施工控制测量与施工监测

施工控制测量与施工监测
一、控制测量
（一）测量要求
所有测量人员必须具有测量上岗证，控制测量建立两级复核制度。

当监理工程师提供施工区内有关平面及水准控制点等基本数据的测量资料后，测量人员立即进行复核验算和复测工作，确认无误后再在此基础上布设平面和水准控制网。

正式施测之前10天，测量工程师应将施测方案、计算方法、操作规程、观测仪器设备的配置和测量专业人员的设置报送监理工程师审批。

（二）控制网的布设
控制网布设遵循“从高级到低级，先整体后局部，先地面后地下”的原则。

从测量专业的角度讲，应考虑点与点的通视、旁折光、垂直折光和电磁干扰等的影响。

从施工的角度讲，考虑使用频率、交通干扰、施工干扰、单个点的控制范围、控制点的密度和控制点的精度等。

综合考虑以上两个方面，决定采用导线网布设测区控制网，即用符合导线、导线网等形式，按两级布设测区控制网。

为了控制网的施测精度，一般不采用闭合导线。

首先，在基坑周围布设测区一级控制网。

由于基坑空间足够大，待基坑开挖完成后，在基坑底部布设基坑内导线网，采用符合导线直接将地面导线控制传递到基坑内，并将平面控制网投影到施工高程面上。

高程也分两级布设，一级布设于基坑周围；传递高程时用钢尺悬吊、上下同时用NA2水准仪观测的形式传递。

具体布设如下：
1）导线点布设时，尽量使导线布设为直伸形式。

这是因为直伸导线中，边长测定误差将直接累计为纵向误差、角度测量误差将直接累计为横向误差。

所以，在导线平差时可以把纵向误差完全分配到边长测量误差上，把横向误差完全分配到测角误差上。

这样分配可以较完善地消除系统误差，有利于提高测量精度、直接控制测角测边的精度。

2）选择平坦开阔的路线。

这样选线有利于通视、减少旁折光和垂直折光的影响。

3）在选择导线点时，尽量使导线边大致相等。

边长大致相等有利于观测时消除望远镜调焦产生的误差，特别要避免由长边立即转变为短边。

（三）控制网的施测
1. 地面控制网的施测
地面控制网的施测，选用精密电子全站仪，六测回观测，在地面与基坑底部点位传递时，采用六测回观测。

单角（既只有两个方向）采用六测回观测，三个或更多方向时，采用方向法观测。

高程控制网的施测，采用NA2水准仪和铟瓦基线尺，进行二等水准往返或两次单程观测。

出于对观测精度考虑，选择在白天气温较低、没有太阳的时候进行观测。

2．平面点位和高程的传递
（1）平面点位的传递
由于基坑深度不大，长或宽足够与地面连测，平面控制点传递时，在基坑附近设置近井点，直接用导线传递，仪器与地面观测选用一样，观测测回数为6测回。

联测后，将观测边长投影到施工高程面内，坐标平差时按投影后的边长计算。

（2）高程控制点的传递
高程传递时，首先在基坑附近做一进井点，采用经鉴定的合格钢尺悬吊，基坑上下同时用NA2水准仪进行观测，采用3次重复观测，每次钢尺错动3～5cm，取平均值作为最终观测成果，误差不大于±5mm。

悬尺测完后，将地下临时传递高程点用二等水准测量引至基坑内一个稳定地段，作为地下高程控制网的基准点。

计算中，加入温度改正和尺重改正。

并将观测成果交监理工程师审核。

（四）观测数据检核及平差前改正
1．观测数据检核
由于观测期间可能出现如读数、报数、记数、角度计算和限差计算等方面的粗差。

所以，必须在平差计算前，对观测数据进行全面的检查，剔除粗差，计算平均值，为后续的精密平差做准备。

导线观测的检查项目包括：正倒镜读数差、各测回同一方向2C互差、角度互差、i角误差、边长互差等。

同时记录观测期间的温度、气压等（在开始观测时和结束观测时各测一组）。

2．平差前的改正
平差前改正既是边长测量改正，包括温度改正、气压改正、斜改平、投影到施工高程面的改正等。

（五）控制网平差
控制网平差按最小二乘法平差原理进行。

为充分利用计算机节省时间和降低劳动强度，平差方法选用间接平差法，利用现市场上专业电脑平差软件进行平差。

（六）精度评定
平面控制网精度评定（在这里主要是导线网精度的评定），主要是纵向误差和横向误差两方面，要达到《工程测量规范》四等精度要求。

高程测量精度评定则要满足二等水准闭合限差条件。

具体操作过程由电脑平差软件完成。

（七）施工放样
施工放样的目的是按照设计和施工的要求，将设计的构筑物（建筑物）的位置、形状、大小及高程等，在地面标定出来。

施工放样时，同样遵循由总体到局部的原则，首先定出构筑物（建筑物）的轴线，然后测定构筑物（建筑物）的各个部分。

本工程中，基坑开挖过程中，以基坑中线为轴线；基坑开挖结束后，附属工程部分以中心线为轴线。

这种放样顺序可以减小误差累积、误差以轴线呈对称分布，有利于工程整体放样精度提高。

二、施工监测
（一）监测的目的
本工程基坑全部采用明挖法施工，由于基坑开挖引起地下水位下降，同时对地层产生扰动，从而改变周围土体原有的应力状态，导致土体变形，土体的变形将直接影响工程围护结构的正常状态。

