监测实施方案

北京地铁四号线工程3#标段

角门北路车站及区间施工监测方案

北京市建设工程质量检测中心第三检测所

2005年8月

方案总体说明……………………………………………………………………………………1

第 1章 编制依据………………………………………………………………………………2

第2章 工程概况…………………………………………………………………………………2

2.1 角门北路车站工程环境……………………………………………………………………2

2.2 角门北路区间工程环境……………………………………………………………………2

第3章 监测工作综述……………………………………………………………………3

3.1 大型地铁工程信息化施工的重要性………………………………………………………3

3.2 监测目的……………………………………………………………………………………3

3.3施工监测原则………………………………………………………………………………4

3.4 监测重点……………………………………………………………………………………4

第4章 监测内容…………………………………………………………………………4

4.1角门北路车站的施工监测…………………………………………………………………4

4.2角门北路区间暗挖部分施工监测…………………………………………………………6

第5章 测点埋设及测量细则……………………………………………………………9

5.1 地表变形观测点…………………………………………………………………………9

5.2围护桩桩体变形观测点……………………………………………………………………11

5.3 钢筋应力观测点…………………………………………………………………………12

5.4 支撑轴力观测点…………………………………………………………………………13

5.5 管线变形监测点…………………………………………………………………………14

5.6 建筑物沉降观测点………………………………………………………………………15

5.7 收敛观测点………………………………………………………………………………16

第6章 方案的实施………………………………………………………………………17

6.1　监控量测工作的开展……………………………………………………………………17

6.2　监测设备…………………………………………………………………………………18

6.3测点布设时间………………………………………………………………………………18

6.4 监测点保护措施…………………………………………………………………………19

6.5 监测频率及报表格式……………………………………………………………………19第7章 监测质量管理…………………………………………………………………20

7.1 监控量测组织管理……………………………………………………………………20

7.2 安全性指标………………………………………………………………………………21

7.3 安全保障措施……………………………………………………………………………23

第8章信息反馈…………………………………………………………………………23

8.1 监测数据的反馈…………………………………………………………………………23

8.2 监测数据分析……………………………………………………………………………23

8.3 阶段成果报告……………………………………………………………………………23

附表：报表格式…………………………………………………………………………24

附图1：测点布置平面图…………………………………………………………………30

附图2：测点布置剖面图…………………………………………………………………31

方案总体说明

应北京地铁四号线角门北路车站及区间段项目经理部的邀请，北京市建设工程质量检测中心第三检测所参加北京地铁四号线角门北路车站及区间段的施工监控量测方案编写工作。

地下施工的过程中，对地层的开挖引起地层应力的重新分布以及土层的变形，反应到地表为地表的隆沉、周围建筑物的位移变形、围护结构的位移变形等方面。当这种位移和影响超过一定的范围，将严重影响施工安全及周围构筑物的正常使用。

监控量测是设计中的一部分，也是施工的一项重要工序。在基坑施工过程中，为满足支护结构及临近建筑物的安全要求，只有对基坑支护、基坑外土体及相邻的建筑物进行综合、系统的监测，才能对工程情况有全面的了解，并根据观测数据及时调整施工方案，以确保工程的顺利进行。

对于暗挖隧道，通过施工监测可获取整体隧道系统及场区周围建筑物的准确信息，了解其变化的态势，及时监控信息的反馈分析，预测系统的变化趋势，达到指导施工、确保工期和施工安全的目的。

北京地铁四号线角门北路车站及区间段的监测项目包含建筑物管线外观观察及裂缝测量、地表变形观测、建筑物变形、管线变形、区间隧道拱顶变形、区间隧道收敛变形、围护桩体水平变形、内支撑轴力、暗挖隧道拱顶下沉、暗挖隧道净空收敛、暗挖格栅应力等内容。根据设计资料和有关规范采用精密水准仪对地表变形进行量测，采用收敛计对隧道、暗挖隧道净空收敛进行量测，采用轴力计对钢支撑轴力进行量测，采用钢筋应力计对格栅钢筋应力进行量测。

我所将在监测前编制详细的监测计划，根据设计要求以及规范相关内容确定安全评判标准，建立安全、警戒和危险的三级管理系统。项目进行时严格按照规范要求量测频率进行，并及时对数据进行分析和处理，对照安全评判标准进行变形和受力的安全评判，当出现警戒和危险时，及时报告业主采取必要的工程措施，确保安全。

第1章编制依据

北京地铁四号线角门北路车站及区间部分设计资料

中华人民共和国国家标准《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999

中华人民共和国国家标准《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999

中华人民共和国国家标准GB50026—1993《工程测量规范》

中华人民共和国行业标准JGJ/T8—97《建筑变形测量规范》

第2章工程概况

2.1 角门北路车站工程概况

本站位于马家堡西路下，马草河以南，沿马家堡西路布置。马家堡西路为规划城市主干道，道路红线宽50m，该路段及配套设施已开工建设。路西为未来明珠小区和66号高层住宅，路东为66路公交总站及马家堡西里居民楼，该地段已经兴建一定规模的生活、生产、商业、服务设施。

本站为地下两层单柱双跨（局部为双柱三跨）框架结构，明挖法施工。基坑长236.6m，宽19m，深16.95m，采用钻孔灌注桩加钢管内支撑的支护形式。

车站所在位置在马家堡西路中偏东，施工期间采用Φ800mm间隔钻孔灌注桩作为围护结构，桩间采用C20早强挂网喷射混凝土。在冠梁导地面的范围内施作挡墙，保证路面的稳定。本站支撑系统采用Φ600mm钢管支撑，壁厚12mm；钻孔桩和支撑间距根据基坑位置不同，基坑标准段分别为1400mm和4000mm。

