1、目 录第一章 编制说明11.1 编制依据11.2 编制原则11.3 编制范围1第二章 工程概况22.1 工程简介22.2 基坑支护设计22.3 工程环境32.4 工程地质、水文地质4第三章 监控量测的目的及原则53.1 监测量测目的53.2 监测工作基本原则6第四章 施工准备64.1成立监测组织64.2仪器准备74.3监测控制网布设84.4测点验收及初值采集9第五章 监测方案95.1 监测项目确定原则95.2 监测风险源辨识95.3 主要监测项目105.4 监测频率115.5 控制基准115.6 主要监测方法125.6.1 管线沉降和位移125.6.2 围护结构(墙)顶水平位移135.6.3
2、土体侧向变形145.6.4 围护桩(墙)水平位移155.6.5 连续墙的钢筋应力175.6.6 围护结构测土压力185.6.7 钢支撑轴力185.6.8 格构柱沉降及轴向应力205.6.9 地下水位205.6.10 地表沉降215.6.11 建筑物裂缝宽度215.6.12 需重点保护的建(构)筑物的沉降和倾斜235.6.13现场安全巡视内容235.7 测点保护24第六章 进度计划及进度控制256.1 进度计划256.2 进度控制25第7章 监测安全与质量保证措施267.1 安全保证措施267.2 质量保证措施27第8章 数据处理分析及成果运用288.1 数据处理分析288.2 成果运用308.
3、2.1 险情预警报告308.2.2 日报表308.2.3 周报308.2.4 月报318.2.5 信息反馈与管理318.2.6 预警流程33第9章 应急处理34第一章 编制说明1.1 编制依据(1)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011);(2)建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009);(3)建筑变形测量规范(JGJ8-2007);(4)城市轨道交通技术规范(GB504902009);(5)地铁工程监控量测技术规程(DB11/4902007,J109092006);(6)城市轨道交通工程测量规范(GB50308-2008);(7)xx地区深基坑工程技术指南(WBJ1-1-7
4、-95);(8)工程测量规范(GB500262007);(9)精密工程测量规范(GB/T1531494);(10)国家一、二等水准测量规范(GB12897-2006);(11)孔隙水压力测试规程(CECS55:93);(12)湖北省地方标准基坑工程技术规程(DB42/159-2012); (13)xx市轨道交通21号线一期工程xx站相关图纸;(14)xx市地铁集团下发的xx市轨道交通工程监控量测管理办法(征求意见稿)。1.2 编制原则(1)对围护体系及支撑系统中相当敏感的区域加密测点数和项目,进行重点监测;(2)对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置,施工过程中有异常的部位进行重点监测;(3)
5、除关键部位优先布设测点外,在系统性的基础上均匀布设监测点;结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施,调整监测点的布设位置,尽量减少对施工质量的影响;结合施工实际确定测试频率。(4)监测网监测点的数量,在确保全面、安全的前提下,设置不少于3个点。1.3 编制范围xx市轨道交通21号线BT1标xx站主体结构监测方案。第二章 工程概况2.1 工程简介xx站位于xx市江岸区后湖大道与xx交叉路口,沿后湖大道东西方向布设,与远期14号线换乘。xx站为地下二层岛式站台车站,采用半盖挖顺做法施工,车站总建筑面积为17153.9m2,其中主体建筑面积为9468.2m2,附属建筑面积为5578
6、.1m2,设备夹层建筑面积2107.6m2。车站外包长度为206m,车站标准段基坑开挖深度约17.8m,小里程端盾构井基坑开挖深度21.29m,大里程端盾构井的基坑开挖深度为19.2m,基坑围护结构采用800mm厚地下连续墙+4道支撑+1道换撑,其中第一道为混凝土支撑,其它为609,t=16mm的钢管支撑。本站包括4个出入口、2组风亭,并预留与远期14号线换乘通道。出入口通道、风亭围护结构采用工法桩+1道混凝土撑+1道609,t=16钢管作为内支撑。车站具体平面位置示意图如图2.1-1所示。图2.1-1 xx站平面位置示意图2.2 基坑支护设计车站主体围护结构标准段采用800mm地连墙+4道支
7、撑+1道换撑,其中第一道为8001000mm的砼支撑,第二、三道为800mm,t=16mm的钢支撑,第四道为609mm,t=16mm的钢支撑,第四道换撑为609mm,t=16mm的钢支撑。东西两个端头井采用800mm地连墙+4道支撑+1道换撑,第一道为8001000mm的砼支撑,第二道为10001200mm的砼支撑,第三道为800mm,t=16mm的钢支撑,第四道为609mm,t=16mm的钢支撑,第四道换撑为609mm,t=16mm的钢支撑。车站范围内设置有抗拔桩和临时立柱桩兼抗拔桩,临时立柱采用格构柱的形式。抗拔桩12根,桩长10.0515.55m;临时立柱桩兼抗拔桩22根,桩长10.05
8、35.3m。2.3 工程环境(1)周边环境后湖大道道路红线宽60m,xx道路红线宽30m,阳逻线xx站位于后湖大道与xx中,沿后湖大道布设。xx站东北侧为城市绿地,西北侧以及东南侧均为高层住宅区,其中西北侧现状建筑贴道路红线较近,且均为接近100m的建筑,居住容量大,东南侧的住宅楼在18层左右,西南侧是一座大型购物广场。车站周边环境现状如图2.3-1所示。图2.3-1 xx站周边环境现状(2)地下管线现状施工范围内的管线有雨水管、污水管、给水管、天然气管、通信管等,影响施工的管线如表2.3-1表2.3-4所示。2.3-1雨水管线统计表编号位置规格影响长度处理措施备注1车站主体砼,1350186
9、m一期迁移车站主体砼,1000128m一期迁移2车站主体砼,1200137m一期迁移车站主体砼,100031m一期迁移3车站主体砼,100050m迁改至车站外侧4车站主体砼,50047m一期防护5出入口及风亭砼,30029m一期防护6出入口及风亭砼,50039m一期防护2.3-2 污水管线统计表 编号位置规格影响长度处理措施备注1车站主体砼,400452m一期迁移2车站主体砼,400452m一期迁移3车站主体砼,40030m一期迁移横跨车站主体3出入口及风亭砼,300149m一期防护2.3-3 燃气管线统计表编号位置规格影响长度处理措施备注1车站主体PE,31529m一期迁移2车站主体PE,3
