7.1.2地下管线沉降监测
管线沉降监测点应布置在周围受影响的接头处、管道井处或者对位移变化敏感的部位，隧道下穿范围内若有条件，应布置在管线管顶，其他情况情况布置在管线对应地表。
观测方法要根据现场条件及开挖后管线裸露情况选择，监测方法有直接测量法和间接测量法两种。见图7-3所示。
（1）直接测量法
周边测点的布设：若经开挖施工后管线裸露，清除管线周围土体后利用钢箍将观测标志固定在管道上，然后制作窨井式测量标志作为直接监测的对象。
测量方法：管线水平位移同桩（墙）顶水平位移测量方法，建立水平位移测量控制网，利用全站仪进行监测测量；沉降监测采用闭合导线水准测量的方法。
（2）间接测量法
周边管线没有裸露的情况下采用间接测量法。间接测量法不直接测量管线的变形，而是通过监测其周围土体的沉降位移情况间接反映管线的变形。
a）直接监测点 (b）间接监测点
图7-3 地下管线测点埋设示意图
图中：1-地面；2-保护井；3-测杆；4-保护管；5-管线；6-混凝土块
K1-保护井盖直径；K2-保护井井壁厚度；K3-井底垫圈宽度
监测手段：侧向位移监测、竖向沉降监测。
42
在大型建（构）筑物的地基施工中，地下埋设管线多是单方向受拉（或受压）如图7-4所示。 施 力 侧APB基准线地下管线受力后的位移趋势地下管线 图7-4 管线侧向受力示意图 横向作用力P通过推挤地下管线一侧的土体（如为深基坑开挖施工，管线表现为受拉），使地下埋设管线横向受剪切力作用。由于沿管轴线方向产生位移（纵向位移）的可能性非常小，因而它对管线造成的变形影响可忽略不计。监测时主要考虑的是垂直于管轴线方向的位移：水平方向的侧向位移和垂直方向的下沉或隆起。
沉降位移测点的布设：间接测量法不直接在受测管线上布点，而是根据现场施工的实际情况及地下管线的分布情况，将测点布设在地下管线的内侧土体中（距离管线约2-5m的范围内），如图7-4中的AB视准线附近。通过监测土体的侧向位移及沉降（或隆起）而达到对管线监测的目的。
测量方法：管线水平位移监测方法同常规测量法中水平位移的监测方法；沉降监测采用水准仪进行水准测量。 7.1.3地表沉降监测
地表沉降监测采用SDL30电子水准仪和配套的水准尺进行监测。测点初读数的观测在盾构到达前7天完成，并通过多次读数的平均值作为初读数；监测方法属于地表沉降监测类别。
7.1.4地下水位监测
地下水位监测可采用钢尺水位计如图7-5，钢尺水位计的工作原理是在已埋设好的水管中放入水位计测头，当测头接触到水位时，启动讯响器，此时，读取测量钢尺与管顶的距离，根据管顶高程即可计算地下水位的高程。
43
图7-5 钢尺水位计
7.1.5围护桩（墙）体水平位移
围护桩（墙）体水平位移监测时将测斜仪测头插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓导下至孔底，测量自孔底开始，自下而上沿导槽全长每隔1000mm测读一次，每次测量时，应将测头稳定在某一位置上。测量完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽，按以上方法重复测量。两次测量的各测点应在同一位置上，此时各测点的两个读数应是数值接近、符号相反。如果测量数据有疑问，应及时复测。基坑工程中通常只需监测垂直于基坑边线方向的水平位移。但对于基坑阳角的部位，就有必要测量两个方向的深层水平位移，此时，可用同样的方法测另一对导槽的水平位移。深层水平位移的初始值应是基坑开挖之前连续3次测量无明显差异读数的平均值，或取开挖前最后一次的测量值作为初始值。测斜管孔口需布设桩（墙）顶水平位移测点，以便必要时根据孔口水平位移量对深层水平位移量进行校正。
7.1.6围护桩（墙）顶水平位移监测
观测方法要根据现场条件选择，根据本车站特点，拟采用极坐标法。极坐标法原理如下：
极坐标的实施是在基点架设全站仪，仪器调平后瞄准后视点的起始方向值，然后依次观测各测点与起始方向的角度和基点与各测点的距离，通过计算得到各测点的坐标值，两次坐标值的差就是测点位移变化量（见图7-6极坐标法观测示意图）。
44
图7-6极坐标法观测示意图
7.1.7围护桩（墙）顶竖向位移
围护桩（墙）顶竖向位移监测方法主要采用几何水准测量方法，其他竖向位移类监测项目也采用此方法。现介绍如下：
（1）使用电子水准仪观测，配备三脚架、尺垫、条码尺等配套设备。
（2）采用精密二等水准测量，仪器安平调整后，首先观测基准点或工作基点，往测：后、前、前、后，返测：前、后、后、前。注意保持前后视距的差值，最后形成闭合或附合水准路线。
（3）采用电子水准仪时用仪器自带的记录程序，记录外业观测数据文件。实际监测工作中应特别注意一个测站观测多个中视视距与前后视距相
差较大时水准仪i角的影响，i角对监测数据的准确性影响较大，如i角为20”，视距差为10m对一测站的高差影响可达1mm，为了忽视因前后视距不等带来的系统误差，所以作业中应经常检查校正水准仪的i角在允许范围内。首次要对测点进行连续三次观测，三次测点高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值。日常观测采用闭合水准路线时可以直接使用工作基点，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。水准测量作业标准应执行以下要求：
现场观测完成后形成原始的电子观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，检查合格后使用平差软件进行平差计算，得出各点高程值。平差计算应使用稳定的基准点为起算，并检核独立闭合差及与2个以上的基准点相互附合差。平差后数据取位应精确到0.1mm。通过高程值计算各阶段竖向位移量、变形速率和累计值。
监测过程中，监测点可能会发生松动，不能稳定的反映真实数据。要考虑测点的稳定性分析，原则如下：
① 监测点的稳定性分析基于稳定的基准点进行；
② 相邻两期监测点的变动通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）进行，当变形量小于最大误差时，可认为该监测点在该周期内没有变动或变动不显著；
③ 对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。
45
根据五缘湾南站的测点分布情况和二等水准测量技术要求进行作业。首次观测时，应复核工作基点的完好和稳定情况。由基准点引测至冠梁上，沿冠梁进行正常测量作业，最后闭合至基准点上。 7.1.8支撑轴力
（1）量测
采用钢弦式振弦读数仪进行量测。支撑轴力量测时必须考虑尽量减少温度应力的影响，避免在阳光直接照射支撑结构时进行量测作业，同一批支撑每天的量测时间应基本相同。
（2）数据处理
钢支撑轴力计算：利用轴力计的初始频率及本次观测的频率值，计算轴力计的受力（N），公式如下：
N?K1fi2?f02??
其中，
f0fi—轴力计安装后的初始频率； —轴力计受力后的频率值；
k—轴力计的标定系数。
混凝土支撑轴力计算：当钢筋计受轴向力时，引起弹性钢弦的张力变化，改变了钢弦的振动频率，通过频率仪测得钢弦的频率变化，即可测出钢筋所受作用力大小。混凝土支撑轴力计算：
① 利用钢筋计的初始频率及本次观测的频率值，计算单根钢筋受力（Ni）； ② 计算整个截面内，钢筋计的平均受力；
③ 根据弹性变形和平面假设，计算整个混凝土支撑的轴力。公式如下：
N?A?E??
其中：N—轴力；
A—截面面积；
?—正应力； E—材料弹性模量； ?—应变。
46