PAGE1262-地鐵車站深基坑監控量測作業指導書1、工程概況1.1工程簡介×××站為地下三層島式車站,有效站臺中心里程為×××+×××，起點里程為×××+×××，終點里程為×××+×××，全長149.0m，標準段外包寬21.8m，站臺寬12.0m，線間距15.0m，采用明挖法施工。圍護結構采用地下連續墻加內支撐。1.2監測的重點根據設計圖紙中有關施工監測部分的內容，結合×××站的地理位置、基坑的開挖深度及車站的設計特點來考慮，我們認為監測重點為監測地下連續墻的水平位移、地表沉降、支撐軸力、地面建筑物沉降傾斜、地面建筑裂縫、地下水位、墻身變形支撐立柱沉降等方面監測。1.3工程地質情況簡介根據地質調查和鉆孔揭露，場區表層分布第四系全新統（Q4），其下依次為全新統沖積層（Q4al）、第四系中更新統沖積層（Q2al），第四系殘積層（Qel），下伏基巖主要為白堊系神皇山組（Ks）紫紅色泥質粉砂巖、偶夾粉砂質泥巖或礫巖。2、目的規范深基坑施工過程中監控量測作業行為，按照設計及規范要求監控測量到位，確保深基坑開挖施工安全受控，制定本作業指導書。3、適應范圍本作業指導書適用于開挖深度30米內，不需要提前進行基坑降水施工，雜填土至中風化泥質粉砂巖無降水條件下的地鐵車站明挖深基坑開挖監控量測施工，。4、編制依據4.1×××軌道交通×××標段合同文件，×××站監控量測設計圖紙、圍護結構設計圖紙；4.2×××站所處的周邊環境、地質條件、工程特點等實際情況；4.3相關量測的規范、標準以及公司之前監控量測施工經驗；4.4通過批復的深基坑施工方案等。5、技術標準及要求5.1本標段×××站主體圍護結構設計圖紙5.2《地下鐵道工程施工及驗收規范》GB50299—1999，2003修訂版；5.3《建筑基坑工程檢測技術規程》GB50497—2009；5.4《建筑變形測量規程》JGJ/T8—97；5.5《城市測量規范》CJJ8—99；5.6《地下鐵道、輕軌交通工程測量規范》GB50308—1999。6、建筑物、管線和其他項目的前期調查6.1臨近建筑物調查方法6.1.1對3倍基坑深度范圍內各建筑（構筑）物的有關材料、狀況和既有的損壞、變形等作詳細的記錄，填寫調查表，并由建筑物業主簽字認可。6.1.2拍攝影響范圍內每棟建筑物的街道正視照片，放大為4×6寸的光面彩色系列照片。6.1.3拍攝影響范圍內建筑物每一處缺陷的詳細照片，并按顯示其位置的示意圖或說明進行順序編排。6.1.4對影響范圍內建筑物的內外構件包括表面修整、維修保養情況進行調查，攝影資料應包括各種缺陷和裂縫、濕斑、抹面脫落和其他損壞。6.1.5對影響范圍內建筑物主要結構的裂縫、開裂和磨損的混凝土、外露和銹蝕的鋼筋等，應進行重點拍攝，并顯示其位置。6.2管線調查結果項目部進入施工現場后，對現場的管線進行摸底調查結果列出。6.3建筑物調查結果項目部進入施工現場后，對深基坑開挖的周邊的建筑物進行摸底調查結果列出。6.4其他調查項目6.4.1降雨量：從有關部門收集有關資料，總結該區域每年、每季度降雨量的分布情況。6.4.2溫度：測量施工區域內地下溫度、地表溫度、監測點附近的溫度調查，并進行統計。6.4.3人流量、車流量：調查高峰期及不同時段道路上車流量和行人數量。在調查期間，同時對所有項目的資料進行收集、測量、統計，并綜合存入監測管理系統，以便給后續監測、施工提供可靠的資料。6.4.4天氣預報：及時與當地氣象部門取的聯系，以取得科學，準時的氣象資料，指導施工。7、施工監控測量7.1監測目的和范圍7.1.1為了實施對施工過程的動態控制，掌握地層與圍結構體系狀態，及施工對既有建（構）筑物的影響，必須進行現場監控量測。通過對量測數據的整理和分析，及時確定相應的施工措施，確保施工過程和既有建筑的安全。在地鐵施工期間，并對可能發生的危險及環境安全隱患或事故提供及時、準確的預報，提前采取預防措施，避免事故的發生。