北京沉降(技术要求)

第四篇主要技术标准及要求
1 总则
1.1本技术条款适用于北京市地面沉降监测网站预警预报系统（二期）建设工程，它提出设备的功能设计、结构、性能、安装和试验、运行等方面的技术要求。

1.2甲方在本技术条款提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，乙方应提供一套满足本技术条款和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。

对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。

1.3乙方须执行本技术条款所列标准。

有矛盾时，按较高标准执行。

1.4合同签订后1个月内，按本技术条款要求，乙方提出合同设备的设计、制造、检验、试验、装配、安装、调试、试运、验收、运行和维护等标准清单给甲方，甲方确认。

2工程概述及工作内容
2.1 概况
北京地面沉降监测网站预警预报系统（二期）项目在昌平区八仙庄（北七家）、顺义区平各庄、通州区土桥（张家湾）和大兴区榆垡建设地面沉降监测站，在站内4个埋设基岩标、31个分层标、21眼地下水分层观测井和9眼孔隙水压力观测井，在通州土桥（张家湾）建设一座简易气象站。

每个监测站配置1套监测设备，自动采集数据，通过Internet广域网，将数据传输到北京市地面沉降监测研究中心（天竺监测站），在中心站实现各监测站点各种信息数据演示。

同时对现有的天竺监测站、望京监测站和王四营监测站监测采集和传输仪器改造为与二期相一致的设备。

2.2 工作内容
北京市地面沉降监测系统，由天竺地面沉降监测研究中心和7个地面沉降监测站构成(包括一期3个地面沉降监测站)。

监测中心是监测网的核心部分，主要有通信集成系统、前台数据采集系统和后台数据处理系统组成。

监测中心通过通信网络与各监测站仪器建立通信链路，并通过INTERNET实现网络化通讯。

1.2.1八仙庄地面沉降监测站
昌平八仙庄地面沉降监测站位于北京市昌平区北七家镇八仙庄村西南约1km，交通十分便利，通水、通电方便，满足城市总体规划方案。

本区300m 以上地层为主要监测对象。

该站共有1个基岩标，10个分层标孔（包括一个地面标），6个地下水长期观测孔，3个孔隙水压力观测孔。

标孔呈矩形展布，孔间距5m 。

见图1。

J 4-1
83
F 4-7
115
D 4-5
图
例
深度(m)
深度(m)
分层标及编号地下水分层观测孔及编号
425.51
G 4-1
K 4-2
58
基岩标及编号深度(m)
435
深度(m)
深度(m)
孔隙水压力观测孔及编号
工程地质孔及编号
图1 八仙庄监测站标孔平面布置图
分层标孔：
F 4-1.埋设于第七含水层底板下1m 的分层标，设计深度304m ； F 4-2.埋设于第六含水层顶板上1m 的分层标，设计深度262m ； F 4-3.埋设于第六压缩层底板下1m 的分层标，设计深度235m ； F 4-4.埋设于第五含水层顶板上1m 的分层标，设计深度197m ； F 4-5.埋设于第五压缩层顶板下1m 的分层标，设计深度144m ； F 4-6.埋设于第四含水层顶板上1m 的分层标，设计深度108m ； F 4-7.埋设于第三含水层底板下1m 的分层标，设计深度83m ； F 4-8.埋设于第三含水层顶板上1m 的分层标，设计深度59m ； F 4-9.埋设于第三压缩层顶板下1m 的分层标，设计深度24m ； F 4-10地面标，埋设于地面下2m 。

地下水长期观测孔：
D 4-1.埋设于第七含水层中，设计井深340m ； D 4-2.埋设于第六含水层中，设计井深283m ； D 4-3.埋设于第五含水层中，设计井深240m ； D 4-4.埋设于第四含水层中，设计井深200m ；
D 4-5.埋设于第三含水层中，设计井深115m ； D 4-6.埋设于第二含水层中，设计井深30m 。

孔隙水压力观测孔：
K 4-1埋设于第五压缩层内，设计孔深113m ； K 4-2埋设于第四压缩层内，设计孔深58m ； K 4-3埋设于第三压缩层内，设计孔深32m 。

1.2.2平各庄地面沉降监测站
顺义平各庄监测站位于北京市顺义区仁和镇平各庄西南1km ，交通十分便利，通水、通电方便，满足城市总体规划方案，并远离震动源及储冷、储热井。

