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地铁项目深基坑监测技术方案
地铁XXXX站 深基坑监测技术方案
地铁XXXX深基坑监测技术方案
第一章 工程概况
1、工程概况
XXXX是XXXX轨道交通二号线一期工程的第三个车站，车站位于金雅二路中段，东侧是正在建设中的XXXXC区，西侧是XXX移动公司，站前折返线上部地面东侧为常青花园空地，西侧为建设中的XXXXD区。周边空间比较狭窄。长港路以北西北角拟占用作为轨排基地。车站外包尺寸为530.2×30.5×12.61m(长×宽×高)，车站顶部覆土约3.0m。车站所处位置周边交通处于发育中，车流量不大。
XXXX主体结构为两层两跨局部单跨双层矩形框架结构，采用明挖法施工。车站标准段明挖基坑深度15.89米，宽度18.5米;盾构井加宽段明挖基坑北侧深度约17.8米，宽度约30.5米;南侧深度16.822米，宽度约为23.3米。根据本站基坑深度和周边环境条件，确定本基坑安全等级为一级，支护结构的水平位移ε?3‰H，且ε?30mm。
2、工程地质、水文地质情况
2.1工程地质
拟建场区地形平坦，原始地貌属长江冲积一级阶地。根据钻探揭示及对地层成因、年代的分析，本代地层主要由第四纪全新统人工堆积层(Q4ml)组成，岩性为粉质粘土、淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粉土、粉质粘土粉土粉砂互层、粉砂夹粉土、粉砂、砂类土。各土层描述如下:
(1-1)层杂填土:松散，由粘性土，砂土与砖块、碎石、块石、炉渣等建筑及生
,2.4m。 活垃圾混成。该层全场地分布，层厚约0.6
(1-2)素填土:褐黄~灰色，松散，高压缩性，粘性土及砂土为主组成，混少量碎石，砖瓦片等。该层局部分布，层厚1.1,1.7m。
(1-3)层淤土:灰黑色，软~流塑，高压缩性，含有机质及生活垃圾。该层局部分布，层厚2.8,3.9m。
(3-1)层粘土:黄褐~褐黄~灰褐色，可塑(局部偏硬塑)，中压缩性，含氧化钛、铁锰质结核。该层大部分地段分布，厚1.0,6.8m。
(3-1a)层粘土:褐黄色，中偏高压缩性，含氧化铁、铁锰质结核。该层局部分
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地铁XXXX站 深基坑监测技术方案 布，厚1.0,4.2m。
(3-3)层淤泥质粉质粘土:褐灰，深灰色，软~流塑，高压缩性，含有机质，腐植物，局部夹薄层粉土。该层大部分地段分布，层厚1.2,10m。 (3-4)层粉质粘土夹粉土、粉砂:灰色，中密，少夹粉质粘土薄层。含长石、石英、云母等。该层连续分布，层厚6.4,12.3m。
(3-5)层粉质粘土、粉土和粉沙的互层:灰褐色，粉质粘土~可塑状态。粉质粘土软~可塑，粉土稍~中密，粉沙松散~稍密。该层大部分地段分布，层厚4.6,21.1m。 (4-1)层粉细砂:灰色，稍密~中密，由云母、长石、石英等矿物质组成，土质均匀。该层局部地段分布，层厚1.7,4.9m。
(7-1)层粘土:褐黄色，可~硬塑，压缩性中偏低，含氧化铁、铁锰质结核、高岭土，分布于里程右AK2+848以北地段，该层分布不连续，层厚2.2,7.2m。 (7-2)层粘土:褐黄色，硬塑层粘土:褐黄色，可~硬塑，压缩性中偏低，含氧化铁、铁锰质结核。该层分布于里程右AK2+873以北地段。层厚1.7,8.4m。 (7-3)层粉质粘土:灰色，可塑(局部软塑)，压缩性中，含氧化铁，云母片及少量腐殖物，夹薄层粉土。该层分布于里程右AK2+897以北地段，层厚0.9,9.2m。 (9)层粉质粘土夹砂、卵石:褐黄~灰色，硬塑~坚硬，含铁锰氧化物，夹粉细砂、中粗砂、砾卵石、砂卵石。该层分布于AK2+898以北地段，层厚1.8,8.0m。 (13-1)层含碎石粉质粘土:灰绿，硬塑坚硬，成分以粘性土混粗砾砂、碎石组成，成分混杂，不均。该层全场地分布，层厚0.8,5.0m。
(14-1)层半胶结砂砾岩夹泥质粉砂岩:灰绿~兰灰色，主要由砂岩、灰岩、硅质岩岩屑及泥质、粉砂质基质半胶结而成。该层全场地分布，层厚6.4,13.6m。 (14-2)层半胶结砂砾岩夹泥质粉砂岩:灰绿~紫红色，主要褐铁泥质、钙质胶结，具砂状结构，块状构造，主要由砂岩、石英砂岩，硅质岩等岩屑及泥质、粉砂质基岩半胶结而成。该层全场地分布，层厚1.0,13.1m。
