风井监测方案.docx

1、风井监测方案广州市轨道交通三号线北延段施工9标北端风井施工监测方案一、 工程概况1、工程简介广州市轨道交通三号线北延段施工9标【龙归站人和站盾构区间（三）】土建工程包括1个明挖中间风井、1个盾构区间及其附属工程。本工程区间设置4个联络通道、一个废水泵房，其中7#联络通道和北端中间风井合建，废水泵房和8#联络通道合建。北端风井（兼做盾构吊出井），里程为YDK-21-652.000YDK-21-701.804，长度为49.8米。广州市轨道交通三号线北延段施工9标北端风井位于广州市人和镇秀水村秀水综合市场内。本基坑深度22.23423.544米。采用地下连续墙+内支撑的联合支护方式，基坑安全等级为一

2、级，结构重要性系数1.1。本标段工程范围见下图1。图1 9标区间平面示意图2、地形地貌原地貌单元属珠江三角洲冲积平原，场地原为耕植农田，地形较平坦，地面相对标高为11.4m。3、岩土分层及其特性根据钻孔揭露所取得的地质资料，经综合整理，可将场地内岩土层自上而下分为人工填土层、海相冲积层、冲积层、残积层及基岩五大类。4、水文地质条件勘察施工期间，实测钻孔地下水稳定水位埋深为-2.158.50m。由于施工期间适逢雨季，地下水真实情况可能存在差异。二、 编制依据地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB50308-1999；地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999；建筑变形测量规程JGJT 8-9

3、7；工程测量规范GB 50026-93；城市测量规范CJJ 8-99；城市地下水动态观测规程CJJT76-98；广州地区建筑基坑支护技术规定（GJB02-98）； 本工程的施工设计图纸及合同中相应的规定、标准。三、 基坑监测要求1、监测项目为确保基坑顺利的施工，做到发现情况及时处理，针对该侧在基坑开挖及结构施工过程中对基坑各支护结构及临近建（构）筑物安放不同监测元件，对其安全指标进行监测分析。详见设计图所示。监测项目及监测内容如下页表1：施工监测项目汇总表 表1监测项目监测位置仪器监测最小精度测量频率地下连续墙水平位移围护墙顶Leica TCRA18001.0mm土方开挖中1次/天，主体施工中

4、1次/3天土体侧向变形靠近围护结构的周边土体CX-03E测斜仪1.0mm地下连续墙变形挡土围护结构CX-03E测斜仪1.0mm土方开挖中2次/天，主体施工中1次/3天支撑轴力支撑端部或中部FYZX-3振弦式频率仪1/100(F.S)地下水位基坑周边SWY-31钢尺水位计5.0mm土方开挖中1次/天，主体施工中1次/3天建筑物沉降、倾斜、地表沉降和位移基坑周边需保护的建筑物、道路DSZ2+FS11.0mm2、监测点布置测点布置 表2监测项目测点布置地下连续墙水平位移布置间距约15m，详见监测平面图。土体侧向变形沿车站周围布置，同一孔测点间距为0.5m。地下连续墙变形孔间距约15m，测点间距为0.

5、5m。支撑轴力轴力较大处布置地下水位沿车站周围布置建筑物沉降、倾斜、地表沉降和位移间距1520m3、警戒值确定的原则建筑物安全观测的预警值就是设定一个定量化指标系统，在其容许的范围内认为构筑物是安全的，并对周围环境不产生有害影响，否则认为构筑物是非稳定的或危险的，并将对周围环境产生有害影响。本项目预警值是在综合考虑下列因素确定的：a、满足设计计算要求，不超过设计计算预估值；b、满足测试对象的安全要求，达到保护目的；c、满足各保护对象的主管部门提出的要求；d、满足现行的相关规范、规程的要求；e、在满足监控和环境安全的前提，综合考虑工程质量、施工进度、技术措施和经济等因素,减少不必要的资金投入。4

6、、警戒值的确定根据以上原则，并结合工程实践经验，对该工程监测项目提出了以下警戒值：监测项目最小警戒值一览表 表3序号监测项目设计允许值警戒值1基坑周边建（构）筑物、地面的沉降30mm设计允许值80%2地下连续墙水平位移30mm3土体侧向变形30mm4地面沉降（H是基坑深度）0.15 HL%5支撑轴力1800KN6建筑物倾斜20mm在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断监测对象的稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。四、 监测目的通过实施现代化的施工监测技术，为施工提供可靠连续的监测信息资料，以科学的数据、严谨的分析来指导预防工程破坏事故和环境事故的发生，从而达到指导现场施

