某城市建设一座5 0层的综合大楼，距离1号运营地铁线的最近水平距离为40m，需对开挖基坑、综合大楼及相邻的地铁隧道进行变形监测，变形监测按照《工程测量规范》(GB 50026—2007)和《城市轨道交通工程测量规范》(GB 50308—2008)中变形监测Ⅱ等精度要求实施。 开挖基坑监测：基坑上边缘尺寸为100m*80m，开挖深度为25m，在基坑周边布设了四个工作基点A、B、C、D，变形监测点布设在基坑壁的顶部、中部和底部；监测内容包括水平位移、垂直位移和基坑回填等；基坑开挖初期监测频率为1次/周，随着基

根据《工程测量规范》（GB50026—2007），利用全站仪进行距离测量作业时，应符合下列规定：测站对中误差和反光镜对中误差不应大于()。

A:1mm
B:2mm
C:3mm
D:4mm

1.工程概况

某轨道交通线某区间盾构工程将通过正在施工的某住宅小区工地.地铁隧道将从工程桩中间穿过,两者最近距离1.7～1.8m.该地段工程地质条件差,存在较厚的淤泥层和砂层.住宅小区基坑用搅拌桩、旋喷桩止水,支护采用喷锚支护.在采取相关加固措施以保证周边已有构筑物安全的同时,应进行严密的监测,以确保周边构筑物安全.

[问题]

1.为完成变形监测任务,除了布设变形监测点外,还布设了测量基准点和工作基点,则布设测量基准点和工作基点的目的是什么?

2.对变形监测资料进行分析是变形监测的主要工作之一,常用的方法有哪几种?

3.该项目完成后,提供给甲方的成果应包含哪些内容?

1．工程概况
××轨道交通线某区间盾构工程将通过正在施工的某住宅小区工地。目前，该工地基坑土方开挖已经完成，正在进行工程桩施工。地铁隧道将从工程桩中间穿过，两者最近距离1.7~1.8 m。
该地段工程地质条件差，存在较厚的淤泥层和砂层。住宅小区基坑用搅拌桩、旋喷桩止水，支护采用喷锚支护。
目前，住宅小区周边较大范围内地面有明显沉降，该区域建筑大部分为多层建筑，其基础有的采用静压桩(桩长12~18 m)，有的采用锤击灌注桩（持力层为强风化层），另有部分建筑物基础形式未明。
由于地质和设计原因，该地段地铁隧道顶部部分需在砂层中成孔，成孔过程中流沙和降水均可能会对周边环境造成如下影响：
(1)成孔过程中流沙可能会引起周边地面、建筑物沉降。
(2)成孔过程中流沙可能会引起周边土体、工程桩位移。
(3)成孔过程中流沙可能会引起周边水位下降，导致淤泥层固结压缩，引起周边地面、建筑物沉降。
(4)隧道穿过止水幕墙时对止水幕墙的扰动和周边土体变形而引起的止水幕墙变形可能拉裂幕墙，造成基坑漏水，从而导致周边地面、建筑物沉降。
基于上述考虑，在采取相关加固措施以保证周边已有建筑物安全的同时，应进行严密的监测，以确保周边建筑物安全。
2．实施技术方案编制依据
(1)GB 50007-2011《建筑地基基础设计规范》。
(2)GB 50308-2008《城市轨道交通工程测量规范》。
(3)JGJ 8-2007《建筑变形测量规范》。
(4)GB 50026-2007《工程测量规范》。
(5)GB 12897-2006《国家一、二等水准测量规范》。
(6)CJJ/T 8-2011《城市测量规范》。
(7)轨道交通线区间盾构工程住宅小区段相关图纸。
3．监测项目
为准确了解盾构施工对周边环境和已有建筑物的影响，及时发现可能存在的危险并采取
相应措施将地铁施工对周边的不利影响减至最小，确定以周边建筑物、地面（管线）沉降测量、基坑止水幕墙顶部位移和沉降测量、工程桩顶部水平位移测量为主要观测项目。
具体监测项目及内容见表3.5.1。



