地铁车站PBA暗挖监控量测方案
时间：2020-11-13 12:46:51 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
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地铁车站PBA暗挖监控量测方案
车站主体结构暗挖断面监控量测项目表
量测项目
方法及工具
布 置
量测频率
A
项量测
地质及支护观察
观察、描绘
开挖后、初支后
每次开挖后
周边位移
收敛计
每5m一个断面，每个导洞断面1条水平测线
开挖面距量测断面前后＜2B时：1次/天
开挖面距量测断面前后≤5B时：1次/2天
开挖面距量测断面前后＞5B时：1次/周
拱顶下沉
水准仪、铟钢尺
每5m一个断面
地表沉降
水准仪、铟钢尺
横向布置如图，纵向4个主测断面。每5m一个必测断面
建筑物沉降及倾斜
水准仪、铟钢尺
结合地表沉降点布设
地下管线沉降
水准仪、铟钢尺
结合地表沉降点布设
B
项量测
土体水平位移
测斜管、测斜仪
8个观测孔
埋设一周内1次/1～2天，埋设一周后1次/1周
土体垂直位移
沉降管、分层沉降仪
4个观测孔
埋设一周内1次/1～2天，埋设一周后1次/1周
围岩压力
压力盒、频率接收仪
选有代表性的3个断面
开挖面距量测断面前后＜2B时：1次/天
开挖面距量测断面前后≤5B时：1次/2天
开挖面距量测断面前后＞5B时：1次/周
钢架应力
钢筋计、频率接收仪
选有代表性的4个断面
钢管柱混凝土应力
压力盒、频率接收仪
选有代表性的4个钢管柱
地下水位
水位管、地下水位仪
4个水位孔
1次/2天
1.1监控量测方法
1.1.1地表沉降监测
（1）测点埋设
如图8–1，在平行于车站主体围护结构的方向,并分别距围护结构边缘、5米、10米、15米、20米处,用Φ108的钻机将地面硬化层钻透，随即打入作为监测点的钢筋，埋深约1.5米，使钢筋与土体结为整体，可随土体的变化而变。为了避免车辆对测点的破坏，打入的钢筋要低于路面5-10cm，并于测点外侧设置保护管，且上面覆盖盖板保护测点。
地表沉降测点剖面
（2）监测方法
①在沉降监测前1个月埋设不少于2个水准点，水准点设在现场附近，组成水准控制网，对水准点定期进行校核，防止其本身发生变化，以保证沉降监测结果的正确性。水准点的埋设要求外界影响小、不易扰动或震动影响、通视好、测点距离不超过100m，以保证监测精度。
②根据监测对象性质、允许沉降值、沉降速率、仪器设备等因素综合分析，确定量测精度，青年公园站沉降监测采用精密水准仪按二等水准精度要求进行监测。
③沉降监测的技术措施：
a、观测前对所用的水准仪和铟钢尺进行校验，做好记录，在使用过程中不随意更换；
b、首次进行观测，适当增加测回数，一般取2--3次的数据作为初始值。
c、定期对水准点进行校核、测点检查和仪器校验，确保测量数据的准确性和连续性。
d、记录每天测量的气象情况、施工进度和现场工况，以供监测数据分析时参考。
e、确定沉降监测控制标准值，作为监测数据分析时的对照数据，测量数据超出允许值时及时反馈信息。
（3）主要施工对策
①当监测结果超出警戒值时，查明原因，采取改变开挖方案、加固地层、加强支撑等措施确保施工安全。
②通过现场视察及监测相结合，当监测结果超出警戒值较大范围时，及时报告，并停止施工，立即采取支撑、封堵等应急措施，会同有关单位共同制定相应对策。
1.1.2周边建筑物监测
（1）建筑物沉降监测
①建筑物沉降监测点埋设
根据地质和车站深度等确定的施工影响范围是车站结构1.5倍埋深范围以及暗挖段埋深1.5倍范围内的所有地面建筑物。在这些建筑物的四个角上采用植筋的方式，将钢筋植入建筑物的构造柱或地圈梁中。监测点必须埋设牢固，并等其稳固后方可使用。沉降观测点的埋设特别注意保证在点上垂直置尺和良好的通视条件。
②建筑物沉降监测方法
