厦门市轨道交通某车站施工监测方案

　 1 厦门市轨道交通某车站施工监测方案

　 目 录

　1 工程概况 ................................................................... 3 1.1 项目介绍 ............................................................. 3 1.2 主体结构设计及施工方法 ............................................... 3 2 岩土工程条件 ............................................................... 4 2.1 工程地质条件 ......................................................... 4 2.2 水文地质条件 ......................................................... 6 2.3 周边环境情况 ......................................................... 6 3 监测目的和依据 ............................................................. 7 3.1 监测目的 ............................................................. 7 3.2 监测依据 ............................................................. 7 4 监测内容及项目 ............................................................. 8 4.1 监测内容 ............................................ 错误! ! 未定义书签。

　4.2 监测项目 ............................................ 错误! ! 未定义书签。

　5 监测点的布设与保护 ......................................................... 8 5.1 基准网的布设 ......................................................... 8 5.2 监测点的布设 ......................................................... 9 5.3 监测点的保护 ........................................................ 16 6 监测方法与精度 ............................................................ 17 6.1 巡视检查 ............................................................ 17 6.2 桩顶水平位移监测 .................................................... 18 6.3 竖向位移监测 ........................................................ 22 6.4 建筑物倾斜监测 ...................................................... 23 6.5 建筑物裂缝监测 ...................................................... 24 6.6 桩体侧向变形监测 .................................................... 25 6.7 地下水位监测 ........................................................ 26 6.8 支撑轴力监测 ........................................................ 27 6.9 围护桩结构应力监测 .................................................. 29

　2 6.10 爆破振速监测 ...................................................... 30 6.11 锚索（杆）内力监测 ................................. 错误! ! 未定义书签。

　6.12 贝雷梁监测 ........................................................ 33 7 监测周期与监测频率 ....................................................... 33 7.1 监测周期 ........................................................... 33 7.2 监测频率 ........................................................... 33 8 监测报警与异常情况下的监测措施 ........................................... 33 8.1 监测预警 ............................................ 错误! ! 未定义书签。

　8.2 异常情况下的应急措施 ................................ 错误! ! 未定义书签。

　9 监测数据处理与信息反馈 ................................................... 34 9.1 监测数据处理 ........................................ 错误! ! 未定义书签。

　9.2 监测信息反馈 ....................................................... 41 10 监测人员的配备 .......................................................... 43 10.1 组织机构图 ......................................... 错误! ! 未定义书签。

　10.2 人员配置情况 ....................................... 错误! ! 未定义书签。

　11 监测仪器设备及检定 ....................................... 错误! ! 未定义书签。

　12 作业安全措施 ............................................. 错误! ! 未定 义书签。

　12.1 安全目标 ........................................... 错误! ! 未定义书签。

　12.2 安全保证体系 ....................................... 错误! ! 未定义书签。

　13 其他管理措施 ............................................. 错误! ! 未定义书签。

　13.1 进度保证措施 ....................................... 错误! ! 未定义书签。

　13.2 雨季、台风和夏季高温季节的监测质量保证措施 ......... 错误! ! 未定义书签。

　13.3 技术保证措施 ....................................... 错误! ! 未定义书签。

　14 测点布置图 ............................................... 错误! ! 未定义书签。

　15 监测单位资格材料 ........................................................ 51 15.1 监测单位资质材料 .................................................. 51 15.2 监测单位业绩材料 .................................................. 58 15.3 人员资格证书和仪器检定证书 ........................................ 64

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　1 工程概况

　1 1.1 项目介绍

　（1）站址环境 X园站为厦门轨道交通1号线与3号线的换乘站（带联络线），本站位于嘉禾路、湖里大道及火炬路的三叉路口，交通极为繁忙。现状站点周边以居住、工业用地为主，分布有部分行政办公、公共服务设施用地。居住用地主要集中于站点西北侧，现状多为2~5 层的民宅。1号线车站西南侧和3号线车站东南侧为现状山体，另有两根110kV高压线，一根沿着嘉禾路敷设，上跨3号线车站，高压塔距离车站基坑边约7.25m，高压线弦高约7m，施工期间不改迁；另一根沿着湖里大道敷设，横跨路后转向火炬路，施工前改迁。

　 （2）车站概况 1号线部分沿嘉禾路呈南北向设置，为15m站台地下三层站，1号线X园站主体结构基坑深约25m，宽度约26m，车站起点里程YDK10+686.500，车站终点里程YDK10+960.292。3号线部分沿火炬路呈东西向设置，为14m站台地下两层站。3号线X园站基坑深约20m，宽度约24m。本站基坑开挖采用明挖顺作法施工，交叉路口局部采用盖挖顺作法施工。围护结构型式主要采用排桩（大部分为吊脚桩）、内支撑、锁脚锚索结合岩石锚杆，止水帷幕采用桩间高压旋喷桩加深孔注浆止水，盖挖体系采用贝雷梁和现浇混凝土路面板体系。

　车站两端区间均采用矿山法施工。车站与区间分界里程：左线起点：ZDK10+684.231，左线终点：ZDK10+964.392；右线起点：YDK10+684.231，右线终点：YDK10+962.792。

　2 1.2 主体结构设计及施工方法

　1 号线 X 园站车站主体基坑长 269.8m，标准段宽 25.9m。车站围护结构采用排桩（吊脚桩）+内支撑+锁脚锚索并结合岩石锚杆的围护支撑体系，排桩采用∅1000mm@1200 围护桩型，桩间止水采用∅800 三重管旋喷桩+深孔注浆止水的组合形式。由于岩面起伏较大，最不利地段内支撑体系采用两道混凝土支撑+两道钢管支撑，大部分地段内支撑体系采用一道混凝土支撑+一道或者两道钢管支撑，局部内支撑体系仅采用一道混凝土支撑。斜撑采用钢筋混凝土支撑。基坑中间设置临时立柱，临时立柱桩基础采用∅1000 的钻孔灌注桩，临时立柱采用钢格构柱。岩石部分采用锚喷支护。