7、工及保障工程施工安全的目的，实现节约建设成本及加快施工进度的要求，真正做到信息化施工。为了实施对施工过程的动态控制，掌握地层与围护结构体系的状态，及施工对既有建（构）筑物的影响，必须进行现场监控量测。基坑工程的相关技术人员根据现场监测结果准确了解和推断基坑开挖所引起的各种影响程度、变化规律和发展趋势，并及时在设计和施工上采取相应的防治措施。1、对施工过程中的基坑、周边房屋和构筑物进行详实的现场量测，对其安全性进行可靠监控，提供公正、可靠的监测数据。2、为快速地进行施工和难点处理提供科学依据，保证施工安全。3、与第三方监测数据相互印证，保证施工监测数据的可靠性。4、总结工程经验，为完善设计分析提

8、供依据。五、 监测方案实施1、监测点布设原则监测测点布置原则为：观测点类型和数量的确定结合本工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑，并能全面反映被监测对象的工作状态。为验证设计数据而设的测点布置在设计中最不利位置和断面上，为结合施工而设计的测点，布置在相同工况下的最先施工部位，其目的是及时反馈信息、指导施工。表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征，又要便于应用仪器进行观测，还要有利于测点的保护。埋测点不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的刚度和强度。在实施多项内容测试时，各类测点的布置在时间和空间上应有机结合，力求使一个监测部位能同时反映不同的物理变化量，找出内在

9、的联系和变化规律。根据监测方案预先布置好各监测点，以便监测工作开始时，监测元件进入稳定的工作状态。如果测点在施工过程中遭到破坏，应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，保证该测点观测数据的连续性。2、深埋基准点的埋设基准点是用于本基坑施工过程中，对基坑的水平位移和沉降监测项目进行动态监测的基本参照点。基准点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基准点数量根据需要埋设，一般埋设3个，基准点要牢固可靠；基准点埋设方法示意图如图2所示。图2 基点埋设方法示意图(单位:mm)3、监测方法及监测频率31、水平位移监测仪器设备Leica TCRA1800全站仪、

10、反射棱镜等。监测实施方法a、测点布置：围护结构水平位移测点布置在围护结构顶面冠梁上，沿基坑纵向15m布置一个，测点埋设方法同地表沉降观测点埋设，所不同的是在桩顶刻有观测十字丝。观测基点的埋设同地表沉降监测。监测点与第三方共用按照第三方的要求进行埋设。b、测量方法：在基坑开挖前，建立导线网，通过导线计算、坐标平差得出观测基点平面坐标（横纵轴沿基坑方向的相对坐标），用Leica TCRA1800全站仪直接测得观测点的初始相对坐标（X0，Y0），其中X方向为北方向，设为纵轴；Y方向为东方向，设为横轴。每次监测时测出各观测点与测站间的距离和方位角，再计算出观测点的坐标（Xn,Yn）。c、位移计算：计算

11、出监测坐标在基坑边横向上的位移并以图形描绘出各个点位的偏移状况及每个监测点随时间而产生的偏移趋势图，而且把监测时间和基坑开挖施工等联系起来，分析产生最大位移的可能时间和偏移量，指导以后的施工。同时也要注意监测点坐标在基坑边纵向上的变化，如果出现比较大的变化查找原因。d、观测频率：开挖过程中1次/天，主体施工中1次/3天。数据分析与处理水平位移监测随基坑开挖进行，将开挖位置处各点位移量统计并填入位移量表格，位移量表格反映了该点在某一时间点内的位移量和整个时间段内的总位移量，根据位移量判定基坑开挖过程中围护结构的安全性以及变化量较大时采取相应的对策及措施。注意事项控制点的标识、标志，应按建筑变形测

12、量规程（JGJ/T8-97）的规定采用。32、地下水位观测监测仪器SWY-31钢尺水位计、PVC塑料管、电缆线。监测实施方法a、测点埋设：测点用地质钻钻孔，孔深应根据要求而定（以保证施工期产生的水位降低能以测出）。测管用100mm的PVC塑料管作测管，水位线以下至隔水层间安装相同直径的滤管，滤管外裹上滤布，用胶带纸固定在滤管上，孔底布设0.51.0m深的沉淀管，测管的连接用锚枪施作锚钉固定。测孔的安装应确保测出施工期间水位的降低。b、量测及计算：通过水准测量测出孔口标高H，将探头沿孔套管缓慢放下，当测头接触水面时，蜂鸣器响，读取测尺读数ai，则地下水位标高HWi=H-ai。则两次观测地下水位标