10、15226m一期迁移2.3-4 给水管线统计表编号位置规格影响长度处理措施备注1车站主体铸铁,60029m一期迁改2出入口及风亭铸铁,300178m二期迁移3出入口铸铁,100030m二期悬吊4出入口及风亭铸铁,300178m二期迁移2.4 工程地质、水文地质xx站地处长江北岸(左岸)级阶地,属冲积平原区,地形平坦、地势开阔,地面高程20.3m20.8m。场地东距长江最近距离约2.6km。根据勘察范围结构,场地表层分布人工填土,其下为第四系全新统冲积层、冲洪积层;下伏基岩主要为二叠系下统栖霞组灰岩、硅质白云岩以及志留系中统坟头组泥岩。本车站场区地下水按埋藏条件主要为上层滞水和层间承压水两种类型
11、。上层滞水主要赋存于人工填土层中,含水率与透水性不一,地下水位不连续,无统一的自由水面,水位埋深为0.5m2.0m。承压水为本区主要地下水,主要赋存于第四系全新统冲积粉砂(4-1)、粉细砂(4-2)、含砾中粗砂(4-3)、砾卵石(5)、粉细砂(5a)层中,与上覆粉质粘土、粉土、粉砂互层(3-5)构成统一承压含水层。含水层顶板为微弱透水的粘性土,顶板埋深3.5m10.0m,标高10.55m17.31m,底板为二叠系基岩,埋深26.8m53.0m,标高-34.6m-5.89m,含水层厚度21m46m。本区承压水动态变化特征主要表现为:当江水位低于含水层顶板时,表现为潜水,地下水补给江水,向长江排泄
12、;当江水位高于含水层顶板时,表现为承压水,江水补给地下水。第三章 监控量测的目的及原则3.1 监测量测目的(1)验证支护结构体系设计,指导基坑开挖和支护结构的施工。由于设计所用的土压力计算采用理论侧向土压力公式,与现场实测值相比较会有一定的差异,因此在施工过程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,往往会在基坑侧向不同部位上出现较大的变形,或变形速率明显增大。如有周密的检测控制,有利于采取应急措施,在很大程度上避免或减轻破坏的后果。(3)总结工程经验,为完善设
13、计提供依据。(4)为了对车站施工过程的动态控制,掌握地层、地下水、围护结构与支撑体系的状态,及施工对既有建筑物的影响,必须进行现场监控量测。通过对量测数据的整理和分析,及时确定相应的施工措施,确保施工工期和既有建筑的安全。(5)车站土建工程竣工后,对既有建筑物监测继续进行,直至其变形稳定为止,并以此作为对既有建筑物影响的评价依据。3.2 监测工作基本原则(1)监测系统的布置要按工程或试验研究的需要、地质条件、结构特点和观测项目来确定,选择有代表性的部位布置仪器,仪器布置要合理,注意时空关系,控制关键部位。(2)埋设测点位置应选择能反映出预测的施工和运行情况,特别是关键部位和关键施工阶段的情况。
14、有条件的应在开工初期进行测点埋设观测,以便得到连续完整的记录。在施工中应尽早地获取资料,并逐步修正数学解释模型中用到的参数。(3)位置选择应具有灵活性,以便根据施工中的具体资料修改测点的具体位置设计。为了掌握岩土介质的固有特性或建筑物性能,要准备随机布置量。(4)为了校核设计计算方法,观测断面应在典型区段选择岩体或结构性态变化最大的部位;监测施工的观测,应选择条件最不利的部位,断面数量和仪器数量取决于被测工程的尺寸,并与控制的目的相吻合。(5)观测布置要考虑便于与计算和参照模型比较和验证。(6)有相关因素的观测仪器,要注意资料的相关性,布置要互相配合,以便综合分析。应尽量排除影响精度的因素(如
15、基准点变化,测点滑移、温度影响等)。(7)仪器设备布置总的原则是,突出重点(重点工程、重点部位、重点项目)且要兼顾全局,力求达到少而精的原则。仪器设备布置应以建筑物安全为主,观测项目和测点布置,应满足安全监控数学模型需要,同时应兼顾指导施工,校对设计,达到提高设计、施工水平的目的。(8)当监测点被破坏时,按照原布置标准在附近合理位置恢复监测点。(9)为确保监测成果的真实性和连续性,监测过程中需遵守三固原则,即固定人员、固定仪器、固定路线。第四章 施工准备4.1成立监测组织(1)成立专业监测小组,设小组负责人。监测组织机构见图4-1-1。(2)监测小组主要职责: 负责监测方案和监测计划的制定、量
16、测的安排; 负责监测管理工作; 监测工程师负责方案的实施,包括量测断面选择、测点埋设、日常量测、资料管理等; 组员负责及时进行量测值的计算和绘制图表,并快速、及时、准确地将信息(量测结果)反馈给领导及现场施工,以指导施工; 组员每次量测结束后,及时进行数据计算和分析,当天将监测结果和可能出现的问题通知项目部领导,并协助主管工程师制定相应措施。(3)现场监控量测,按监测方案认真组织实施,并与其它环节紧密配合,不得中断施工。(4)预埋测点牢固可靠,并易于识别和妥善保护,不得任意撤换和人为破坏。(5)监测的实施按测点布设、量测和资料报告整理三个阶段组织进行。(6)由监测小组及时向监理工程师报告监测成
17、果。总工程师监测小组组长监测工程师监测小组成员对方案和监测结果做决定监测方案进行审核,数据进行分析评价制定监测方案,负责数据处理负责测点的布置、监测图4.1-1 监测组织机构4.2仪器准备根据本工程的需要,我部积极配足各种仪器设备,以满足工程的需要,主要仪器设备如下表:表4.2-1拟投入本工程主要设备仪器一览表序号设备名称型号精度单位数量备注1.全站仪徕卡Builder 5022台1满足工作需要拓普康GPT-75011台1满足工作需要2.水准仪DL-101C0.4mm台1满足工作需要3.测斜仪海岩CX-901F2mm/25m台1满足工作需要4.综合测试仪JMZX-30010.1%0.1Hz台1
18、满足工作需要5.裂缝观测仪ZBL-F1030.02mm台1满足工作需要6.水位计JDSW-500.1mm台1满足工作需要7.收敛计JSS30A0.01mm台1满足工作需要注:其他仪器设备将根据现场需求适时购买。4.3监测控制网布设本方案中车站的基坑监测采用导线测量和高程闭合的方法进行监测,监测开始实施前需在施工围挡附近布设监测控制网,监测控制网分为水平位移监测网和垂直位移监测网。监测控制点分为基准点、工作基点、变形监测点3种。基准点和工作基点均为变形监测的控制点。基准点一般距离施工场地较远,布设在影响范围以外,用于检查和恢复工作基点的可靠性;工作基点则布设在基坑周围较稳定的地方,直接在工作基点
19、上架设仪器对水平变形监测点进行观测。监测点应按要求布设,并要反映围护体系变形特征。根据这一原则,将围护墙(桩)顶垂直、水平位移监测点和围护墙(桩)测斜孔布置在同一部位。水平位移监测基准点和工作基点在有条件的情况下采用强制对中设备,以减少对中误差对观测结果的影响。(1)水平位移监测网的布设基坑两侧距端头10m处临时便道上各埋设一个水平位移监测控制点,再沿南北侧硬化路面外边缘纵向每隔150m埋设一个水平位移监测控制点,形成水平位移监测控制网,通过测量控制点测出各水平位移监测控制点的坐标。水平位移监测控制点的埋设方法是在临时便道施工期间将0.5m长20钢筋锚入路面以下,使钢筋高出冠梁顶标高3cm,并
