北京地铁16号线工程土建施工06合同段 西北旺站附属监控量测方案
二、 监测的目的及意义
为了更加清楚、详细的了解在地铁施工期间对周边重要的地下、地面建（构）筑物、管线、地面及道路的的影响程度；并对导致监测范围内建（构）筑物等对象遭破坏界定责任时，为业主提供科学的基准数据和报告；掌握围护桩+钢管内支撑结构，利用监测结果为车站施工提供依据，监测数据经分析处理与必要的计算和判断后进行预测和反馈，以便为车站和环境安全提供可靠信息；积累资料和经验，为今后的同类工程提供类比依据。
三、监测方案编制依据及原则 3.1监测方案编制依据
本实施大纲主要依据以下规范标准和文件编制： 《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008 《工程测量规范》GB50026-2007
《国家一、二等水准测量规范》GB12897-2006 《建筑变形测量规程》JG J8-2007
《地铁工程监控量测技术规程》DB11/490-2007 《建筑基坑支护技术规程》DB11/489-2007 《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009 西北旺站 第二册 车站结构 第四分册 车站附属结构 其他相关的国家、地方规范、法规、企业标准、管理文件。 3.2监测方案编制原则
（1）系统性原则
所设计的监测项目有机结合，并形成整体，测试的数据相互能进行校核；在施工工程中进行连续监测，确保数据的连续性；确保所测数据准确、及时；利用系统功效减少监测点布设，节约成本。
（2）可靠性原则
设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法；监测中使用的监测仪器、元件均通过计量标定且在有效期内。
（3）关键部位优先、兼顾全面的原则
对围护体中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测；
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对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置，施工过程中有异常的部位进行重点监测；除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上均匀布设监测点。
围护体水平位移和支撑轴力是主要监测项目，因为它们能综合反映支护结构的变形和受力情况，直接反映基坑支护结构的稳定情况。
（4）与施工相结合原则
结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施；结合施工实际调整监测点的布设位置，结合施工实际确定测试频率。
（5） 经济合理原则
监测方法的选择，在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能采用直观、简单、有效的方法；监测点的数量，在确保安全的前提下，合理利用监测点之间联系，减少测点数量，提高工作效率，降低成本。 四、地铁工程建设影响分析
本标段的地铁工程施工的工法主要为明挖法基坑，根据地下工程安全监测设计原则要求，在实施安全监测前，必须对各种地铁施工方法引起的地表沉降规律及其对周边的建（构）筑物破坏进行认真分析和预测，指导安全监测的测点布设和数据处理分析，这样才能更好的达到监测的目的。
4.1地铁车站明挖基坑工程连续墙支护体系后地表沉降规律分析
4.1.1影响范围
引起支围护桩后地表沉降的主要原因：围护桩体的水平位移、地下水的损失和基坑开挖对周侧土体扰动。明挖基坑工程开挖过程中只要支护可靠，围护桩后土体的变形和坡顶地面的沉陷均可得到有效控制。深度相对较大的明挖基坑，不论从工程的重要性还是工程的难度上考虑，均应充分估计深基坑开挖对周边环境造成破坏的可能性。
本站附属基坑支护采用“围护桩+钢管内支撑”。基坑周边地面的变形（包括变形和沉降）与支护结构的结构刚度和所处场地的土层条件有关。受基坑挖土施工的影响，基坑周围的地层会发生不同程度的变形，基坑开挖对周边地表的主要影响范围可参照下式：L=Htg(45o-ψ/2)，式中: L—地表下沉范围；H—基坑支护结构深度；ψ—土体的综合摩擦角。
基坑支护结构的变形而引起的地面位移和沉降范围约在2.0～2.5倍基坑开挖深度。因基坑挖土和地下结构施工而引起的地层变形，以及地下水位的下降，会对周围环境（城
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市道路、地下管线和建（构）筑物等）产生不利影响。
4.1.2连续墙及支护体系后地表沉降随时间的发展及预测方法
地表沉降的变化为抛物线形，墙后地表沉降的抛物线都具有两个特点，即前期沉降速率大、变形快，后期沉降速率小、变形缓，并逐渐趋于稳定。
目前墙后地表沉降的预测方法有很多，例如，时效抛物线法、动态施工粘弹性反演法、智能预测控制法、时空效应法和定点跟踪法等。一般采用时效抛物线法：
