深基坑监控量测施工工艺工法

深基坑监控量测施工工艺工法

一、前言

1、工艺工法概况

地铁土建施工中监控量测作为必要的手段存在于各个施工过程中；监控量测信息化管理在施工质量及安全控制方面起这举足轻重的作用。监测项目类别有位移监测项目：围护结构桩顶水平位移及垂直位移、基坑周边土体沉降及水平位移等；应力监测项目：围护结构支撑轴力、围护桩内力等；应变监测项目：围护桩变形、土体变形、建筑物沉降倾斜及裂缝、地下管线沉降变形等。

2、工艺原理

2.1在施工中，实际施工的工作状态往往与设计预估的工作状态存在一定的差异，有时差异的程度还相当大。设计预测和预估往往只能够大致描述正常的施工条件下，围护结构与相邻环境的变形规律受力范围。由于差异的存在和不确定，必须在开挖和支护施筑期间开展严密的现场监控量测，以保证工程的顺利进行。

2.2通过监测基坑稳定和变形情况，验证围护结构、支护结构的设计效果，保证基坑稳定、支护结构稳定、地表建筑物和地下管线的安全。

2.3通过监控量测提供判断基坑、结构和周边环境基本稳定的依据。 2.4通过监控量测，了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工安全。

2.5通过量测数据的分析处理，掌握基坑和围岩稳定性的变化规律，修改或确认设计及施工参数，并为今后类似工程的建设提供经验。 二、工艺工法特点

1、时效性

普通工程测量一般没有明显的时间效应。基坑监测通常是配合开挖过程，有鲜明的时间性。测量结果是动态变化的，1d以前（甚至几小时以前）的测量结果都会失去直接的意义，因此变化快的关键时期，可能每天需进行数次。基坑监测的时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力，甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。

2、高精度

普通工程测量中误差限值通常在数毫米，而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mm/d以下，要测到这样的变形精度，普通测量方法和仪器不能胜任，因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。

3、为建筑施工和使用提供安全信息，优化设计，指导施工

将量测的数据整理分析得到的信息及时反馈到设计和施工中，以达到进一步优化设计和施工方案，安全、经济、快速施工的目的对施工作业人员的人生财产安全负责，使城市地铁施工在取得良好的经济效益的同时，有良好的社会影响和社会效应。 三、适用范围

本工艺工法适用于明挖深基坑施工中的监控量测。 四、主要引用标准

1、《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490） 2、《建筑变形测量规范》（JGJ8）

3、《地铁及地下工程建设风险管理指南》（中国建筑出版社，2007） 4、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497） 5、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299） 五、监测项目及监测方法

1、监测项目

为确保施工期间的结构及建筑物的稳定和安全，结合该地形地质条件、支护类型、施工方法等特点，确定监测项目。

监测项目见下表1，根据项目的实际情况选择必测项目和选测项目。

表1 监测项目汇总表

监测仪监测精类别 监测项目 器和工度 具 全过程，1基坑及其目测、 周围环境 拍照 一个断面 优化开挖支撑参数 况异常时,加强监测频率 基坑周边点±地表沉降 水准仪 1.0mm 排距3-8m 桩顶水平全站仪 ±位移 水准仪 1.0mm 垂直位移 0.15﹪应测支撑轴力 轴力计 F.s 项目 水位±地下水位 管、水5.0mm 位计 测围护桩变管、测形 斜仪 支撑立柱水准仪 沉降 建筑物沉水准仪±降、倾斜、裂缝仪 1.0mm 裂缝 物 化情况 注1 保护的建筑地面建筑及构筑物变1.0mm ±10mm 立柱端部 中间桩柱变化情况 /0.5m 斜0.02mm27.5mm 钻孔桩内 围护结构变化情况 1~7天，1监测基坑开挖引起的次/1天； 7~15天，1监测基坑开挖引起的完成后： 基坑周边 保临近构筑物的安全 频率。 基坑开挖监测水位变化情况确常时，加强监测天；出现情况异设计值 中部 况 H>15m，2次/10mm 部 围护结构变化情况 27.5mm 钻孔桩上端监测基坑开挖引起的27.5mm 间距-10m 况确保施工安全 开挖引起地表变形情注：H为基坑开挖深度基坑开挖期间：H≦5m，次/3天； 5m地下管线水准仪 沉降 围护桩内应力计 力 ±注2 1.0mm 钻孔桩后和0.15﹪设计值 F.s 桩前 ±嵌固段钻孔管线接头 监测基坑开挖引起的地下管线变化情况 了解侧向压力对支护30天以后，1次/周；基本稳定后，1次/月；出现情结构的影响 况异常时，加强监测频率。 30mm 基坑周边 27.5mm 开挖引起地表变形情况确保安全 土体沉降分层沉1.0mm 选测及水平位降仪、0.02mm项目 移 测斜仪 /0.5m 全过程，1基坑底部水准仪 隆起 1.0mm ±20mm 基坑底部 表变形情况 况异常时，加强监测频率 注1：沉降控制值桩基础为10mm，、条形及其他基础为30mm;砌体结构基础局部倾斜0.002。