各岩层的工程地质特征及分布情况描述见表1-1:
岩土物理力学性质表 表1-1
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地铁XXXX站 深基坑监测技术方案 地层 地层 垂直渗透 含水 孔 液性 塑性 垂直
量W 隙 指数 指数 机床 编号 名称 系数
-7 比 IL IP 系数K Kv×10
Cm/s % Mpa/m (1-1) 杂填土 (3-1) 粘土 1.5 33 0.903 0.47 18.2 22 (3-3) 淤泥质粉质粘土 2.0 39.7 1.107 1.06 15.7 7.0 (3-4) 淤泥质粉质粘土 2.6 37.0 1.054 0.95 15.4 9.0
夹粘土
(3-5) 粉质粘土、粉土、 3.9 35.7 1.015 0.83 15.1 15
粉砂互层
(4-1) 粉砂夹粉土 18 (7-1) 粘土 1.2 29.2 0.803 0.35 17.2 28 (7-2) 粘土 1.1 26.8 0.793 0.15 18.3 50 (7-3) 粘土 14.7 29.3 0.801 0.45 15.4 25 (9) 粉质粘土夹粉砂 4.0 22.4 0.659 0.05 16.4 60 (13-1) 含碎石粉质粘土 0.4 20.4 0.54 0.18 15.3 50 (14-1) 半胶结砂砾岩
夹泥质粉砂岩
(14-2) 半胶结砂砾岩
(14-2) 夹泥质粉砂岩
地层 地层 天然重度承综合建 压缩实验 无侧编号 名称 r 载议值 限抗
力压强
fak 粘聚内摩压缩压缩
特度 力 擦角 系数 摸量
征
值
3
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3 KN/m kPa kPa 度 MPa-mPa kPa
1 (1-1) 杂填土 17.5 5 18
(3-1) 粘土 18.7 130 23.5 12 0.27 7.5 49.4 (3-3) 淤泥质粉质粘土 17.8 65 13.5 6.5 0.56 3.8 36 (3-4) 淤泥质粉质粘土夹粘土 17.9 90 16 10 0.53 4 41 (3-5) 粉质粘土、粉土、粉砂互层 19 110 10 20 0.48 4.3 49.7 (4-1) 粉砂夹粉土 170 0 32.5 (7-1) 粘土 19.2 190 32.5 14.5 0.21 9.2 57.3 (7-2) 粘土 19.6 360 48 17 0.14 13.1 186.3 (7-3) 粘土 19.2 160 28.5 14 0.25 7.6 59 (9) 粉质粘土夹粉砂 20.1 380 45 18 0.15 11.8 195 (13-1)含碎石粉质粘土 20.6 290 40 22 0.1 16.6 (14-1)半胶结砂砾岩夹泥质粉砂岩 21.4 420 0.08 35.5 (14-2)半胶结砂砾岩夹泥质粉砂岩 22.9 900 0.58 33.6
(2.2水文地质
14勘察场地内的地下水有上层滞水、孔隙承压水两种类型。
-2(1)上层滞水主要赋存于人工填土(Qml)层，无统一自由水面，大气降水、地
) 表水和生产、生活用水渗入是其主要的补给来源。勘察期间测得其初见水位埋深为1.0~3.6m稳定水位埋深为1.2~4.3m。
(2)本场地孔隙承压水为赋存于I级阶地第四系全新冲积(Q4al)粉质粘土、粉土、粉砂互层土(3-4)、(3-5)层及局部分布的(4-1)粉细砂层中弱孔隙承压水，与长江、汉江具有一定的水力联系，其上覆粘性土层及下伏残积土、基岩为相对隔水顶、底板。在勘察期间，于2006年11月10日在Jz-JSYY-WI号抽水实验孔中测得承压水水头在地面下4.65m，相对于绝对标高16.37m(黄海高程)。地下水位对地下混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，对地下钢结构具弱腐蚀性。 3、地震效应
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车站结构按6度抗震设防烈度验算，抗震设防类别为乙类，按7度采取抗震构造措施。本场地(4)单元砂土层在7度地震烈度条件下不发生变化。 4、建筑场地类别
根据《建筑防震设计规范》有关条文判定，本场地土类型属中软场地土，场地类别属?类建筑场地，属可进行建设的一般场地。
