东北热电中心配套热网北线基坑监测方案

1、东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 1 页 共 37 页 目目 录录 1 1工程概况工程概况2 2 2 2监测目的监测目的2 2 3 3编制依据编制依据2 2 4 4监控量测监控量测2 2 4.1 监测范围 2 4.2 监测项目 3 4.3 监控量测测点布置原则 3 4.4 监测点布置 3 4.5 监测周期与频率 4 4.6 监测警戒值 4 4.7 监测前期准备工作 4 5 5监测方法监测方法5 5 5.1 水平位移监测 5 5.2 垂直沉降监测 9 5.3 建（构）筑物倾斜监测 13 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 北京

2、智明环宇技术有限公司 第 2 页 共 38 页 5.4 深层水平位移监测 14 5.5 支撑轴力检测 20 5.6 地下水位 22 6 6监测的辅助手段监测的辅助手段 2323 7 7监测技术管理措施和质量控制措施监测技术管理措施和质量控制措施 2424 7.1 技术管理措施 24 7.2 工作内容及管理办法 27 7.3 报告编写提交 31 7.4 资料归档 32 8 8质量控制措施质量控制措施 3232 8.1 质量保证体系 32 8.2 质量保证措施 34 9 9信息化监测和成果反馈信息化监测和成果反馈 3535 9.1 信息化监测和成果反馈流程 35 9.2 监测成果报告 36 东北热

3、电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 北京智明环宇技术有限公司 第 3 页 共 38 页 1010 过程及成果资料保密过程及成果资料保密 3636 1111 特殊工况下的应急响应特殊工况下的应急响应 3737 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 4 页 共 37 页 1 1工程概况工程概况 本工程为东北热电中心配套热网北线电厂至青年路（五环路-单店中路）盾构 工程的始发井，工程编号：jt13-03a239。始发井采用围护桩+桩间支撑的结构形 式，盾构始发井基坑变形控制保护等级为一级。 2 2监测目的监测目的 1）判定基坑结构在施工期间

4、的安全性及施工对周边环境的影响，动态地掌握 测点的变形情况，正确估计被监测物体的变形趋势，对可能发生的危险及环境安 全的隐患或事故提供及时、准确的预报，以便及时采取有效措施，避免事故的发 生。 2）将监测结果用于优化设计，为设计提供更符合工程实际情况的数据依据。 基坑工程设计方案的定量化预测计算是否真正反映了工程实际状况，只有在方案 实施过程中才能获得最终的答案，其中现场监测是确定上述数据的重要手段。由 于各个场地地质条件不同、施工工艺不同和周边环境不同，设计计算中未曾计入 的各种复杂因素，都可能体现在支护施工过程和支护结构的稳定性结果中，表现 形式为安全和不安全，通过对现场的监测结果进行分析

5、、研究，可以对不安全的 情况加以局部的修改、补充和完善。 3 3编制依据编制依据 3.1建筑基坑工程监测技术规程gb50497-2009； 3.2建筑变形测量规程jgj/t8-2007； 3.3工程测量规范gb50026-2007； 3.4地铁工程监控量测技术规程db11/490-2007； 3.5岩土工程试验监测手册 ，林宗元编，辽宁科学技术出版社； 3.6 施工单位提供的有关图纸、资料及对监测的技术要求； 3.7 现场踏勘得到的资料。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 5 页 共 37 页 4 4监控量测监控量测 4.14.1 监测范围监测范围 本工程

6、监测范围为基坑维护结构监测，基坑安全等级为一级，基坑开挖深度 大，结合基坑周边环境特点，确定施工监测范围为 1.5h（h-基坑开挖深度）范围 内的建（构）筑物及维护结构均需进行监测。 4.24.2 监测项目监测项目 基坑围护结构监测项目有：维护结构顶水平位移和垂直位移、维护结构周围 地面沉降观测、基坑内部水平支撑内力观测、地下水位观测、桩体倾斜观测。 4.34.3 监控量测测点布置原则监控量测测点布置原则 1）维护结构顶水平位移、垂直位移：沿基坑边中点设置 1 个主测断面，断面 在基坑的围护桩顶或坡顶布设测点。在基坑周边荷载较大部位、管线渗漏部位布 设测点。同一测点可以兼作水平位移和垂直沉降监

7、测使用。对于水平位移变化剧 烈的区域，宜适当加密测点。 2）维护结构周边地表沉降：在基坑四周距坑边 15m 的范围内沿坑边设 3 排沉 降测点，排距 5m。在工法变化的部位应增设测点。 3）支撑内力：本项目基坑的支撑内力采用轴力计或表面应力计及振弦式频率 读数仪对其进行测量。 4）竖井周边地下水位观测：布点位置应根据水文地质条件、地下水的空间分 布以及工程降水设计要求综合确定。地下水位监测应根据地下水性质分层监测。 在基坑基坑的长短边中点布设地下水位观测孔。观测孔距基坑围护结构外 1.52m，布置数量不少于 2 个，可以选用降水井作为观测孔。 5）桩体倾斜观测：使用测斜管和测斜仪进行监测，在基

8、坑两侧桩对称布置测 点。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 6 页 共 37 页 监测点布置方式及数量详见附录（坑监测点布置图） 。 4.44.4 监测点布置监测点布置 各监测项目监测点布置及数量如下表。 表表 1 1 竖井监测点布置及数量竖井监测点布置及数量 序 号 监测内容单位数量监测仪器测点布置 1 维护结构顶水平位 移和垂直位移观测 点 20 全站仪、水准仪 桩顶或基坑边 缘 2 基坑周围地面沉降 观测 点 48 精密水准仪基坑附近地表 3 基坑内部水平支撑 内力观测 项 9 表面应变计和配 套二次仪表 位于水平横撑 上 5 地下水位观测孔 3 电

