土建1标基坑监测方案

【林和西站】施工监测方案

旅客自动输送系统土建1标

一、 工程概况

珠江新城核心区市政交通项目旅客自动输送系统是广州市公交系统的重要组成部分，以解决广州市中轴线上林和西路-珠江新城-赤岗塔的交通为主要目的。

珠江新城核心区市政交通项目旅客自动输送系统线路起始于海珠区赤岗塔北侧，三号线已建赤岗塔站东侧，与三号线赤岗塔站换乘。线路由南往北依次设海心沙站、广州歌剧院站、双塔站、广场站、市民广场站、天河南一路站、体育中心站、林和西站，其间有双塔站与五号线珠江新城站换乘，天河南一路站与一号线体育西路站换乘，林和西站与三号线林和西站换乘。

本标段为珠江新城核心区市政交通项目旅客自动输送系统土建工程1标，包括[林和西站]、[体育中心站]、[林和西站-体育中心站盾构区间]和[体育中心站-天河南一路站盾构区间]。按总体策划，[林和西站]为盾构始发站。

[林和西站]位于天河北路南侧、广州市天河体育中心北门西侧。站位北端40米为城市公共园林用地，南端位于天河体育中心棒球场内。车站东北向为现有三号线林和西站，已建成通车。

林和西站设计为地下一～两层车站，采用现浇钢筋混凝土单跨无柱框架结构。车站有效站台中心线的里程为YDK3+930.000，车站设计起点里程YDK3+859.200，设计终点里程YDK3+976.417，车站总长度为119.417m（含围护结构）。

车站基坑平面分南北两段，南段呈南北走向，长约100m，北段呈东西走向，长约40m。支护结构主要采用人工挖孔排桩加内支撑的支护形式，局部与三号线通道相关联范围设有预应力锚杆及浅放坡土钉挂网喷护，排桩墙在北端与原三号线车站围护桩连成一体，构成封闭围护。

二、 监测的目的和必要性

在支护和结构施工、基坑开挖、降水的过程中，施工对地层产生的扰动，基坑内外地基土应力的重分布，有可能会引起围护结构、地表及附近高压电塔的变

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形或沉陷，危及基坑、主体结构的稳定和附近建（构）筑物、地下管线的安全。特别是本站结构紧贴运营中的三号线林和西站，施工扰动可能影响其安全。因此，在基坑围护和结构施工过程中，必须制定详细的监测方案，并根据监测成果，及时反馈信息，组织信息化施工，实行动态管理，以确保施工范围周边建（构）筑物及作业人员、行人的安全，确保结构安全、经济、可靠和施工的顺利进行。

基坑施工的不可预见性因素较多，若施工期间的周围环境有变，或地质出现异常，就有可能使围护体系或基坑处于危险状态。此时，如果施工监测的工作不能及时跟进，及时反馈信息，或没有受到足够的重视，将导致设计与施工出现偏差。一旦出现问题，不能及时预警，从而酿成事故。因此，加强围护结构施工与基坑开挖过程的监测，掌握基坑及附近环境的实际工作状态，对确保结构安全、经济、可靠和施工的顺利进行是非常必要的。

三、 监测依据

1、广州市珠江新城旅客自动输送系统土建1标施工图JY01209-S-JG-01-027~032 2、《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB02－98） 3、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99） 4、《建筑变形测量规范》 （JGJ/T8－97） 5、行业标准《城市测量规范》（GB50026-93）

四、 监测内容

根据本基坑工程情况，按照施工图纸要求，必测的内容为：（1）桩顶水平位移及沉降；（2）桩体变形及桩后土体变形；（3）地表及地下管线水平位移及沉降；（4）支撑轴力与锚索拉力；（4）地下水位；（6）建筑物沉降、倾斜。

五、 监测项目设置

1、桩顶水平位移及沉降监测

围护结构冠梁水平位移及沉降反映支护结构的顶部变形情况，是支护结构安全状况的重要指标，它直接反映支护结构变形特性。基坑开挖、降水以及支护结

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构的变形，将会引起基坑周围的土体产生沉降。沉降与桩顶冠梁水平位移都直观地反映了基坑支护结构的工作状况，是支护结构和周围建筑物安全状况的重要指标之一。

