施工監(jiān)測方案

江西洪城水業(yè)南昌城北水廠隧道工程（始發(fā)井、接收井，棧橋）監(jiān)控量測方案編制：____________審核：____________北京天地華成鐵道工程技術有限公司2013年07月目 錄1.編制依據(jù) 22．工程概況 22.1 工程地質(zhì)條件 22.1.1 地形地貌 22.1.2 水文地質(zhì) 32.2周邊環(huán)境 33．監(jiān)測的目 34．監(jiān)測項目及測點布置 45.監(jiān)測控制標準及監(jiān)測頻率 46．監(jiān)測方法 66．1地表沉降監(jiān)測 66．2構筑物（棧橋樁體）沉降 76．3圍護結構頂水平位移 76．4圍護結構頂沉降 86．5基坑收斂 86．6支撐軸力、拉桿軸力 97．信息化施工管理程序 107．1施工監(jiān)測反饋程序 107．2監(jiān)測數(shù)據(jù)分析 117．3提交的監(jiān)測成果 127．4監(jiān)控量測保證措施 127．5現(xiàn)場巡視 138 突發(fā)情況下的監(jiān)測應急措施 139．現(xiàn)場設備情況 1410．附件（監(jiān)測點位圖） 14編制依據(jù)本實施大綱主要依據(jù)以下規(guī)范標準和文件編制：《城市軌道交通工程測量規(guī)范》GB50308-2008《工程測量規(guī)范》GB50026-2007《城市測量規(guī)范》GJJ13-99《新建鐵路工程測量規(guī)范》TB10101-99《國家一、二等水準測量規(guī)范》GB12897-2006《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》GB50299-2003《建筑變形測量規(guī)程》JGJ8-2007《城市地下水動態(tài)觀測規(guī)程》CJJ/T76-98《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-99《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》GB50497-2009委托方提供相關圖紙及資料2．工程概況本工程為江西省南昌市城北水廠，始于贛江西岸的防洪大堤下穿贛江后終止于贛江東岸的取水泵房沉井。為了滿足施工需求，需建設施工棧橋連接西岸防洪大堤與盾構始發(fā)井，施工棧橋采用鉆孔灌注樁基礎，盾構始發(fā)井采用止水帷幕和鉆孔灌注樁的圍護結構形式，明挖施工，接收井采用沉井和礦山法施工。2.1 工程地質(zhì)條件2.1.1地形地貌本工程區(qū)域地面較平坦，地面標高 18～25m，屬贛江沖積平原地貌單元。地貌單元為贛江沖積平原一級階地與河漫灘交界地帶，河漫灘及贛江河道。后經(jīng)回填改造成現(xiàn)有地貌。河流東岸為富大有堤，堤頂面高程約25.5m,堤頂寬約35.0m，堤底寬40m,防洪堤迎水面為塊石護坡。堤防外側(cè)地勢較平坦，地面高程在20.0~23.0m左右。西岸防洪堤頂面高程約 23.0m，堤外側(cè)為紅谷灘開發(fā)區(qū)，地勢較平緩，地面高程約在 19m左右。2.1.2水文地質(zhì)2.1.2.1 地表水場區(qū)地表水主要為贛江及池塘，目前地表水位高程約為 15.50～19.60m之間。2.1.2.2 地下水根據(jù)地下水含水空間介質(zhì)和水理、水動力特征及賦存條件，擬建工程沿線按地下水類型可分為上層滯水、松散巖類孔隙水、紅色碎屑巖類裂隙溶隙水三種類型。根據(jù)勘測報告，場地地下水對混凝土結構及鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有微腐蝕性，地表水（贛江）對混凝土結構具有弱腐蝕性，對鋼筋混凝土中的鋼筋具有微腐蝕性。