9、子水位仪基坑外侧 6 桩体倾斜观测点 6 测斜仪桩体或结构边 4.54.5 监测周期与频率监测周期与频率 各监测项目的监测周期及频率见下表。 表表 2 2 基坑施工监测频率、周期表基坑施工监测频率、周期表 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 7 页 共 37 页 4.64.6 监测警戒值监测警戒值 监测警戒值是指引起警戒措施的起始值，一般取设计容许值的 0.8 倍。监测 警戒值的确定应由设计单位提供或按照现行的规范要求。见监测警戒值表。 表表 3 3 监测警戒值表监测警戒值表 监测项目监测警戒值设计容许值 顶水平位移 设计容许值的 0.8 倍，或单日变化 量

10、 2mm 30mm 垂直沉降 设计容许值的 0.8 倍，或单日变化 量 2mm 30mm 地下水位监测设计容许值的 0.8 倍 地表沉降监测 设计容许值的 0.8 倍，或单日变化 量 2mm 30mm 倾斜观测 设计容许值的 0.8 倍，或单日变化 量 2mm 45mm 施工状况监测频率 h5 m 1 次/3 天 5 m h10 m 1 次/天 基坑开挖期 间 h15 m 2 次/天 17 天2 次/天 715 天1 次/1 天 1530 天1 次/3 天 30 天以后1 次/7 天 基坑开挖完 成以后 经数据分析确认达到基本 稳定后 1 次/2 周 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机

11、场第二通道）工程监测方案 第 8 页 共 37 页 基坑内部水平 支撑内力观测 设计容许值的 0.8 倍 4.74.7 监测前期准备工作监测前期准备工作 4.7.1收集资料 监测任务确定后，收集各工点的监测设计图纸、勘察报告、工程设计图纸及 最新设计变更资料、土建施工方案及各工点设计、施工负责单位具体联系方式等 基本资料，此外还要尽可能多的收集沿线需要监测的重要建(构)筑物的详细设计 资料，包括地基、基础类型、基础埋深，并做现场调查核实。 4.7.2现场踏勘 在对与监测相关的所有资料进行了熟悉理解后，去各工点现场踏勘。了解施 工现场条件、环境，交通状况，根据现场条件研究监测项目测点埋设位置与量

12、测 方法，为编写具体的监测方案做好准备。对一些难以实施监测工作的现场情况， 应与设计、施工方进行协调，必要时还应向业主进行汇报，创造适合于监测的环 境。 5 5监测方法监测方法 本项目各种监测项目的监测要及时到位，及时进行监测点布设、初值的采集 和监测工作的正常开展。 5.15.1 水平位移水平位移监测监测 本项目水平位移监测只包括围护结构顶水平位移监测。 测定水平位移的方法很多，常用的有：基准线法、测小角法、激光准直法、 引张线法等。本项目明挖基坑的围护结构土顶水平位移拟采用多方法相结合进行 观测。 水平位移初值的测量，待维护结构顶部完成硬化满足布点条件后，及时布设 测点，测点并稳定后立即进

13、行初值的采集，取 2 次测量结果的平均值作为初始值。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 9 页 共 37 页 5.1.1基准点的设计要求 为满足水平位移监测的精度要求，对于基准点的埋设应遵循下列原则： 1、基准点必须稳固，便于保存； 2、通视良好，便于观测及定期检验； 3、宜采用强制归心观测墩。 顾及基坑周边实际状况，在基坑四边延长线上，稳定的位置可埋设多个观测 墩。强制归心观测墩为混凝土现场浇灌，墩的顶部安装强制对中装置，其目的是 仪器严格对中，我们采用插入式强制对中的装置，见下图。 图图 1 1 观测墩观测墩 5.1.2监测点觇牌的设计 测小角法的主要

14、误差来源是照准误差，觇牌的设计应具有以下特点： 1）反差大：觇牌以白色作底色，以红色或黑色作图案，能获得理想的反差效 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 10 页 共 37 页 果； 2）没有相位差：采用平面觇牌可以消除相位差； 3）图案严格对称； 4）便于安置：所设计的觇牌能随意安置，当觇牌有一定倾斜时仍能保证精确 照准。 本工程的觇牌采用直径 10cm、厚度 2.5mm 的不锈钢板，以白色作底色，以红 色作图案。觇牌设计、制作完毕后，将其水平焊接在基坑的支护桩上或坡顶,见下 图。 图图 2 2 觇牌觇牌 5.1.3小角法观测 如下图，测小角法是利用精密全

15、站仪精确地测出基准线与测站点（j1）到监 测点（a）视线之间的微小角度（） ，读数取值精确至 0.2 秒,首次观测 4 个测回， 取平均值，经检查无误后，计算偏离值： l=(/)*s 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 11 页 共 37 页 式中，s测站（j1）到监测点（a）的距离 观测的小角 图图 3 3 小角法观测示意图小角法观测示意图 5.1.4精度估计 由于观测中采用强制归心观测墩，以及小角度观测只需利用测微器测定，所 以主要误差来源是照准觇牌时的照准误差。 1、对于距离 s 的精度要求： 将 l =(/)*s 全微分， 取中误差得：m2l =(

