市政工程监测方案.docx
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市政工程监测方案
第1章编制依据及编制原则
1.1编制依据
1.1.1施工图纸
通州•北京城市副中心水环境治理PPP建设项目（河西片区）日新路排水工程施工图纸。
1.1.2交接桩资料
《普通工程测量成果报告书》
1.1.3现行国家、行业施工及验收规范、标准
（1）《工程测量施工规范》
（2）《工程测量基本术语标准》
（3）《建筑工程质量验收统一标准》
（4）《水准仪检验标准》
（5）《全站仪检验标准》
（6）《钢尺、塔尺检验标准》
（7）《建筑基坑支护技术规程》DB11/489-2016
（8）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009
（9）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
（10）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
1.2编制原则
（1）在充分理解施工图及认真踏勘现场的基础上采用合理、可行、经济的施工方案。
（2）确保工程质量和工期。
（3）结合实际情况争取方案实用、便捷。
第2章工程概况
2.1工程简述
本工程为通州•北京城市副中心水环境治理PPP建设项目（河西片区）日新路排水工程，设计雨水管线起点从云景南大街沿现状道路自北向南新建一条雨水管道（箱涵），终点与现况管（沟）汇流后接入万盛南街现况管（沟）；设计污水管线分为AB两段，A段起点为万盛北街，终点接入云景南大街现况污水管线；B段起点为万盛北街，终点为万盛南街设计污水管。
主要施工内容包括支护结构施工、管道开槽、顶管施工、混凝土管道、检查井、特殊井等。
工程具体位置见图2-1-1所示。
图2-2-1日新路排水工程位置图
2.2设计概述
2.2.1设计污水管线
设计污水主线（除WB-1~WB-7采用明挖施工工艺）以及部分过街支线均采用顶管法施工。
顶管始发井拟建净空尺寸为4m×7m，接收井及反挖井拟建净空尺寸4m×4m，始发井、接收井以及反挖井深度为4.063m~6.482m，采用倒挂井壁法施工。
2.2.2设计雨水管线
设计雨水主线（云景南大街~万盛南街）位于道路中线以东约5m，设计雨水主线支线均采用明挖法施工。
管径为D600、D800、W×H=1800×1400、W×H=2200×1600和W×H=2600×1600。
基槽开挖宽度2.3m~4.8m，基坑开挖深度为2.4m~3.5m。
2.3周边建构筑物及地下管线
2.3.1周边建构筑物
本工程日新路道路两侧主要建（构）筑物有：
道路东侧中国现代音乐研修学院、天地美墅，道路西侧阿尔法社区、便民菜市场等，如图2-3-1所示。
周边建构筑物示意图
2.3.2地下管线
现状地下管线与设计管线关系见表2-3-1。
现况管线与设计管线位置关系统计表表1-2-3-2
序号
现况管线名称
现况管线尺寸
距离设计雨、污水距离
备注
1
热力管线
Φ800mm
距离污水管线约6m；距雨水管线约5m。
位于设计雨污水管线中间
2
电信管线
300*300mm
距离污水管线约7m；距雨水管线约4m
位于设计雨污水管线中间
3
雨污合流管线
Φ800~Φ1000mm
距离雨水管线约4.7m
位于道路东侧非机动车道/雨水管线东侧
4
路灯线
/
距离雨水管线约5.6m
位于道路东侧人行步道上
5
电力管线
4*3*Φ150mm
距离雨水管线约12m
位于道路东侧绿化带中
6
路灯线
/
距离污水管线约4.5m
位于道路西侧人行步道上
7
电信管线
500*360mm
距离污水管线约6.8m
位于道路西侧人行步道上
8
电信管线
200*200mm
距离污水管线约7.6m
位于道路西侧绿化带中
9
燃气管线
Φ300mm
距离污水管线约11.3m
位于道路西侧绿化带中
10
电力管线
1400×1600mm
距离雨水箱涵约10m
位于道路东侧绿化带中
第3章监测施工部署
3.1监测组织机构
针对本标段的特点，为了保证各项施工顺利进行，项目部成立专门的监测小组，小组由经验丰富的技术和测量人员担任组长、副组长，监测组织结构如图3-1-1所示。
3-1-1施工测量组织机构图
3.2监测人员配置及职责
3.2.1监测人员
根据工程监测需要，配备监测人员4人，负责全线的监测工作。
3.2.2岗位职责
（1）监测负责人：
根据施工图纸及相关规范、甲方及监理要求，编制施工监控量测方案。
现场施工过程中，严格按照相关法律、法规、方案执行。
负责对施工中监测及事后数据的分析、上报和测量仪器的保管等关于监测全部工作的安排与指导。
配合项目总工完成其他相关工作。
（2）现场监测人员：