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围护桩顶水平位移观测点按结施图JY01209-S-JG-01-027“围护结构监测平面布置图”布置，围护桩顶水平位移观测点密度按15m～20m间距布设，在基坑阳角部位增设观测点，总共布置21个点。监测点布置于冠梁顶，可在冠梁施工时将点位预埋安设好，或者在冠梁施工完毕后进行埋设。采用预埋点时，垂直固定直径20mm钢筋于冠梁钢筋笼中，顶端高出梁面2～3cm，用钢锯开出十字槽定位；采用后埋点时，用冲击钻在冠梁顶钻孔，打入膨胀螺栓，并用钢锯在螺栓顶部开十字槽。测量设备采用TCR402全站仪观测。由于围护结构平面形状较为规则平直，桩顶水平位移可采用测小角法进行监测，监测时注意做好记录，并与工程施工之前做好的原始数据记录相比较 沉降观测用一般监测方法，运用精密光学测量收敛仪，由基准点量测出各测点的变化情况，并做好记录，并与工程施工之前做好的原始数据记录相比较。

根据规范本基坑安全性等级为1级，桩顶允许最大水平位移≤0.2％H，且≤30mm，警戒值取允许变形值的80%，当超过警戒值时应进行报警，增加观测次数至2次/天，并报告监理和设计单位。如变形曲线不收敛，则应立即采取必要的措施控制变形，修正支护参数后方能继续施工。地表水平位移及沉降监测从冠梁施工完毕开始贯穿于整个施工过程。

2、桩体变形及桩后土体变形监测

施工时地下水的流失、局部的沉陷、围护结构的变形及基坑开挖，导致基坑周围土体变形，影响基坑地安全性，必须对其进行监测。围护桩及周围土体的变形监测采用埋设测斜管方法进行观测。

桩体测斜孔根据施工图共设置21孔，间距约15～20m设置于围护桩体内，阳角部位根据实际情况加密布置，布设位置紧靠桩顶位移测点。

测斜管的埋设：人工挖孔桩测斜管的埋置长度为桩底至冠梁顶以上20cm，

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安装方法为在现场组装后绑扎固定在钢筋笼上（注意钢筋笼安装时的垂直度，避免碰撞使测斜管移位），并随钢筋笼一起下到孔内，浇筑在混凝土中。吊放钢筋笼之前应检查测斜管与钢筋笼连接是否牢固，封好管底底盖，防止测斜管在浇筑混凝土时浮起；浇筑混凝土之前向管内灌入清水，以防止水泥浆渗入管内。测斜仪器采用CX－3型测斜仪，精度0.5mm。测量时保证测斜仪导轮在导槽内，轻轻滑入管底，待稳定后每隔50cm测读一次，直至管口；然后测斜仪反转180°，重新测试一遍，以消除仪器的误差。第一次测试（基坑开挖前）时每个测斜孔至少测试2次，取其平均值作为初始值。监测过程中应及时绘制位移～时间～深度的变化曲线。

土体测斜孔根据设计共设置4点，布置在车站南端头与南段位置。埋管时采用地质钻机在人工挖孔桩外侧成孔后放入，管的处理方法同人工挖孔桩测斜管的设置。当安装完毕后，土体与测斜管之间用水泥砂浆填满。

3、地表及地下管线水平位移及沉降

基坑围护结构、土方开挖施工引起的周边土体的沉降、位移将对地表及地下管线造成较大压力，当形变量过大时将造成管线破损，因此必须对地表及地下管线位移及沉降进行观测。

根据施工图及现场调查，本场区内地下管线较少，在三号线冷水机组附近存在三号线林和西站排水管网于一条消防水管，紧贴冷水机组南侧有1条浅埋10kV高压电缆穿过基坑，对于前者均会在基坑开挖前进行迁改，后者将采用悬吊保护，

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均无进行监测的必要。其他临近基坑的市政管线主要分布于天河北路路面下，为保证这些管线的安全，在天河北路隔离带位置沿纵向布置3个沉降点，点间距约15m。

沉降采用水准仪进行测量，并绘出沉降量～时间～位置的关系曲线。

4、支撑轴力与锚杆拉力监测

支撑的安全对挡土结构的位移和安全起到至关重要的作用，支撑的失效意味着整个支护结构的失效，导致基坑倒塌。支撑轴力监测对了解支撑的受力状况、保证支撑安全有着重要意义。