注2：煤气、供水等重要管线沉降控制值为10mm，其他管线为30mm。 注3：对于周边环境的监测，应按照评估报告及权属单位要求做为监测控制值的依据。

施工引起基坑底部地次/1天出现情

2、监测示意图

图1 监控量测立面图

3、监测方法

3.1地质和支护状态观察

采用目测和拍照的方式观察每次开挖时地表有无裂缝，建筑物有无开裂，支护体系有无明显变形，桩间土体有无大面积滑落，边墙及地下有无水渗出。

3.2地表沉降 （1）工作基点的布设

工作基点是每次监测工作的直接出发点，因此，工作基点的选取原则是要保证监测的便利性和稳定性，所以工作基点一般选在相对稳定的地段，至少距基坑开挖深度或隧道埋深3.0倍范围之外；浅埋式工作基点直接埋设至自然地坪以下深度不小于3m；若采用永久建筑物式工作基点，应在地铁线路两侧施工影响范围

以外已稳定的建筑上安设，并采取保护措施，确保观测数据的连续性。 （2）仪器设备 采用瑞士徕卡DNA03精密水准仪，配铟钢水准尺,读数精度0.01mm。 （3）测点埋设 如图2，在平行于车站主体西侧围护结构的方向,并分别距围护结构5米、10米、20米处,用Φ108的钻机将地面硬化层钻透，随即打入作为监测点的钢筋，使钢筋与土体结为整体，可随土体的变化而变。为了避免车辆对测点的破坏，打入的钢筋要低于路面5-10cm。 图2 地表沉降测点剖面 （4）监测方法 1）在沉降监测前1个月埋设至少3个水准点，水准点设在现场附近，组成水准控制，对水准点定期进行校核，防止其本身发生变化，以保证沉降监测结果的正确性。水准点的埋设要求外界影响小、不易扰动或震动影响、通视好、测点距离不超过100m，以保证监测精度。 2）根据监测对象性质、允许沉降值、沉降速率、仪器设备等因素综合分析，确定量测精度，沉降监测采用精密水准仪按二等水准精度要求进行监测。 3）沉降监测的技术措施： 观测前对所用的水准仪和水准尺进行校验，做好记录，在使用过程中不随意更换；首次进行观测，适当增加测回数，一般取2次的数据作为初始值。定期对水准点进行校核、测点检查和仪器校验，确保测量数据的准确性的连续性。记录每天测量的气象情况、施工进度和现场工况，以供监测数据分析时参考。确定沉

降监测控制标准值，作为监测数据分析时的对照数据，测量数据超出允许值时及时反馈信息。

4）地表沉降控制标准

根据规范要求，地表允许最大沉降值为25-35mm，位移平均（最大）速率控制值1-3mm/d。

（5）主要施工对策

1）当监测结果超出警戒值时，查明原因，加大监测频率、掌握变化情况及时采取措施（加固地层、加强支撑等）确保施工安全。

2）通过现场视察及监测相结合，当监测结果超出警戒值较大范围时，及时报告、加强监控、分析原因、会同有关单位共同制定相应对策。

3.3周边建筑物变形监测 （1）建筑物沉降监测点埋设 根据地质和车站深度等确定的施工影响范围是车站结构以外50米范围内的所有地面建筑物。在这些建筑物的四个角上采用植筋的方式，将钢筋植入建筑物的构造柱或地圈梁中。监测点必须埋设牢固，并等其稳固后方可使用。沉降观测点的埋设特别注意保证在点上垂直置尺和良好的通视条件。 图3 建筑物测点剖面 （2）建筑物沉降监测方法 水准点与前述地表沉降监测共用，有关要求同前。采用精密水准仪按二等水准的精度进行量测。 沉降监测时应注意： 观测时充分考虑施工的影响，避免在空压机、搅拌机等振动影响范围之内。

观测在水准尺成像清晰时进行，避免视线穿过玻璃、烟雾和热源上空。 前后视观测最好使用同一根准尺，前后视距尽可能相等，视距一般不超过50m，前视各点观测完后，回视后视点，最后闭合于水准点。 （3）建筑物倾斜监测 B 图4 差异沉降法原理图 建筑物倾斜监测，因影响范围内建筑物均为整体刚度较大的建筑，经综合比选认为，用差异沉降法推算建筑物倾斜的方法既能达到反映建筑物的倾斜变化情况又切实可行。其原理如图4所示。 α= h/ L α—推算的倾斜度 h—相对沉降差 L—两监测点水平距离

