K1+347至K1+920燕窝隧道深基坑施工监控量测方案
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(孔)。 5.3.1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) 偶然中误差 ?1 全中误差 DS1 ?2 注:L为往返测段、环线的路线长度(以km计); 因瓦尺 往返测各一次 ?4水准仪 水准尺 等级 观测次数 环线闭合差(mm) 往返较差、附合或 L或1.0n 外业观测使用WILD NA2+GPM3自动安平水准仪(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WILD NA2+GPM3自动安平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: 标尺类视线长度 前后视距前后视距累视线高度 8
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型 仪器等视距 级 差 计差 视线长度20m以上 视线长度20m以下 0.3m 因瓦 DS1 ≤50m ≤1.0m ≤3.0m 0.5m ? 测站观测限差见下表
基辅分划所测高差基辅分划读数差 之差 0.4mm 0.6mm 读数之差 3.0mm 之差 1.0mm 上下丝读数平均值与中丝检测间歇点高差? 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。 5.3.2垂直位移测量
按国家二等水准测量规范要求,历次垂直位移监测是通过工作基点间联测一条二等水准闭合或附合线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程,各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定(两次取平均),某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移,本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。
采用瑞士WILD NA2自动安平精密水准仪配NA2 铟钢水准尺来测试。 本监测内容包括基坑周围土体及围护桩桩顶垂直位移以及坑内支护结构立柱的沉降。由于基坑内土方的开挖。 5.3.3水平位移测量
采用轴线投影法。在某条测线的两端远处各选定一个稳固基准点A、B, 经纬仪架设于A点,定向B点,则A、B连线为一条基准线。观测时,在该条测线上的各监测点设置觇板,由经纬仪在觇板上读取各监测点至AB基准线的垂距E,某监测点本次E值与初始E值的差值即为该点累计水平位移,各变形监测点初始
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E值均为取两次平均的值。
采用瑞士WILD T2经纬仪来测试。
本监测内容包括基坑周围土体及围护桩桩顶水平位移。 5.3.4围护结构侧向位移监测
在基坑围护地下钻孔灌注桩的钢筋笼上绑扎安装带导槽PVC管,测斜管管径为Φ70mm,内壁有二组互成90°的纵向导槽,导槽控制了测试方位。埋设时,应保证让一组导槽垂直于围护体,另一组平行于基坑墙体。测试时,测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔底,在恒温一段时间后,自下而上逐段(间隔0.5米)测出X方向上的位移。同时用光学仪器测量管顶位移作为控制值。在基坑开挖前,分二次对每一测斜孔测量各深度点的倾斜值,取其平均值作为原始偏移值。“+”值表示向基坑内位移,“-”值表示向基坑外位移。
仪器采用CX-06型测斜仪进行测试,测斜精度±0.1mm/500mm,见下图:
测试原理见下图:
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测读设备总位移电缆位移Lsinθ测头钻孔原测读间距准线导管导槽回填导轮测斜仪工作原理示意图
计算公式:
Xi??Lsin?j?C?(Aj?Bj)j?0j?0ii
?Xi?Xi?Xi0
式中: △Xi 为i深度的累计位移(计算结果精确至0.1mm ) Xi 为i深度的本次坐标(mm) Xi0 为i深度的初始坐标(mm) Aj为仪器在0?方向的读数 Bj为仪器在180?方向上的读数 C为探头标定系数 L为探头长度(mm) αj为倾角 5.3.5坑外土体侧向位移监测
采用钻孔方式埋设时可用Φ110钻头成孔,钻进尽可能采用干钻进,埋设直径为Φ70的专用监测PVC管,下管后用中砂密实,孔顶附近再填充泥球,以防止地表水的渗入。
测试方法和原理同“围护结构侧向位移监测”。
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5.3.6支撑轴力监测
为掌握混凝土支撑的设计轴力与实际受力情况的差异,防止围护体的失稳破坏,须对支撑结构中受力较大的断面、应力变幅较大的断面进行监测。支撑钢筋制作过程中,在被测断面的左右两侧埋设钢筋应力计,支撑受到外力作用后产生微应变。其应变量通过振弦式频率计来测定,测试时,按预先标定的率定曲线,根据应力计频率推算出混凝土支撑钢筋所受的力。计算公式:
Fg?K(fi2?f02) ⑴
然后根据支撑中砼与钢筋应变协调的假定,可得计算公式:
F???AcEc??AE?gg ⑵ A???FA??sgg式中:F为混凝土支撑受力(kN) (计算结果精确至1 kN)
Fg为钢筋计受力(kN) (计算结果精确至1 kN)
As为钢筋截面积(m2) Ag为钢筋计截面积(m2) Ac为支撑混凝土截面积(m2) fi为钢筋计的本次频率(Hz) f0为钢筋计的初始频率(Hz) K为钢筋计的标定系数(kN/Hz2)
采用ZXY—Ⅱ型振弦式频率读数仪作为二次读数仪,将由公式⑵解得的F作为混凝土支撑轴力。
5.3.7基坑内(外)地下水水位、水压监测
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