7.1.2通過對監測信息的分析，指導后續工程的施工。7.1.3為今后類似工程的建設提供經驗。7.1.4根據設計圖紙中有關施工監測部分的要求，結合車站的地理位置、基坑的開挖深度及車站結構形式的特點，根據設計要求確定監測重點為地下連續墻的水平位移、地表沉降、支撐軸力、地面建筑物沉降傾斜、地面建筑裂縫、地下水位、墻身變形、支撐立柱沉降等方面監測。施工中在保證施工安全、施工質量的前提下確保附近建筑物及不能遷移的地下管線正常使用。7.2監測組織與程序建立專業監測小組，以項目總工程師為直接領導，由具備豐富施工經驗、監測經驗及分析能力的工程技術人員組成。負責監測方案的制定、監測器具的埋設和調試、監測數據的收集、整理和分析，并采用先進可靠的計算軟件，快速、及時、準確的反饋信息，指導施工。同時與預測的數據進行對照，有利于及時發現異常，及早采取措施。7.3監測項目及使用儀器為確保施工期間結構及建筑物的穩定和安全，結合車站和區間地形地質條件、支護類型、施工方法等特點，確定監測項目和使用的監測儀器。車站監測項目主要包括：1、地下連續墻的水平位移；2、地表沉降；3、支撐軸力；4、地面建筑物沉降傾斜；5、地面建筑物裂縫；6、地下水位；7、墻身變形；8、支撐立柱沉降。具體監測項目及使用儀器見表7.3-1，表7.3-2如下：7.3-1監測項目數量匯總表序號監測項目方法及儀器測點布置量測頻率量測精度監測項目報警值必測項目1地下連續墻水平位移全站儀共約布設20個點，測點平均間距20米基坑開挖期間1次/天，基本穩定后1次/2天1.0mm見預警值參照表2地表沉降水準儀圍護結構周邊土體基坑開挖期間1次/天，基本穩定后1次/3天1.0mm3支撐軸力軸力計每層布置12個斷面，共計60個1次/天≤0.5/100(F.s)4地面建筑物沉降傾斜全站儀水準儀3倍基坑深度范圍內、每建筑物布置不小于3點1次/15天1.0mm5地面建筑裂縫裂縫測量儀、游標卡尺3倍基坑深度范圍內、每建筑物布置不小于3點基坑開挖期間1次/2天，基本穩定后1次/5天0.5mm6地下水位水位管水位儀測孔平均間距40米降水期間1次/2天5．0mm7墻身變形測斜管、測斜儀共布設20個點基坑開挖期間1次/天，基本穩定后1次/3天1.0mm8支撐立柱沉降水準儀不少于立柱沉降的20%開挖前期1次/2天1.0mm7.3-2施工監測儀器匯總表類別設備、儀器名稱單位數量備注監測儀器全站儀套1與測量組共用電子水準儀套1與測量組共用鋼卷尺（3m/5m/30m）把2/2/1與測量組共用銦鋼尺把2與測量組共用計算機臺1軸力測量儀、軸力計臺2/60裂縫測量儀、游標卡尺臺/把1/4水位管、水位儀臺20/1測斜儀臺17.4監測組主要人員組成監測組人員主要由項目部派出參加過業主組織的關于監測培訓學習的人員擔任組長和副組長，其他組員亦由項目部施工經驗較豐富的技術人員組成。人員組成見表7.4-1。表7.4-1監測組主要人員配置表序號姓名職稱擬任職務1×××工程師組長2×××測工組員3×××技術員組員4×××技術員組員5×××技術員組員7.5車站施工監測布置、控制網的布設以及相應工藝流程7.5.1監測點布置原則7.5.1.1按監測方案在現場布設測點，當實際地形不允許時，可在靠近設計測點位置布設測點，以能達到監測目的為原則。7.5.1.2為驗證設計參數而設的測點布置在設計最不利位置和斷面，為指導施工而設的測點布置在相同工況下最先施工部位，其目的是為了及時反饋信息，以修改設計和指導施工。7.5.1.3地表變形測點的位置既要考慮反應對象的變形特征，又要便于采用儀器進行觀測，還要有利于測點的保護。7.5.1.4深埋測點（結構變形測點等）不能影響和妨礙結構的正常受力，不能削弱結構的剛度和強度。7.5.1.5各類監測測點的布置在時間和空間上有機結合，力求同一監測部位能同時反映不同的物理變化量，以便找出其內在的聯系和變化規律。