CN115478567A - 上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，解决了在上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工是如何保证监测精度和监测可靠性的技术问题。本发明包括基坑监测、周边建筑物监测，所述基坑监测的监测内容包括水位监测、坡顶水平及竖向位移监测、坑外地表沉降监测、坑底隆起监测、土体倾斜监测、围护测斜监测、锚杆内力监测、立柱桩垂直位移监测、混凝土支撑轴力监测、钢支撑支撑轴力监测，所述周边建筑物监测的监测内容包括周边建筑物竖向位移监测和周边建筑物水平位移监测，周边建筑物竖向位移监测和周边建筑物水平位移监测的监测方法与基坑监测的监测方法相同。

Description

上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法

技术领域

本发明涉及隧道明挖监测的技术领域，特别是指一种上穿地下轨道且邻近 周边建筑的隧道明挖施工监测方法。

背景技术

隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆 通行的建筑物，根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。 而隧道的开挖方法包括明挖法和暗挖法，对于经过中心城区的隧道工程，由于 其埋深浅多使用明挖法。

而随着城市建筑的逐渐密集化，可使用土地逐渐缩小，而既有建筑由于历 史原因、功能原因无法拆除，同时还要建设新的隧道，来解决早期规划不合理 所导致的交通拥堵、商圈结构不合理等问题。但是，对于上穿中心城区地下轨 道的隧道工程，由于其埋深受既有地下轨道、地下水电管网等影响，需要采用 明挖法进行施工，但是又难以采用明挖法施工，原因入下：

(1)外部作业对地下轨道交通结构的影响。外部作业对轨道交通影响的级 别应根据外部作业与轨道交通结构的接近程度和外部作业工程影响分区来确 定。

而接近程度应根据城市轨道交通结构的施工方法及其与外部作业的空间位 置关系确定，接近程度的判定标准如表1所示：

表1：接近程度的判定标准

表1中的H为为明挖、盖挖法城市轨道交通结构的基坑开挖深度，W为矿 山法城市轨道交通结构的隧道毛洞跨度，D为盾构法或顶管法城市轨道交通结 构的隧道外径。

而明挖法外部作业的工程影响分区如表2所示：

表2：明挖法外部作业的工程影响分区

工程影响分区	区域范围
		强烈影响区(A)	结构正上方及外侧0.7h1范围内
显著影响区(B)	结构外侧0.7h1～1.0h1范围
		一般影响区(C)	结构外侧1.0h1～2.0h1范围
较小影响区(D)	结构外侧2.0h1范围以外

表1中h1为明挖、盖挖法外部作业结构底板的埋深。

从表1和表2可以得到表3：

表3：外部作业影响等级划分表

因此，对于上穿地下轨道的上部隧道明挖施工，且影响等级属于特级的外 部作业来说，其施工难度非常大。

另外，中心市区的地下轨道具有严格的保护区建设标准，重点保护区范围 包括：

(一)地下车站和隧道结构外边线外侧10米内；

(二)地面和高架车站以及线路轨道结构外边线外侧5米内；

(三)出入口、通风亭(井)、冷却塔、变电站、控制中心、垂直电梯等建 筑物、构筑物结构外边线和车辆基地用地范围外侧5米内；

(四)轨道交通过河(湖)隧道、桥梁结构外边线外侧50米内。

城市轨道交通结构安全控制指标值如表4所示：

表4：城市轨道交通结构安全控制指标值表

城市轨道交通既有隧道结构变形控制指标值详见下表：

表5 城市轨道交通既有隧道结构变形控制值表

因此，在保证城市既有地下隧道结构安全的前提下，如何在其上部进行影 响等级属于特级的隧道明挖，是现有技术亟需解决的技术问题。而其中的关键 的一环便是监测，包括对明挖隧道自身的监测、对明挖隧道下方既有的地下轨 道的监测、对明挖隧道周边地上建筑物的监测，如何保证监测的精确度和可靠 性是保证上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工安全的重要因素，是亟 需解决的技术问题。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种上穿地下轨道且邻近周边建 筑的隧道明挖施工监测方法，解决了在上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明 挖施工是如何保证监测精度和监测可靠性的技术问题。

本申请的技术方案为：一种上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工 监测方法，包括基坑监测、周边建筑物监测，所述基坑监测的监测内容包括水 位监测、坡顶水平及竖向位移监测、坑外地表沉降监测、坑底隆起监测、土体 倾斜监测、围护测斜监测、锚杆内力监测、立柱桩垂直位移监测、混凝土支撑 轴力监测、钢支撑支撑轴力监测，基坑变形监测网的基坑监测网点包括一类基 准点、一类工作基点和一类变形监测点，基坑变形监测网包括一类水平位移监 测基准网和一类竖向位移监测基准网；所述一类变形监测点包括周边道路及地 表变形监测点、地下管线变形监测点、桩顶或坡顶水平位移监测点、桩顶或坡顶竖向位移监测点、围护结构深层水平位移监测点、土体深层水平位移监测点、 锚索或锚杆内力监测点、地下水位监测点、支撑轴力监测点；

所述一类水平位移监测基准网以施工平面控制系统为基准建立，采用闭合 导线形式，一类水平位移监测基准网的观测采用导线测量方法，使用全站仪进 行观测；所述一类水平位移监测基准网的观测控制技术项目包括水平角观测测 回数、测角中误差、测边相对中误差、每边测回数、距离一测回读数较差、距 离单程各测回较差、气象数据测定的最小读数；水平位移监测时遵循基准点～ 工作基点～水平位移监测点的观测原则；一类水平位移监测基准网的一类变形 监测点的观测采用极坐标法，并进行正倒镜测量；

所述一类竖向位移监测基准网以工程高程系统为基准建立，所述一类竖向 位移监测基准网的观测控制技术项目包括相邻基准点高差中误差、每站高差中 误差、往返较差及附合或环线闭合差、检测已测高差之较差；所述一类竖向位 移监测基准网的一类变形监测点的观测采用几何水准测量方法，垂直位移监测 的一类变形监测点与一类基准点中的水准基准点组成闭合环，取两次观测高差 中数进行平差；一类竖向位移监测基准网的一类变形监测点的各站观测的测站 观测顺序：往返测奇数站：后、前、前、后；往返测偶数站：前、后、后、前；

所述周边建筑物监测的监测内容包括周边建筑物竖向位移监测和周边建筑 物水平位移监测，周边建筑物监测网的周边建筑物监测网点包括二类基准点、 二类工作基点和二类变形监测点，所述二类变形监测点包括二类竖向位移观测 点、二类水平位移观测点；周边建筑物竖向位移监测和周边建筑物水平位移监 测的监测方法与基坑监测的监测方法相同。

进一步地，所述基坑监测网点布设符合下列要求：一类基准点：选在变形 影响区域之外稳固可靠的位置；本工程布设4个基准点；一类工作基点：选在 比较稳定且方便使用的位置；本工程施工区域内的水平位移监测工作基点采用 带有强制归心装置的观测墩，具体数量及位置将根据现场情况进行布设，但不 应少于4个；所述一类变形监测点：设立在能反映监测体变形特征的位置或监 测断面上；监测断面包括：关键断面、重要断面和一般断面。

