横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案

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横琴岛澳门大学新校区河底隧道建 设项目澳门段
监测方案
上海同济建设工程质量检测站 2011 年 8 月
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横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案?
目录
1. 工程概况................................................................................................................... 1
1.1 概述........................................................................................................................................ 1 1.2 围护结构设计 ........................................................................................................................ 1 1.3 地质条件................................................................................................................................ 3 1.3.1 工程地质 ......................................................................................................................... 3 1.3.2 水文地质 ......................................................................................................................... 5 1.3.3 不良地质 ......................................................................................................................... 6 1.4 周边环境................................................................................................................................ 6
2. 监测方案的编制依据及原则................................................................................... 7
2.1 编制依据................................................................................................................................ 7 2.2 监测原则................................................................................................................................ 7 2.2.1 系统性原则 ..................................................................................................................... 7 2.2.2 可靠性原则 ..................................................................................................................... 8 2.2.3 与设计相结合原则 ......................................................................................................... 8 2.2.4 关键部位优先、兼顾全局的原则 ................................................................................. 8 2.2.5 与施工相结合原则 ......................................................................................................... 8 2.2.6 经济合理性原则 ............................................................................................................. 8
3 监测目的、内容及要求............................................................................................ 8
3.1 监测目的................................................................................................................................ 9 3.2 监测内容................................................................................................................................ 9 3.2.1 监测项目 ......................................................................................................................... 9 3.2.2 监测工作量 ................................................................................................................... 10 3.2.3 关于澳门段管线及建筑物监测的说明 ........................................................................ 11 3.3 监测技术要求 ...................................................................................................................... 11 3.3.1 监测精度 ....................................................................................................................... 11 3.3.2 监测频率 ....................................................................................................................... 13 3.3.3 监测警戒值 ................................................................................................................... 14
4. 基准点及监测点的布设及保护............................................................................. 15
4.1 监测控制网的布设 .............................................................................................................. 15 4.1.1 控制网布设原则 ........................................................................................................... 15 4.1.2 基准点的埋设方法 ....................................................................................................... 16
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4.2 监测点的布设 ...................................................................................................................... 17 4.2.1 测点布设原则 ................................................................................................................ 17 4.2.2 监测点布设方法 ........................................................................................................... 18 4.3 监测点的保护 ...................................................................................................................... 29 4.4 巡视观察.............................................................................................................................. 32
5 监测方法.................................................................................................................. 33
5.1 桩顶水平位移 ...................................................................................................................... 33 5.2 桩顶、地表、管线及建（构）筑物沉降 .......................................................................... 34 5.3 围护桩深层水平位移（测斜） .......................................................................................... 34 5.4 围护桩及混凝土支撑内力 .................................................................................................. 35 5.5 钢支撑轴力 .......................................................................................................................... 35 5.6 侧向土压力 .......................................................................................................................... 35 5.7 地下水位.............................................................................................................................. 36 5.8 立柱隆沉.............................................................................................................................. 37 5.9 坑底回弹.............................................................................................................................. 37
6. 数据处理及信息反馈............................................................................................. 37
6.1 数据处理.............................................................................................................................. 37 6.1.1 桩顶水平位移 ............................................................................................................... 37 6.1.2 桩顶、地表、管线及建（构）筑物沉降 ................................................................... 38 6.1.3 围护桩深层水平位移（测斜） ................................................................................... 38 6.1.4 围护桩和混凝土支撑内力 ........................................................................................... 40 6.1.5 钢支撑支撑轴力 ........................................................................................................... 40 6.1.6 侧向土压力监测 ........................................................................................................... 41 6.1.7 地下水位 ....................................................................................................................... 41 6.1.8 立柱隆沉 ....................................................................................................................... 41 6.1.9 坑底回弹 ....................................................................................................................... 41 6.2 监测信息反馈 ...................................................................................................................... 42 6.2.1 监测结果提交 ............................................................................................................... 42 6.2.2 监控信息的内容 ........................................................................................................... 42 6.2.3 信息反馈质量保证措施 ............................................................................................... 42
7 监测材料、仪器设备.............................................................................................. 42
7.1 投入监测的仪器及设备 ...................................................................................................... 43 7.2 仪器和设备要求 .................................................................................................................. 43
8. 监测报警及异常情况下的保障措施..................................................................... 44
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横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案?