16、m 2 /2) s2+( ms2/2) 2 （1-2）式 相对于测小角(),量测具有足够精度的边长 s 是较容易的, 因此，取(m /) s =3(ms /)， 代入（1-2）式 整理后，得：ms=（ml）/（3.16） （1-3）式 由（1-1）式，得：=（l）/s ， 代入（1-3）式 整理后，得：ms= mls/（3.16l） 写成相对中误差形式： ms/s= ml/（3.16l） 因此，要求 ml=0.5 毫米，而设偏离值 l=40 毫米，则，ms/s=1/250，当 l=100 毫米时，边长相对中误差仅要求 ms/s=1/1000。 以 1/2000 的精度测量边长就完全满足精度要求

17、，所以在测小角法时，边长需 测量一次即可，在以后的各期观测中，此值可认为不变。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 12 页 共 37 页 2、观测小角（）的精度要求： 由（1-2）式略去右边第二项，得：ml =( m /)s （1-4）式 由于测小角度的主要误差来源为照准误差，当小角度观测采用测回法时，一 测回所测小角误差，由误差传播定律可知：m=mv， （1-5）式 式中 mv 为照准误差 将（1-5）式代入（1-4）式， 得：ml =(1/)smv 因此可知，测小角法观测精度取决于照准误差 mv，取眼睛的视力临界角为 60 秒，则：mv=60（秒）/v

18、，v 为望远镜的放大倍数。本项目采用 wild t3 精密经纬 仪测小角,其望远镜的放大倍数为:40,当测站（j1）到监测点（a）的距离 s=120m 时,测小角度对偏离值影响为: 0.87mm, 3、由水平角观测的误差分析知：一般情况下，观测误差包括了仪器误差、测 站对中误差、目标对中误差、角度观测误差、外界影响等，根据上述估算，能满 足委托方提出基坑边坡上的监测点相对于控制线的一次偏离值的测定精度为 1.0mm 的要求。即可满足 jgj 8-2007建筑变形测量规范表 3.0.4 中的一级 位移观测。水平位移观测等级如下表所示： 表表 4 4 水平位移观测等级水平位移观测等级 位移观测 变

19、形测量级 别 监测点坐标中 误差 主要使用范围 一级 1.0 地基基础设计为甲级的建筑的变形测量； 重要的古建筑和特大型市政桥梁等变形测量 等。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 13 页 共 37 页 二级 3.0 地基基础设计为甲、已级的建筑的变形 测量；场地滑坡测量；重要管线的变形测量； 地下工程施工测量及运营中变形测量；大型 市政桥梁变形测量等。 三级 10.0 地基基础设计为已、丙级的建筑变形测 量；地表、道路及一般管线的变形测量；中 小市政桥梁变形测量等。 5.1.5基准点检查 为了保证观测成果的准确性，在每期观测前，应对基准点（观测墩）进行检

20、 查，检查各基准点间的水平角、水平距离，发现问题时，应及时处理。 5.25.2 垂直沉降监测垂直沉降监测 垂直沉降监测包括围护结构顶垂直沉降监测、围护结构周边地表垂直沉降监 测、隧道上方地表垂直沉降监测、管线垂直沉降监测。 垂直沉降初值的采集，测点布设完成 2 天后，进行 2 次初值的测量，取测量 结果的平均值作为初始值。 5.2.1监测点布设 监测点应埋设在变形体上能反映变形特征的位置上，并便于工作基点或邻近 的基准点对其进行观测，地表沉降监测点的埋设可采用标准方法。 围护结构顶监测点布设宜与围护结构顶水平位移监测点共用，不能共用的或 无法布置的，在围护结构顶的对应位置周边布置地表或道路监测

21、点代替。 地表、道路监测点设置的标准方法如下图所示： 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 14 页 共 37 页 图图 4 4 沉降监测点设置标准方法沉降监测点设置标准方法 在下列各类地段应采用标准方法进行沉降监测点埋设： 1）由设计确定的重要施工地段； 2）由地表预先探测到地中存在空洞的施工地段； 3）施工中地表发生塌陷并经修补过的地段； 4）地面交通和环境条件允许采用标准方法设点的道路地段。 即所设监测点应穿透道路表面结构层，将其埋设在较坚实的原土层上（通常 深度不小于 1m） ，同时应设置保护套管及盖板。 5.2.2外业观测方式 利用 0.5 毫米级精

22、密水准仪，通过几何水准的方法进行观测，按国家二等水 准测量的精度要求及方法实测，通过沉降监测得出建筑物基础上各监测点的差异 沉降量。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 15 页 共 37 页 1）监测路线应采用单程路线往返观测（首次观测应增加一倍观测次数，即两 次往返观测） 。同一区段的往返测，应使用同一类型的仪器和转点，沿同一路线进 行。 2）在每一区段内，先连续进行所有测段的往测（或返测） ，随后再连续进行 该区段的返测（或往测） 。若区段较长，也可将区段分成若干分段，在分段内连续 进行所有测段的往返观测。 3）同一测段的往测（或返测）与返测（或往测）

23、应分别在上午与下午进行。 在日间气温变化不大的阴天和观测条件较好时，若干路线的往返可同在上午与下 午进行，但这种路线的总站数不应超过区段总站数的 30%。 5.2.3观测的时间和气象条件 监测应在标尺分划成像清晰而稳定时进行，下列情况，不宜观测： 1）日出后与日落前 30min 内； 2）太阳中天前后各约 2h 内（可根据季节、气象情况，适当增减，最短间歇 时间不小于 2h） ； 3）标尺分划的影像跳动剧烈时； 4）气温突变时； 5）风力过大而使标尺与仪器不稳定时。 5.2.4测站设置 1）根据监测路线土质选用尺桩（尺桩质量不轻于 1.5kg，长度不短于 0.2m） 或尺垫（尺垫质量不小于 5

