地鐵施工監(jiān)測PPT（35頁）

1、地鐵施工監(jiān)測 2015年4月摘要：（1）通過對測量數(shù)據(jù)的分析、處理掌握維護結(jié)構(gòu)和土體穩(wěn)定性的變化規(guī)律、修改或確認設(shè)計及施工參數(shù)，保證地面建筑物及地下管線的安全。并為今后類似工程的建設(shè)提供經(jīng)驗。（2）通過對基坑測斜、樁頂水平位移、基坑周邊沉降，地下水位變化等進行監(jiān)測，確保基坑本體安全、周邊環(huán)境安全。（3）以信息化施工、動態(tài)管理為目的，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，以便及時調(diào)整施工方法，保證施工安全。（4）根據(jù)監(jiān)測對象的重要性確定監(jiān)測規(guī)模和內(nèi)容、監(jiān)測項目和測點布置，較全面地反映實際工作狀態(tài)。（5）為確保提供可靠、連續(xù)的監(jiān)測資料，各監(jiān)測項目間相互校驗，以利數(shù)值計算、故障分析和狀

2、態(tài)研究。 1、監(jiān)測組的職責：負責監(jiān)測方案和監(jiān)測計劃的制定。監(jiān)測儀器的選擇和調(diào)試、儀器保養(yǎng)維修工作。負責量測計劃的安排與實施，包括量測斷面選擇、測點埋設(shè)、日常量測、資料管理等。監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集、整理、分析及上報。負責及時進行量測值的計算和繪制圖表。并快速、及時準確地將信息（量測結(jié)果）反饋給現(xiàn)場施工指揮部，以指導(dǎo)施工。現(xiàn)場監(jiān)控量測，按監(jiān)測方案認真組織實施，并與其它環(huán)節(jié)緊密配合，不得中斷。2、車站基坑施工監(jiān)測流程 3、監(jiān)測項目及監(jiān)測儀器 車站基坑施工監(jiān)測項目及測點布設(shè)要求4、測點布設(shè)原則按監(jiān)測方案在現(xiàn)場布設(shè)測點，當實際地形不允許時，在靠近設(shè)計測點位置設(shè)置測點，以能達到監(jiān)測目的為原則。為驗證設(shè)計參數(shù)而設(shè)

3、的測點布置在設(shè)計最不利位置和斷面，為指導(dǎo)施工而設(shè)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(shè)計和指導(dǎo)施工。地表變形測點的位置既要考慮反映對象的變形特征，又要便于采用儀器進行觀測，還要有利于測點的保護。 5、測點布設(shè)原則深埋測點（結(jié)構(gòu)變形測點等）不能影響和妨礙結(jié)構(gòu)的正常受力，不能削弱結(jié)構(gòu)的剛度和強度。各類監(jiān)測測點的布置在時間和空間上有機結(jié)合，力求同一監(jiān)測部位能同時反映不同的物理變化量，以便找出其內(nèi)在的聯(lián)系和變化規(guī)律。測點的埋設(shè)應(yīng)提前一定的時間，并及早進行初始狀態(tài)數(shù)據(jù)的量測。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(shè)測點，以保證該測點觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

4、 地表沉降監(jiān)測點埋設(shè)6、車站基坑施工測點布設(shè) 樁頂水平位移采用強制對中觀測墩，在基坑周邊圍護結(jié)構(gòu)角部以及中間部位設(shè)置，每2030m設(shè)置一個點。鋼支撐軸力可以采用軸力計或者應(yīng)變計進行監(jiān)測，軸力計監(jiān)測效果更好，測得的軸力值更加準確，應(yīng)變計精度要差一些，但是也是可以反映支撐軸力變化的。軸力計安裝在支撐的固定端頭，采用一個鋼桶套進行保護，同時也有利于支撐與圍護結(jié)構(gòu)之間的受力聯(lián)系。應(yīng)變計安裝在最長的斜撐以及支撐的中間部位，上下對稱安裝。 測斜管的安裝在圍護結(jié)構(gòu)施工時隨鋼筋籠一起埋設(shè)。埋設(shè)時一定要注意將節(jié)與節(jié)之間的接頭用膠帶纏好，底部的封口一定要纏好，防止在混凝土澆筑過程中流入測斜管內(nèi)，導(dǎo)致測斜管報廢。另