AB为变形前两监测点的相对位置，当建筑物发生倾斜时，B点将变化到B′点位置，由此即可按上式推

算建筑物倾斜度α和判断倾斜方向。相对沉降差h与沉降监测结果相结合。 监测点间的水平距离L用经鉴定的钢卷尺丈量两次。量距相对中误差不大于1/2000。

（4）邻近建筑物保护措施

在车站施工过程中充分考虑地面沉降问题，以减少施工中地面沉降变化过大。主要措施有：

及时按设计按要求架设钢支撑：开挖至一定深度时及时架设钢支撑加强支护，以减少围岩变形。

对井口3米范围土体进行加固，以防可能的从砂层渗水。

hALaB

施工监测反馈信息指导施工：在开挖中依据监测数据分析结果，采取各种措施控制地层变形量，如果发现周边建筑有较大的沉降或倾斜趋向，立即采用注浆加固保护措施。并在开挖中改变开挖顺序，放慢开挖速度，加强支撑等措施，加大观测频率直至建筑物变形得到控制。

制定应急措施：平常预备一定数量的备用钢支撑。当周边建筑物沉降或变形趋势剧烈，接近控制标准时，立即采用应急措施，停止开挖，加强支撑，将情况向有关部门汇报，召集有关专家和专业单位进行研究处理，采取切实可行的措施处理，直至沉降或变形得到纠正。

3.4地下管线沉降及水平位移监测 （1）点位布设

点位布设根据基坑开挖宽度和管线长度而定，但每条管线上布设观测点不少于3个，监测点是将φ8圆钢加工成三角钩后用铁条绑到管线上（或打开井盖设在管线上），绑扎要牢固，用油漆做好标记。

（2）点位埋设

在变形稳定的地段引测水准点作为基点，用油漆做好标记。 （3）量测设备

采用瑞士徕卡DNA03精密水准仪，铟瓦尺，量测精度0.01mm。 （4）监测方法

通过对监测点相对于基点位移变化测定管线位移的变化量。 3.5围护桩顶水平及垂直位移监测

监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处布置。监测点水平间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于三个。

（1）测点埋设

在冠梁顶部每20米，植入钢筋，钢筋露出冠梁砼面6～10㎝，在钢筋侧面安装小棱镜。这些测点即作水平位移量测又兼垂直位移量测。

（2）监测方法

将全站仪置于控制点上，照准棱镜中心，读取坐标，记录坐标读数。基坑开

挖前测取三次取平均值作为初始值。

（3）垂直位移监测使用精密水准仪，按二等水准测量的精度进行。但基准点应埋设在距离基坑边大于50米处，以不受基坑变形的影响，同时应保证与测点有较好的通视条件。避免因多次转站造成的测量误差。

3.6钢支撑轴力应变监测 （1）仪器设备

采用(型号603A型测读仪) （2）监测点埋设

1）监测点宜设置支撑内力较大或整个支撑系统中起控制作用的杆件上。 2）每层支撑内力监测点不应少于三个，各层支撑的监测点位置在竖向上宜保持一致。

在水平面上钢支撑测点尽量与桩顶变形测点布设在同一断面上，在垂直面上每道钢支撑上均与平面位置对应处设置测点。

3) 每个监测点截面内传感器的设置数量及布置应满足不同传感器的测试要求。

（3）监测方法

钢弦式应变计安装前，在空载状态下连接频率接收仪与钢弦式应变计，测出初始稳定的频率。

先将两端的安装钢块焊在待测钢支撑结构的表面，再将应变计用螺栓固定地钢块上。

用屏蔽线将频率接收仪与钢弦式应变计连接，调整螺栓松紧程度改变频率接收仪的频率，使之与初始频率相同。

图5 钢支撑轴力计

如果钢支撑轴力超允许控制标准值时，采取改变支撑体系的措施确保施工安全。

3.7车站基坑围护桩桩体变形监测（测斜）

桩体水平位移监测点宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位。监测点水平间距宜为20m~50m，每边监测点数目不应少于一个。用测斜仪观测水平位移时，测斜管长度不宜小于围护墙的深度。

（1）仪器设备

采用CXG-76型φ70PVC高精度测斜管和HCX-2B型滑动式测斜仪，测量精度不低于0.25mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500mm。

（2）仪器安装

把测斜管用接头连接,并伸出钻孔桩钢筋笼长度外1m，绑扎在钢筋笼朝开挖面的主筋上（加密区）。

（3）监测方法

桩身位移监测使用HCX-2B型滑动式测斜仪和读数仪配测斜管监测。在施工钻孔桩的过程中，把测斜管绑在钢筋笼上下放到桩身混凝土内，桩顶冠梁形成以后马上采集初始值，数值采集过成是根据滑动式测斜仪原理，先后在与基坑垂直的方向90度和270度每隔1米读取一组数据并累计，两组数据相减之差就是桩身的倾斜值，每两天的数值相减就得到了桩身位移值。在基坑开挖破桩头后采集各桩的初始值。