20、在钢筋顶截面切出十字丝。后期每隔一个月对水平位移监测网进行复核。(2) 垂直位移监测网布设垂直位移监测控制点与测量水准点共用,在施工场地内临时便道边上靠近围挡一侧每隔200m预埋一个工作基点。埋设好测点后通过测绘院提供的水准点将标高引入场地内测出各测点的高程。垂直位移监测控制点的埋设方法是在临时便道施工期间将0.5m长的20钢筋锚入路面以下用混凝土包裹加固,钢筋上端高出便道3cm。后期每个一个月对垂直位移监测网进行复核。4.4测点验收及初值采集各项目监测点埋设完成后,通知监理验收,验收合格完毕后进行初始值采集,初值采集应在基坑开挖前进行初始值观测。垂直位移监测点初值采集时采用高精度水准测量,测
21、定监测点的高程,观测时采用二等水准的方法,联测各垂直位移监测点,初始值一般应独立观测3次,3次观测值较差满足有关限差值要求后,取3次观测值的平均值作为初始值。水平位移监测点初值采集采用视准法或导线法,初始值一般应独立观测3次,3次观测时间间隔尽可能的短,3次观测值较差满足有关限差值要求后,取3次观测值的平均值作为初始值。第五章 监测方案5.1 监测项目确定原则(1)基坑的监测项目以确保基坑安全,监控基坑的变形为原则;(2)基坑周边建筑物、构筑物及车站沿线建筑物、构筑物按照以下原则选取:基坑选取范围以基坑边缘向外1.0倍开挖深度范围内的建筑物、构筑物为重点监测对象。 5.2 监测风险源辨识车站风
22、险源评价表如表5.2-1所示。表5.2-1 车站风险源评价表序号风险类别风险源名称风险源描述风险分析风险等级应对措施1工程自身风险边界条件的不稳定地质勘查准确度部分位置无钻孔,部分位置钻孔密度不满足车站设计要求。三级下一阶段补充车站局部详勘资料2明挖法车站主体明挖基坑围护结构变形及周边地表沉降基坑长度为206m,宽为22.3m,深度为18.1m、现有地质资料显示土层主要为填土、粉质粘土。二级采用连续墙加内支撑围护,首道支撑采用砼支撑,钢支撑预加轴力。加强基坑、地表、管线和周边建构物监测3盾构区间下穿车站主体14号线盾构区间下穿车站主体、切割主体围护地连墙造成主体变形下穿段车站宽度23.3m,1
23、4号线盾构下穿车站主体,切割地连墙及立柱桩二级采用主体结构底板下地基加固,加强车站主体和周边建构物监测。4环境风险车站主体或附属临近既有地面建筑物f315中压燃气管距离车站南侧地连墙最近2.0m二级施工一排三轴搅拌桩保护燃气管;采用钻孔桩加内支撑围护,首道支撑采用砼支撑,钢支撑预加轴力。加强基坑、地表、管线和周边建构物监测。5混18距离车站2号口围护结构20.1m处有一混18建筑。三级6混31距离车站1号风道基坑边13.6m三级5.3 主要监测项目为控制围护结构、周边建筑物、构筑物及地下管线的变化、沉降和预报施工中的异常情况,并正确指导施工,在施工过程中应建立严格的监测网络,实现信息化施工,基
24、坑监测以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主,以现场目测检查为辅。观测点布置应能满足监测要求,基坑开挖影响的范围随开挖深度的增加而增大,一般从基坑边缘向外24倍基坑深度范围内的建筑物为监测对象。各监测项目在基坑施工影响前应测得稳定的初始值,且不少于两次。本工程监测项目有:(1)连续墙顶水平、竖向位移、墙身侧向位移。(2)钢筋应力。(3)支撑轴力。(4)地表裂缝、沉降观测。(5)立柱沉降。(6)围建筑物、管线。监测点布置详见围护结构监测设计图,监测内容详见监测明细表,监测设备、监测精度,监测频率和监测警戒值的要求见下表。5.4 监测频率基坑工程的监测频率需综合考虑基坑类别、基坑及地下
25、工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。当监测值相对稳定时,可适当降低频率;对于应测项目,在无数据异常和事故征兆的情况下,开挖后现场监测频率可按施工进程确定。表5.4-1xx站监测频率序号监测项目位置和监测对象仪器监测精度量测频率备注1连续墙顶水平、竖向位移连续墙上端部1mm开挖期间2次/天,底板浇筑后1次/3天必测2土体侧向变形靠近围护结构的周边土体1mm开挖期间1次/2天,主体施工1次/5天必测3连续墙变形连续墙1/100(Fs)开挖期间2次/天,主体施工1次/天必测4支撑轴力两支点间1/3部位1/100(Fs)开挖期间1次/天,拆撑过程2次/天必测5地下水位基坑内
26、、基坑周边1mm开挖期间1次/天,主体施工期间1次/7天必测6钢筋应力连续墙主筋1/100(Fs)开挖期间1次/2天,主体施工1次/7天必测7建筑物裂缝、沉降及倾斜基坑周边1mm开挖期间1次/2天,主体施工期间1次/7天必测8地表倾斜、沉降观测基坑周边1-2倍开挖深度1mm开挖期间2次/天,主体施工期间1次/2天必测9立柱竖向位移立柱上下端部1mm开挖期间1次/天,主体施工期间1次/7天必测10周边管线沉降周边临近管线1mm开挖期间1次/2天,主体施工期间1次/7天必测5.5 控制基准xx站采用的监测控制基准如下表:表5.5-1xx站采用的监测控制基准汇总表序号监测项目名称测点布置监测警戒值1
27、连续墙顶水平、竖向位移20m30m布设一个点30mm(2mm/d)2土体侧向变形4-6孔,同一孔竖向间距0.5m32mm(2mm/d)3连续墙变形孔间距20-30m,测点竖向间距0.5m30mm(2mm/d)4支撑轴力不少于每层支撑数量的10%,且不少于3根0.8倍设计支撑轴力5地下水位孔间距约25m,孔深26-28m6钢筋应力水平间距50-80m,竖向间距5m7建筑物裂缝、沉降及倾斜建筑物角点,同时根据具体情况布设沉降8mm,裂缝2mm,倾斜0.2(2mm/d)8地表倾斜、沉降观测基坑外约25m间距布置13组,每组4只,观测点距基坑的距离为1、5、10、15m裂缝10mm(持续发展)30mm
28、(2mm/d)9立柱竖向位移间距30-30m,监测数量不少于立柱总量的5%,且不少于3根2mm/d10f315中压燃气管每隔20m布设一个测点变形10mm(2mm/d)11周边临近管线每隔20m布设一个测点30mm(3mm/d)监测频率参照建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)及湖北省地方标准基坑工程技术规程(DB42/159-2012)相关规定。5.6 主要监测方法从理论上讲,凡是能够反映围护结构力学形态变化的物理量,都可以作为被测量对象。但是,要求被测的物理量既能反映围护结构力学形态变化,同时在技术、经济上又容易测得。变形乃是围护结构力学形态变化最直观的表现,基坑坍塌和围护结