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第二章 设计要求及规范依据
1、监测意义
随着大规模的工程建设，近年来基坑工程事故不断。主要表现为支护结构破坏，基坑塌方以及大面积滑坡，基坑四周道路开裂与塌陷，相邻地下设施变位与破坏，邻近建筑物开裂与倒塌等，造成了生命财产的重大损失。统计数据发现，任何一起基坑事故几乎都与监测不力或者险情预报不准直接有关。把现场监测和验证、优化设计结合起来，才能做到真正意义上的信息化施工。
深基坑工程信息化就是及时地对基坑施工过程中的变形信息进行分析和处理，制定出行之有效的应急措施，是对原设计的补充和完善。深基坑工程信息化施工包括信息采集、信息处理、信息反馈等几个环节，除了信息来源——施工监测数据必须可靠外，必须对施工中所收集到的信息结合基坑结构受力、封水等情况进行系统的、综合的分析，对近期及远期基坑的运行情况进行较为可靠的预测，并在施工过程中及时给予有效的指导意见，保证基坑的施工安全。 2、设计要求
2.1监测技术要求
根据《基坑支护设计方案》，监测技术要求为:要保证该基坑的顺利开挖，除了良好的设计和施工质量外，还必须组织严密的环境监测作保证。监测目的为:1.根据现场监测数据进行计算与设计值(或预警值)进行比较，如超过某个限值就采取工程措施，防止支护结构破坏和环境事故的发生。2.用监测数据指导现场施工，进行信息化施工，使施工组织设计得以优化。
为了实施对地铁XXXX基坑动态的监测过程，掌握支护结构、地表及建筑物的动态，及时预测、反馈变形情况，用其成果调整设计，指导施工，并为以后工程做技术储备，施工中必须严格按照设计要求进行监测工作。
2.2监测内容要求
1. 围护结构裂缝及渗漏水观察
2. 基坑周围地表、建筑物、地下管线沉降
3. 建筑物裂缝观测
4. 围护墙顶的位移及沉降观测
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地铁XXXX站 深基坑监测技术方案 5. 格构柱顶位移观测
6. 墙体水平位移观测(测斜观测)
7. 地下水位监测
8. 分层沉降监测
9. 钢管支撑轴力
10.围护结构内力监测
11.墙背侧向土压力
12.墙背水压力
3、监测方案编写依据
本监测方案主要依据以下几种规范和文件编写:
1、XXX省地方标准《深基坑工程技术规范》(DB42/159-2004) 2、《工程测量规范》(GB50026-93)
3、《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)
4、《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)
5、《建筑变形测量规范》(JBJ/T 8-97)
6、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99) 7、《深基坑支护设计方案》
8、《XXXX轨道交通二号线一期工程XXXX初步设计》(中铁隧道勘察设计院有限
公司)
9、公司的《管理手册》《程序文件》《作业文件》(质量、环境和职业健康安全)
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第三章 监测点布设及监测方法
1、监测内容
结合设计要求和第二章中列的规范文件，考虑到本基坑工程周边环境的性质和本基坑的安全等级(一级)，确定本深基坑工程的监测主要包括以下几个方面的内容:
一、支护结构的监测
(1)围护墙顶部水平位移;
(2)围护墙顶部沉降;
(3)围护墙体测斜;
(4)围护墙体应力监测;
(5)支撑轴力监测;
(6)格构柱位移监测。
二、周围环境的监测
(1)基坑周围建筑物的沉降观测;
(2)相邻道路、地下管线的沉降监测;
(3)围护墙侧土压力观测;
(4)基坑内外地下水位动态观测;
(5)基坑外侧土体分层沉降观测;
(6)基坑周围建筑物裂缝观测;
(7)围护墙侧孔隙水压力观测。
2、监测点布设方法
监测点的布点原则，要能够充分控制监测对象的变形状态，监测点的数目依据监测对象的变形特征和相应的规范确定。
2.1围护墙顶部、格构柱水平位移监测(113个)