8.1 监测应急小组 ...................................................................................................................... 44 8.2 紧急状态下监测项目应急措施 .......................................................................................... 45 8.2.1 监测项目变化速率超出控制标准 ............................................................................... 45 8.2.2 基坑汛期的应急指挥与控制 ....................................................................................... 45 8.2.3 紧急状态汇报和总结 ................................................................................................... 46 8.3 各种保障措施 ....................................................................................................................... 46 8.3.1 人力资源保障措施 ....................................................................................................... 46 8.3.2 物资材料保障措施 ....................................................................................................... 46 8.3.3 交通保障措施 ............................................................................................................... 46
9. 监测质量保证措施................................................................................................. 46
9.1 质量目标.............................................................................................................................. 46 9.2 质量保证体系 ...................................................................................................................... 47 9.3 监测工作管理 ...................................................................................................................... 47 9.3.1 实行项目经理负责制 .................................................................................................... 47 9.3.2 监测过程的质量控制 ................................................................................................... 48 9.3.3 文件与资料的管理 ....................................................................................................... 48 9.4 保证监测质量的措施 .......................................................................................................... 48 9.4.1 健全监测管理服务质量保证体系 ................................................................................ 48 9.4.2 工序质量控制措施 ....................................................................................................... 49 9.4.3 监测管理服务质量保证组织措施 ............................................................................... 50 9.4.4 监测管理服务质量保证制度措施 ............................................................................... 52 9.5 监测管理服务质量保证技术措施 ...................................................................................... 53 9.5.1 仪器、仪表 ................................................................................................................... 53 9.5.2 野外作业 ....................................................................................................................... 53 9.5.3 资料采集及整理 ........................................................................................................... 53 9.6 监测管理服务质量保证信息管理措施 .............................................................................. 53 9.6.1 文件控制 ........................................................................................................................ 54 9.6.2 安全监测预、报警 ....................................................................................................... 54
10 安全文明施工保证措施........................................................................................ 55
10.1 安全文明施工目标 ............................................................................................................ 55 10.2 安全保证体系 .................................................................................................................... 55 10.2.1 安全保护责任 ............................................................................................................. 55 10.2.2 劳动保护 ..................................................................................................................... 55 10.3 文明施工保证措施 ............................................................................................................ 56
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横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案 附录一............................................................................................................................ I 附录二............................................................................................................................ I 附录三........................................................................................................................... II
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横琴 琴岛澳门大 大学新校区河 河底隧道建 建设项目澳门段监测方 方案?
1. 工程概况 况
1.1 概述
根据 2009 年第十一 9 一届全国人大 大常委会第 第九次会议决 决议，澳门 门大学迁址至 至珠 海横 横琴岛，占地面积 1.0 平方公里 09 里，计划在 2012 年 12 月底之前 2 前内完成新校 校园 及跨 跨海通道的建设，建成 成后将可容纳 1.5 万师 师生。跨海通 通道工程起 起到了连接横 横琴 岛校 校区与澳门的作用，过 过海隧道全长 1528m，分左右线两 两条分离式 式隧道，其中 中起 点桩 桩号 K0+000～K0+15 为路基 50 基开挖段， 长 150m； K0+150～ ～K0+370 段、 段 K1+ +400～K1+ +528 段为隧 隧道引道 U 型槽段，长 长度分别为 220m、128 8m；K0+37 70～ K1+ +400 段为隧 隧道工程段 段，长 1030m m。过海隧 隧道位于珠海 海与澳门之 之间，横跨十 十字 门水 水道，海峡平直、浅平 平、地势低平 平。拟建工 工程及附属工 工程里程长 1528m。场 长 场地 位 于 珠 海 与 澳 门 之 间 ， 隧 道 设 计 顶 板 高 程 约 -16.26m 5.57m， 底 板 高 程 约 m～ ， -26. .36m～2.01 1m,横跨十字 字门水道，海峡平直、 、浅平、地 地势低平。
图 1.1 澳门大 大学横琴校区 区过海隧道位置图
1.2 围护结构设计 2
澳门大学 学过海隧道西 西起于澳门大学横琴校 校区规划路 东至澳门 路， 门路环莲花海 海滨 1

横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案 大马路，是为服务于澳门大学横琴新校区而新建的专用过海通道。工程的线性为 “Z”字型。隧道建筑长度为 1.5km，其中隧道全封闭段长度约 1km。
图 1.2 澳门大学横琴校区过海隧道平面图
隧道施工段分为三段，分别为横琴侧明挖隧道、海中明挖隧道、澳门侧明挖 隧道，其中澳门侧明挖隧道详情见表 1.1。
表 1.1 澳门大学横琴校区过海隧道澳门段建设规模表 方案 结构形式 澳门岸上明挖暗埋段 澳门明挖敞开段（U 形） 隧道段 隧道长度 合计 隧道建筑长度 澳门侧接 线道路 路基 工程全长 K1+600~740 390 140 530 含敞开段 既有道路 改造 190 里 程 长 度（m） 190 200 备注 澳门侧明 挖隧道
K1+210~400 K1+400~600
澳门侧隧道采用明挖法施工，基坑开挖深度为 0~19m，根据基坑深度不同， 设 1~6 道支撑； 第一道支撑采用钢筋混凝土支撑， 余下根据结构计算需要设钢支 撑或钢筋混凝土支撑； 钢支撑采用Φ800mm 壁厚 16mm 的 Q235 钢管； 紧贴钻孔 围护桩布置一排连续的Φ800@600 高压旋喷桩，同围护桩深；在旋喷桩外侧， 打一排Φ650@450 搅拌桩，深度范围为从地面伸入砂层底以下 2m。 详细支护形式见表 1.2。 2

横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案?