24、 kg）作为转点，特殊地段可采用大帽钉作为转点。 2）测站视线长度、前后视距差、视线高度、数字水准仪重复次数按下表所示： 仪器视线长度前后视距差视距差累积视线高度数字水准 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 16 页 共 37 页 类别光学数字光学数字光学数字光学数字 仪重复测 量次数 dsz1 ds1 50 3 且 50 1. 0 1. 5 3. 0 6. 0 0. 3 0.5 5 且 2.8 2 次 （单位：m） 3） 、测站观测限差见下表 上下丝读数平均值 与中丝读数差 0.5cm 刻划 标尺 1cm 刻划标 尺 基辅分划 读数差 基辅分划所 测高差之

25、差 检测间歇点 高差之差 1.53.00.40.61.0 （单位：mm） 5.2.5监测数据平差计算 为减少人为因素，沉降监测的外业成果，应优先采用电子记录方式。记录的 主要内容有：a)、记录项目：每测段的始、末、工作间歇的前后及观测中气候变 化时，应记录观测日期、时间、大气温度、天气、成像、观测路线土质、风力、 风向等。b)、观测记录的整理和检查观测结束后，应及时整理和检查外业手簿， 统计闭合差。检查手簿中所有计算是否正确、观测成果是否满足各项限差要求， 方可进行平差计算。 监测数据平差计算，应符合下列规定： 1）应利用稳定的基准点作为起算点； 2）应使用严密的平差方法和可靠的软件系统； 3

26、）应保证平差计算所使用的观测数据、起算数据准确无误； 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 17 页 共 37 页 4）应剔除含有粗差的观测数据； 5）平差计算除得出变形参数值外，还应评定这些变形参数的精度。 利用测量平差软件对监测数据进行处理，解算出各监测点的高程值。各项精 度指标满足规范及设计要求后，绘编各种图形、报表及资料。 5.2.6观测中应注意事项 1）观测前 30min，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致； 设站时，应用测伞遮蔽阳光；使用数字水准仪前，还应进行预热，预热不小于 20 次单次测量。 2）在连续各测站上安置水准仪三脚架时，

27、应使其中两脚与水准路线平行，而 第三脚轮换置于路线方向的左、右侧。 3）除路线转弯处外，每一测站上仪器与前后标尺的三个位置，应接近一条直 线。 4）转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向，均应为旋进。 5）每一测段的往测与返测，其测站数均应为偶数，由往测转向返测时，两标 尺应互换位置，并应重新整置仪器。 6）在高差较大时，应选用长度稳定、标尺名义米长偏差和分划偶然误差较小 的水准标尺作业。 5.2.7沉降监测注意事项 （1）监测时仪器应避免安置在空压机、搅拌机、卷扬机等振动影响范围之内， 塔吊和露天电梯附近亦不宜设站； （2）监测应在水准尺成像清晰时进行，应避免视线穿过玻璃、烟雾和热源上

28、 空； （3）前后视观测最好使用同一根水准尺，前后视距应尽可能相等，视距一般 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 18 页 共 37 页 不应超过 50m，前视各点观测完毕后，回测后视点，最后应闭合于水准点上。 5.35.3 建（构）筑物倾斜监测建（构）筑物倾斜监测 建(构)筑物倾斜监测监测可采用倾斜位移测量法，倾斜位移测量法又分为直 接测定倾斜法和通过建筑基础沉降计算倾斜的方法。当被测对象为高嵩建筑时采 用直接测定倾斜法，当被测对象为大面积建筑物时，采用建筑基础沉降计算倾斜 的方法，当有重要建筑物需要连续进行倾斜观测时，可考虑采用倾斜仪进行。 5.3.1

29、差异沉降量推算法 如图所示，先用精密水准测量测定基础两端点的差异沉降量 h，再按宽度 d 和高度 h，推算上部的倾斜值。设顶部倾斜位移量为 ，斜度为 i，则 i= h =h h d h i d h 图图 5 5 差异沉降量推算法示意图差异沉降量推算法示意图 5.3.2 直接测定建（构）筑物的倾斜 直接测定建(构)筑物的倾斜主要采用经纬仪投点法，作业方法说明如下： 经纬仪投点法采用测角精度 1经纬仪，在两个基本垂直的方向上进行投点作 业。分别测出两个方向上的偏移量，然后用矢量相加的方法即可得到整个建筑物 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 19 页 共 37

30、页 的偏移值。 如图所示，abcd 为一建(构)筑物底部，abcd为其顶部，为了观测 aa的倾斜，在 a处设置明显标志，并测定其高度 h，分别在 ba、da 的延长线 上距 a 点 1.5h2h 的地方设置测站 m、n。同时在测站 m、n 安置经纬仪，用正倒 镜取中法将 a投影到地面得 a” ，量取倾斜量 k，并在两个互为垂直的方向上分别 量取 x，y。于是倾斜方向 arctg y x i= k h i x y m n a y x k h a bc d a bc d 图图 6 6 投点法示意图投点法示意图 投影前应检校仪器，尤其是照准部水准管的检验与校正。投影时经纬仪要在 固定的测站上仔细对中

31、，并严格整平，对中整平之后，应检查竖轴的垂直情况。 方法是：旋转照准部，使长水准管与任意两个脚螺旋的连线平行，此时水准气泡 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 20 页 共 37 页 应精确居中，然后将照准部旋转 180 度，此时的水准气泡偏移量不得大于 0.5 格。 5.45.4 深层水平位移监测深层水平位移监测 深层水平位移监测包括维护桩深层水平位移监测、维护结构土体水平位移监 测。由于本项目施工特点，本项目采用维护结构土体水平位移监测。 维护结构土体水平位移监测孔的布置使用钻机在基坑周边对应维护结构桩顶 变形监测点位置进行钻孔，钻孔距离尽量靠近维护结构