（4）控制标准

桩顶位移及桩体测斜控制值为40-50mm，变化最大速率控制值为2-3mm/d。 测斜从冠梁形成开始，到该处结构完成为止。前期土方开挖过程中，2天测一次，土方开挖完成后，监测频率改为1天一次，结构底板和侧墙完成后，根据沉降和位移监测的数据，如果都没有超出预警值，监测频率可以改为2天一次。

但是，当施工工法或环境发生变化时，应该根据实际情况调整监测频率。比如，日沉降或位移值超过控制值、基坑侧壁突发大量涌水、钢支撑变形、地面不

均匀沉降超过1mm/d等，都要增加监测频率。

3.8土体深层水平位移监测

土体深层水平位移监测点宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位。监测点水平间距宜为20m～50m，每边监测点数目不应少于一个。

用测斜仪观测水平位移时，当测斜管埋设在围护墙体内，测斜管长度不宜小于围护墙的深度。当测斜管埋设在土体中，测斜管长度不宜小于基坑开挖深度的1.5倍，并应大于围护墙的深度。以测斜管底为固定起算点时，管底应嵌入到稳定的土体中。

4、监控量测数据处理及应用 4.1监控量测频率及控制值

在信息化施工中，监测后应及时对各种数据进行整理分析与反馈，判断其稳定性，并及时反馈到设计，用来修正设计支护参数和指导施工。根据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497），监测频率及控制值的标准如表2、3。

表2 监测频率

基坑类别 施工进度 ≤5 开挖深度（m） 5-10 ＞10 一级 底板浇筑后时间（d） ≤7 7-14 14-28 ＞28 开挖深度（m） 二级 底板浇筑后时间（d） ≤5 5-10 ≤7 7-14 14-28 ＞28 基坑设计深度（m） ≤5 1次/1d -- -- 1次/1d 1次/3d 1次/5d 1次/7d 1次/2d -- 1次/2d 1次/3d 1次/7d 5-10 1次/2d 1次/1d -- 1次/1d 1次/2d 1次/3d 1次/5d 1次/2d 1次/1d 1次/2d 1次/3d 1次/5d 10-15 1次/2d 1次/1d 2次/1d 1次/2d 1次/2d 1次/2d 1次/3d -- -- -- -- -- ＞15 1次/2d 1次/1d 2次/1d 1次/2d 1次/2d 1次/1d 1次/3d -- -- -- -- -- -- 1次/10d 1次/10d -- 注：有支撑的支护结构各道支撑开始拆除到拆除完成后3d内监测频率应为

1次/1d;基坑工程施工至开挖前的监测频率是具体情况确定；

表3 预警标准及控制值

一级控制标准 序号 1 2 3 境 4 地表 5 6 7 8 桩（墙）顶 垂直位移 围护结桩（墙）体 构体系 支撑 深层土体 轴力 f2 水平位移 40-50mm 2-3 变形 10-20 mm 45-50mm （60﹪-70﹪）-- 2-3 2-3 裂缝 水平位移 10-15mm 10-20mm 持续发展 2-3 地下非压力管线 沉降 建筑物 裂缝 10-40mm 1.5-3mm 3-5 持续发展 类别 监测对象 道路及地表 建筑物 周边环地下压力管线 监测项目 累积变形 沉降 沉降、倾斜 沉降 25-35mm 10-60mm 10-30mm 平均变形速率mm/d 2-3 1-3 1-3 注:（1）设计单位未对变形速率给予控制值，在监测中参考相关的《市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系》文件的规定执行

（2）煤气、供水等重要管线沉降控制值为10mm，其他管线为30mm。 （3）对于周边环境的监测，当有风险评估报告或权属单位要求的控制值时，应按照评估报告及权属单位要求做为监测控制值的依据。

4.2量测数据散点图和曲线

现场量测数据处理，及时绘制位移—时间曲线或散点图，一般选用这两种方法中的任意一种。位移（u）—时间(t)关系曲线的时间横坐标下，应注明施工工序和开挖工作面距离量测断面的距离。

将现场量测数据绘制成u—t时态曲线或散点图和空间关系曲线。 （1）当位移—时间关系趋于平缓时，进行数据处理和回归分析，以推算最

终位移和掌握位移变化规律；

典型的动态回归曲线示意图如图。 采用的回归函数有： U =Alg(1+t)+B U=t/(A+Bt) U=Ae-B/t

U=A (e-Bt- e-Bt0) U=Alg[(B+t)/(B+t0)]

