基坑工程施工對周邊重要建筑監(jiān)測方案（20頁）

1、基坑工程施工對周邊重要建筑監(jiān)測方案工程概況工程位置 鄭州市*土建施工03標(biāo)段，位于鄭州市中心城區(qū)、起始于*東路與大學(xué)路路口，穿越京廣鐵路、鄭州火車站，經(jīng)過*廣場，沿人民路向東北方向延伸到達(dá)*站。*廣場站位于*街、*路*路、*路及*街交匯路口的下方，車站的西北側(cè)有*廣場、東南側(cè)有*廣場，周邊的商場、賓館林立，按順時(shí)針分布有*華聯(lián)、鄭州華聯(lián)、*大廈、*商廈、亞細(xì)亞、*廣場、*賓館、*影院，其中*紀(jì)念塔為國家級保護(hù)文物。工程簡況 *廣場站為1號線與規(guī)劃3號線的換乘站，車站主體設(shè)計(jì)為地下二層雙柱三跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，車站總長度為273.8米，頂板埋深約1.7米，底板底面深17.25米，車站標(biāo)準(zhǔn)段

2、寬度21.7米，主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用10001200mm及12001500mm的鉆孔灌注樁，附屬結(jié)構(gòu)圍護(hù)采用600800mm的鉆孔灌注樁。主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐采用3道米字砼梁支撐，附屬圍護(hù)支撐采用2道600*12mm的鋼管支撐。主體工程采用明挖和局部蓋挖順筑施工，附屬工程均采用明挖順筑法，車站設(shè)置7個(gè)出入口和5個(gè)風(fēng)亭,基坑安全等級為一級。*紀(jì)念塔是國家級文物，位于鄭州市最為繁華的商業(yè)中心*廣場，是鄭州市的地標(biāo)性建筑。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高47米，共13層，其中塔基座為2層，地下一層，基底埋深6.0米，塔身為11層，每層頂角為仿古挑角飛檐，綠色琉璃瓦覆頂。塔平面為東西相連的兩個(gè)五邊形，從東西方向看為單塔，從

3、南北方向看則為雙塔塔基為1500mm厚的筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)下依次為200mm厚素混凝土和800mm厚砂墊層。塔基距1號線車站基坑為23.6米，距3號線右線盾構(gòu)隧道中心最近處為10.7米,左線盾構(gòu)隧道中心最近處為25.8米。（見圖1、2、3、4）圖1 *紀(jì)念塔圖2*紀(jì)念塔與1號線基坑及3號線盾構(gòu)平面位置圖23.7m17.3m23.6m圖3 *紀(jì)念塔與1號線基坑關(guān)系圖47m10.7m23.7m25.8m圖4*紀(jì)念塔與3號線盾構(gòu)隧道關(guān)系圖工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件1.3.1工程地質(zhì) *廣場區(qū)地貌單元屬黃河沖積平原，根據(jù)巖土?xí)r代成因、地層巖性及工程特性，本場地主要為人工填土、第四系全新統(tǒng)粉土、粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂

4、及第四系上更新統(tǒng)沉積的粉土、粉質(zhì)粘土等土層，各土層的巖性特征及埋藏條件如表1所示。表1. 地質(zhì)巖性特征表序 號地 層巖 性層 厚層底埋深備 注(1)雜填土粉土、磚塊、混凝土0.58.5m0.88.5m本層組成成分不均，結(jié)構(gòu)松散。(11)粉土褐色、黃褐色，稍濕 1.57.0m4.08.0m(12)粉土褐黃色，濕，密實(shí)狀態(tài)1.05.9m6.811.8m(12-1)粉質(zhì)粘土褐色、褐黃色，可塑1.37.0m8.817.2m(14)粉砂褐黃色、飽和，中密0.56.3m13.720.5m本層主要為土層與砂層的過渡層。(14-1)粉土褐黃色，濕，密實(shí)1.06.0m16.720.5m本層有砂感，局部缺失(15

5、)粉土（Q4a1）黃褐色，濕，密實(shí)2.12.8m21.822.0m(16)粉土（Q4a1）褐黃色，飽和，密實(shí)1.6m23.4m(29)粉土褐黃色，濕，密實(shí)1.38.5m21.024.5m本層不連續(xù)，局部缺失。(29-1)粉砂褐黃色，飽和，密實(shí)0.82.5m23.025.3m本層分步不均勻，局部缺失，局部顆粒呈細(xì)沙、中砂(32)粉土黃褐色、褐黃色，濕，密實(shí)1.75.8m24.027.8m本層分布不連續(xù)，局部缺失。(33)粉質(zhì)粘土黃褐、褐黃色，可塑硬塑4.212.0m31.835.0m(34)粉土褐黃色、棕黃色，濕，密實(shí)2.05.2m36.038.2m(36)粉質(zhì)粘土黃褐、褐黃色，可塑硬塑本層在勘