7.5.1.6監測點的埋設應提前一定的時間，并及早進行初始狀態的量測。7.5.1.7監測點在施工過程中一旦破壞，盡快在原來位置或盡量靠近原來位置補設測點，以保證該測點觀測數據的連續性。圖7.5-1車站施工監測施工工藝流程7.5.2監測控制網的布置。高程起算點的布設2倍基坑深度以外便于重復測量，并且要通視良好、穩固、能夠永久保存的地方或建筑物上，該項目布設4個高程控制點作為沉降觀測的基準點。以×××站地鐵車站工程高程點數據為起算依據，按二等水準觀測方法進行施測，構成附合水準路線。閉合差小于±4.0mm（L為水準路線長度，km），基準點在建筑施工過程中宜1~2個月復測一次，點位穩定后每季度或半年復測一次。8、監測手段及方法8.1地表沉降8.1.1監測方法：主要監測基坑開挖引起的地表變形情況。監測方法是在地表埋設測點，用高精度水準儀進行下沉的量測。根據量測結果進行回歸分析，判斷基坑開挖對地表沉降的影響。8.1.2測點布置原則：測點布置在地面上，距基坑邊2.5米的位置，相鄰兩組測點間距20m8.1.3監測頻率：基基坑開挖期間1次/天，基本穩定后1次/3天。8.1.4監測精度：±1mm。8.1.5相應對策：當地表沉降速度過大，加快監測頻率，必要時，停工檢查原因，采用加強支撐和加固地層的措施保證施工安全。地表沉降觀測地表沉降觀測點地表沉降觀測點8.2地面建筑裂縫8.2.1監測方法：在裂縫的兩邊分別固定兩個鋼釘，同時測量出兩個鋼釘的初始坐標并計算出距離，在以后監測過程中，通過與初始數據的對比判斷出裂縫是否增加，也可通過裂縫測量儀直接測量。8.2.2測點布置原則：3倍基坑深度范圍內的建筑物，每個建筑物上布設不少于3個。8.2.3監測儀器：裂縫測量儀、游標卡尺.8.2.4監測對象：周邊建筑物。8.2.5監測頻率：基坑開挖期間1次/2天，基本穩定后1次/5天。8.2.6監測精度：±0.5mm8.2.7相應措施：當地面建筑出現裂縫時，我們將加密觀測，同時加密鋼支撐，加大監測頻率。當超過最大控制值時，立即停止施工，組織專家對施工工藝和設計進行改革，并采取有效措施進行加固。8.3地下連續墻水平位移8.3.1監測方法：在圍護結構頂部沿車站每20m用Φ25手鉆機打眼，埋入Φ25鋼筋頭，鋼筋頭露圍護結構部分打磨成光滑的圓形，并且在上面刻上“十”8.3.2測點布置原則：水平位移在圍護結構頂部沿車站軸向平均20米設置一測點。8.3.3監測儀器：全站儀8.3.4監測頻率：基坑開挖期間1次/天，基本穩定后1次/2天8.3.5監測精度：±1mm。8.3.6相應措施：當圍護結構的水平位移及沉降超過警戒值時（預警值為基坑開挖深度的2‰，控制值為基坑開挖深度的2.5‰），通知有關部門，加大監測頻率，組織有關技術人員分析施工因素，調整鋼支撐參數，或同時采用地層加固措施，確保圍護結構穩定；當超過最大控制值時，停止施工，組織專家對施工工藝進行改革，并采取有效措施，等圍護結構得到穩定后在重新開工。8.4支撐軸力8.4.1監測方法：車站基坑開挖共設置了一道混凝土支撐，四道鋼支撐，由于長沙地區夏季和冬季溫差較大，溫度的變化對鋼支撐的受力必然產生一定的影響。監測過程中采用軸力測量儀進行量測。軸力計埋設時軸力計的尾翼與鋼支撐端部焊接牢固，另一端與連續墻緊密相貼，當有空隙時用厚鋼板塞緊。把軸力計的導線引到路面上，便于觀測。軸力計安裝好后軸力測量儀讀取初始數據，在以后的監測過程中通過與初始數據的對比，判斷鋼支撐的受力情況。8.4.2測點布置原則：測點布置在支撐的端部，每層支撐設12個斷面，共計60個。8.4.3監測頻率：1次/天。8.4.4監測精度：≤0.5/100（F.S）。8.4.5相應對策：根據量測結果分析鋼支撐的受力情況，確定是否調整鋼支撐的參數。當鋼支撐受力超過設計要求時，加密鋼支撐，保證施工的安全。