乌鲁木齐市轨道交通1号国际机场明挖站监测方案（29页）.doc

1、目 录一、编制依据3二、工程概况及监测内容32.1工程概况32.2地质状况42.4监测内容62.5监测指标72.6周边建筑物监测7三、监测结构、仪器、人员安排73.1监测仪器73.2监测人员7四、监测目的和要求84.1监测目的84.2监测要求84.3监测点布设要求如下表：9施工监测测量仪器及材料数目表：9五、墙体或深层土体位移监测105.1仪器设备105.2监测工作原理105.3测斜管安装方法105.4测斜测量步骤11六、水平位移监测1161仪器参数1262平面控制网的布设126.3监测方法1264测量步骤12七、沉降位移监测137.1仪器参数137.2监测点的布设137.3测量方法14八、支

2、撑轴力监测158.1、监测仪器158.2混凝土支撑158.3钢支撑轴力17九、桩内力监测189.1监测仪器189.2仪器结构及工作原理199.3计算方法：199.4埋设与安装20十、侧土压力21十一、监测时间及频率22十二、监测基准网及三个基点布设原则与方法2212.1监测基准网2212.2三个基点布设原则与方法23十三、 监控量测组织管理24十四、 监测信息反馈体系25十五、监测应急措施2715.1当车站出现紧急情况和监测数据超过预警值时，或有下列情形之一的；2715.2根据工程状况现场监测人员因采取如下措施27十六、安全文明监测保障措施28十七、附件国际机场站监测点平面布置图29中铁十五局

3、集团乌鲁木齐市轨道交通1号国际机场明挖站监测方案一、编制依据 建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）； 国家一、二等水准测量规范(GB/T 12897-2006)； 城市轨道交通工程测量规范(GB50308-2008)； 建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50203-2002）； 建筑变形测量规范（JGJ/T 8-2007）； 建筑基坑支护技术规程(DB11/489-2007)； 地铁工程监控量测技术规程(DB11/490-2007)； 地下铁道、轻轨交通工程测量规范(GB50308-2008)； 其它现行国家、当地、行业有关监测规范与规程。二、工程概况及监测内容2.1工程概

4、况国际机场站起讫点桩号：YCK27+146.950YCK27+326.050国际机场站是地铁1号线工程的终点站，同时是与远期5号的换乘车站。车站主体位于地窝堡国际机场T2航站楼南侧前的地面停车场下方，沿东西向布置。车站东侧紧邻进T2航站楼落客平台的高架路;西侧紧邻出T2航站楼落客平台的下匝道;南侧为迎宾路。本站1号线是地下三层侧式车站，与规划的远期5号线分期实施。1号线车站共设置3个乘客出入口，4个紧急疏散出口，1部无障碍电梯，2组风亭（均为高风亭和2组VRV室外机）。1号出入口设在T2航站楼前地面停车场北侧绿化隔离带内，并设3部垂直电梯提升到T2航站楼落客平台；车站无障碍电梯设在停车场南侧绿

5、地内，靠近3号出入口并与3号出入口的地下通道连接。2号出入口从西侧墙出车站主体，地面厅设在车站西侧T3航站楼高架停车场的下方绿地内。3号出入口设在车站东南侧靠近天缘酒店入口的绿地内。3号风亭和VRV室外机均设置于地面停车场东侧绿化隔离带内。4号风亭设置于地面停车场西侧绿化隔离带内。车站1号风亭结合远期5号线设在地面停车场西南角；2号风亭结合远期5号线设在车站东南侧绿地内车站总建筑面积为22683.2，其中1号线总建筑面积为17283.2。车站两端区间均采用区间采用矿山法施工。2.2地质状况1、地层岩性(1) 第四系全新统人工填筑土（Q4ml）广泛覆盖于地表，为人类活动所致，主要为道路和建筑周边

6、回填土。a、-1杂填土（Q4ml）分布于地表，分布不均匀，层厚0.5-4m，其中道路及停车场表层0.5m为混凝土硬化路面。灰黄-灰色，稍密-密实，稍湿-潮湿，以圆砾、卵石为主组成，含少量砖瓦碎屑，生活垃圾及植物根系等，土质不均匀，级配较差。岩土施工工程分级为级普通土。(2)第四系上更新统（Q3)a、-l粉土（Q3al+pl)国际机场站：以层状或呈透镜体形式夹于卵石层中，厚0.5-2.5m，浅黄色，具少量孔隙，土质不均，含卵砾石为25%，湿,中密，岩土施工工程分级为级普通土。b、-9圆砾（Q3al+pl)大地窝堡-国际机场区间：国际机场站：呈层状或呈透镜体状分布于卵石层，深灰色，层厚1-10m。