式中：U——变形值(或应力值) ； A、B——回归系数；

t、t0——测点的观测时间(d)。 （2）当位移—时间关系曲线出现反弯点

时间基本稳定区段过渡区段破坏区段控图6 时时态

位移时，则表明地层和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视地层动态，并加强支护，必要时应立即暂停开挖，采取停工加固并进行支护处理。

（3）根据位移—时间曲线的形态来判断地层稳定性的标准岩体变形曲线分三个区段,围岩岩体蠕变曲线。

1）基本稳定区段：主要标志是变形速率不断下降，即du2/dt2＜0，为一次蠕变区，表示地层趋于稳定，其支护结构是安全的；

2）过渡区段：变形速率较长时间保持不变，即du2/dt2=0，为二次蠕变区，应发出警告，及时调整施工程序，加强支护系统的刚度和强度；

3）破坏区段：变形速率逐渐增加，即du2/dt2＞0，为三次蠕变区，曲线出现反弯点，表示地层已达到危险状态，必须立即停工加固。

4）地层稳定性判别标准比较复杂，在评定地层稳定程度时根据工程的具体情况，采用上述三种标准综合分析反馈于设计及施工应用。

4.3安全风险预警分析

轨道交通工程建设中安全风险的预警分为四类：监测点预警、巡视预警、综合预警和重大突发风险事件预警。其分类、分级情况如下：

（1）监测点预警分级

根据地铁工程建设的安全风险特点，将工程建设中监测点的安全状态分为三级：黄色监测预警、橙色监测预警和红色监测预警，具体划分标准见表4。

表4 三级监测安全状态判定表

预警级别 黄色监测预警 控量测控制值的85％时 “双控”指标均超过监控量测控制值的85％时，或双控指标之一超过监橙色监测预警 控量测控制值时 红色监测预警 “双控”指标均超过监控量测控制值或实测变化速率出现急剧增长时 预警状态描述 “双控”指标均超过监控量测控制值的70％时，或双控指标之一超过监（2）巡视预警分级

施工过程中通过现场巡视，发现安全隐患或不安全状态而进行的预警，根据工况巡视、环境巡视、支护结构巡视和作业面状态观察描述等信息，初步将工程建设巡视安全状态分为四级：正常、黄色巡视预警、橙色巡视预警和红色巡视预警。具体划分标准见表4和表5。

（3）综合预警

通过综合分析、核查各方监测、巡视信息，结合专家论证等手段，对各级风险工程的安全状态进行综合判断和预警分级，按严重程度由小到大分为三级：黄色综合预警（Ⅲ级综合预警）、橙色综合预警（Ⅱ级综合预警）和红色综合预警（Ⅰ级综合预警）。

（4）重大突发风险事件预警

对极可能发生的重大突发风险事件，根据突发风险事件可能造成的社会影响性、危害程度、紧急程度、发展势态和可控性等，依据《市突发公共事件总体应急预案》，划分为四级：Ⅳ级（一般）、Ⅲ级（较严重）、Ⅱ级（严重）和Ⅰ级（特别严重），依次用蓝色、黄色、橙色和红色表示。

（5）巡视报告

有关巡视监测成果表和内容和预警标准按照风险体系文件的规定的表格形

式进行。见附表Ⅰ及附表Ⅱ。

4.4监测成果报告的内容及形式

表5 监测成果报送形式

种类 报送时间 内容 施工标段，监测断面及位置 工程施工进度 日报 每日 监测数据成果汇总 现场安全巡视表 监测数据分析与安全状态评定 施工标段，监测断面及位置 工程概况及风险工程概况（包括风险时间、地点及施工工况） 一级综合预警监测数据汇总 预警快报 状态（红色） 安全巡视情况及汇总 监测数据、巡视资料分析、风险原因初步分析等 风险变化趋势、处理建议等 监测数据 施工标段、监测断面、监测项目、监测内容 近一周、近一周（月）报 个月 测点变形曲线图和平面图 安全状态评价与建议 监测点分布示意图 4.5监控信息的报送 （1）监控信息的报送形式

监控信息的报送形式有日报、预警快报和监测分析周报、月报，报送的内容、

施工情况

形式以《施工安全风险评估指南》（市轨道交通建设管理公司）为准。具体报送形式如下：

日报：通过书面文字报表形式和信息平台报送当日全部监测数据和巡视信息； 预警快报：监测数据出现异常情况时，通过口头、电话、短信和网络形式等快捷方式通知监控管理中心、设计单位、第三方监测单位、监理、产权单位（如既有线运营公司）、项管公司驻地代表且2小时内通过信息平台快报，并立即整理监测数据信息，12小时内将书面文件送抵相关单位。