进一步地，所述所述水平角观测测回数为6，所述测角中误差＜1.8″，所 述测边相对中误差≤1/100000，所述每边测回数为往返各4测回，所述距离一测 回读数较差＜1mm，所述距离单程各测回较差＜1.5mm，所述气象数据测定的最 小读数为温度0.2℃、气压50Pa。

进一步地，所述一类水平位移监测基准网的一类工作基点稳定性检查方法 为：选择前方交会法进行水平位移检测工作基点的稳定性检查，前方交会观测 法选择较远的稳固目标作为定向点，一类变形监测点与定向点之间的距离大于 交会边的长度，一类变形监测点埋设在适于不同方向观测的位置，交会角度满 足30°≤α≤150°，对一类工作基点墩C进行稳定性检查时，可以在边坡外 100m～150m埋设2～3个一类工作基点，用前方交会法检测一类工作基点墩C 的稳定性，一类工作基点A和B的水平位置坐标已知，一类工作基点墩C的坐 标的计算公式为：

一类水平位移监测基准网水平位移观测数据处理为：每次观测结果与原始数据的差值即为总的位移量； 根据时间与变形增量绘制位移曲线，以7天为一周期，每周期绘制一次S—t曲 线图；然后进行一类水平位移监测基准网水平位移观测监测结果评析；一类变 形监测点的坐标中误差≤0.3mm。

进一步地，所述一类竖向位移监测基准网的观测使用天宝DINI03电子水准 仪进行观测，天宝DINI03电子水准仪自带记录程序，记录外业观测数据文件， 所述天宝DINI03电子水准仪的技术要求为：视线长度≤30m、前后视距差≤ 0.5m、前后视距累计差≤1.5m、视线高度≥0.5m、重复测量次数≥2次；所述相 邻基准点高差中误差≤0.5mm，所述每站高差中误差≤0.15mm，所述往返较差 及附合或环线闭合差为

检测已测高差之较差为

所述n 为测站数。

进一步地，所述周边道路及地表变形监测点沿基坑周边道路及地表间隔布 置，道路沉降测点标志埋设采用专用测钉或采用冲击钻在地表顶部钻孔埋入道 钉；所述地下管线变形监测点与周边道路及地表变形监测点同点监测，在每条 道路变形较大处分别布设一组雨水管和污水管直接监测点；

所述桩顶或坡顶水平位移监测点采用下述方法进行：在基坑的边坡周边布 设观测墩，作为水平位移监测的桩顶或坡顶工作基点，同时在边坡施工影响范 围外稳定的地段布设共计四个桩顶或坡顶基准点，用以检核桩顶或坡顶工作基 点的稳定性，观测时，首先利用桩顶或坡顶基准点检核桩顶或坡顶工作基点的 稳定性，再在桩顶或坡顶工作基点上设站，进行水平位移监测点的观测；桩顶 或坡顶工作基点采用建墩布设；

所述桩顶或坡顶水平位移观测点的布设为：埋设水平位移观测点前先布设 所述观测墩，建立观测墩后，将仪器架设在观测墩上，沿基坑边布设水平位移 观测点，观测点采用埋设墩的形式，所述埋设墩的设置方法如下：首先在桩顶 或坡顶钻孔，在孔内埋设专用监测标志；根据所采用的反射棱镜，定制了对中 螺栓代替普通的棱镜对中螺栓，所述对中螺栓的顶部加工成半球形，并刻十字 丝，直接把棱镜套在对中螺栓上，并可自由转动棱镜，安装对中螺栓时保证垂 直；

所述桩顶或坡顶竖向位移监测点设置在3～5倍基坑深度外的稳定区域，基 坑边坡顶竖向位移监测点与基坑边坡顶水平位移监测点为同一点，基坑边坡顶 竖向位移监测点沿基坑周边、周边中部、阳角处布置；

所述围护结构深层水平位移监测点布置在基坑平面上挠曲计算值最大的位 置，设置在围护桩内的测斜管深度不小于围护桩的入土深度；围护桩体水平位 移监测采用测斜仪进行测量，测斜仪包括测斜管、测斜探头、数字式测读仪， 埋设时将测斜管在现场组装后绑扎固定在桩钢筋笼上，测斜管的管底与钢筋笼 底部持平或略低于钢筋底部，测斜管的顶部到达地面或导墙内，测斜管随钢筋 笼一起下到孔槽内，并将测斜管浇筑在混凝土中，浇筑之前封好测斜管的管底 底盖并在测斜管内注满清水，测量时，使测斜探头的导向滚轮卡在测斜管内壁 的凹型导槽中，测斜探头沿凹型导槽滚动放入测斜管，并由引出的导线将测斜 管的倾斜角值显示在测读仪上；

所述土体深层水平位移监测点的布设要求与围护结构深层水平位移监测点 的布设要求的不同之处在于围护结构深层水平位移监测点布设在围护桩体钢筋 笼内，而土体深层水平位移监测点则埋设在基坑周围土体内；

所述锚索或锚杆内力监测点布置在基坑每边中部、阳角处和地质条件复杂 的区段，当进行锚索拉拔试验或张拉锁定时，同时量测电阻应变仪读数，与张 拉压力表进行对比测试，锚索安装时从中间开始向周围锚索逐步对称加载，以 免偏心受力；

所述周边道路及地表变形监测点、地下管线变形监测点、地下水位监测点 的布设时间均为围护结构施工阶段且在基坑开挖之前；所述桩顶或坡顶水平位 移监测点、桩顶或坡顶竖向位移监测点的布设时间均为围护结构施工阶段且在 坡顶施工之后及圈梁施工之后；围护结构深层水平位移监测点、土体深层水平 位移监测点、锚索或锚杆内力监测点、支撑轴力监测点的布设时间均为围护桩 施工阶段且随钢筋笼施工同步进行。

进一步地，所述土体深层水平位移监测即为土体测斜，土体测斜的观测仪 器选用智能测斜仪，智能测斜仪的精度为0.25mm/m、分辨率为0.02mm/500mm； 所述土体测斜的测量方法为：在测量的过程中，测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔 底，注意不要把探头降到套管的底部，以免损伤探头，在稳定10～15分钟后， 再自下而上以0.5m为间隔，逐段测出需要量测方向上的位移，为提高测量结果 的可靠度，每一测量步骤中均需一定的时间延迟，以确保读数系统与环境温度 及其他条件平稳，稳定的特征是读数不再变化；测量完毕后，将探头旋转180°， 插入同一对导槽，按以上方法重复测量，前后两次测量时的各测点应在同一位 置上；在这种情况下，两次测量同一测点的读数绝对值之差应小于10％，且符 号相反，否则应重测本组数据；测斜数据采集好以后，通过数据读取软件将数 据传输程序传入计算机，使用配套的测斜仪数据处理软件进行处理；