7、成份以砂岩、灰岩为主，磨圆度较好，多呈浑圆状，粒径组成：2-20mm占40%-55%,20-60mm约15%-25%，大于60mm约10，最大粒径约350mm。余以杂砂砾充填为主。稍湿，中密-密实，一般埋深5m以上为中密，岩土施工工程分级为级普通土，5m以下密实，岩土施工工程分级为级硬土。C、-10卵石（Q3al+pl)大地窝堡-国际机场区间：下伏于人工填土层，为本区间主要地层。深灰色，厚度10-50m，成份以砂岩、灰岩为主，磨圆度较好，浑圆状，粒径组成：2-20mm约20%,20-60mm约45%，大于60mm约15%；余为杂砂砾砂与粉粘粒充填，局部含漂石，最大粒径约110mm。稍湿-潮湿，

8、中密-密实，一般埋深3-5m深度范围间呈中密状，岩土施工工程分级为级硬土；其余呈密实状，岩土施工工程分级为级软石。2、地质构造及地震烈度根据（中国地震动参数区划图1/400万）(GB18306-2001),乌鲁木齐市地震动峰值加速度为0.20g，反应谱特征周期0.40s；根据建筑抗震设计规范（GB500ll-2010）及铁路工程抗震设计规范（GBJ111-2006 2009年版），乌鲁木齐抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第二组。3、水文地质条件(1) 场地地表水线路范围未见地表径流。(2) 地下水类型与特征勘察期间勘探深度40m内未见地下水。(3)各类地层的渗透系数参考地区经验确定。渗透系数

9、，卵石：k=60-80m/d(4) 依据水化学分析报告各种盐含量及岩土工程勘察规范GB50021-2001(2009版）和混凝土耐久性规范进行初步判定：本区间环境作用类别为V-C。2.3针对本工程的监测侧重点分析我标段有几大风险源：(1) 车站基坑东侧进T2航站楼高架桥及下匝道，桥面结构多跨连续梁，跨度为18m,墩柱下是尺寸为4.6m3.6m，埋深2.1m的独立基础，距离车站主体东端头井最近约10.6m，属于一级风险源；(2) 基坑西侧出T2航站楼下匝道，下匝道引道为MU30片石砌筑条形基础，基础埋深2.1m，距离车站主体西端头井最近约7.96m，属于一级风险源；(3) 车站邻近市政管线，15

10、001700（砖）热力管沟侧穿车站东端头井，埋深约3.15m,距离车站主体最近约3.47m，属于二级风险源。(4) 后期出入口还会影响到天缘酒店和T2航站楼。乌鲁木齐市轨道交通1号线国际机场站，车站外包总长179.1m，标准段外包宽度33.95m，车站地板埋深23.5m。其开挖底面为白云质灰岩、辉绿岩层,其重点在于桩体位移和轴力监测及周边建筑物沉降控制。就维护体系监测而言,其重点观测为墙体水平位移、支撑轴力、桩体水平位移监测；就整个场地而言，其重点为基坑本身围护体系监测和场地东西两侧周边建筑物沉降观测。2.4监测内容根据乌鲁木齐市轨道交通1号线（三屯碑-国际机场）17标段工程施工设计图纸。确定

11、监测仪器及监测内容如下：变形监测仪器主要采用全站仪、精密水准仪、和测斜仪、频率接收仪器、钢筋计、轴力计、土压力计等。监测项目主要包括以下主要内容：1地情及支护情况观察；2桩顶沉降和水平位移；3桩体变形；4支撑轴力；5地面沉降监测；6临近管线变形；7土体深层水平位移；8坑底隆起；9桩内钢筋应力应变；10侧土压力；11进T2高架桥及下匝道倾斜及沉降；12出T2航站楼下匝道倾斜及沉降；13进T3航站楼高架桥倾斜及沉降；14进T3停车场高架桥倾斜及沉降。确定合理、安全的监测报警值，监测数据及时分析并反馈给设计和施工单位。2.5监测指标本车站基坑安全等级为一级，基坑变形控制保护等级319轴为一级，支护结

12、构最大水平位移0.2H，且30，地面最大沉降量0.15%H；13轴、1921轴为特级，支护结构最大水平位移0.1%H，且30mm，两者取小者，地面最大沉降量0.1%H。2.6周边建筑物监测根据建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）规范及设计图纸基坑开挖深度的2倍范围为本次监测范围，通过现场实际踏勘，国际机场站周围须监测建筑物有进T2高架桥及下匝道，出T2航站楼下匝道，进T3航站楼高架桥，进T3停车场高架桥，机场快速路，T2航站楼候机楼高架桥，根据现场情况布置其相应位置的建筑物沉降测点。三、监测结构、仪器、人员安排3.1监测仪器名称型号规格数量测试精度自动测斜仪CX-801D1台0