表 1.2 支护结构形式列表 里程 长度 (m) 113 基坑深度 (m) 17.966~13 .581 13.581~10 .016 10.016~7. 016 7.016~0.7 24 基坑宽度 (m) 34.6~33.5 54 42.985~20 .9 围护型式 Φ1200 钻 孔灌注桩 Φ1000 钻 孔灌注桩 Φ850SM W 工法桩 Φ650SM W 工法桩 支撑型式 1 道 1.0*0.8m 钢筋混凝 土支撑+3~4 道 Φ800 壁 厚 16mm 钢支撑 1 道 1.0*0.8m 钢筋混凝 土支撑+2 道 Φ800 壁厚 16mm 钢支撑 1 道 1.0*0.8m 钢筋混凝 土支撑+1~2 道 Φ800 壁 厚 16mm 钢支撑 Φ800 壁厚 16mm 钢支撑
K1+210~K1+323
K1+323~K1+400
77
K1+400~K1+460
60
20.9~21.4
K1+460~K1+600
140
21.4~20.6
1.3 地质条件
1.3.1 工程地质
1.3.1.1 地形地貌 根据区域地质资料，珠海地区自侏罗纪以来，经历燕山期和喜山期多期次构 造运动，有大面积岩浆岩侵入。结合拟建场地地质调查及钻探揭露，隧址区主要 为中生代燕山晚期细粒黑云母花岗岩 （γ53(1)） 在区域上影响场地主要为区域性 。 大断裂—莲花山深断裂带，该断裂带长大于 500km，宽为 50～200m 不等。向东 北延伸经丰顺、 梅县、 大埔， 进入福建的华安、 南清一喧； 向西南至海丰、 惠东、 宝安于深圳湾入南海，延伸到澳门南东侧，穿越隧址区域。是一条经过多期次， 多回旋活动的深大断裂。 1.3.1.2 地层特征 钻探揭露显示，场地内第四系覆盖层地层岩性有人工素填土、细砂、第四系 海陆交互沉积淤泥、第四系冲积粘土、淤泥质粘土、细中砂、中粗砂、砾砂及第 四系残积砂质粘性土。下伏基岩为燕山晚期花岗岩，全风化花岗岩、强风化花岗 岩、中～微风化花岗岩等，现由上至下分述如下： ①人工素填土（Qml，层号 1） （1-1）素填土：场地均有分布，层厚 1.00～5.90m，平均 2.76m，均位于地 表层。杂色、黄褐色、灰褐色，上部由新近回填花岗岩及其风化残积土组成，混 有石块，稍经压实，底部由吹填的细砂组成，松散状，标准贯入试验击数 N=2～ 4 击之间。 3

横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案 （1-2）细砂：灰褐色、灰黄色，层厚 1.10～7.60m，平均 4.23m，层顶标高 -5.55～-0.27m， 层位呈透镜状或不连续层状分布， 饱和， 稍密～中密， 局部松散。 标准贯入试验 14 次，标贯击数 N=5.0～14.0 击，平均 10.7 击。 ②第四系全新统海陆交互相沉积层（Qmc） （2）淤泥：该土层分布广泛，场地钻孔均有揭露，呈层状分布，层厚 3.90～ 17.30m， 平均 10.63m， 层顶埋深 0.00～7.60m， 层顶标高-5.55～0.31m。 深灰色、 灰黑色，饱和，流塑，含有少量有机质或腐质物，土质细腻，切面光滑，底部见 粉砂及少量贝壳碎片，局部夹薄层粉细砂，为高压缩性土。 ③第四系全新统冲积层（Qal） （3-1）粘土：该土层在场地内均有分布，层厚 0.90～17.90m，层顶标高 -18.77～-6.57m，褐黄色、褐红色夹灰白色，湿，软塑，主要由粘粒组成，含少 量粉粒、砂粒。 （3-2）淤泥质粘土：场地内均分布，层厚 0.90～14.50m，平均厚度 5.38m， 层顶埋深 8.80～28.00m，层顶标高-26.12～-9.67m，深灰色，饱和，流～软塑， 含有机质或腐植质，土质细腻，切面光滑，局部含较多粉砂及少量贝壳碎片，局 部夹薄层粉细砂。 （3-3）细中砂：场地内大部分地段有揭露，呈不连续层状或透镜状分布。 层 0.40～6.00m， 平均 2.35m， 层顶埋深 12.90～31.40m， 层顶标高-31.09～-11.41m， 灰褐色，灰白色，稍密。标准贯入试验实测击数 N=10～17 击，平均 14.8 击。 （3-4）粘土：场地内均有分布。层厚 0.50～15.00m，平均厚度 4.26m，层 顶埋深 12.30～31.10m，层顶标高-33.80～-11.21m，灰色、褐黄色、褐红色夹灰 白色，湿，可塑，主要由粘粒组成。 （3-5）淤泥质粘土：场地内均分布，层厚 0.80～16.40m，平均厚度 6.00m， 层顶埋深 14.40～37.10m， 层顶标高-36.79～-13.45m， 深灰色， 饱和， 流～软塑， 含有机质或腐植质，土质细腻，切面光滑，局部含较多粉砂及少量贝壳碎片，局 部夹薄层粉细砂。 （3-6）中粗砂：场地内大部分地段有揭露，呈不连续层状或透镜状分布。 灰褐色，褐黄色、灰白色，湿，稍密～中密，主要由中、粗砂组成，泥质充填， 分选性一般。层厚 0.80～15.50m，平均 5.16m，层顶埋深 23.00～40.00m，层顶 标高-40.84～-23.43m。 （3-7）粘土：场地内大部分地段有揭露，呈不连续层状或透镜状分布。层 厚 1.00～18.50m，平均厚度 4.77m，层顶埋深 19.50～47.50m，层顶标高-46.10～ -17.25m，褐黄色、褐红色夹灰白色，湿，可塑，主要由粘粒组成。 （3-8）淤泥质粘土：场地内均分布，层厚 1.00～25.00m，平均厚度 8.08m，
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横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案 层顶埋深 19.50～41.60m， 层顶标高-43.34～-19.53m， 深灰色， 饱和， 流～软塑， 含有机质或腐植质，土质细腻，切面光滑，局部含较多粉砂及少量贝壳碎片，局 部夹薄层粉细砂。 （3-9）砾砂：场地内大部分地段有揭露，呈不连续层状或透镜状分布。层 1.50～28.50m， 平均 12.98m， 层顶埋深 30.00～52.00m， 层顶标高-50.90～-31.04m， 灰褐色，褐黄色、灰白色。 ④第四系花岗岩风化残积土（Qel） （4）砂质粘性土：该层在场地内大部钻探均有揭露，以砂质粘性土为主， 局部为砾质粘性土，厚度变化大，湿，可塑，属花岗岩风化残积土。层厚 1.00～ 30.80m， 平均厚度 8.86m， 层顶埋深 38.70～67.50m， 层顶标高-68.00～-38.88m。 褐黄色、褐红色等，主要由粘粒和石英砂组成。 ⑤燕山晚期花岗岩（γ53） （5-1）全风化花岗岩：大部分钻孔有揭露，呈层状分布，部分地段呈透镜 状分布，层厚 1.00～20.70m，平均厚度 5.73m，层顶埋深 47.50～73.00m，层顶 标高-71.20～-48.06m。呈褐黄色、肉红色、灰白色等，多呈硬土状，岩石结构已 破坏，长石风化成土状，浸水易崩解。 （5-2）强风化花岗岩：场地强风化带较发育，钻孔均有揭露。分布连续， 层厚 0.70～14.00m， 平均厚度 5.20m， 层顶埋深 55.50～79.40m， 层顶标高-77.39～ -60.02m。黄褐色，岩芯呈土柱状或半岩半土状，岩石结构大部已风化破坏，岩 质软，强度差，手易折断，浸水易软化崩解。 （5-3）中风化花岗岩：灰褐色、褐黄色、灰白色、肉红色，中粗粒花岗结 构，块状构造，裂隙较发育，岩芯呈碎块～短柱状，岩质坚硬。
1.3.2 水文地质
1.3.2.1 地表水 隧址穿越十字门水道，地表水主要为大气降水形成地表径流水，鱼塘水、潮 汐海水等。施工期间测海水深度为 0.70～3.80m。其水位随季节不同变化明显。 1.3.2.2 地下水 施工期间地下水水位 0.80～2.50m， 地下水位随季节不同变化明显， 每年 5～ 10 月为雨季，大气降水充沛，水位会明显上升，而在冬季，降雨减少，地下水 位随之下降，年变化幅度为 2.50～3.20m。 1.3.2.3 地下水类型及其特征 地下水类型按其含水层岩性、埋藏条件及赋存条件、水动力特征，将地下水
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横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案 划分为孔隙承压水、第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水三大类。 第四系孔隙潜水：主要赋存于（2）（3-1） （3-2）层淤泥、粘土、淤泥质 、 、 土中，吸水性、透水性较差。 第四系孔隙承压水：主要赋存于（3-3）（3-6）（3-9）层细中砂、中粗砂、 、 、 砾砂中，水量丰富，具微承压性。此外人工填土层中赋存上层滞水。 基岩风化裂隙水：主要赋存于基岩风化带中，在裂隙或构造发育地段，富水 较丰。 1.3.2.4 地下水的赋存条件与补给 第四系孔隙水主要赋存砂层和砾砂层， 其赋存条件直接与砂土的粒度成份有 关，一般砂质颗粒粗，分选性好，较为纯净层位，径流畅通，渗透性好，含水较 丰富，砂质颗粒细，含粉粘粒成份的层位，相对径流差，渗透性低，水量少。本 区含水层为砂层、砾砂层，颗粒粗且分布均匀，赋存的孔隙潜水水量丰富，具微 承压性，具中等～强透水。粘性土层含水贫乏，弱～微透水。 第四系孔隙水和基岩风化裂隙水水力联系密切， 潜水主要赋存于第四系砂层 中， 其补给主要靠海水和大气降水， 基岩风化裂隙水主要由第四系砂层越流补给， 地下水位与海水位均受潮涨潮落的影响。排泄主要表现为大气蒸发。地下水位的 变化与地下水的赋存、补给及排泄等关系密切。