所述土体测斜的数据处理及分析：首先，设定好土体深层水平位移的基准 点，土体深层水平位移监测点的基准点设在测斜管的底部，当被测桩体产生变 形时，测斜管轴线产生挠度，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，便可计算 出桩体的水平位移，设土体深层水平位移的基准点为O点，坐标为(X₀，Y₀)， 于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定：

式中：i—测点序号，i＝1，2，...j；

L—测斜仪标距或测点间距(m)；

f—测斜仪率定常数；

△ε_xi—X方向第i段正、反测应变读数差之半；

△ε_yi—Y方向第i段正、反测应变读数差之半；

为消除量测装置零漂移引起的误差，每一测段两个方向的倾角都进行正、 反两次量测，即

当△ε_xi或△ε_yi＞0时，表示向X轴或Y轴正向倾斜，当△ε_xi或△ε_yi＜0时，表示向X轴或Y轴负向倾斜， 由上式可计算出测斜管轴线各测点水平位置，比较不同测次各测点水平坐标， 便可知道围护体的水平位移量；

所述围护结构深层水平位移监测即为围护桩测斜，围护桩测斜时将测斜 管布设在围护桩或围护墙内，围护桩测斜采用的观测仪器、测量方法、精度、 数据处理及分析与土体深层水平位移监测相同。

进一步地，所述坑底隆起监测采用二等水准测量或三角高程测量方法； 所述坑外地表沉降监测注意事项如下：①对使用的电子水准仪、条码水准尺 在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中定期进行检验；当观测成果异 常，经分析与仪器有关时，及时对仪器进行检验与校正；②观测做到三固定， 即固定人员、固定仪器、固定测站；③观测前正确设定记录文件的存贮位置、 方式，对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保附合观测要求； ④在标尺分划线成像稳定的条件下进行观测；⑤仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；⑥数字水准仪避免望远镜直对太阳，避免视线被遮挡，仪器 在生产厂家规定的范围内工作，震动源造成的震动消失后，才能启动测量键， 当地面震动较大时，随时增加重复测量次数；⑦每测段往测和返测的测站数 均为偶数，否则加入标尺零点差改正；⑧由往测转向返测时，两标尺互换位 置，并重新整置仪器；⑨完成闭合或附合路线时，注意电子记录的闭合或附 合差情况，确认合格后完成测量工作，否则查找原因直至返工重测合格；所 述坑外地表沉降监测的精度要求为监测点测站高差中误差为0.15mm、水准路 线附合或环线闭合差

n为测站数。

进一步地，所述所述坑外地表沉降监测的数据处理与分析包括数据传输 与平差计算和变形数据分析：数据传输与平差计算，观测记录采用电子水准 仪自带记录程序进行，观测完成后形成原始电子观测文件，通过数据传输处 理软件传输至计算机，检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差， 得出各点高程值；平差计算要求如下：①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满足精度要求条件，确保起算 数据的准确；②使用测量控制网平差软件，平差前检核观测数据，观测数据准确可靠，检核合格后按严密平差的方法进行计算；③平差后数据取位精确 到0.1mm；通过变形观测点各期高程值计算阶段沉降量、阶段变形速率、累 计沉降量等数据；变形数据分析，观测点稳定性分析原则如下：①观测点的 稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果；②相邻两 期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差来进 行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或 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，视为有变动；监测点预警判断分析原则如下：①将阶段 变形速率及累计变形量与控制标准进行比较，如阶段变形速率或累计变形值 小于预警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形值大于预警值而小 于报警值则为预警状态，如阶段变形速率或累计变形值大于报警值而小于控 制值则为报警态，如阶段变形速率或累计变形值大于控制值则为控制状态； ②如数据显示达到警戒标准时，结合巡视信息，综合分析施工进度、施工措施情况、支护围护结构稳定性、周边环境稳定性状态，进行综合判断；③分 析确认有异常情况时，及时通知有关各方采取措施。

进一步地，所述周边建筑物监测的监测内容包括周边建筑物竖向位移监 测和周边建筑物水平位移监测，周边建筑物监测网的周边建筑物监测网点包 括二类基准点、二类工作基点和二类变形监测点，所述二类基准点应设置在 变形影响范围以外且位置稳定、易于长期保存的地方；二类基准点应埋设标 石或标志，且应在埋设达到稳定后方可开始进行变形测量，二类基准点的数 量在每一测区内不少于三个，二类基准点之间应形成闭合环，并准确测定其 高程；

所述二类基准点的稳定性分析：二类基准点网复测后，对所有二类基准 点应分别按两两组合，计算本期平差后的高差数据与上期平差后高差数据之 间的差值；

当计算的所有高差差值均不大于按下列公式计算的限差时，认为所有基准 点稳定：

式中：δ—高差差值限差，单位为mm；μ—对应精度等级的测站高差 中误差，单位为mm；n—两个基准点之间的观测测站数；当有差值超过限 差时，应通过分析判断找出不稳定的点；

二类工作基点用作直接测定观测点的起始点或终点，二类工作基点与二 类基准点一起布设成水准环线，便于采用水准测量方法联测；二类工作基点 的稳定性检查方法与一类工作基点稳定性检查方法相同；

所述二类变形监测点包括二类竖向位移观测点、二类水平位移观测点；

二类竖向位移观测点的布置：在各栋建筑的1层，离地面1.0m左右的承 力柱或承力墙上布置二类竖向位移观测点，二类竖向位移观测点采用已有监 测点位或者贴设专用条码贴的形式，选取位置应避开如雨水管、窗台线、暖 气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物；二类竖向位移观测点 与二类工作基点、二类基准点构成沉降观测网，按二等水准测量的要求进行 精确测量；

二类水平位移观测点的布设：在各栋楼顶部或底部以此布设二类水平位 移观测点，监测对象含周边已建、在建建筑、高架桥、道路，二类水平位移 观测点采用在建筑物上粘贴反光贴的方式进行布点，观测点与二类工作基点、 二类基准点构成水平位移观测网，按二级测量的要求进行精确测量。

本发明所公开的一种上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方 法与现有技术相比，具有以下有益效果：

在基坑施工过程中，对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进 行全面、系统的监测，对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的 了解，确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程 应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。

1)检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构 的施工。

2)对基坑工程的施工应进行监测，根据监测结果进行动态设计和信息化施 工，确保基坑及周围环境的安全及正常使用，必要时采取环境保护措施。发现 异常情况及时紧急处理，防止工程事故发生。

3)积累工程经验，为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得 的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，一种上穿地 下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，包括基坑监测、周边建筑物 监测，其特征在于：所述基坑监测的监测内容包括水位监测、坡顶水平及竖向 位移监测、坑外地表沉降监测、坑底隆起监测、土体倾斜监测、围护测斜监测、 锚杆内力监测、立柱桩垂直位移监测、混凝土支撑轴力监测、钢支撑支撑轴力 监测，基坑变形监测网的基坑监测网点包括一类基准点、一类工作基点和一类 变形监测点。