2.2 角门北路区间工程环境

本段区间左线里程为K1+617.550～K2+255.718，短链0.045m，全长638.123m。右线里程为K1+617.500～K2+255.718,全长638.168m。

本区间线路沿线地形较平坦，地表标高约39.11～40.55m。地貌属于古渭水河古河道及古河漫滩地貌。拟建场地现状为50m宽的马家堡西路，原计划于2003年10月建成通车，现因地铁施工需要，部分路段已封闭。路旁主要为住宅小区和商铺。区间线路沿马家堡西路下方布设，南起石榴庄路路口的石榴庄路站，下穿北人行天桥二，旁边嘉丽园、嘉园二里，穿晨光路路口，到达马草河南的角门北路站。

本区间隧道平面由直线和三段圆曲线组成，线路最大半径为3000m，最小半径为2000m，线间距13m～15m。

在区间隧道中部右线里程K1+9.600处设联络通道，与线路正交。联络通道由施工时的左右线间施工通道改造而成。

在区间靠近两端车站附近各设一处迂回风道，其对应的右线中心里程分别为：右K1+635.000、右K2+237.800。

本区间隧道在靠近石榴庄路站北端设人防段一处，其对应中心里程为：右K1+676.620。

第3章监测工作综述

3.1 大型地铁工程信息化施工的重要性

以往的理论研究和施工实践表明，在地下施工过程中，地层应力状态的改变将直接导致结构产生位移和变形，同时也会对地表及周边环境造成一定影响。当这种位移和影响超出一定范围，必然对结构产生破坏，并影响到上方地表和临近建筑的安全使用。

在深基坑施工过程中，为满足支护结构及临近建筑物的安全要求，只有对基坑支护、基坑外土体及相邻的建筑物进行综合、系统的监测，才能对工程情况有全面的了解，并根据观测数据及时调整施工方案，以确保工程的顺利进行。

对于暗挖隧道，通过施工监测可获取整体隧道系统及场区周围建筑物的准确信息，了解其变化的态势，及时监控信息的反馈分析，预测系统的变化趋势，达到指导施工、确保工期和施工安全的目的。

3.2 监测目的

3.2.1 验证结构支护设计，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，与设计时采用值相比较，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技术施工。

3.2.2 保护基坑支护的安全。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，有利于采取紧急措施，在很大程度上避免或减轻破坏的后果。

3.2.3 总结工程经验，为完善设计分析提供依据。

3.2.4 为了实施对车站施工过程的动态控制，掌握地层、地下水、维护结构与支撑体系的状态，及施工对既有建筑的影响；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。

3.2.5 车站土建工程竣工后，对既有建筑监测继续进行，直至变形稳定为止，并以此作为对既有建筑物影响的评价依据。

3.3 施工监测的原则

3.3.1　基坑监测以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测检查为辅。

3.3.2　所有承担监测工作的单位应拥有专业的测试队伍和设备，掌握先进的测试数据处理系统及分析技术与软件。

3.3.3各项监测工作的时间间隔根据施工进程确定，参照《建筑基坑工程技术规范》与《地下铁道工程施工及验收规范》的相关要求执行。当变形超过有关标准或场地条件变化较大时，加密观测，当有危险事故征兆时，则需要进行连续观测。

3.3.4 量测数据必须完整、可靠，对施工工况应有详细描述，使之真正能起到施工监控的作用，为设计和施工提供依据。

3.4 监测重点

本标段内，车站基坑北侧临近马家堡西路，为保证道路畅通，基坑的稳定性应进行严密监测。

在区间段的施工中，区间隧道从晨光路下穿过。该路段应作为监测重点之一。

第4章监测内容

本方案包括角门北路车站及石榴庄路站～角门北路区间工程。其中角门北路车站采用明挖法进行施工，石榴庄路站～角门北路区间及附属构筑物采用暗挖法施工。下面分别对角门北路车站及区间进行阐述。

4.1角门北路车站的施工监测

4.1.1 监测项目

角门北站采用明挖法进行施工，参考设计要求及相关规范，本方案拟对车站基坑进行地表沉降、桩体位移、钢筋内力、支撑轴力等监测内容。具体监测项目见表1。

表1 角门北路车站监测项目表

序号	监测项目	监测仪器	测点数量	监测频率
1	基坑内外情况观察	现场观察及地质描述		每次开挖后立即进行
2	地表变形	精密水准仪、铟钢水准尺	每28米一个监测断面，每个断面10个点	基坑开挖深度<5m，1次/3天； 5m<基坑开挖深度<10m，1次/2天； 基坑开挖深度>10m，1次/1天； 基坑底板浇注完毕后0～15天， 1次/2天； 基坑底板浇注完毕后15～30天，1次/3天； 基坑底板浇注完毕一个月后， 1次/1周。 拆撑时加密监测频率。
3	桩顶水平位移	经纬仪	每28米一个监测断面，在角点处增设测点，每个断面2个测点
4	桩体水平位移	测斜管、 测斜仪	每28米一个监测断面，在角点处增设测点，每个断面2个监测孔
5	支撑轴力	表面应变计	每28米一个监测断面，每个断面6对测点
6	桩体内力	钢筋应力计	每28米一个监测断面，每个断面10对测点
7	管线变形	精密水准仪、铟钢水准尺	根据影响范围内建筑物重要程度进行选测
8	周边建筑物沉降	精密水准仪、铟钢水准尺	根据基坑影响范额度围内建筑物重要性选测。
9	周边建筑物倾斜	经纬仪	根据基坑影响范围内建筑物重要性选测。

4.1.2 监测点的布置

根据设计单位提出的监测项目，测点布置平面见附图1，测点布置剖面见附图2。在实际布设中部分测点需根据路面状况移位或放弃测量。具体布置应在测点埋设前提供施工单位以测点布置详图。