6、察深度范圍內(nèi)未揭穿1.3.2水文地質(zhì)條件 (1)地下水類型*廣場站所在站位，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，在勘察深度內(nèi)地下水類型為孔隙潛水，地下穩(wěn)定水位埋深7.210.m，地下水位高程為90.7792.93m，含水層主要為第（12）、（14）1、（15）、（29）層粉土及第（14）、（16）、（29）1層粉砂等。 含水層的滲透系數(shù)平均值分別為3.0m/d，地下水補(bǔ)給主要為有降水入滲、人工用水、地表水徑側(cè)滲、徑流等補(bǔ)給，地下水的排泄，主要為開采排泄、蒸發(fā)排泄等形式。(2)滲透性 根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，各土層滲透系數(shù)見表2。(3)地下水的腐蝕性 根據(jù)場地水質(zhì)分析報(bào)告,結(jié)合環(huán)境地質(zhì)資料,場地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)

7、具微腐蝕性,在干濕交替條件下,對混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具弱腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)具有中等腐蝕性.1.3.3不良地質(zhì)作用及特殊巖土 (1)不良地質(zhì)作用 擬建車站地帶未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)作用。 (2)特殊巖土 場地內(nèi)特殊巖土主要有人工填土。人工填土主要分布于整個(gè)擬建場地沿線，雜填土居上部，為瀝青路面，其下為礦渣、碎石及粘性土墊層。素填土居下部，由粘性土組成，含少量碎石、角礫等硬雜質(zhì)。呈中密狀態(tài)，是上層滯水的賦積之處。表2 各土層滲透性系數(shù)地層編號地層編號滲透系數(shù)（m/d）滲透性分類(11)粉土0.5弱透水層(12)粉土0.52弱透水層(12)-1粉質(zhì)粘土0.2弱透水層(14)粉砂2透水層(14)-1粉土0.8透水層

8、(15)粉土0.6弱透水層(16)粉砂3透水層(29)粉土0.35弱透水層(29)-1粉砂3.5透水層(32)粉土0.48弱透水層(33)粉質(zhì)粘土0.08不透水層(34)粉土0.33弱透水層(36)粉質(zhì)粘土0.08不透水層場地周邊環(huán)境 *紀(jì)念塔南側(cè)有*廣場、*賓館、鄭州友誼國際廣場（大型商廈）、百年德化風(fēng)情購物公園和亞細(xì)亞商場，東側(cè)有天然商廈和商城大廈，北側(cè)有華聯(lián)商廈，西側(cè)有亞細(xì)亞酒店和正興賓館，且*廣場為鄭州市中心為交通、人流最為密集的地段之一。 本方案建筑物和管線監(jiān)測項(xiàng)目與*廣場站基坑工程施工安全監(jiān)測方案沖突部分依*廣場站基坑工程施工安全監(jiān)測方案為準(zhǔn)。監(jiān)測方案編制2.1工程特點(diǎn) 根據(jù)中華人

9、民共和國文物保護(hù)實(shí)施條例、河南省文物保護(hù)法實(shí)施辦法中相關(guān)規(guī)定, *紀(jì)念塔屬“安全保護(hù)”的管理范圍。因此，為使基坑和盾構(gòu)工程施工能順利進(jìn)行，又同時(shí)使*紀(jì)念塔處于能絕對安全的狀態(tài)，必須在基坑和盾構(gòu)施工過程中，對*紀(jì)念塔主體結(jié)構(gòu)與周邊環(huán)境的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測，以利用監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工和開展對*紀(jì)念塔的特別維護(hù)。傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)在高密度的車流、人流間內(nèi)無法實(shí)施,且不能滿足對大量數(shù)據(jù)采集、及時(shí)準(zhǔn)確地反饋。因此,必須建立和完善地下工程遠(yuǎn)程自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),對*紀(jì)念塔既有結(jié)構(gòu)的安全和工程風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和反饋,從而有效地控制工程事故的發(fā)生,為保證施工安全提供科學(xué)依據(jù)。環(huán)境保護(hù)等級按一級的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2.2監(jiān)測工作

