昆明市新机场综合交通配套土建工程施工监测实施方案.docx

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昆明市新机场综合交通配套土建工程施工监测实施方案

昆明市新机场综合交通配套土建工程

施

工

监

测

实

施

方

案

编制：

审核：

2010年07月17日

施工监测实施方案

1工程概况

新机场综合交通配套工程沿机场A1线走向，区间隧道里程为DK21+610～DK24+382，隧道长度约2772米，轨面埋深为0～28米，区间隧道主要穿越填土及红粘土，隧道所处场地开阔，周围无重要建筑物和构筑物。

通过对沾昆铁路运营情况、周边地质条件及相似工程案例的分析，沾昆铁路下穿段拟采用明挖现浇工法施工。

由于场区刚刚平整完毕（已到设计路面标高），机场建设也已全面展开，为避免轨道交通建设对机场建设产生影响，区间明挖段根据基坑深度分别采用放坡开挖、钻孔灌注桩围护+旋喷桩止水帷幕形式，采用钢筋砼支撑结合D609钢支撑+56号双拼工字钢围檩。

明挖段区间主体结构型式主要为U型断面和矩形断面型式。

暗埋段为DK23+600.800～DK24+249.200，长648.400米，采用短台阶法的掘进工法。

2监测依据

1）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中华人民共和国国家标准

2）《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）中华人民共和国国家标准

3）《建筑基坑支护规程》（DB11-489-2007）中华人民共和国行业标准

4）《工程测量规范》（GB50026-93）

5）《精密水准测量规范》（GB/T15314-940）

6）《城市测量规程》（CJJ8-99）

7）《地铁设计规范》（GB50157-2003）

8）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

9）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）

10）同类工程实践经验。

11）招标文件提供资料及相关规程规范

3明挖基坑监测

3.1编制原则

基坑开挖中的变形位移，遵循一定规律，即时空效应规律。

每个分层分步开挖的空间几何尺寸和开挖部分的无支撑暴露时间，与周围墙体、土体位移及三维空间的各种变化存在一定的相关性。

基坑变形位移包括基坑隆起、围护墙变形位移、周围土体的变形位移。

基坑开挖的过程，同时也是基坑卸荷的过程，卸荷必将引起基坑坑底土体产生向上为主的位移（基坑隆起），同时在土体侧压力的作用下产生水平位移及其外侧土体的位移。

特别是基坑周围土体的变形位移，沿垂直基坑方向呈不均匀垂直位移，这对于周围地下管线和建筑物的安全，具有十分重要的意义。

因此开展和加强基坑及其周围环境监测工作，可以根据实时的变形位移数据，分析判断预测基坑开挖过程中土体位移，采取有效措施，达到保护基坑及周围环境的目的。

从时空效应的理论出发，结合本工程的具体情况以及设计单位的要求，本监测方案的编制应按以下原则进行：

1）监测保护范围：

按三倍的基坑开挖深度确定本工程影响范围，基坑本体和基坑围护范围内的建筑物、地下管线、土体、和基坑本身均作为本工程监测保护的主要对象。

2）监测内容和监测点的布设，要满足本工程设计和有关规范规程的要求，同时必须能客观全面反映本工程施工过程中周围环境和基坑围（支）护体系的变形。

3）采用的监测仪器满足精度要求且在有效的检校期限内，采用方法准确、监测频率适当，符合设计和规范规程的要求，及时准确提供数据，满足信息化施工的要求。

3.2监测目的

1）通过施工监控可以验证围护结构设计，指导基坑开挖和围护结构施工，由于设计所采用的土压力计算为经典的侧向土压力公式，与现场实测值比较有一定的差异，因此在施工过程中迫切的需要知道现场的应力和变形情况，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；

3）通过深基坑的施工监测，掌握新机场地下工程周边既有建筑物的沉降、变形情况，确保周边居民的安全和周边设施的正常使用。

4）总结工程经验，为完善设计提供依据。

5）为了实施对车站施工过程的动态控制，掌握地层、地下水、边坡开挖的状态，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，保障施工工期和既有建筑的安全。

6）加强监测工作还可以通过合理利用土体自身在基坑开挖过程中蠕变的延时性能而达到保护环境的目的。

同时，施工监测通过采取有效的监测手段，对基坑体系和周围环境的变形情况进行监控，汇总各项监测数据，进行分析和预测，指导各项施工措施及保护措施的实施，直至实现信息化施工。