13、.025F.S精密水准仪天宝DINI031台0.3mm/km全站仪徕卡TS-061台2”，2mm/km数显收敛仪JSS30A-302台0.01mm频率读数仪国产JTM-V10001台0.008HZ初支净空收敛收敛仪1台 3.2监测人员名称姓名年龄学历专业职称技术负责吴飞翔31本科测量工程师监测负责杨银辉26大专测量高级技工监测人员张晓光24大专测量中级技工监测人员路江鹏23大专测量高级技工监测人员张顺伟24大专测量中级技工四、监测目的和要求4.1监测目的（1）验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构施工。由于设计所用的土压力计算采用朗肯土压力公式，与现场实测值相比较有一定的差异，因此在施工过程

14、中迫切的需要知道现场实际的应力和变形情况，与设计时采用值进行比较，必要时对设计方案或施工过程进行修正，从而实现动态设计及信息化技术施工。（2） 保证基坑支护的安全。支护结构在破坏前，往往会在基坑侧向的不同部位上出现较大的变形，或变形速率明显变大。如有周密的监测控制，有利于采取应急措施，很大程度上避免或减轻破坏的后果。（3） 保护既有建筑物的安全，保证既有建筑正常使用功能。通过监测信息的反馈和整理，分析既有建筑的适时状况，指导设计与施工，以便及时加强支护措施，确保既有建筑物的安全和正常使用。4.2监测要求(1) 首次观测成果是各周期观测的初始值，要具有比各周期观测成果更准确可靠的观测精度，可采取

15、适当增加测回次数的措施；(2) 要定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测，点位稳定后，检测周期可适当延长，当对变形成果发生怀疑时，应随时进行检核和分析；(3) 观测前，对所有的仪器设备必须按有关规定进行检校，并作好记录，导线测量和水准测量网、站及测回路线等应事先做设计；(4) 要使用同一仪器和设备，相对固定观测人员,和观测时间；(5) 尽可能按设计要求的监测内容和监测频率进行监测和分析。(6) 同时，对现场基坑开挖及周边建筑、道路的巡视情况必须按建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）中的巡视表格做好详细记录，配合各仪器观测数据做出正确的分析。4.3监测点布设要求如下表：监测项

16、目测点布置方法及要求 地基及支护轻快观察随时进行现场观察及地质描述 桩顶沉降及水平位移采用经纬仪在围护结构的每个角点，短边中点延基坑方向20m布设桩体变形采用测斜管在短边中点延基坑方向20m布设侧土压力采用土压力计在围护结构迎土侧，短边中点延基坑方向40m布设土体深层水平位移采用测斜管在短边中点沿基坑方向20m布设支撑轴力采用轴力计用4跟最长斜撑沿基坑方向40m地面沉降监测点 采用精密水准仪在围护结构每个角点短边中点沿基坑方向20m离基坑边缘2m，3m，3m，5m设监测点坑底隆起（回弹） 采用沉降管和沉降仪在基底四分点布设三个测点，沿基坑长度方向间隔40m桩内钢筋应力应变采用钢筋计在短边中点基

17、坑方向40m布设临近管线变形 采用水准仪铟钢尺在重要的管线，管线接头处均应布设监测测点沿管线延伸方向5m-15m布设一个监测测点桥梁基础位移采用水准仪铟钢尺在桥梁基础的角点布设 且每边不因少于2个桥梁倾斜采用水准仪铟钢尺在桥梁基础的中部布设测点立柱桩顶沉降采用水准仪在立柱间隔15m布设1个施工监测测量仪器及材料数目表：支撑内力应变计36侧向土压力土压力计20土体分层水平位移测斜管 44坑底回隆回弹监测标3格栅钢筋应力应变钢筋计或应力计302五、墙体或深层土体位移监测5.1仪器设备(1) 测斜仪:本工程深层位移监测拟采用CX-801D型全自动测斜仪。(2) 数据采集：CX-801D型自动存储测读

18、仪。5.2监测工作原理(1) 测斜管在待测测点位置埋设一条专门制造的“测斜管”。测斜管用PVC塑料制成，其内部有两对互成90度角的凹槽，是为了“测斜仪”使用的“定向槽”。(2) 测斜仪(图1)一种有两对（四个）导轮的角度测量仪器。其角度测量部分能测出测斜仪轴向与（即时的）铅垂线间的角度；它的两对导轮间距离是定长。使用时将导轮纳入测斜管待测方向的一对导槽中。当测斜仪停在测斜管的某深度位置时，该处测斜管与铅垂方向与夹角t就被测斜仪测出。从简单的数学关系可知此位置时测斜管与铅垂位置偏开的距离（水平位移）为：S=Lsin t式中 S为水平位移量 L为两对导轮间距离 t为铅垂线间的角度5.3测斜管安装方