支撑轴力监测点按施工图分层布置。钢支撑选用端头轴力计（反力计）进行轴力测试。采用频率仪量测，并通过振弦式钢筋计的标定值用插值法来求得其受力大小。安装轴力计应注意轴力及和支撑轴线在一直线上，接触面平整，确保支撑受力状态通过轴力计正常传递到支护结构上。

对锚杆进行拉力监测，采用锚索测力计，安装于锚头夹具与钢垫板间，安装时确保锚头夹具位于测力计位置，垫板、测力计、锚头夹具三者紧密结合，减小偏心受压带来的误差。

5、地下水位

基坑外压力是作用在支护结构上的主要荷载，通过对基坑外地下水位的监测，可以掌握水压力荷载的情况。

在基坑外2~3m钻孔埋设水位测管，测孔深度与基坑深度相当，孔深15m。位监测孔采用XY-100地质钻钻孔，共布置4个孔，孔位取基坑长边1/3位置处，东西各2个孔，内置φ50PVC灰管，管周围为﹫1000mm梅花型布置的Ø5mm滤水孔，外包隔沙纱布。采用声响式水位计观测，读数误差小于5mm。

6、建筑物沉降、倾斜监测

根据规范，对3倍于基坑深度范围内的建（构）筑物进行须进行沉降、变形监测，林和西站施工区域内主要对三号线临近部分的主体结构以及风亭、冷水机组进行监测。根据施工图，在三号线冷水机组围墙的北侧、西侧各设置2个测点；

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在三号线风亭间地面设置2个测点；在三号线车站站厅内靠南北侧分别设置3个测点，共6个点均匀分布。此外，

地面测点的沉降监测采用精密水准仪进行闭合线路二等精密水准测量，变形监测使用LEICA TCR402全站仪进行边角测量。对于车站内测点，测量时需要由地面水准点进行高程传递测量， 测量时在地铁出入口上方悬吊钢尺，用2台水准仪在地面与站内同步观测，将高程传至车站内临时水准点，进而对站内测点进行测量，其原理如下图所示。 高程传递测量示意图 六、 监测量测的数据处理 1、量测成果整理

每次量测后，将原始数据及时整理成正式记录，对每一个量测断面内每一种量测项目，均进行以下资料整理：

（1）原始记录表及实际测点图；

（2）位移（应力）值随时间及随开挖面距离的变化图；

（3）位移速度、位移（应力）加速度随时间以及随开挖面变化图。 2、数据处理

每次量测后均应对量测面内的每个量测点（线）分别回归分析，求出各自精度最高的回归方程，并进行相关分析和预测，推算出最终位移（应力）和掌握位移（应力）变化规律，并由此判断基坑的稳定性。

利用已经得到的量测信息进行反分析计算，提供围护结构和周围建筑物的状态，预测未来动态，以便提前采取工程措施，验证设计参数和施工方法。 3、数据处理方式

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本工程的测量数据全部输入计算机，由计算机计算并绘出各测量对象的变化曲线，然后按要求提交有关单位。由于基坑监控中采用的仪器很多是传感式的，其零飘移或温度补偿等均在计算机中设置，由计算机处理。其工作流程如下： 量测 数据处理流程图

记录计算机处理 绘图 七、 监测项目界限值与监测频率

1、监测等级

根据设计要求和规范规定，支护结构破坏或土体失稳或过大变形对基坑周围环境影响较大，且对地下结构施工影响严重，本工程安全等级设置为一级。桩顶最大水平位移控制值≤0.2％H，且≤30mm，警戒值取允许变形值的80%。

2、监测频率

监测频率按广州市标准《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB 02-98）的相关要求，结合现场实际施工情况，本工程所有监测项目实施频率定为：

急剧降土期间（一次性挖土小于5m）1次/1～3天；其余情况下为1次/1～2周，当变形超过有关标准或场地变化条件较大时，应加密监测，监测频率取1～2次/天。当有危险事故征兆时，则需要进行连续监测。