熟悉各种监测仪器的使用，对施工中测点保护、数据的真实性负责。
配合监测负责人完成其他相关工作。
（3）数据处理人员：
将监测数据进行分析，通过数据进行比较，得知监测结果，并通过汇曲线形式进行数据处理，上报监测负责人，并将每次监测结果存档留存。
配合监测人员进行现场测量及监测负责人安排的其它相关工作。
（4）仪器保管员：
对监测仪器进行台账登录，并保证仪器在合格检定期内。
并将所有仪器进行规格码放，随时清理仪器外表的污垢等赃物。
配合监测人员进行现场测量及监测负责人安排的其它相关工作。
3.3监测仪器配置
根据本工程实际情况，我项目配置先进的监测仪器及元件进行现场观测，保证监测数据的精度及准确度。
具体监测仪器及元件见表3-1-2所示。
监测仪器及元件配置表表3-1-2
测量工具
厂家
型号及规格
精度
单位
数量
全站仪
徕卡
TCA1800
1秒
台
2
棱镜
徕卡
/
/
套
4
反射片
/
20mm×20mm
/
片
若干
电子水准仪
天宝
DINI02
每公里观测精度达0.3mm，最小显示0.01mm
台
1
铟钢尺
天宝
2m
/
把
2
尺垫
/
/
/
个
2
钢卷尺
/
50m
/
把
2
钢卷尺
/
5m
/
把
2
注：
以上全部仪器均在检定合格有效期内。
第4章施工监测
4.1监测范围
本工程污水主线及支线采用明挖法和顶管两种工艺施工，雨水主线及支线均采用明挖法施工。
基坑位置在现况路上，距周边建筑物较远，但地下现况管线多。
本工程主要监测内容范围为地表及地下管线沉降、基坑支护结构变形等。
4.2监测内容及方法
4.2.1主要监测内容
（1）明挖法施工主要监测内容
本工程明挖段监测项目及方法、监测频率见表4-2-1所示。
明挖段监测项目及方法、频率表4-2-1
序号
监测项目
监测方法及工具
监测频率
1
支护结构顶部水平位移
全站仪
基坑开挖至支护结构拆除：
1次/天
2
支护结构顶部竖向位移
全站仪
基坑开挖至支护结构拆除：
1次/天
3
地下管线
电子水准仪
基坑开挖至开挖完成后稳定前：
1次/天
开挖完成并稳定后至回填土完成前：
1次/3天
4
基坑周边地面沉降
电子水准仪
基坑开挖至开挖完成后稳定前：
1次/天
开挖完成后稳定后至回填土完成前：
1次/3天
5
支撑内力
轴力计或应变计
基坑开挖至支护结构拆除：
1次/天
（2）顶管施工段主要监测内容
本工程顶管施工段监测项目及方法、监测频率见表4-2-2所示。
顶管施工段监测项目及方法、频率表4-2-2
序号
监测项目
监测方法及工具
监测频率
1
工作井圈梁位移
全站仪
基坑开挖至设计槽底标高：
1次/天
2
工作井圈梁竖向沉降
电子水准仪
基坑开挖至设计槽底标高：
1次/天
3
地表沉降
电子水准仪
顶管施工期间：
1次/天；
顶管施工完毕：
1次/3天；
直至测点速率小于1mm。
4
地下管线沉降
电子水准仪
顶管施工期间：
1次/天；
直至测点速率小于1mm。
4.2.2施工监测方法
1）地表沉降观测
①基准点设置
水准基点是沉降观测精度的关键，开挖前在基坑边线5倍开挖深度以外埋设3个水准基点（其中1个为常用基准点，另2个为备用点）。
用混凝土固定牢靠，并采取保护措施。
点设好后定期按一等水准测量的精度与附近水准点联测，以保证水准基点的可靠性。
基坑周边地面沉降测量测点按设计图纸要求布置。
②地表沉降点观测方法及初始值确定
地表沉降观测采用全自动电子水准仪按几何水准法进行观测，精度要求在国家一等水准，每次采取往返闭合测量。
开挖前，连续测量3次或以上待数值基本一致时，所测得的值作为初读数。
③地表沉降点布置
a.明挖段地表监测点布置：
基坑周边地表沉降点布置范围为基坑深度的1~3倍范围内，每断面为6个监测点，沿基坑方向每隔20m布置一个监测断面。
具体布置见图4-2-1所示。
图4-2-1明挖段地表沉降监测点布置示意图
b.顶管段地表监测点布置：
地表沉降点布置范围为管道两侧向上45°影响线范围内，每断面为7个监测点，沿顶进方向每隔15m布置一个监测断面。
具体布置见图4-2-2所示。
图4-2-2顶管段地表沉降监测点布置示意图
2）支护结构监测
监测内容：
支护结构水平位移和竖向位移。
观测方法：
水平位移采用全站仪测距和观测，观测时，水平角观测4测回，距离2测回，确保精度。
沉降采用全自动电子水准仪进行闭合观测。
①明挖段监测点布置：
在支护结构桩顶部布置监测点，沿基坑方向间距15m。
具体布置见图4-2-3所示。
图4-2-3支护结构监测点布置图
②顶管段监测点布置：
在工作井长边及短边中点处布置水平位移和竖向位移点。
具体布置见图4-2-4所示。
图4-2-4工作井监测点布置图
3）支撑内力
监测内容：
监测不同开挖状态下支撑体系的内力变化情况。
监测方法：
采用轴力计或应力计监测支撑的内力变化。
监测点布置：