4.1.2.1 地表沉降观测点

基坑周围地表沉降是基坑施工时对周围环境影响的集中体现。基坑周围地表沉降监测拟采用DINi12型精密电子水准仪进行监测，参考相关规范并结合工程特点，每28米布置一个监测断面，测点布置平面见附图1，测点布置剖面见附图2。具体测点埋设方法参考第5章。

4.1.2.2 围护桩桩体水平位移

围护桩体变形是围护结构是否稳定的重要参考指标，根据设计要求，按每28m一根选择围护桩进行监测，同时在基坑角点等受力较集中的地方设置测点。监测孔竖向每0.5m一个测点。通过在围护桩浇筑的同时绑扎放置测斜管来监测桩体变形。测点布置平面见附图1，测点布置剖面见附图2。测点具体埋设方法见第5章。

4.1.2.3 支撑内力

钢支撑轴力监测主要是用来监测开挖过程钢支撑的轴力变化。支撑轴力测点需设置在主撑跨中位置。拟采用在基坑支撑钢管的外表面水平粘结一对高精度钢弦应变计对支撑钢管内的应力进行监测。每28米一个监测断面，并在受力集中的钢支撑上加设测点。选测钢支撑测点布置平面见附图1，测点布置剖面见附图2。测点的具体埋设方法见第5章。

4.1.2.4 围护桩钢筋内力

钢筋应力是监测围护桩是否按设计要求发挥作用的力学指标，根据设计资料，本工程每28米设置一个断面进行监测。根据设计资料，每个断面上布置14个测点，测点布设于围护桩体钢筋笼上，竖直方向钢筋应力计位置见附图2。测点的具体埋设方法见第5章。

4.1.2.5 管线沉降

本标段中，基坑附近管线众多，为保证管线的安全，应对管线进行沉降观测。拟采用DINi12型精密电子水准仪，测点具体埋设方法见第5章。

4.2 角门北路区间暗挖部分施工监测

4.3.1 监测项目

根据设计要求，结合相关规范及工程经验，本方案拟对角门北路站～石榴庄路站区间工程进行地表沉降、拱顶下沉、隔栅钢架内力、隧底隆起、管线沉降等内容进行监测。

区间段内还包含施工竖井及施工通道，根据设计要求对其进行监测。拟监测内容主要有地表沉降、拱顶下沉、隧底隆起、隧道净空收敛、隔栅钢架内力、竖井净空收敛等测试内容。

具体测试项目见表2。

表2  角门北路区间暗挖区间监测项目表

序号	监测项目	监测仪器	测点数量	备注
1	地层及支护情况观察	目测		随隧道开挖面进行
2	地表变形	精密水准仪、铟钢水准尺	30米一个断面，每个断面7~11个测点	开挖面距离量测断面<2D,1次/1天； 5D〉开挖面距离量测断面>2D,1次/2天； 开挖面距离量测断面〉5D,1次/1周；
3	拱顶下沉	精密水准仪、铟钢水准尺	15米一个断面，标准段每个断面1对测点
4	周边净空收敛位移	收敛计	15米一个监测断面，标准段每个断面2对测点
5	隧底隆起	精密水准仪、铟钢水准尺	必要时测，标准段每个断面1个测点
6	钢筋隔栅内力	钢筋应力计	选测5个断面，每条隧道断面5对测点
7	竖井净空收敛	收敛计	纵向每5m一个监测断面，每个断面1对测点
8	管线变形	精密水准仪、铟钢水准尺	根据影响范围内建筑物重要程度进行选测，约40个
9	周边建筑物沉降	精密水准仪、铟钢水准尺	根据基坑影响范额度围内建筑物重要性选测。
10	周边建筑物倾斜	经纬仪	根据基坑影响范围内建筑物重要性选测。

4.3.2 监测点的布置

4.3.2.1 地层及支护情况观察

在暗挖施工过程中，通过目测对掌子面地层及支护情况进行观察，在第一时间了解支护结构的安全性能，并根据地层状况采取相应的措施指导施工。

4.3.2.2 地表变形

角门北路区间穿越交通道路，暗挖结构的稳定性直接关系到路面交通的安全性。地表沉降是暗挖结构在地表的集中体现。监测中应对地表变形进行严格控制，并及时将监测数据反馈于施工单位，以根据地表沉降数据采取相应的措施，保证施工的安全。暗挖周围地表沉降监测拟采用Dini12型精密电子水准仪进行监测，测点布置平面见附图1，测点布置剖面见附图2。具体测点埋设方法参考第5章。

4.3.2.3 拱顶下沉

暗挖施工中，拱顶下沉是结构安全的重要指标。根据设计资料要求，进行拱顶下沉的监测。拟采用DiNi12型精密电子水准仪进行监测，监测频率按照表2进行。测点布置应选择与地表沉降点同一断面处，测点布置平面见附图1，测点布置剖面见附图2，具体埋设方法见第5章。

4.3.2.4 净空收敛位移

暗挖结构收敛变形是反应暗挖结构稳定性的重要指标，起到指导施工的意义。本方案拟采用收敛计对暗挖结构收敛进行监测。在暗挖结构的侧壁上布设一对收敛测点，形成测线，从而判断结构面的稳定性。收敛测点应选择与地面沉降观测点同一断面处进行埋设，测点布置平面见附图1，测点布置剖面见附图2，具体埋设方法参考第5章。

4.3.2.5格栅应力

钢筋应力是反映暗挖结构是否达到设计要求，能否正常发挥作用的重要指标，它直接影响到暗挖结构的稳定性。本方案拟采用在格栅钢架上布设钢筋应力计达到监测目的。测点应选择与地面沉降观测点同一断面处进行埋设，测点布置平面见附图1，测点布置剖面见附图2，具体埋设方法参考第5章。