鋼支撐軸力計電纜線鋼支撐軸力計電纜線鋼支撐軸力計電纜線鋼支撐軸力計測量線鋼支撐軸力計安裝后樣子8.5地面建筑物的沉降傾斜8.5.1監測方法：主要監測建筑物的不均勻沉降，用精密水準儀進行量測，根據測量結果判斷建筑物變形和沉降情況。8.5.2測點布置原則：3倍基坑深度范圍的建筑物均為監測對象，每個建筑物上布設不少于3點。8.5.3監測頻率：降水期間1次/15天。8.5.4監測精度：±1mm8.5.5相應措施：當建筑物的變形接近預警值時，加大監測頻率，再根據情況及時采取加強開挖部分的支撐或加固地層等措施，必要時，對建筑物的基礎采取加固措施。8.6地下水位變化監測8.6.1監測方法：水位標高采用水位儀觀測；水量采用水表進行監測；同時進行水質及水溫監測；孔隙水壓采用孔隙水壓計觀測。8.6.2測點布置原則：沿基坑四周每40m8.6.3監測頻率：降水期間1次/2天。8.6.4監測精度：±5mm8.6.5相應措施：根據地下水位、水壓變化情況，確定基坑開挖是否采取排水或送水措施，保證周圍建筑物不因地下水位變化過大而引起下沉、傾斜。地下水位監測測量8.7墻身變形8.7.1監測方法：將與測斜儀配套的測斜管預先安裝在圍護結構的鋼筋籠上，隨鋼筋籠澆筑在砼中。預埋測斜管時，接頭處用螺絲上緊后，再用膠帶纏緊，防止滲水。管子連接好后，用鐵絲固定在鋼筋籠桁架中心，固定時注意一對測槽與鋼筋籠截面平行，一對與鋼筋籠截面垂直。開挖前量測初始數值，量測時，將測頭放到測斜管底部進行觀測，測頭每提升0.5m，讀一個數據，一直到達測斜管的頂部。把測頭取出旋轉180度重新放入測管底部重復以前的操作，又可得第二組數據。數據處理時，將第一組數據減去第二組（也就是第一次0.5m數據和第二次的0.5m的數據相減依次類推，0.5，1.0，1.5，2.0……），以此來消除平衡伺服加速度計的零偏影響。測斜儀測頭在豎直位置時讀書產生零偏差，理想的零偏差應該是零，但是用測頭時，由于傳感器的偏差，滑輪的磨損或者由于測頭下落中或安裝測管的偏差，底部相碰太厲害造成的沖擊等，通常也會產生一個微小的變化。下次的測斜觀測數據，當與原狀的觀測數據項比較可知測斜管傾斜量的變化所引起的位置變化。傾斜量的變化（Lsinθ）分析的最好方式是通過計算上部滑輪組相對于下部滑輪組間觀測讀數間距（L）的水平偏移（通常滑輪是借于測頭公制的0.5m）。在測斜儀各位置處，各軸的兩組讀數（正測、反測）相減就可得到sinθ，把這個值乘以讀數間距（L）和相應的系數，就得到一個以工程單位輸出的水平偏移。這些偏移與最初的觀測值相比較所積累的偏差形成一條偏移曲線。當把這些遞增的水平偏差累加起來，從測孔底部繪成曲線，結果就是初次觀測的與后來的任一次觀測之間的水平位移變化曲線。代表此觀測期間土體發生的變形，即水平位移。從這個偏移曲線上很容易看出在某個深度正在發生偏移。8.7.2測點布置原則：共布設20個點。8.7.3監測儀器：測斜儀8.7.4監測頻率：基坑開挖期間1次/天，基本穩定后1次/3天8.7.5監測精度：±1mm。8.7.6相應措施：當圍護結構的水平位移及沉降超過警戒值時（預警值為基坑開挖深度的2‰，控制值為基坑開挖深度的2.5‰），通知有關部門，加大監測頻率，組織有關技術人員分析施工因素，調整鋼支撐參數，或同時采用地層加固措施，確保圍護結構穩定；當超過最大控制值時，停止施工，組織專家對施工工藝進行改革，并采取有效措施，等圍護結構得到穩定后在重新開工。測斜儀監測測量8.8支撐立柱沉降8.1.1監測方法：主要監測基坑開挖引起的支撐立柱沉降變形情況。監測方法是在立柱頂部埋設測點，用高精度水準儀進行下沉的量測。根據量測結果進行回歸分析，判斷基坑開挖對地表沉降的影響。8.1.2測點布置原則：不少于設計數量的20%。8.1.3監測頻率：基坑開挖前期1次/2天。8.1.4監測精度：±1mm。