2.2周邊環(huán)境施工區(qū)域周邊無大型建筑物，地形空曠。3．監(jiān)測的目監(jiān)控量測及信息化施工技術是地下工程施工方法的重要組成部分，是監(jiān)控工程周圍巖土體與結構穩(wěn)定性的重要手段。通過利用位移及應力的監(jiān)控測試信息，分析權衡施工方法的效果，并據(jù)此進行調(diào)整施工的方法，是動態(tài)的信息化設計和施工的重要工作內(nèi)容。因此，在深基坑施工過程中，只有對基坑支護結構、基坑周圍的土體進行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測，才能對基坑工程的安全性和周圍的土體的變化情況有全面了解，以確保工程的順利進行，在出現(xiàn)異常情況時及時反饋，并采用必要的應急措施。這也是動態(tài)信息化設計和施工的重要工作內(nèi)容。所以為確保本工程結構及周邊環(huán)境的安全，在施工全過程必須全面、系統(tǒng)的進行監(jiān)測工作。監(jiān)測的目的及意義主要有以下幾方面：1）施工過程中對周圍房屋及構筑物沉降和傾斜監(jiān)測及地面、管線沉降監(jiān)測確保周圍房屋、構筑物及管線在施工過程中的安全，以及行車路面的車輛安全運行。2）通過監(jiān)控量測了解隧道支護結構在施工過程中受力的動態(tài)變化，明確工程施工對周邊土體的影響程度及可能產(chǎn)生失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)。3）通過監(jiān)控量測，收集數(shù)據(jù)，為以后的工程設計、施工及規(guī)范修改提供參考和積累經(jīng)驗，并可以和計算結果比較，完善計算理論。4．監(jiān)測項目及測點布置監(jiān)控量測的項目主要根據(jù)工程的重要及難易程度、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、圍護結構形式、基坑深度、施工方法、經(jīng)濟情況、工程周邊環(huán)境等綜合而定。施工前做好場地現(xiàn)狀的仔細調(diào)查和記錄、拍照、錄像等，設置變形觀測點并測得初始數(shù)據(jù)。根據(jù)該標段的實際情況，現(xiàn)場監(jiān)控量測項目有：圍護結構的水平位移及變形、地表及管線沉降、地下水位監(jiān)測、支撐軸力監(jiān)測、建筑物（構筑物）沉降及傾斜監(jiān)測等。監(jiān)測控制標準及監(jiān)測頻率5.1 監(jiān)測控制標準在信息化施工中，監(jiān)測后應及時對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整理分析，判斷其穩(wěn)定性，并及時反饋到施工中去指導施工。根據(jù)以往經(jīng)驗以《鐵路隧道噴錨構筑法技術規(guī)則》（TBJ108-92）的Ⅲ級管理制度作為監(jiān)測管理方式（表1）。表1 監(jiān)測管理表管理等級管理位移施工狀態(tài)ⅢU0＜Un/3可正常施工ⅡUn/3≤U0≤Un2/3應注意，并加強監(jiān)測ⅠU0＞Un2/3應采取加強支護等措施表中：U0——實測位移（壓力）值Un——允許位移（壓力）值Un——允許位移值Un的取值，也就是監(jiān)測控制標準。根據(jù)以往類似工程經(jīng)驗、有關規(guī)范規(guī)定的要求，提出控制基準見表2。