13、高之差HW=HWi-HWi-1，即水位的升降数值。c、测试频率：基坑开挖期间1次/天，主体施工中1次/3天。数据分析与处理根据水位变化值绘制水位-随时间的变化曲线，以及水位随施工的变化曲线图。33、沉降监测(1)建筑物和地表沉降监测监测仪器苏一光DSZ2+FS1精密水准仪、铟钢尺等。监测实施方法a、沉降测点埋设：房屋沉降监测点埋设采用冲击钻在建筑物的柱位或墙四周进行钻孔，然后放入长100150mm，直径2030mm的圆头钢筋，四周用水泥砂浆填实（或直接打入膨胀螺栓）。地表沉降监测点埋设采用钻孔的方法，然后放入长100150mm，直径2030mm的圆头钢筋，周围用沙或泥土填实即可。监测点埋设如图

14、3所示。图3 监测点埋设方法示意图(单位:mm)b、测量方法：观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，超过时应重读后视点读数，以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于1.0mm，取平均值作为初始值。c、沉降值计算：观测路线应组成起迄于基点的附合或闭合导线，以便进行平差处理，提高观测精度，然后按照测站进行平差，求得各点高程。施工前，由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。则高差HnH0即为沉降值。d、监测频

15、率：在基坑开挖期间为1次/天，主体施工中1次/3天。数据分析与处理沉降监测随施工进度进行，并将各沉降测点沉降值随时间变化量绘制成沉降变化曲线图。计算累计沉降量，与容许沉降控制值比较，以此判定支撑立柱的安全可靠性。34、土体侧向位移监测监测土体侧向位移可掌握土体的运动规律及预测对地面的影响，据以研究减小施工扰动的施工措施，以保护地面建筑物和地下管线。监测仪器CX-03E钻孔测斜仪，PVC测斜管。监测实施方法A、测点埋设：对于土体测斜孔，先用地质钻机成孔，孔径应等于或大于120mm。接管时保证上下管槽对接良好，测斜管放入孔钻，在成孔的过程中要保证钻机的垂直度。然后用人力或机械拉住底盖上护绳，对正施

16、测方向，绳索随测斜管同步放下，将连接好的测斜管放下孔内一定高程后，将其固定并连接下一节管，依此下去，直到测斜管接长达到孔深，在测斜管与孔壁之间的孔隙用水泥砂浆进行回填，使之成为整体。管口以下约12m范围内加设保护管，并浇混凝土墩固定管口，在管口上安装保护盖，以防人为损坏和杂物掉入。然后将预先将连接好的测斜管放入孔中。管底应埋置在预计发生倾斜部位的之下，一般管底标高低于基坑底部标高23，测斜管与钻孔之间空隙内密实充填入中、细砂。测斜管应竖直，埋置时应确保其中一组导向槽垂直于基坑边线，管口配保护盖。B、量测与计算：测试时，联接测头和测斜仪，检查密封装置，电池充电量，仪器是否工作正常。将测头放入测斜

17、管，测试应从孔底开始，自下而上沿导管全长每一个测段固定位置测读一次，测段长度为0.5m，每个测段测试一次读数后，将测头提转180，插入同一对导槽重复测试，两次读数应接近，符号相反，取数字平均值，作为该次监测值。在基坑开挖前，以连续三次测试无明显差异读数的平均值作为初始值。应在正式测读前5天以前安装完毕，并在35天内重复测量3次以上，当测斜稳定之后，开始正式测量工作。首先测试时沿预先埋好的测斜管沿垂直于车站一轴线方向（A向）导槽（自下而上每隔2米测读一次直至孔口，得各测点位置上读数Ai（+）、Ai（-），其中“+”向与“-”向为探头绕导管轴旋转180位置,前后两次测量时各测点应在同一位置上，在这

18、种情况下，两次测量同一测点的读数绝对值之差小于10%，两次结果符号相反，否则应重测本组数据。c、观测频率：土体侧向变形为围护结构施工及基坑开挖期间1次/天、主体施工中1次/3天。数据分析与处理每次量测后应绘制位移历时曲线，孔深位移曲线。当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。35、围护结构墙体变形监测监测仪器CX-03E钻孔测斜仪，PVC测斜管。监测实施方法A、测点埋设：测点分别布设在主体结构的墙体中。将测管固定在墙体的钢筋笼内，在绑扎时一定要牢固可靠，以免浇筑混凝土时使其发生上浮或侧向