场地内无建筑和树木，场地平整。

本区300m 以上地层为主要监测对象。

该站包括1个基岩标，7个分层标孔（包括一个地面标），5个地下水长期观测孔，2个孔隙水压力观测孔。

标孔呈矩形展布，孔间距5m 。

见图2。

基岩标及编号深度(m)
分层标及编号地下水分层观测孔及编号
D 5-3
126
F 5-4
119.64
图
例
685.17
J 5-1
深度(m)
深度(m)
孔隙水压力观测孔及编号
k 5-1
99.5
G 5-1674.33
深度(m)
工程地质孔及编号
深度(m)
图2 平各庄监测站标孔布置平面图
分层标孔：
F 5-1.埋设于第五含水层底板下1m 的分层标，设计深度300m ； F 5-2.埋设于第五压缩层底板下1m 的分层标，设计深度233.5m ；
F 5-3.埋设于第四含水层底板下1m 的分层标，设计深度208.8m ； F 5-4.埋设于第四含水层顶板上1m 的分层标，设计深度119.64m ； F 5-5.埋设于第二含水层底板下1m 的分层标，设计深度63.1m ；
F 5-6.埋设于第二含水层顶板上1m 的分层标，设计深度30.9m ； F 5-7.地面标，埋设于地面下2m 。

地下水长期观测孔：
D 5-1.埋设于第五含水层组中，设计井深320m ； D 5-2.埋设于第四含水层组中，设计井深218m ；
D 5-3.埋设于第三含水层组中，设计井深126m ； D 5-4.埋设于第二含水层组中，设计井深68m ； D 5-5.埋设于第一含水层组中，设计井深37m 。

孔隙水压力观测孔：
K 5-1埋设于第三压缩层内，设计孔深99.5m ；
K 5-2埋设于第二压缩层内，设计孔深47m 。

1.2.3 通州张家湾地面沉降监测站
通州张家湾监测站位于北京市通州张家湾镇西南约1.5km ，交通十分便利，通水、通电方便，满足城市总体规划方案，并远离震动源及储冷、储热井。

场地内无建筑和树木，场地基本平整。

本区300m 以上地层为主要监测对象。

该站共需施工钻孔16个，包括1个工程地质孔，1个基岩标，7个分层标孔（包括一个地面标），5个地下水长期观测孔，2个孔隙水压力观测孔。

标孔呈矩形展布，孔间距4-5m 。

见图3。

地下水分层观测孔及编号
分层标及编号深度(m)
D 6-3
130
F 6-5
49
图
例
J 6-1
600
深度(m)
深度(m)
基岩标及编号孔隙水压力观测孔及编号
k 6-1
132
G 6-1589.86深度(m)
工程地质孔及编号
深度(m)
图3张家湾监测站标孔布置平面图
分层标孔：
F6-1.埋设于第五含水层底板下1m的分层标，设计深度257m；
F6-2.埋设于第四压缩层顶板下1m的分层标，设计深度193m；
F6-3.埋设于第三含水层顶板上1m的分层标，设计深度126m；
F6-4.埋设于第二含水层底板下1m的分层标，设计深度90m；
F6-5.埋设于第二含水层顶板上1m的分层标，设计深度49m；
F6-6.埋设于第一含水层底板下1m的分层标，设计深度29m；
F6-7.地面标，埋设于地面下2m。

地下水长期观测孔：
D 6-1.埋设于第五含水层组中，设计井深310m；
D 6-2.埋设于第四含水层组中，设计井深200m；
D 6-3.埋设于第三含水层组中，设计井深130m；
D 6-4.埋设于第二含水层组中，设计井深53m；
D 6-5.埋设于第一含水层组中，设计井深30m。

孔隙水压力观测孔：
K6-1.埋设于第三压缩层内，设计井深132m；
K6-2.埋设于第二压缩层内，设计井深62m。

1.2.4榆垡地面沉降监测站
大兴榆垡地面沉降监测站位于北京市大兴区榆垡镇政府西南1km，，交通十分便利，通水、通电方便，满足城市总体规划方案，并远离震动源及储冷、储热井。