　吊脚桩按照进入微风化岩层 1.5m，临时路面盖板下吊脚围护桩进入微风化岩层 2m，最不利地段基底为碎裂状强风化花岗岩，围护桩嵌入 10m，嵌入比为 0.4。

　4 2 2 建设场地岩土条件及周边环境

　1 2.1 工程地质条件

　车站范围内覆盖层主要为第四系人工填土层（Qs）、第四系残积土层（Qel）；下伏基岩主要为燕山晚期侵入岩--中粗粒花岗岩（γ），其中不均匀穿插辉绿岩脉（γδ），受区域地质构造和风化作用，岩石风化不均匀，中等～微风化基岩面起伏较大。

　拟建车站顶板覆土2.9m～3.9m，底板主要位于微风化花岗岩（17-5），局部位于碎裂状强花岗岩（17-3）。由地表往下各土层描述如表2-1：

　 5 表 2-1 岩土分层及特征一览表时代

　成因 岩土

　 编号 岩土

　 名称 状态 特征描述 分布情况 层顶埋深（m）

　层顶高程（m）

　层厚（m）

　分布特征 Qs

　1-1 杂填土 稍密、稍湿 以粉质黏成份土、碎砖块及建筑垃圾为主，顶部30cm左右为沥青混凝土路面。

　0.0 37.13 ～35.55 0.70 ～1.60 零星分布 Qs

　1-2 素填土 稍密、稍湿 杂色，成份主要为中粗砂及黏性土，含少量块石，顶部20cm一般为现有路面。

　0.0 38.02 ～36.12 0.35 ～9.70 场区均有 分布 Q 3al+pl

　8-1 粉质黏土 坚硬 灰黄色,硬塑,稍有光泽,土质不均匀,局部约含20%砂

　0.0 34.62 8.20 零星分布 Qel

　11-1 残积砂质黏性土 可塑 灰白、褐黄色，为花岗岩风化残积而成，其原岩矿物除石英外均已风化成次生黏土矿物，大于2mm 的颗粒含量为10～15%，岩芯呈含砂砾黏性土状，遇水强度急剧降低。

　0.35 ～3.00 35.53 ～30.88 2.30 ～10.85 场区均有 分布 Qel

　11-2 残积砾质黏性土 可塑 灰白、褐黄色，为花岗岩原地风化残积而成，具残余结构强度，其原岩矿物除石英外均已风化成次生黏土矿物，大于2mm的颗粒含量约占25%，岩芯呈含砂砾黏性土状，遇水强度急剧降低。

　0.5～2.10 36.66 ～31.58 3.00 ～14.5 场区均有 分布 γ 17-1 全风化花岗岩 密实 灰白色，岩石风化严重，结构基本破坏，除石英外，其余矿物均已风化成黏土矿物，干钻易钻进，取出芯样呈砾质黏性土状。

　0.0～15.2 37.14 ～18.38 0.50 ～10.1 分布较连续 γ 17-2 散体状 强风化 花岗岩 密实 灰白色夹浅肉红色，岩石结构大部分破坏，局部尚可辨认，除石英外，其余矿物大部已风化变异成粉末状，部分段可见残留钾长石矿物，矿物之间联结力散失，干钻可钻进，取出芯样呈密实砾砂含黏粒状。

　0.0～25.0 37.12 ～11.68 1.00 ～17.20 分布较连续 γ 17-3 碎裂状 强风化 花岗岩 极软岩 褐黄色，中粗粒结构，块状构造，岩体风化强烈，节理裂隙发育，岩芯呈碎块夹砂砾状，碎块表面粗糙，质软，岩块酥脆，锤击易碎。

　0.8～23.5 37.17 ～13.26 0.90 ～10.50 分布较连续 γ 17-4 中等风化花岗岩 较硬岩 （不均）

　黄褐色、灰白色，中粗粒结构，块状构造，风化裂隙较发育，部分矿物风化褪色，岩质大部较硬，风化裂隙附近较软，岩芯多呈 10-30cm 柱状 ，岩体基本质量等级为Ⅲ～Ⅳ级

　0.0～28.5 37.83 ～8.18 0.35 ～10.80 分布较连续 γ 17-5 微风化花岗岩 坚硬岩 灰白色，中粗粒结构，块状构造，裂隙不甚发育，岩芯多呈30-80cm柱状，岩质新鲜、坚硬 ，岩体基本质量等级为Ⅱ～Ⅲ级

　0.0～34.0 36.81 ～2.76 未揭穿 分布较连续 γδ 19-1 全风化辉绿岩 硬塑 褐黄色，岩体风化剧烈，结构构造基本破坏，矿物风化呈黏土矿物，岩芯呈黏性土状。

　2.6 33.32 6.90 仅钻孔M1Z3-LHJY-4揭示。

　γδ 19-2 强风化辉绿岩 极软岩 褐黄色，岩石风化强烈，原岩结构基本破坏，岩芯呈风化残块夹黏性土状，岩质极软，残块轻击即碎。

　0.0～8.1 35.31 ～29.29 0.50 ～6.20 M1Z2-SHJY-1 M1Z3-SHJY-1 M3Z3-SHJY-6 揭示。

　6 γδ 19-3 中等风化辉绿岩 较硬岩 （不均）

　灰绿色，微晶结构，块状构造；节理裂隙发育，岩石沿裂隙风化强烈，裂隙面呈褐黄色，岩芯呈块状、半柱状，岩质较硬 ，岩体基本质量等级为Ⅲ～Ⅳ级

　6.3～16.7 30.98～19.22 未揭穿 仅钻孔M1Z2-SHJY-1 M1Z3-SHJY-1 M1Z3-LHJY-4 揭示 γδ 19-4 微风化辉绿岩 坚硬岩 灰绿色，微晶结构，块状构造。裂隙发育，倾角以 70°以上为主，裂隙面呈褐色。岩芯大部分较完整，呈柱状、短柱状，局部岩芯较破碎，呈块状、楔形状及半柱状。岩芯表面光滑，岩质坚硬。