4．监测方法和测点布置
(1)周边建筑物、地面（管线）沉降监测。沉降监测选用进口精密水准仪配合殷钢尺测量，仪器标称精度±0.4mm/km。
参照GB 50026-2007《工程测量规范》、JGJ 8-2007《建筑变形测量规范》等有关规范，沉降按三等变形测量的精度要求施测，外业观测按二等水准测量的技术要求作业。
计划共埋设6个测量基准点：在住宅小区埋设3个测量基准点（其中2个为深埋式基准点，另1个基准点布置在施工影响范围外的、沉降已经稳定的桩基建筑物的结构柱位），在邻近小区埋设3个深埋式基准点。所有深埋式基准点均钻孔至岩层，然后在其顶部设置护罩。水准测量须在水准基点稳定后方可进行观测。基准网水准线路长约25 km。
建筑物沉降观测点为直径14 mm的膨胀螺丝，膨胀螺丝杆与墙面成60°，以保证每次测量测点与测尺在同一位置接触；对于基坑止水幕墙顶部沉降观测点，为减少观测点埋设高度和被破坏的概率，膨胀螺丝顶部与周围高差小于1cm；对于地面沉降观测点埋设，先钻直径不小于24 mm的孔，再埋直径14 mm或16 mm的钢筋，钢筋穿透路面，且比路面略高。
本项目监测以建筑物结构沉降测量为主，同时测量周边地面沉降，共布置165个观测点。
每栋楼根据距离地铁隧道的远近、基础形式的不同布置2~12个结构沉降观测点和1~4个地面沉降观测点；在住宅小区基坑南侧管线位置布置8个地面沉降观测点；在隧道与止水幕墙交叉的2个位置各布置6-8个地面沉降观测点。
(2)基坑止水幕墙顶部位移和沉降监测。监测工作基点在基坑四周布置，同时在远处稳固的地方布置基准点，共布设12个基准点和工作基点，基准网与工程桩顶部水平位移测量公用。水平位移监测控制网的主要技术要求见表3.5.2。



水平位移观测使用精密全站仪配合棱镜采用极坐标法施测；测量采用二等水平位移标准测量，变形点的点位中误差不大于3 mm；测点采用强制对中，以减少对中误差。沉降监测方法同周边建筑物、地面（管线）沉降监测。
基坑止水幕墙顶部位移和沉降监测共布置21个观测点。在止水幕墙的顶部布置观测点，测点间距15~30 m。
(3)工程桩顶部水平位移测量。工程桩顶部水平位移测量方法与基坑止水幕墙顶部位移测量相同。工程桩顶部水平位移测量共布置20个观测点。在隧道两边82条工程桩中选择20条桩，在桩顶布置水平位移观测点。
5．监测频率
监测时间从××××年××月开始至××××年××月结束，历时约6个月，分为三阶段：地铁隧道施工前、地铁隧道施工中、地铁隧道施工后。
由于本项目监测时间较短，基准网没有复测计划，但每次观测前必须对基点或工作基点进行稳定性检查。
从工程实际情况出发可将测量分为两部分：一部分是所有测点定期普遍测量；一部分是在隧道经过位置前后的测点进行加密观测。
观测周期、次数初步确定如下：
(1)各监测项目测初值1次。
(2)地铁隧道施工前期阶段（1个月），7天测量一次，约测4次。
(3)地铗隧道施工阶段（2个月），所有测点3天测量1次，约测量20次；隧道经过位置附近（盾构机前后50 m、隧道左右边线15 m范围内）的测点（沉降点约50个，水平位移点约15个）1天测量2次，约测12次。
(4)地铁隧道施工后（3个月），第一个月7天测量1次，约4次；第二个月15天测量1次，约2次，第三个月测量1次。
总测量次数约为44次。
[问题]
1．为完成变形监测任务，除了布设变形监测点外，还布设了测量基准点和工作基点，则布设测量基准点和工作基点的目的是什么？
2．对变形监测资料进行分析是变形监测的主要工作之一，常用的方法有哪几种？
3．该项目完成后，提供给甲方的成果应包含哪些内容？

对某工程进行变形观测时，其允许变形值为±40mm。下列各变形监测网精度能满足对其进行监测的最低精度是（ ）。

A、±1mm
B、±2mm
C、±3mm
D、±4mm

自动化变形监测

1)工程概况

××市××大厦基坑北侧与××地铁1号线隧道相邻，最近水平距离约9m。为了确保基坑支护顺利施工，保证××市地铁1号线正常运营，需对地铁1号线隧道进行变形监测，实时了解和掌握在基坑开挖过程中地铁隧道的变形情况，确保地铁隧道的安全。同时，可为基坑支护施工提供及时的反馈信息，为信息化施工提供科学的监测数据和报告。