19、位移，影响监测数据的准确性。密封测斜管底部以及各处的接头，在安装测斜管时随时检查其内部的一对导槽，使其始终与坑壁走向垂直。然后将测斜管同钢筋笼一起沉入挖好的桩体中。沿基坑围护结构纵向每20m埋设一处。根据主体全长在两侧分别合理布设相同的测点。B、量测与计算：量测时将探头插入测斜管，使滚轮卡在两道槽上缓慢下至孔底处，自下而上沿导槽全长每隔0.5m测读一次，为提高测量结果的可靠性，在每一次测量步骤中均须一定的时间延迟，以确保读数系统与温度及其他条件平稳。测量完毕后将探头旋转180插入同一对导槽中，按以上方法重复测量。计算同土体侧向位移监测计算方法相同。c、观测频率：基坑开挖前，连续观测两次，取平均

20、值作为观测初始新值。基坑开挖过程中，每天观测一次，结构施工期间每三天观测一次，出现异常时适当加密观测频率，并及时向设计、监理报告。36、支撑轴力监测监测仪器FYZX-3振弦式反力计（轴力计）及频率接收仪。监测实施方法A、测点布设：钢支撑选用端头轴力计（反力计）进行轴力测试，将轴力计焊接在钢支撑的非加力端的中心，在钢支撑和轴力计之间焊接一块25025025mm的加强垫板，根据设计要求，在支撑轴力较大的地方布设观测点。安装过程必须注意轴力计和钢支撑轴线在一直线上，各接触面平整，确保钢支撑受力状态通过轴力计（反力计）正常传递到支护结构上。混凝土支撑采用钢筋应变计进行测试，绑扎钢筋笼时进行埋设，并牢固

21、固定。B、现场量测：仪器在埋设前进行标定，支撑轴受力前进行初始值的测量，监测两次的结果平均后作为轴力初始值，在钢支撑承受荷载的过程中按设计和规范要求的频率进行监测，监测时应记录数据稳定后的频率值，填写监测报表，现场检查监测数据是否正确，监测时所记录的数据为频率值。C、数据计算：钢支撑轴力计算般公式为：PKF十B式中：P所受荷载值(KN)K仪器标定系数(KNF)F输出频率模数实时测量值相对于基准值的变化量(F)B仪器的计算修正值(KN)。D、测试频率：在基坑开挖过程中2次/天；主体施工中1次/3天，直到稳定为止。数据分析与处理根据仪器的标定公式代入标定常数，计算轴力值，并绘制轴力-时间变化曲线图

22、；根据轴力-时间变化曲线图和设计规定的轴力限值分析钢支撑内力是否处于安全范围，在监测简报中提出监测分析和建议。注意事项钢支撑宜选用端轴力计（反力计）进行轴力测试；将轴力计安装架与钢支撑端头对中并牢固焊接。在拟安装轴力计位置的墙体钢板上焊接一块25025025mm的加强钢板，作为垫板，陈旧防止钢支撑受力后轴力陷入钢板，影响测试结果；待焊接温度冷却后，将轴力、计推入安装架并用螺丝固定好；安装过程必须注意轴力计和见报支撑轴线在同一直线上，各接触面平整。轴力计的量程需要满足设计轴力的要求。在需要埋设轴力计的钢支撑架设前，将轴力计焊接在支撑的非加力端的中心，在轴力计与钢围囹、钢支撑之间要垫设钢板，以免轴

23、力过大使围囹变形，导致支撑失去作用。支撑加力后，即可进行监测。六、 监测注意事项1、量测数据必须完整、可靠，对施工工况应有详细的描述，起到施工监控的作用，为设计和施工提供依据。尤其要做好初始数据的记录，各监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值，且不得少于两次。2、施工期间要对全过程进行观测。3、每次监测工作结束后，均须及时整理监测资料，以便发现数据有误时，及时改正和补测，当发现测值有明显异常时，应迅速通知施工主管和监理单位，以便采取相应措施。并定期向建设、监理和设计方提供一份量测报告。4、每次监测得到的原始数据经过审核、消除错误和取舍之后，方可计算分析。根据计算结果，绘出各观测项目观测值与

24、施工工序、施工进度、及开挖过程的关系曲线。在此基础上，对各观测资料进行综合分析，以说明围护结构支撑体系和建筑物在观测期间的工作状态与其变化规律和发展趋势，判断其工作状态是否正常或找出问题的原因,并提出处理措施的建议,供研究解决问题提供参考。5、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。6、各监测项目在施工影响前应测得稳定的初始值，且不应少于两次。7、以下情况出现时应加密监测频率：（1）施工进度加快，大面积开挖施工；（2）监测值出现波动或异常或监测值接近警戒值。8、当有危险事故征兆时，需进行连续监测。9、当开挖基本完成和监测值趋于稳定时，监测可以中止。10、监测