29、构系统的破坏都是变形发展到一定限度的必然结果。因此变形量测具有量测结果直观、测试数据可靠、量测仪表长期稳定性好、抗外界干扰性好,同时测试费用低廉。因此,在选用测试项目时应将位移量测为首选量测项目。其中,竖向位移使用水准仪、测微器加铟刚尺进行测量,水平位移及倾斜测量使用全站仪进行测量,地下水位使用水位器进行测量,钢筋应力通过预埋应力器进行测量,支撑轴力采用轴力计进行测量。5.6.1 管线沉降和位移(1)地下管线燃气管线、给水管线和10kv电力管线距离施工场地较近,且被破坏后危险性较大,固上述三种管线从地连墙施工期间就开始进行监测,其余地下管线根据施工需要后期增设监测点进行监测。燃气管道变化:沉降
30、位移或水平位移均不得超过10mm,每天发展不得超过2mm,报警值取8mm。给水管道:沉降或水平位移不得超过30mm,每天发展不得超过3mm,报警值取25mm,各条管线的位移报警值,变化速率报警值,位移允许值的确定须征得管线权属单位允许,如与上述数值不符,则以管线权属单位的数据为准。测点布置在管线的接头处、中部以及对位移变化敏感的部位;沿着管线延伸方向每20m布置一个测点。测点可利用检查井直接布置在管线上,也可以在管线上方埋设地表桩进行间接监测或直接监测,监测过程中使用全站仪进行测量,直接测点的埋设方法见下:抱箍式:由扁铁做成的稍大于管线直径的圆环,将测杆与管线连接成为整体,测杆伸至地面,地面处
31、布置相应窨井,保证道路、交通和人员正常通行。抱箍式测点具有监测精度高的特点,能测得管线的沉降和隆起,对于施工改易的管线,在填埋之前埋设监测点比较合适。套管式:基坑开挖时相邻管线的影响主要表现在沉降方面,根据这一特点采用一硬塑料管或金属管打设或埋设与所测管线顶面和地表间,量测时将测杆放入埋管,再将标尺搁置在测杆顶端。只要测杆放置的位置固定不变,测得的结果能够反映出管线的沉降变化。按套管方案埋设测点的最大特点是简单易行,特别是对于埋深较浅的管线,通过地面打设金属管至管线顶部,再清理整理,可避免道路开挖破坏。本方案结合各地下管线的位置及走向灵活运用抱箍式和套管式两种监测方法。(2)悬吊管线xx站10
32、kv电力管线通过托梁悬吊保护过街,在基坑开挖过程中,需对这两类管线进行单独监测。对悬吊管线的监测主要有沉降监测和位移监测。由于悬吊管线从混凝土支撑上横跨基坑,固将悬吊保护管线监测点埋设在混凝土直撑上,在直撑两头和中间各埋设一个测点,测点埋设方法是将测钉锚入支撑混凝土内。根据现场条件,采用全站仪按导线法进行位移监测:在基准点(工作基点)架设全站仪,仪器调平后瞄准后视点(另一个基准点或工作基点)定向,然后依次测量各测点的坐标值,两次坐标值的差就是测点位移变化量,每次测量时取左右盘各测量一次,左右盘的平均值作为该次测量结果。5.6.2 围护结构(墙)顶水平位移根据设计图要求,基坑围护结构水平位移的监
33、测点布在冠梁上,浇筑冠梁时,预先在冠梁临近开挖面一侧钢筋笼内相应点位埋置长度约30cm的钢筋头,钢筋头出露冠梁表面约5cm,出露端头加工成丝扣,丝扣长度不能超过2cm,丝扣尺寸必须要和对中器吻合,确保对中器能够固定在钢筋头上。围护结构水平位移监测主要使用全站仪等进行观测。水平位移的观测方法较多,根据现场情况,拟采用:视准线法或导线法法。下面就分别介绍:视准线法该方法适用于基坑直线边及直线支撑杆件的水平位移的观测。如下图所示。图5.6.2-1 视准线法观测示意图式中:A、B基坑两端的工作基点;a、b、c、d位移观测点。如场地有条件的话,可沿基坑某一测量边向后2倍开挖距离外设置测站(工作基点)。场
34、地如果狭小的话,可将测站(工作基点)设在基坑围护结构的转角上,所测得的位移值是相对基坑转角处的位移值。全站仪架设调平后,照准与基坑相反方向的一工作基点作为后视方向,用带有刻划的读数站牌或T型尺,设置在观测点上,读取数值。初始值观测时要观测三遍,以保证无误。以后每次观测结果与初始值比较,求得测点的水平位移量。导线法若视准线无法实施的情况下,拟使用导线法直接在工作基点上观测变形点到测站的距离和该方向与某一基准方向的夹角,直接计算变形点的坐标。通过坐标变化量来反映监测点的位移量。导线法对现场条件的要求比较低,工作基点选取比较灵活,更容易实施。5.6.3 土体侧向变形采用测斜仪在埋设的测斜管内进行测试
35、,测点宜选在变形大(或危险)的典型位置。测斜管采用钻孔埋设,管底应大于支护结构深度,且超过基坑开挖最大深度3米,硬质基底取小值,软质基底取大值。当通过平面测量的方法,将管顶作为位移计算的基准位置时,管底应超过围护结构底部不少于1米。测斜管的上下管间应对接良好,无缝隙,接头处牢固固定、密封。测斜管安放就位后调正方向,使管内的一对测槽垂直于测量面(即平行于位移方向)。调整方向后盖上顶盖,保持测斜管内部的干净、通畅和平直。管顶高出地面约1050m。钻孔和测斜管之间要回填。回填应选用粗沙缓慢进行,注意采取措施避免塞孔使回填料无法下降形成空洞,回填后通过灌水和间隔一定时间后的检查,在发现回填料有下沉时,
36、再进行回填,回填工作要确保测斜管与土体同步变形。埋设时间应在基坑开挖或降水之前,并至少提前2周完成,并作好清晰地标示和可靠的保护措施,见图5.6.3-1。图5.6.3-1 土体水平位移测孔埋设示意图由于地下管线较为复杂,为避免对地下管线造成破坏,在钻孔前用管线探测仪进行了探测。测试时沿预先埋好的测斜管沿垂直于隧道轴线方向导槽自下而上每隔3.5米测读一次直至孔口,得各测点位置上读数,并由专用程序计算出不同土层深度的水平位移。5.6.4 围护桩(墙)水平位移采用测斜仪在埋设于围护结构内的测斜管内进行测试。测点宜选在变形大(或危险)的典型位置。斜管底宜与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部,管顶高出基准
37、面150200mm,在测斜管管口段用混凝土墩子固定,保证管口段转角的稳定性。测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设时,绑扎间距不宜大于1.5m,原则是管子不移动、不松动。测斜管的上下管间应对接良好,无缝隙,接头处牢固固定、密封,如图5.6.4-1所示。 图5.6.4-1 测斜管的预埋示意图测斜管绑扎时应调正方向,使管内的一对测槽垂直于测量面(即平行于位移方向)。封好底部和顶部,保持测斜管干净、通畅和平直。做好清晰的标示和可靠的保护措施。对于已经施工围护结构情况,如需要采用钻孔埋设的方法,参照土体侧向变形测斜管埋设要求实施。(1)测试方法本项目的围护墙水平位移通过活动式测斜仪进行监测。按照设计要求埋设