在开挖初始阶段，由于土体尚处于弹性阶段，随着荷载的增加，变形似乎成直线变化；随着开挖过程的进行，土中某些部位出现塑性区，塑性区的不断扩展，导致变形速率也在不断的增大；当开挖到底，开挖卸载完成，由于固结以及土体的流变特性，测点的位移将随时间继续增大，速率降低；最后，达到稳定极限状态。整个变形过程为抛物线型，即沉降和时间的关系为：S = a t2 + b t + c
其中，t为时间，a、b和c为待定的正参数，采用最小二乘法来拟合曲线。 a、b和c参数可以根据开挖开始到开挖某层的监测数据进行拟合求得，然后，预测下一个工况的沉降值，这样，可以根据观测过程的数据点不断地进行预测和调整预测，直至全过程。
4.1.3连续墙后地表沉降沿距离的分布
地表沉降的最大值δvmax一般发生在离墙一定距离的位置上，地表沉降的最大值与开挖深度之比δvmax/H约为5‰。随着基坑开挖深度的不断增大，地表沉降的影响范围也不断扩展，而且，深层土体的开挖使得远离基坑处的地表沉降速率加大，而靠近基坑处的地表沉降速率相对减小。
4.2 地表移动和变形对建（构）筑物的影响分析
地铁施工中伴随着地层应力状态的改变，因而相应地引起地层和地表位移与变形。这种位移和变形与土地自重以及附加应力作用引起的土的固结沉降在沉降速度和空间分布上有着不同的特点。
基坑开挖施工引起的地表沉降和变形对建筑物的影响因素很多。除地层特征以外，建筑物遭受损害的程度与建筑物的基础与结构型式、建筑物所处的位置，以及地表的变形性质和大小有关。
基坑开挖引起的地表以及建筑设施的损害可以分为直接开挖损害和间接开挖损害，在开挖影响范围内的对象（建筑物、管线、道路等）所受的损害称为直接开挖损害；但
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是在个别情况下，在主要影响范围以外比较远的地方，也可发现开挖影响的存在，这种影响也与基坑开挖有关，称为间接开挖损害，如开挖引起的大范围的地下水的变化对环境的影响等。常见的开挖损害可以下列形式表现出来。
地表沉降损害
地表的均匀沉降使建筑物产生整体下沉。一般说来，这种均匀沉降对于建筑物的稳定性和使用条件并不会产生太大的影响，但是过量的地表下沉，即使是均匀的，也有可能从另一个方面带来严重问题，如下沉量较大，地下水位又较浅时，会造成地面积水，不但影响建造物的使用，而且使地基土长期浸水，强度减低。 五、监测工作项目组织及内容 5.1项目组织
5.1.1安全监控组织
北京地铁16号线06标段监测工程项目由中铁电气化局集团北京地铁16号线06标项目经理部测量人员、工程技术人员和管理人员组成，在本项目中实现数据采集、数据计算、变形分析、报表制作一体化，做到能对整个监测的数据进行实时、动态的管理。
5.1.2监测仪器设备组织 本项目监测工程仪器配置如下： 序号 1 2 3 4 5 仪器名称 全站仪 精密水准仪 测斜仪 振弦式反力计 频率读数仪 精度 2″2mm+2ppm2D 0.3mm/km 4mm/30m ≤2.0% F2S ±0.05Hz 备注 配套觇牌2套 配套精密条码尺 配套线缆 仪器应经过检验合格，经过计量专业部门的检定，并在规定的检定有效期内，各仪器在每次工作之前均经过检校。测试元器件有出厂合格证，并在使用前进行标定。
5.1.3人员组织
北京地铁16号线06标施工阶段,组长负责全面指挥，副组长负责现场、技术安全，组员负责监测及内业处理，监测组织机构、各机构负责人见下图：
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副组长：彭森林
组员：吕志国 组员：宋志 组长：李增理 副组长：杨威虎 副组长：魏定红 副组长：皇甫深洲 组员：何国林 组员：王丹丹 组员：高斌 5.2 工作内容
监测范围：本站附属基坑安全等级为一级，基坑变形控制等级为一级。结合基坑周围环境特点，确定基坑外 施工监测范围为基坑深的1~1.5倍，该范围内的建构物及地下管线均需进行监测。
（1）对地铁施工沿线现有的地面建（构）筑物、地下管线现状进行调查取证。 （2）本站监测对象为基坑支护结构，项目主要包括基坑内外观察、地表沉降、桩顶水平位移、桩体水平位移、桩顶垂直位移、支撑轴力、地下管线沉降、地下水位。
（3）施工进度进入关键期或遇不良地质时对土建承包商监测数据进行收集整理，与第三方（我方）资料进行关联分析，并提供最终报告。
（4）当监测范围内的监测对象被破坏时，需要根据监测数据做出科学的分析，向甲方提出专题报告，为界定责任提供科学的依据。
（5）其它零星监测工作，解决与监测有关的问题。 （6）按甲方要求编写监测技术工作总结。 六、测点布置与监测方法 6.1 监测控制网的建立
本次变形监测原则上利用甲方提供的地铁测量控制点，为了更好地做好变形监测工作，首先须进行现场踏勘，了解原地铁测量控制点的情况。由于某些原因，少数原控制点可能找不到或不能满足本次监测的实际需要，需增补新的工作控制点。本次主要增补高程控制点，原则如下：
对于建筑物较少的路段，将控制点连同观测点按单一层次布设；对于建筑物较多且分散的测区，按两个层次布网，由控制点组成控制网，由观测点与所联测的控制点组成
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