场地内无建筑和树木，场地地势较低，需进行适量回填。

本区250m以上地层为主要监测对象。

该站共需施工钻孔16个，包括1个工程地质孔，1个基岩标，7个分层标孔（包括一个地面标），5个地下水长期观测孔，2个孔隙水压力观测孔。

标孔呈矩形展布，孔间距5m。

见图4。

深度(m)
分层标及编号地下水分层观测孔及编号
D 7-3
117
F 7-4
82
图
例
J 7-1
750.61
基岩标及编号深度(m)
深度(m)
孔隙水压力观测孔及编号
k 7-1
150
G 7-1724.24
深度(m)
工程地质孔及编号
深度(m)
图4 榆垡监测站标孔平面布置图
分层标孔：
F 7-1.埋设于第五含水层底板下1m 的分层标，设计深度205m ； F 7-2.埋设于第四含水层底板下1m 的分层标，设计深度170m ；
F 7-3.埋设于第四含水层顶板上1m 的分层标，设计深度116m ； F 7-4.埋设于第三含水层底板下1m 的分层标，设计深度82m ； F 7-5.埋设于第二含水层顶板上1m 的分层标，设计深度53m ； F 7-6.埋设于第一含水层顶板上1m 的分层标，设计深度27m ； F 7-7.地面标，埋设于地面下2m 。

地下水长期观测孔：
D 7-1.埋设于第五含水层组中，设计井深310m ； D 7-2.埋设于第四含水层组中，设计井深178m ； D 7-3.埋设于第三含水层组中，设计井深117m ；
D 7-4.埋设于第二含水层组中，设计井深83m ； D 7-5.埋设于第一含水层组中，设计井深34m 。

孔隙水压力观测孔：
K7-1埋设于第四压缩层内，设计孔深150m；
K7-2埋设于第二压缩层内，设计孔深53m。

1.2.5 监测中心系统构成
北京市地面沉降自动化监测系统由现场监测子站（现场级）和监测中心（管理级）两部分组成，两部分之间由ADSL和INTERNET网络实现数据通讯。

现场监测网站由7测量子台（包括一期3个台）组成，每个子台负责一个监测站的分层标观测、地下水位观测和孔隙水压力观测等三类观测项目的实时监测。

各子台为相互独立的监测子系统，由现场测量控制单元（MCU）进行控制测量和数据通讯。

现场测控单元（MCU）为监测站的核心，MCU接收并响应监测管理中心的指令，根据监测中心设定的工作方式自动完成对各种传感器的数据采集、存储，并根据指令将观测数据传输到监测中心。

监测中心负责整个台网的测量控制、数据通讯、数据管理、数据处理、数据分析，产出各类监测报表和图件。

（1）监测中心可采用光纤+LAN（2M）专线接入，数据中心布设在LAN上，通过防火墙进行端口映射，这样可在台网中心组成一个局域网，供多台计算机共享；
（2）通信采用TCP/IP协议，与INTERNET网相联，实现网络化通讯；
（3）台网中心通过INTERNET网络与ISDL通信链路建立链接，进而与每个地面沉降监测站仪器建立通信连接。

3自动化监测系统技术要求
3.1 采用目前国内外流行的基于WINDOWS98/2000/ NT工作平台的智能分布式网络测量系统构建北京市地面沉降自动监测系统，实现对全北京市地面沉降监测网站各子系统的自动化监测。

（1）各子系统应是相对独立系统，配置1台可以作为系统网络节点仪器的MCU，负责该监测站各类监测仪器的测量控制、数据采集、数据存储、数据通讯。

（2）对分层标沉降测量，要求全部采用智能型数字化CCD型静力水准仪实现各分层标标杆和套管相对基岩标高差变化（沉降量）的自动测量。

技术指标应符合下述要求：测量范围：50mm
分辨率：0.01mm
精度：0.1mm
电学漂移：无
遥测接口：RS485
环境温度：-10℃～ + 40℃
环境湿度：100%RH
供电电压：AC 220V，50Hz
（3）对地下水位测量，要求采用通气式差压液位传感器测量，以便消除大气压力的影响。

技术指标应符合下述要求：
允许过压：2倍满量程压力
线性误差：0.2%FS
稳定性误差：0.1%FS
使用温度范围：－10～80℃
温度零点漂移：0.01%FS/℃
温度灵敏度漂移：0.02%FS/℃
电源电压：15－30VDC
输出信号：4－20mADC
负载（Ω）：≤(U-15V)/0.02A
防护等级：IP68
（4）对孔隙水压力测量，技术指标应符合下述要求：
过压：2×额定压力
分辨率：0.025%FS
测量精度：±0.1%FS
线性度：±0.1%FS
长期零飘：0.1%FS/年
工作温度：－30～＋60℃
外形尺寸：Φ19×133（mm）
3.2 数据采集系统具有的功能
（1）中心控制方式：由监测中心监控计算机（主机）向各监测站现场测控仪器MCU （从机）发出指令，各MCU接受指令并完成规定的测量任务，存储数据，并根据命令将数据上传至监测中心监控计算机。