3.3监测技术与方法

3.3.1监测重点及内容

本工程的基坑围护施工和开挖施工为监测工作的重点阶段。

根据相关规程及施工经验，坡顶水平位移和竖向位移需间隔15～20m布置一个监测断面，每隔断面的边坡台阶处、坡顶处分别布置一个测点；地下水位监测为每隔40m一个监测断面，每个断面对称布置两个测点；地表沉降监测为每隔15～20m及转角处布置一个断面，每个监测断面处测点布置为距离基坑边2m、10、15、15m四个点。

以上监测点布置方案作为控制测点布设密度的基本依据，同时，应注重特殊区段及监测断面的布置，主要了解产生变形的范围、幅度、方向，为围护结构体系和周边环境安全提供全面、准确、及时的监测信息。

1）周边环境监测

（1）工程附近主要建筑物；

（2）坡顶周围地面沉、降坡顶位移；

2）基坑本体监测

（1）边坡水平位移监测

（2）边坡内外地下水位监测

（3）车站基坑地表隆起监测

3.3.2监测点（孔）位布置

根据设计的要求，结合工程分段特点，本标段工程监测内容、点（孔）位设置如下：

（1）每一开挖段至少有一组边坡变形的监测点；

（2）边坡坡顶水平位移及沉降，应沿基坑周边每15～20m左右布置一组测点；

（3）坑底抗隆起回弹测量断面每个基坑不得少于二组，回弹测量断面尽量布置于基坑中部，每一组测量断面至少要有3个测点。

（4）基坑周围地表沉降，每15～20m布设一测量断面。

每一测量断面在垂直基坑方向3倍挖深范围内布设4个沉降测点；每个开挖段土坡的坡顶上设置2个位移监测点。

（5）坑外地下水位观测孔沿基坑长边布设，距离坡顶约15m左右。

图1基坑边坡监测测点布置示意图

3.3.3监测点的埋设及施工监测方法

1）监测点布置顺序

各监测点（孔）的布置随基坑工程的施工步骤而开展，基本按如下顺序进行：

（1）先期布设建筑物沉降点、地下管线沉降点。

（2）围护及坑内外加固施工完后，待场地清理完毕，布设地表沉降点，钻孔布设坑外的水位孔、测斜管和地表隆起监测沉降点等。

（3）监测点布置好后，应采取有效措施加强对监测点的保护，保证测点成活率。

2）监测项目及监测方法

（1）周边地面的沉降测量

支护结构的位移和地下水向深基坑内可能的渗漏等，会导致周边地面产生沉降，为确保其沉降或沉降差不危及周边既有建筑物的安全，必须在开挖施工过程中进行地面沉降监测。

地面沉降测量可选择水准测量和单点沉降计测量两种方式。

对于一般城市内工程项目，既有建筑物多、车辆行人流量大、通视条件很差，水平测量极不方便，推荐采用单点沉降计测量。

考虑本项目为新机场建设，周边建筑物不多，测试视线比较开阔，因此，本项目拟主要采用水准测量的方法进行地面沉降监测，必要部位处埋设单点沉降计进行长期监测。

1对选定的点位挖出浮土直到牢土层。

2部分测点埋设单点沉降计（见图3），并用砼浇筑。

3规范要求地表沉降观测点应埋设在原状土层中，所以在布点位置路面结构层凿出直径D=20cm，深度30cm的坑，将Φ16mm长度为50cm的钢筋垂直打入坑底，钢筋头距路面20～30mm，钢筋四周用水泥沙浆浇筑（与路面结构层分离），并加钢板护盖，见图2；对建筑物测试点采用埋设植筋的方式，见图3。

