地鐵車站明挖基坑監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書

1、  地鐵車站明挖基坑監(jiān)控量測作業(yè)指導(dǎo)書1、監(jiān)測目的（1）、監(jiān)測基坑結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形情況，掌握基坑圍護結(jié)構(gòu)的動態(tài)，驗證基坑支護的設(shè)計效果，保證支護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定的依據(jù)，確定車站主體結(jié)構(gòu)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(xué)性和合理性，用現(xiàn)場實測的結(jié)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的變化規(guī)律，修改或確認(rèn)車站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)。控制地表的下沉，確保地

2、面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(dǎo)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(shè)監(jiān)測測量點可分為控制點和觀測點（或測點）?？刂泣c包括基準(zhǔn)點、工作基點等。各種測量點的選設(shè)及使用，應(yīng)符合下列要求：（1）、基準(zhǔn)點的選設(shè)必須保證點位地基堅實穩(wěn)定、通視條件好、利于標(biāo)石長期保存與觀測?；鶞?zhǔn)點的數(shù)量不少于3個，使用時應(yīng)做穩(wěn)定性檢查或檢驗。（2）、工作基點應(yīng)選設(shè)在靠近觀測目標(biāo)且便于聯(lián)測觀測點的穩(wěn)定或相對穩(wěn)定位置，并應(yīng)滿足下列要求：設(shè)置在地表的工

3、作基點：采用人工挖孔或大鉆孔埋設(shè)法在地表設(shè)置的工作基點，其鋼筋長度不應(yīng)小于3m，直徑為20mm，并作保護；設(shè)置在建筑物上的工作基點：應(yīng)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(shè)置。工作基點直徑不得小于20mm，并作保護。（3）、觀測點選設(shè)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(zhǔn)點和其它工作點對其進行觀測。（4）、定期對基準(zhǔn)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)測頻率表序號監(jiān)測項目位置和監(jiān)測對象儀器監(jiān)測精度量測頻率監(jiān)測項目控制值測點布置備注1圍護結(jié)構(gòu)水平位移圍護結(jié)構(gòu)上端部±1mm開挖及回筑過程中一天兩次30mm沿車站縱向1520m一個2圍

4、護結(jié)構(gòu)變形圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)±1mm開挖過程中一天兩次30mm沿車站縱向2030m一個預(yù)埋測斜管3地面沉降圍護結(jié)構(gòu)周圍土體±1mm圍護結(jié)構(gòu)施工及基坑開挖期間每一天兩次主體結(jié)構(gòu)施工期間每周兩次30mm20m一個4地下水位基坑周圍±1mm圍護結(jié)構(gòu)施工及基坑開挖期間每兩天一次主體結(jié)構(gòu)施工期間每兩天一次車站南北兩側(cè)各5個觀測井5支撐軸力（含支撐變形）支撐端部或中部1/100（ FS ）開挖過程中一天兩次支撐軸力標(biāo)準(zhǔn)值布置依具體情況而定6車站圍護結(jié)構(gòu)邊管線沿管線軸向±1mm兩天一次，直至管線恢復(fù)為止根據(jù)管線部門的要求確定根據(jù)管線部門的要求設(shè)置7圍護結(jié)構(gòu)主筋應(yīng)力圍護結(jié)構(gòu)計算

5、彎矩最大處鋼筋圍護結(jié)構(gòu)施工及基坑開挖期間每天一次，主體結(jié)構(gòu)施工期間每兩天一次滿足規(guī)范要求沿車站縱向1015m一個8主體結(jié)構(gòu)鋼筋應(yīng)力結(jié)構(gòu)底、中、頂板、側(cè)墻受力鋼筋主體結(jié)構(gòu)施工期間每兩天一次滿足規(guī)范要求沿車站縱向1015m一個9建筑物裂縫寬度監(jiān)測基坑周邊建筑物±0.05mm兩天1次，直至基坑完工為止每天發(fā)展不超過0.1mm每條裂縫不少于2組測點注：各監(jiān)測項目警戒值為監(jiān)測控制值的0.8倍。5、監(jiān)測方法（1）、工程建筑物變形監(jiān)測基礎(chǔ)沉降監(jiān)測a監(jiān)測前在便于監(jiān)測高度處布設(shè)監(jiān)測點，每個基礎(chǔ)角點均布設(shè)監(jiān)測點，且滿足1520m的間距要求。監(jiān)測點均用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

6、各監(jiān)測點作好編號，并作好標(biāo)記與保護，以防外力破壞監(jiān)測點，影響監(jiān)測結(jié)果的真實性。b考慮到從設(shè)計院提供的水準(zhǔn)點引測，測量路線過長，轉(zhuǎn)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(zhǔn)基點（三個以上），而且選定的準(zhǔn)基點應(yīng)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(zhuǎn)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(zhǔn)儀和銦鋼尺按二級水準(zhǔn)測量進行沉降初始值測量，測定初始讀數(shù)時應(yīng)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基坑開挖過程中按圍護結(jié)構(gòu)施工中1次/天、開挖過程2次/天、主體施工2次/周的頻率

7、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(dāng)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(chǔ)的沉降量和時態(tài)曲線的走向，以提前作好應(yīng)對措施。在對建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測過程中，應(yīng)隨時注意其累計變形量，當(dāng)累計沉降量與允許沉量靠近并預(yù)計累計沉降量還有上升可能時，應(yīng)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)測精度，應(yīng)按照同一個水準(zhǔn)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(yīng)采用同一條監(jiān)