测点布置:围护墙顶水平位移监测点沿墙按10m左右间距布设，测点编号为B-i(B表示是墙顶水平位移监测点，i表示测点编号，如B-15表示第15个墙顶水平位移监测点)。围护墙顶水平位移监测点布设108个，格构柱上布设位移监测点5个。布置位置详见附图。
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测点埋设:基坑分段开挖，在开挖处的冠梁浇筑混凝土后，根据布点图找出对应桩号，采用冲击钻在对应桩号处冠梁上成孔，然后安装位移监测点。监测点采用统一规格的φ18mm×200mm钢质监测点，用钢锤打入孔中。在监测点处标示监测点号，并明示“请勿碰动”。监测点根据现场施工进度分批布设，注意加强保护和对施工人员进行宣传教育。如果监测点被破坏或者松动，及时进行处理，并在监测报告中说明。同时位移监测点可以作为沉降监测点使用。
测点监
测点监
图3-1 位移、沉降监测点(单位mm) 图3-2 沉降监测点(单位mm)
量测原理及计算:采用极坐标法测量。坐标系采用独立坐标系，通过测量距离与方位角，求出各点位的坐标，平差后推算得到桩顶水平位移值。
测量仪器及精度:全站仪。精度:2+3PPm，最小读数1mm;水平距按一测回施测，读数较差,3mm。若布设导线控制网则按二级导线要求实施。水平位移监测采用坐标观测法进行监测，按照二级变形观测精度进行观测，观测点坐标中误差?3mm，矢量位移点位中误差?2.2mm。仪器采用2”级全站仪。 2.2围护墙顶、道路、地下管线、建筑物的沉降监测(178个)
测点布置:围护墙顶水平位移监测点兼做沉降观测点，共计108个。另外在基坑周围道路、地下管线、建筑物共计布设30个沉降监测点;10个监测断面布设沉降监测点40个。沉降监测点共计布设178个。建筑物沉降监测点布设在建筑物的大转角处，可根据实际情况(通视情况等)进行适当的调整。具体位置详见监测点平面布置图。
测点埋设:基坑周边道路、建筑物采用特制的位移监测点进行布设，管线监测将采用抱箍法将测钉固定在管线表面，并延伸到路面下10cm处，外用预制盖板
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地铁XXXX站 深基坑监测技术方案 进行保护。
量测原理及计算:利用水准仪提供的水平视线，在竖立在基点与地表沉降监测点上的水准尺上读数，以测定两点间的高差，并与初始高差进行比较，从而得到该监测点的沉降值。
测量仪器及精度:S1水准仪与铟钢水准尺。DS1型水准仪精度1mm/Km，最小读数0.1mm。水准测量按二级水准施测，两次读数差,0.5mm，两次高差较差,0.7mm。测量路线按实际情况可取闭合或附合水准。
2.3围护墙体测斜(45孔)
测点布置:在基坑区共布置45根测斜管，深度等同连续墙长度。测斜管编号为CX-i(CX表示是测斜点,i表示在某断面的测点编号，如CX-4表示第4个测斜监测点)，具体布置详见附图。
测点埋设:于围护墙上每隔25m布设一根测斜管，测斜管沿槽方向对准基坑方向，上下用盖子封好，绑在围护墙主筋上，随钢筋笼吊装入位，砼浇筑后量测初值。

量测原理与计算:图4-3为测斜仪量测的原理
图，图中探头下滑动轮作用点相对于上滑动轮作用
点的水平偏差可以通过仪器测得的倾角φ计算得
到，计算公式为:
,,,L，sin,,iii
式中Δδ——第i量测段的相对水平偏差增量值; i
L——第i量测段的垂直长度，通常取为0.5m，i
1.0m等整数;
Δφ——第i量测段的相对倾角增量值。 i
将每段间隔L取为常数，则水平偏差总量与水平位i
移δ仅为Δδ的函数，同时计入管端水平位移量值i
δ，即 0
图3-3 测斜仪量测原理 n
,,,，Lsin,,,0i
,1i
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本工程围护墙体变形共布设46根测斜管，每根深度为28m，共计布设测斜孔1288m。
2.4围护墙体应力监测(180个)
测点布置:沿围护墙50m设置一个断面，在围护结构内外两侧主筋上设置钢筋计，在标高分别为桩顶以下每深3m设置一个测点，每个断面埋设18个测点，共有10个断面180个点。平面布置图见附图。
测点埋设:在绑扎钢筋笼之前，将一根主筋截成10段，然后用对焊机把钢筋计连接杆焊在原部位，代替截去的一部分。对接完成后将钢筋计安装到位。记下钢筋计型号，并将钢筋计编号，用透明胶布将写在纸上的编号紧密粘结在导线上。注意将导线集结成束保护好。