4.3.2.6隧道上方管线变形

暗挖区间段管线繁杂，除对管线进行外观监测外，还应对其进行变形观测。沿线的重要建筑物和管线上应布设变形观测点，以对其进行观测，确保建筑物及管线的安全。测点埋设方法参考第5章。

第5章 测点埋设及测量细则

    根据测点布置图，现场放线布设测点，如遇到因工程环境实际测点位置与测点布置图纸上位置有出入时，应记录改变后的位置，并相应更改测点布置图。下面对各类测点的布设进行详细说明。

5.1 地表变形观测点

5.1.1 仪器设备

采用德国蔡司水准仪Dini-2、专用铟钢尺、尺架等。

5.1.2 埋设要点

5.1.2.1 水准基准点

水准基准点（又称监控点）是沉降观测起始数据的基本控制点。本工程中如果附近有国家标准高程点，直接引用该点为基准点。

当没有可引用的高程点时，结合本工程的特点，拟布设深埋混凝土结构水准基准点两个，其为埋设的永久性标志，形成监控网。基准点设置在所观测建筑物50m的沉降影响变形区以外；在建筑区内，点位与临近建筑物的距离应大于建筑物基础最大宽度的2倍，且附近相同距离范围内也无其他在施工或沉降未稳定建筑物；工作基点距离拟建建筑物的距离不得小于建筑物基础深度的1.5～2.0倍，工作基点与联系点也可在稳定的永久建筑物墙体或基础上设置，点与点之间的距离小于30m，要求埋设于车辆、行人少，通视情况良好且便于保存的地方（具体位置应与委托方工程师协商现场确认）。

基准点埋设深度应达到原状稳定土层，具体深度以勘察报告或实际揭露为准。采用在开挖影响范围外选择平整场地挖探坑，灌注混凝土，中间埋设直径Φ25mm左右的螺纹钢筋。端部用红油漆标识，上部砌砖保护，测点埋设方式参见图1。混凝土浇注养护稳定后方能开始引测基准点标高，并进行首次联测。

图1 基准点布置示意图

5.1.2.2 明挖基坑冠梁上水准点

   在明挖基坑冠梁浇筑的过程中，根据测点位置，在冠梁上相应位置绑扎直径Φ25mm，端部涂红油漆。测点的布设及保护方法与基准点的布设方法类似。

5.1.1.3 普通地面水准点

水准点布置的时候，选择平整且易于保护的地段布置，测点的布设及保护方法与基准点的布设方法类似。测点布设时应将沉降观测点序号写于不易破坏、易于观测的地方。

5.1.1.4 路面水准点

    当观测点位置位于公路上时，经交通部门批准后，采用钻孔Φ150mm，考虑工期，钻孔深度应穿透冻土层下0.5m，灌注混凝土浇筑，中间埋设直径Φ25mm左右的螺纹钢筋，端部用红油漆标识，将测点号写于不易被破坏的位置，测点上部盖钢板或用其他方式进行保护。在量测工作结束后，应恢复路面平整。

5.1.3测定方法及频率

沉降点按二等水准测量要求施测，方法如下：

1、五固定：固定观测人员；固定观测仪器；固定观测水准尺；固定观测路线；固定观测方法。

2、每次观测之前将仪器露天放置30分钟。

3、烈日下观测使用测伞；温差变化较大时使用仪器罩。

4、常规水准观测顺序为后前前后。

5、在线路上预先量距，水准仪与水准尺之间的距离不超过50m，分别在水准尺和水准仪摆设处作相应标志。

基本分分划、辅助分划读数较差　　　　　　　　　　<±0.5mm

基本分分划、辅助分划高差较差　　　　　　　　　　<±0.7mm

相邻两点间往返测高差之差限差                   <±0.5mm

线路闭合差限差 <±1.0√n

视距≤50m，前后视距差≤2.0m，视距累积差≤3.0m, 视线高度大于0.2m。

单程观测，首次观测、控制网复测以及各周期观测中的工作基点稳定性检测应进行单程双测站观测。

凡超出规定限差要求的成果，均应进行重测。

土方开挖前进行地表沉降点初始值的采集，初始值的采集应不小于三次。量测时间应固定在同一时间段内完成，以消除外界变化对量测结果的影响。施工开挖过程中，根据施工进度对各点的数值进行采集。具体监测频率见表1、表2。

5.1.4 数据处理

每次测量完毕后，将量测数据传输到计算机，利用专用的软件对其进行计算、处理，得到各测点的位移值。根据计算结果编制地表变形的数据报表。同时，根据安全性评判指标对施工安全进行判断，并在数据报表中明确施工状态为安全、注意、或危险，并及时通知施工单位。定期总结监测数据，并绘制地表变形-时间变化曲线图、地表变形-开挖深度变化曲线、位移变化速率曲线等。

5.2 围护桩桩体变形观测点

5.2.1  仪器设备

采用美国SINCO精密测斜仪、探头及配套的高精度测斜管。

5.2.2 埋设要点

测斜管安装在围护桩钢筋笼上，随围护桩钢筋笼浇注在混凝土中。埋设要点如下。5.2.2.1 测斜管现场组装后，安装在围护桩的钢筋笼内侧，如图2所示。每节导管间用专用节头连接，防止混凝土浆液进入测斜管。测斜管底部尽量与钢筋笼底部平齐（为保护测斜管在施工中不被损坏，测斜管底端略高于桩底0.3～0.5m），顶部高出冠梁顶0.2m左右。测斜管和钢筋笼一起吊装就位，在吊装过程中吊绳挂点应避开测斜管，防止钢筋笼变形过大，损坏测斜管。测斜管随钢筋笼浇注在混凝土中，浇注混凝土之前应在测斜管内注满清水，防止测斜管在浇注过程中浮起和测斜管内渗入浆液。