10、的目的 對基坑和盾構(gòu)施工期間引起土體變形而影響范圍被保護(hù)對象*紀(jì)念塔的變形的量值進(jìn)行自動(dòng)以及人工測量，以及時(shí)和全面地反映它們的變化情況，是本工程實(shí)現(xiàn)信息化施工的主要手段，是判斷*紀(jì)念塔安全的重要依據(jù)。 為修正設(shè)計(jì)和施工參數(shù)、預(yù)估發(fā)展趨勢、確保*紀(jì)念塔安全提供實(shí)測數(shù)據(jù)。是設(shè)計(jì)和施工的重要補(bǔ)充手段。 為優(yōu)化施工方案提供依據(jù)。 為理論驗(yàn)證提供對比數(shù)據(jù)。 積累區(qū)域性設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測的經(jīng)驗(yàn)。2.3方案編制的原則 布設(shè)的監(jiān)測內(nèi)容及監(jiān)測點(diǎn)必須滿足設(shè)計(jì)和有關(guān)規(guī)范規(guī)程的要求，同時(shí)必須能客觀全面反映工程施工過程中周圍環(huán)境的變化情況，滿足信息化施工的要求。監(jiān)測項(xiàng)目的布設(shè)要相互協(xié)調(diào)及人工、自動(dòng)結(jié)合,形成可以相互印證的

11、監(jiān)測體系。 監(jiān)測過程中，采用的監(jiān)測儀器及監(jiān)測頻率應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，能及時(shí)、準(zhǔn)確地提供數(shù)據(jù)，滿足信息化施工的要求。 自動(dòng)觀測儀器的選擇及其在建筑物上的布置,必須適應(yīng)自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)和采集系統(tǒng)的統(tǒng)一性。 裝置必須加以保護(hù),以防可能損害其功能的電磁場等的干擾。 系統(tǒng)應(yīng)有離線輸入口。 系統(tǒng)要體現(xiàn)當(dāng)代先進(jìn)監(jiān)測技術(shù)水平。2.4方案編制的依據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)工程測量規(guī)范（GB50026-2007）；中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑變形測量規(guī)范（JCJ8-2007）；中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范(GB/T12897-2006)；中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（GB50497-2

12、009）；中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范（GB50007-2002）由業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工單位提供的本工程相關(guān)資料；2.5監(jiān)測工作的內(nèi)容 2.5.1 主體結(jié)構(gòu)保護(hù)體系主體結(jié)構(gòu)垂直位移監(jiān)測主體結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測 2.5.2 周邊環(huán)境保護(hù)體系隔離樁深層水平位移監(jiān)測周邊地表沉降監(jiān)測地下水位監(jiān)測監(jiān)測的方法、儀器和監(jiān)測點(diǎn)布置原則、安裝方法 3.1主體結(jié)構(gòu)保護(hù)體系3.1.1主體結(jié)構(gòu)垂直位移監(jiān)測(自動(dòng)) 采用美國Geokon 生產(chǎn)的BGK-6880型CCD靜力水準(zhǔn)系統(tǒng) 原理: 通過一系列的傳感器容器采用通液管聯(lián)接,每個(gè)傳感器內(nèi)設(shè)有一個(gè)自由的浮筒,當(dāng)液位發(fā)生變化時(shí),浮筒的位置將隨液位變化而變化,而浮筒上的標(biāo)

13、志桿也會(huì)隨之改變,通過CCD傳感器來檢測標(biāo)志桿的位置并進(jìn)行量化及輸出,通過轉(zhuǎn)換最終獲得液位的變化量。 儀器: BGK-6880型CCD靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)(見圖5) 量程:50mm; 精度:0.1mm 分辨率:0.01mm; 埋設(shè)方法: 確定安裝方式后,應(yīng)對各測點(diǎn)位置進(jìn)行抄平,各測點(diǎn)的高程誤差必須小于1cm,確保儀器安裝在同一高程便于調(diào)試。支架全部安裝到位(見圖6),即可安裝儲(chǔ)液罐,位置應(yīng)保持一致。把通液管連接到測點(diǎn),并充入液體,應(yīng)防止通液管中出現(xiàn)氣泡。安裝傳感器完畢后,靜止一段時(shí)間,使得各測點(diǎn)液面達(dá)到平衡,將儀器通電進(jìn)行測試并讀數(shù)。測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后安裝通氣管,做好防止液體蒸發(fā)措施。 觀測方法: 利用B