量测原理及计算:桩钢筋应力量测使用频率计，根据钢筋计的频率——轴力标定曲线可将量测数据来直接换算出相应的轴力值，根据钢筋的直径可换算出钢筋应力，并可根据截面形状等用钢筋混凝土理论算出所测截面的内力。 2.5支撑轴力监测(30支反力计、32支轴力计)
该项测试主要用于了解在基坑开挖及结构施工过程中钢管支撑的轴力变化情况，结合围护体的位移测试对支护结构的安全和稳定性做出评估。
测点布置:共设置18组支撑轴力测试断面，其中10组设置在具有3道支撑的监测断面上，每组由上到下测试3道支撑的支撑轴力;8组埋设角撑上。测点编号为ZC-i (ZC表示是轴力监测点，i表示在某断面的测点编号，如ZC-1表示第1个轴力监测点)。水平支撑采用反力计，同轴安装在水平支撑的一侧。角支撑每个测点由4个振弦式表面应变计组成或单个轴力计，对称安装在钢管支撑中间部位的上、下两侧与左、右两侧，见图3-4。
钢管支撑
钢弦式表面应变计钢弦式表面应变计
图3-4 应变计安装位置示意图
测点埋设:应变计须在施加预应力之前就焊在支撑上，支撑加上之后，测量
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地铁XXXX站 深基坑监测技术方案 其初读数。反力计在预先同轴安装在支撑的活动端。
量测原理与计算:对于振弦式表面应变计由一根张拉并固定在两支座之间的钢弦，其自振频率f与钢弦应力ζ的关系式为:
,1
f,
2L,
式中 L——钢弦的有效长度;ρ ——钢弦的材料密度。则作用在两支座之间的应变量为
22,,K(f,f) i0
式中 Σ——被测物体的应变量(με);K——标定系数(με/HZ2);f——在iΣ应变下的钢弦自振频率(HZ);f——无应变下的钢弦自振频率(HZ); 0
2.6土压力监测 (45个)
测点布置:沿基坑走向共设置5个断面，测点竖向间距3m，每个断面有监测点9个，共45个监测点。断面布置见监测点布点示意图。
测点埋设:土压力盒的安装既可以在地下连续墙成型过程中采用挂布法进行安装，也可以在地下连续墙施工完毕后采用钻孔法进行安装，第一种方法安装方便，但是由于水下混凝土浇注的不确定因素较多，保护较为困难，第二种方法虽然安装复杂，但是安装过程可控，传感器的成活率高，具体安装方法根据现场施工条件确定。
工作原理:利用VWE型振弦式土压力计，量测由于土体压力变化产生的压力盒输出频率变化值，推算出压力值。并同步测量埋设点的土体温度。
仪器精度:测量范围:kPa，0,2500;分辩率:?0.045%F.S;测温范围:?-25,+60;测温精度:??0.5
2.7地下动态水位监测(10个)
测点布置:根据设计要求，基坑内部的四个拐角以及基坑外侧的中点、两端各设置水位观测孔1个，共有水位观测孔10个。
测点埋设与量测:由于采用机器钻孔方式将水位管埋设至基坑底板以下4米处，埋设过程应该注意采用土工布保护包裹水位管外侧，防止泥沙堵塞水位管的孔眼。
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地铁XXXX站 深基坑监测技术方案
测量仪器及精度:钢尺水位计,水位计精度2cm。
2.8孔隙水压力监测(30个)
测点布置:共选取5个断面，间距同土压力，孔隙水压力布设位置与土压力隔开。基坑开挖前，在断面位置布设孔隙水压力监测孔5个，孔深30m，孔隙水压计竖向间距5m，共布设孔隙水压力计30个。孔隙水压力孔采用专用ф50PVC管进行布设。
测点埋设:观测井的埋设方法为:用钻机钻孔到要求的深度后，在孔内每隔5米深度安置孔隙水压力计，孔隙水压力计与孔壁间用膨润泥丸填实。测管高出地面约200mm，上面加盖，不让雨水进入，并做好观测井的保护装置。
工作原理:利用VWP型振弦式渗压计，量测由于水压力变化产生的压力计输出频率变化值，推算出水压力值。
2.9分层沉降监测(10孔100个)
测点布置:选取10个断面进行土体分层沉降监测。分层沉降孔采用水位孔进行观测，在安装水位孔时将沉降磁环分不同深度固定在水位管外侧。监测时利用分层沉降仪进行测量。每孔深度30米，布设沉降磁环10个。共计布设沉降磁环100个。
测点埋设与量测:每个测点分层沉降管长30m，布置10个磁环。分层沉降的测试通过沉降管、沉降磁环以及钢尺沉降仪来完成。分层沉降的监测高差中误差不超过1mm。
2.10裂缝监测(10条)