××地铁1号线运营时间一般从早6:00到晚23:00，由于在运营时间测量人员无法下隧道测量，只能在夜间停运后测量。而白天是基坑施工的主要时间，也是监测的关键时间，因此，工程选择了基于自动全站仪开发的无接触式自动测量系统，实现了对运营地铁隧道结构三维变形位移的自动监测系统。

2)基准点及工作基点设置

(1)基准点的布设

监测区间线路离××车站及××车辆段均较近。本监测项目的基准点考虑选择在××车站内，选择采用有强制归心装置的观测墩。左出入段线和左线各设置3个基准点。为保证成果的可靠性，定期检测基准点的稳定性。

(2)工作基点的布设

为方便测量机器人自动搜寻目标，以及保证各监测点精度均匀，工作基站拟设置于监测范围中部的隧道侧墙上，托架伸出长度约400mm，左出入段线和左线各设置1个工作基点。基点网点可与地铁原基标控制系统联测或采用独立坐标系统。

(3)变形监测点的布设

变形监测点设计要求的断面按每20m左右布设，每个断面在轨道附近的道床上布设2个监测点，即每个测断面布设2个监测点，全段线共布设6个观测断面。各断面观测点用连接件配小规格反射棱镜，用膨胀螺栓及云石胶锚固于监测位置的侧壁及道床的混凝土中，棱镜反射面指向工作基点，见图3-6。

3)测量机器人自动化监测

测量机器人自动化监测系统以基于1台测量机器人的有合作目标（照准棱镜）的变形监测系统为基本单元，可以由多个基本单元通过Internet联结起来组合而形成一个测量机器人远程网络监测系统，系统提供有线和无线两种组网方式。

(1)系统组成

远程无线遥控测量机器人变形监测和分析系统主要由3个单元组成：控制单元、无线通信单元和数据采集单元。控制单元一般安放在办公室内，通过具有固定IP的万维网发送指令和接收数据；无线通信单元与数据采集单元通过有线形式连接，将控制单元的指令转发给数据采集单元并将数据采集单元的数据简单处理后转发给控制中心；数据采集单元置于作业现场，根据控制单元的指令采集相应数据。

(2)硬件构成

远程无线遥控测量机器人变形监测和分析系统硬件主要由以下几项构成：

①测量机器人。测量机器人具有发动机驱动和目标自动识别等功能。测量机器人选用TS30，其静态测角精度为±0.5″，测距精度为±(0. 35mm+0. 7ppm*D)，自动目标识别的有效距离可达1000m，望远镜照准精度为2mm/500m。

②无线通信模块。实现系统控制中心与测量机器人之间的数据传输。

③系统控制中心。系统控制中心的主要任务之一是数据处理。

(3)软件构成

无线遥控测量机器人变形监测和分析系统软件主要由三部分组成：测量机器人机载软件、无线通信软件模块和控制中心软件包。

4)监测数据处理

测量机器人自动监测系统是根据全站仪的极坐标三维测量原理。由于该工程测量范围小，两端基准点之间的距离为150m左右，同时列车的运行，使得测量区域内的各点的气象条件较为一致。因此，通过一定的观测数据处理方法，可以消除由于不同测量周期测量时的气象变化所引起的测量误差。

5)小结

基于测量机器人的自动化监测系统，具有简便灵活、无人值守、实时动态的监测特点，克服了传统测量方法的不足，极大地提高了工作效率。监测系统为基坑开挖提供了准确、及时的地铁隧道变形数据，是运营地铁隧道变形监测的理想手段。随着我国城市地铁建设的大规模进行，自动监测已经成为必不可少的一种测量手段，发挥着日益重要的作用，随着地铁的发展，监测系统的前景应该不断发展和完善。

6)问题

(1)简述变形测量实施的程序与要求。

(2)简述全站仪自动跟踪测量的主要技术要求。

(3)监测项目的变形分析有哪些内容？

为防止支护结构发生坍塌进行基坑支护监测，下面属于基坑监测内容的是（　　）等。

A.水平位移和垂直位移
B.地表裂缝
C.基坑顶部建(构)筑物变形
D.地下水位
E.支护结构内力及变形监测项目的内容有：基坑顶部水平位移和垂直位移、地表裂缝、基坑顶部建(构)筑物变形、支护结构内力及变形等。监测项目的选择应考虑基坑的安全等级、支护结构变形控制要求、地质和支护结构的特点。监测方案可根据设计要求、护壁稳定性、周边环境和施工进程等因素确定。