14、GK-6880型CCD靜力水準(zhǔn)儀的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號接口,DT系列測量采集系統(tǒng)或其它具有4-20mA接口的數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)行組網(wǎng)測量 。 計(jì)算公式如下: EL=(Ri1-Ri0)-(R01-R00)G Ri1-測點(diǎn)i 的當(dāng)前讀數(shù),單位mA。 Ri0-測點(diǎn)i 的初始讀數(shù), 單位mA。 R01-基準(zhǔn)點(diǎn)的當(dāng)前讀數(shù), 單位mA。 R00-準(zhǔn)點(diǎn)的初始讀數(shù), 單位mA。 G -標(biāo)準(zhǔn)電流系數(shù), G=3.125mm/mA。 EL-沉降(抬升)量, 單位mm。 共8個(gè)測點(diǎn)(8個(gè)傳感器) 編號:JCJ-1JCJ-8(測點(diǎn)位置見監(jiān)測測點(diǎn)布置示意圖) 圖6 安裝支架 圖5 CCD靜力水準(zhǔn)儀3.1.2主體結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測(

15、自動(dòng)) 采用美國 SLOPE INDICATOR 公司EL單點(diǎn)雙軸傾斜儀、澳大利亞DATATAKER數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 原理: EL傾斜儀是一個(gè)電解質(zhì)傾斜傳感器密封在防水儀器盒。 儀器: 美國 SLOPE EL單點(diǎn)雙軸傾斜儀(見圖7)、澳大利亞DATATAKER數(shù)據(jù)采集系統(tǒng); 量程:40; 重復(fù)性:3; 分辨率:1; 埋設(shè)方法:1) 確定鉆孔尺寸。 2) 錨頭與傾斜儀相連接的末端用膠帶纏繞以保持末端清潔。 3) 在結(jié)構(gòu)物上鉆孔，并將孔內(nèi)清理干凈。 4) 用泥漿將鉆孔部分填充。 5) 插入錨頭，適當(dāng)填充泥漿。 6) 移除末端上的膠帶，并將傾斜儀安裝到錨頭上。 7) 使用頂端水平氣泡調(diào)零，也可用調(diào)零器

16、和讀數(shù)儀調(diào)零。 8) 用扳手?jǐn)Q緊固定螺栓。 測量方法:采用澳大利亞DATATAKER數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行24小時(shí)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與傳輸。 編號JQX-1JQX-8; 共8個(gè)測點(diǎn)(8個(gè)傳感器)(測點(diǎn)位置見監(jiān)測測點(diǎn)布置示意圖)圖7美國 SLOPE EL傾斜儀 3.2周邊環(huán)境保護(hù)體系3.2.1隔離樁深層水平位移監(jiān)測(自動(dòng)) 采用美國 SLOPE INDICATOR 公司雙向IPI固定式測斜儀、CR1000數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。原理: 一種有兩對（四個(gè)）導(dǎo)輪的角度測量儀器。其角度測量部分能測出測斜儀軸向與（即時(shí)的）鉛垂線間的角度（t）；它的兩對導(dǎo)輪間距離是定長“L”（一般L=50cm）。測斜儀本身

17、防水，其尾后有一條兼作信號傳送和荷重的鋼絲多芯電纜。 使用時(shí)將導(dǎo)輪納入測斜管待測方向的一對導(dǎo)槽中。 當(dāng)測斜儀停在測斜管的某深度位置時(shí)，該處測斜管與鉛垂方向的夾角t就被斜儀所測出。從簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系可知此位置時(shí)測斜管與鉛垂位置偏開的距離（水平位移）為：S = Lsin t。見圖8。 儀器: 美國 SLOPE INDICATOR 公司雙向IPI固定式測斜儀, 澳大利亞DATATAKER數(shù)據(jù)采集系統(tǒng); 量程:15; 分辨率:1.5; 精度: 0.1; 頻率響應(yīng):28 Hz; 極限工作溫度:-30+85;圖9固定測斜儀結(jié)構(gòu)簡圖（左圖）、安裝照片（右上、右中圖） 圖8測斜儀的工作原理及固定式測斜儀傳感器（

18、尚未組合安裝）（右下圖）埋設(shè)方法: 將若干個(gè)測斜儀組合，上下成串地安裝在同一個(gè)測孔中，各自布置在適當(dāng)深度處，各測斜儀連續(xù)工作，不斷將測得的數(shù)據(jù)通過電纜傳到測孔外。這就形成了“固定式測斜儀”的產(chǎn)品(見圖9)。測量方法: 利用美國SLOPE INDICATOR 公司CR1000數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及軟件進(jìn)行采集、存貯、分析，并可與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)對地層的24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控。（見圖10）編號:I1I2 (灌注樁長35m,3m一個(gè)傳感器)共2孔22個(gè)傳感器(測點(diǎn)位置見監(jiān)測測點(diǎn)布置示意圖)圖10 CR1000數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及軟件3.2.2周邊地表沉降監(jiān)測(人工) 原理： *紀(jì)念塔周邊地表處布置觀測點(diǎn)，通過后視水準(zhǔn)控