　岩体基本质量等级为Ⅱ～Ⅲ级

　18.0～28.3 19.28～8.98 未揭穿 仅钻孔M1Z3-SHJY-1揭示

　 2 2.2 水文地质条件

　场区地表水系不发育。按赋存介质，地下水可分为三类：赋存于第四系填土层中的松散岩类孔隙水；赋存于残积层及全、强风化带中的风化残积孔隙裂隙水；赋存于基岩强风化带以下的基岩裂隙水。

　场区松散岩类孔隙水、风化残积孔隙裂隙水及基岩裂隙水均直接或间接靠大气降水补给，但补给程度有一定差异。风化残积孔隙裂隙水除接受大气降水补给外，尚有基岩裂隙水的侧向补给或托顶上渗补给。

　松散岩类孔隙水含水岩组上部往往具有一层渗透性能较差的黏性素填土或混凝土地面，局部可能接受植物灌溉或生活用水渗漏补给。地下水的运动主要受地形、地貌的控制，基岩裂隙水及风化孔隙裂隙水向低处汇流。

　地下水的动态变化受年降水量变化规律的控制，地下水位一般 3 月开始上升，9 月逐渐下降，5～6 月为最高水位，12 月至翌年 2 月为最低水位，其变化幅度又因地形、含水层的不同而有差异，总体上基岩裂隙水和风化残积孔隙裂隙水水位随降雨变化较大，第四系松散层地下水变幅较小，年变化幅度 3～5m。

　3 2.3 周边环境情况

　临近建、构筑物及管线情况：居住用地主要集中于站点西北侧，现状多为 2~5 层的民宅。建构筑物主要为火炬大厦、光厦楼、光业楼、厦门第三中学、自来水加压泵房、110kv高压铁塔、马垅社区等，另有一棵需保护的百年榕树。

　地下管线：拟建工程现状道路范围及周边地下管网繁杂，类型众多，管径及埋深不一，主要管线有沿嘉禾路方向的DN800埋深1.3m的给水管、DN1200埋深1.3m的给水管、d400埋深3.5m的雨水管、DN500埋深0.95m的煤气管、400×300埋深1m的电信管块等；沿火炬路路方向的D800埋深3.5m的雨水管、DN500埋深1.5m的给水管、1030×950埋深0.8m的电力、电信管块、400×300埋深0.8m的电信管块、d300埋深3.8m的污水管、DN400埋深1m的给水管

　 7 等。

　3 3 监测目的和依据

　1 3.1 监测目的

　（1）验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工。由于设计所用的土压力计算采用经典的侧向土压力公式，与现场实测值相比较会有一定的差异，因此在施工过程中迫切的需要知道现场实际的应力和变形情况，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施工。

　（2）保证基坑支护的安全。支护结构在破坏前，往往会在基坑侧向不同部位上出现较大的变形，或变形速率明显增大。如有周密的监测控制，有利于采取应急措施，在很大程度上避免或减轻破坏的后果。

　（3）总结工程经验，为完善设计提供依据。

　（4）为了实施对车站施工过程的动态控制，掌握地层、地下水、围护结构与支撑体系的状态，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，确保施工工期和既有建筑的安全。

　（5）车站土建工程峻工后，对既有建筑物监测继续进行，直至其变形稳定为止，并以此作为对既有建筑物影响的评价依据。

　2 3.2 监测依据

　（1）《工程测量规范》（GB50026-2007）； （2）《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）； （3）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）； （4）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）； （5）《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）； （6）《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008； （7）《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006； （8）《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》； （9）《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013 （10）《地铁工程施工安全评价标准》GB50715-2011 （11）城市轨道交通工程质量安全检查指南（试行）2012 （12）《厦门轨道交通集团工程建设安全风险技术管理体系（试行）》

　8 （13）《厦门市轨道交通 1 号线一期工程 X 园站施工设计图》； 其他有关规范、强制性标准等。

　4 监测内容及项目

　本基坑安全等级为一级，监测对象为 X 园站基坑围护结构及周边环境的监测，监测项目主要包括桩顶水平、竖向位移，桩身变形（测斜），格构柱立柱沉降，锚杆内力，地下水位监测、支撑轴力监测、建（构）筑物沉降监测和周边地表沉降监测等，详见表 4-1。

　表 4-1 监测项目表

　序号 监测项目 量测类别 1 基坑及周围环境观察描述 必测 2 建筑物变形 必测 3 建筑物裂缝 必测 4 地下管线沉降 必测 5 地表沉降 必测 6 桩顶水平位移 必测 7 桩顶垂直位移 必测 8 桩身变形 必测 9 混凝土、钢支撑轴力 必测 10 地下水位 必测 11 围护桩内力 选测 12 立柱沉降 必测 13 立柱内力 必测 14 锚杆内力 必测 15 爆破振动速度和噪声 必测 16 贝雷梁变形 必测 17 贝雷梁轴力监测 必测 5 5 监测点的布设与保护

　1 5.1 基准 点 的布设 与保护

　本基坑施工监测拟埋 3 个基准点，用于监控工作基点的变形，分别埋设于远离基坑 3倍开挖深度之外的稳定、可靠地点。在远离基坑外侧相对稳定的地方放置水准工作基准点

　 9 若干个，用于基坑周边的各项竖向位移测量；在离基坑尽量远的位置设置水平位移工作基准点若干个，其中水平位移工作基准点在监测过程中定期进行校核。通过拟埋基准点对基坑周边环境形成监测网，有效对基坑实施监测工作,并阶段性对监测基准点进行复测，基准网复测后，应根据本次复测数据与上次数据之间的差值，通过组合比较的方式对基准点的稳定性进行分析判断，如果发现有基准点变动，不得使用该点作为起算点。当经多次复测或某期观测发现基准点变动，应重新选择参考系并使用原观测数据重新平差计算以前的各次成果。

　水准基准点采用不锈钢墙水准标志，设置在稳定的建筑物上；或采用混凝土普通水准标石，设置在稳定可靠的地点。工作基点采用位移观测墩，并有强制归心装置，对中误差不得超过 0.1mm。水准标志和位移观测墩符合《建筑变形测量规范》JGJ8-2007 的规定。