32、边坡，最大距离不超过 2m，成孔后在孔中安放测斜管，安放的测斜管要注意方向，保证监测数据能真实 的反应边坡变化情况。安放的测斜管与孔壁应回填密实，测斜管安装完成 7 日后 待测斜管稳定后进行首次观测，测定维护结构土体变形监测，本项目主要采用测 斜仪观测方法进行观测。 深层水平位移初值的采集，待测斜管布设完成后一周，测点稳定后立即进行 初值的采集，进行正反测，取 23 次测量结果的平均值作为初始值。 5.4.1深层水平位移监测监测的设计要求 监测孔的位置选择应具有代表性，对结构土体变形的精准监测有利，测点竖 向间距 1.0m。深层水平位移监测断面与维护结构顶水平位移宜处于同一断面。监 测管总深度

33、应与围护桩深度一致，当为维护结构土体水平位移监测孔时，测斜管 的深度不宜小于基坑深度的 1.5 倍。监测孔位置应适宜保护，减小人为或机械损 毁可能；监测孔保护措施得当，不为地下水、雨、雪、人工堆土等掩埋，且便于 观测及定期校验。 5.4.2深层水平位移监测仪器设备 本次工程变形监测利用 rqbf-689a 数字显示测斜仪，属于伺服加速度式测斜 仪。 仪器性能指标如下表： 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 21 页 共 37 页 表表 5 5 仪器性能表仪器性能表 仪器名称精度指标精度要求备注 rqbf-689a 测斜 仪 测试精度 0.02mm/0.5m

34、标度因数2.5 士 0.01vg 导轮间距 50cm 传感器灵敏度0.02mm8” 测斜探头 测头尺寸 32mm x 660mm 5.4.3测斜管安装 根据基础设计要求及周边实际状况布置维护结构变形观测孔，测斜管应选用 直径为 65mm 的 pvc 高强度管材，测斜管的模量既要与桩（墙）体模量接近，又不 致因压力而压偏测斜管，导槽须具高成型精度。在监测点上埋设测斜管之前，应 按设计埋设深度配好所需导管，在空旷场地上用接头套管将测斜管连接起来，安 装时套管导槽对准测斜管导槽，将测斜管上的凸槽和测斜管接头套管上的凹槽相 吻合，使之保持在一直线上，沿凹凸槽轻轻推移直至两端的测斜管完全接触，用 黏合剂

35、封堵套管与测斜管的全部缝隙并用自攻螺钉固定并防水宽胶带密封。测斜 管连接部分要用同材质套管，管底端应装底盖，每个接头及底盖处应用 pvc 材质 专用黏合剂，防水宽胶带密封。 如果是测定维护结构土体水平位移，则将测斜管方向调整好后把连接好的测 斜管放入钻孔中，保证测斜管的十字槽方向与基坑方向垂直，安放的测斜管与孔 壁应回填密实，并做好孔口的保护。土体监测测斜管人安装如下图所示。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 22 页 共 37 页 基坑边线 测斜管 测斜管保护槽 护坡桩 图图 7 7 测斜管埋设位置示意图测斜管埋设位置示意图 如果是测定桩体水平位移，则将

36、测斜管方向调整好后把连接好的测斜管放入 钢筋笼中，这时要注意抬测斜管时，多派人手托住接头处，防止管弯曲过大，然 后沿主筋方向，将测斜管放入钢筋笼中。将测斜管绑扎固定在桩（墙）钢筋笼上， 注意不要让测斜管产生扭转，管底与钢筋笼底部持平或略低于钢筋底部，同时为 防止钢筋笼吊起时测斜管方向发生变化，选用规格适宜的镀锌铁丝沿管身每 1.0m 绑扎 1 次。测斜管随钢筋笼一起下到孔槽内，应使十字形槽口对准观测的位移方 向，并将其浇筑在混凝土中，为防止测斜管在浇筑混凝土时浮起，浇筑之前应封 好管底底盖并在测斜管内注满清水，该方法同时能防止水泥浆渗入管内。 下钢筋笼时,务必让测斜管位于桩直径延长线与临空面垂

37、直的最远端或最近端 （即测斜管两对导槽连线分别与围护桩的轴线垂直和平行）,一般为监测人员安全 考虑,通常放在最远端，如下图所示。 导槽 围护桩 围护桩中心线 基坑边线 围护桩中心线 图图 8 8 测斜管埋设位置示意图测斜管埋设位置示意图 施工单位负责安装、埋设，保证测斜管的安装、埋设工艺与质量满足正常监 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 23 页 共 37 页 测要求，埋好管后需停留一段时间，使导管与桩体或墙体固连为一整体，剔凿布 设测点桩号的桩头部位时和进行帽梁施工作业时，应注意避让测管，同时应及时 通知监测人员。监测人员须留守，避免因此对测管造成损坏。

38、然后应进行自检， 用模拟测头进行全管试滑，保证测斜管满足测斜使用要求。 图图 9 9 测斜管现场实景图测斜管现场实景图 监理单位应负责测斜管安装、埋设过程中的监督检查和测点验收工作。对测 斜管的安装及埋设的质量做出评价，对于安装、埋设不合格的，应及时提出并要 求施工单位整改。 监测单位在读取测点初值前或在监测开始后根据监测数据结果和测头实际下 放深度，对测斜管埋设的质量做出评价，对监测结果有影响的，应及时提出，并 要求施工单位纠正。 5.4.4深层水平位移监测方法 测斜仪观测方法是利用精密测斜仪精确地测出结构土体变形的倾斜量。 测斜 仪采用能在测斜管中连续进行多点测量的滑动式仪器，主要工作部件