基坑监测网点布设符合下列要求：一类基准点：选在变形影响区域之外稳 固可靠的位置；本工程布设4个基准点；一类工作基点：选在比较稳定且方便 使用的位置；本工程施工区域内的水平位移监测工作基点采用带有强制归心装 置的观测墩，具体数量及位置将根据现场情况进行布设，但不应少于4个；所 述一类变形监测点：设立在能反映监测体变形特征的位置或监测断面上；监测 断面包括：关键断面、重要断面和一般断面；注事事项包括：

1)基准点和工作基点在工程施工前埋设，并埋设在相对稳定土层内，经观 测确定稳定后再使用；

2)监测期间，监测基准网正常情况下每半年至少复测一次，雨季期间每月 至少复测一次；当对变形监测成果发生怀疑时，随时检核监测基准网；

3)基准点的埋设满足相关规范的规定；

4)监测期间对基准点和工作基点采取有效保护措施，保证基准点和工作基 点的稳定性，避免由于基准点不稳定或破坏等原因，导致监测数据不连续或无 法解释。

一类监测基准网包括一类水平位移监测基准网和一类竖向位移监测基准 网，水平位移监测时遵循基准点～工作基点～水平位移监测点的观测原则，所 述一类水平位移监测基准网以施工平面控制系统为基准建立，采用闭合导线形 式，一类水平位移监测基准网的观测采用导线测量方法，使用Leica TS09全站 仪进行观测；一类水平位移监测基准网的观测控制技术项目包括水平角观测测 回数、测角中误差、测边相对中误差、每边测回数、距离一测回读数较差、距 离单程各测回较差、气象数据测定的最小读数；所述水平角观测测回数为6，所 述测角中误差＜1.8″，所述测边相对中误差≤1/100000，所述每边测回数为往 返各4测回，所述距离一测回读数较差＜1mm，所述距离单程各测回较差＜ 1.5mm，所述气象数据测定的最小读数为温度0.2℃、气压50Pa。

一类水平位移监测基准网的一类工作基点稳定性检查方法为：选择前方交 会法进行水平位移检测工作基点的稳定性检查，前方交会观测法选择较远的稳 固目标作为定向点，一类变形监测点与定向点之间的距离大于交会边的长度， 一类变形监测点埋设在适于不同方向观测的位置，交会角度满足30°≤α≤ 150°，对一类工作基点墩C进行稳定性检查时，可以在边坡外100m～150m埋 设2～3个一类工作基点，用前方交会法检测一类工作基点墩C的稳定性，一类 工作基点A和B的水平位置坐标已知，一类工作基点墩C的坐标的计算公式为：

一类水平位移监测基准网的一类变形监测点的观测采用极坐标法，并进行 正倒镜测量；一类水平位移监测基准网水平位移观测数据处理为：每次观测结 果与原始数据的差值即为总的位移量；根据时间与变形增量绘制位移曲线，以7 天为一周期，每周期绘制一次S—t曲线图；然后进行一类水平位移监测基准网 水平位移观测监测结果评析；一类变形监测点的坐标中误差≤0.3mm。

一类竖向位移监测基准网的一类变形监测点的观测采用几何水准测量方 法，垂直位移监测各一类变形监测点与一类水准基准点组成闭合环，取两次观 测高差中数进行平差；一类竖向位移监测基准网的一类变形监测点的各站观测 的测站观测顺序：往返测奇数站：后、前、前、后；往返测偶数站：前、后、 后、前。

所述一类竖向位移监测基准网以工程高程系统为基准建立，一类竖向位移 监测基准网的控制点包括一类竖向基准点和一类竖向工作基点，一类竖向位移 监测基准网布设成局部的独立网，且同一类变形监测点一起布设成闭合环网， 一类竖向工作基点布设在隧道周边影响范围外的区域，同一类变形监测点一起 布设成监测网；一类竖向位移监测基准网的水准网观测采用几何水准测量方法， 使用天宝DINI03电子水准仪进行观测，天宝DINI03电子水准仪自带记录程序， 记录外业观测数据文件，所述天宝DINI03电子水准仪的技术要求为：视线长度 ≤30m、前后视距差≤0.5m、前后视距累计差≤1.5m、视线高度≥0.5m、重复测 量次数≥2次；所述一类竖向位移监测基准网的观测控制技术项目包括相邻基准 点高差中误差、每站高差中误差、往返较差及附合或环线闭合差、检测已测高 差之较差；所述相邻基准点高差中误差≤0.5mm，所述每站高差中误差≤ 0.15mm，所述往返较差及附合或环线闭合差为

检测已测高差之较 差为

所述n为测站数。

所述一类变形监测点包括周边道路及地表变形监测点、地下管线变形监测 点、桩顶或坡顶水平位移监测点、桩顶或坡顶竖向位移监测点、围护结构深层 水平位移监测点、土体深层水平位移监测点、锚索或锚杆内力监测点、地下水 位监测点、支撑轴力监测点。

所述周边道路及地表变形监测点沿基坑周边道路及地表间距20m布置，周 边道路及地表变形监测点埋设高度应方便观测，对周边道路及地表变形监测点 采取保护措施，为保护周边道路及地表变形监测点不受碾压影响，道路沉降测 点标志埋设采用专用测钉或采用冲击钻在地表顶部钻孔埋入道钉，采用人工开 挖或钻具成孔的方式进行埋设，周边道路及地表变形监测点被破坏后及时在原 位置恢复或在附近位置增补监测点，重新取得初始值，累计变形量在原来基础 上继续累加。周边建筑物或构筑物水平监测点位采用在建筑物上粘贴反光贴的 方式进行布点。

所述地下管线变形监测点与周边道路及地表变形监测点同点监测，在每条 道路变形较大处分别布设一组雨水管和污水管直接监测点，地下管线变形监测 点被破坏后及时在原位置恢复或在附近位置增补监测点，重新取得初始值，累 计变形量在原来基础上继续累加。

所述桩顶或坡顶水平位移监测点的水平位移监测采用下述方法进行：在基 坑的边坡周边布设观测墩，作为水平位移监测的桩顶或坡顶工作基点，同时在 边坡施工影响范围外稳定的地段布设共计四个桩顶或坡顶基准点，用以检核桩 顶或坡顶工作基点的稳定性，观测时，首先利用桩顶或坡顶基准点检核桩顶或 坡顶工作基点的稳定性，再在桩顶或坡顶工作基点上设站，进行水平位移监测 点的观测；所述桩顶或坡顶工作基点采用建墩布设，在基坑的各角设置便于观 测的观测墩；观测墩的尺寸为：墩底长×宽＝1000×1000、埋深为800mm、墩高 为1400mm，墩顶部埋设强制对中螺栓和仪器整平钢板，并在螺栓顶部刻十字丝， 在墩的中间增加加强钢筋，每个墩都加工一个钢盖板，不使用时将盖板扣上， 以保护测点不受破坏。