水准点与前述地表沉降监测共用，有关要求同前。采用电子精密水准仪按二等水准的精度进行量测。
沉降监测时应注意：
a观测时充分考虑施工的影响，避免在空压机、搅拌机等振动影响范围之内。
b观测在水准尺成像清晰时进行，避免视线穿过玻璃、烟雾和热源上空。
c前后视观测最好使用同一根水准尺，前后视距尽可能相等，视距一般不超过50m，前视各点观测完后，回视后视点，最后闭合于水准点。
（2）建筑物裂缝监测
①测点埋设
如图8-3用两块白铁皮，一片取150mm×150mm的正方形，固定在裂缝的一侧，并使其一边和裂缝的边缘对齐。另一片为50mm×200mm，固定在裂缝的另一侧，并使其中一部分紧贴相邻的正方形白铁皮。当两块白铁皮固定好以后，在其表面均涂上红色油漆。
②监测方法
a首先了解建筑物的设计、施工、使用情况及沉降观测资料，以及工程施工对建筑物可能造成的影响；记录建筑物已有裂缝的分布位置和数量，测定其走向、长度、宽度及深度；分析裂缝的形成原因，判别建筑物的发展趋势，选择主要裂缝作为观测对象。
b当裂缝继续发展，两白铁片将逐渐拉开，露出正方形白铁片上原被覆盖没有涂油漆的部分，其宽度即为裂缝加大的宽度，可用尺子量出。
c定时进行观测，观测频率按两次观测间裂缝发展不宜大于0.1—0.5mm及裂缝所处位置而定。
（3）建筑物倾斜监测
当在建筑物出现不均匀沉降时，才有必要进行建筑物的倾斜测量。建筑物倾斜监测，因全线隧道影响范围内建筑物均为整体刚度较大的建筑，经综合比选认为，用差异沉降法推算建筑物倾斜的方法既能达到反映建筑物的倾斜变化情况又切实可行。方法如图8-4 。
α= h/ L
α—推算的倾斜度
h—相对沉降差
L—两监测点水平距离
图8-4AB为变形前两监测点的相对位置，当建筑物发生倾斜时，B点将变化到B′点位置，由此即可按上式推算建筑物倾斜度α和判断倾斜方向。相对沉降差h与沉降监测结果相结合。
图8-4
监测点间的水平距离L用经鉴定的钢卷尺丈量两次。量距相对中误差不大于1/2000。
（4） 邻近建筑物保护措施
①在车站施工过程中充分考虑地面沉降问题，以减少施工中地面沉降变化过大。主要措施有及时按设计按要求架设钢支撑：开挖至一定深度时及时架设钢支撑加强支护，以减少围岩变形。
②施工监测反馈信息指导施工：在开挖中依据监测数据分析结果，采取各种措施控制地层变形量，如果发现周边建筑有较大的沉降或倾斜趋向，立即采用注浆加固保护措施。并在开挖中改变开挖顺序，放慢开挖速度，加强支撑等措施，加大观测频率直至建筑物变形得到控制。
③制定应急措施：平常预备一定数量的备用钢支撑。当周边建筑物沉降或变形趋势剧烈，接近控制标准时，立即采用应急措施，停止开挖，加强支撑，将情况向有关部门汇报，召集有关专家和专业单位进行研究处理，采取切实可行的措施处理，直至沉降或变形得到纠正。
1.1.3洞周收敛监测
(1)测点埋设
根据图纸要求断面位置埋设，与拱顶下沉测点布置在同一断面上，每断面2～3条测线，埋设时保持水平。将Φ6圆钢弯成边长为10cm的等边三角形，然后将一条边双面焊接于长度约为25cm的Φ22螺纹钢上，最后焊到安装好的格栅上，初喷后钩子露出砼面，用油漆做好标记，作为洞内收敛的测点。
洞内收敛测点预埋件布设图
(2) 监测方法
利用收敛计测得断面两基点距离的变化，每次连续重复测读三次读数，取得平均值作为本次测点读数。
1.1.4拱顶下沉监测
(1)测点埋设
点位布设原则上按照5～10m设一个断面，暗挖隧道中线上设一观测点，每10m设一断面；暗挖风道及换乘联络通道每10m设一断面，在靠近马门头处设一断面。与地表沉降点对应里程布设拱顶下沉点。在变形稳定的地段引测水准点作为基点，监测点是将φ10圆钢加工成三角钩后焊到安装好的格栅上，初喷后钩子露出砼面，用油漆做好标记。
(2)监测方法
采用精密水准仪按二等水准量测的方法，将经过校核的挂钩钢尺悬挂在拱顶测点上，量测拱顶测点的垂直位移。量测时应注意使用的基点应布置在施工影响范围以外稳定点上。通过对监测点相对于基点位移变化测定拱顶位移的变化量。