裂缝调查是基坑监测前期重要的基础工作，调查的对象包括1.基坑周围地下管线(煤气管道，供、排水管道，电力管线);2.基坑周边的建筑物裂缝;3.基坑周边地上电线杆;4.基坑影响范围内重要建(构)筑物、文物等。调查的手段包括拍照、制作裂缝标示和编号、录像等等。并整理成调查报告，作为以后处理纠纷的依据。基坑施工过程中随时对裂缝进行调查，发现裂缝即做好记录，并做好观测标识进行观测。预计裂缝数量为10条，分布在基坑周边围墙和周边建筑物上，裂缝观测采用游标卡尺或钢卷尺测量。
2.11监测基准点(4个)
监测基准点分为永久基点和工作基点，永久基点布设在距离基坑30米外通视
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地铁XXXX站 深基坑监测技术方案 良好的位置，共计布设永久基准点4个。G1,G4为位移监测永久基准点，位移沉降监测基准点大样图见图3-2，布置位置详见布点示意图。工作基点4个布设在基坑四周，相对稳定和便于观测的位置，根据现场位置实地布设。在支护结构施工和基坑开挖过程中，施工单位应采取措施避免施工对监测点的破坏和隐蔽。监测过程中经常巡视，发现监测点被破坏和隐蔽后，及时在原处重新布设，原处不能布设时，须换位置布设，并及时测定初次观测值，考虑到数据的连续性，其点号须采用原先的点号，其观测值经换算后采用原先点的观测值，并在监测报告中加以说明。
305020
60
2040
70
位移、沉降点基准点布设
图3-5 位移沉降监测基准点大样图(单位cm)
各监测在布设完成后进行初始数据的观测，各观测项目均观测2,3次，
取其平均值做为起始数据。
监测点清单 表3-1
序号 监测项目 数量 单位 型号
1 位移观测 113 个 φ18mm观测点
2 沉降观测 178 个 φ18mm观测点
3 测斜监测 46 孔 PVC测斜管
4 应力监测 180 个 钢筋计、表面应变计
5 水位监测 10 孔 ф50PVC水位管
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地铁XXXX站 深基坑监测技术方案 6 土压力 45 个 TYJ20型(量程0~0.4Mpa) 7 孔隙水压力 30 个 孔隙水压力 8 分层沉降 10 孔 沉降磁环 9 裂缝监测 10 条 10mm*10mm金属片 10 角撑轴力观测 32 套 表面应变计 11 水平撑轴力观测 30 套 反力计 12 基准点 4 个 ф18钢筋 13 工作基点 4 个 ф18钢筋 14 巡视观测 60 次
在基坑开挖前做好裂缝调查，并做好记录和观测标识。基坑开挖后，除
监控量测主要仪器表 表3-2
序号 量测项目 测试元件和仪器
Laica,N3水准仪，铟钢水准尺
1 沉降、位移
Nikon—T2精密全站仪
游标卡尺
2 建筑物裂缝
钢卷尺
3 水位 钢尺水位计
4 土压力
5 钢筋应力
SDP-Z振弦频率测定仪
6 孔隙水压力
7 支撑轴力
8 测斜 CX-06型测斜仪
9 分层沉降 分层沉降仪
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第四章 监测频率
监测频率确定原则:
(1)基坑开挖期间，开挖段及影响范围内测点每天一次，未开挖段每周1,2次; (2)根据基坑开挖深度的变化，调整监测频率。基坑开挖超过10m，监测频率最高达每天2次;
(3)根据监测项目对基坑安全的影响程度，设定不同的监测频率; (4)底板完成的区段，每周1,2次，换撑期间每天一次;
(5)主体结构施工结束后一个月内，后继跟踪监测每周1次;
(6)当监测数据达到预警值，或遇到特殊情况，如降雨后以及其它意外事件，适当增加监测次数。
根据施工进度，在基坑开挖前将沉降监测点布设完毕并进行初始数据的观测，并进行裂缝调查和记录。应力检测在各监测项目施工时按照要求和施工顺序在施工单位的配合下安装应力计，并进行数据观测。基坑监测周期为6个月，各项目监测频率如下表:
各监测项目频率 表4-1 项目 最少监测频率(次/天)
开挖深度 0-5m深 5-15m深 15m-底 围护墙水平位移和沉降观测 1/2 1/1 1/0.5 基坑周边地表、建筑物等沉降 1/2 1/1 1/0.5 围护墙测斜 1/2 1/1 1/0.5 围护墙应力 1/2 1/2 1/1-2 支撑轴力 1/2 1/2 1/1-2 水、土压力 1/7 1/7 1/7