1.3.3 不良地质
根据钻探资料分析，主要的特殊性岩土为软土及上部松散填土： （1）淤泥、淤泥质粘土 淤泥、淤泥质粘土具流变性、触变性、高灵敏度、高压缩性和易触变失稳的 特征，在地震作用下可能会产生震陷，对地基基础的稳定性影响较大。当地下水 位下降和地面堆载量较大时淤泥和淤泥质土会压缩变形或蠕动变形， 对桩基亦会 产生负摩阻力，使桩基失稳。因此应高度重视。 （2）松散状人工填土 场地局部松散状人工填土层厚度较大， 该层未完成自重固结， 且厚度不均匀， 易产生不均匀沉降，当地面堆载量较大时亦会压缩变形，对桩基亦会产生负摩阻 力，因此，必须予以重视。
1.4 周边环境
隧道西岸位于横琴岛，现状为养殖塘和种植地。隧道东岸连接澳门路环的莲 花海滨大马路。莲花海滨大马路西临十字门水道，东临东方高尔夫球场，北接莲
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横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案 花大桥。
图 1.3 东岸道路及绿化带
2. 监测方案的编制依据及原则
2.1 编制依据
本次监测依据如下： （1） 《建筑基坑工程监测技术规程》 （GB50497-2009） （2） 《建筑基坑支护技术规程》 （JGJ 120－99） （3） 《建筑变形测量规范》 （JGJ 8-2007） （4） 《国家一、二等水准测量规范》 （GB12897-1991） （5） 《工程测量规范》 （GB50026-2007） （6） 《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2002） （7） 《建筑基坑支护工程技术规程》 （DBJ/T15-20-97） （8）业主提供相关图纸及资料。
2.2 监测原则
2.2.1 系统性原则
（1）所设计的各种监测项目有机结合，相辅相成，测试数据能相互进行校 验； （2）发挥系统功效，对围护结构进行全方位、立体、实时监测，并确保监 测的准确性、及时性； （3）在施工过程中进行连续监测，保证监测数据的连续性、完整性、系统 性； 7

横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案 （4）利用系统功效尽可能减少监测点的布设，降低成本。
2.2.2 可靠性原则
（1）所采用的监测手段应是比较完善的或已基本成熟的方法； （2） 监测所使用的监测仪器、 元件均应事先进行率定， 并在有效期内使用； （3）监测点应采取有效的保护措施。
2.2.3 与设计相结合原则
（1）对设计使用的关键参数进行监测，以便达到进一步优化设计的目的； （2）对评审中有争议的工艺、原理所涉及的部位进行监测，通过监测数据 的反演分析和计算对其进行校核； （3）依据设计计算确定支护结构、支撑结构、周边环境等的警界值。
2.2.4 关键部位优先、兼顾全局的原则
（1）对支护结构体敏感区域增加测点数量和项目，进行重点监测； （2）对岩土工程勘察报告中描述的岩土层变化起伏较大的位置和施工中发 现异常的部位进行重点监测； （3）对关键部位以外的区域在系统性的基础上均匀布设监测点。
2.2.5 与施工相结合原则
（1）结合施工工况调整监测点的布设方法和位置； （2）结合施工工况调整测试方法或手段、监测元器件种类或型号及测点保 护方式或措施； （3）结合施工工况调整测试时间、测试频率。
2.2.6 经济合理性原则
（1）在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能地采用直观、简单、有效 的测试方法； （2）在确保质量的基础上尽可能的选择成本较低的国产监测元件； （3）在系统、安全的前提下，合理利用监测点之间的关系，减少测点布设 数量，降低监测成本。
3 监测目的、内容及要求
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横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案?