桩顶或坡顶水平位移观测点的布设为，埋设水平位移观测点前先布设所述 观测墩，建立观测墩后，将仪器架设在观测墩上，沿基坑边布设水平位移观测 点，观测点采用埋设墩的形式，埋设墩墩间距约20m，避开边坡边的安全栏杆， 离边坡约300mm；所述埋设墩的设置方法如下：首先在桩顶或坡顶钻孔，在孔 内埋设专用监测标志，为减少测量误差，缩短设备的架设、对中时间，提高工 作效率，采用的如下方法：根据所采用的反射棱镜，定制了对中螺栓代替普通 的棱镜对中螺栓，所述对中螺栓的顶部加工成半球形，并刻十字丝，直接把棱 镜套在对中螺栓上，并可自由转动棱镜，安装对中螺栓时保证垂直。

所述桩顶或坡顶竖向位移监测点设置在3～5倍基坑深度外的稳定区域，基 坑边坡顶竖向位移监测点与基坑边坡顶水平位移监测点为同一点，基坑边坡顶 竖向位移监测点沿基坑周边、周边中部、阳角处布置，基坑边坡顶竖向位移监 测点水平间距约20m，布置大体均匀，特殊部位加密布置。

所述围护结构深层水平位移监测点布置在基坑平面上挠曲计算值最大的位 置，对边长大于50m的按间距50m布置围护结构深层水平位移监测点，围护结 构深层水平位移监测点对称设置，同一孔测点间距为0.5m；为了真实地反映围 护桩的挠曲状况和地层位移情况，保证测斜管的埋设深度，设置在围护桩内的 测斜管深度不小于围护桩的入土深度；围护桩体水平位移监测采用测斜仪进行 测量，测斜仪包括测斜管、测斜探头、数字式测读仪，埋设时将测斜管在现场 组装后绑扎固定在桩钢筋笼上，测斜管的管底与钢筋笼底部持平或略低于钢筋 底部，测斜管的顶部到达地面或导墙内，测斜管的管身每1.5m绑扎1次，测斜 管随钢筋笼一起下到孔槽内，并将测斜管浇筑在混凝土中，浇筑之前封好测斜 管的管底底盖并在测斜管内注满清水，防止测斜管在浇筑混凝土时浮起，并防 止水泥浆渗入管内，测斜管内有四条十字型对称分布的凹型导槽，作为测斜仪 滑轮上下滑行轨道，测量时，使测斜探头的导向滚轮卡在测斜管内壁的凹型导 槽中，测斜探头沿凹型导槽滚动放入测斜管，并由引出的导线将测斜管的倾斜 角值显示在测读仪上。

围护结构深层水平位移监测即为围护桩测斜，围护桩测斜时将测斜管布设 在围护桩或围护墙内，围护桩测斜采用的观测仪器、测量方法、精度与数据处 理及分析和土体深层水平位移监测相同。

在测斜仪埋设过程中要避免测斜管的旋转，在测斜管的管节连接时将上、 下管节的凹型导槽严格对准，以免导槽不畅通，埋设就位时使测斜管的一对凹 型导槽垂直于测量面，即平行于位移方向，测斜管固定完毕或混凝土浇筑完毕 后，用清水将测斜管内冲洗干净，由于测斜仪的探头是贵重仪器，在未确认导 槽畅通可用时，先用探头模型放入测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，待检查导 槽是正常可用时，放可用实际探头进行测试。

土体深层水平位移监测点的布设要求与围护结构深层水平位移监测点的布 设要求的不同之处在于围护结构深层水平位移监测点布设在围护桩体钢筋笼 内，而土体深层水平位移监测点则埋设在基坑周围土体内；土体深层水平位移 监测即为土体测斜，土体测斜的观测仪器选用CX-3智能测斜仪，CX-3智能测 斜仪的精度为0.25mm/m、分辨率为0.02mm/500mm。

所述土体测斜的测量方法为：在测量的过程中，测斜仪探头沿导槽缓缓沉 至孔底，注意不要把探头降到套管的底部，以免损伤探头，在稳定10～15分钟 后，再自下而上以0.5m为间隔，逐段测出需要量测方向上的位移，为提高测量 结果的可靠度，每一测量步骤中均需一定的时间延迟，以确保读数系统与环境 温度及其他条件平稳，稳定的特征是读数不再变化；测量完毕后，将探头旋转 180°，插入同一对导槽，按以上方法重复测量，前后两次测量时的各测点应在 同一位置上；在这种情况下，两次测量同一测点的读数绝对值之差应小于10％， 且符号相反，否则应重测本组数据；测斜数据采集好以后，通过数据读取软件将数据传输程序传入计算机，使用配套的测斜仪数据处理软件进行处理。

所述土体测斜的数据处理及分析：首先，设定好土体深层水平位移的基准 点，土体深层水平位移监测点的基准点设在测斜管的底部，当被测桩体产生变 形时，测斜管轴线产生挠度，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，便可计算 出桩体的水平位移，设土体深层水平位移的基准点为O点，坐标为(X₀，Y₀)， 于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定：

式中：i—测点序号，i＝1，2，...j；L—测斜仪标距或测点间距(m)；f— 测斜仪率定常数；△ε_xi—X方向第i段正、反测应变读数差之半；△ε_yi—Y方向第 i段正、反测应变读数差之半；为消除量测装置零漂移引起的误差，每一测段两 个方向的倾角都进行正、反两次量测，即

当△ε_xi或△ε_yi＞0时，表示向X轴或Y轴正向倾斜，当△ε_xi或△ε_yi＜0时，表示向X轴 或Y轴负向倾斜，由上式可计算出测斜管轴线各测点水平位置，比较不同测次 各测点水平坐标，便可知道围护体的水平位移量。

锚索或锚杆内力监测点布置在基坑每边中部、阳角处和地质条件复杂的区 段；每根锚杆上的锚索或锚杆内力监测点设置在锚头附近和受力有代表性的部 位；锚杆或锚索应力监测均统一采用圆筒式电阻应变计，在锚杆进行张拉前埋 设，量测仪器采用电阻应变仪，安装电阻应变仪时，锚杆或锚索穿过电阻应变 仪中心，电阻应变仪两端均设置有承压板，电阻应变仪与墙体受力面之间承压 板设设置多块，半径由大到小顺序叠放，电阻应变仪的安装避免与锚索拉拔试 验设备发生冲突，以免对电阻应变仪造成破坏，在电阻应变仪安装过程中随时 进行测试，以便发现问题及时处理，当进行锚索拉拔试验或张拉锁定时，同时 量测电阻应变仪读数，与张拉压力表进行对比测试，锚索安装时从中间开始向 周围锚索逐步对称加载，以免偏心受力。

所述地下水位监测点沿基坑、被保护对象的周边或在基坑与被保护对象之 间布置，地下水位监测点的间距为50m，特殊地段加密布置，将地下水位监测 点的水位管埋设低于地面大约15cm，并在低于管盖下1cm用水泥密实。