39、由测斜管、 探头和数据采集系统组成，探头采用伺服加速度计为敏感元件，它是一个力平衡 式的伺服系统，当传感器探头相对于地球重心方向产生倾角 时，由于重力作用， 传感器中敏感元件相对于铅锤方向摆动一个角度，通过高灵敏的换能器将此角度 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 24 页 共 37 页 转换成信号，经过分析处理，直接在液晶屏上显示被监测点的水平位移量 xi 值。 数据采集分析系统与探头配套；电缆应有距离标记（或使用导轮测距） ，使用时在 探头重力作用下不应有伸长现象。 进行孔斜测量时，测斜探头上滑轮顺测斜管导槽而下逐点测试，沿带有四个 正交凹槽的测斜管滑行

40、，由管底开始向上提升测头至待测位置测读一次，测完后， 将测头旋转 180 度再测一次，确认两次观测位置（深度）一致，合起来作为一测 回。每周期观测可测一至两测回，每个测斜导管的初测值，应测三个测回，观测 成果均取中数值。 观测成果均取中数值，通过实测补偿回复力的大小，实现倾斜 测量的测试工作，每次测试值与初次测量值相减后就得到各监测点的水平位移值 xi，根据 xi 的值大小，从而可精确测出水平位移量 xi。 测斜管应在测试前 5 天装设完毕，在 35 天内用测斜仪对同一测斜管作三次 重复测量，判明处于稳定状态后，以三次测量的算术平均值作为侧向位移计算的 基准值。 测斜探头放入测斜管底应等候 5

41、 分钟，以便探头适应管内水温，观测时应注 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。测斜观测时每 0.5m 标记一定要卡在相同位置，每次读数一定要等候电压值稳定才能读数，确保读数 准确性。 5.4.5深层水平位移监测数据整理 测斜管随土体变形时，测斜管的水平位移即为土体偏移位移量，围护桩桩体 变形观测的基准点一般设在测斜管的底部。放入测斜管内的测斜探头测出的各个 不同分段点上测斜管的倾角变化 ，而该段测管相应的位移增量 xi 为： ii x =lsin xi：该段测管相应的位移增量 li：各段监测点之间的长度 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第

42、25 页 共 37 页 ：分段点上测斜管的倾角变化 由于已选定孔底为位移基准点，且基准点位置不变，所以孔内任何处的水平 位移增量 s 就是各分段位移增量的总和： n i i=1 s=lsin 图图 10 10 维护结构变形测试原理示意图维护结构变形测试原理示意图 测斜管可以用于单向位移测量，也可进行双向测量，对于测斜管在安装时出 现方向不精确时应测双向位移，由两个方向的测量值求出其矢量和，计算获得位 移的最大值和方向。 经过对桩体水平位移数据的分析，可以获得桩体随施工进度的变化而发生的 桩体位移量变化曲线，见下图。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 26

43、页 共 37 页 图图 11 11 维护结构土体位移量变化曲线维护结构土体位移量变化曲线 5.4.6测量精度分析 孔斜测量精度除了测量设备本身的系统误差及计算误差外，主要由测斜管在 桩（墙）体内的自身变形造成，由于设备本身的系统误差与计算误差相当于本次 测量的尺度非常微小，所以在可以忽略不计，后者才是主要误差源。由于测斜管 在自身自重下会产生弯曲，这种弯曲造成的水平位移也被附加到桩（墙）体的水 平偏移中，所以我们在测试时要注意对该情形所造成的误差进行人工的剔除。 对于在监测过程中的相同监测点，施工单位应与第三方监测单位的监测点的 深度要一致，并且保证做到同点同号，防止数据混乱，有利于监测数据的

44、对比与 风险控制。 5.4.7提交资料 结构桩（墙）体变形监测单项工作完成后，应及时提交监测报告。 检测报告主要包括： （1）维护结构土体变形技术说明； （2）维护结构土体变形监测点数据及图形成果表； 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 27 页 共 37 页 （3）监测位置示意图。 5.55.5 支撑轴力检测支撑轴力检测 基坑的支撑轴力采用轴力计采用表面应变计及振弦式频率读数仪对其进行测 量。 5.5.1支撑轴力测量仪器设备 轴力计采用表面应变计，振弦式频率读数仪对轴力计进行读数。支撑轴力量 测时，同一批支撑尽量在相同的时间或温度下量测，每次读数均应记录温

45、度测量 结果。量测后根据率定曲线，将频率读数换算成应力值，对于钢筋应力计还可根 据理论模型再换算成支撑轴力。计算公式如下： n=k（f2-f02） n-某一施工阶段时压力（kn） f0-初始频率值 （hz） f-某一施工阶段测量频率值（hz） k-轴力计受压时的灵敏度系数（kn/ hz2） 轴力计使用之前必须进行率定。在万能试验机上进行率定试验，根据试验结 果绘制率定曲线，根据初频和率定曲线得到传感器系数。 表面应变计均匀固定在钢支撑的四周，组成一个断面，每个断面 3-4 个应变 计。 图图 12 12 振弦式表面应变计振弦式表面应变计 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工