　2 5.2 监测点的布设 与保护

　（1）桩顶水平位移监测点布设与保护：

　沿基坑冠梁顶部按 25m 间距用钻机成孔植入Φ16 圆钢，圆钢头露出地面 10～15mm，圆钢头为 8mm 长强制对中螺牙，并做好标示及测点编号，共设 22 个监测点，编号为：ZQ1-1~ZQ1-22(详见测点布置平面图)。为保证监测工作的简单易行且提高观测精度的要求，水平位移监测拟按照基准点、工作基点、变形点三级布点。围护墙顶水平位移监测点与垂直位移监测点为共用点，不需另行埋设。沿基坑边布设观测点，观测点位置必须选择在通视处，要避开基坑边的安全栏杆，一般情况下，离基坑 300mm 比较合适，既可避开安全栏杆，又不会影响施工，也便于保护。实际测点布置将根据现场情况进行调整。

　（2）竖向位移监测点布设与保护：

　1）围护桩顶垂直位移监测点 围护桩顶垂直位移监测点在浇捣压顶时同步布设，即压顶混凝土浇捣后 3～5 个小时，按测点布置图位置插入预先准备好的金属标，金属标顶部高于压顶梁顶标高 5mm 左右，待混凝土终凝、强度满足后，方可进行测量。

　2）立柱桩垂直位移监测点 测点布置采用铆钉枪打入铝钉，或钻孔埋设膨胀螺丝，也可以在混凝土结硬前埋入钢筋钉。

　3）地表垂直位移监测点 对于路面沉降监测点，将根据实际条件及施测方便，将在道路两旁先用冲击钻在地表钻孔，然后放入沉降测点，测点采用Ф20～30mm，长 700～900mm 半圆头钢筋制成。为减

　10 小路面结构对观测效果的影响，上述所有沉降点均埋设在土层内 500mm，由套管保护至地面，套管四周用水泥砂浆填实固牢。样式如图 5-1 所示：

　图 5-1 监测点埋设方法示意 在城市交通特别繁忙并且不允许进行钻孔的地段，经设计同意后，其地表设置的一般沉降测点可采用道路浅层设点的方法。

　（3）建筑物沉降监测点布设与保护：

　测点布置：根据本基坑设计图纸的要求，主要对基坑周边建筑物进行监测，共设 257个测点，编号为：CJ1~CJ264（详见测点布置平面图）。根据《建筑物变形测量规范》，沉降观测点应能全面反应建筑物及地基变形特征，并顾及地质情况及建筑结构特点，点位宜选在下列位置：

　a.建筑的四角、核心筒的四周、大转角处及沿外桩每 10m 至 20m 或每 2 至 3 跟立柱上。

　b.高低层建筑、新旧建筑及纵横桩等交接处的两侧。

　c.建筑裂缝、后浇带和沉降缝的两侧、基础埋深相差悬殊处，人工地基与天然地基接壤处、不同结构分界处及填挖方分界处。

　d.对于宽度等于 15m 或小于 15m 而地质复杂以及膨胀土地区的建筑，应在承重内隔桩中部设内桩点，并在室内地面中心及四周设地面点。

　e.框架结构建筑的每个或部分柱基础上或沿纵轴横线上。。

　f.筏形基础、箱形基础及动力设备基础的四角、基础形式或埋深改变处以及地质条件变化处两侧。

　根据以上要求，本车站周边建筑物为框架结构，基础为筏板基础或桩基础，基础下地质情况未发现大的变化，因此，将监测点布置在建筑物四周，将直径为 10mm 钢筋锚入建筑物或桩内，监测点大样图如图 5-2。

　 11 柱或外墙 图 5-2 建筑物监测点大样图 考虑到部分高级建筑物（如星级宾馆）外观美的需要，在该建筑物布设竖向位移监测点时应采用隐蔽式，如图 5-3 所示。

　15 15 30 3010030181520单位(mm)隐蔽沉降点埋点图 图 5-3 隐蔽式沉降点示意图 （4）围护桩桩身变形监测点布设与保护：

　测孔按图纸设计要求沿基坑按 30 米的间距布设 1 测孔，共布设 22 个监测孔，编号为：ZQ3-1~ZQ3-22(详见测点平面布置图)。围护桩体内的测斜管应在桩基施工时及时埋设，通过直接绑扎或设置抱箍将测斜管固定在围护墙的钢筋笼上，钢筋笼入孔后浇筑混凝土（安装示意图见图 5-4）。测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，测斜管与钢筋笼的固定必须十分稳定，以防浇筑混凝土时，测斜管与钢筋笼相脱落。同时必须注意测斜管的纵向扭转，很小的扭转角度就可能使测斜仪探头被导槽卡住。同时，围护结构测斜管安装与埋设应遵守下列原则：

　① 管底宜与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）； ② 测斜管与围护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于 1.5m； ③ 测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封； ④ 管搬扎时应调正方向，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，保持测斜管的干净、通畅和平直且在距离顶部 0.75m 用铁丝捆绑 300mm 宽的麻袋作为破桩头时的防护措施；

　12 ⑥ 做好清晰的标示和监测期间可靠的保护措施。

　如若出现漏埋错埋等特殊情况，应及时与施工单位以及第三方监测单位协商补埋事宜。

　地

　面基

　坑

　底坑槽口方向基

　测 斜 管围护墙体 图 5-4 围护桩体测斜管安装示意图 （5）地下水位监测点布设与保护：

　测孔按图纸设计要求沿基坑按 30 米的间距布设 1 测孔，共布设 22 个监测水位孔，编号为：SW-1~SW-22(详见测点平面布置图)。地下水位监测井按以下步骤和要求埋设。

　1）成孔：水位观测孔采用清水钻进，钻头的直径为 Φ130，沿铅直方向钻进。在钻进过程中，应及时、准确地记录地层岩性及变层深度、钻进时间及初见水位等相关数据；钻孔达到设计深度后停钻，及时将钻孔清洗干净，检查钻孔的通畅情况，并做好清洗记录。