所述周边道路及地表变形监测点、地下管线变形监测点、地下水位监测点 的布设时间均为围护结构施工阶段且在基坑开挖之前；所述桩顶或坡顶水平位 移监测点、桩顶或坡顶竖向位移监测点的布设时间均为围护结构施工阶段且在 坡顶施工之后及圈梁施工之后；围护结构深层水平位移监测点、土体深层水平 位移监测点、锚索或锚杆内力监测点、支撑轴力监测点的布设时间均为围护桩 施工阶段且随钢筋笼施工同步进行。

所述坑底隆起监测采用二等水准测量或三角高程测量方法。

所述坑外地表沉降监测注意事项如下：①对使用的电子水准仪、条码水准 尺在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中定期进行检验；当观测成果异 常，经分析与仪器有关时，及时对仪器进行检验与校正；②观测做到三固定， 即固定人员、固定仪器、固定测站；③观测前正确设定记录文件的存贮位置、 方式，对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保附合观测要求； ④在标尺分划线成像稳定的条件下进行观测；⑤仪器温度与外界温度一致时才 能开始观测；⑥数字水准仪避免望远镜直对太阳，避免视线被遮挡，仪器在生 产厂家规定的范围内工作，震动源造成的震动消失后，才能启动测量键，当地面震动较大时，随时增加重复测量次数；⑦每测段往测和返测的测站数均为偶 数，否则加入标尺零点差改正；⑧由往测转向返测时，两标尺互换位置，并重 新整置仪器；⑨完成闭合或附合路线时，注意电子记录的闭合或附合差情况， 确认合格后完成测量工作，否则查找原因直至返工重测合格。所述坑外地表沉 降监测的精度要求为监测点测站高差中误差为0.15mm、水准路线附合或环线闭 合差

n为测站数。

所述坑外地表沉降监测的数据处理与分析包括数据传输与平差计算和变形 数据分析：数据传输与平差计算，观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行， 观测完成后形成原始电子观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，检 查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差，得出各点高程值；平差计算 要求如下：①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 准点相互附合差满足精度要求条件，确保起算数据的准确；②使用测量控制网 平差软件，平差前检核观测数据，观测数据准确可靠，检核合格后按严密平差 的方法进行计算；③平差后数据取位精确到0.1mm；通过变形观测点各期高程 值计算阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据；变形数据分析，观测 点稳定性分析原则如下：①观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点 而进行的平差计算成果；②相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最 大变形量与最大测量误差来进行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点 在这两个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，视为有变动；监测点预警判断分 析原则如下：①将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较，如阶段变 形速率或累计变形值小于预警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形 值大于预警值而小于报警值则为预警状态，如阶段变形速率或累计变形值大于 报警值而小于控制值则为报警态，如阶段变形速率或累计变形值大于控制值则 为控制状态；②如数据显示达到警戒标准时，结合巡视信息，综合分析施工进 度、施工措施情况、支护围护结构稳定性、周边环境稳定性状态，进行综合判 断；③分析确认有异常情况时，及时通知有关各方采取措施。

所述周边建筑物监测的监测内容包括周边建筑物竖向位移监测和周边建筑 物水平位移监测，周边建筑物监测网的周边建筑物监测网点包括二类基准点、 二类工作基点和二类变形监测点，所述二类变形监测点包括二类竖向位移观测 点、二类水平位移观测点。

二类基准点应设置在变形影响范围以外且位置稳定、易于长期保存的地方； 二类基准点应埋设标石或标志，且应在埋设达到稳定后方可开始进行变形测量， 二类基准点的数量在每一测区内不少于三个，二类基准点之间应形成闭合环， 并准确测定其高程。

二类基准点的稳定性分析：二类基准点网复测后，对所有二类基准点应分 别按两两组合，计算本期平差后的高差数据与上期平差后高差数据之间的差值； 当计算的所有高差差值均不大于按下列公式计算的限差时，认为所有基准点稳 定：

式中：δ—高差差值限差，单位为mm；

μ—对应精度等级的测站高差中误差，单位为mm；

n—两个基准点之间的观测测站数；

当有差值超过限差时，应通过分析判断找出不稳定的点。

二类工作基点用作直接测定观测点的起始点或终点，二类工作基点与二类 基准点一起布设成水准环线，便于采用水准测量方法联测；二类工作基点的稳 定性检查方法与一类工作基点稳定性检查方法相同。

二类竖向位移观测点的布置：在各栋建筑的1层，离地面1.0m左右的承力 柱或承力墙上布置二类竖向位移观测点，二类竖向位移观测点采用已有监测点 位或者贴设专用条码贴的形式，选取位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、 暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物；二类竖向位移观测点与二类工 作基点、二类基准点构成沉降观测网，按二等水准测量的要求进行精确测量； 二类水平位移观测点的布设：在各栋楼顶部或底部以此布设二类水平位移观测 点，监测对象含周边已建、在建建筑、高架桥、道路，二类水平位移观测点采 用在建筑物上粘贴反光贴的方式进行布点，观测点与二类工作基点、二类基准点构成水平位移观测网，按二级测量的要求进行精确测量。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，包括基坑监测、周边建筑物监测，其特征在于：所述基坑监测的监测内容包括水位监测、坡顶水平及竖向位移监测、坑外地表沉降监测、坑底隆起监测、土体倾斜监测、围护测斜监测、锚杆内力监测、立柱桩垂直位移监测、混凝土支撑轴力监测、钢支撑支撑轴力监测，基坑变形监测网的基坑监测网点包括一类基准点、一类工作基点和一类变形监测点，基坑变形监测网包括一类水平位移监测基准网和一类竖向位移监测基准网；所述一类变形监测点包括周边道路及地表变形监测点、地下管线变形监测点、桩顶或坡顶水平位移监测点、桩顶或坡顶竖向位移监测点、围护结构深层水平位移监测点、土体深层水平位移监测点、锚索或锚杆内力监测点、地下水位监测点、支撑轴力监测点；

所述一类水平位移监测基准网以施工平面控制系统为基准建立，采用闭合导线形式，一类水平位移监测基准网的观测采用导线测量方法，使用全站仪进行观测；所述一类水平位移监测基准网的观测控制技术项目包括水平角观测测回数、测角中误差、测边相对中误差、每边测回数、距离一测回读数较差、距离单程各测回较差、气象数据测定的最小读数；水平位移监测时遵循基准点～工作基点～水平位移监测点的观测原则；一类水平位移监测基准网的一类变形监测点的观测采用极坐标法，并进行正倒镜测量；

所述一类竖向位移监测基准网以工程高程系统为基准建立，所述一类竖向位移监测基准网的观测控制技术项目包括相邻基准点高差中误差、每站高差中误差、往返较差及附合或环线闭合差、检测已测高差之较差；所述一类竖向位移监测基准网的一类变形监测点的观测采用几何水准测量方法，垂直位移监测的一类变形监测点与一类基准点中的水准基准点组成闭合环，取两次观测高差中数进行平差；一类竖向位移监测基准网的一类变形监测点的各站观测的测站观测顺序：往返测奇数站：后、前、前、后；往返测偶数站：前、后、后、前；