3.1 监测目的
根据地址勘察资料可知，澳门大学过海隧道处于浅海、滨海相冲积平原，隧 道所穿越的土层为流～软塑的淤泥、淤泥质土、粘土、松散-稍密的细砂等，隧 道顶部、隧道洞壁、隧道洞底板均属Ⅵ级围岩，围岩稳定性极差，土层的力学性 质较差。临近江河地下工程由于其地理位置以及地质条件的特殊性，极易发生涌 水、 流砂、 坍塌等事故， 具有很大的风险性； 本工程岸上明挖段临近十字门水道， 海中明挖隧道段采用围堰明挖，较以上分析的临近江河地下工程案例更为复杂， 加上开挖深度深 （约 25 米） 施工工期长、 、 围护形式多样、 施工工序复杂等因素， 施工过程中的安全风险控制问题应该引起特别注意。 为避免基坑工程施工对工程周边环境及基坑围护本身的危害，采用先进、可 靠的仪器及有效的监测方法，对基坑围护体系和周围环境的变形情况进行监控， 为工程动态化设计和信息化施工提供所需的数据，从而使工程处于受控状态，确 保基坑及周边环境的安全。具体如下： （1） 促进澳门大学隧道基坑安全技术管理工作的系统化、 规范化和信息化， 最大限度地规避风险，避免人员伤亡和环境损害，降低工程经济和工期损失，为 隧道建设提供安全保障服务； （2）在施工过程中对周边环境、工程本体实施独立、公正的监测工作，基 本掌握周边环境、围护结构体系的变形、应力应变动态，获取监测数据，为建设 单位、监理、设计、施工单位提供参考依据； （3）为工程建设风险管理提供支持，通过监测工作、安全巡视和监测管理 服务工作， 较全面地掌握各工点的施工安全控制程度， 为风险管理提供基础数据， 对施工过程实施全面监控和有效控制管理； （4）作为独立的监测方，其监测数据和相关分析资料可成为处理风险事物 和工程安全事故的重要参考依据； （5）积累资料和经验，为今后的同类工程设计提供类比依据。
3.2 监测内容
3.2.1 监测项目
本次监测范围为澳大隧道明挖基坑澳门明挖段， 起讫里程为 K1+210~k1+600， 共长 390 米，监测内容为基坑围护结构本身及基坑 2 倍开挖深度范围内的管线、 土体及建（构）筑物，海中段为从基坑边缘至围堰坡脚处。 监测对象主要包括两部分，即围护结构本身和相邻环境。围护结构中包括围 9

横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案 护桩、支撑、圈梁、坑内外土层等；相邻环境中包括地下管线、相邻建筑物、相 邻道路等，具体监测项目有： （1）围护桩顶水平位移及沉降； （2）围护桩深层水平位移（测斜） ； （3）围护桩内力； （4）支撑轴力； （5）立柱隆沉； （6）侧向土压力； （7）地下水位； （8）地表沉降； （9）坑底回弹； （10）管线沉降； （11）建筑物沉降； （12）巡视检查。
3.2.2 监测工作量
表 3.1 对澳门明挖段的量测项目进行了汇总。各监测断面编号及监测点平面 和剖面图详见附录二、三。
表 3.1 澳门岸段监测工作量汇总表（K1+210~K1+600） 监测项目名称 围护桩测斜 桩顶水平位移及沉降 地表沉降 管线及建筑物沉降 围护桩 内力 钻孔灌注桩钢筋应力计 SMW 工法桩应变计 混凝土支撑钢筋应力计 支撑 钢支撑轴力计 侧向土压力盒 坑底回弹 立柱隆沉 点 点 点 点 12 13 12 7 28 66 45 9 单位 孔 点 点 点 点 点 点 监测断面数量 13 13 34 27 7 3 7 量测数量 26 26 142 69 104 28 42
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地下水位 孔 13 26
3.2.3 关于澳门段管线及建筑物监测的说明
澳门段管线和建筑物的沉降监测，将以原有管线及建筑物监测点为基础，进 一步开展监测工作。 目前已布设的测点共计 69 个，其中管线沉降监测点 41 个，测点间距 20m； 建筑物沉降监测点 18 个。测点编号分别为 A1~A12、B1~B34、-4#中~-10#中、 -5#左~-14#左、 -2#右~-3#右、 30#右~34#右， 管线及建筑物监测平面图见附录三。 2011 年 7 月 12 日已对既有管线及建筑物的沉降监测点初值进行了量测， 《横 详见 琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目监测报告》 （第一期） 。 基坑开挖前监测频率仍为 1 次/月，每月 10 日提交监测报告；基坑开挖期间 按照设计和规范要求，对监测频率将作必要的调整，见表 3.6。此外，根据现场 实际工况和管线改迁情况，将会对管线及建筑物的沉降监测方案做相应调整，进 一步完善监测工作。