　2）井管加工：井管的原材料为内径 Φ70、管壁厚度为 2.5 的 PVC 管。为保证 PVC 管的透水性，在 PVC 管下 0～4m 范围内加工蜂窝状 Φ8 的通孔，孔的环向间距为 12mm，轴向间距为 12mm，并包土工布滤网，井管的长度比初见水位长 6.5m。水位观测井管结构如图5-5 所示。

　 13

　图 5-5 水位观测井管结构 3）井管放置：成孔后，经校验孔深无误后吊放经加工且检验合格的内径 Φ70 的 PVC井管，确保有滤孔端向下，水位观测孔应高出地面 0.5m，在孔口设置固定测点标志，并用保护套保护。

　4）填砾封填：在地下水位观测孔井管吊入孔后，应立即在井管的外围填粒径不大于5mm 的米石。

　5）洗井：在下管、回填砾料结束后，及时用清水进行洗井。

　6）检查止水效果，封加孔盖，不让雨水进入，并做好观测井的保护装置。（水位管安装示意图见图 5-6）。

　14 地

　面围护墙体基

　坑

　底水位监测管滤 网中粗砂孔口 图 5-6 坑外地下水位管安装示意图 （6）支撑轴力监测点布设与保护：

　轴力计、应变计的埋设与安装应遵守下列原则：

　1）轴力计 a 安装前，一定要对轴力计进行标定； b 采用专用的轴力架安装架固定轴力计，安装架的一面与支护桩（墙）上的支撑牛腿（即钢支撑端头）连接牢固，安装架与牛腿上的钢板通过焊接方式连接，中间加一块 250×250×25mm 的加强钢垫板，以扩大轴力计受力面积，防止轴力计受力后陷入钢板影响测试结果。

　c 安装过程必须注意轴力计和钢支撑轴线在一条直线上，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。

　d 待焊接冷却后，将轴力计推入安装架圆形钢筒内，并用螺丝（M10）把轴力计固定在安装架上。

　e 将导线电缆接到观测台，进行安装保护和做好标识。

　2）

　振弦式钢筋应力计 a 焊接法：把一根钢筋的端头插入传感器的预留孔中，再把另一根钢筋端头插入传感器的另一端预留孔中，沿传感器的端头焊接均匀，焊接时采用冷却措施，以防温度过高损坏电磁线圈和改变钢弦性能。

　 15 b 螺纹连接：在被测钢筋中，选若干小段（1 米长），每一端制成与传感器相同的螺纹规格，把钢筋带螺纹的一端，拧入传感器中，直到拧紧为止，拧紧前应涂一层 914 环氧树脂快干胶，以防丝扣间隙影响应力传递，把传感器连接好的钢筋带到现场进行焊接。

　混凝土支撑应采用钢筋应变计进行测试，绑扎钢筋笼时进行埋设，宜在截面分布均匀，并牢固固定。应变片的数量应保证上、下侧各不少于 2 片。

　（7）立柱内力监测点布设与保护：按设计图纸要求选 4 根立柱内布设。测点安装方法：钢筋笼制作完成后，把钢筋应变计绑扎于围护桩迎土侧和基坑侧的主筋上，编好编号，引出导线，并将导线线头用消防水带做好保护，以免破坏。

　（8）锚索应力监测点布设与保护：根据设计图纸要求在同一竖向的剖面上下 3 根锚索上布设一锚索测力计，并且按照锚杆总数的 5%进行布设。

　 设备埋设与安装应遵守下列原则：

　 ①施工锚索钻孔并注浆，等待水泥浆凝固；

　 ②将测力计套在锚索外，放在钢垫板和工程锚具之间，将读数电缆接到观测站；

　 ③在墙体受力面之间增设钢垫板，保证测力计与墙体受力面之间有足够的刚度，使锚索（杆）受力后，受力面位置不致下陷；

　 ④安装过程中，随时进行测力计监测，观测是否有异常情况出现，如有应立即采取措施处理。锚索安装时必须从中间开始向周围锚索逐步对称加载，以免锚索测力计偏心受力；

　 ⑤在测力计安装好并锚杆施工完成后，进行锚杆预应力张拉，这时要记录锚杆轴力计上的初始荷载，同时要根据张拉千斤顶的读数对轴力计的结果进行校核。

　 （9）锚杆应力监测点布设与保护：根据设计图纸要求在同一竖向的剖面上下 3 根锚杆上布设一钢筋测力计，并且按照锚杆总数的 5%进行布设。

　 设备埋设与安装应遵守下列原则：

　①将拟监测的钢筋截断；

　 ②在钢筋计的两端拧上连接杆；

　 ③将连接杆和已断开的钢筋分别焊在一起，使钢筋计和钢筋成为一个整体；

　 ④将钢筋计上的电缆线接出来，以便读数；

　 ⑤焊接时注意避免温度过高损坏仪器；

　 钢筋计传感器部分和信号线一定要做好防水处理；信号线要采用金属屏蔽式，以减少外界因素对信号的干扰；安装好后，浇筑混凝土前测一次初值，基坑开挖前再测一次初期值。

　16

　 （10）爆破震速监测的主要设备是智能信号采集处理分析系统、放大器和传感器。在需要监测的建筑物基础上，选取离爆破点最近的侧面上埋设传感器，传感器一组包括 3 个方向。埋设时，首先用冲击钻钻孔，在孔中填塞水泥砂浆后插入预埋件，使预埋件轴线垂直于测量表面。

　监测前，将传感器进行编号，固定在规定的测振仪中，并配合固定的振子，然后在标定的振子台上进行标定，做出振子跳高和速度的标定曲线。传感器、放大器槽路和振子在监测中不得互换，以提高观测精度。每隔一段时间后，要重新对系统进行重新标定，检查其是否发生变化，及时修正。及时提高系统的抗震性、防干扰性，以保证量测数据精度、稳定。测量时要注意导线接头的防潮和屏蔽。监测前传感器预埋件必须牢固固定在测点处，留出少量螺栓，以和传感器拧紧为原则，不要使传感器离测量面太远，以防止产生相对运动，影响测量精度。