表2始發(fā)井監(jiān)測控制標準表序控制值備注日變化速率監(jiān)測項目名稱號1 墻頂水平位移 10mm 設計值 ≤2mm2墻頂沉降25mm規(guī)范≤3mm3地表沉降29mm設計值≤2mm4支撐軸力監(jiān)測支撐軸力標準的80%設計值5基坑收斂30mm規(guī)范≤3mm表3接收井監(jiān)測控制標準表序監(jiān)測項目名稱控制值備注日變化速率號1地表沉降30mm設計值≤2mm2拉桿軸力監(jiān)測設計承載力的70%設計值3基坑收斂20mm設計值≤2mm表4棧橋監(jiān)測控制標準表序監(jiān)測項目名稱控制值備注日變化速率號1樁體沉降20mm規(guī)范≤3mm根據(jù)上述監(jiān)測管理基準，可選擇監(jiān)測頻率：一般在Ⅲ級管理階段監(jiān)測頻率可適當放大一些；在Ⅱ級管理階段則應注意加密監(jiān)測次數(shù)；在Ⅰ級管理階則應密切關注，加強監(jiān)測，監(jiān)測頻率可達到 1～2次/天或更多。5.2 監(jiān)測頻率根據(jù)招標文件、設計文件以及相關規(guī)范，結合我單位地鐵工程中的施工及監(jiān)測經(jīng)驗，確定監(jiān)測內(nèi)容如下：基坑監(jiān)測項目表序監(jiān)測項目監(jiān)測儀器監(jiān)測頻率號1地表沉降精密水準儀，銦鋼尺等2建（構）筑物沉降精密水準儀，銦鋼尺等基坑開挖區(qū)域1次/1天；3圍護結構頂水平位移經(jīng)緯儀，鋼尺主體結構施工底板澆筑大于7d時1次/3天；中板澆筑大于4圍護結構頂沉降精密水準儀，銦鋼尺7d時1次/7天直至封頂。5基坑收斂鋼尺收斂計6軸力，拉力軸力計，頻率接受儀支護每次開挖后對開挖面進行觀測，如發(fā)現(xiàn)異常應立即進行處理；對已施工的區(qū)段每天至狀態(tài)少觀察一次，發(fā)現(xiàn)結構開裂、突出等異常應立即采取應急措施。觀測注：可根據(jù)施工條件和沉降情況增加或減少觀測次數(shù)，隨時將監(jiān)測信息報告給施工人員。6．監(jiān)測方法6．1地表沉降監(jiān)測（1）監(jiān)測目的主要是測定縱、橫沉降槽曲線及最大沉降坡度、最小曲率半徑和沉降速率等，可按Peck公式，預測施工引起的地面沉降槽曲線；以達到控制沉降的最優(yōu)效果。60（2）測量儀器60精密水準儀，銦鋼尺等。（3）測量實施①基點埋設方法基點埋設方法示意圖基點應埋設在沉降影響范圍以外的穩(wěn)定區(qū)域，并且應埋設在視野開闊、通視條件較好的地方；基點數(shù)量根據(jù)需要埋設，基點要牢固可靠，如圖4所示。②沉降測點埋設沉降測點埋設，用沖擊鉆在地表鉆孔，然后放入長200～300mm，直徑20～30mm的圓頭鋼筋，四周用水泥砂漿填實。③測量方法觀測方法采用精密水準測量方法?；c和附近水準點聯(lián)測取得初始高程。觀測時各項限差宜嚴格控制，每測點讀數(shù)高差不宜超過0.3mm，對不在水準路線上的觀測點，一個測站不宜超過3個，如超過時，應重讀后視點讀數(shù)，以作核對。首次觀測應對測點進行連續(xù)兩次觀測，兩次高程之差應小于±1.0mm，取平均值作為初始值。④沉降計算求得各點高程。施工前，由基點通過水準測量測出沉降測點的初始高程H0，在施工過程中測出的高程為Hn。則高差△Ｈ＝Hn－H0即為沉降值。⑤數(shù)據(jù)分析與處理1）時間位移曲線散點圖和距離位移曲線散點圖，根據(jù)沉降規(guī)律判斷圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和施工措施的有效性。2）當位移——時間曲線趨于平緩時，可選取合適的函數(shù)進行回歸分析。預測最大沉降量。3）作橫斷面和縱斷面沉降槽曲線，判斷施工影響范圍、最大沉降坡度、最小曲率半徑、土體體積損失等。6．2構筑物（棧橋樁體）沉降（1）監(jiān)測目的在建筑物周圍設置測點，據(jù)以判定建筑物的安全性，以及采用的工程保護措施的可靠性。（2）監(jiān)測儀器精密水準儀，銦鋼尺等。