图2 桩体位移测点布埋设示意图

5.2.2.2  安装时，应及时检查测斜管内的导槽指向是否与计划量测的位移方向一致，不一致时及时修正。

5.2.2.3  测点埋设期间，监测人员应在现场，浇注混凝土的导管应避开测斜管位置，防止碰撞测斜管，上拔导管应尽量均匀用力，防止测斜管被破坏。

5.2.2.4  剔凿布设测点桩号的桩头部分和进行冠梁施工作业时，应注意避让测斜管，监测人员应留守作业，对测斜管顶部进行处理，避免测斜管的损坏。

5.2.2.5  混凝土浇注完毕后，用清水将测斜管内冲洗干净，用测斜仪配备的探头伴侣放入测斜管内，沿导槽上下滑行，若发现导槽不通畅时，继续用清水冲洗。如遇导槽堵塞无法疏通时，应做废弃处理，在通知施工方后，监测单位与施工单位共同确定另一可实现监测目的的桩进行及时补埋。

5.2.3测定方法及频率

量测时应先用探头伴侣在测斜管内自下而上滑行一次，确保测斜管的通畅。然后换上测斜仪探头，使滚轮卡在导槽上，缓慢下至孔底，自孔底开始，自下而上每隔0.5m测读一次，每次测量时，应将探头稳定在某一位置上，待稳定后方可读数。整个高程量测完毕后，将探头选装180度后放入同一导槽，按上述方法重复测量一次，使用测斜仪自带的数理统计功能，当两次量测结果的方差在允许范围内，所完成的量测认为有效。如方差在允许范围之外，应重新量测。

基坑开挖前、围护桩冠梁施工完毕后进行测斜初始值的采集，初始值的采集应不小于三次。量测时间应固定在同一时间段内完成，以消除外界变化对量测结果的影响。基坑开挖过程中，根据施工进度对各点的数值进行采集。具体监测频率见表1。

5.2.4  数据处理

    每次测量完毕后，将量测数据传输到计算机，利用专用的软件对其进行计算、处理，得到各测点的位移值。根据计算结果编制围护桩水平位移的数据报表。同时，根据安全性评判指标对施工安全进行判断，并在数据报表中明确施工状态为安全、注意、或危险，并及时通知施工单位。定期总结监测数据，并绘制位移-时间变化曲线图、位移-开挖深度变化曲线、位移变化速率曲线等。

5.3 钢筋应力观测点

5.3.1 仪器设备

采用ZXY-2型频率读数仪和XJG-2高精度钢筋应力计。

5.3.2 埋设要点

     在确定测点位置后，对钢筋进行切割，钢筋应力计采用搭接焊焊接（双面焊焊缝长度＞5d，单面焊焊缝长度＞10d），使钢筋应力计代替截断钢筋，并保证轴力计轴心受压。焊接时，采用降温措施对钢筋计进行降温处理，避免将钢筋计损坏，具体埋设方法如图3、图4所示。施工时，将信号传输电缆引至支护结构外。测点埋设的施工期间，监测人员应在现场进行指导，浇注混凝土的导管须避让测点位置，上拔导管时应均匀用力，以免测点被破坏。

图3钢筋应力测点布设示意图

  图4钢格栅应力测点布设示意图

5.3.3量测方法及频率

基坑开挖前、围护桩冠梁施工完毕后进行钢筋应力初始值的采集，初始值的采集应不小于三次。量测时间应固定在同一时间段内完成，以消除外界变化对量测结果的影响。基坑开挖过程中，根据施工进度对各点的数值进行采集。具体监测频率见表2。

5.3.4 数据处理

    通过对量测数据的计算得到各点应力值，将各测点的应力值汇总编制围护桩钢筋应力数据报表，同时，根据安全性评判指标对施工安全进行判断，并在数据报表中明确施工状态为安全、注意或危险，并及时通知施工单位。定期总结监测数据，并绘制位移-时间变化曲线图、位移-开挖深度变化曲线、位移变化速率曲线等。

5.4 支撑轴力观测点

5.4.1 仪器设备

采用高精度钢弦应变仪及配套的应变计进行量测。

5.4.2  埋设要点

图5支撑轴力布设示意图

支撑轴力测点需设置在主撑跨中或端部位置。轴力计应尽量平行于支撑的轴线。按照设计要求在基坑支撑钢管的上下表面水平各粘结一支高精度钢弦应变计对支撑钢管内的应力进行监测，测点布设如图4所示。

5.4.3 量测方法及频率

初始值的采集应不小于三次。量测时间应固定在同一时间段内完成，以消除外界变化对量测结果的影响。基坑开挖过程中，根据施工进度对各点的数值进行采集。具体监测频率见表1。

5.4.4  数据处理

通过对量测数据的计算得到支撑的轴力，将各测点的轴力值汇总编制钢支撑轴力数据报表，同时，根据安全性评判指标对施工安全进行判断，并在数据报表中明确施工状态为安全、注意或危险，并及时通知施工单位。定期总结监测数据，并绘制位移-时间变化曲线图、位移～开挖深度变化曲线、位移变化速率曲线等。

5.5 管线变形监测点

5.5.1 仪器设备

采用德国蔡司水准仪Dini-2、专用铟钢尺、尺架等。

5.5.2 埋设要点

图6 管线变形监测点埋设示意图

地下管线测点重点布设在煤气管线、给水管线、污水管线、大型的雨水管及电力方沟上。测点布置时要考虑地下管线与隧道的相对位置关系。有检查井的管线应打开井盖直接将监测点布设到管线上或管线承载体上；无检查井但有开挖条件的管线应开挖暴露管线，将观测点直接布到管线上；无检查井也无开挖条件的管线可在对应的地表埋设间接观测点。