分层沉降 1/7 1/7 1/7
水位观测 1/7 1/7 1/7
裂缝监测 1/7 1/7 1/7
基点联测 1/30 1/30 1/30 现场巡视 2 1 1
以上监测在基坑的施工期、维护期，可根据监测点的变形情况适当地加大或
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地铁XXXX站 深基坑监测技术方案 减少监测频率，允许时也可减少某一项的监测，如遇到较大降雨时以及观测值达到预警值时观测加密。当结构底板浇筑后一个月内，减缓监测频率，一个月后视情况结束观测。
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第五章 控制标准与险情预报
1、确定预警值
拟定合理的预警控制值是进行基坑安全性判别与控制的重要步骤，但是由于基坑形式、地质与周边环境的多样性、随机性，目前规范上对许多监测项目的报警数值还没有明确的标准，往往是给出一些拟定预警值的原则与方法。从总体上而言，目前拟定监测预警值的原则主要有:(1)满足现行的相关规范、规程的要求，大多是位移或变形控制值;(2)对于围护结构和支撑内力，不超过设计预估值;(3)根据各保护对象的主管部门提出的要求;(4)在满足监控和环境安全前提下，综合考虑工程质量、施工进度、技术措施等因素;(5)各项监测数据的允许最大变化量由设计方会同建设方、监理方等有关单位根据设计中考虑的安全储备度、工程重要性、周边环境保护等级等因素综合确定。
而从方法上而言，主要有三种:一是依据规范与地方标准的强制规定，目前规范上对基坑支护结构与周边建筑的变形有些明确的规定，如XXXX地方基坑设计规范中明确一级基坑的支护墙体最大水平变形不超过40mm，建筑地基基础设计规范中对各种建筑物的允许倾斜度均有明确规定。二是根据结构强度破坏标准进行计算，如地下焊接接头的钢管可以根据地基沉降曲线的曲率进行强度验算。三是根据类似工程的经验数值进行拟定，如一般认为煤气管道的变位、沉降或水平位移均不超过10mm，软土地基可以为20到30mm，每天发展不超过2mm;自来水管道变位不超过30mm，每天发展不超过5mm,同时认为管线的差异沉降更为重要，一般不超过0.001L(L为每个管节的长度);
依据规范有关规定及地下管线主管单位和设计单位提出的要求，以及工程施工可行性要求，拟对各监测对象提出报警值如表4-4。
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各监测项目报警值表 表5-1 序备注
项 目 报 警 值
号
围护结构裂缝 1 -
及渗漏水观察
借鉴上海市标准 基坑周围 坑周变化率达到2mm/d，地面累计最大沉降量达
2
地表沉降 30mm，立即报警。
建筑物的地基基础容许最终变形，砌体结构基础建筑地基基础
的局部倾斜小于0.002;框架结构相邻柱体的沉降设计规范
差小于0.002l;砌体墙填充的边排柱小于0.0007l
(l相临桩柱距离单位为mm);多层与高层建筑的
基坑周围建筑
3 倾斜，高度小于24米时，倾斜小于0.004,高度在
物沉降及倾斜
24米到60米之间，倾斜小于0.003,高度在60米
到100米之间，倾泻小于0.0025，高度大于100
米，倾斜小于0.002;体型简单的高层建筑平均沉
降小于200mm
建筑物裂缝 4 -
观测描绘
(1)煤气管线:沉降和水平位移达到10mm，变形速设计要求
率达到2mm/d，如果超过此限度立即报警;
基坑周围
5 (2)供水、雨水管线、污水管线:沉降和水平位移
地下管线沉降
超过30mm，或连续三天每天发展超过5mm立即报
警。
围护墙顶水平设计要求
围护墙顶最大位移大于28mm或连续三天变形速率
6 位移及竖向沉
超过5mm/d;桩顶下沉超过10mm，立即报警。
降
7 基坑底回弹
围护墙深层最大水平位移40mm，或变形速率达到武汉地方标准(见8 墙体水平位移
2mm/d时，或桩身有明显转折点并且变化速率达到《深基坑设计施
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3mm/d时，立即报警。 工手册》)
坑内降水导致坑外水位降低的变化率超过借鉴上海、南京地9 地下水位量测 500mm/d或者累计达到1000mm时;坑底水位高于方经验，这里作为