（3）監(jiān)測實施①測點埋設在地表下沉的縱向和橫向影響范圍內(nèi)的建筑物應進行建筑物下沉監(jiān)測?；c的埋設同地表隆陷觀測。墻體水泥砂漿mc520cm沉降測點圖5 建筑物沉降測點示意圖沉降測點埋設，用沖擊鉆在建筑物的基礎或墻上鉆孔，然后放入長直徑200～300mm，20～30mm的半圓頭彎曲鋼筋，四周用水泥砂漿填實。測點的埋設高度應方便觀測，對測點應采取保護措施，避免在施工過程中受到破壞。測點的布設如圖 5示。②觀測方法：地表沉降觀測同。6．3圍護結構頂水平位移（1）監(jiān)測目的觀測和掌握圍護結構樁頂水平位移，確保圍護結構的安全。（2）監(jiān)測儀器電子經(jīng)緯儀（3）監(jiān)測實施①測點埋設沿圍護結構冠梁縱向布置，基點、測點的埋設。②觀測方法：采用小角度法和視準線法進行觀測。③數(shù)據(jù)分析與處理繪制時間——位移曲線散點圖，據(jù)以判定施工措施的有效性。位移——時間曲線趨于平緩時，可選取合適的函數(shù)進行回歸分析，預測樁頂水平位移最終值，并及時采取保證施工安全的對策。6．4圍護結構頂沉降（1）監(jiān)測目的①及時了解圍護結構的沉降情況，必要時調(diào)整基坑開挖順序和速度，確?；雍椭車h(huán)境的安全；②驗算支護結構的變形量；（2）監(jiān)測儀器精密水準儀，銦鋼尺。（3）監(jiān)測實施①測點埋設將監(jiān)測點埋設在設計位置，監(jiān)測點頂端加工成半圓球形。②量測與計算同地表沉降。③數(shù)據(jù)處理與分析繪制沉降—時間變化曲線圖，據(jù)此分析圍護結構的安全性。6．5基坑收斂（1）監(jiān)測目的了解基坑開挖過程中，圍護結構不同深度的水平變形情況。（2）監(jiān)測儀器收斂計（3）監(jiān)測實施測點埋設安裝測點時，在被測結構面用鑿巖機或人工鉆孔然后安裝測點使測點固定牢靠，盡量使兩測點軸線在基線方向上并使銷孔軸線處于垂直位置，待穩(wěn)固后即可進行量測。收斂值計算初次量測在鋼尺上選擇一個適當孔位，將鋼尺套在尺架的固定螺桿上?？孜坏倪x擇應能使得鋼尺張緊時塊能與百分表（或數(shù)顯表）頂端接觸且讀數(shù)在0～25mm的范圍內(nèi)。擰緊鋼尺壓緊螺帽，并記下鋼尺孔位讀數(shù)。再次量測，按前次鋼尺孔位，將鋼尺在支架的固定螺桿上，按上述相同程序操作，測得觀測值Rn。按下式計算凈空變化值：Un=Rn-Rn-1Un－第n次量測的凈空變形值Rn－第n次量測時的觀測值Rn-1－第n-1次量測時的觀測值數(shù)據(jù)的分析與處理：首先作出時間-位移及距離-位移散點圖，對各量測斷面內(nèi)的測線進行回歸分析，并用收斂量測結果判斷隧道的穩(wěn)定性。如果收斂值過大，應改善周圍巖體或土體的穩(wěn)定性，改變開挖方法或改變鑿巖爆破參數(shù)及一次爆破的規(guī)模，盡量減小開挖對周圍巖（土）體的擾動；加強支護；或采取以上幾種方法進行綜合處理，以確保其收斂值在規(guī)范允許的范圍內(nèi)層壓力。6．6支撐軸力、拉桿軸力（1）監(jiān)測目的了解基坑開挖過程中支撐的水平受力情況，以便隨時調(diào)整支撐軸力，確保支護結構穩(wěn)定。（2）監(jiān)測儀器 出線口軸力計VW-1數(shù)字頻率儀，鋼支鋼撐管支反撐力計，鋼筋計（3）鋼支撐監(jiān)測實施應變計基座焊支架接在支撐表面鋼管支撐(b)軸力計的安裝鋼筋軸力計埋設示意圖①測點埋設將鋼支撐反力計布置在支撐的端頭并固定，在擬安裝軸力計位置焊接加強墊板，安裝工程必須注意軸力計和鋼支撐軸線在一直線上，以方便施工和測量。②量測與計算每次所測得的反力計的頻率可根據(jù)鋼支撐反力計的頻率 -軸力標定曲線來直接換算出相應的軸力值。