　基坑爆破开挖振动速度监测及对周边影响需编制专项爆破方案。

　 （11）贝雷梁变形监测点布设与保护：根据图纸需要在贝雷梁中间位置上部分的混凝土桥面布设沉降监测点，通过对混凝土桥面的变形监测如实反映出贝雷梁变形情况。

　3 5.3 监测点 布设原则和数量

　监测点的布设位置及测点数量详见表 5-1，测点布置图详见第十四章。

　 17 表 5-1 监测点布置及测点布置统计表 序号 监 测 内 容 布点数量 埋设方法 1 桩顶水平位移、沉降 22 个 预埋 2 围护桩桩身变形 22 个 预埋 3 支撑轴力 32 个 预埋 4 地表沉降 70 个 预埋 5 建筑物沉降 264 个 预埋 6 坑外地下水位 22 孔 钻孔 7 立柱内力 4 个 预埋 8 立柱沉降 4 个 预埋 9 锚杆应力 根据锚杆总数而定 预埋 10 贝雷梁变形 根据现场情况定 预埋 11 贝雷梁轴力监测 根据现场情况定 预埋 12 建筑物裂缝 根据现场情况定 预埋 13 基坑周边地下管线 根据现场情况定 预埋 14 爆破振速 根据现场情况定 临时安装 6 6 监测方法与精度

　1 6.1 巡视检查

　（1）巡视检查的意义与目的 监测单位在对基坑支护工程施工实施监测过程中，主要的工作形式有安全监测、巡视、平行检验等，而巡视检查是最基本、最常用也是最为有效的手段之一。巡视，就是第三方监测人员对正在施工的部位现场巡视，安全检查，对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施在现场进行的定期或不定期的检查活动并对施工监测起监督检查。巡视检查工作及时、到位、认真，不仅能及时发现和解决问题，而且对安全监测、平行检验等起到重要的补充、完善、辅助作用，在取得第一手资料的同时，为监测数据变化的原因取得重要的依据。

　（2）现场巡视检查内容 现场安全巡视对象及内容如表 6-1。

　表 6-1 现场巡视对象及内容表

　18 序号 巡视对象 巡视项目及内容 1 围护结构体系 明挖法：①围护结构体系有无裂缝、倾斜、渗水、坍塌；②支护体系施作的及时性；③基坑周边堆载情况；④地层情况；⑤地下水控制情况；⑥地表积水情况等。

　2 周边环境 周边地表：①地面裂缝；②地面沉陷、隆起；③ 地面冒浆等。

　基坑周边无建筑物及管线。

　3 施工工况 施工节点、施工进展、存在的安全隐患等。

　4 监测设施 ①基准点和监测点是否稳定可靠、有否破环；②埋设在围护体内的监测元件是否正常，导线有否损坏；③测斜管、水位管是否损坏或堵塞。

　1）围（支）护结构体系 主要巡视以下内容：

　①支护结构体系：冠梁变形，桩体施工质量，桩加内撑，桩间土稳定及渗漏水情况，支护体系施作及时性、支护体系开裂、变形变化、支护体系施工质量缺陷、超载与超挖和其他情况； ②基坑周边环境：坑边超载、地表积水及截排水措施和其他情况； ③施工工艺：开挖坡度、开挖面暴露时间、施工工序、基坑超挖及其它情况。

　2）施工工况

　①基坑开挖分段长度、分层厚度及支锚设置是否与设计要求一致；

　②场地地表水、地下水排放状况是否正常，基坑降水、回灌设施是否运转正常；

　③基坑周边地面有无超载。

　3）监测设施 ①基准点、监测点有无破损、泄露情况； ②监测元件的完好及保护情况； ③有无影响观测工作的障碍物。

　4）其他巡视内容 根据设计要求或当地经验确定的其他巡视检查内容。

　2 6.2 桩顶水平位移监测

　（1）量测仪器 全站仪、经纬仪

　 19 （2）量测方法 采用视准线法（直接观测或小角度法）、极坐标法和前方交会法相结合的综合测试手段对墙顶水平位移进行量测，视准线法和极坐标法主要用于对各变形测点的监测，前方交会法主要用于工作基点墩的稳定性检查。当场地条件较为开阔时采用视准线法量测围护墙顶水平位移，即在基坑一定距离以外建立基准点，沿基坑周边建立基准线，将精密经纬仪架设在基准点上通过精确量测基线与测站点至观测点方向的微小角度变化∆βi，并测得测站点至观测点的距离 Li，进而得到观测点的水平位移量：∆i=∆βi．Li/ρ；当场地条件狭小，施工障碍物较多时，采用全站仪极坐标法并辅以前方交会法进行量测。全站仪极坐标法即将高精度的全站仪架设在一个固定测站点上，选择另一固定点作为后视点，分别测定各变形观测点的平面坐标，然后将每次测量的结果与首次测量的结果相比较，得出水平位移量。

　（3）量测原理 1）视准线法 由经纬仪或全站仪的视准面形成基准面的基准线法称为视准线法。视准线法又分为直接观测法、角度变化法（即小角法）和移位法（即活动觇牌法）三种。

　①

　直接观测法 可采用高精度经纬仪或全站仪正倒镜投点的方法直接求出位移值，此种方法最简单且直接正确，为常用的方法之一，其基本原理如图 6-2 所示：

　图 6-2 直接观测法 仪器架在控制点 A，正镜瞄准控制点 B，投影至观测点 1，用游标卡尺直接读数；倒镜再瞄准 B，投影至 1 再读数，取两读数的平均值，即观测点 1 的水平位移值。

　精度分析：由视准线的设置过程可知，观测误差主要包括仪器测站点仪器对中误差、视准线照准误差、读数照准误差，其中，影响最大的是读数照准误差。当视准线太长时，目标模糊，读数照准精度太差。且后视点与测点距离相差太远，望远镜调焦误差较大，对观测成果有较大影响。