所述周边建筑物监测的监测内容包括周边建筑物竖向位移监测和周边建筑物水平位移监测，周边建筑物监测网的周边建筑物监测网点包括二类基准点、二类工作基点和二类变形监测点，所述二类变形监测点包括二类竖向位移观测点、二类水平位移观测点；周边建筑物竖向位移监测和周边建筑物水平位移监测的监测方法与基坑监测的监测方法相同。

2.根据权利要求1所述的上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，其特征在于：所述基坑监测网点布设符合下列要求：一类基准点：选在变形影响区域之外稳固可靠的位置；本工程布设4个基准点；一类工作基点：选在比较稳定且方便使用的位置；本工程施工区域内的水平位移监测工作基点采用带有强制归心装置的观测墩，具体数量及位置将根据现场情况进行布设，但不应少于4个；所述一类变形监测点：设立在能反映监测体变形特征的位置或监测断面上；监测断面包括：关键断面、重要断面和一般断面。

3.根据权利要求2所述的上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，其特征在于：所述所述水平角观测测回数为6，所述测角中误差＜1.8″，所述测边相对中误差≤1/100000，所述每边测回数为往返各4测回，所述距离一测回读数较差＜1mm，所述距离单程各测回较差＜1.5mm，所述气象数据测定的最小读数为温度0.2℃、气压50Pa。

4.根据权利要求1-3任一项所述的上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，其特征在于：所述一类水平位移监测基准网的一类工作基点稳定性检查方法为：选择前方交会法进行水平位移检测工作基点的稳定性检查，前方交会观测法选择较远的稳固目标作为定向点，一类变形监测点与定向点之间的距离大于交会边的长度，一类变形监测点埋设在适于不同方向观测的位置，交会角度满足30°≤α≤150°，对一类工作基点墩C进行稳定性检查时，可以在边坡外100m～150m埋设2～3个一类工作基点，用前方交会法检测一类工作基点墩C的稳定性，一类工作基点A和B的水平位置坐标已知，一类工作基点墩C的坐标的计算公式为：

一类水平位移监测基准网水平位移观测数据处理为：每次观测结果与原始数据的差值即为总的位移量；根据时间与变形增量绘制位移曲线，以7天为一周期，每周期绘制一次S—t曲线图；然后进行一类水平位移监测基准网水平位移观测监测结果评析；一类变形监测点的坐标中误差≤0.3mm。

5.根据权利要求4所述的上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，其特征在于：所述一类竖向位移监测基准网的观测使用天宝DINI03电子水准仪进行观测，天宝DINI03电子水准仪自带记录程序，记录外业观测数据文件，所述天宝DINI03电子水准仪的技术要求为：视线长度≤30m、前后视距差≤0.5m、前后视距累计差≤1.5m、视线高度≥0.5m、重复测量次数≥2次；所述相邻基准点高差中误差≤0.5mm，所述每站高差中误差≤0.15mm，所述往返较差及附合或环线闭合差为

检测已测高差之较差为

所述n为测站数。

6.根据权利要求5所述的上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，其特征在于：所述周边道路及地表变形监测点沿基坑周边道路及地表间隔布置，道路沉降测点标志埋设采用专用测钉或采用冲击钻在地表顶部钻孔埋入道钉；所述地下管线变形监测点与周边道路及地表变形监测点同点监测，在每条道路变形较大处分别布设一组雨水管和污水管直接监测点；

所述桩顶或坡顶水平位移监测点采用下述方法进行：在基坑的边坡周边布设观测墩，作为水平位移监测的桩顶或坡顶工作基点，同时在边坡施工影响范围外稳定的地段布设共计四个桩顶或坡顶基准点，用以检核桩顶或坡顶工作基点的稳定性，观测时，首先利用桩顶或坡顶基准点检核桩顶或坡顶工作基点的稳定性，再在桩顶或坡顶工作基点上设站，进行水平位移监测点的观测；桩顶或坡顶工作基点采用建墩布设；

所述桩顶或坡顶水平位移观测点的布设为：埋设水平位移观测点前先布设所述观测墩，建立观测墩后，将仪器架设在观测墩上，沿基坑边布设水平位移观测点，观测点采用埋设墩的形式，所述埋设墩的设置方法如下：首先在桩顶或坡顶钻孔，在孔内埋设专用监测标志；根据所采用的反射棱镜，定制了对中螺栓代替普通的棱镜对中螺栓，所述对中螺栓的顶部加工成半球形，并刻十字丝，直接把棱镜套在对中螺栓上，并可自由转动棱镜，安装对中螺栓时保证垂直；

所述桩顶或坡顶竖向位移监测点设置在3～5倍基坑深度外的稳定区域，基坑边坡顶竖向位移监测点与基坑边坡顶水平位移监测点为同一点，基坑边坡顶竖向位移监测点沿基坑周边、周边中部、阳角处布置；

所述围护结构深层水平位移监测点布置在基坑平面上挠曲计算值最大的位置，设置在围护桩内的测斜管深度不小于围护桩的入土深度；围护桩体水平位移监测采用测斜仪进行测量，测斜仪包括测斜管、测斜探头、数字式测读仪，埋设时将测斜管在现场组装后绑扎固定在桩钢筋笼上，测斜管的管底与钢筋笼底部持平或略低于钢筋底部，测斜管的顶部到达地面或导墙内，测斜管随钢筋笼一起下到孔槽内，并将测斜管浇筑在混凝土中，浇筑之前封好测斜管的管底底盖并在测斜管内注满清水，测量时，使测斜探头的导向滚轮卡在测斜管内壁的凹型导槽中，测斜探头沿凹型导槽滚动放入测斜管，并由引出的导线将测斜管的倾斜角值显示在测读仪上；

所述土体深层水平位移监测点的布设要求与围护结构深层水平位移监测点的布设要求的不同之处在于围护结构深层水平位移监测点布设在围护桩体钢筋笼内，而土体深层水平位移监测点则埋设在基坑周围土体内；

所述锚索或锚杆内力监测点布置在基坑每边中部、阳角处和地质条件复杂的区段，当进行锚索拉拔试验或张拉锁定时，同时量测电阻应变仪读数，与张拉压力表进行对比测试，锚索安装时从中间开始向周围锚索逐步对称加载，以免偏心受力；

所述周边道路及地表变形监测点、地下管线变形监测点、地下水位监测点的布设时间均为围护结构施工阶段且在基坑开挖之前；所述桩顶或坡顶水平位移监测点、桩顶或坡顶竖向位移监测点的布设时间均为围护结构施工阶段且在坡顶施工之后及圈梁施工之后；围护结构深层水平位移监测点、土体深层水平位移监测点、锚索或锚杆内力监测点、支撑轴力监测点的布设时间均为围护桩施工阶段且随钢筋笼施工同步进行。