3.3 监测技术要求
根据《建筑基坑支护工程技术规程》 （DBJ/T15-20-97）对澳门大学海底专用 隧道工程基坑进行环境保护等级划分， 澳门岸 K1+210~ K1+600 段基坑工程环境 保护等级为一级。
3.3.1 监测精度
根据《工程测量规范》 （GB 50026-2007） ，本次变形监测等级为二等变形监 测，在监测工作中，监测精度应满足以下要求： （ 1 ） 基 坑 围 护 桩 体 测 斜 ， 测 斜 仪 的 系 统 精 度 ≤ 0.25mm/m ， 分 辨 率 ≤ 0.02mm/500mm； （2）基坑围护桩顶部、基坑周边管线、邻近建筑水平位移，监测精度应根 据其报警值按表 3.2 确定。
表 3.2 水平位移监测精度要求(mm) 水平位移 报警值 累计值 D(mm) 变化速率 υD(mm/d) D≤20 υD＜2 ≤0.3 20≤D≤40 2≤υD＜4 ≤1.0 40≤D≤60 4≤υD≤6 ≤1.5 ＞60 υD＞6 ≤3.0
监测点坐标中误差
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横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案 （3）围护桩顶部、立柱、基坑周边地表、管线、邻近建筑的竖向位移，监 测精度应根据其竖向位移报警值按表 3.3 确定。
表 3.3 竖向位移监测精度要求(mm) 水平位移 报警值 累计值 S(mm) 变化速率 υS(mm/d) S≤20 υS＜2 ≤0.15 20≤S≤40 2≤υS＜4 ≤0.3 40≤S≤60 4≤υS≤6 ≤0.5 ＞60 υS＞6 ≤1.5
监测点坐标中误差
（4）坑底隆起，监测精度应符合表 3.4 的要求。
表 3.4 坑底隆起监测的精度要求(mm) 坑底隆起报警值 监测点测站高差中误差 ≤40 ≤1.0 40~60 ≤2.0 60~80 ≤3.0
（5） 围护桩内力， 应变计或应力计的量程为设计值 2 倍， 精度≤0.5%(F·S)， 分辨率≤0.2%(F·S)； （6）地下水位量测精度≤10mm； （7）支撑轴力监测，传感器的量程宜为设计值 2 倍，精度≤0.5%(F·S)，分 辨率≤0.2%(F·S)； （8）坑底回弹，收敛计系统误差≤0.2mm； （9）土压力监测，压力计量程上限为设计值 2 倍，精度≤0.5%(F·S)，分辨 率≤0.2%(F·S)。 此外，监测控制网的精度应满足以下要求： 垂直位移监测基准网按照二等基准网技术要求进行，各项技术指标如下：
等级 二等 相邻基准点高 差中误差(mm) 0.5 每站高差中 误差(mm) 0.15 路线闭合差 (mm) 0.30√n 检测已测高差 较差（mm） 0.4√n 备注 n 为测站数
水平位移监测基准网按照二等基准网技术要求进行，其各项技术指标如下：
等级 相邻基准点的 点位中误差 （mm） 3.0 平均边长 （m） <400 <200 测角中误 差（″） 1.0 1.8 测边相对 中误差 <1/200000 <1/100000 水平角观测测回数 1″仪器 9 6 2″仪器 9
二等
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3.3.2 监测频率
监测频率按照设计图纸要求进行，在图纸未包括的情况下，监测频率的确定 可参照下表 3.5。
表 3.5 监测频率表 监测频率 序号 量测项目 变形速率(mm/d) 1 2 3 围护桩顶水平位移 围护桩顶竖向位移 围护桩深层水平位移（测斜） >0.5 4 地表沉降 0.2~0.5 ＜0.2 5 6 7 8 9 10 11 12 地下水位 立柱隆沉 坑底回弹 侧向土压力 钢支撑轴力 围护桩内力 混凝土支撑内力 建（构）筑物、管线沉降 1~5 0.5~1 2 次/d 1 次/2d 2 次/d 2 次/d 1 次/2d 1 次/2d 1 次/2d 1 次/d 1 次/2d 1 次/1d 1 次/2d 1 次/2d 1 次/2d 1 次/3d 1 次/7d 监测频率
注：1、有支撑的支护结构各道支撑开始拆除到拆除完成后 3d 内监测频率应为 1 次/d；2、基坑工 程施工至开挖前的监测频率视具体情况确定；3、基坑类别为三级时，监测频率将视具体情况适 当降低；宜测、可测项目的监测频率将视具体情况适当降低。