管线沉降观测点的设置根据需监测管线的材质不同采用不同的埋设方法。当管线材料为铸铁管道或者表面有铁箍等，采用直接将顶端磨圆的钢筋焊接在管道顶端，将管道变形引至地表进行测量的方式埋设测点，如图5左图所示。当管道为PVC、PPR、混凝土等材质时，采用抱箍式，布设时抱箍中部连接筋延长至地表附近，将管线沉降点引至地面，抱箍两端用螺栓拧紧，如图5右图所示。当现场条件无法对管线进行挖掘暴露时，可用地表沉降点做为管线沉降点的参考数值。每根监测的管线上最少要有3~5个测点。基点的埋设同地表沉降监测。

5.5.3 量测方法及频率

由基准点开始，在需要测量的测点上立铟钢水准尺，待尺水平稳定后，进行读数，按照量测线路逐一进行测量，并闭合回到基准点。做到固定人员、固定仪器、固定路线、固定时间四固定以确保测量数据的准确性。

土方开挖前进行管线沉降点初始值的采集，初始值的采集应不小于三次。量测时间应固定在同一时间段内完成，以消除外界变化对量测结果的影响。施工开挖过程中，根据施工进度对各点的数值进行采集。具体监测频率见表1、表2。

5.5.4 数据处理

每次测量完毕后，将量测数据传输到计算机，利用专用的软件对其进行计算、处理，得到各测点的位移值。根据计算结果编制地表变形的数据报表。同时，根据安全性评判指标对施工安全进行判断，并在数据报表中明确施工状态为安全、注意、或危险，并及时通知施工单位。定期总结监测数据，并绘制管线变形-时间变化曲线图、管线变形-开挖深度变化曲线、位移变化速率曲线等。

5.6 建筑物沉降观测点

5.6.1 仪器设备

采用德国蔡司水准仪DiNi-2、专用铟钢尺、尺架等。

5.6.2 埋设要点

在需要监测得建筑物上选取适合观测的位置，用冲击钻在建筑物的基础或墙上钻孔，然后放入长200～300mm，直径20～30mm顶端磨圆的弯曲钢筋，四周用水泥砂浆填实。测点布设示意图见图6。

图7 建筑物沉降测点示意图

5.6.3 量测方法及频率

由基准点开始，在需要测量的测点上立铟钢水准尺，待尺水平稳定后，进行读数，按照量测线路逐一进行测量，并闭合回到基准点。做到固定人员、固定仪器、固定路线、固定时间四固定以确保测量数据的准确性。

土方开挖前进行建筑物沉降点初始值的采集，初始值的采集应不小于三次。量测时间应固定在同一时间段内完成，以消除外界变化对量测结果的影响。施工开挖过程中，根据施工进度对各点的数值进行采集。具体监测频率见表1、表2。

5.6.4 数据处理

每次测量完毕后，将量测数据传输到计算机，利用专用的软件对其进行计算、处理，得到各测点的位移值。根据计算结果编制地表变形的数据报表。同时，根据安全性评判指标对施工安全进行判断，并在数据报表中明确施工状态为安全、注意、或危险，并及时通知施工单位。定期总结监测数据，并绘制建筑物沉降-时间变化曲线图、建筑物沉降-开挖深度变化曲线、位移变化速率曲线等。

5.7 收敛观测点

5.7.1 仪器设备

    收敛仪、收敛观测挂钩。

5.7.2 埋设要点

在暗挖段都需对结构收敛进行观测。收敛测点采用钢筋挂钩的方法进行布设。

图8收敛测点埋设示意图

结构收敛观测点在格栅钢架的预制过程中进行布设，制作格栅时将收敛挂钩焊接在结构钢筋上，到达需要监测的断面时使用预制钢架，然后进行混凝土的喷射。如图7所示。当预制钢架到位后，与同断面的另一挂钩进行联系，用收敛计测其数值。

5.7.3 量测方法及频率

    将收敛仪两端挂在收敛计测点上，归零后进行读数。应尽量保证每次测量位置相同，选用同一操作者进行操作。在管片及格栅钢架到位后1小时内读取初读数。每次测量应反复测量3次取平均值，以保证测量数据的准确性。具体监测频率参加表1、表2。

5.7.4 数据处理

每次测量完毕后，将量测数据传输到计算机，利用专用的软件对其进行计算、处理，得到各测点的位移值。根据计算结果编制地表变形的数据报表。同时，根据安全性评判指标对施工安全进行判断，并在数据报表中明确施工状态为安全、注意、或危险，并及时通知施工单位。定期总结监测数据，并绘制结构收敛-时间变化曲线图、结构收敛-开挖深度变化曲线、位移变化速率曲线等。

第6章 方案的实施

6.1 监控量测工作的开展

6.1.1　沿线既有建筑物的现场实测和调研。在施工之前，首先对11#标段所涉及的地面、地下有关建筑物和构筑物的布设方式、结构形式以及目前的破坏状况进行调研。

6.1.2　制定监测项目的计划和方案。根据监测方案及时布设测点，基坑监测数据在基坑开挖前获取初值，暗挖监测在暗挖断面开挖2小时内获取初值，并根据方案要求频率进行监测。监测数据全部采用电子采集系统，并将施工现场获得数据使用专用软件进行计算分析。