5、外就是測斜管采購時的規(guī)格控制，一個測斜孔一定要采用同一批次購置的測斜管，否則，由于不同批次測斜管加工精度不一樣，導(dǎo)致測斜儀探頭無法放下去，也會造成測斜管報廢。基坑周邊沉降監(jiān)測點距離基坑邊0.2H、0.5H、1.5H布置，相鄰兩組測點間距20m?；又苓吔?gòu)筑物及管線的監(jiān)測則要根據(jù)實際情況，布置在建構(gòu)筑物的受力柱根部，管線的上方及周邊。有些重要管線甚至需要做環(huán)箍監(jiān)測。 基坑收斂監(jiān)測點一般沿著鋼支撐軸力監(jiān)測點布設(shè)在同一層鋼支撐的兩側(cè)圍護結(jié)構(gòu)上。采用打設(shè)帶鉤的膨脹螺栓的方法在現(xiàn)場設(shè)置監(jiān)測點。采用收斂計進行監(jiān)測。為了安全和便利，一般會在鋼支撐上綁2根線繩，用來把收斂尺的一頭傳遞到基坑的另一側(cè)。7、監(jiān)測

6、儀器8、基坑施工地面沉降變形機理 基坑施工周邊地面沉降的產(chǎn)生原因主要有：因基坑施工引起周邊地層地下水的流失； 基坑圍護結(jié)構(gòu)變形，導(dǎo)致周邊土體受力情況發(fā)生變化； 基坑圍護結(jié)構(gòu)局部漏水漏砂，導(dǎo)致基坑外側(cè)土體損失。 基坑周邊地面沉降變化特點是以基坑為中心，向外擴散，距離基坑越近，沉降影響越大。此外，因周邊地層及地下水情況也會有一些特殊的情況。9、地表沉降監(jiān)測方法 按變形測量規(guī)程中測站高差中誤差0.5mm的精度要求，用精密電子水準儀、銦鋼尺由高程監(jiān)測網(wǎng)的控制水準點按二等水準測量的技術(shù)要求對監(jiān)測點進行逐點量測。量測所采集的數(shù)據(jù)均為市區(qū)統(tǒng)一高程。對此數(shù)據(jù)進行處理、分析亦采用此高程。監(jiān)測頻率見第4節(jié)。10、

7、管線沉降監(jiān)測 （1）監(jiān)測點的埋設(shè)： 所有管線監(jiān)測點應(yīng)布設(shè)在管線的端頭和有轉(zhuǎn)點的地方。根據(jù)管線的埋深情況埋深較深的在管線上方點位上鑿直徑10cm的孔，插入12的光圓鋼筋；較淺的一般是在管線自身部位找出明顯的特征點有油漆表明即可，若沒特征點的先在管線的上方鑿直徑10cm的孔，插入12的光圓鋼筋底部與管頂接觸，鋼筋頂部略微隆起。鋼筋長度視實際情況截取。埋設(shè)時將管頂砼表面清除干凈，灌入砂漿插入鋼筋使鋼筋頭低于砼地表面10cm。并在旁便用黃色油漆標注點號，點號與平面布置圖中點號一一對應(yīng)，標識符號見附表一。試驗段為了取得經(jīng)驗性數(shù)據(jù)在所有影響線范圍的所有管線上均按以上方法埋設(shè)了監(jiān)測點。（2）按二級變形測量精

8、度等級（觀測點測站高差中誤差0.15mm），用精密電子水準儀、銦鋼尺與地面沉降監(jiān)測相同的方法進行觀測。11、地面建筑物沉降、傾斜和水平位移監(jiān)測（1）監(jiān)測點的布設(shè) 根據(jù)基坑周邊及全線建筑物的情況分三類進行布設(shè)，第一類為重點監(jiān)測建筑物，指需樁基托換和預(yù)加固處理的建筑物以及溶洞等；第二類為重要建筑物指位于隧道正上方的建筑物；第三類為一般性建筑物指地鐵施工影響較小只在基坑施工或者地鐵施工影響線范圍內(nèi)的建筑物；所有監(jiān)測點必須埋設(shè)牢固可靠。對于第一類建筑物，視建筑物規(guī)模、形狀在建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處沿外墻1015m或每隔23根柱基上埋設(shè)監(jiān)測點。此類監(jiān)測點布設(shè)時用14的鉆頭在底層屋角處鉆孔。灌注砂漿，插入1