46、程监测方案 第 28 页 共 37 页 支撑轴力测量采用 jtm-v1500 振弦式反力计（又称轴力计)进行现场监测，使 用 jtm-v10a 型读数仪进行测读，该仪器由常州金土木工程仪器有限公司生产，适 应于国内外各种振弦式传感器的数据测读，并可同时测读温度。它是一款多功能 高智能型的仪器，通过设置它能直接显示出所测到的物理量，连接通讯电缆它可 把采集到的实时数据或历史数据上传到计算机，以便对数据进一步进行处理，还 可进行自动化的数据采集。性能指标如下： 仪器名称性能指标精度要求备注 分辨力%fs 0.08%fsjtm-v1500 型 振弦式反力 计 工作温度-2560 测频范围500600

47、0 hz 测频精度 0.01 hz jtm-v10a 型 读数仪 测温范围-30+110 5.5.2支撑轴力测量方法 支撑轴力测量采用振弦式反力计（以下称轴力计)进行测量，用振弦式频率读 数仪对轴力计进行测量读数。 轴力计进行安装时，将安装架圆形钢筒上没有开槽的一端与支撑的活络头上 的钢板电焊焊接牢固，电焊时必须与钢支撑中心轴线与安装中心点对齐。待冷却 后，把轴力计推入焊好的安装架圆形钢筒内并用圆形钢筒上的 4 个 m10 螺丝把轴 力计牢固地固定在安装架内，使支撑吊装时，不会把轴力计滑落下来即可。 测量一下轴力计的初频，是否与出厂时的初频相符合（20hz） ，然后把轴 力计的电缆妥善地绑在安

48、装架的两翅膀内侧，使钢支撑在吊装过程中不会损伤电 缆为标准。 钢支撑吊装到位后，即安装架的另一端（空缺的那一端）与围护墙体上的钢 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 29 页 共 37 页 板对上，轴力计与墙体钢板间再增加一块钢板 250mm250mm25mm，防止钢支撑 受力后轴力计陷入墙体内，造成测值不准等情况发生。 在施加钢支撑预应力前，把轴力计的电缆引至方便正常测量时为止，并进行 轴力计的初始频率的测量，并进行数据记录。 当施加钢支撑预应力达设计标准后开始正常测量。 图图 13 13 支撑轴力计量测示意图支撑轴力计量测示意图 5.5.3支撑轴力的数据

49、整理 支撑轴力量测时，同一批支撑尽量在相同的时间或温度下量测，每次读数均 应记录温度测量结果。变量的确定：一般情况下，本次支撑轴力测量与上次同点 号的支撑轴力的变化量，与同点号初始支撑轴力值之差为本次变化量。并填写成 果汇总表及绘制支撑轴力变化曲线图。 振弦式轴力的计算： p:被测支撑荷载值(kn)； k：仪器标定系数（kn/hz2） ； f2：测力计四弦实时测量频率平方的平均值相对于基准平方值的平均值的变 化量（hz2） ； bk：测力计的温度修正系数（kn/） ； t：测力计的温度实时测量值相对于基准值的变化量（） ； 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第

50、 30 页 共 37 页 f2：（f12+f22+f32）/3 频率模数 f = f 210-3 我方本次工程量测仪器设备在使用之前均到计量部门进行过标定（或已由厂 方提供满足量测要求的产品合格证书） 。 5.5.4提交资料 支撑轴力单项工作完成后，应及时提交量测报告。 检测报告主要包括： 1）支撑轴力技术说明； 2）支撑轴力量监测点数据及图形成果表； 3）量测位置示意图。 5.65.6 地下水位地下水位 地下水位初值的采集，观测孔满足观测条件后立即进行 23 次初值的测量， 取测量结果的平均值作为初始值。 5.6.1地下水位监测的设计要求 监测点的位置选择应具有代表性，对基坑结构变形的精准监

51、测有利。监测孔 位置应适宜保护，减小人为或机械损毁可能；监测孔保护措施得当，不为地下水、 雨、雪、人工堆土等掩埋，且便于观测及定期校验。 5.6.2地下水位监测仪器设备 本项目测试仪器采用电测水位仪，仪器由探头、电缆盘和接收仪组成。仪器 的探头沿水位管下放，当磁到水时，上部的接收仪会发生蜂响，通过信号线的尺 寸刻度可直接测得地下水位距管口的距离。管口高程用精密水准仪定期与基准水 准点联测。电测水位仪读数精度为1mm。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 31 页 共 37 页 5.6.3地下水位监测方法 水位管的管口要高出地表并做好防护墩台，加盖保护，以防雨

52、水、地表水和 杂物进入管内。水位管处应有醒目标志，避免施工损坏。 水位管埋设后每隔 1 天测试一次水位面，观测水位面是否稳定。当连续几天 测试数据稳定后，可进行初始水位高程的测量。 在监测了一段时间后。应对水位孔逐个进行抽水或灌水试验，看其恢复至原 来水位所需的时间，以判断其工作的可靠性。 水位管要注意做好保护措施，防止施工破坏。 水位监测除水位观测外，还应结合降水效果监测，即对出水量和真空度进行监 测。 5.6.4地下水位监测数据整理 先用水位计测出水位管内水面距管口的距离，然后用水准测量的方法测出水 位管管口绝对高程，最后通过计算得到水位管内水面的绝对高程。每次测量可以 得到地下水位标高数

53、值。并汇总成地下水位变化曲线。 5.6.5提交资料 地下水位监测单项工作完成后，应及时提交监测报告。 量测报告主要包括： 1）地下水位监测技术说明； 2）地下水位监测点数据及图形成果表； 3）地下水位监测测位置示意图。 6 6监测的辅助手段监测的辅助手段 基坑监测项目均是非实时性监测项目，所以相比之下巡视目测也有一些仪器 量测尚不具备的优点。 1)直观、快捷 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 32 页 共 37 页 基坑开挖容易发生的工程事故多为，土体滑坡，支撑体系变形，周围建筑物 沉陷、裂缝等。很多工程事故的产生都是在监测正常进行下发生的，监测点的数 量