19、法对于墙体测斜，测斜管装配成整体或逐节绑扎在地下连续墙槽幅钢筋、钻孔桩主筋或工阀桩角钢上，管间用接头管衔接，并用自攻螺丝拧紧，用防水胶带密封。管壁内有二组互为90度的导向槽，固定时使其中一组导槽与基坑纵向基本垂直，并在管内注满清水，防止其上浮，测斜管管底及管顶用布料堵塞，盖好管盖。下钢筋笼或插入型钢及浇筑砼时应注意对测斜管的保护。对于深层土体测斜，在地下工程开挖前采用钻机钻孔,将测斜管埋设至设计要求的位置，即开挖深度以下测斜管不易摆动的较好地层或两倍的开挖深度，本次主体坑外土体测斜埋入深度为3540米，进入中砂层5米左右。测斜管的埋设在放置过程中应注意测斜管的导槽方向与位移方向一致。如有条件要

20、及时测出各孔的坐标，并将各点的位置告知业主、监理和施工班组，做好监测点的保护工作。开始挖土前，可测取各深度的初始坐标，位移值置为零，以后随施工进展测取各深度的坐标值，减去初始坐标，即为该孔的深层水平位移值。5.4测斜测量步骤(1) 仪器连接：把电缆下插头插入测头的插座内，用扳手将压紧螺帽拧紧以防水，将电缆下插头插入数据采集仪的插座内。(2) 仪器检查：使仪器各部分处于正常工作状态。(3) 测量：将测头导轮卡置在预埋测斜管的导槽内，轻轻将测头放入测斜管中，放松电缆使测头滑入孔底，记下深度标志。将测头拉起至最近深度标志作为测读起点，每500mm测读一个数，直至管顶为止，每次测读应将电缆深度标志对准

21、并卡紧，以防读数不稳。再将测头掉转180重新放入测斜管中，放松电缆使测头滑入孔底，重复上述步骤在相同的深度标志上测读，以保证精度。导轮在正反向导槽的读数将抵消或减少传感器的偏值和轴对称所造成的误差。六、水平位移监测本工程水平位移监测采用徕卡TS-06电子全站仪用坐标法进行测量,全站仪的工作原理是测距和测角一体化的全自动测量仪器,可以直接测量各所需监测点的坐标;也可以测量各点间的角度和距离,由于电子技术的成熟,只要选用相应的仪器按测量规范进行测量就可以得到满足精度要求的所需坐标。 61仪器参数全站仪 :（TS-06）测距精度：2+2ppmD使用环境温度：-40+45。62平面控制网的布设用于各水

22、平位移监测项目平面控制基准，计划布设四个点组成一个闭合导线网，编号为KZ1-KZ4，方便在施工过程中水平位移的监测。控制点具体布设情况将在进场后根据现场条件进行布设。平面控制网采用二级城市导线，基各项技术指标如下：等级测角中误差边长相对中误差点位中误差二级导线2.5/1/600008mm6.3监测方法在通视条件良好且不受基坑开挖影响的地点设置叁个基准点，其中一个点放全站仪，另一个作为后视点，还有一个点作为备用和检查点（在前面有控制点被破坏时再使用）。然后用全站仪测出各水平位移监测点的坐标。第一次是初值，相对位移为零，以后每次测出的坐标与第一次坐标值相比较，计算出各点的水平位移。水平位移计算公式

23、为：本次位移=上次坐标-本次坐标累计位移=初次坐标-本次坐标初次坐标、上次坐标、本次坐标数值均有现场测量所得。64测量步骤在水平位移监测工作站点架设仪器，首先进行仪器对中和整平；在仪器架设完成后瞄准后视目标；输入设置仪器站点的参数；用极坐标法测量各监测点的坐标。七、沉降位移监测基坑边地面沉降监测、基坑周边管线沉降监测、路面沉降监测、环梁顶沉降监测、立柱沉降监测，周边建筑物沉降等采用美国天宝DINI03电子精密水准仪和2m沉降测量专用铟钢尺进行。7.1仪器参数 每公里往返测量高差中误差：1mm； 使用环境温度：-30+50;望远镜放大倍数:32*。7.2监测点的布设721水准控制网水准控制点计划

24、布设3个，编号为BM70BM71。建立闭合环与施工高程控制点联测。控制点具体布设情况将在进场后根据现场条件进行布设。722沉降点布设路面上的沉降监测点采用雅马哈HZ-20型自动水钻钻孔破开路面后用2232的螺纹钢钢筋打入孔内土中，下部为浇筑混凝土，埋深宜为12m，并使标石底部埋在冰冻线以下。为了保护测点要使点位顶部略低于路面。在立柱上布点均要求牢固,便于寻找和进行日常测量。道路及地表测点埋设形式图（mm）7.3测量方法无论是基坑内立柱沉降测量还是周边的道路管线测量以及建筑物不均匀沉降测量,均应进行水准闭（附）合水准网精密测量，测量要求按国家二等水准测量标准进行外业观测。监测点的测量：采用精密水