19、制基準(zhǔn)點(diǎn)觀測地表沉降測點(diǎn)高程的變化情況。 儀器：蘇光DSZ2型精密水準(zhǔn)儀，平板測微器，因瓦合金尺； 精度：0.5mm/km;布置原則：在垂直*紀(jì)念塔方向布設(shè)監(jiān)測截面，截面布設(shè)3點(diǎn)，向外延伸5m，以監(jiān)測沉降的影響范圍，從結(jié)構(gòu)外輪廓測起算各點(diǎn)相距為1m+2m+2m。 埋設(shè)方法：用取芯鉆機(jī)打破路面硬層，將鋼筋埋入原狀土30cm以上，用黃砂回填至地表6-8cm，下放套管使鋼筋頂部底于地面3-5cm，將保護(hù)蓋防入套管內(nèi)。布設(shè)測點(diǎn)時(shí)如有障礙物則測點(diǎn)應(yīng)避讓。 觀測方法：利用水準(zhǔn)儀通過后視水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)觀測周邊地表沉降測點(diǎn)的高程，然后計(jì)算出變化量。 編號：DB-01-01/03DB-07-01/03 共計(jì)21測點(diǎn)

20、（測點(diǎn)位置見附的測點(diǎn)布置示意圖）3.2.3周邊地下水位監(jiān)測(人工) 原理：預(yù)埋水位測管于*紀(jì)念塔外的土體內(nèi)，用水位計(jì)測出水位管內(nèi)水面距管口的距離，然后用水準(zhǔn)測量方法測出水位管管口絕對高程，最后通過計(jì)算得到水位管內(nèi)水面的絕對高程。 儀器：尺式水位計(jì)、精密水準(zhǔn)儀、平板測微器，因瓦合金尺； 分辯率：水位計(jì)1cm； 精度：水準(zhǔn)觀測系統(tǒng)0.5mm/km; 布置原則：沿*紀(jì)念塔周邊布置. 埋設(shè)方法：在測點(diǎn)位置，利用地質(zhì)鉆機(jī)成孔，孔深打穿潛水含水層，但不得穿透下部隔水層。孔內(nèi)埋入濾水PVC管，管直徑約50mm。孔壁與PVC管間用細(xì)砂填實(shí)，然后用清水沖洗孔底，PVC測管高出地面約20cm，在管四周用磚砌起，以

21、防破壞。 觀測方法：在PVC測管中緩慢下放水位計(jì)測頭，當(dāng)測頭接觸到水面時(shí)，啟動(dòng)峰鳴器，此時(shí)讀取測量鋼尺在管頂位置的讀數(shù)，每次讀取管頂讀數(shù)對應(yīng)的管頂位置應(yīng)一致，并固定人員。然后利用水準(zhǔn)儀測量出管頂高程，根據(jù)管頂高程、管頂與地面的高差，計(jì)算出地下水位的高程。 編號：SW-01SW-02 共計(jì)2個(gè)觀測井（測點(diǎn)位置見附的測點(diǎn)布置示意圖） 3.3自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)3.3.1自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)選用意義由于地鐵在國民生產(chǎn)和生活中的重要性，以及地鐵事故所可能導(dǎo)致的重大后果，如何確保地鐵在建設(shè)期間的安全則成為地鐵工程需要面對的一個(gè)重要課題。對地鐵工程鄰近建筑物的變形監(jiān)測是確保地鐵建設(shè)的重要技術(shù)手段之一。 傳統(tǒng)的讀數(shù)設(shè)備，功

22、能單一，往往一種設(shè)備只對一種傳感器適用。讀數(shù)用指針顯示或數(shù)字顯示，要用人工控制選點(diǎn)開關(guān)，用紙和筆記錄；先進(jìn)一些的可以用微電子存貯器存貯讀數(shù)，但對數(shù)據(jù)讀取的整個(gè)過程還要依賴于人工的操作，工作效率低、處理速度慢。一般用這些設(shè)備只能每天對被測對象進(jìn)行有限次數(shù)（一般一天數(shù)次）的讀數(shù)。所得的數(shù)據(jù)是斷續(xù)的，只表示監(jiān)測對象在該讀數(shù)時(shí)刻的“狀態(tài)”，對一些變化較快或險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)刻無法掌控的監(jiān)測對象進(jìn)行監(jiān)測時(shí)難免會(huì)有失誤，而失去了寶貴的搶險(xiǎn)時(shí)機(jī)以致造成巨大損失。故對于特殊有相當(dāng)難度的工程及要求數(shù)據(jù)連續(xù)的項(xiàng)目最好采用全自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)以提供連續(xù)的監(jiān)測數(shù)據(jù) 。 自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)有操作安全（可遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場及傳感器安裝點(diǎn)）、工作效