54、有限，都分布于常见的重要位置，有时仅从监测数据上并不能预测到基坑的个 别部位。通过经常的目测往往能更及时的发现事故的前兆，特别是对爆雨天气后 基坑周围土体的一些细微变化，土体的局部的沉陷，地面与建筑的裂缝等的发现。 2)定性准确 仪器的监测均是定量的数据，我们从数据上发现的往往是量变的过程，而一 些规范和工程经验的警戒限值都是大家长期沿用下来的安全底限，它是一个具体 的量值。而直接导致工程事故或其前兆现象发生的量值具有很大的范围，有时会 远远高于常规警戒值，有时甚至会低于常规警戒值。而目测测有可能及时发现质 变的前兆，对现象做出定性结论。 3）巡视目测实施方法 每次现场量测之前，大量或长时间降

55、雨时，均进行目测，对监测点未布置到 的部位也要查看，例如未设监测点的基坑支撑等。目测具体内容有： a 肉眼观察施工基坑支护结构外观，查看其壁上是否产生裂缝、流沙或其它变 形。 b 观察支撑体系及其端头附近的支护结构，是否有变形，是否有裂缝等破坏现 象。 c 查看基坑周围土体及建筑，看地面是否有沉陷、裂缝、滑移、隆起等现象， 建筑物是否有裂缝。特别是在大量降雨时，应及时多次的进行观察。 观察到的异常现象中，严重的应立即向有关方通报，可疑的应结合现场监测 数据分析，分析结果写进日报或周报。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 33 页 共 37 页 7 7监测技

56、术管理措施和质量控制措施监测技术管理措施和质量控制措施 7.17.1 技术管理措施技术管理措施 7.1.1技术管理机构 施工监测工作责任重大，不仅要及时评估工程施工对工程本身和周边环境安 全及正常使用的影响程度，还要通过监测数据引导土建承包商采取正确的施工方 法和相应的保护措施来保证施工的安全，并为可能发生的法律纠纷向业主提供证 据。 要顺利完成施工监测的任务，首先我们将建立一个完善的、系统的技术管理 机构。该机构不同于整个项目部的组织机构，它侧重于技术方面的管理，实行专 事专管制。涉及监测工作的每个环节都任命一个专项负责人，各环节的技术工作 由该环节负责人统筹安排。所有负责人再由项目部技术负

57、责人统一领导，组成以 技术负责人为核心的技术管理机构(见下图)。各环节负责人在完成自己负责的事 务之后向下一环节的负责人做好技术交接工作。遇到技术难题，由技术负责人召 集各负责人开会共同研究解决。 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 34 页 共 37 页 图图 14 14 技术管理机构图技术管理机构图 7.1.2规章制度 任命了监测每个环节的负责人之后，由各个负责人根据本环节的工作特点制 定适合的规章制度，交由技术负责人审批通过后，试行半个月后正式执行。每个 工作人员都必须遵守各自的工作规章制度，保证所有工作能有条不紊的顺利开展。 各负责人在制定本环节的规

58、章制度时，须以以下内容作为中心： 前期准备：资料收集齐全，并要保管好所有资料，重要文件复印后及时交至 档案资料室存档。 现场量测：仪器工作正常，现场量测技术过关，注意施工安全。 数据处理：数据导入准确，软件更新及时，理论基础全面。 信息反馈：系统方便快捷，反馈及时到位。 报告编制工作负 责人 资料归档工作负 责人 前期准备工作负 责人 现场量测工作负 责人 数据处理工作负 责人 信息反馈工作负 责人 技术负责人 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 35 页 共 37 页 报告编制：论述全面，技术支持合理恰当，结论明确，签字齐全。 资料归档：保证所有资料能快速

59、查阅，资料控制、保护措施全面。 7.1.3岗位职责 监测工作涉及诸多环节，每个环节的工作人员也有分工。在各环节负责人制 定了本环节的工作规章制度之后，还需明确每个岗位工作人员的职责。这样，使 得每个人都能很明确地知道自己的职责，并很好地履行自己的职责，不至于在工 作过程中出现工作盲区而影响正常工作。 根据本工程的性质和特点，初步设定的岗位主要有：资料收集员、设备管理 员、监测组长、测量员、记录员、工程审核人、质量负责人、安全负责人、安全 员、档案管理员等。 7.27.2 工作内容及管理办法工作内容及管理办法 7.2.1施工前期的工作准备 （1）收集资料 a 工作内容 收集工程范围内的地质、水文

60、条件和设计资料，详细调查各线路临近的建(构)筑 物和市政基础设施的种类、规模、修建年代、结构型式、材质、质量状况、安全 状况以及与工程基坑的位置关系。 收集基坑结构设计和施工方案，熟悉所要监测工点结构型式、开挖时间、支 护顺序与工程进展等情况。在对工点所有资料进行初步研究后，确定现场踏勘的 内容和重点。 在各个工点取得相应监测项目的初始值之后，每次进行现场量测之前还应检 查土建方所测得相关数据，以确认土建方进行了施工监测。 b 管理办法 东北热电中心配套热网北线（东坝中路-首都机场第二通道）工程监测方案 第 36 页 共 37 页 技术负责人在接收到监测任务后，通知前期准备工作负责人准备资料(