当基坑周围土体变形过大时，会引起地表的变形或沉陷，危及围护结构及基坑周围民房的安全。

因此，在施工过程中，必须制定严密的施工监测方案，设计一套集信息采集和安全预测于一体的完整、全面、快速反馈的监测系统，对整个施工过程中地下水位、周围土体、围护结构和周围民房的应力及变形进行综合、系统的施工监控，全面掌握工程施工过程中的变形及位移情况，确保工程施工的安全顺利进行。

根据工程的需要、围护结构的形式、周围环境的具体情况以及工程水文、地质条件的要求，本监测方案监测目的如下：
1．通过监测，现场掌握周围土体和围护结构的应力及变形的实际情况，将施工中各方面的监测信息及时反馈到施工现场。

根据对监测信息的分析，对工程围护体系变形及稳定状态加以评价，并预测进一步开挖施工将导致的变形及稳定
状态的发展。

根据预测判定施工对周围环境的影响程度，确定后续工序安排，使施工安全处于最佳受控状态。

必要时，调整支护参数、施工工艺和施工方法，确保工程施工的顺利进行，全面实现信息化施工。

2．通过监测，及时了解施工对围护结构、周围民房的影响程度，判断其安全性和稳定性，确保其处于安全状态。

3．通过监测，了解水土压力及结构变形在整个工程施工过程中的变化规律，明确工程施工对地层的影响程度，预测不良地质地段可能出现的失稳情况。

4．通过监测，累积完整准确的监测成果。

经过对监测数据的计算分析处理，并绘制出相应的变化曲线和收敛性变化曲线，利用监测结果和曲线估测将来可能发生的变形。

如果估测值在允许范围内，则按正常施工方法进行施工；否则，将按照超出范围的程度决定施工方法，使施工处于受控状态，从而达到最大限度地避免施工事故、减小损失和提高施工速度的目的。

同时，将其结果反馈到工程支护设计中去，为优化设计、完善设计分析提供理论依据。

（二）监测内容
1．土体深层位移监测：每隔50~100m在基坑两边各布置测斜孔，以监测深层土体的位移情况。

2．沉降监测：在冠梁顶每隔20m左右和周边道路上设沉降监测点，以监测基坑施工对支护结构和周边环境的影响。

3．水平位移监测：在冠梁顶每隔20m左右设水平位移监测点，以监测基坑施工对支护结构和周边环境的影响。

4．支撑轴力监测：每隔4~5个支撑设一组支撑轴力计，以监测支撑轴力的变化情况。

5．监测内容应满足《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）的要求。

6．从基坑边缘外1~3倍基坑开挖深度范围内的重要建筑物、地下管线等应作监测，监测的内容包括竖向位移、倾斜以及水平位移。

必要时扩大监测范围。

需要重点保护对象，保护区内的监测布置应满足相关部门技术要求。

（三）监测精度
1．水平位移监测精度
2．竖向位移监测精度
（四）监测频率
注：当遇下列情况之一时，应提高监测频率
（1）监测数据达到警报值；
（2）监测数据变化较大或速率加快；
（3）存在勘察未发现的不良地质；
（4）超深、超长开挖或未及时加撑违反设计工况；
（5）基坑周边大量积水、长时间连续降雨、市政管线出现泄漏；
（6）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计值；
（7）支护结构出现干裂；
（8）周边地面突发较大沉降或出现干裂；
（9）临近建筑物突发大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂。

（五）监测报警
注：当遇下列情况之一时，应采取紧急措施
（1）监测数据达到报警值的累计值；
（2）基坑支护结构和周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流沙、管涌、隆起或严重渗漏现象；
（3）基坑支护结构出现过大变形、压屈、断裂和松弛现象；
（4）周边主要建筑物的结构部分、周边地面出现严重的突发裂缝；
（5）根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。

（六）监测信息反馈程序
根据信息化施工要求，每次施监测后应及时整理分析各项量测数据资料，判别监测对象的安全等级状态，并将监测结果及时反馈到施工中去，发挥监测信息对施工的指导作用。

（七）监测组织
我司拥有一批长期从事安全监测的专业监测人员，充分认识到安全监测的重要性和必要性。

为顺利完成监测任务，在工程项目部隶属下专门设立“安全监测组”，由经验丰富的监测工程师任组长。

为适应各类监测项目的监测需要，将监测组在业务上分为A 类监测小组和B类监测小组，每小组由精通量测工作的3名人员组成，其中1人为小组负责人。

在监测组组长的领导下，由小组负责人负
责日常施工监测和资料整理工作。

监测信息反馈流程
资 料 调 研
监 测 设 计
监 测 量 测
数据、分析、处理
施工、监理、设计
工 程 施 工
安 全 判 别
结 束
监 理 量 测
YES
NO
（八）基坑监测布置及方法
1．基坑钻孔桩水平位移、沉降
按设计要求进行布置。