（4）拉桿軸力監(jiān)測實施①測點埋設測點布設時在拉桿中部的鋼筋應測部位截去一部分鋼筋，把鋼弦式鋼筋計再焊接在原部位，代替截去的一部分，確保焊接牢固②數(shù)據(jù)計算每次所測得的頻率可根據(jù)鋼筋計的頻率 -應變標定曲線來直接換算出相應的內(nèi)力值。7．信息化施工管理程序7．1施工監(jiān)測反饋程序主要以日報表的形式進行施工期間的反饋工作。施工期間有特殊情況時，將以階段小結形式進行及時反饋。日報表：在取得監(jiān)測數(shù)據(jù)后，要及時對原始數(shù)據(jù)進行計算，對測點數(shù)據(jù)變化較大者，應組織人員進行復測，并查看測點的可靠性，觀察測點施工附近情況，確認所取得數(shù)據(jù)的真實性，將所測得數(shù)據(jù)輸入計算機，由相關軟件自動計算得出，并生成相應的日報表上報相關部門，以指導施工。工程結束后，將根據(jù)業(yè)主要求，提供一份完善的施工期間監(jiān)測總結報告。圖為監(jiān)測信息反饋程序圖。現(xiàn)場施工監(jiān)控量測 監(jiān)測設計 資料調(diào)研量測結果的微機信息處理系統(tǒng)量測結果的綜合處理及反分析監(jiān)測結果的綜合評價報送設計、監(jiān)理單位量測結果的形象化、具體化經(jīng)驗類比結構穩(wěn)定、安全性判理論分析甲方、規(guī)范要求等地層、周圍建筑物等動態(tài)及現(xiàn)狀分析說明、提交修正設計、施工建議反饋設計施工否是否改變設計、施工方法調(diào)整設計參數(shù)、改變施工方法或輔助是施工措施新設計施工方法圖 6-6-11 圖圖 圖 圖圖 圖圖 圖監(jiān)測信息反饋程序圖7．2監(jiān)測數(shù)據(jù)分析監(jiān)測工作進行一段時間或施工某一階段結束后都要對量測結果進行總結和分析，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。尋找一種能夠較好反映數(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)測數(shù)據(jù)進行預測，以預測該測點可能出現(xiàn)的最大位移值和應力值，預測結構和建筑物的安全狀況，評價施工方法，確定工程措施，采用的回歸函數(shù)有：U=Alg（1+t）+BU=t/（A+Bt）-B/tU=AeU=A（e-B/t-e-B/t0）U=Alg[（B+t）/（B+t0）]式中：U－變形值（或應力值）B－回歸系數(shù)t－測點的觀測時間（day）并繪制位移或應力的時態(tài)變化曲線圖，即時態(tài)散點圖，見圖 10。）力應（移基準值位時間（T）圖10 時態(tài)回歸曲線示意圖7．3提交的監(jiān)測成果1）監(jiān)控量測成果圖、表；2）監(jiān)測月報及監(jiān)測總結。7．4監(jiān)控量測保證措施為保證量測數(shù)據(jù)的真實可靠及連續(xù)性，特制定以下各項措施：1）監(jiān)測組與業(yè)主密切配合工作，及時向業(yè)主報告情況和問題，并提供有關切實可靠的數(shù)據(jù)記錄。2）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。3）量測項目人員要相對固定，保證數(shù)據(jù)資料的連續(xù)性。4）量測儀器采用專人使用、專人保養(yǎng)、專人檢校的管理。5）量測設備、元器件等在使用前均應經(jīng)過檢校，合格后方可使用。6）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。7）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。8）量測數(shù)據(jù)的存儲、計