38、活动式测斜仪配套的测斜管,测斜管内部有两对互成90的导向滑槽。把测斜仪的一组导向轮沿测斜管导向滑槽放入管中,一直滑到管底,每隔0.5m向上拉线读数,测定测斜仪与垂直线之间的倾角变化,即可得出不同深度部位的水平位移。如图所示为测斜原理示意图。测斜仪的倾斜方向带有符号,即图中得出的 i有正负号。(2)测试的过程仪器连接;仪器检查;测量:将测头导轮卡置在预埋测斜导管的滑槽内,轻轻将测头放入测斜导管中,放松电缆使测头滑止孔底,记下深度标志。当触及孔底时,应避免过分冲击。将测头在孔底停置约5分钟,使测斜仪与管内温度基本一致。基准线图5.6.4-2 测斜原理示意图1)将测头拉起至最近深度标志作为测读起点,
39、每0.5m测读一个数,利用电缆标志测读测头至测斜管顶端为止。每次测读时都应将电缆对准标志并拉紧,以防止读数不稳。2)将测头调转180重新放入测斜导管中,将测头滑到孔底,重复上述步骤在相同的深度标志测读,以保证测量精度。通常采用正反测量的目的是为了提高精度,导轮在正反向滑槽内的读数将抵消或减小传感器的零偏和轴对准所造成的误差。 (3)测斜曲线将在围护结构中同一测斜管的不同深度处所测得的累计变位值点在坐标纸上连接起来,从而得到位移历时曲线,孔深-位移曲线,水平位移速率突然过分增大是一种报警信号,收到报警信号后,应立即对各种量测信息进行综合分析,判断施工中出现了什么问题,并及时采取保证施工安全的对策
40、。图5.6.4-3 测斜仪器5.6.5 连续墙的钢筋应力主要采用钢筋计测量钢筋的应力,然后通过钢筋与混凝土共同工作、变形协调条件反算支撑或支护结构的轴力;对于明挖基坑围护结构在支护体系中是受弯构件。计算其所受轴力和弯矩,检验结构是否安全及设计是否合理。(1)围护结构钢筋计埋设测点布设时在钢结构应测部位截去一部分钢筋,把钢弦式钢筋计再焊接在原部位,代替截去的一部分。(2) 监测仪器及测试方法应用钢弦式压力盒及VW-1型频率接收仪测量,根据每次所测得的各测点电信号频率,可依据压力计的频率-压力标定曲线来直接换算出相应的压力值。5.6.6 围护结构测土压力(1)土压力盒的埋设方式监测基底反力或地下室
41、侧墙的回填土压力可用埋置法。在结构物基底埋置土压力盒时,先将其埋设在预制的混凝土块内,整平地面,然后将土压力盒放上,并将预制块挠筑在基底内。在结构物侧面安装土压力盒时,应在混凝土浇筑到预定标高处,将土压力盒固定到测量位置上,压力膜必需与结构外表面平齐。(2)土压力盒的选用选用构造合理的土压力盒。即受压板直径D与板中心变形S之比要大,以减小应力集中的影响。根据研究:D/的下限,对土中土压力盒为2000,对接触式土压力盒为1000。测量土中土压力,应采用直径与厚度之比较大的双膜土压力盒;测量接触面土压力,可采用直径与厚度之比较小的单膜土压力盒。(3)压力膜的施工保护为避免颗粒粗、硬度高的回填材料对
42、压力膜的直接冲击,且使压力膜均匀受力,常用的最好措施是沥青囊间接传力结构。沥青囊大小,视挡土结构的形式、回填材料的组成及回填工艺确定,当土压力盒承压膜直径d为l00mm时,采用45d的边长,当宽度不足时(如板桩的宽度),取最大承受面相当的宽度。(4)土压力的监测方法用频率接收仪采集土压力盒频率数值,根据公式计算得到土压力大小。5.6.7 钢支撑轴力结构内力监测在于及时掌握地下工程开挖施工过程中,支护结构的内力(弯矩、轴力)的变化情况。当内力超出设计最大值时,及时采取有效措施,以避免支护结构因内力过大,超过材料的极限强度而导致破坏,引起局部支护系统失稳乃至整个支护系统的失败。了解基坑开挖过程中钢
43、支撑的水平受力情况。 (1)钢支撑轴力计埋设方式 钢支撑轴力采用钢弦式轴力计(又称反力计)测试。测点布设随钢支撑安设同时进行,架设钢支撑时,将轴力计支架焊接于钢管支撑固定端,轴力计放入支架内,并保护好引线。测点布设如图5.6.7-1所示。(2) 钢支撑轴力预加在施工过程中要求对钢支撑预加轴力,钢支撑预加压力值为支撑轴力标准值的0.65倍。每根支撑的轴力设计值详见表5.6.7-1。表5.6.7-1 支撑设计轴力表(设计值,kN)支撑道数盾构井段标准段第一道支撑35134068第二道支撑142174959第三道支撑55654308换撑24652127第四道支撑29522316(3)钢支撑轴力观测用
44、频率接收读数仪与应力计的电缆线接通,待频率稳定后,该频率值即为本次频率测试值。通过频率值计算其支撑轴力、本次变化量和累计变化量。支撑轴力计算公式如下:其中:N支撑轴力(KN)、支撑截面面积和钢筋截面面积(轴力)、混凝土、钢筋弹性模量(kpa)图5.6.7-1 支撑轴力测点埋设示意图5.6.8 格构柱沉降及轴向应力(1)格构柱沉降立柱监测布设数量、编号见平面图,立柱沉降监测方法同地表沉降。埋设方法:在支撑立柱顶用射钉枪抢打入射灯做好记号即可。观测方法:用水准仪进行高程观测。(2)格构柱轴向应力格构柱轴向应力监测采用焊接式应变计直接点焊于格构柱上,通过焊接式应变计及读数仪直接读取格构柱受力后的应变
45、。格构柱内部的应力发生变化时,应变计同步感受变形,变形通过前、后端座传递给振弦转变成振弦应力的变化,从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振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的应变量。5.6.9 地下水位对应于土体水平位移测孔,在重要建筑物前方布孔。测孔埋设采用地质钻钻孔,孔深应根据要求而定。测管用50mm的PVC塑料管作测管,管壁梅花型5100mm钻孔,测管的连接用锚枪施作锚钉固定,水位孔布设图与土层水平位移测孔同。测孔的安装应确保测出施工期间水位的变化。由于地下管线较为复杂,为避免对地下管线造成破坏,所以在钻孔前用管线探测仪进行了探测。测试仪器及测试方法
46、:用电测水位计通过测试地下水位距孔口的深度来反映地下水位的变化。5.6.10 地表沉降根据图纸设计要求,基坑开挖期间,需对基坑周边地表进行沉降观测,在基坑外以约25m间距布置13组,每组4只,观测点距基坑的距离为1、5、10、15米。地表沉降监测点埋设方法同水准控制点埋设方法,即根据监测总平面图在临时便道施工期间将0.5m长的20钢筋锚入相应位置路面以下,钢筋上端高出5cm。根据监测要求定期使用水准仪对各个测点进行观测并记录,地表沉降警戒值为30mm,变化速率警戒值为2mm/d。工作基点与各沉降监测点使用电子水准仪进行二等水准测量,并构成沉降监测网。二等水准测量各项限差如下:视线长度50m、前
47、后视距差1.0m、前后视距累积差3.0m、视线高度(下丝读数)0.3m。当观测时,测点之间必须是偶数站,往返测量的测站数均为偶数站。外业观测工作完成后,应认真检查观测成果,确保观测成果的可靠性。沉降监测网的计算采用间接平差进行网平差计算,并进行精度评定。各沉降监测点的本次高程Hi(t),与首次高程Hi(1)进行比较,差值H即为该测点的沉降值。即Hi(t)=Hi(t)-Hi(1)。每次观测都采用相同的观测仪器,相同的观测人员按相同的观测路线进行,作业过程中严格遵守相关测量规范。5.6.11 建筑物裂缝宽度(1) 裂缝监测的任务与步骤:了解情况,收集资料。主要是了解被测建筑物的设计、施工、使用情况