图2周边沉降点埋设示意图3建（构）筑物布设示意图

4测试：

观测方法及仪器：

采用精密几何水准测量方法进行地面沉降观测，仪器采用NA3003高精度水准仪（如图4所示）和数码铟瓦水准标尺，精度为±0.7mm/km。

5资料整理：

测试后及时整理、计算、分析，统计日位移量和累计位移量，绘制位移-时间过程曲线。

若有异常情况发生，应及时向有关单位汇报，并参与原因分析。

图4观测仪器示意图

图5单点沉降计布置示意图

（2）支护结构的位移测量

支护结构不论是采用地下连续墙、还是采用支护桩与防水帷幕，其结构均可能产生水平位移，为确保其水平位移量不超过设计安全范围，必须在施工过程中进行位移监测。

支护结构的水平位移选择测斜仪测量。

倾斜管示意图

具体安装步骤如下：

①在指定的断面，距离边坡的1米左右的位置，一边打1个测斜孔，打孔深度要比此断面的基坑底部标高长0.5m；

②待孔位打好后，放入测斜管，并填实、压紧测斜管周围空隙，即完成测斜管安装、埋设。

变形测斜管埋设要求：

①采用测斜仪在埋设的测斜管内进行测试；

②测斜管管底宜长于钢筋笼底部0.5m；

③测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头牢固固定、密封；

④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）；

⑤封好底部和顶部，保持测斜管内部的干净、通畅和平直；

⑥做好清晰的标示和可靠的保护措施。

测试方法：

先以测斜孔底为起测基准，以1m点距由下向上进行测试，每次测试均用经纬仪测量测斜管口的偏移量，利用经纬仪测得的孔口位移进行测斜成果的修正，经计算处理产生测斜曲线及数据报表。

（3）周边地基地下水位测量

在基坑开挖施工过程中，地下水可能向深基坑内渗漏，如果地下水渗漏量过大将导致周边地面下沉，为保障其周边建筑物的安全，必须在施工过程中对周边地基地下水位进行监测。

地基地下水位一般采用孔隙水压计测量，只需在拟观测处预先钻孔埋设孔隙水压计，即可用便携式测试仪表或自动化测试系统快速、准确测读孔隙水压计大小。

其监测元件的布置示意图如下图所示。

孔隙水压计布置示意图

（4）基地隆起

基地隆起测点布置在基坑内，通过单点沉降计量测基坑底土的回弹量。

单点沉降仪通过磁环的隆沉变化来间接量测基坑底土的回弹量。

基坑回弹孔采用钻孔方式埋设。

沉降管采用直径53mm的PVC塑料管，磁环按深度位置套在沉降管上，用纸绳（遇水后会松烂）扎好；钻好孔后，吊入沉降管，沉降管上部应稍高出地面，利用泥球充填，埋设好后，在孔内回填粘土。

基坑回弹孔埋设深度一般为基坑开挖深度2倍，每孔设4只磁环（其中一磁环为测量起点），磁环埋深分别为基坑底以下2m、4m、6m、孔底。

回弹测量用磁性沉降仪测读。

3）测点布置

根据相关测量及深基坑监测规范的要求，拟沿基坑延线每15～20m左右布置一个监测断面，在每个监测断面中，并考虑在支护结构关键受力部位进行测点布置调整。

每个断面的布置示意图如下：

基坑监测断面示意图

3.4检测报警值

基坑安全等级为二级，支护水平位移允许值为30mm，沉降允许值30mm。

根据监测内容，本工程选用围护结构变形设定预警值，作为围护结构施工安全判别标准，其安全性判别标准如下：

水平位移容许值：

0.3%H（且开挖到底时不得超过50mm）

当实测值＜0.8*[容许值]，安全

当实测值=0.8*[容许值]，注意

当实测值＞0.8*[容许值]，危险（0.8*[容许值]为临界值）

当安全性为注意时，应加密观测次数；当安全性为危险时，应每天观测，并召集设计、施工及监测等单位进行会诊，对可能出现的各种情况作出估计和决策，并采取有效措施，不断完善与优化下一步的设计与施工。

3.5监测精度、监测频率

序号

监测项目

位置或监测对象

仪器

监测最小精度

监测容许值

监测频率

2

护坡位移

靠近维护结构的周边土体

测斜管、测斜仪

1.0mm

40mm

1次/7天，开挖期间1次/3天

4

地表沉降观测

支撑立顶

水准仪

1.0mm

±12mm

1次/3天，开挖期间1次/天

5

地下水位

基坑周边

水位管

5.0mm

1次/7天，开挖期间1次/3天

1

地表隆起监测

基地变形

单点沉降计

0.1mm

1次/7天，开挖期间1次/3天

精度措施:

1）为了确保各项监测项目的精度，投产的仪器必须按规定内容检查标定其主要技术指标，仪器检查合格后方能使用，并做记录归档。

遇特殊情况（如受震、受损）随时检查、标定。

不合格仪器坚决不能投产使用。

2）水准测量采用附合路线观测方法。

3）尽量做到测量定人，定仪器；观测数据不得随意涂改，测量数据有疑问时，应做到反复观测寻找问题原因。

4）各监测项目变形量或测量值接近或到达报警值时，应及时发出预警报告或报警，并提请业主及有关单位注意。

3.6仪器设备

本工程拟投入的主要仪器设备及其性能如下（测量仪器均在有效期内使用），仪器设备及耗材品牌根据市场调查进行调整。

监测仪器设备

监测项目

仪器设备

量测设备

水准仪

经纬仪

全站仪

游标卡尺

读数显微镜

设备及耗材

智能测斜仪

水位仪

应力综合测试仪

测斜管

3.7施工安全性判别

根据监测内容，本工程选用围护结构变形及支撑轴力两项设定预警值，作为围护结构施工安全判别标准，其安全性判别标准如下：

当实测值＜0.8*[容许值]，安全

当实测值=0.8*[容许值]，注意

当实测值＞0.8*[容许值]，危险（0.8*[容许值]为临界值）

当安全性为注意时，应加密观测次数；当安全性为危险时，应每天观测，并召集设计、施工及监测等单位进行会诊，对可能出现的各种情况作出估计和决策，并采取有效措施，不断完善与优化下一步的设计与施工。

4成果整理与信息反馈

1）建立值班日志，每天详细记录工程进度及监测情况。

建立日报表制度，每天及时提交日报表，其内容主要有：

（1）当天的监测结果在量测完毕4小时内提交正式监测报表。

（2）附基坑施工工况简图及典型监测点（孔）曲线图。

（3）通过监测数据对基坑周围环境变形作简单分析

2）在现场项目部设立微机数据处理系统，进行实时处理。

每次观察数据经检查无误后送入微机，经过专用软件处理，自动生成报表。

3）监测取得的数据经整理后及时通过“远程监控系统”，将每日监测数据用网络上传至指定服务器，供业主技术人员查阅。

监测成果当天提交给业主、监理、总包及其它有关方面；当实测数据达到（或超过）“报警值”时，即刻向有关方口头报警，提请有关部门关注，以便及时采取相应措施确保施工和周围环境的安全。

4）周报告是一周监测情况汇总整理的资料，为施工提供分析资料。

每个星期一上午向业主、监理、总包提交。

5）工程结束后一个月内提交“昆明市新机场综合交通配套工程信息化施工监测成果报告”，并附电子文件。

6）做到两个确保：

确保监测数据的真实性和准确性，确保当天数据20：

00前上传。

在特殊情况下，按照业主的要求增加监测次数，并保证数据在每次测量后4小时内上传。

5监测注意事项

1）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。

2）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。

3）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。

4）当开挖基本完成和监测值趋于收敛时，监测可以中止。

5）监测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。

当监测结果显示达到警戒信号时，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。

6）所有监测数据应妥善保存，以供需要时随时查验。

施工监测网络图

处理意见

重大问题

6人员配备

根据项目施工进度，拟投入人员如下：

监测工作拟投入人员

职务

人数

姓名

备注

项目负责人

1

负责对项目技术进行把关，对采集数据审核，工作协调。

现场负责人

1

负责组织现场埋设传感器，采集整理数据。

现场技术主管

1

基坑倾斜量测

2

测量组

3

辅助人员

1

附件：

监测费用预算

昆明新机场建设施工监控费用概算表

序号

项目名称

单位

数量

月数

单价（元）

合计（元）

备注

1

人员工费

人

4

4

3000

48000

2

人员4险1金

人

4

4

1140

18240

工资总量的38%

3

电话费

人

4

4

200

3200

4

外业出差津贴

人

4

4

500

8000

不含食宿费，食宿由项目部提供。

5

交通费

人

4

4

800

12800

含现场交通费

6

人员意外险

人

4

1000

4000

7

监控耗材（各种传感器）

沉降点

个

100

0

0

按图纸中要求的监测点，未计地表隆起监测点，含打孔费用、管材费。

倾斜仪

个

25

3000

75000

水位

个

25

2000

50000

单点沉降计

个

？

？

？

？

？

？

8

技术报告费用

项

1

（1+2+…+7）×10%

21924

含资质使用费

9

管理费

项

1

（1+2+…+8）×8%

19293

不含资质使用费进行合计

10

税金

项

1

（1+2+3+4+5+6+7+8+9）×6%

15627

11

总费用

（1+2+…+8+10）

￥276084

含资质使用费、打孔费用和税费

注：

以上预算费用是针对6个月工期和目前了解的工作量进行预算的，由于未知地表隆起测点数，故本预算不含地表隆起耗材费。

超出预算工期或根据工作量需要增派技术人员时，可协商适当补充预算费用。