（2）自动控制方式：各监测站现场测控仪器（MCU）根据监测中心主机设定的工作方式自动完成对各种传感器的数据采集、存储，并根据指令将观测数据传输给监测中心。

（3）远程控制方式：凡是需要通过远程控制方式采集数据或查询资料的单位和个人，经受权后，配置相应计算机软硬件和有线通讯设备后，可以实现远程控制方式。

（4）各观测站的测量是按设定程序自动完成的，测量时间间隔10分钟至1个月可调，一般设置每小时观测一次，即观测整点值。

MCU内设有时钟，到整点时，MCU将自动启动测量程序，对每个观测项目（包括静力水准和水位、孔隙压）的测点依次巡测，并自动将读数存入MCU内的存储芯片内，等待监测管理中心收集，这些读数即使在仪器掉电的情况下也不会丢失，芯片内的数据存满后后面的数据将覆盖最前面的数据。

存储芯片要求存储观测站1个月的整点值。

（5）系统自检功能：系统应具有自检能力，对现场设备进行自动检查，能在计算机上显示系统运行状态和故障信息，显示的故障信息应简明扼要，尽量细化，以便及时对系统进行维护。

（6）系统供电：系统所有设备应能采用220V交流电源。

3.3 系统安装技术要求
（1）现场仪器的安装由投标单位根据现场环境、有关施工技术规范和要求具体执行。

（2）电缆敷设要通过线槽引线，电缆敷设过程中，要保护好电缆头和编号标志，防止浸水或受潮。

电缆走线线路上，设置明显标志。

敷设电缆作好记录、标签和布线图。

（3）电缆连接：如有需连接的电缆，按照有关规范规定的电缆连接技术实施。

3.4 现场安装技术要求
（1）现场仪器安装及布线要求标识清楚、美观。

（3）所有信号线一律用PVC管保护，蒸馏水管用统一的管槽保护。

（4）所有传感器要求有现场检验、率定记录。

（5）现场安装要求有相关电缆连接和仪器组装记录。

（6）现场安装要求有仪器设备安装考证表。

（7）现场安装要求有安装期周围施工状况。

（8）现场安装要求有安装期间的检测记录。

3.5 监测仪器设备安装质量的检查和检验
（1）承包人应建立完善的质量管理体系，严格履行质量检查职责。

当发现质量不合格时，质检人员有责任及时纠正。

（2）承包人应作好详细的质量检查记录，编写质量检查报表，并定期向发包人提交质量自检报告。

（3）发包人有权对所有仪器设备安装使用的材料、安装工艺过程进行检查和检验。

若检查检验不合格，应依照发包人意见和本技术条款的要求改正。

（4）当发包人提出检查仪器设备质量要求时，承包人应予以提供测试设备，并协助发
包人进行测试工作。

（5）监测仪器设备安装质量验收的依据应包含以下文件：
1）仪器设备检验、率定记录；
2）电缆连接和仪器组装记录；
3）仪器设备安装考证表；
4）安装期间的检测记录；
5）质量事故处理记录；
6）质量自检报表。

7）监测资料和监测资料整编分析报告等。

4甲方提供的宽带通讯
甲方将为仪器提供和安装单位提供宽带接口，带宽为4M，为监测数据的传输提供1个固定的IP 地址,总体网络构成见下图4-1。

1 路由器路由器
路由器交换机(8口)1号端口分配1个固定1号端口分配1个固定其他端口共享3.9带宽端口共享4带宽8
7654321其他分站工控机视频编码器
2号端口分配1个固定,100带宽3号端口分配1个固定2号端口分配1个固定视频编码器工控机
GPS 主机
榆垡监测站
交换机(8口)12345678INTEENET 大屏幕
控制性计算机
其他设备(影碟机等)RGB 矩阵天竺工控机
天竺GPS 天线天竺GPS 主机天竺标房摄像系统
视频矩阵
预留宽带接口
GPS 监控计算机
地面沉降监测数据处理计算机9号端口分配1个固定的地址
8号端口分配1个固定的
地址7号端口分配1个固定的
地址视频解码器
1~6号端口,每个分配1个固定的地址16151413121110987
654321交换机(16口)
图4-1 甲方提供的网络规划图。