23、率高（可“分、秒級采集”）、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確（采集瞬時(shí)無人為誤差）的顯著優(yōu)點(diǎn)，已在國內(nèi)外的許多巖土工程和結(jié)構(gòu)工程中得到了廣泛而成功的應(yīng)用。 考慮到本工程的特殊性要求，在本方案的監(jiān)測設(shè)計(jì)中引入自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)并和常規(guī)人工監(jiān)測結(jié)合，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)，構(gòu)成一個(gè)完整而有效的監(jiān)測系統(tǒng)。3.3.2自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì) （1）監(jiān)測內(nèi)容隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電測技術(shù)的發(fā)展，使得以電測傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的監(jiān)測項(xiàng)目能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的自動(dòng)觀測。本項(xiàng)目含隔離樁深層水平位移及*紀(jì)念塔主體結(jié)構(gòu)垂直位移和傾斜共三個(gè)監(jiān)測項(xiàng)目，可采用自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行全自動(dòng)監(jiān)測。自動(dòng)監(jiān)測可以連續(xù)地記錄下監(jiān)測項(xiàng)目完整的變化過程，實(shí)時(shí)得到監(jiān)測數(shù)據(jù)。借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸

24、系統(tǒng)及現(xiàn)代通訊技術(shù)，還可以將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)任何需要這些數(shù)據(jù)的部門和地點(diǎn)。特別在大雨、大風(fēng)等惡劣氣象條件下自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)所取得的數(shù)據(jù)將尤其寶貴。（2）自動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備和系統(tǒng)布置 自動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備自動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備選用美國SLOPE公司生產(chǎn)的CR1000系列數(shù)據(jù)采集器和澳大利亞DataTaker 公司生產(chǎn)的DT80G/DT85G型巖土智能可編程數(shù)據(jù)采集器及其擴(kuò)展模塊CEM20,動(dòng)態(tài)采集可使用DT800數(shù)據(jù)采集器。DT80G/DT85G具有如下特點(diǎn)：支持振弦式及其它巖土型傳感器，獨(dú)立工作或使用強(qiáng)大的內(nèi)置通訊選項(xiàng)組網(wǎng)，以各種期望的方式及地點(diǎn)訪問數(shù)據(jù)； 支持U盤；堅(jiān)固的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，提供了在極端的巖

25、土環(huán)境應(yīng)用下可靠的操作；低成本高效，DT80G具有515個(gè)模擬通道，DT85G具有1648個(gè)模擬通道，通過與CEM20擴(kuò)展模塊連接， DT80G可擴(kuò)展到100個(gè)通道，DT85G可擴(kuò)展到300個(gè)通道。實(shí)時(shí)瀏覽數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)到高達(dá)五百萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和恢復(fù)可以通過U盤、FTP、手機(jī)，適合于SCADA的Modbus，以太網(wǎng)或網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)。DT80G/85G可以連接到大部分的傳感器和數(shù)據(jù)測量設(shè)備，包括智能傳感器，SDI12傳感器組成的網(wǎng)絡(luò)，GPS，PLC和其他智能設(shè)備。測量結(jié)果可以被比例縮放，存儲(chǔ)以及返回工程單位或者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表。所有通道都可以進(jìn)行報(bào)警設(shè)置。支持Windows版軟件。DTCL-GPRS/C

26、DMA DTU可為用戶提供高速、永遠(yuǎn)在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，利用手機(jī)GPRS網(wǎng)絡(luò)或CDMA網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的透明傳輸。支持根據(jù)域名和IP地址訪問中心多種工作模式選擇，支持串口軟件升級和遠(yuǎn)程維護(hù)，使用方便、靈活。GPRS/CDMA可以利用現(xiàn)有GSM/CDMA網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)無線上網(wǎng)，無線接入，提供真正的廣域無線數(shù)據(jù)網(wǎng)。GPRS/CDMA允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。GPRS/CDMA可以在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)保證最低13.4KBPS的傳輸速度，峰值可以高達(dá)53.6KBPS，一般能夠穩(wěn)定在23KBPS左右。特別適用于間斷的、突