当出现下列情况之一时，将提高监测频率： （1）监测数据达到报警值； （2）监测数据变化较大或者速率加快； （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等违反设计工况施工； （5）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、管道出现渗漏； （6）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值； （7）支护结构开裂；
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横琴岛澳门大学新校区河底隧道建设项目澳门段监测方案 （8）周边地面突发较大沉降或出现严重开裂； （9）邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂； （10）基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙现象； （11）基坑工程发生事故后重新组织施工； （12）出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况； （13）当出现危险事故征兆时，将实时跟踪监测。
3.3.3 监测警戒值
深基坑工程监测报警值应符合工程设计的限值、 地下主体结构设计要求以及 监测对象的控制要求， 监测报警值应以监测项目的累计变化量和变化速率值两个 值控制。 监测警戒值的确定应遵循以下几条原则：①满足设计计算的要求，不能大于 设计值；②满足监测对象的安全要求，达到保护的目的；③对于相同条件的保护 对象，应该结合周围环境的要求和具体的施工情况综合确定；④足现行的有关规 范、规程的要求；⑤满足各保护对象的主管部门提出的要求；⑥在保证安全的前 提下，综合考虑工程质量和经济等因素，减少不必要的资金投入。 本次监测报警值按照设计图纸要求进行，在图纸未包括的情况下，监测报警 值的确定可参照下表 3.6。
表 3.6 基坑工程监测报警值 序 号 监测内容 量测项目 围护桩顶水 平位移 围护桩顶竖 向位移 围护桩深层 水平位移 （测 斜） 地表沉降 地下水位 立柱隆沉 基坑安全等级/ 环境保护等级 一级 二级 三级 一级 二级 三级 一级 二级 三级 一级 4 5 6 二级 三级 日变化量 2mm 4mm 8mm 2mm 4mm 8mm 3mm 5mm 10mm 2mm 4mm 8mm ±0.5m ±2mm 报警值 累计量 25mm 40mm 60mm 50mm 75mm 80mm 30mm 50mm 100mm 25mm 50mm 60mm ±1m ±10mm
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7 8 9 坑底回弹 侧向土压力 钢支撑轴力 围护桩（SMW 工法桩、钻孔灌 注桩、钢管桩）内力 混凝土支撑钢筋应力 管线位移 刚性 管道 压力 非压力 ±5MPa 2mm 2mm 2mm 2mm ±2mm ±10mm 综合围护桩变形综合判断 根据横琴岛澳门大学新校区海底专用隧道工程 《第 二篇 隧道结构设计 第二册 围护结构 施工图设 计说明书》中规定，支撑设计轴力的 1.4 倍。 70%f 70%f 10mm 10mm 10mm 10mm
10 11 12 13
柔性管道 邻近建（构）物位移
注：1、围护结构水平位移报警值为变形控制值的 70%；2、f 为构件承载能力设计值；3、监测预警值 为报警值的 80%；3、当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续 3d 超过该值的 70%，应报警。
当出现下列情况之一时， 必须立即报警； 若情况比较严重， 应立即停止施工， 并对支护结构和周边的保护对象采取应急措施。 （1）当监测数据达到报警值； （2） 基坑支护结构或周边土体的位移出现异常情况或基坑出现渗漏、 流砂、 管涌、隆起或陷落等； （3）基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或 拔出的迹象； （4）周边建（构）筑物的结构部分、周边地面出现可能发展的变形裂缝或 较严重的突发裂缝； （5）周边管线变形突然明显增长或出现开裂、渗漏等； （6）根据当地工程经验判断，出现其他必须报警的情况。
4. 基准点及监测点的布设及保护
4.1 监测控制网的布设
4.1.1 控制网布设原则
监测控制网主要用于建 （构） 筑物、 地下管线、 围护桩顶、 围堰的水平位移、 基坑周边地表沉降、地下水位、围护墙体测斜、立柱沉降等方面的监测。监测控 制网分两部分： （1）平面控制网：用于各水平位移监测项目平面控制基准； （2）水准控制网：用于各垂直位移监测项目（即沉降监测）的高程控制基 15