在支撑两侧布置应力计，沿基坑方向间距18m。
具体布置见图4-2-5。
图4-2-5支撑内力监测点布置图
4）地下管线监测
监测内容：
监测不同开挖状态及个施工阶段现状管线的沉降情况。
监测方法：
管线沉降观测采用全自动电子水准仪按几何水准法进行观测，每次采取往返闭合测量。
监测点布置：
监测点布置在管线的正上方，沿管线方向每20m布置一个。
（3）巡视项目
1）支护结构：
支护结构成型质量；支撑构件有无变形、开裂。
2）施工工况：
开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；基坑开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求一致，有无超长、超深开挖；场地地表水、地下水排放状况是否正常；基坑周围地面堆载情况，有无超堆荷载。
3）基坑周边环境：
地下管道有无破损、泄漏情况；周边建（构）筑物有无裂缝出现；周边道路（地面）有无裂缝、沉陷；邻近基坑及建（构）筑物的施工情况。
4）监测设施；基准点、测点完好状况；有无影响观测工作的障碍物；监测元件的完好及保护情况。
第5章监控测量数据反馈及分析
5.1数据采集
本工程监测项目采用的主要仪器为电子水准仪和全站仪，有的仪器（如水准仪、全站仪等）需人工读数、记录，然后将实测数据输入计算机里，有的仪器（如电子水准仪）则自动数据采集，与计算机连接，并将测得的数值直接传输到计算机上。
5.2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、初步分析和整编等，并将检验过的数据输入计算机上的表格内，形成报表。
5.3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，如绘制测点时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图。
如果位移的变化随时间而渐趋稳定，说明基坑处于稳定状态，支护系统是有效、可靠的，如图5-3-1中的正常曲线。
图5-3-1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，表明支护体系已呈不稳定状态，应立即采取措施进行处理。
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。
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或应力值，预测结构和建筑物的安全状况。
图5-3-1时间-位移曲线和距离-位移曲线图
5.4监测数据的反馈
为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，每次监测后必须有监测结果，并按期向施工监理、指挥部提交监测周报、月报，并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。
5.5预警机制
（1）基坑等级划分
基坑工程安全等级划分见表5-5-1所示。
基坑工程安全等级划分表5-5-1
基坑工程安全等级
环境、破坏后果、基坑深度、工程地质和地下水条件
一级
周边环境条件很复杂；破坏后果很严重；基坑深度h＞12m；工程地质条件复杂；地下水位很高、条件复杂、对施工影响严重
二级
周边环境条件复杂；破坏后果严重；基坑深度6m＜h≤12m；工程地质条件较复杂；地下水位较高、条件较复杂，对施工影响较严重
三级
周边环境条件简单；破坏后果不严重；基坑h≤6m；工程地质条件简单；地下水位低、条件简单，对施工影响轻微
注：
从一级开始，有二项（含二项）以上，最先符合该等级标准者，即可定为该等级。
根据表5-5-1，本工程施工中，明挖段基坑属于三级基坑。
（2）监测报警
基坑工程监测必须确定监测报警值，监测报警值应能满足基坑工程设计、地下结构设计以及周边环境对被保护对象的控制要求。
1）根据《建筑基坑工程监测技术》GB50497-2009，基坑及支护结构监测报警值应根据监测项目、支护结构的特点和基坑等级确定，明挖段基坑及支护结构监测报警值详见表5-5-2所示。
基坑及支护结构监测报警值表5-5-2
序号
监测项目
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
绝对值（mm）
相对基坑深度（h）
1
支护结构顶部水平位移
60~70
14~19
8~10
2
支护结构顶部竖向位移
35~40
12~14
4~5
3
基坑周边地表沉降
60~80
/
8~10
4
支撑内力
80％~90％f
/
注：
①h为基坑设计开挖深度，f为设计极限值。
②累计值取绝对值和相对基坑深度（h）控制值两者最小值。
达到累计值应报警。