施工图纸对各监测项目的的监测频率、最大限值及测量精度的要求见下表：

监测项目表

序号 1 2 监测项目 围护桩的水平位移、沉降监测 围护桩及周围土体的变形监测 地表和地下管线3 的水平位移及沉降监测 4 5 支撑轴力监测 锚索拉力 开挖过程1次/天，主体施工1次/3～5天 开挖过程1次/天，主体施工1次/3～5天 每道支撑最大设计值的80% 每道锚索最大设计值的80% ≤1/100（F·s） ＜1/100（F·s） 围护结构过程1次/天，土方开挖过程2次/天 0.2H%或30mm 1.0mm 量测频率 开挖过程1次/2天，主体施工1次/1周 开挖前1次（初读数），土方开挖过程1次/天，底板浇筑前1次/周，浇筑后1次/半月 最大限值 桩顶水平位移 0.2H%或30mm 桩体变形 0.2H%或30mm 监测最小精度 1.0mm 1.0mm 7

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6 7 地下水位监测 构筑物沉降，倾斜 开挖过程1次/3天，主体施工1次/周 依具体情况而定 i<0.2% 1.0mm 1.0mm

八、 信息化施工与监测管理体系

1、 建立完善的监测小组

针对本工程监测的特点，建立由具有丰富施工经验、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的专业监测小组，由项目总工程师担任监测组组长，负责工程监测计划、组织及监测的质量审核。 2、 建立良性的信息反馈机制

监测小组与驻地监理、设计、业主及相关各方建立良性的互动关系，积极进行资料的交流和信息的反馈，优化设计，调整方案，保证工程顺利进行。

按周向监理上报监测周报，并于每月月底向监理上报监测月报。 3、 信息化施工

施工监测过程中，在可行、可靠的原则下收集、整理各种资料，各监测项目的管理基准值以设计或规范为准。

除此之外，必须会同有关结构工程人员按照信息化施工程序（如下图）所示，对各项监测资料进行科学计算、分析和对比：

①预测基坑及结构的稳定性和安全性，提出工序施工的调整意见及应采取的安全措施，保证整个工程安全可靠推进。

②优化设计，使主体结构设计达到优质、安全、经济合理、施工快捷的目的。

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经验方法地质调查设计调整施工计算方法调整监测方案管理基准值监测实测值与管理基准值比较OK确定计算方法的可靠性与合理性反分析OK安全管理继续施工信息化施工程序图4、 监测质量保证措施

为保证监测数据的真实性和可靠性，必须遵守下列各项质量保证措施： （1）施工前必须建立测量控制网。对建设方提交的基线、基点及高程点进行复测，并办理签证手续。

（2）由于施工开始以后现场复杂，为保证工程测量的准确性，必须妥善保护好各级控制点，定期复测检查，保证控制点稳定可靠，控制点遭受破坏后，应以同等精度的测量方法进行恢复。

（3）工程施工测量管理必须建立至少二级以上测量管理制度。施工放样测量由测量班组完成，并经必要的复查检测后，应由项目技术部门测量组检测，确定无误后，报监理验收。

（4）施工过程应做好测量记录，并由技术负责人复核测量数据。

（5）使用的测量仪器、器具必须在检定的周期内，施工中定期进行自检校验。

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（6）工程完工，对施工过程的测量数据进行整理，绘制测量总平面图。 （7）为保证监测数据的真实性和可靠性，必须遵守下列各项质量保证措施：

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；监测数据当天应上报有关各方，最迟不得超过第二天上午。 ②妥善保护好基准点和工作点；

③量测设备、元器件等在使用前必须经检测合格后方可使用； ④量测仪器的管理采用专人使用、专人保养、定期检验的制度； ⑤各项监测应严格遵守相应的规范和细则； ⑥量测数据现场检查，室内复核计算后方可上报； ⑦根据分析的结果，及时调整监测方案的实施频度； ⑧量测数据的存储，计算管理由专人采用计算机系统进行； ⑨定期开展相应的QC小组活动，交流信息和经验。

（8）各监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值，且不少于两次。 （9）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。

（10）观测周期根据施工进程确定，当变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测。当有危险事故征兆时，则需进行连续监测。

（11）组织协调好施工和观测设备、观测点埋设的相互干扰，将观测设备、观测点的埋设计划列入工程施工进度控制计划中。

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对《珠江新城旅客自动输送系统林和西站基坑工程施工组织设计和施工监测方案审查会议》有关施工监测方案修改意见的回复

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