6.1.3  传感器的埋设。根据要求布置好传感器，并时刻关注施工现场，并对现场提出保护意见。

6.1.4  施工监测。监测应在地铁工程施工之前就开始进行，以得到可靠的初始记录。在监测中，监测频率根据项目设计资料要求和施工情况来确定。

6.1.5　信息传输。所有现场测得的数据，要通过自动或人工的形式，及时安全地传送到数据库系统中，以便按时提供可靠的结果。

6.1.6 定期简报。将现场测得的数据的分析结果和预测，定期以简报形式汇报有关单位。分日报、周报、月报，关键时刻要进行小时报。

6.2 监测设备

根据监测的项目和内容，本次监测拟采用的仪器设备如表3所示。

表3监测采用的仪器设备表

序号	名  称	精度	作  用	产地	备注
1	蔡司精密水准仪	0.01mm， 1/200000弧度	测量隧道周围地表沉降以及重要建筑物管线	德国
2	XJG-2高精度钢筋应力计	≤0.3με	钢筋应力测试	国产
3	Sinco测斜仪	0.02mm/0.5m	量测桩体倾斜变形	美国
4	高精度钢弦应变计	0.1με	测量结构内力	国产
5	IMP数据采集系统	-	采集应变计数据	英国
6	YJ-26静态应变仪	1με	钢筋应力测试	国产
7	经纬仪	2”	建筑物倾斜	国产

6.3 测点布设时间

    为确保量测数据的准确性、可参照性，所有测点的布设工作应结合施工步序及时布设，布设过程中监测单位应与施工单位紧密配合确保布设工作的及时性、准确性、安全性。

    在布设测点前，应根据测点布设图纸实地考察，确定测点位置。如遇到因特殊原因需移动、取消测点时应与施工单位协商完成。确定各测点的位置后，根据施工步序开始测点的布设工作。

用以监测围护桩桩体位移的测斜管、监测围护桩受力的钢筋应力计应在基坑土方开挖前，在计划监测的桩钢筋笼绑扎过程中布设，施工到监测桩时使用预制好的钢筋笼。暗挖施工的力学监测点应在暗挖格栅钢架制作过程中进行布设，当暗挖到达计划监测断面时使用预先制作好的监测钢架，并在钢架到位后2小时内进行初值的读取。内支撑轴力测点在支撑安装前，按照计划监测支撑的位置进行测点布设，当支撑施工到计划支撑时使用预制好的带传感器的支撑。

在确保测点布设的及时性的同时，测点的布设工作应尽可能的不影响施工、道路交通等。

6.4　监测点保护措施

6.4.1　监测点是一切测试工作的基础，因此特别加强对各监测点的保护工作，完善检查、验收措施。

6.4.2　在每个监测点埋设完成后，应立即检查埋设质量，发现问题，及时整改。

6.4.3　确认埋好后，埋设人员应及时填写埋设记录，并准确测量初始数据存档，作为开挖时监测的参考；现场负责人应进行实地验收，并在埋设记录上签字确认；钢筋应力计以及土压力盒等传感器均浇注或埋在地下，重点保护传感器及引线连接插头。将传感器的插头集中并设置端子箱加锁进行保护，如图8所示。

图9传感器数据信号线保护示意图

6.4.4　对于所有预埋监测点的实地位置应做精确记录，露出地坪的应做出醒目标志，并设保护装置。

6.4.5　加强与施工单位的联系，作好双方的配合工作。

6.4.6　详细了解施工动态，预先作好预埋件的保护。

6.5 监测频率及报表格式

施工期间要对全过程进行观测。各项监测工作的监测周期根据施工进程确定。监测频率见表1、表2。在开挖卸载急剧阶段和变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加大监测频率，当有危险事故征兆时，则需进行连续监测。

报表格式见附表。

第7章监测质量管理

7.1 监控量测组织管理

本标段内安全等级高，渡线段采用暗挖工法跨度较大，监测控制工作非常重要。为此，建立专门的监测领导小组，由项目总工程师、监测负责人和监测小组成。由7人组成现场监控量测及信息反馈小组，成员由多年从事地下工程施工及监测经验的技术人员组成，组长由具有丰富施工经验，具有较高结构分析和计算能力的工程师担任。监测小组根据监测项目分为两个监测小组:

图10 组织机构及职能框图

测量小组和应力监测小组两个监测小组，各设一名专项负责人，在组长的领导下负责地面和地下的日常监测工作及资料整理工作。从组织上保证监测工作顺利进行，使监控量测完全进入信息化控制流程，组织管理机构职能如图9所示。

监测工作开始前后组织监测人员应反复阅读监测方案，明确每个人的分工职责，检查各自的资料、记录表格是否齐全。根据监测工程的规模、特点和复杂程度，确定现场监测人员的数量和结构组成，遵循合理分工与密切协作的原则，建立有监测经验、能吃苦耐劳、工作效率高的现场的监测队伍。