48、及沉降观;现场踏勘,记录建筑物已有裂缝的分布位置和数量,测定其走向、长度、宽度及深度;分析裂缝的形成原因,判别裂缝的发展趋势,选择主要裂缝作为观测对象;确定观测方法,在每条裂缝的最宽处和最末端设置观测标志;定人定时进行观测,观测频率按控制两次观测期间裂缝发展不宜大于0.10.5rnm及裂缝所处位置而定;整理监测资料,提交监测报告。 (2)裂缝宽度测量一般测量对于测量精度要求不是很高的部位,如墙面开裂,简易有效的方法是粘贴石膏饼,将10mm厚、50mm宽的石膏饼骑缝粘贴在墙面上,当裂缝继续发展时,石膏饼随之开裂。也可采用划平行线方法测量裂缝的上、下错位。或采用金属片固定法,把两块白铁片分别固定在
49、裂缝两侧,并相互紧贴,再在铁片表面涂上油漆,裂缝发展时,两块铁片逐渐拉开,露出的未油漆部分铁片,即为新增的裂缝宽度和错位。裂缝宽度可用裂缝观测仪(可精确至0.lmm)、小钢尺(可精确至0.5mm)观测,或用裂缝宽度板来对比。 精密测量对于精度要求较高的裂缝测量,如混凝土构件的裂缝,应采用仪表进行测量,可以在裂缝两侧粘贴几对手持应变计的头子,用手持式应变计测量。也可以粘贴安装千分表的支座,用千分表测量。当需要连续监测裂缝变化时,还可采用测缝计或传感器自动测计的方法观测。 (3)裂缝深度的测量浅层裂缝当估计裂缝深度不是很大时,可采用凿出法和单面接触超声波法。凿出法就是预先准备易于渗入裂缝的彩色溶液
50、如墨水等,灌入细小裂缝中,若裂缝走向是垂直的,可用针筒打人,待其干燥或用电吹风加热吹干后,从裂缝的一侧将混凝土渐渐凿除,露出裂缝另一侧,观察是否留有溶液痕迹(颜色)以判断裂缝的深度。对于不允许损坏被测表面的构件,可采用超声波原理进行测量。将换能器对称置于裂缝两侧,其距离为2x,超声波从发射探头出发,绕裂缝末端到达接收探头所需时间为T1。另外,将探头以2x的距离平置在无裂缝、表观完好的混凝土表面,测得传播时间为To,则可得裂缝深度h为:深层裂缝当裂缝发展很深时,可采用取芯法和钻孔超声波法测量裂缝深度。取芯法是用钻芯机配上人造金刚石(空心薄壁)钻头,跨于裂缝之上沿裂缝面由表向里进行钻孔取芯。当一次
51、取芯未及裂缝深度时,可换直径小一号的钻头继续往里取,直至裂缝末端出现,然后将取出的岩芯拼接起来,量测裂缝深度。钻孔超声波探测法:在裂缝两侧各钻一个孔,清理后充水作为搞合介质,若是垂直走向的裂缝,孔口要采取密封措施。将换能器置于钻孔中,在钻孔的不同深度上进行对测,根据接收讯号的振幅突变情况来判断裂缝末端的深度。裂缝宽度测量依据裂缝位置以及对工程的重要程度确定。5.6.12 需重点保护的建(构)筑物的沉降和倾斜建筑物沉降变形的标志,可根据不同的建筑结构类型和建筑材料,可采用墙(柱)标志、基础标志和隐蔽式标志(用于高级建筑物)等型式。本方案中建筑物沉降测点标志采用“L”型测点标志形式,如图5.6.1
52、1-1所示。图5.6.11-1 建筑物沉降观测点布设示意图沉降测点埋设的方法是:先在建筑物上钻孔,然后将膨胀螺栓或螺纹钢(20mm)预埋件放入,孔与测点四周空隙用水泥砂浆或锚固剂填实(测点固定部位做成螺纹)。倾斜测点安装方法:在待测建筑物不同高度(应大于2/3建筑物高度)安装上、下两观测点,倾斜测点标志为粘贴10cm10cm反射片标志。如图5.6.11-2所示。图5.6.11-2 建筑物倾斜观测点布设示意图5.6.13现场安全巡视内容(1)xx站施工主要应巡视、评估以下内容:开挖面地质状况。土层性质及稳定性,包括土质性质及其变化情况、开挖面土体渗漏水情况及土体塌落情况;地下水控制效果,包括抽降
53、水控制效果、降水井抽水出砂量、变化情形及持续时间、附近地面沉陷情况等。支护结构体系。支护体系施作的及时性;渗漏水情况,包括渗漏水量、是否伴有砂土颗粒、发生位置、发展趋势等;支护体系开裂、变形情况,包括桩顶与冠梁脱开现象、冠梁开裂范围、宽度与深度,桩间网喷护壁开裂情形等;支撑扭曲及偏斜程度、发生位置、发展趋势等;锚头脱落、松动或变形情形、混凝土腰梁开裂、腰梁与土体脱开情况、及发生位置;土钉墙面层开裂情况、发生位置、发展趋势等。周边环境。坑边超载,包括坑边荷载重量、类型、与坑缘距离、面积、位置等;地表积水及截排水措施,包括积水面积、深度、水量、位置、地面硬化完好程度、坡顶排水系统是否合理及通畅等;
54、周边建(构)筑物变形及开裂、地表变形及开裂、管线沿线地面开裂、渗水、塌陷、管线检查井开裂及积水变化等情况。5.7 测点保护在监测实施过程中,为保证监测数据的有效和实现连续监测,必须对埋设的各类测点进行保护,为此制定以下保护措施:(1)地表和地下管线监测按标准方法埋设测点后加盖保护。(2)测斜管安装时必须保证下端管口密封,钢筋笼吊装完成后立即在管内灌满清水并盖好盖子,确保管内不被泥浆和混凝土堵塞。冠梁施工过程中,埋设直径15cm长20cm的钢护筒包裹测斜管,钢护筒高出冠梁顶5cm,冠梁施工完成后在钢护筒上添加盖子。(3)轴力计安装应保证引出导线不折断,将导线缠绕在不易被破坏的地方;(4)如果施工
55、中测点遭到破坏,必须在下次测量前,予以原样恢复;(5)主要监测项目的测点在现场设置如图5.7-1所示的标识牌,明确相关责任人。图5.7-1监测点位标识牌第六章 进度计划及进度控制6.1 进度计划施工监测计划时间为2015年9月15日至2016年7月16日。6.2 进度控制(1)组织方面成立以项目经理为第一责任人的监测组,项目经理全权负责现场各方面的工作。建立健全项目经理部机构,明确各部门、各岗位的职责范围,为各检测小组配备充足的能适应现场要求的各类专业技术管理人员。发挥公司的整体优势,做好队伍组织动员工作,针对地铁工程特点,组建高素质的专业队伍并按检测计划及时组织进场。加强现场的思想政治工作,
56、充分利用本公司的优势,做到进场快、安家快、开展监测工作快。作为搞好现场施工检测的一个重要保证,使每一个参加监测的职工充满责任感、荣誉感,发挥出最大的积极性。项目经理部执行目标与领导挂钩和四大目标责任追究制度。保证管理人员深入监测现场,跟班作业,发现问题及时处理,保质保量按期完成任务。(2)技术方面根据现场实际情况认真编写监测技术方案,在充分考虑到检测现场条件的前提下,制定详细的监测网络进度计划并在工程实施过程中检查计划的落实情况,发现问题,分析原因及时汇报,提出修正方案,及时调整和修订进度计划,保证工期按时完成。建立技术管理的组织体系,逐级落实技术责任制, 确保技术支持的预见性、有效性。严格工