7.根据权利要求1-3、5-6任一项所述的上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，其特征在于：所述土体深层水平位移监测即为土体测斜，土体测斜的观测仪器选用智能测斜仪，智能测斜仪的精度为0.25mm/m、分辨率为0.02mm/500mm；所述土体测斜的测量方法为：在测量的过程中，测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔底，注意不要把探头降到套管的底部，以免损伤探头，在稳定10～15分钟后，再自下而上以0.5m为间隔，逐段测出需要量测方向上的位移，为提高测量结果的可靠度，每一测量步骤中均需一定的时间延迟，以确保读数系统与环境温度及其他条件平稳，稳定的特征是读数不再变化；测量完毕后，将探头旋转180°，插入同一对导槽，按以上方法重复测量，前后两次测量时的各测点应在同一位置上；在这种情况下，两次测量同一测点的读数绝对值之差应小于10％，且符号相反，否则应重测本组数据；测斜数据采集好以后，通过数据读取软件将数据传输程序传入计算机，使用配套的测斜仪数据处理软件进行处理；

所述土体测斜的数据处理及分析：首先，设定好土体深层水平位移的基准点，土体深层水平位移监测点的基准点设在测斜管的底部，当被测桩体产生变形时，测斜管轴线产生挠度，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，便可计算出桩体的水平位移，设土体深层水平位移的基准点为O点，坐标为(X₀，Y₀)，于是测斜管轴线各测点的平面坐标由下列两式确定：

式中：i—测点序号，i＝1，2，…j；

L—测斜仪标距或测点间距(m)；

f—测斜仪率定常数；

△ε_xi—X方向第i段正、反测应变读数差之半；

△ε_yi—Y方向第i段正、反测应变读数差之半；

为消除量测装置零漂移引起的误差，每一测段两个方向的倾角都进行正、反两次量测，即

当△ε_xi或△ε_yi＞0时，表示向X轴或Y轴正向倾斜，当△ε_xi或△ε_yi＜0时，表示向X轴或Y轴负向倾斜，由上式可计算出测斜管轴线各测点水平位置，比较不同测次各测点水平坐标，便可知道围护体的水平位移量；

所述围护结构深层水平位移监测即为围护桩测斜，围护桩测斜时将测斜管布设在围护桩或围护墙内，围护桩测斜采用的观测仪器、测量方法、精度、数据处理及分析与土体深层水平位移监测相同。

8.根据权利要求7所述的上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，其特征在于：所述坑底隆起监测采用二等水准测量或三角高程测量方法；所述坑外地表沉降监测注意事项如下：①对使用的电子水准仪、条码水准尺在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中定期进行检验；当观测成果异常，经分析与仪器有关时，及时对仪器进行检验与校正；②观测做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；③观测前正确设定记录文件的存贮位置、方式，对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保附合观测要求；④在标尺分划线成像稳定的条件下进行观测；⑤仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；⑥数字水准仪避免望远镜直对太阳，避免视线被遮挡，仪器在生产厂家规定的范围内工作，震动源造成的震动消失后，才能启动测量键，当地面震动较大时，随时增加重复测量次数；⑦每测段往测和返测的测站数均为偶数，否则加入标尺零点差改正；⑧由往测转向返测时，两标尺互换位置，并重新整置仪器；⑨完成闭合或附合路线时，注意电子记录的闭合或附合差情况，确认合格后完成测量工作，否则查找原因直至返工重测合格；所述坑外地表沉降监测的精度要求为监测点测站高差中误差为0.15mm、水准路线附合或环线闭合差

n为测站数。

9.根据权利要求8所述的上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，其特征在于：所述所述坑外地表沉降监测的数据处理与分析包括数据传输与平差计算和变形数据分析：数据传输与平差计算，观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行，观测完成后形成原始电子观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差，得出各点高程值；平差计算要求如下：①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满足精度要求条件，确保起算数据的准确；②使用测量控制网平差软件，平差前检核观测数据，观测数据准确可靠，检核合格后按严密平差的方法进行计算；③平差后数据取位精确到0.1mm；通过变形观测点各期高程值计算阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据；变形数据分析，观测点稳定性分析原则如下：①观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果；②相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差来进行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个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，视为有变动；监测点预警判断分析原则如下：①将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较，如阶段变形速率或累计变形值小于预警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形值大于预警值而小于报警值则为预警状态，如阶段变形速率或累计变形值大于报警值而小于控制值则为报警态，如阶段变形速率或累计变形值大于控制值则为控制状态；②如数据显示达到警戒标准时，结合巡视信息，综合分析施工进度、施工措施情况、支护围护结构稳定性、周边环境稳定性状态，进行综合判断；③分析确认有异常情况时，及时通知有关各方采取措施。

10.根据权利要求9所述的上穿地下轨道且邻近周边建筑的隧道明挖施工监测方法，其特征在于：所述周边建筑物监测的监测内容包括周边建筑物竖向位移监测和周边建筑物水平位移监测，周边建筑物监测网的周边建筑物监测网点包括二类基准点、二类工作基点和二类变形监测点，所述二类基准点应设置在变形影响范围以外且位置稳定、易于长期保存的地方；二类基准点应埋设标石或标志，且应在埋设达到稳定后方可开始进行变形测量，二类基准点的数量在每一测区内不少于三个，二类基准点之间应形成闭合环，并准确测定其高程；

所述二类基准点的稳定性分析：二类基准点网复测后，对所有二类基准点应分别按两两组合，计算本期平差后的高差数据与上期平差后高差数据之间的差值；

当计算的所有高差差值均不大于按下列公式计算的限差时，认为所有基准点稳定：

式中：δ—高差差值限差，单位为mm；μ—对应精度等级的测站高差中误差，单位为mm；n—两个基准点之间的观测测站数；当有差值超过限差时，应通过分析判断找出不稳定的点；

二类工作基点用作直接测定观测点的起始点或终点，二类工作基点与二类基准点一起布设成水准环线，便于采用水准测量方法联测；二类工作基点的稳定性检查方法与一类工作基点稳定性检查方法相同；

所述二类变形监测点包括二类竖向位移观测点、二类水平位移观测点；

二类竖向位移观测点的布置：在各栋建筑的1层，离地面1.0m左右的承力柱或承力墙上布置二类竖向位移观测点，二类竖向位移观测点采用已有监测点位或者贴设专用条码贴的形式，选取位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物；二类竖向位移观测点与二类工作基点、二类基准点构成沉降观测网，按二等水准测量的要求进行精确测量；

二类水平位移观测点的布设：在各栋楼顶部或底部以此布设二类水平位移观测点，监测对象含周边已建、在建建筑、高架桥、道路，二类水平位移观测点采用在建筑物上粘贴反光贴的方式进行布点，观测点与二类工作基点、二类基准点构成水平位移观测网，按二级测量的要求进行精确测量。