8.1.5相應對策：當立柱沉降速度過大，加快監測頻率，必要時，停工檢查原因，采用加強支撐和加固地層的措施保證施工安全。電子水準儀進行沉降監控測量9、監控量測結果的分析反饋隨著施工的進展，監測工作在施工期間穿插進行。為了能夠保證施工的安全性，做到監控能時時指導施工，應及時將處理數據分析反饋。監測結果以電子版形式發給監理及業主。制定報表制度，監控量測資料按照圖表格式進行整理，凡在當天監測得到的數據，應當天處理完畢，并及時反饋給現場的技術人員。采取預警控制法結合變形速率進行安全信息反饋，凡監測數據超過預警值或超過規范時，監測人員應在當天的報表中標注出來，及時向技術主管部門進行匯報。每周將本周的報表進行處理，進行一次匯總，做成成果表進行周報。每次測量后對量測面內的每個量測點分別作回歸分析，求出各自精度最高的回歸方程，并進行相關分析和預測，推算出最終位移（應力）變化規律，并由此判斷施工方法的合理與安全性。對每項量測，總變形量應在允許范圍之內，且不大于預留變形量，否則采取必要措施（如注漿、加密支撐間距等），以減小變形量。10、施工監測的要求10.1建立監測專業組負責測點布設及監測，及時收集、整理各項監測資料，并對資料進行計算分析對比。10.2元器件及有關監測元件和儀器的標定根據監測計劃，在施工前備齊所有的監測元件和儀器，并根據規范進行有關標定工作。10.3測定預警值本項目監測項目預警值見表10.3-1表10.3-1預警值參照表序號量測項目控制標準預警值報警值1地下連續墻水平位移0.25%H18.4mm232地面建筑物沉降+10,-30mm+8,-24mm+10,-30mm建筑物傾斜鋼筋砼3.00%2.40%3.00%磚砌3.50%2.80%3.50%3地表沉降+10,-30mm+8,-24mm+10,-30mm4地下水位坑內外水位＜1.0m800mm累計1000mm:變化速率500mm/d5地面建筑裂縫建筑累計1.5~3mm并持續發展1.2~2.4mm累計1.5~3mm并持續發展地表累計10~15mm并持續發展8~12mm累計10~15mm并持續發展擋墻累計10~15mm并持續發展8~12mm累計10~15mm并持續發展根據監測內容，本站選用圍護結構水平位移及鋼支撐軸力兩項設定預警值，作為施工安全判別的標準，其安全性判別標準見表10.3-2。表10.3-2安全性判別標準位置道數軸力第二道第三道第四道第五道備注東端盾構井計算軸力1197110317391524預加軸力800800800600西端盾構井計算軸力1162168318821193預加軸力8008008006003軸-10軸計算軸力1313202921871340預加軸力80080080060011軸-18軸計算軸力1262151613831004預加軸力80080080060010.3.1圍護結構水平位移容許值：標準段和盾構端頭段30mm10.3.2支撐軸力容許值為支撐軸力設計值，當實測值<0.8*[容許值]時，安全；當實測值=（0.8~1.0）*[容許值]時，注意；當實測值>1.0*[容許值]時，危險。10.3.3當建筑整體傾斜累計值達到2/1000或傾斜速度持續3d大于0.0001H/d（H為建筑承重結構高度）時應報警。10.3.4其他情況報警根據《建筑基坑工程檢測技術規范》GB50497-2009執行，并采取相應措施。10.3.5當安全性為注意時，應加密觀測次數，當安全性為危險時，應每天觀測，并召集設計、施工及監理等單位進行會診，對可能出現的各種情況作出估計和決策，并采取有效措施，不斷完善與優化下一步的設計施工。10.3.6施工和監測的關系。妥善協調好施工和監測的關系，將觀測設備的埋設計劃列入工程施工進度控制計劃中。及時提供工作面，創造條件保證監測埋設工作的正常進行。在施工過程中教育全體施工人員采取切實有效措施，防止一切觀測設備、觀測測點和電纜受到機械和人為的破壞，如有損壞，按監