设计值达到1000mm。 参考报警指标
设计要求 10 钢管支撑轴力 支撑轴力达到设计轴力的80%时，立即报警。
围护结构 设计要求 11 设计内力的80%
内力监测
深层土体 12 -
垂直位移
墙背侧向土压设计要求 13 设计计算时采用的土压力80%
力
设计要求 14 墙背水压力 设计计算时采用的土压力80%
2、险情预报
监测数据超过预警值仅仅代表结构出现不安全的苗头或趋势，并不代表结构不安全，需要采取相应的工程措施。为了明确结构是否安全，分析造成不安全趋势的原因，拟定保证工程安全的施工措施，需要对监测数据进行进一步的进行分析，预测结构下一个施工阶段的变形与内力变化情况，判断结构是否安全，对改变施工工艺与流程后的结构响应进行反馈。为此本项目将进一步采用以下技术手段进行数据分析、结构安全性预测:
(1)监测数据的时程分析，即在取得监测数据后，要及时整理，绘制位移或应力的时态变化曲线图，即时态散点图，在时态散点图上分析结构变形、沉降、应力是收敛还是发散，如果出现发散。
(2)基于监测数据的结构安全性预测。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，预测结构和建筑物在下一个施工阶段的安全状况。
(3)基于监测数据、理论分析模型、结构响应的联合分析预测。由于在本监测系统中埋设了墙背土压力、水压力测点、地下水位测点，可以动态了解周围土体对地下连续墙的作用，因而可以利用实测的外力作用计算地下连续墙的变形与应
20
地铁XXXX站 深基坑监测技术方案 力变化情况，同时可以将计算结果与预测结果、实测结果进行比较，从而了解地下连续墙实际性能，为分析地下连续墙的安全形态提供依据。于是监测预警值信息反馈程序见图5-1。
施 工
监控量测 监测设计 资料调研
量测结果的微机信息处理系统
量测结果的综合处理及反分析
监测结果的综合评价
报送设计、监理量测结果的形象化、
单位 具体化 经验类比
结构稳定、安全性判断 理论分析
甲方、规范要求等
预测下个施工阶段的支护结构、周边建筑、管
线的安全性，提交修正施工建议
反馈设计施工
是否改变设计、施工方法
N
Y 调整设计参数、改变施
工方法或辅助施工措新设计施工方法
施
图5-1 监测反馈程序框图
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第六章 监测工作的组织机构及质量保证措施 1、组织机构
针对本工程监测项目的特点成立监测管理小组和专业监测组，监测管理小组由项目经理、总工程师及监测主管组成，监测项目经理由具有相应资质并有类似工程经验的监测单位承担，监测主管及人员由具有丰富施工经验，具有较高结构分析和计算能力的专职监测工程师担任。
监测组在监测主管的领导下负责日常监测工作及资料整理工作。监测工作在总工程师直接领导下，并建立与设计、监理及业主的协调与联系，作到监测数据的及时上报，确保施工安全。
2、监测管理保证措施
(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)量测项目人员相对固定，保证数据资料的连续性。
(4)量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。
(5)量测设备、元器件等在使用前均经过检校，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)量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。
(8)各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。
(9)建立监测复核制度，确保监控数据的真实可靠性
(10)针对施工各关键问题及早开展相应的QC小组活动，及时分析、反馈信息，指导施工。
3、主要工作人员简表
表8-1参加本项目主要工作人员简表
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序号 学历 专业 职称 项目职务
1
2
3
4
5
6
7
8
附图1:监测横断面示意图
附图2:单幅地下连续墙钢筋笼监测点布设详图 附图3:监测点布点平面图
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