周(月）报：以书面文字报表形式发送，内容应分别包括近一周、近一月的 监测数据、巡视信息及其汇总分析、风险评估预警情况、监控跟踪情况、变化趋势和存在问题等。

（2）监控信息的报送时间

日报：当日16:00前通过信息平台上报；

预警快报：应及时通过口头、电话或短信等快捷方式上报，越快越好，且在2小时内通过信息平台快报；

周报、月报：应分别于每周四16:00和每月25号前以书面形式上报。 （3）监控信息的报送对象

日报：通过信息平台上报项目管理公司，必要时以书面或电话、短信等形式报送监理、第三方监测单位和驻地设计代表；

预警快报：通过口头、电话或短信等快捷方式上报项目管理公司，同时报送第三方监测单位、监理和驻地设计代表，必要时越级上报建管公司主管领导及公司相关部门；

周（月）报：分别以书面形式和信息平台上报项 六、工艺流程及操作要点

1、基本要求

1.1量测工作应配置专业技术人员和仪器设备，能够满足施工进度的要求，制定相应量测工作制度。量测数据要与现场施工工况相结合，做到及时，准确，并具有可追溯性和真实性，实现以量测数据指导施工。

1.2及时整理监测信息，通过数据处理确立信息反馈资料，将现场测量结果与预测值相比较，判别前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以便确定和优化下一步施工参数，从而指导现场施工，做到信息化施工。

2、监控测量工艺流程

监测与工程施工关系协商 施工准备 收集基本资料现场调查 编制监测方案 布置测点 监控量测 数据采集、分析 施工监测报告 修改设计或施工方法或按原方案施

图8 监控量测工艺流程图

3、操作要点

3.1土方开挖前必须依据设计文件制订监测方案，包括：量测项目、测点数量、测点布置、监测频率以及监测项目的报警值。

3.2测点的埋设应提前一定的时间，并及早进行初始状态的量测。 3.3按监测方案在现场布设测点。深埋测点（结构变形测点等）不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的刚度和强度。

3.4在现场建立监测系统，在施工中对围护结构变形、支撑内力变化与变形、坑顶地面沉降、坑底隆起、地下水的情况及周边环境动态等进行监测。

3.5及时监测、及时进行数据处理、及时将数据反馈监理、设计和施工人员，发现异常情况应立即停止施工，及时研究、处理，以保证深基坑工程顺利施工。

3.6监测数据应及时报送监理工程师及项目总工程师审阅。各项监测数据及时整理、绘制位移—时间曲线及随施工作业面的推进时间应变应力的变化规律曲线等。对初期时态曲线及时进行回归分析，以预测可能出现的最大变形值、应力值。

七、劳动力组织

1、组织机构

为了保证完成本工程监测工作（包括基点布设及施测、各项监测外业数据采集、数据录入、数据分析、信息反馈、成果资料整理、编制成果报告等。针对本工程监测项目的特点建立专业组织机构，组成监控量测小组，成员由工程技术部和测量队人员组成。设组长一名，由具有丰富施工经验和较高结构分析和计算能力的技术人员担任，负责监测工作的组织计划，外协工作以及监测资料的质量审核。

项 目 经 理 项 目 总 工 工 程 部 长 监 控 量 测 组 监控量测内业组 监控量测外业组

图9 监控量测组织机构图

2、人员配备

针对监测内容，安排如下人员对现场监测、监测资料处理、巡视、数据报送等工作具体负责。

表6 监测小组人员表

序号 1 工种 项目负责人 人数 1 备注 负责审定各种监测成果，建立健全安全生产保证体系，建立和实施安全生产责任制，确保各项安全活动的正常开展。 2 3 4 总工程师 工程部 测量工程师 1 1 1 负责监测实施过程控制，解决监测过程中的技术疑难问题。 负责审核监测周报、月报、风险管理成果等各种成果。 负责监测方案编制、实施，负责监测数据、信息的收集、分析、处理及反馈工作。

5 助理工程师 2 负责监测方案实施，监测内业资料的整理及监测现场的组织、指挥工作。 6 技术员 3 负责监测方案实施，监测数据的采集。 3、监测组主要职责

3.1总工程师负责监测方案和监测计划的制定、量测的安排； 3.2部负责监测数据的收集、整理和分析；

3.3工程师负责方案的实施，包括量测断面选择、测点埋设、日常量测、资料管理等；

3.4技术员负责监测仪器的选择和调试、仪器保养维修工作；

3.5技术员负责及时进行量测值的计算和绘制图表。并快速、及时准确地将信息（量测结果）反馈给现场施工，以指导施工。

3.6技术员每次量测结束后，及时进行数据计算和分析，当天将监测结果和可能出现的问题通知主管工程师，并协助主管工程师制定相应措施。

3.7现场监控量测，按监测方案认真组织实施，并与其它环节紧密配合，不得中断施工。

3.8预埋测点牢固可靠，并易于识别和妥善保护，不任意撤换和人为破坏。 3.9监测的实施按测点布设、量测和资料报告整理三个阶段组织进行。 3.10由监测小组及时向监理工程师报告监测成果。 八、主要监测仪器及设备