25、准仪，按国家二等水准要求观测。以闭（附）合水准网精密测量联测各监测点，以水准控制点为基准，测算出各点高程，同一测点相邻两次高程差即为本次该测点的沉降量，第一次沉降量累加至本次沉降量即为该点累计沉降量。公式如下： dhi=hi-hi-1Dh=(dh1+dh2+dhi)式中 dhi为本次沉降量hi为本次标高hi-1为上次标高Dh为本次累沉降量沉降监测等级及精度要求： 等级高差中误差视线长度前后视距差前后视距累积差视线高度闭合差二等0.5mm50m2m3m0.2m8L八、支撑轴力监测8.1、监测仪器(1) 609A频率接收仪读数误差0.1Hz(2) 钢支撑轴力计（如是混凝土支撑用GJJ-1A钢弦式钢

26、筋计）分辩率：0.02%FS综合误误差: 1.5%FS测量范围:拉800压12008.2混凝土支撑（1）采用振弦式钢筋应力计进行轴力监测。（2）根据围护结构施工图纸中的设计，在4个断面安装钢筋计，所以在实际安装过程中，依次将8个钢筋应力计安装在了4道混凝土支撑内，且安装在同一截面，该截面上下侧各安装1支。（3）钢筋应力计应安装在截断支撑主筋的部位，并与两端进行搭接焊。但由于现场的条件限制，主筋不能截断，因此考虑如果通过小段钢筋将钢筋计平行焊接在主筋旁边，则会影响监测效果，这样则会使钢筋内力传力不明确，不能得到真实的监测结果。因此采用将钢筋计绑扎在截面的上下侧，利用变形协调的原理，可计算出混凝土

27、的应变值，从而换算出整个截面乃至整道支撑的轴力值。为了有利于钢筋计与混凝土的变形协调，在安装过程中，每个钢筋计的两端应焊接一小段2022的螺纹钢。如图1、图2所示所示。 图1 钢筋计端头处理 图2 钢筋计绑扎（4）混凝土支撑轴力的计算公式为：N混凝土支撑轴力； A混凝土支撑截面面积；钢筋计截面面积； F钢筋计内力；钢筋计弹性模量； 混凝土弹性模量； f钢筋计本次频率； 钢筋计初始频率； K钢筋计标定系数因为整个截面既有混凝土也有钢筋，所以实用截面模量和截面面积时应分别考虑混凝土和钢筋，但由于钢筋截面总面积相比支撑截面面积来说极小，为了简便计算，可以忽略。故将整个截面视为混凝土，利用混凝土弹性模

28、量计算截面应力。（5）监测时，由于在开挖刚开始时，土体对于基坑周边的地下连续墙的支撑作用立即消失，内侧土压力卸荷，开挖面以上的土压力由静止土压力迅速变为主动土压力，为了达到平衡，卸下的这一部分土压力转嫁给了混凝土支撑梁。所以在开挖开始的一段时间里，混凝土轴力会急速增加。这一截断，应对轴力进行1天1次的监测工作，必要时进行1天2次或多次的监测。保障施工安全与施工进度的正常运行。待开挖一段时间后，该段的开挖面以上的地连墙暴露了一段时间，所受外力与自身的变形趋于了稳定，或者变化速率极小，此时可以对监测频率进行必要的调整，即3天1次或一周1次的监测工作。具体的频率应视测量结果而定。8.3钢支撑轴力（1

29、）采用振弦式轴力计。（2）与混凝土支撑轴力监测一样，将轴力计安装在了5个断面，即15道钢支撑上。安装的轴力计的量程即吨位必须大于该层支撑的设计轴力。所以轴力计吨位分为200T、250T和300T三个级别，分别安装在二、三和第四道支撑上。具体位置见车站总体布置图。（3）支撑轴力监测主要内容是对应力监测计的频率监测,钢支撑一般是用反力计或长度为100mm的钢撑应变计进行应变测量后换算成支撑的轴力。在这类监测工作中的难点主要在安装应力监测计上。开展该工作首先要对厂家交付的应力(变)计进行复验,检查厂家交付的监测计是否合格、各应力监测计的仪器标定参数是否正确;其次要提早做好应力监测计的埋设准备工作(连

30、接杆的焊接、应力监测计连接电缆接头处的密闭防渗等);如采用焊接法埋设钢支撑应变计要配合焊工现场焊接时用湿毛巾包好应变监测计，并不时滴水降温,确保应变监测计不因焊接而烧坏;在安装现场焊接好后还应进行频率测试,如发现应变监测计烧坏可及时更换,总之应尽可能减少监测计运行前的故障;钢筋应力计如采用焊在钢筋上，与应变计的安装相似。最后要做好应变监测计测试电缆接出的保护工作,要防止测试电缆被弄断现象的出现。轴力计通过安装架来固定在钢支撑的端头。轴力计安装见下图所示：图4 轴力计安设示意图轴力计托盘的中心应与钢支撑的轴线对中，防止因为偏心对监测结果产生的影响。钢支撑和轴力计安装后，即可确定支撑的轴向荷载和偏