1.1.5底部隆起监测
开挖后在周围土压力的作用下，可能隆起，施工过程中必须加强基坑隆起的监测工作。具体做法如下：
暗挖段监测点每5～10m一处，布设于隧道轴线上，并在基坑外选设水准点及定位点；隆起测设方法采用几何水准法，高程误差不大于1mm，在观测点位置预埋隆起观测点。
1.1.6地下水位监测
（1） 测点埋设
用钻机在主体结构的四角，长短边的中点，距围挡结构2米处钻孔，孔深17米，逐节放入PVC水位管。水位管成孔垂直度要求水平5/1000。
（2） 监控方法
采用触发式水力装置，直接将接头利用钢尺校核过的绳子悬吊于控制水位面标高处，当水位上升达到控制水位时，触发水力装置，自动开始抽水降低水位的作业。为防止出现仪器故障，旁边设水位观测孔用以随时观测控制。
1.1.7地下管线监测
监测点埋置图：
（1）测点埋设
鉴于本工程范围内的管线都在城市道路下，不可能采用直接埋设的方式在管顶埋设测点。于是可采用在管线外露部分设直接测点，其余通过从地面钻孔，埋入至管顶的钢筋的方式埋设测点。埋入管顶的钢筋与管顶接触的部分用砂浆粘合，并用钢管将钢筋套住，以使钢筋在随管线变形时不受相邻土层的影响。（套筒式布点如上图所示）
（2）监测方法
①管线位移：采用全站仪用极坐标测量的方法，量测管线测点的水平位移。
②管线沉降：采用精密水准仪按二等水准量测的方法，量测管线测点的垂直位移。量测时应注意使用的基点应布置在施工影响范围以外稳定的地面上。
③管线裂缝：使用裂缝观察仪对裂缝进行观察。
（3）施工对策
①根据量测结果分析管线的受力情况，当监测结果超出警戒值时，查明原因，采取注浆加固及加强支撑等措施确保管线安全。
②通过现场视察及监测相结合，当监测结果超出警戒值较大范围时，及时报告，并停止施工，会同有关单位共同制定相应对策。
1.1.8土压力监测
测点埋设： 当基坑开挖完成以后，在其坑底部每隔20-30米设一个量测断面，用以监测地下围护结构以及底板土体受力情况以保证基坑的稳定。车站明挖段土压盒安装在初期支护外侧，土体开挖后利用钢筋支架将土压盒贴壁固定在待测位置，直接喷射支护层混凝土即可。
(2)监测方法
采用钢弦式土压力计及频率接收。在安装前，采集各点的土压力初始值。并根据施工进度，对土压力计数值进行采集、处理、备案。每次测量数据可以得到土压力数值，并汇总成土压力变化曲线。
1.2监控量测数据分析与应用
量测数据分析与反馈，用于修正设计支护参数及指导施工、调整施工措施等。
1.3量测数据散点图和曲线
现场量测数据处理，即及时绘制位移—时间曲线（或散点图），一般选用这两种方法中的任意一种。位移（u）—时间(t)关系曲线的时间横坐标下，应注明施工工序和开挖工作面距离量测断面的距离。
将现场量测数据绘制成u—t时态曲线（或散点图）和空间关系曲线。
（1）当位移—时间关系趋于平缓时，进行数据处理和回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律；
（2）当位移—时间关系曲线出现反弯点时，则表明地层和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视地层动态，并加强支护，必要时应立即暂停开挖，采取停工加固并进行支护处理。
（3）根据位移—时间曲线的形态来判断地层稳定性的标准岩体变形曲线分三个区段。
1）基本稳定区段：主要标志是变形速率不断下降，即du2/dt2＜0，为一次蠕变区，表示地层趋于稳定，其支护结构是安全的；
2）过渡区段：变形速率较长时间保持不变，即du2/dt2=0，为二次蠕变区，应发出警告，及时调整施工程序，加强支护系统的刚度和强度；
3）破坏区段：变形速率逐渐增加，即du2/dt2＞0，为三次蠕变区，曲线出现反弯点，表示地层已达到危险状态，必须立即停工加固。