25、数据应采用专门记录本记录清晰，及时整理、分析、反馈，以指导施工。当监测结果显示警戒显示警戒信号时，应及时报告施工、监理、设计和业主，以便第一时间解决现场问题。11、所有监测数据应妥善保存，以供需要时随时查验。七、 监测数据处理及资料上报1、监测数据处理监控量测资料均由计算机进行处理与管理，当取得各种监测资料后，能及时进行处理，绘制各种类型的表格及曲线图，对监测结果进行回归分析，预测最终位移值，预测结构物的安全性，确定工程技术措施。因此，对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率(mm)/d等综合判断结构和建筑物的安全状况，及时反馈指导施工，调整施工参数，达到安全、快速、高效施工之目的。取

26、得各种监测资料后，需及时进行处理，排除仪器、读数等操作过程中的失误，剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差，避免漏测和错测，保证监测数据的可靠性和完整性，采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工作。数据处理方法为：11数据整理把原始数据输入excel，并绘制出每日的沉降变化折线图表。12插值法在实测数据的基础上，采用函数近似的方法，求得符合测量规律而又未实测到的数据。13采用统计分析方法对监测结果进行回归分析寻找一种能够较好反映监测数据变化规律和趋势的函数关系式，对下一阶段的监测物理量进行预测，防患于未然。如预测最终位移值，预测结构物的安全性，并据此确定工程技术措施等。因此，对每一测点的监

27、测结果要根据管理基准和位移变化速率(mm)/d等综合判断结构和建筑物的安全状况，并编写周、月汇总报表，及时反馈指导施工，调整施工参数，达到安全、快速、高效施工之目的。2、监测资料上报每日现场监测内容完成后，当日对监测数据进行处理，做成每日监测资料并将其打印出来，交给项目总工程师审核检查，并在每日项目生产会上通报监测情况，在基坑开挖等重要阶段监测资料按日报的形式给监理工程师上报。监测资料每周进行一次总结分析，每个星期一给监理工程师上报一次监测周报，并于每个星期监理例会上给各方通报本周监测情况，听取各方的意见，共同讨论监测内容的各项事宜，并将本周的监测资料上报监理审查。在完成周报的同时，每月要及时

28、向监理上报本月的监测资料。监测资料的反馈程序见图4，监测信息反馈流程见图5。图4 监测资料反馈管理程序图图5 监测信息管理流程图为确保施工监测的及时、准确，我们将成立施工监测小组，选派具有地铁施工监测、测量经验的工程师担任监测组长，全面负责监测工作，及时将监测信息反馈给总工程师、监理工程师和业主。详见图6。图6 施工监测组织与流程图八、 监测人员架构参与该项目监测的人员名单及职责分工如表4所示。主要监测人员名单及职责表 表4序号姓名年龄性别本项目中的职务技术职务专业备注1刘 魁33男监测组长工程师工程测量2杨新可23男监测成果复核中级工工程测量3廖海山41男测量工程师高级工程师测绘2罗劲鸿31

29、男数据处理勘察工程师测量3高 明29男现场测量测量工程师测量4李卫海31男现场测量工程师测量5梅炳稠24男现场仪器操作助理工程师测量九、 监测仪器设备在该监测项目里，我院将投入足够的监测仪器、设备，以确保各监测项目的数据准确、测量及时。具体仪器、设备见下表5所示。拟投入该项目的监控量测主要仪器设备表 表5仪器名称数量单位规格型号精度/分辨力/最小读数全站仪1套Leica1800标称：1 ,1+2ppm精密水准仪（含铟钢尺）1套DSZ2+DPM精度：0.5mm/km钻孔测斜仪1套CX-03E最小读数：0.01mm钢尺水位计1套SWY-31最小读数：1mm钢尺2把30m最小读数：1mm振弦式频率仪

30、1台FYZX-3-频率读数仪2台KXC-3最小读数：0.1Hz对讲机6部WK75005km工程钻机6台XY-1A-台式计算机4台联想P4-打印机3台惠谱-一十、 监控量测管理体系和质量保证措施针对本工程监测项目的特点建立专业组织机构，由我单位派驻现场3人组成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，较高结构分析和计算能力的工程师担任。监测小组根据监测项目分为地面和地下两个监测小组，各设一名专项负责人，在组长的领导下负责地面和地下的日常监测及资料整理工作。监测组织机构图详见图5。图5 施工监测组织机构图要保证监测工程的质量，除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外，更重要的还应通过建立明确的责任制和检查校核制度来予以保证。为确保量测数据的真实性、可靠性和连续性，特制定以下工作制度和各项质量保证措施：(1)