高铁基坑工程施工监测方案.docx

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高铁基坑工程施工监测方案

新建济南至青岛高速铁路青岛机场站站房工程

基坑监测方案

编制人：

高晓辉

审核人：

焦雷

一、工程概况

新建济南至青岛高速铁路青岛机场站站房工程起始里程为DK288+400，终点里程为DK290+250，正线长度1850米，高铁站房建筑面积约73100㎡。

明挖法施工，站房由北至南分别为北侧咽喉区、北侧环控机房、下穿航站楼隧道段、下穿航站楼对柱段、下穿高架桥段、下穿GTC段、标准段、下穿运期停车楼段、南侧咽喉区。

其中北侧咽喉区、下穿航站楼隧道段、南侧咽喉区为跨度不同的地下一层拱形结构；下穿高架桥段为地下一层三连拱结构；北侧环控机房、下穿航站楼对柱段、下穿GTC段、标准段、下穿运期停车楼段为地下二层箱型框架结构。

主体结构宽度14.62-39.2m，结构底埋深约20。

31m，站房两侧接明挖施工的济青高铁机场隧道，西侧为青岛地铁8号线、市域快线车站及两侧区间。

二、监测目的与技术要求

本基坑工程监测等级为一级。

在基坑桩基施工期间，须周期性对周边环境进行观测，及时发现隐患，并根据监测成果相应地及时调整施工速率及采取相应的措施，确保道路、市政管线及建（构）筑物的正常使用。

在基坑开挖过程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件和外界其它因素的复杂影响，很难单纯从理论上预测工程中可能遇到的问题，而且，理论预测值还不能全面而准确地反映工程的各种变化。

所以，在理论指导下有计划地进行现场工程监测十分必要。

特别是对于类似本工程复杂的、规模较大的工程，就必须在施工组织设计中制定和实施周密的监测计划。

本工程监测的目的主要有：

（1）通过将监测数据与预测值作比较，判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时实现对下一步的施工工艺和施工进度控制，；

（2）通过监测及时发现围护施工过程中的环境变形发展趋势，及时反馈信息，达到有效控制施工对建（构）筑物、道路、管线影响的目的；

（3）将现场监测结果反馈设计单位，使设计能根据现场施工情况，进一步优化方案，达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的；

（4）通过跟踪监测，保障基坑始终处于安全运行的状态。

 三、设计基本原则

1、系统性原则

（1）所设计的监测项目有机结合，并形成有效四维空间，测试的数据相互能进行校核；

（2）运用、发挥系统功效对基坑进行全方位、立体监测，确保所测数据的准确、及时；

（3）在施工工程中进行连续监测，确保数据的连续性；

（4）利用系统功效减少监测点布设，节约成本。

2、可靠性原则

（1）设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法；

（2）监测中使用的监测仪器均通过计量标定且在有效期内；

（3）在设计中对布设的测点进行保护设计。

3、与结构设计相结合原则

（1）对结构设计中使用的关键参数进行监测，达到进一步优化设计的目的；

（2）对结构设计中，在专家审查会上有争议的方法、原理所涉及的受力部位及受力内容进行监测，作为反演分析的依据；

（3）依据设计计算情况，确定围护结构及支撑系统的报警值；

（4）依据业主、设计单位提出的具体要求进行针对性布点。

4、关键部位优先、兼顾全面的原则

（1）对围护体及支撑系统中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测；

（2）对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置，施工过程中有异常的部位进行重点监测；

（3）除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上均匀布设监测点。

5、与施工相结合原则

（1）结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施；

（2）结合施工实际调整监测点的布设位置，尽量减少对施工质量的影响；

（3）结合施工实际确定监测频率。

6、经济合理原则

（1）监测方法的选择，在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能采用直观、简单、有效的方法；

（2）监测元件的选择，在确保可靠的基础上择优选择国产及进口之仪器设备；

（3）监测点的数量，在确保全面、安全的前提下，合理利用监测点之间联系，减少测点数量，提高工作效率，降低成本。

四、设计依据

1、《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013

2、《建筑变形测量规范》JGJT8—2007

3、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99

4、《工程测量规范》GB50026-2007

5、《精密工程测量规范》GB/T15314-1994

6、《建筑地基基础设计规范》GB5007-2011

7、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009

8、本工程相关围护设计说明及图纸。

五、监测项目内容

1.施工监测项目

施工监测表

基坑侧壁安全等级

监测项目

一级

基坑支护坡顶水平位移

应测

基坑支护坡顶竖向位移

应测

围护结构（边坡）顶部水平位移

应测

围护结构（边坡）顶部竖向位移

应测

六、测点布置、监测方法与监测频率

根据监测要求与测区实际情况，各监测项目的测点布置见基坑监测图（见附图1、2、3）。

现场布置的同一位置的水平位移监测点和竖向位移监测点，采用同一监测点。

施工监测工作必须有计划进行。

要求监测数据可靠，观测及时，应有完整的

观测记录和观测报告。

监测手段应以仪器观测为主。

因此，对测点布置与监测频率要求详见下表：

监测设计表

序号

监测项目

项目代号

监测

工具

监测项目控制值

测点布置

累计值

变化速率（mm/d）

绝对值（mm）

相对基坑深度（H）值

1

基坑支护顶部水平位移

ZJC

全站仪

30

0.15%

3

布置在基坑顶部，距基坑2m范围内，基坑长边每隔20m设监测点，基坑短边的中点、阳角处、深度变化处、邻近建筑物等部位应设测点

2

基坑支护顶部竖向位移

ZJC

水准仪

30

0.15%

4

3

围护结构顶部水平位移

WJC

全站仪

25

0.15%

3

布置在围护桩冠梁上，基坑长边每隔15m设监测点，基坑短边的中点、阳角处、深度变化处、邻近建筑物等部位应设测点

4

围护结构顶部竖向位移

WJC

水准仪

25

0.15%

3

七、测试方法原理

为保证所有监测工作的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个工程施工，监测工作采用整体布设，分级布网的原则。