每次施测后，及时对量测数据进行整理，绘制测点水平位移、沉降变化曲线，并在图上注明基坑开挖深度。

2．地表水平位移、沉降监测
按设计要求布置测点。

测点埋设必须在围护结构开挖前提前进行，并经过2～3次观测测定初始值。

工作基点和增设工作基点的初始值和校核复测由系统控制网施测。

每次施测后，及时对据进行整理，绘制各测点水平位移、沉降变化曲线。

3．钻孔桩及周围土体变形监测
均采用测斜管进行观测。

围护结构测斜孔布置与围护结构水平位移、沉降测点位置相同，其观测值可相互校核，就可知围护结构底部是否发生位移。

围护结构体测斜管埋设在围护体浇砼前安装于围护体内，沿基坑周围布置；每孔竖向按每0.5米一个点布置，所有初始值均在基坑开挖前测定。

测斜管安装在围护结构开挖前进行，并测其初始值。

两者的埋设深度均深于基坑3.5m以上，且均需设孔口保护，严防杂物进入孔内。

每次施测完毕后，及时对量测数据进行整理和计算，并绘制各测孔不同深度位移分布线及固定深度位移过程线，并在图上注明对应开挖深度。

4．周围建筑物沉降、裂缝、倾斜监测
按设计要求对相关建筑物设点进行沉降、水平位移及倾斜观测。

联系有资质的第三方监测单位对建（构）筑物进行基础标高监测。

具体来说就是，在施工前，
先在各建(构)筑砼基础及砼柱上用冲击钻打孔埋设已经作好标志的钢筋，并用砂浆包牢，待砂浆凝固后，用水平仪从施工控制网引进数值两次观测来测定初始值。

倾斜监测的初始值也是从施工控制网引进数值两次观测测定，观测仪器为精密电子全站仪和精密测角仪。

基坑施工期间，按上报给监理工程师并已经得到批准的监测方案进行施测。

每次施测后，及时对量测数据进行整理，绘制各测点沉降变化曲线及倾角变化曲线并及时上报给监理工程师。

5．横向支撑轴力监测
安装时，先将和应变计一样大小的模具安装于应变计支座夹具中，将其埋设在支撑砼上，把应变计安装上。

安装时应变监测方向平行支撑轴线方向。

读数时，取其4只仪器的平均应变量为钢管应变量，根据支撑弹模及其面积计算出支撑轴力。

6．围护结构侧土压力监测
土压力盒，埋设于钻孔桩与周围土体之间，用于观测侧土压力。

因围护结构为钻孔桩，埋设时间选择在浇筑前进行，即土压力盒置于连续墙砼与土体之间，埋设时土压力盒尽量平行基坑边坡。

每次施测完毕后，及时计算结果，并绘制应力时间曲线，根据压力的变化趋势，判定基坑边坡是否已经稳定。

具体埋设见图2。

7．孔隙水压力监测
基坑钻孔桩周边安装渗压计，用于监测开挖降水及地下水渗透压力的变化。

仪器量程根据测点埋深（最大水压力），选择量程0.2MPa的渗压计，埋设时，渗压计透水时需沸水煮沸，电缆线引至地面。

按时观测，绘制地下水压力时间曲
线，根据压力的变化趋势，判定开挖降水的稳定性，调整开挖下降速度。

8．地下水位监测
基坑周边布置水位管，埋设在距基坑外边缘垂距2～4米范围内。

在水位管埋设后，用水位计在水位管内进行观测，及时记录各个施工阶段的水位、开挖深度和地质状况，绘制开挖深度与水位之间的关系曲线，同时注明地质情况。

计算出不同地层的渗水量，并分析地下水含量与开挖期间地表沉降之间的关系。

9．临时立柱沉降监测
在每根临时钢立柱上牢焊1个钢筋头作为沉降监测点。

观测时，用水平仪从工作基点引进施测。

每次施测完后，及时对观测结果进行整理分析，并绘制沉降变化曲线。

（九）应急措施
1．土方开挖期间，设专人定时检查基坑稳定情况，发现问题及时与有关各方人员联系，以便及时处理。

2．基坑壁渗漏水应及时注浆堵漏。

3．基坑隆起采用石块反压。

4．基坑支护结构位移较大时采取加固支撑、增加支撑或在有条件的部位进行卸土减压等措施。

5．现场准备一定数量的编织袋以备抢险时使用。

6．情况较紧急时可在坑内回填反压。

7．当周边建筑物因基坑开挖和降水导致出现裂纹或已有裂纹扩展且不稳定时，建议组织居住人员暂时撤离，确保人员安全。