8、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(biāo)記號和混凝土埋設(shè)，并保證點位穩(wěn)定，作好相應(yīng)記錄與編號。因建筑物傾斜監(jiān)測先應(yīng)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(biāo)（X0，Y0），再測定開挖過程中變形后坐標(biāo)（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(zhǔn)測量測出建筑物沉降監(jiān)測點的沉降值，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

9、差異沉降。建筑物的變形監(jiān)測應(yīng)按圍護結(jié)構(gòu)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(cè)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(chǔ)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(shè)，按1520米間距布置，具體布置位置按監(jiān)測平面圖為準(zhǔn)。監(jiān)測點均按如下方法布設(shè)：在需布設(shè)區(qū)域挖4050cm深土坑，用混凝土埋設(shè)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(biāo)點的保護。周邊管線變形監(jiān)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(yīng)標(biāo)記與記錄，用精密水準(zhǔn)儀測定好初始始值后，

10、圍護結(jié)構(gòu)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(yīng)作出報警處理。監(jiān)測點埋設(shè)如圖管線監(jiān)測點布置(3)、圍護結(jié)構(gòu)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(shè)監(jiān)測點墻體時，應(yīng)于墻頂施工完畢前將監(jiān)測目標(biāo)按圖7-3埋入墻頂，使監(jiān)測目標(biāo)能很好地與墻體結(jié)合，并應(yīng)保護，等墻體達致設(shè)計強度的50%之后，立即對墻體進行初始值的測定，

11、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(jié)構(gòu)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(shè)置A、B兩個標(biāo)志點，其中一個設(shè)于在地面處做為置鏡點，另一個設(shè)于高處作為后視點用視準(zhǔn)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(cè)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(shè)示意a埋設(shè)時將測斜管在現(xiàn)場組裝后綁扎固定在墻體鋼筋籠上，綁扎時應(yīng)要使測斜管上下節(jié)的同一導(dǎo)槽銜接順暢，避免導(dǎo)管的縱向旋轉(zhuǎn)。另外應(yīng)將一對導(dǎo)槽方向平行主基坑法線。b測斜管在隨鋼筋

12、下放前，應(yīng)將管底底蓋封嚴(yán)封實，并在管內(nèi)注滿清水，以防止測斜管在澆灌混凝土?xí)r上浮，并防止水泥漿滲入管內(nèi)。測斜管應(yīng)安放在靠近土體一側(cè)。c基坑開挖前，應(yīng)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(dǎo)槽上下滑行一遍，待檢查導(dǎo)槽正常后，將測頭緩慢滑行至管底，再測定。d應(yīng)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0.5m。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(zhuǎn)180度滑入同一對導(dǎo)槽中至管底，每往上提升0.5m讀一次數(shù)，并作好記錄，

13、在操作正常情況下，兩次讀數(shù)應(yīng)為符號相反，數(shù)值一致。按上方法連續(xù)測量三次，在結(jié)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(yīng)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(dāng)次時間段位移變形值。根據(jù)監(jiān)測結(jié)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(gòu)件，其內(nèi)力通常是在鋼筋混凝土中埋設(shè)鋼筋計，通過測定構(gòu)件受力鋼筋的應(yīng)力，然后根據(jù)鋼筋與混凝土共同工作、變形協(xié)調(diào)條件計算得到。當(dāng)鋼筋籠綁扎完畢后，將鋼筋計串聯(lián)焊接到受力主筋的預(yù)留位置上，并將導(dǎo)線編號后綁扎在鋼筋籠上導(dǎo)出地表，從傳感器引出的測量導(dǎo)線應(yīng)留有足夠的長度，中間不宜有接頭。鋼筋籠下

14、沉前應(yīng)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(yīng)力計算：彎矩計算：Mc=Ec (1-2)/d Ic/EsMc-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(yīng)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               &

15、#160;         McMfy 鋼筋抗壓強度設(shè)計值        M-結(jié)構(gòu)彎矩設(shè)計值b支撐軸力監(jiān)測對于鋼筋支撐桿件采用鋼筋應(yīng)變計直接監(jiān)測支撐軸力，通過監(jiān)測頻率換算出相應(yīng)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-f02Nc -相應(yīng)的軸力計的監(jiān)測軸力        K-軸力計常數(shù)f0-軸力計埋設(shè)后初始自振頻率  

16、     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(shè)水位觀測井，將水位管預(yù)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(zhǔn)測量方法測出孔口標(biāo)高，從而確定水位標(biāo)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(zhǔn)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(jié)束。水位井口設(shè)必要的保護裝置，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

17、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(yán)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(guān)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(yīng)的測點埋設(shè)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(shè)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

18、監(jiān)測過程中必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的實施細(xì)則。量測數(shù)據(jù)均要經(jīng)現(xiàn)場檢查，室內(nèi)兩級復(fù)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(shè)備的管理、使用及資料的整理均設(shè)專人負(fù)責(zé)。針對施工各關(guān)鍵問題及早開展相應(yīng)的QC小組活動，及時分析、反饋信息，指導(dǎo)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(chǔ)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(jié)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(guān)系式，對下一階段的監(jiān)測物理量進行預(yù)測，防患于未然。如預(yù)測最終位移值，預(yù)測結(jié)構(gòu)物的安全性，并據(jù)此確定工程技術(shù)措施等。因此，對每一測點的監(jiān)測結(jié)果要根據(jù)管理基準(zhǔn)和位移變化速率(mm/d)等綜合判斷結(jié)構(gòu)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(dǎo)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