地层稳定性判别标准比较复杂，在评定地层稳定程度时根据工程的具体情况，采用上述三种标准综合分析反馈于设计及施工应用。
1.4地质预报
（1）对照地质勘察报告，对施工过程中可能遇到的突涌水点、地下水的水量大小及含泥量等不良地质进行预报，提出应急措施和处理建议。
（2）根据地层的稳定状态，对可能发生的坍方、地层滑动、突泥涌水等不稳定地层进行预报，提出应急措施和处理建议。
（3）根据地层稳定状态，检验和修正围岩类别。
（4）根据修正的围岩分类，检验初步的设计支护参数是否合理，如不合理予以修正。
（5）根据地质预报，结合对已作初衬实际工作状态的评价，预先确定下一循环的支护参数和施工措施。
（6）配合量测工作进行测试位置的选取和量测成果的分析与反馈应用于修改设计和指导施工。
1.5沉降与水平位移数据分析
对量测数据进行整理，绘制沉降-时间曲线和水平位移-时间曲线，根据曲线表现的形态进行分析判断，提出相应措施。
1.6监测控制标准和预警值
施工中监测的数据及时进行分析处理和信息反馈，确保围岩、围护结构、地面建筑物的稳定和安全，工程的监控量测控制标准。
根据施工具体情况，会同设计、监理及有关专家设定变形值、内力值及变化速率警戒值，当发现异常情况时，及时报告主管工程师和监理工程师。并将情况通报给业主和有关部门，共同研究控制措施。
1.7、确保施工监测质量的措施
（1）建立监测专业组：建立专业监测小组，以项目总工程师为直接领导，由具备丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的工程技术人员组成。除及时收集、整理各项监测资料外，尚需对这些资料进行计算分析对比。
（2）制定详细的监测计划：根据施工监测的要求制定监测计划，并报监理工程师和业主。这份报告的内容包括施测方法和计算方法，操作规程，观测仪器设备的配置和测量专业人员的设置等。
（3）采购元器件及有关监测元件和仪器的标定：根据监测计划，在施工前，备齐所有的监测元件和仪器。并根据规范进行有关标定工作。
（4）处理好施工和监测的关系：妥善协调好施工和监测的关系，将观测设备的埋设计划列入工程施工进度控制计划中。及时提供工作面，创造条件保证监测埋设工作的正常进行。在施工过程中教育全体施工人员采取切实有效措施，防止一切观测设备、观测测点和电缆受到机械和人为的破坏，如有损坏，按监理工程师的要求及时采取补救措施，并详细作出记录备查。
（5）三角网点和测点的保护：保护和保存好本合同范围内全部三角网点、水准网点和自己布设的网点，使之容易进入和通视，防止移动和破坏。
（6）监测数据的采集整理
①监测资料主要包括监测方案、监测数据、监测日记、监测报表、监测报告、监测工作联系单、监测会议纪要。
②采用专用的表格记录数据，保留原始资料，并按要求进行签字、计算、复核。
③根据不同原理的仪器和不同的采集方法，采取相应的检查和鉴定手段，包括严格遵守操作规程、定期检查维护监测系统，加强上岗人员的培训工作等内容。
④误差产生的原因及检验方法：误差产生主要有系统误差、过失误差、偶然误差等，对量测产生的各种误差采用对比检测验、统计检验等方法进行检验。
（7）监测结果的分析、处理：对监测数据及时进行处理和反馈，预测基坑及结构和支护状态的稳定性，提出施工工序的调整意见，确保工程的顺利施工。监测工作应分阶段、分工序对量测结果进行总结和分析
①数据处理：将原始的数据通过科学、合理的方法，用频率分布的形式把数据分布情况显示出来，进行数据的数值特征计算，舍掉离群数据。
②曲线拟合：根据各监测项选用对应的反映数据变化规律和趋势的函数表达式，进行曲线拟合，对现场量测数据及时绘制对应的位移—时间曲线或图表，当位移—时间曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，以推算最终位移量和掌握位移变化规律
③通过监测数据的分析，掌握围岩、结构受力的变化规律，确认和修正有关设计参数。