明挖深基坑主要监测项目：地表及周边建筑物沉降、桩体位移、钢支撑轴力、桩顶位移。

表7 主要设备配置表

序号 1 钢水准尺 2 3 滑动式测斜仪 测读仪 1台 1部 围护桩桩体变形 钢支撑轴力 设备名称 徕卡精密水准仪、铟 1套 地表及建筑物沉降 规格型号 数量 用途

序号 设备名称 轴力计 全站仪 规格型号 数量 设计 用途 4 小棱镜 5 卷尺 1套 1把 围护桩顶水平位移 地表裂缝 1、地表沉降

采用瑞士徕卡DNA03精密水准仪，配铟钢水准尺,读数精度0.01mm，根据监测对象性质、允许沉降值、沉降速率、仪器设备等因素综合分析，确定量测精度，测量数据及时分析并反馈信息。

2、车站基坑围护桩桩体变形监测（测斜）

桩体位移监测使用HCX-2B型滑动式测斜仪和读数仪配测斜管监测。 3、钢支撑轴力应变监测 采用(型号603A型测读仪) 。 4、围护桩顶位移

桩顶位移使用全站仪置于控制点上，照准棱镜中心，读取坐标，记录坐标读数。

九、质量控制

1、易出现的质量问题

1.1仪器系统误差超限导致监测数据无法准确反映出基坑变形情况； 1.2闭合差不满足要求；

1.3基准点及监测点易被破坏，导致数据不连续。 2、保证措施

2.1建立监测专业组：建立专业监测小组，以项目总工程师为直接领导，由具备丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的工程技术人员组成。除及时收集、整理各项监测资料外，尚需对这些资料进行计算分析对比。

2.2制定详细的监测计划：根据施工监测的要求制定监测计划，并报监理工程师和业主。这份报告的内容包括施测方法和计算方法，操作规程，观测仪器设

备的配置和测量专业人员的设置等。

2.3采购元器件及有关监测元件和仪器的标定：根据监测计划，在施工前，备齐所有的监测元件和仪器。并根据规范进行有关标定工作。

2.4处理好施工和监测的关系：妥善协调好施工和监测的关系，将观测设备的埋设计划列入工程施工进度控制计划中。及时提供工作面，创造条件保证监测埋设工作的正常进行。在施工过程中教育全体施工人员采取切实有效措施，防止一切观测设备、观测测点和电缆受到机械和人为的破坏，如有损坏，按监理工程师的要求及时采取补救措施，并详细作出记录备查。

2.5三角网点和测点的保护：本项工作是保证整个监测工作质量的重要环节，必须给予极大重视。水准基点、监测点的型制设计要保证牢固、开启方便并便于保护。埋设方法要精心设计与施工，并且确保便于寻找，而且不易被破坏。在整个监测期间设专人进行定期巡视，以确保水准基点和监测点不被破坏或掩盖，导致数据的不连续。

2.6监测数据的采集整理

（1）监测资料主要包括监测方案、监测数据、监测日记、监测报表、监测报告、监测工作联系单、监测会议纪要。

（2）采用专用的表格记录数据，保留原始资料，并按要求进行签字、计算、复核。

（3）根据不同原理的仪器和不同的采集方法，采取相应的检查和鉴定手段，包括严格遵守操作规程、定期检查维护监测系统，加强上岗人员的培训工作等内容。

（4）误差产生的原因及检验方法：误差产生主要有系统误差、过失误差、偶然误差等，对量测产生的各种误差采用对比检测验、统计检验等方法进行检验。

2.7监测结果的分析、处理：对监测数据及时进行处理和反馈，预测基坑及结构和支护状态的稳定性，提出施工工序的调整意见，确保工程的顺利施工。监测工作应分阶段、分工序对量测结果进行总结和分析

（1）数据处理：将原始的数据通过科学、合理的方法，用频率分布的形式

把数据分布情况显示出来，进行数据的数值特征计算，舍掉离群数据。

（2）曲线拟合：根据各监测项选用对应的反映数据变化规律和趋势的函数表达式，进行曲线拟合，对现场量测数据及时绘制对应的位移—时间曲线或图表，当位移—时间曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，以推算最终位移量和掌握位移变化规律

