沉井检测方案.doc
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沉井施工监测方案
1.1概况
本工程管道沿线顶管工作井与倒虹井及泵站下部泵房结构均采用沉井施工，为确保工程安全，减少对周围环境的影响，针对本工程特点建立施工监测组织机构，制定专项《施工监测方案》，并委托具备资质的单位实施监测，配备先进的监测仪器，对采集的监测数据建立数据库，采用信息化管理，对工程施工全过程实施不间断的监测。
1.2监控量测目的和要求
现场监控量测是监视地层稳定、施工方法是否正确的一个重要手段，同时也是保证安全施工、提高经济效益的重要条件。
监测的目的在于：
⑴监视围岩应力和变形情况，保证支护结构稳定、地表建筑和地下管线的安全。
⑵了解施工方法和手段的科学性及合理性，保证施工安全。
⑶掌握地层稳定性的变化规律。
监控量测的要求：
⑴各项监测作业应持续到变形基本趋于稳定后1~3月。
⑵现场监测资料须及时绘制位移—时间曲线，当位移—时间曲线趋于平缓时，应选择与实测数据适合的函数方程进行回归分析，预测可能出现的最大拱顶下沉及净空水平收敛值。
⑶当位移－时间曲线出现反弯点时，要加强监控监测，及时向项目部总工程师提出建议，或适当加强支护或停止开挖。
⑷沉井内监测点的实测相对位移值和用回归分析推算的最终位移值均应小于允许相对位移值，当位移速度无明显变化且两值已接近时，或者井壁混凝土表面已出现明显的裂缝时，及时采取补救措施并改变施工方法及设计参数。
1.3监控量测的组织机构
施工监测作为本工程的一项重要内容，为了能够及时准确的对本工程的所有监测项目进行监测，工程项目部建立了以项目经理及项目总工为首的监测组织机构，对工程施工中相关的所有监测点实行动态管理、全过程实施监测，确保施工能够安全、顺利的进行。
施工监测管理体系如下图：
项目经理
项目总工
质量控制部
技术设计部
工程计划部
监控负责人
监控一组
监控二组
1.4测试元件和仪器设备
根据本工程现场监测内容的需要，拟投入本工程的监测设备见下表：
监测元件和仪器设备一览表
序号
监测设备名称
精度
数量
1
水准仪
0.01mm
2
2
全站仪
角度2”
线位移0.1mm
1
3
钢弦应变计
1με
10
4
钢筋应力计
1με
20
5
位移计
0.01mm
10
6
千分表/百分表
0.001/0.01mm
2
7
钢弦测试模块
1με
3
8
应变测试模块
1με
6
9
沉降测点
1mm
20
10
水位测点
0.1m
10
11
台式电脑
2
1.5地面沉降监测
⑴对施工范围之外的地面沉降监测，主要是路面的沉降监测。
沿路面纵轴线的方向布设观测点，每20m布设一横测线，该线上设3个点作观测之用。
用水准仪对各点进行定期观测，与初始数据进行对比分析，若测得沉降值超出允许值，立即对地层进行加固处理。
⑵结合施工范围地面建筑物情况，对标段附近的高层及商住建筑物布置观测点，进行建筑物沉降和倾斜观测，必要时还要对有关建筑物进行裂缝注点观测。
在建筑物两转角和中部位置置点，观测建筑沉降、倾斜情况，共设置6个沉降观测点和8个倾斜观测点，具体见建筑沉降、倾斜观测点埋设示意图：
⑶监测使用Ni002型精密水准仪进行监测，监测频率在围护施工期间每5天一次，在主体施工期间每2天一次。
1.6管线位移监测
对采用临时悬吊的现有管线进行沉降和水平位移观测。
沿管线的轴向在管壁上和桁架上设观测点。
每2天一次，直至管线恢复止。
当管线位移超出允许值时立即进行加固处理。
1.7沉井变形监测
⑴工程场地变形监测
①水平位移测量
本工程中，基坑工程场地变形监测采用视准法，在工程场地内建立视准线，观测有关点的水平位移。
②垂直位移测量
井坑开挖的垂直位移观测，采用几何水准法或监理认可的其它方法。
垂直位移沉降点布设在变形明显的部位，沉降观测的精度要求和观测方法符合招标文件中二等沉降观测点的有关要求。
⑵侧向变形监测
井壁侧向位移采用测斜仪监测。
在基坑边沿每10m布设一点，直接测量井壁的变形。
将测斜管直接安置在沉井井壁上，随钢筋浇注在混凝土中。
安装时，及时检查测斜管内的一对导槽，其指向是否欲测量的方向一致，并及时修正。
在浇注混凝土前，未确认测斜管导槽畅通时，不得放入真实的测头，量测测斜管导槽方位、管口坐标及高程，及时做好保护装置。
⑶地下水位监测
监测土体中孔隙水压力在施工中的变化情况，可直观快速地得到土体中孔隙水压力的状态和消散规律，作为井坑支护结构稳定性控制的依据。
水压力的测定采用水压力计，在压力计安装前，须对其进行稳定性检验、密封性试验及压力标定。
为了监测不同层面孔隙水压力的变化情况，采用一个钻孔中不同层位分别埋设探头，各探头之间封堵，探头间距不小于1m，埋设中要保证封孔质量，避免水压力贯通。
1.8井坑回弹监测
井坑回弹监测点的布设按照（GB50026－93）变形测量所规定的标准。