31、心荷载。钢支撑变形主要体现在钢支撑的位移上，采用视准线法和水准法量测图5 轴力计安装（4）测量方法及计算公式: 每次测量须用609A频率测读仪测量频率后，根据反力计的标定参数即可计算各支撑上的轴力，计算公式如下： F钢支撑轴力； f轴力计本次频率； 轴力计初始频率； K轴力计标定系数九、桩内力监测9.1监测仪器(1) 609A频率接收仪读数误差0.1Hz(2) GJJ型钢弦式钢筋计规格：分辨率0.02%FS温度测量范围: -20 +70 综合误误差: 1.5%FS应力测量范围:拉伸200Mpa压缩200Mpa9.2仪器结构及工作原理钢筋计主要由振弦式感应部件、热敏电阻、钢套、连接杆、电缆及密封

32、组件等组成，钢筋计的感应部件为一振弦式应变计。钢筋计与所要测量的钢筋采用焊接或螺纹方式连接。钢筋计结构如图所示。 当被测结构物内部的钢筋发生应力变化时，钢筋计将受到拉伸或压缩，钢套同步产生变形，此变形传递给钢弦转变成钢弦应力的变化，从而改变钢弦的振动频率。电磁线圈激振钢弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物内部钢筋所受的应力。9.3计算方法： a当钢筋计仅受到轴向应力时，其应力P与输出的频率具有如下线性关系： P= （F20-F2I）式中： 钢筋计测量应力值的灵敏度 钢筋计的实时测量值。 0钢筋计的基准值。振弦式钢筋计的应力与频率模数和温度的关系如下： （1）当外

33、界温度恒定，钢筋计仅受到轴向变形时，其应力 与输出的频率模数的变化量 F 具有如下线性关系： 式中：钢筋计的最小读数，单位为 MPa；由厂家所附卡片给出。 F 实时测量的钢筋计输出值相对于基准值的变化量，单位为 kHz2； F 实时测量的钢筋计输出值，单位为 kHz2； F0 钢筋计的基准值，单位为 kHz2。 （2）当钢筋计不受外力作用时仪器前后两安装座的标距不变，若温度增加 T时，钢筋计有一个输出量 ， 这个输出量仅仅是由温度变化而造成的， 因此在计算时应给以扣除。 通过实验可知：F与 T具有下列线性关系： 式中： 钢筋计的温度修正系数，单位为 MPa/C；由厂家所附卡片给出； T 温度实

34、时测量值相对于基准值的变化量，单位为 C； T 温度的实时测量值，单位为 C； T0 温度的基准值，单位为 C。 （3）埋设在混凝土建筑物内的钢筋计，受到的是变形和温度的双重作用，因此钢筋计一般计算公式为： 式中： 被测钢筋的应力，单位为 MPa9.4埋设与安装钢筋计使用场合很广，仪器经加装一些附件可以组成锚杆测力计、基岩应力计等，这些仪器的工作情况及安装条件各不相同，所以埋设安装方法有所不同。下面主要对埋设在混凝土内的钢筋计的埋设安装方法作一些简述，其他场合仪器埋设安装方法可参照进行。 (1）钢筋计的选型按钢筋直径选配相应的钢筋计，如果规格不相符，可选择与钢筋直径相近的钢筋计。 (2）钢筋计

35、的安装 先将钢筋计两端的连接拉杆拧下，选配与钢筋计规格相同的钢筋与连接拉杆焊接在一起。将钢筋计（已接长电缆）与已焊好钢筋的连接拉杆旋拧紧，根据混凝土结构协同受力的原理也可点焊在钢筋的侧面或直接绑在钢筋的主筋上，钢筋计的安装同一个断面上一定要相对应的两只才有效，钢筋计注意焊接时冷却，以免高温破坏内部结构。 (3）其他注意事项钢筋计安装定位后应及时测量仪器初值，根据仪器编号和设计编号作好记录并存档，严格保护好仪器的引出电缆。(4）验收与保管 1用户开箱验收仪器，应先检查仪器的数量(包括附件)及出厂检验合格证是否与装箱清单相符。 2开箱后每支仪器应先用100V兆欧表量测电路与密封壳体之间的绝缘电阻。

36、其测值应满足绝缘电阻规定要求。 3验收时每支仪器应用读数仪测量，检查仪器是否正常。仪器应保管在干燥、通风的房间中。十、侧土压力 (1) 基本原理 用土压力频率测定仪测设土压力计数据变化量来推断基坑围护结构的整体受力变化。 (2) 土压力计的安放土压力计采用钻机成孔，成孔后将测头推入土层预埋的位置，埋设后的土压力计必须位置正确且稳固，上下四周约20cm范围用细砂填实。埋设时每只土压力盒外引电缆均应编好测点编号，集中引入观测箱，并用小红旗标示保护，同时记录各测点与其对应的引线长度；每埋设完成一只就应及时进行测试，发现问题及时纠正或更换。埋设后的土压力盒在初读数稳定后，才能作为初始读数。(3) 数据