（3）通过分析监测数据，掌握围岩、结构受力的变化规律，确认和修正有关设计参数。 十、安全措施

1、主要安全风险分析 1.1监测工作对环境的破坏

监测工作对环境的影响有：监测点钻孔时对地下管线的影响；马路上钻孔时会对行车造成一定影响等

1.2监测作业人身安全

监测作业人身安全有：车辆行驶撞击伤害；高空赘物伤害等。 2、保证措施

2.1全体施工人员严格遵守施工现场的各项安全施工管理制度，树立“安全第一，预防为主”的思想；坚决贯彻安全生产岗位责任制，制定安全操作规程和安全奖惩制度。

2.2对所有进入现场的职工进行安全教育，严格按照市建筑施工条例进行施工，各种机械操作员、仪器操作员、车辆驾驶员、电工都实行持证上岗，并建立档案，由专人管理。

2.3建立专职检查人员与现场巡查制度，明确现场施工管理人员，对各项安全情况进行检查，发现隐患及时纠正，并接受社会的监督。

2.4施工人员进入现场，穿戴必要的防护措施，现场各种设备应有专人负责。 2.5监测现场根据实际情况和工程需要合理设置临时围档设施，避免无关人员进入监测现场。

2.6在进行水准基点埋设、路面监测点埋设等需要钻孔的工作正式开工前，

需查清地上、地下障碍及管线情况，进行现场障碍物具体位置交底；制定严格的地下管线及构筑物保护措施，确保地下管线及构筑物在钻孔过程中不受到破坏。

2.7当安设路面监测点的钻孔位于交通干道或两侧时，除进行必要的围档外，须在围档周边一定范围内设立明显警示标志，监测人员穿戴专用的交通警告服；并由专人对施工现场周围交通进行疏导，严格遵守市交通管理部门有关管理规定，服从交通民警的管理。

2.8当天不能完成的钻孔，在撤场前必须将钢套管砸入地下，并封盖孔口，避免伤及行人和过往车辆。

2.9夜间施工时施工人员应带反光带，现场周围须设立施工警示灯。 2.10施工地点位于企、事业单位院内时，施工人员应严格遵守相关单位的规章制度。

2.11水准基点钻孔支立钻机井架时，丈量好支立空间，按规定的安全距离避让，若钻孔位于高压线下，移动钻孔避开高压线。

2.12仪器操作人员必须按照仪器说明书的规定，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度。

2.13各种仪器注意安全放置，杜绝由于使用和放置不当而造成的事故。 2.14严禁酒后操作机械或者操作仪器，严禁机械带病运转或超负荷运转。向机械加油时要严禁烟火。

2.15严禁对运转中的机械设备进行维修、保养、调整等作业。

2.16施工人员必须注意用火、用电安全，各种电器不得违章使用，接电时由土建施工单位专业电工操作。

2.17进行立柱沉降监测、钢支撑轴力监测的人员必须带安全绳，确保安全。 2.18在有车辆交通的路面进行沉降监测、水平位移监测人员，必须穿戴黄色安全背心，并注意来往车辆，必要时设专人对施工现场周围交通进行疏导。

2.19现场所有监测人员严格遵守业主安全治安方面的管理要求，遵守现场的各项安全管理措施，积极配合安全员和业主单位组织的安全检查。 十一、环保措施及文明施工

1、环境保护

根据地铁工程施工特点和区域特征，设计了可行的施工环境保护作业方法，使环保措施的操作简单、易行，有利于实施环境保护作业，有利于监理人员实施有效监理，有利于业主全面、规范化地开展环境管理工作。在工程施工中，严格遵守国家环境保护部门的有关规定。采取有效措施以预防和消除因施工造成的环境污染，对工程范围以外的土地及植被应注意保护，并保证发包人避免由于污染而承担的索赔或罚款。

2、文明施工措施

2.1严格遵守国家、市颁布的文明施工的、法令和法规。文明施工，采取措施降低施工噪音，营造一个安静、清洁、和谐的环境。

2.2组织全体人员，对工作区的环境及文明施工等进行交底，在明确任务及注意事项后再开展工作。

2.3在监测现场应十分注意地面的钉子、坑、钢筋等危险物，严格按照操作规程进行监测，决不允许违章操作和盲目蛮干，不得在危险地带架设仪器或立尺。

2.4当天不能完成的钻孔，在撤场前，必须将岩芯与废土一起装车带走或妥善处理，并将路面清扫干净。完成的钻孔，按要求回填后，将废土装车带走，并将路面清扫干净。

2.5施工中要确保城市公共设施的安全，支立钻机井架时，丈量好支立空间，避免损坏房屋、树木。保护施工现场建筑物、地上或地下的管线设施、水利设施、道路、铁路、河道、树木、光缆等及其他财产免遭破坏。施工中应指定专人检查保护措施的可靠性。不明管线应先探明，不许蛮干。施工中若发生管线等公共设施损坏情况，应立即采取必要的抢救措施，并及时报告相关主管部门。

2.6采取措施保护已建立的水准基点或永久测量标志不受破坏。