　②

　小角度法 利用精密全站仪，精确测出基准线与置镜端点到观测点视线之间所夹的角度，其基本

　20 原理如图 6-3 所示。

　图 6-3 小角度法位移观测 A、B、C 为控制点；M 为观测点。控制点必须埋设牢固稳定的标桩，每次观测前对所使用的控制点应进行检查，以防止其变化。建（构）筑物上的观测点标志要牢固、明显。

　设第一次在 A 点所测之角度为 β 1 ，第二次测得之角度为 β 2 ，两次观测角度的差数：

　△β＝β 2 －β 1

　则建筑物之位移值：

　"AML  

　 式中，δ——位移值； AML ——A 点至 M 点的距离； ρ——常数，ρ＝206265。

　小角度法，其前提是观测中基准点采用强制对中设备，即必须建立观测墩，另一方面，小角度法的测距是能够精确测定，且相对于测角而言容易得多，计算偏离值精度时可以忽略测距引起的误差。在基坑监测中，沿基坑方向的变化量一般很小，可以认为基本不变。

　2）极坐标法 极坐标法是利用数学中的极坐标原理，以两个已知点为坐标轴，以其中一个点为极点建立极坐标系，测定观测点到极点的距离，测定观测点与极点连线和两个已知点连线的夹角的方法，其原理如图 6-4：

　 21 A、B已知点，C、 C"点为待求坐标点AβSBβ "S "C"C 图 6-4 全站仪极坐标法位移观测 测定待求点 C 坐标时，先计算已知点 A、B 的方位角：

　  / 180 0 B AB ABAX XY Y 测定角度 β 和边长 BC，根据公式计算 BC 方位角：

　    BA BC 计算 C 点坐标：

　 BC B CCOS S X X    

　 BC B CSIN S Y Y     3）前方交会法 利用两个基准点和变形观测点,构成一个三角形，测定这个三角形的一些边角元素,从而求得变形观测点的位移变化量。其基本原理见图 6-5。

　B ACβαA、B已知点，C点为待求坐标点 图 6-5 前方交会法位移观测 用经纬仪分别在已知点 A，B 上测出角度  和  ，根据下面的公式求出前方交会点 C 的坐标：

　22

　  sin sinsinsin cossinABCABCSXSY      前方交会观测法尽量选择较远的稳固目标作为定向点，测站点与定向点之间的距离要求一般不小于交会边的长度。观测点应埋设在适于不同方向观测的位置。交会角度一般要求在 30°～150°，若不满足该条件，则测角误差对位移量的影响将变得很大。由于部分基坑观测点难以保证交会角度条件，因此该方法主要用于工作基点墩的稳定性检查。如对工作基点墩 A 进行稳定性检查时，可以在基坑外 100～150m 埋设 2～3 个基点，用前方交会法检定 A 的稳定性。

　（4）测量精度要求 变形观测的技术要求应符合《工程测量规范》有关变形测量的规定，观测精度不低于二等精度，水平位移观测变形点的点位中误差为 3.0mm。

　3 6.3 竖向位移监测

　本工程竖向位移监测项目主要包括建筑物沉降监测、地下管线沉降监测、墙顶竖向位移监测、立柱沉降监测、周边地表沉降监测共 5 个项目。

　（1）量测仪器：

　自动安平精密水准仪＋铟钢尺。

　（2）量测方法：

　采用水准仪及配套水准标尺，按二等水准测量精度要求，采用几何水准测量方法进行垂直位移监测。所有采用水准测量的监测项目（如围护墙顶垂直位移、立柱桩垂直位移、地表垂直位移、建筑物垂直位移等），其垂直位移监测点应与测区附近的基准点、工作基点共同组成变形监测网，采用闭（附）合水准路线进行观测,监测过程中固定监测基准点、监测仪器、监测人员、监测路线以及监测方法如有改变及时拟定变更文件上报施工单位审批。

　各监测点高程初始值在工程前期 3 次测定（3 次取平均），某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量，本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。

　（3）测量进度要求 观测精度不低于二等精度，观测点的精度应满足下列要求：

　 23 表 6-2 竖向位移监测网主要技术指标 序号 项目 限差 1 高程中误差 ±1.0 毫米 2 相邻点高差中误差 ±0.5 毫米 3 基辅分划读数差 ±0.5 毫米 4 往返较差及附合或环线闭合差 ±1.0n毫米（n 为测站数）

　5 视线长度 ＜50 米 6 前后视距差 ±1.0 米 7 任一测站前后视距差累计 ±3.0 米 8 视线高度 ＞0.3 米 4 6.4 建筑物倾斜监测

　（1）量测仪器：

　水准仪、经纬仪或全站仪 （2）量测方法：

　建（构）筑物倾斜监测有 2 种方法。第一种为直接法，直接法采用经纬仪或全站仪对房屋进行直接位移测量。倾斜度按公式 tgθ=Δ/H 计算，详见图 6-6。其中：

　Δ—测点位移，全站仪坐标差。

　H—测点与基础地面高度。

　图 6-6 直接测量原理图 第二种为间接法。间接法通过沉降差与基点距离进行计算。原理图见图 6-7。

　Δ H 测 点 位倾角

　24

　图 6-7 间接测量原理图 倾斜度按公式 tgθ=Δ/H 计算，其中：

　Δ—测点位移，测点 2 与测点 1 沉降差。

　H—测点 1 与测点 2 之间的距离。

　（3）测点布置：

　测点安装方法：① 观测点：在建筑物主体沿线路施工一侧顶部和底部竖直线上对应布设一组测点（上下各一点），必要时进行分层倾斜观测，在建筑物主体各分层部位、底部上下同一竖直线上对应布置测点。观测点标志采用埋入式照准标志。② 测站点：在与照准目标中心连线呈接近正交的方向线上，采用带“十字”标志的钢筋打入地下作为测站点。测站点距离距照准目标 1.5～2.0 倍目标高度。