37、采集：土压力监测采用土压力频率测定仪进行观测读数和换算压力值。十一、监测时间及频率监测时间从基坑开挖时开始，到基坑回填为止。监测频率如下表:施工过程正常期预警期抢险期开挖深度51次/2d2次/1d1次/3小时5101次/1d24次/1d1次/2小时102次/1d46次/1d1次/12小时地板浇筑后时间72次/1d46次/1d1次/24小时7141次/1d24次/1d1次/46小时14281次/1d24次/1d1次/46小时281次/3d1次/1d1次/46小时基坑开挖期间如遇监测数据报警及异常气候再增密监测频率；遇业主或监理有特殊要求增加监测频率。十二、监测基准网及三个基点布设原则与方法12.

38、1监测基准网监测基准网由水准基点和工作基点构成。对地铁隧道而言，工作基点一般布设在隧道两端的地下车站内，水准基点则设在远离隧道且能保持长期稳定和使用的位置，网形通常布设成附合水准路线，或沿上、下行线隧道成结点水准网形式。由于狭长的地铁隧道使得监测基准网的网形呈现较长的带状形式，水准基点远离隧道，加之隧道内光线昏暗，能见度低，给观测成果带来较大的测量误差。因此，选择符合地铁实际情况的平差基准，才能对隧道作出准确的变形分析。(1） 监测网的平差基准在变形监测中，平差方法及基准的选取将影响各/期观测值的平差结果，从而影响到位移的分析结果。平差方法的最优选取，关键在于平差方法中所定义的基准是否与实际情

39、况相符合。因此，对监测网进行稳定性分析，根据稳定性分析结果选择平差方法，确定一个对变形分析比较有利的基准，是变形监测的一项重要内容。一般来说，存在三种可选的基准：固定基准、拟稳基准和重心基准。(2）选择固定基准点 监测基准网实践指出，变形监测采用固定基准为最好，拟稳基准和重心基准应慎重采用。在地铁隧道沉降监测中，因路线长度、基点位置和基准网形状的特殊性，采用固定基准更加夸大了经典平差的模型误差，反而不利于隧道实际变形情况的分析。地铁隧道结构的变形主要关注的是隧道相对区间两侧地下车站的垂直位移，若将工作基点布设在车站内，既使各别点位出现厘米级的沉降也不会过多改变全网重心。因此，为了减小经典平差本

40、身的模型误差，平差选用拟稳基准或者重心基准反而较佳。选择合适的平差基准，作出准确的变形分析，是地铁隧道结构变形监测的目的。12.2三个基点布设原则与方法 监测时，应先将竖井周围的三个工作基点按照二等水准路线进行联测、闭合差在以内、再已其中任意一个水准点为基准点进行沉降观测、逐个采集沉降点的观测值、采集完成以后、还是二等线路闭合到另一水准点上、闭合差在8L内。工作基点（以下简称基点）是沉降观测的基准点，应根据工程的沉降施测方案和布网原则的要求建立，而沉降施测方案应根据工程的布局特点、现场的环境条件制订。依据工作经验，施工竖井周围要布设三个基点，且与建筑物相距50m至100m间的范围为宜。基点可利

41、用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点，也可以在该区域内基础稳定、修建时间长的建筑物上设置墙脚水准点。若区域内不具备上述条件，则可按相应要求，选在隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点。所布设的基点，在未确定其稳定性前，严禁使用。因此，每次都要测定基点间的高差，以判定它们之间是否相对稳定，并且基点要定期与远离建筑物的高等级水准点联测，以检核其本身的稳定性。十三、 监控量测组织管理会对本工程的特点，成立专门的监测小组，由项目总工程师、监测负责人和监测人员组成。由4人组成现场监控量测及信息反馈小组，成员由多年从事地下工程施工及监测经验的技术人员组成，组长由具有丰富施工经验，具有较高结构分析和计

42、算能力的工程师担任。监测小组在组长的领导下负责地面和地下的日常监测工作及资料整理工作。从组织上保证监测工作顺利进行，使监控量测完全进入信息化控制流程，组织管理机构及相应的职能如图所示。 组织机构及职能框图监测工作开始前、后组织监测人员反复阅读监测方案，明确每个人的分工职责，检查各自的资料、记录表格是否齐全。根据监测工程的规模、特点和复杂程度，确定现场监测人员的数量和结构组成，遵循合理分工与密切协作的原则，建立有监测经验、能吃苦耐劳、工作效率高的现场的监测队伍。认真作好对操作人员技术方案的交底的工作，内容包括：元件的埋设计划、现场的量测计划、技术标准和质量保证措施，以及数据、报告的形式和责任等事