认真作好对操作人员技术方案的交底的工作，内容包括：元件的埋设计划、现场的量测计划、技术标准和质量保证措施，以及数据、报告的形式和责任等事项。

同时要及时的上报监理和设计部门施工中出现的情况。遇到问题及时解决，确保各项工作的顺利进行。

图11 监测施工顺序图

变形监测工作从施工前开始，到结构稳定终止。监测中遵守以下规定：

（1）测量前对施工现场工程岩土变化和支护工程的状况进行察看并作简明记录。

（2）分步施工时，每步记录完整连续观测数据。

（3）雨后、冻融、地震等对变形体产生显著影响时增加观测频率。

（4）根据变形体的变形趋势，变形体处于稳定期时,可适当减少观测频率；急剧变动期间增大观测频率。按图10进行监测施工和反馈管理。

7.2 安全性指标

7.2.1　警戒值确定原则

7.2.1.1　一切指标均满足设计计算的要求。一旦超过设计值，向建设单位、监理、施工方以及设计报警；

7.2.1.2　满足现形的相关规范、规程要求；

7.2.1.3　满足测试对象的安全要求，达到保护目的；

7.2.1.4　满足各保护对象的主管部门的要求。

7.2.2　警戒值的确定

最大允许值、警戒值均以设计提供的要求为准。根据相关规范取设计允许值为最大允许值，取设计允许值的70℅作为警戒值。

本车站明挖部分选用围护结构水平位移及钢支撑轴力两项设定警戒值，作为围护结构施工安全的判别标准。具体警戒值参见表4。

表4 监控量测警戒值表

监测项目	允许值	警戒值	速率控制量
拱顶下沉	30mm	20mm
净空收敛	20mm	20mm
地表沉降	30mm	20mm
区间煤气管线变形	10mm	7mm	2mm/d
区间上水管线变形	30mm	20mm	5mm/d
插入式混凝土水管差异沉降	20mm	14mm	0.5～0.7mm/d
围护桩桩顶位移	30mm	20mm	2mm/d
围护桩桩体水平位移	30mm	35mm	2mm/d
车站煤气管线变形	5mm	3mm	1mm/d
车站上水管线	30mm	20mm	1mm/d
支撑轴力	设计允许值	设计允许值的70%
暗挖隧道钢筋应力	设计允许值	设计允许值的70%

7.2.3 安全评判标准

   根据设计资料文件，本工程实行安全、注意、危险三级安全管理办法，其安全判别方法如下：

    F=警戒值/实测值

F>1时视为安全；

1≥F≥0.8应引起注意，应通知施工及监理方；

F<0.8为危险，应马上通知施工及监理方，必要时应停止施工，采取补救措施。

当安全性为注意时，应加密观测次数；当安全性为危险时，应每天观测，并召集施工单位、设计等单位进行会诊，对可能出现的各种情况做出估计和决策，并采取有效措施，不断完善与优化下一步的设计与施工。

7.3 安全保证措施

7.3.1 监测人员须将工作日程通知现场负责人，得到现场负责人的批准后方可进入现场；

7.3.2 监测人员进入施工现场要戴安全帽，佩带标识，服从指挥；

7.3.3未经工地批准，监测人员不得随意移动或操作工地的施工设备，不得擅自拉引电源线；

7.3.4监测人员登高时，应使用坚固可靠的工作梯，不得登踏斜木板或木箱；

7.3.5监测人员在有车辆通行的路面工作，应穿好安全背心，必要时要设置车辆绕行或缓行标志。

第8章信息反馈

8.1监测数据的反馈

每次监测工作结束后，均须提供监测资料、简报及处理意见。监测资料整理应及时，以便发现数据有错误时，及时改正和补测，当发现测值有明显异常时，应迅速通知施工单位，以便采取相应措施。

8.2监测数据分析

原始数据经过审核、消除错误和取舍之后，可供计算分析。根据计算结构，绘出各观测项目观测值与施工工序、施工进度、及开挖过程的关系曲线。列出的图表格式统一，以便装订成册。

8.3 阶段成果报告 

观测资料经整理校核后，列出阶段或最终成果表，并绘制有关过程线和关系曲线，在此基础上，对各观测资料进行综合分析，以说明围护结构支撑体系和暗挖工程在观测期间的工作状态与其变化规律和发展趋势，判断其工作状态是否正常或找出问题的原因，并提出处理措施的建议，供研究解决问题参考。

附表：报表格式

北京地铁4号线角门北路区间地表沉降监测统计表

日期：                            报表编号：
部位	位置描述	编号	初始值(mm)	上次观测值(mm)	本次观测值(mm)	增加值(mm)	累计增加值(mm)	速率(mm/d)	允许最大值(mm)	初始观测时间	备注

测试单位：                       仪器编号：                 

测试人员：                       校对人：                       审核人：                      批准人 ：                  

北京地铁4号线角门北路区间拱顶下沉监测统计表

日期：                            报表编号：
部位	位置描述	编号	初始值(mm)	上次观测值(mm)	本次观测值(mm)	增加值(mm)	累计增加值(mm)	速率(mm/d)	允许最大值(mm)	初始观测时间	备注

测试单位：                       仪器编号：                 

测试人员：                       校对人：                       审核人：                      批准人 ：                  

北京地铁4号线角门北路区间隧道收敛监测统计表

日期：                            报表编号：
部位	位置描述	编号	初始值(mm)	上次观测值(mm)	本次观测值(mm)	增加值(mm)	累计增加值(mm)	速率(mm/d)	允许最大值(mm)	初始观测时间	备注

测试单位：                       仪器编号：                 

测试人员：                       校对人：                       审核人：                      批准人 ：                  

北京地铁4号线角门北路车站地表沉降监测统计表

日期：                            报表编号：
部位	位置描述	编号	初始值(mm)	上次观测值(mm)	本次观测值(mm)	增加值(mm)	累计增加值(mm)	速率(mm/d)	允许最大值(mm)	初始观测时间	备注

测试单位：                       仪器编号：                 

测试人员：                       校对人：                       审核人：                      批准人 ：                  

北京地铁4号线角门北路车站桩体位移监测统计表

日期：                            报表编号：
部位	位置描述	编号	初始值(mm)	上次观测值(mm)	本次观测值(mm)	增加值(mm)	累计增加值(mm)	速率(mm/d)	允许最大值(mm)	初始观测时间	备注

测试单位：                       仪器编号：                 

测试人员：                       校对人：                       审核人：                      批准人 ：                  

北京地铁4号线角门北路车站支撑轴力监测统计表

日期：                            报表编号：
部位	位置描述	编号	初始值(kN)	上次观测值(kN)	本次观测值(kN)	增加值(kN)	累计增加值(kN)	速率(kN/d)	允许最大值(kN)	初始观测时间	备注

测试单位：                       仪器编号：                 

测试人员：                       校对人：                       审核人：                      批准人 ：