9、2的螺紋鋼，螺紋鋼頂部磨成球狀并刻十字絲。此類點兼作建筑物的沉降、傾斜和水平位移監(jiān)測點，見下圖。對于第二類建筑物同樣視建筑物規(guī)模、形狀在建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處沿外墻1015m或每隔23根柱基上埋設(shè)監(jiān)測點，埋設(shè)時同第一類建筑物的監(jiān)測點埋設(shè)方法，此類點兼作建筑物沉降和傾斜監(jiān)測用。對于第三類建筑物，只在建筑物相鄰的三個屋角埋設(shè)頂部磨成球狀的10的螺紋鋼，方法同前。此類點只做沉降監(jiān)測用。只有在相對沉降差異較大時才進項必要的傾斜推算。（2） 監(jiān)測方法 建筑物沉降監(jiān)測按二級變形測量精度等級用精密電子水準儀，銦鋼尺進行量測。與地面沉降共用高程監(jiān)測控制網(wǎng)。建構(gòu)筑物監(jiān)測點埋設(shè)圖 建筑物傾斜監(jiān)測，用差異沉降法推算

10、建筑物傾斜的方法既能達到反映建筑物的傾斜變化情況又切實可行。 =arctg(h/L)如右圖（9-2）推算的傾斜度h相對沉降差 L兩監(jiān)測點水平距離 AB為變形前兩監(jiān)測點的相對位置，當建筑物發(fā)生傾斜時，B點將變化到B點位置，由此即可按(9-2)公式推算建筑物傾斜度和判斷傾斜方向。相對沉降差h與沉降監(jiān)測結(jié)果相結(jié)合。監(jiān)測點間的水平距離L用經(jīng)鑒定的鋼卷尺丈量兩次。量距相對中誤差不大于1/2000。 建筑物水平位移監(jiān)測 針對工程需要進行水平位移監(jiān)測。采用獨立坐標系法量測建筑物的水平相對位移。在需監(jiān)測的建筑物附近、影響視線范圍外埋設(shè)牢固的導(dǎo)線點，并假定此點坐標為X=100,Y=100。同時假定平行于線路方向

11、或者某一個便于瞄準的固定標志（標志與線路或者基坑位置關(guān)系提前測定）為X軸，此方向方位角0。每次觀測時,由此導(dǎo)線點用全站儀按二級水平位移變形監(jiān)測的精度進行量測。通過監(jiān)測點在此坐標系中的坐標變化比較,即可直接得出建筑物沿線路方向及垂直線路方向或者沿基坑方向垂直于基坑方向的位移情況。12、地面建筑物裂縫監(jiān) 測（1）地面建筑物裂縫監(jiān)測 根據(jù)開工前的建筑物調(diào)查資料，對有裂縫的房屋要進行裂縫監(jiān)測。施工時除對這些建筑物的裂縫進行量測外還要隨時觀察，發(fā)現(xiàn)裂縫和裂縫變形后立即量測并記錄并納入監(jiān)測計劃中。量測時根據(jù)裂縫的長度、寬度在每條裂縫上分別設(shè)置25道測線。每次測量時用讀數(shù)測微器直接貼在測線上讀取裂縫的實際寬

12、度。并在測線邊，墻壁上記錄裂縫的初始值、變化值及時間。以便隨時了解裂縫的變化趨勢。 13、相應(yīng)對策 序號監(jiān)測項目采取相應(yīng)的對策1圍護結(jié)構(gòu)測斜按方案設(shè)計的頻率進行監(jiān)控量測，當變化速率較大或接近警戒值時，采取增加量測頻率，并對圍護結(jié)構(gòu)測斜、基坑收斂及軸力數(shù)據(jù)進行聯(lián)合分析，并將結(jié)果第一時間反饋給主管工程師，采取調(diào)整基坑開挖及施工參數(shù)等措施控制基坑變形。2基坑收斂3支撐軸力4地面隆陷按方案設(shè)計的頻率進行監(jiān)控量測，當變化速率較大或接近警戒值時，采取增加量測頻率，并將結(jié)果第一時間反饋給主管工程師，采取調(diào)整掘進參數(shù)等措施控制地面隆陷。5地下管線沉降按方案設(shè)計的頻率進行監(jiān)控量測，當變化速率較大或超過警戒值時，

13、立即會同線采取跟蹤有關(guān)部門對管注漿加固。6地面建筑物沉降、傾斜、和水平位移按方案設(shè)計的頻率進行監(jiān)控量測，當變化速率較大或接近警戒值時，立即報告現(xiàn)場主管工程師，以調(diào)整盾構(gòu)參數(shù)控制變形；并以監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)為依據(jù)綜合分析，是否對建筑物進行加固處理。7隧頂下沉按方案設(shè)計的頻率進行監(jiān)控量測，當變化速率較大時，增加量測頻率，當超過警戒值接近控制值時，采取調(diào)整盾構(gòu)掘進參數(shù)或采取二次注漿等措施控制隧頂下沉。8水位監(jiān)測根據(jù)水位監(jiān)測情況，判斷施工區(qū)域地下水是否產(chǎn)生突變，有異常時及時反饋給主管工程師，召集技術(shù)人員分析原因，及時采取回灌或者止水加固等措施，對于盾構(gòu)始發(fā)或者到達施工，端頭水位的監(jiān)測，更是盾構(gòu)機始發(fā)或者接