结合本工程实际情况，按照圆形沉井布点的有关要求布设，即测点按井坑的纵横向布设。
回弹观测采用几何水准法，高程误差不超过1mm。
观测点采用预埋深层测量标来测量。
井坑回弹观测共进行三次：
第一次：
在坑底开挖之前；
第二次：
在坑底开挖好后；
第三次：
在浇注基础底板混凝土之前。
1.9主受力钢筋应力监测
支护结构主受力钢筋应力监测点布设在有代表性位置的沉井井壁的主受力钢筋上，监测沉井在下沉过程中的应力变化。
布设监测点时，计算最大弯矩所在的位置和反弯点位置，土层分界面、结构内支撑所在位置。
钢筋应力监测选用振弦式钢筋应力计，根据测点的应力计算值，选择钢筋计的里程，并在安装前对钢筋计进行拉、压两种受力状态的标定。
安装时将钢筋应力计焊接在被测主筋上，尽可能使钢筋应力计处于不受力的状态，更不能让其处于受弯状态。
井壁浇注混凝土后，检查应力计电路电阻值和绝缘情况，作好引出线和测试匣的保护措施。
下沉之前观测2~3次应力传感器的稳定测量值，作为应力变化的初始值；下沉至3.5m~5.0m时，测读2~3次。
下沉至设计深度时，每周测读1~2次，一直测到工程施工完毕，每次应力实测值与初始值之差，即为应力变化。
1.10土体分层沉降监测
土体分屋沉降监测采用美国Sinco分层沉降仪进行，选用电磁式传感器，分层沉降仪在埋设中，要根据地层的变化情况，在各土层分界面处，安装电磁传感器。
在井坑外缘，施工红线以内，每50m布设一个测点，共布设8点。
土体分层沉降观测从沉井下沉至设计深度的1/5左右开始，直至沉井结构施工完成。
1.11监测数据的处理
对所有监测的原始数据采用计算机处理，根据监测类别、监测标准及监测要求建立相应的数据库，用不同的报告形式上报。
对所有现场量测数据及时绘制位移－时间曲线或图表，当位移－时间曲线趋于平缓时，进行数据回归分析，推算最终位移值和掌握位移变化规律，并将监测结果成果上报。
根据监测结果：
在控制值以内，每周上报一次；若超出控制值，每天上报一次。
监测数据成果报告包括以下内容：
⑴观测点布置图；
⑵观测方法、观测周期、精度要求；
⑶观测成果汇总表、位移－时程曲线；
⑷对监测成果所反映的问题提出结论性意见。
1.12监测出现问题的应急措施
对各项目进行监测的过程中，若有某一监测项目超出允许值时，应立即向有关部门反映，同时研究并采取有效措施的进行处理，防止继续扩散，并尽可能进行修复。
监测控制标准表
序号
监测项目
控制
标准
备注
1
地下管线沉降
30mm
挖制标准值是根据基坑专业书籍或施工经验要求的，如设计另有规定，按设计要求进行。
2
地表沉降
（一般地段）
40mm
（主要干道）
30mm
3
围护桩结构水平位移
20mm
4
土体水平位移
30mm
1.13信息反馈
⑴监测数据的管理基准
在信息化施工管理中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性、安全性，并及时反馈到施工中去指导施工。
根据以往经验，仍推荐采用三级管理制度作为监测管理基准。
监测管理基准表
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
U0＜Un/3
可正常施工
Ⅱ
Un/3≤U0≤Un2/3
施工中应注意并适当加强支护
Ⅰ
U0＞Un2/3
加强支护或采取特殊措施
表中U0──实测累计位移值
Un──允许累计位移值
Un的取值，也就是监测控制标准
根据上述监测管理基准，可根据监测结果所处的管理阶段来选择监测频率：
一般在Ⅲ级管理阶段监测频率可适当放大一些；在Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数；在Ⅰ级管理阶段则应密切关注，加强监测，监测频率可达到1～2次/天或更多。
在取得监测数据后，要及时进行整理，绘制位移的状态，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，评价施工方法，确定工程措施。
⑵反馈程序
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，每次监测必须有结果，上报监测日报表，并按期向施工监理、设计单位提交监测日报，对当日施工情况进行评价，并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图。
在施工过程中，对现场测得的所有观测数据，均实行信息化管理，由富有经验的专职人员根据不同观测要求，绘制不同的变形－时间关系曲线，并填写相应的表格，预测变形发展趋向，及时向项目总工程师及监理工程师汇报，项目经理部根据监测结果及时调整施工步骤及采取相应的技术措施，以实行信息化施工。
监测反馈程序如下图所示：
监测反馈程序图
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