57、作程序,力求杜绝因个人工作质量而影响施工进度和施工质量。建立技术管理程序。认真制订各监测阶段技术方案、措施,以及应急技术措施,做好技术交底,建立技术档案,把技术管理落实到实处。针对地铁监测的特点,抓好新技术、新工艺的推广应用,充分发挥本公司技术知识密集的优势,组织专家组,开展科技攻关。第7章 监测安全与质量保证措施7.1 安全保证措施(1)严格执行国家、行业、湖北省、xx轨道交通等有关主管部门的安全文明施工的法律、法规及管理办法。(2)依据国家及广西省的法律法规编制、制定安全生产管理办法及安全作业手册等安全生产制度。(3)在作业前参照安全作业手册及安全技术交底对参与人员进行安全教育,且特种作业
58、人员需进行操作安全培训,并持证上岗,在施工过程中对各部门进行不定期的安全抽查,及时发现和排除安全隐患。(4)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,并对地表钻孔、道路沉降监测、基坑监测安全进行重点对待,按规程进行布点施工。(5)钻孔作业时首先需要了解、调查地下管线的各种情况,并做管线探测,以免破坏管线。(6)开工后,在进入施工现场前,由各工点对我方人员进行安全培训,遵守各工点安全生产的规定,服从各工点统一安排、指挥。(7)建筑物测点布置事先与归属单位或个人沟通,征得同意后进行,如建筑物归属单位或个人不同意布点,请相关单位协调解决。(8)测点布设、监测时保护周边环境(
59、包括花草树木及其他)。(9)道路上测量安全规定:作业人员必须穿戴橘黄色反光衣帽,遵守城市交通规则。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。夜间道路上作业,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,并设专人用红色信号灯指挥。(10)在进行立柱沉降监测、钢支撑轴力监测以及高空作业的人员必须带安全绳、佩戴好安全帽,并设专人旁站,注意高空落物等安全隐患。(11)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。(12)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。(1
60、3)对施工现场所使用的测量仪器注意安全放置,杜绝由于使用和放置不当而造成的事故。(14)加强现场施工用电管理,比如监测时埋点用电应由专业电工操作。(15)加强宣传教育,统一思想,使全体项目部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。(16)及时对安全生产情况进行分析总结,对安全生产过程中存在的问题提出改进措施,确保生产安全。7.2 质量保证措施在本项目的实施工程中,将充分利用资源优势,合理配置技术力量,投入先进的技术设备,保证优质、高效地完成好监控工作。(1)严格按照我公司质量保证体系规定实施过程控制;测试工作中必须遵守国家、
61、交通部的技术规范和规程,同时执行我公司的质量手册、程序手册等相关计量认证文件。(2)制定切实的监测实施方案,并纳入到施工进度计划中;(3)仪器、元件需进行标定、合格方可使用;保证测试所需仪器设备在标定有效期内,在仪器设备使用前进行检查、调试,保证进场测试数据的科学性和准确性。保证仪器在测试期间有足够的电能。(4)人员相对固定;本项目配备具有检测资质的身体好、技术熟练、经验丰富的工作人员。要求技术人员对测试规范、测试方法比较熟悉,能够处理现场测试出现的技术问题,使测试工作能够顺利完成。坚持“严肃认真、公正科学、热情诚信、求实创新”的质量方针,坚决抵制影响工作质量和公正性的干扰和压力,为业主提供优
62、质服务。(5)在监测过程中严格遵守相应的实施细则。具体如下:项目负责人负责组织人员、协调仪器设备及材料管理、进行报告审查;技术负责人负责项目实施方案及报告的复核;测试人员负责设备正常运行、确保现场使用的仪器设备在检定周期内、熟悉与工程相关的验收规范、设计规范、施工规范及相关的技术规程,负责现场的工作准备及测试工作;记录人员负责记录现场环境情况、使用仪器、参加测试人员、测试的工程及其所在位置、记录测试数据或电子数据存储的位置等;复核人员对原始数据及测试数据逐一进行复核,发现问题及时进行处理并报告项目负责人;报告编写由测试人员编写。图7.2-1 项目监控量测管理的流程图第8章 数据处理分析及成果运
63、用8.1 数据处理分析监测数据的整理分析反馈的方法和内容通常包括监测资料的采集、整理、分析、反馈及评判决策等方面。(1)数据采集通过现场监测取得的数据和与之相关的其它资料的搜集、记录等。本监测项目采用的仪器如水准仪需人工读数、记录,然后将实测数据输入计算机;全站仪则自动数据采集,并将量测值自动传输到数据库管理系统。外业观测值和记事项目,必须在现场直接记录于观测记录表中。任何原始记录不得涂改、伪造和转抄,并有测试、记录人员签字。观测数据出现异常,应及时分析原因,必要时进行重测(2)数据整理每次观测后应立即对原始观测数据进行校核和整理,包括原始观测值的检验、物理量的计算、填表制图,异常值的剔除、初
64、步分析和整编等,并将检验过的数据输入计算机的数据库管理系统。(3)数据分析采用比较法、作图法和数学、物理模型,分析各监测物理量值大小、变化规律、发展趋势,以便对工程的安全状态和应采取的措施进行评估决策。绘制时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图,如图8.1-1所示。如果位移的变化随时间(或距掌子面距离)而渐趋稳定,说明围岩处于稳定状态,支护系统是有效、可靠的,如图中的正常曲线。在图中的反常曲线中,出现了反弯点,这说明位移出现反常的急骤增长现象,表明围岩和支护已呈不稳定状态,应立即采取相应的工程措施。反常曲线反常曲线位移(mm)位移(mm)正常曲线正常曲线时间(d)距掌子面距离(d)图8.1-1
65、 时间-位移曲线和距离-位移曲线在取得足够的数据后,还应根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值,预测结构和建筑物的安全状况。8.2 成果运用施工过程中应进行监控量测数据的实时分析和阶段分析:(1)实时分析:每天根据监测数据及时进行分析,发现工程结构、周边环境被监测对象等变形、受力异常应分析原因并提交工程险情预警报告或工程监控信息卡;第一时间告知各参建单位相关监测信息,为施工决策和方案优化提供科学依据;(2)阶段分析:按阶段(本工程按周、月分阶段分析)总结监控量测数据的变化规律,对隧道支护结构状态进行评价,提交阶段分析报告,指导后续施工