　周边临近建（构）筑物倾斜观测点按以下原则进行布置：

　1）在建（构）筑物角点、变形缝或抗震缝两侧的承重柱或墙上均应布置监测点； 2）监测点应沿建筑物体主顶部、底部对应布设，上、下监测点应布置在同一竖直线上； 3）当由基础的差异沉降推算建筑倾斜时，监测点的布置要与和建筑物沉降观点布置一致。

　周边临近建（构）筑物倾斜监测点实际布置的位置和数量将视建筑物结构特点、重要性以及现场条件而定。

　5 6.5 建筑物裂缝监测

　此项监测根据建筑物沉降、倾斜监测的实际情况，在需要时进行。

　（1）监测目的：

　通过对建（构）筑物既有裂缝或因工程施工产生的裂缝开展宽度的监测，评估工程施工对建（构）筑物安全及正常使用的影响程度，指导土建承包商采取正确的施工方法和建（构）筑物保护措施，并为可能的法律纠纷提供证据。

　Δ 测点 1 测点 2H

　 25 （2）监测范围：

　1）基坑边缘向外 2 倍开挖深度或隧道中线向外 2 倍隧道埋深范围内的建（构）筑物既有裂缝； 2）因工程施工引起的建（构）筑物新的裂缝。

　（3）监测仪器：

　游标卡尺、读数显微镜、电子裂缝测宽仪 （4）监测点布置：

　基坑、隧道施工前，对影响范围内的建（构）筑物进行裂缝调查，用数码相机对既有建（构）筑物裂缝进行拍照，并记录裂缝位置。基坑、隧道施工过程中，定期施工巡查影响范围内的建（构）筑物，发现新裂缝及时拍照并记录裂缝位置。

　（5）裂缝观测方法 一般使用游标卡尺在裂缝两侧锚固水泥钉，用卡尺直接量测钢钉间距，确定裂缝开展宽度。在不可锚固钢钉的地方，采用电子裂缝测宽仪进行监测:用电缆连接显示屏和测量探头，打开电源开关，将测量探头的两支脚放置在裂缝上，在显示屏上可看到被放大的裂缝图像，稍微转动摄像头使裂缝图像与刻度尺垂直，根据裂缝图像所占刻度线长度，读取裂缝宽度值。

　6 6.6 桩体侧向变形监测

　（1）量测仪器：

　测斜仪、测斜管和数字式测读仪 （2）量测方法：

　采用测斜装置（测斜仪、测斜管和数字式测读仪）进行监测。测试时，将测斜仪插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓慢下至孔底。待探头放入测斜管底 5 分钟左右，使探头温度接近管内温度之后，从孔底开始自下而上沿导槽全长每隔 0.5m 用测读仪测读一次。测斜观测分正测和反测，每次测量时，先将探头稳定在某一位置上进行正测（每个测斜仪的导轮架上都标有一个正方向），然后将探头旋转 180 度插入同一导槽再进行反测。测斜观测时每 0.5m 标记一定要卡在拉线上的相同位置，每次读数要等候电压值稳定才能读数，以确保读数准确性；每次测量时注意仪器探头和电缆线的密封性，以防探头数据传输部分进水。

　深层水平位移内业计算方法：采用管口为起算点，围护桩体水平位移采用由上向下叠加推算各点的位移值。

　26 计算公式：

　    ijj jijj iB A C L X0 0) ( sin  io i iX X X   

　式中：

　ΔX i

　— i 深度的累计位移（计算结果精确至 0.1mm）

　X i

　— i 深度的本次累计偏移值（mm）

　X i0

　— i 深度的初始累计偏移值（mm）

　A j

　— 仪器在 0o 方向的读数 B j

　— 仪器在 180o 方向的读数 C — 探头的标定系数 L — 探头的长度（mm）

　α j — 倾角 初始值在工程前期观测 2 次取平均值，日常监测值与初始值的差为其累计水平位移量，本次值与前次值的差值为本次位移量。

　（3）测量进度要求 围护桩体测斜测斜监测精度不低于±0.1mm/m，测斜仪分辨率不大于 0.04mm/m。

　7 6.7 地下水位监测

　（1）量测仪器：

　水位管、水位计 （2）量测方法：

　地下水位观测设备采用电测水位仪，观测精度为 0.5cm，其工作原理是在已埋设好的水管中放入水位计测头，当测头接触到地下水时，报警器发出报警信号，此时读取与测头连接的标尺刻度，此读数为水位与固定测定的垂直距离，再通过固定测点的标高及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标高。电测水位计工作原理如图 6-8 所示。

　 27

　图 6-8 电测水位计工作原理 采用 SWJ—50 电测水位计测量水位管管口至管内水面的深度值，采用水准测量实测管口高程，则管内水位值：

　h=h 管 一 h 实

　 式中：h--水位高程 h 管 --管口高程 h 实 --管口与管内水面之深度 本次水位测试值与上次水位测试值之差为本次水位变化量，与初始值之差为水位累计变化量。

　8 6.8 支撑轴力监测

　基坑围护结构所受的侧向压力主要依靠钢支撑来平衡，钢支撑的稳定是整个基坑安全的关键，如过大的轴力会导致支撑失稳，因此支撑轴力监测尤其关键。

　（1）量测仪器：

　砼支撑采用振弦式钢筋应力计、钢支撑采用轴力计及配套的智能数据采集仪进行监测。

　（2）量测方法：

　测量支撑内力时，先将钢筋应力计或轴力计安装埋设到混凝土支撑或钢支撑上，然后采用与钢筋应力计、轴力计配套的智能数据采集仪采集数据。在进行支撑内力测量时，首先确定初始频率。对于钢筋应力计来说，当混凝土支撑的混凝土强度达到设计值标准，支撑尚未悬空受力时，传感器的频率测试值为初始频率；对于轴力计来说，安装前传感器不受力状态下的频率测试值为初始频率。在基坑施工过程进行测量时，振弦式频率接收仪传感器的频率作为本次频率测试值。

　（3）量测原理：

　28 1）钢筋应力计量测混凝土支撑内力 当钢筋计受轴向力作用...