27、發(fā)性的和頻繁的、點(diǎn)多分散、中小流量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。 圖11 DT80G/DT85G/CDMA DTU 監(jiān)測系統(tǒng)布置在埋設(shè)上述電測傳感器就近處安設(shè)數(shù)據(jù)采集監(jiān)測單元，數(shù)據(jù)采集器外用金屬箱加以保護(hù)。所有電測傳感器的信號線都匯接入該保護(hù)箱內(nèi)，接入數(shù)據(jù)采集器。數(shù)據(jù)采集器將接預(yù)設(shè)的程序自動(dòng)（定時(shí)、定點(diǎn)）對所有的電測傳感器進(jìn)行采樣監(jiān)測，并自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)管理(a) 硬件：數(shù)據(jù)管理由設(shè)在現(xiàn)場辦公室中的監(jiān)測主控計(jì)算機(jī)完成。考慮到項(xiàng)目的獨(dú)立性，單設(shè)計(jì)算機(jī)，不與辦公室其它用途的計(jì)算機(jī)共用。主控計(jì)算機(jī)硬件配置應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，系統(tǒng)操作軟件為WINDOWS XP ，以及必要的彩色顯示

28、器，彩色打印機(jī)等外設(shè)。(b) 軟件：除系統(tǒng)軟件外，還專門編制一套“鄭州市*紀(jì)念塔自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)管理軟件”(見圖)。該軟件的主要功能有:可實(shí)時(shí)監(jiān)測各測點(diǎn)測量參數(shù)，并以數(shù)字或曲線圖形式實(shí)時(shí)顯示、記錄和打印，可根據(jù)需要設(shè)定測點(diǎn)數(shù)據(jù)，對原始數(shù)據(jù)不僅可進(jìn)行濾波、計(jì)算等處理。監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠以多種數(shù)據(jù)庫形式保存并可進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢，還可以直接生成EXCEL或其他形式報(bào)表。操作界面清晰直觀，工具條與按鈕操作。顯示界面可分為主界面和各子界面，各界面間切換靈活。界面圖案可按客戶要求繪制改動(dòng)。數(shù)據(jù)的圖形方式顯示，包括時(shí)間歷程曲線圖、X/Y坐標(biāo)圖、模擬圖、直方圖等形式。具有數(shù)據(jù)越限報(bào)警功能，現(xiàn)場即時(shí)上傳報(bào)警信息時(shí)，主機(jī)

29、會(huì)出現(xiàn)明顯的報(bào)警畫面和報(bào)警信息，同時(shí)還可提供各種聲光報(bào)警等多媒體提示。能對系統(tǒng)中的每一用戶進(jìn)行口令和操作權(quán)限的管理，能對不同的用戶分配不同的系統(tǒng)訪問、操作權(quán)限級別，保障運(yùn)行系統(tǒng)的安全性。實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)信息打印的管理功能，支持對圖形、報(bào)表、曲線、報(bào)警信息、各種統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果等的打印。在線編輯、維護(hù)、修改、擴(kuò)展功能。系統(tǒng)軟件滿足開放性標(biāo)準(zhǔn)的要求，并滿足數(shù)據(jù)庫容量的擴(kuò)充、系統(tǒng)軟件功能的增強(qiáng)等方面的要求。可利用PDA手機(jī)安裝數(shù)據(jù)監(jiān)測軟件,進(jìn)行實(shí)時(shí)移動(dòng)查詢。 (c) 數(shù)據(jù)查詢與輸出：監(jiān)測數(shù)據(jù)可按監(jiān)測的時(shí)間段、點(diǎn)位等實(shí)用要求來查詢；作為對查詢的答復(fù)，給出相應(yīng)的數(shù)據(jù)表格和圖形，可屏幕顯示和彩色打印。監(jiān)測結(jié)束后可將

30、數(shù)據(jù)做成光盤備份存檔備查。圖12 軟件界面3.3.3系統(tǒng)簡介 自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)為集自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、分析、查詢于一體的信息管理系統(tǒng)。通過自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測儀器數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)傳輸匯總以及數(shù)據(jù) 的查詢。保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時(shí)處理。 工地現(xiàn)場自動(dòng)監(jiān)測。通過在工地現(xiàn)場安裝自動(dòng)化監(jiān)測儀器，實(shí)現(xiàn)全天候、連 續(xù)、自動(dòng)監(jiān)測。 數(shù)據(jù)自動(dòng)采集平臺。即通過采集程序的控制，實(shí)現(xiàn)儀器數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，從而可以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時(shí)性和連續(xù)性。并將所得數(shù)據(jù)通過串口和電纜發(fā)送到信息管理平臺。本項(xiàng)目中人工讀數(shù)的監(jiān)測項(xiàng)目所得數(shù)據(jù)用人工錄入的方法輸入信息管理平臺。 信息管理平臺。信息管理平臺建立在工地辦公室，提供及時(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù)信