43、项。同时要及时的上报监理和设计部门施工中出现的情况。遇到问题及时解决，确保各项工作的顺利进行。变形监测工作从施工前开始，到结构稳定终止。监测中遵守以下规定：1、测量前对施工现场工程岩土变化和支护工程的状况进行察看并作简明记录。2、分步施工时，每步记录完整连续观测数据。3、雨后、地震等对变形体产生显著影响时增加观测频率。4、根据变形体的变形趋势，变形体处于稳定期时,可适当减少观测频率；急剧变动期间增大观测频率。十四、 监测信息反馈体系为了将监控量测数据在及时整理后报送相关单位，便于各单位根据监控量测结果了解整体工程的安全状况、对现场发生的情况迅速作出反应的应对措施，建立有效的信息沟通机制与数据保

44、密工作。14.1报表内容在监控量测工作中的除了每天的日报外还包含周报、月报、专题报告、总结报告四种形式。（1）周报监控量测数据经分析后，表现为正常变化范围，工程状态安全，施工处于可控状态，应按时上报周报，对每周监控量测数据进行汇总，周报以表格形式上报监控量测数据，可简化为只包含有变化的监控量测项目的内容。（2）月报针对一个月的工作及时进行总结，总结成果以月报形式上报有关单位，月报具体内容应包括如下： 监控量测项目、测点布置 施工进度 监控量测值及时程变化曲线对于达到或超过报警值的测点分析原因当月监控量测工作小结 14.2专题报告针对工程重点危险源的监控量测工程，应结合施工过程中的监控量测数据进

45、行分析，得出相应的结论，并对提出建议，上报专题报告，专题报告应包括： 监控量测项目、测点布置 施工状态 危险源工程条件及重点 监控量测值历时曲线 监控量测数据分析结论 危险源施工的影响发展预测 施工建议14.3总结报告监控量测工作结束后，及时将监控量测结果总结分析，提交监控量测总报告。总报告内容包括： 工程概况、监控量测目的 监控量测工作大纲和实施方案 监控量测资料的分析处理 监控量测值及其全程变化曲线 施工中超前预报效果评述 工程监控量测结果 十五、监测应急措施 15.1当车站出现紧急情况和监测数据超过预警值时，或有下列情形之一的； （1）周边建（构）筑物 地面沉降速录及累计沉降值超过监测控

46、制标准； （2）区间隧道水平收敛超过监测控制标准； （3）风井区间隧道结构变形监测超过监测控制标准； （4）受影响范围内房屋及构筑物相对倾斜值及倾斜速录超过监测控制标准； （5）其他监测项目中有超过报警值标准的； （6）其他突发情况； 15.2根据工程状况现场监测人员因采取如下措施 （1）增加监测项目； （2）增加危险位置周边测点； （3）增加危险位置周边测点的监测频率； （4）增加监测人员和仪器设备； （5）建立紧急状态下监测工作制度和信息传递机制； （6）紧急情况下监测工程师必须进驻现场指导监测工作； （7）对工程提出合理有效的建议，报监理审批后立即实施； （8）施工单位要积极配合监测工作

47、并根据监测结果实施信息化施工； （9）即时上报反馈监测成果； 十六、安全文明监测保障措施 安全文明监测保障措施施工安全监测工作是一个系统工程，涉及到业主方、设计方、承包商、监理方等多家单位，因此在监测布点施工及测试时我们将“安全监测、文明监测” 摆在首位，切实协调好各方关系，一切按相应规定及操作规程办事，具体而言，主要有以下几个方面： （1） 安全措施.，在作业前首先对参与人员进行安全教育，在施工过程中对各监测组进行不定期的安全抽查，及时发现和排除安全隐患. 所有现场监测人员必须佩带统一安全帽及防护用品； （2）测点埋设前办理所需的各种现场用水、用电、占用绿地及施钻占路等许可证，按规程进行布点

48、施工； （3） 钻孔作业时先做管线探测，以免破坏管线； （4）建(构) 筑物测点布置事先与业主沟通，征得业主同意后进行如建(构) 筑物业主不同意布点，另外采取其它措施予以解决； （5） 测点布设、监测时爱护周边环境(包括花草树木及其他)； (6) 穿越交通路线测量安全规定 作业员应穿戴梏黄色衣帽，遵守交通规则 白天应打红、黄相间面料的遮阳伞，仪器站的周围2m 的直径内摆放红色安全标志。 夜间作业，在红色安全标志上应安装黄色反光材料，并在距测站50m远的方向摆放有黄色反光安全标志，并设人用红色信号灯指挥； （7）在监测工作的生产及生活活动中，加强对监测组人员的文明行为教育，做到管理程序化，作业标准化； （8）科学、合理地组织监测生产，加强现场监测管理，减少对周围环境的影响； （9）加强宣传教育，统一思想，使全体监测组人员认识到文明施工是企业的形象、是队伍素质的反映、是安全生产的保证，以提高员工文明施工和加强现场管理的自觉性；十七、附件国际机场站监测点平面布置图