14、收洞門安全的重要依據(jù)。9地面建筑物及管片裂縫裂縫觀測結(jié)合其他項目綜合分析原因后，采取有針對性的措施加固建筑物。10隧道周邊凈空收斂按方案設(shè)計的頻率進行監(jiān)控量測，當變化速率較大時增加量測頻率，當超過警戒值接近控制值時，采取調(diào)整盾構(gòu)掘進參數(shù)或采取二次注漿等措施控制隧頂下沉。14、各監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用 量測數(shù)據(jù)的分析與反饋，用于修正設(shè)計參數(shù)和指導(dǎo)施工、調(diào)整施工措施等。監(jiān)測組使用數(shù)據(jù)線將電子水準儀的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與電腦文本。然后通過EXCEL軟件把文本變成測量原始記錄格式存檔。最后以正規(guī)上報資料的格式上報監(jiān)理和項目部領(lǐng)導(dǎo)復(fù)核、審批。16、量測數(shù)據(jù)散點圖和曲線 現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)處理，即及時繪制位移時間曲線

15、散點圖，位移（u）時間(t)關(guān)系曲線的時間橫坐標下應(yīng)注明掘進工作面距離量測斷面的距離。對于車站施工應(yīng)在備注中寫明對應(yīng)位置基坑開挖或者結(jié)構(gòu)施工工況。將現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)繪制成ut時態(tài)曲線散點圖和空間關(guān)系曲線。 （1）當位移時間關(guān)系趨于平緩時，進行數(shù)據(jù)處理和回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律；（2）當位移時間關(guān)系曲線出現(xiàn)反彎點時，則表明地層和支護已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，此時應(yīng)密切監(jiān)視地層動態(tài)，并加強支護，必要時應(yīng)立即暫停開挖，采取停工加固并進行支護處理。（3）根據(jù)位移時間曲線的形態(tài)來判斷地層穩(wěn)定性的標準，巖體變形曲線分三個區(qū)段,圍巖巖體蠕變曲線見圖右上圖?；痉€(wěn)定區(qū)段：主要標志是變形速率不斷下降，即d2

16、u/d2t0，為一次蠕變區(qū)，表示地層趨于穩(wěn)定，其支護結(jié)構(gòu)是安全的；過渡區(qū)段：變形速率較長時間保持不變，即即d2u/d2t=0，為二次蠕變區(qū)，應(yīng)發(fā)出警告，及時調(diào)整施工程序，加強支護系統(tǒng)的剛度和強度；破壞區(qū)段：變形速率逐漸增加，即d2u/d2t0，為三次蠕變區(qū)，曲線出現(xiàn)反彎點，表示地層已達到危險狀態(tài)，必須立即停工加固。地層穩(wěn)定性判別標準比較復(fù)雜，在評定地層穩(wěn)定程度時根據(jù)工程的具體情況，采用上述三種標準綜合分析法，反饋于設(shè)計與施工應(yīng)用。對量測數(shù)據(jù)進行整理，按照上述方法，繪制沉降-時間曲線，然后根據(jù)曲線表現(xiàn)的形態(tài)進行分析判斷，提出相應(yīng)措施。18、監(jiān)測控制標準和預(yù)警值 序號量 測 項 目控 制 標 準預(yù)

17、 警 值2基坑施工地表沉降30mm21mm3圍護結(jié)構(gòu)變形25mm 18mm 4圍護結(jié)構(gòu)水平位移30mm 21mm 5鋼支撐軸力設(shè)計軸力設(shè)計軸力70%6管線沉降煤氣管道沉降和水平位移不的超過10mm，自來水管不得超過30mm煤氣管道沉降和水平位移不的超過6mm，自來水管不得超過18mm7地面建筑物沉降天然基礎(chǔ)30mm樁基礎(chǔ)10mm基礎(chǔ)立柱10mm6158地面建筑物傾斜i0.002mmi0.0014mm 19、監(jiān)測報表的內(nèi)容和報送對象 19.1 監(jiān)控量測報表的內(nèi)容（1）當日報表通常作為施工調(diào)整和安排的依據(jù)，內(nèi)容包括標題、測試的數(shù)據(jù)、落款等部分組成。其中標題應(yīng)標明監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測日期、報表編號。測試數(shù)據(jù)包括測點編號、初始值