③当监测项目的变化速率连续3天超过报警值的50％，应报警。
④明挖段基坑深度范围是2.4m~3.8m，以上相对基坑深度h取2.4m，把深度2.4m的数值作为累计报警值。
⑤根据以往施工中的经验，达到60％的累计值时，就达到预警值，我项目部将加强监测，根据实际情况进行采取一定措施，避免达到累计值。
2）本工程与基坑垂直或平行的主要管线包括电力、电信、自来水、燃气和热力。
管线监测的报警值应根据相关主管部门的要求确定，如相关主管部门无具体规定，可按照表5-5-3中的数值控制。
管线监测报警值表5-5-3
项目
监测对象
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
管线位移
刚性管道
压力
10-30
1-3
非压力
10-40
3-5
柔性管线
10-40
3-5
注：
①根据以往施工中的经验，达到60％的累计值时，就达到预警值，我项目部将加强监测，根据实际情况进行采取一定措施，避免达到累计值。
②达到以上累计值应报警。
3）顶管段施工中监测项目报警值如表5-5-4所示。
顶管地表沉降报警值表5-5-4
项目
报警指标
日变化量（mm）
累计变化量（mm）
地表沉降
-5~5
-30~30
注：
据以往施工中的经验，达到60％的累计值时，就达到预警值，我项目部将加强监测，根据实际情况进行采取一定措施，避免达到累计值。
第6章监测保证措施及注意事项
6.1监测保证措施
为保证量测数据的真实可靠及连续性，特制定以下保证措施：
（1）监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。
（2）制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划中。
（3）项目监测人员要相对固定，保证数据资料的连续性。
（4）监测仪器需专人使用、专人保养、专人检校的管理。
（5）监测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格后方可使用。
（6）各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。
（7）监测数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。
（8）监测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。
（9）针对施工各关键问题及早开展相应的小组讨论活动，及时分析、反馈信息。
6.2应急方案措施
在监测过程中，根据数据分析结果，预测到地下有塌陷或空洞现象发生时，马上请示主管领导，要求项目部迅速启动应急预案，迅速通知周边各行政和职能部门协助解决。
（1）地面沉降超限
当地面沉降超限或沉降速率过大时，加强监测频率，分析原因。
采用相应的加固措施。
（2）支护结构位移超限
当支护结构位移超限时，加强监测频率，分析原因及变形发展趋势。
采用增加支撑方式限制支护结构位移继续发展。
当支护结构位移过大时，人员撤离基坑。
（3）现状管线沉降超限
当现状管线沉降超限时，加强监测频率，分析原因，通知管线权属单位。
与管线权属单位协商保护措施。
6.3测点保护措施
（1）监测点是一切测试工作的基础，在每个监测点埋设完成后，立即检查埋设质量，发现问题及时整改。
（2）确认埋设好后，埋设人员及时填写埋设记录，并准确测量初始数据存档，作为开挖时监测的参考。
（3）对于所有预埋监测点的实地位置做精确记录，露出地坪的做出醒目标志，设保护装置。
（4）基坑周边监测点，严禁被掩埋或遮盖。
6.4监测人员安全保障措施
为加强作业过程中的人员、设备安全，及时地发现和消除各种事故隐患，确保安全生产作业，特在测量工作时采取以下安全保障措施：
（1）监测人员进入施工现场必须正确佩戴安全帽；
（2）监测人员在道路上监测时必须穿反光背心，并视现场作业情况设置锥桶；若因监测需要穿行马路，注意车辆并安排专人负责交通指挥；
（3）严格遵守施工现场的管理制度和安全制度；
（4）靠近沟槽作业时，注意人员、仪器安全，必要时用安全绳防护；
（5）听从指挥，不盲目作业。
6.5监测注意事项
（1）定期对监测控制点进行复测，确保其稳定有效；
（2）加强对监测点的保护，对破坏的监测点立即在该区域内布置新的测点进行观测；
（3）监测仪器按规定时间进行检定，以确保测量数据的准确性，固定专人管理仪器，进行保养和维修；
（4）当天的监测成果当天报，及时送报相关部门；
（5）监测值出现异常时，迅速报告主管领导并加密观测次数，必要时进行24小时不间断监测，以便及时有效地指导施工。
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