66、。根据监测数据分析成果及时进行监控量测信息反馈,对工程结构、周边环境被监测对象的安全状态进行合理、科学评价,并提出相应的工程对策与建议。现场量测数据应实时分析,及时提交监测技术成果报告:主要有工程险情预警报告(含联系单)、日报表、周报表、月报。各技术报告的主要内容如下:8.2.1 险情预警报告(1)现场施工概况;(2)异常监测值:监测变量的变化速率、累计值、变化趋势等,按照监测管理等级指标进行工程险情预警;(3)出现异常的监测值的原因分析;(4)主要结论和施工建议等。8.2.2 日报表(1)本日现场施工概况及现场巡视记录汇总;(2)本日各监测项目的量测数据分析成果:监测变量的增量、变化速率、累
67、计值等,并与监测预警指标比对,确定是否有超过监测预警指标的监测点;(3)对本日各监测项目应有正常、异常的判断性结论及施工建议。8.2.3 周报(1)本周现场施工概况、本周现场巡视记录汇总;(2)本周各监测项目的量测数据分析成果:监测变量的增量、变化速率、累计值等,并与监测预警指标比对,确定是否有超过监测预警指标的监测点;(3)对本周各监测项目应有正常、异常的判断性结论及施工建议;(4)根据本周监测成果和现场施工实际情况,作出相应的预测分析。8.2.4 月报(1)监测项目及测点布置图;(2)本月现场施工概况;(3)本月现场巡视记录汇总;(4)各监测变量的时态曲线(包含速率时态曲线和累计值时态曲线
68、);(5)对本月各监测项目应有正常、异常的判断性结论及施工建议;(6)根据本月监测成果和现场施工实际情况,作出相应的预测分析。8.2.5 信息反馈与管理监测项目应按“分区、分级、分阶段”的原则制定监控量测控制标准,并按黄色、橙色和红色三级预警进行管理和控制。详见下表:表8.2.5-1 施工监测预警等级及处理措施预警等级状态描述监测管理及预警程序施工措施及状态黄色预警实测位移(或沉降)的绝对值和速率值双控指标均达到极限值的70%80%之间时;或双控指标之一达到极限值的80%100%之间而另一个指标未达到该值时。监测管理:加密监测频率,加强对地面和建筑物沉降动态的观察,尤其应加强对预警点附近的雨污
69、水管和有压管线等的监测。 预警程序:监测单位在确认发送黄色预警后,应以短信方式通知施工单位、监理单位、驻地代表、地铁公司安质部及工程部,次日向相关各方提交书面报警报告。措施:对现场开挖、支护进行全面排查,加强对地面和建筑物沉降动态的观察,尤其应加强对预警点附近的雨污水管和有压管线的检查和处理。 施工状态:加强现场检查,对预警点附件地下管线进行加固处理,并规范施工。橙色预警实测位移(或沉降)的绝对值和速率值双控指标均达到极限值的80%100%之间时;或双控指标之一达到极限值而另一个指标未达到时;或者双控指标均达到极限值而整体工程尚未出现不稳定迹象时。监测管理:除进行上述活动外,应加强监测管理,强
70、化施工监测在施工过程中的指导和预警作用,密切跟踪现场施工进度,加强观测、增加量测频度、检查量测设备、分析原因、提出施工建议,启动应急预案。 预警程序:监测单位在确认发送橙色预警后,应首先电话通知地铁公司监测管理人员,再以短信方式通知施工单位、监理单位、驻地代表、地铁公司领导及相关部门,次日向相关各方提交书面报警报告。措施:继续加强上述活动外,由监理部门组织召开由业主、设计、施工、监理,监测等相关单位参加的预警专题会议,分析变形或沉降的原因,确定控制变形和沉降的处理方案和措施,并形成会议纪要。施工单位根据会议纪要要求及周边环境情况采取必要的加固措施、控制变形趋势的发展。 施工状态:根据会议要求全
71、面整治,必要时停工,解除预警后,恢复正常施工。红色预警实测位移(或沉降)的绝对值和速率值双控指标均达到极限值;与此同时,还出现下列情况之一时:实测位移(或沉降)速率急剧增长;隧道或基坑支护混凝土表面已出现裂缝,同时裂缝处已开始出现渗流水。监测管理:除进行上述活动外,应增加测点,采取特殊手段,确保施工安全。 预警程序:监测单位在确认发送红色预警后,监测单位应首先电话通知地铁公司,再以短信方式通知施工单位、监理单位、驻地代表、地铁公司领导及相关部门,即日(若情况特殊,于次日)向相关各方提交书面报警报告。措施:直接达到红色预警状态时,立即停工,加强支护,由监理组织召开有技术专家参与的预警专题会,制定
72、总体处理方案和措施,形成会议纪要,施工单位根据纪要立即研究细化制定切实可行的专项处理方案及相应的技术措施,并立即予以实施,直至预警解除。 施工状态:停工整治,解除预警后,恢复正常施工。8.2.6 预警流程第9章 应急处理地质条件和水文地质条件的复杂性,增加了基坑工程设计和施工难度。基坑工程由于施工周期长,常需要经历多次降雨、周边堆载、震动等许多不利条件,故深基坑工程事故时有发生。在软土、高水位及其它复杂场地条件下开挖基坑、发生事故的概率更高。车站基坑施工开挖深度、跨度大,钢管支撑及地下连续墙的技术要求较高。因此,保证明挖施工不造成土体塌陷、建筑物过量沉降、既有车站结构量沉降及变形是工程的重要。
73、(1)钢管对称失稳时应急处理如发现钢支撑变形过大,立即停止施工,采取有效的加固措施,分纵向和水平加固;如发生支撑倒塌事故,要立即疏散人员,设隔离带,隔离带与事故地点应保证安全距离,排险和抢救应由有经验的人统一指挥进行;因坍塌造成人身事故后,应同时采取两个方面的措施,一方面立即扒土,另一方面对上部土体采取临时支撑措施,防止因二次塌方伤及抢救者或加重事故后果;抢救重物压伤人员时,应调动起重吨位相匹配的设备进入抢救现场,抢救现场应开通紧急安全通道,以便抢救车辆行驶畅通。起重机站位稳定准确、起重物栓接牢固、吊点位置准确、指挥人员、信号人员和起重机操作人员须配合协调,保证吊物起升平稳。对危害大的复杂塌方
74、,应由安全部门共同商定处理方案。(2)管线渗漏水造成基坑失稳引起塌方时应急处理当基坑侧壁渗漏水严重并发生塌方时,立即在塌方处码放沙袋,沙袋自下而上码放,层层错开,直至将塌方面封严,同时在塌方处插入多根引流管引水疏排,保证只流水不流砂。另外基坑内设置提升水泵,将坑内积水抽升至地面排入雨水管道;当水输排干净以后,在塌方处打孔,插入注浆管,对空洞处进行填充注浆。注浆浆液为1:1的水泥浆,当注浆压力达到要求后停止注浆,注浆液形成要求强度后,邀请地下空洞探测单位对渗漏处隧道拱顶以上区域进行探测,确认没有空洞时,再继续进行;在应急处理期间,应加大对基坑四周管线的监测频率,发现问题及时通知管线管理单位到现场协助处理。(3)建筑物差异沉降超限时应急处理如发现建筑物差异沉降过大,建筑物出现裂缝,且有不断扩大趋势时,应立即停止施工,采取以下措施。停止土方开挖,将能架设的钢支撑全部架设完成,并按照设计要求将轴力施加完毕;将建筑物内人员全部疏散,同时在建筑物周围设置警示带,并派专人看守,防止人员进入建筑物内;邀请设计、相关专家到现场,协商加固方案;加固方案确认后,马上进行施工,现场安排有经验的施工管理人员统一指挥;加固方案实施过程中及施工完毕后,继续加强对建筑物的监测,以及反馈信息,随时掌握建筑物的动态;当监测数据显示建筑物沉降速率减缓且趋于稳定时,经设计人员及专家认可,方能恢复施工。