供有關切實可靠的數(shù)據(jù)記錄。 制定切實可行的監(jiān)測實施方案和相應的測點埋設保護措施，并將其納入工程的施工進度控制計劃中。 量測項目人員要相對固定，保證數(shù)據(jù)資料的連

15、續(xù)性。 量測儀器采用專人使用、專人保養(yǎng)、專人檢校的管理。 量測設備、元器件等在使用前均需經(jīng)過檢校，合格后方可使用。 各監(jiān)測項目在監(jiān)測過程中必須嚴格遵守相應的實施細則。 量測數(shù)據(jù)均要經(jīng)現(xiàn)場檢查，室內(nèi)兩級復核后方可上報。 量測數(shù)據(jù)的存儲、計算、管理均采用計算機系統(tǒng)進行。 各量測項目從設備的管理、使用及資料的整理均設專人負責。 針對施工各關鍵問題及早開展相應的QC小組活動，及時分析、反饋信息，指導施工。 (2)、取得各種監(jiān)測資料后，需及時進行處理，剔除和識別各種粗大、偶然和系統(tǒng)誤差，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性和完整性，對監(jiān)控量測資料整理和初步定性分析。 數(shù)據(jù)整理 把原始數(shù)據(jù)通過一定的方法，如按大小的排序用

16、頻率分布的形式把一組數(shù)據(jù)分布情況顯示出來，進行數(shù)據(jù)的數(shù)字特征值計算，離群數(shù)據(jù)的取舍。 插值法 在實測數(shù)據(jù)基礎上，采用函數(shù)近似方法，求得符合測量規(guī)律而又未實測到的數(shù)據(jù)。 采用統(tǒng)計分析方法對監(jiān)測結果進行回歸分析 尋找一種能夠較好反映監(jiān)測數(shù)據(jù)變化規(guī)律和趨勢的函數(shù)關系式，對下一階段的監(jiān)測物理量進行預測，防患于未然。如預測最終位移值，預測結構物的安全性，并據(jù)此 確定工程技術措施等。因此，對每一測點的監(jiān)測結果要根據(jù)管理基準和位移變化速率(mm/d)等綜合判斷結構和建筑物的安全狀況，并編寫日報、周報、月報、年報匯總報表，及時反饋指導施工，調(diào)整施工參數(shù)，達到安全、快速、高效施工之目的。 (3)、信息處理與反饋： 取得監(jiān)測數(shù)據(jù)后，及時進行整理和校對。施工監(jiān)控量測的各類數(shù)據(jù)均應及時繪制成時態(tài)曲線，同時注明開挖方法和施工工序及開挖面距監(jiān)測斷面的距離等信息。