31、息。同時(shí)，信息管理平臺可應(yīng)答用戶對各種信息的檢索、查詢、報(bào)表打印要求，以方便分析工程情況。3.3.4現(xiàn)場情況 對本監(jiān)測項(xiàng)目，因工程的特殊性需要，所以部分監(jiān)測項(xiàng)目采用自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)測，以確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性。根據(jù)監(jiān)測方案，現(xiàn)場設(shè)有2個(gè)自動(dòng)監(jiān)測分站自動(dòng)采集數(shù)據(jù)（含1套CR1000及1套DATATAKER數(shù)據(jù)自動(dòng)采集器），所用設(shè)備見表3所示。2個(gè)監(jiān)測分站采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)自動(dòng)采集平臺，存儲(chǔ)到工地現(xiàn)場辦公室。 3.4監(jiān)測點(diǎn)、儀器匯總表表3 監(jiān)測儀器匯總表序號項(xiàng) 目儀器名稱單位數(shù)量產(chǎn)地型號1深層水平位移監(jiān)測固定測斜儀個(gè)22美國 SLOPE雙向IPI2傾斜監(jiān)測雙軸傾斜儀個(gè)8美國 SLOPE

32、EL3垂直位移監(jiān)測CCD靜力水準(zhǔn)儀套8美國 GeokonBGK-68804數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、分析系統(tǒng)Datataker數(shù)據(jù)采集器個(gè)1澳大利亞DatatakerDTCR1000數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)套1美國SLOPECR1000RS485信號轉(zhuǎn)換器個(gè)3國產(chǎn)RS485顯示器及打印機(jī)套1國產(chǎn)集線板個(gè)1美國Campbell40通道UPS套1國產(chǎn)防雷485通訊模塊個(gè)2國產(chǎn)無線數(shù)據(jù)傳輸器套2澳大利亞Datataker數(shù)據(jù)采集、分析軟件套1國產(chǎn)主控計(jì)算機(jī)套1美國IBMX3105 43475地下水位監(jiān)測鋼尺式水位計(jì)臺浙江金壇鋼尺式6周邊地表沉降監(jiān)測水準(zhǔn)儀臺蘇州一光DSZ2表4 監(jiān)測測點(diǎn)匯總表序號工作方式項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注

33、1自動(dòng)主體結(jié)構(gòu)垂直位移監(jiān)測點(diǎn)88個(gè)靜力水準(zhǔn)儀2自動(dòng)主體結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測點(diǎn)88個(gè)雙向傾斜儀3自動(dòng)隔離樁深層水平位移監(jiān)測孔222個(gè)雙向固定式測斜儀4人工地下水位監(jiān)測孔2需要鉆機(jī)配合5人工周邊地表沉降監(jiān)測點(diǎn)21需要鉆機(jī)配合觀測頻率及報(bào)警值4.1觀測頻率 監(jiān)測頻率布置的基本原則是必須在確保*紀(jì)念塔安全的前提下，從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)業(yè)主的要求, 結(jié)合本工程的特點(diǎn)，綜合基坑開挖順序,自始至終要與施工的進(jìn)度相結(jié)合，在 “全面、準(zhǔn)確、及時(shí)”的原則下安排頻率以及監(jiān)測進(jìn)程，盡可能建立起一個(gè)完整的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。 1)在隔離樁施工前所有測點(diǎn)和傳感器必須完成安裝及調(diào)試. 2)由于項(xiàng)目特殊性,基坑在施工期間的監(jiān)測頻率需由有關(guān)各方（文物保護(hù)部門、建設(shè)方、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工）共同研究后決定. 當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警范圍，或若遇到特殊情況，如暴雨、臺風(fēng)或大潮汛等惡劣天氣以及其它意外工程事件，應(yīng)適當(dāng)加密觀測、直至24小時(shí)不間斷的跟蹤監(jiān)測。4.2報(bào)警值 本工程基坑開挖的安全等級基坑為一級，周邊環(huán)境保護(hù)等級為一級，因此監(jiān)控施工過程中的基坑變形、環(huán)境變化情況工作應(yīng)全面滿足等級控制保護(hù)要