即首先布设统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点。

1、垂直位移监测高程控制网测量

在远离施工影响范围以外布置3个以上稳固高程基准点，这些高程基准点与施工用高程控制点联测，沉降变形监测基准网以上述稳固高程基准点作为起算点，组成水准网进行联测。

基准网按照国家Ⅱ等水准测量规范和建筑变形测量规范二级水准测量要求执行，精密水准测量的主要技术参照下表：

精密水准测量的主要技术要求

每千米高差

中误差（mm）

水准仪

等级

水准尺

观测次数

往返较差、附合或

环线闭合差（mm）

偶然中误差

全中误差

DS1

因瓦尺

往返测各一次

4或1.0

1

2

注：

L为往返测段、环线的路线长度（以km计）；

外业观测使用DiNi03精密水准仪（标称精度：

±0.3mm/km）往返实施作业。

观测措施：

本高程监测基准网使用DiNi03精密水准仪及配套因瓦尺，外业观测严格按规范要求的二等精密水准测量的技术要求执行。

为确保观测精度，观测措施制定如下。

●作业前编制作业计划表，以确保外业观测有序开展。

●观测前对水准仪及配套因瓦尺进行全面检验。

●观测方法：

往测奇数站“后—前—前—后”，偶数站“前—后—后—前”；返测奇数站“前—后—后—前”，偶数站“后—前—前—后”。

往测转为返测时，两根标尺互换。

●测站视线长、视距差、视线高要求见下表：

标尺类型

视线长度

前后视距差

前后视距累计差

视线高度

仪器等级

视距

视线长度20m以上

视线长度20m以下

因瓦

DS1

≤50m

≤1.0m

≤3.0m

0.5m

0.3m

●测站观测限差见下表

基辅分划读数差

基辅分划所测高差之差

上下丝读数平均值与中丝读数之差

检测间歇点高差之差

0.4mm

0.6mm

3.0mm

1.0mm

●两次观测高差超限时重测，当重测成果与原测成果分别比较其较差均没超限时，取三次成果的平均值。

垂直位移基准网外业测设完成后，对外业记录进行检查，严格控制各水准环闭合差，各项参数合格后方可进行内业平差计算。

内业计算采用EXCEL进行简易平差计算，高程成果取位至0.01mm。

2、监测点水平位移测量

采用徕卡TS02全站仪坐标定向，采集坐标值，在远离施工影响范围以外布置3个以上稳固平面控制点，这些平面控制点与施工现场控制点进行联测。

每个基坑监测点观测的测站点和后视点，必须始终采用同一控制点；

监测控制点必须经常性的与现场一级控制点进行联测，发现偏差及时进行复核；

八、监测周期及预警措施

明挖法监控量测频率

施工工况

监测频率

（基坑设计深度>20m）

基坑开挖

深度（m）

≤5

1次/3d

5~10

1次/2d

10~15

1次/1d

15~20

（1次~2次）/1d

>20

2次1/d

底板浇筑后时间（d）

2次1/d

7~28d

1次1/d

>28d

1次3/d

数据稳定后

1次/10d

附注：

1.明挖支护结构及周边环境监测频率均按此表执行

2.支撑结构拆除过程中及拆除完成后3d内监测频率应适当增加。

3.数据稳定后的监测中若发现位移值明显增大，应加大监测频率。

预警级别

预警状态描述

黄色预警

实测位移（或沉降）的绝对值或速率值双控指标均达到极限值的70%~85%之间时;或双控指标之一达到极限值85%~100%之间而另一项指标未达到该值时

橙色预警

实测位移（或沉降）的绝对值或速率值双控指标均达到极限值85%~100%之间时；或双控指标之一达到极限值而另一项指标未达到时；或双控指标均达到极限值而整体工程尚未出现不稳定现象时。

红色预警

实测位移（或沉降）的绝对值或速率值双控指标均达到极限值，与此同时，还出现下列情况之一时；实测位移（或沉降）速率出现急剧增长；隧道或基坑支护混凝土表面已出现裂缝，同时裂缝处已开始渗水。

监测预警级别表

附注：

本工程根据监控量测控制标准，分为黄色、橙色、红色三级预警进行反馈和控制。

发出黄色预警时，应当加密监测频率，加强对地面和建筑物沉降动态的观测；发出橙色预警时，除继续加强监测外，应对施工方案、开挖进度、支护参数、工艺方法等做检查和完善，获得建设单位和设计单位同意后执行；发出红色预警时，立即向建设单位和设计单位汇报，并采取补强措施，并经设计、施工、监理和建设单位分宜认定后，改变施工程序或设计参数，必要时立即停止开挖，进行处理。

九、提交成果

每次监测工作完成后，及时提供有关监测数据资料（附表1）。

监测工作结束后提交总的监测报告。

十、质量目标和保证措施

1、质量目标

本项目质量目标：

创优。

严格执行施工组织设计的内容，主动配合业主和总包在施工过程中各方面的协调工作，处理好各相关单位和人员的关系。

服务于全过程。

及时做好各类质量信息的收集、汇总、分析和反馈。

认真完成本项目由于设计与施工变更等原因而增加的工作量，并保证要求和工作质量不变。

2、监测工作的管理

（1）实行项目经理负责制

项目组成员服从项目经理的统一调配，并在日常监测工作中严格按投标方案的要求带领作业人员实施作业，并经常保持与建设单位、总包单位的联系，及时了解场地施工进度，安排与落实监测工作的步骤，配合施工的顺利进行