地铁隧道施工监测方案.docx

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地铁隧道施工监测方案

施工监测方案

1第一节监测方案设计和测点布设原则

18。

1.1监测组织机构

18。

1。

2设计原则

1、本工程项目监测方案以安全检测为目的,根据不同的工程项目如（明挖、暗挖、盾构）确定监护对象（建筑物、管线、隧道等），针对监测对象安全稳定的主要指标进行方案设计.

2、本工程项目监测点的布置能够全面地反映监测对象的工作状态。

3、采用先进的仪器、设备和监测技术，如计算机技术、遥测技术等。

4、各监测项目能相互校验，以利数值计算，故障分析和状态研究。

5、方案在满足监测性能和精度的前提下,可适当降低检测频率，减少检测元件，以节约监测费用。

18。

1。

3测点布设原则

1、观测点类型和数量的确定应结合工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑。

2、为验证设计数据而设的测点布置在设计中最不利位置和断面，为结合施工而设的测点布置在相同工况下的最先施工部位，其目的是及时反馈信息、指导施工。

3、表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征,又要便于来用仪器进行观察，还要有利于测点的保护.

4、除埋测点不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的变形刚度和强度。

5、在实施多项内容测试时，各类测点的布置在时间和空间上应有机结合，力求使一监测部位能同时反映不同的物理变化量,找出内在的联系和变化规律。

6、深层测点应在施工前30天布置好,以便监测工作开始时，监测元件进入稳定的工作状态。

7、测点在施工过程中遭到破坏时，应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，保证该点观测数据的连续性。

18。

1。

4主要监测仪器

在本标中,若我局中标将采用由中国地震局第一地形变监测中心研制的“隧道形变自动化监测系统”用于本标监测控制。

该自动化监测系统是对整个被监测区域进行多点同时快速扫描式测量，测试的频率可根据实际情况来设定，因此所取得的每一瞬时观测值更真实、更可靠的反映当时被测目标的变形状态。

1、BOY-1型臂式倾斜仪

该仪器具有传感器体积小，安装简单灵活,既能分散单个观测，又能多臂组合成隧道变形监测系统。

该仪器可用来监测隧道纵向倾斜（沉降）、环缝变形错位及隧道收敛变形等。

主要技术指标

灵敏度：

0。

005mm—0.01mm（1-2角秒）

测量范围:

±5°或±10°（臂的最大倾斜度）

采数频率：

自由选择

平均日漂移：

小于0.05mm/d

测量精度（单臂）：

±0。

017mm

适宜环境温度：

0°—45℃

适宜环境湿度：

90%

电源：

AC200V50HZ0.15WDC±9V20Ma

2、激光水平位移监测仪

利用激光发散小，能量高的特性，使用激光束做为位移监测的参照系（基准线），用装有硅光电池的光电转换板对激光聚焦中心进行自动跟踪，光电转换板与一个精密位移传感器相连，这样就可以测量出接收端相对激光束的水平位移变化量。

主要技术指标

灵敏度：

0。

05mm

测量动态范围:

50mm

采数速度、频率:

2分钟以上自由选择

日漂移：

小于0。

05mm/d

测站精度：

0.1mm

非线性误差：

小于2%

电源：

AC220V50HZ

3、数据采集及处理软件

为了使监测仪采集的数据使用电脑来分析处理，采用相应的软件和建立数据库。

本次处理软件是在windows下进行数据处理和操作,使用微软公司开发的VisualBasic6.0软件，VisualBasic6.0可以支持使用多种数据库，Access是VisualBasic6.0的内部数据库，其操作方便，安全性强,因此选择Access作为数据处理的数据库。

计算机接口采用DC1054A/D转换器和DC1070A/D转换器，前者用于激光位移仪，后者用于臂式倾斜仪.

本次采用的软件主要有下述几方面的功能：

A、实时采集数据并同时显示各监测目标点的观测数据和连续变化的图形；

B、对观测数据储存和各种形式的输出；

C、打印数据报表和绘制输出观测图形（全部数据、小时值、日均值、五日均值、月均值）；

D、对监测到各项目各组数据（任意时间区段）进行精度计算统计和分析；

E、对观测数据进行相关的数学处理：

（1）滑动滤波（圆滑观测曲线）；

（2）低通滤波（去掉高频躁声）；

（3）傅立叶周期分析、回归分析（消除周期变化影响和线性漂移）。

F、按预显条件进行报警。

1第一节监测点的布置

18.2。

1监测目的

1、了解地铁明挖段、暗埋段、盾构施工过程中地表隆陷情况及其规律性.

2、了解施工过程中地层不同深度的垂直变位和水平变位情况.

3、了解施工过程中地下水位的变化情况。

4、了解围岩与结构物的相互作用力以及管片的变形情况.

5、指导现场施工,保障建筑物、构筑物及地下管线的安全。

18.2.2监测内容

1、地面沉降监测

对盾构试验段、a—b区间隧道上部地表均进行沉降观测。

2、地面建筑物下沉及倾斜监测

对隧道施工影响范围以内的所有建筑物及构筑物进行下沉及倾斜监测，以便当建筑物的某一部位或构件变形过大时,迅速采取有效的维修加固措施,确保建筑物结构安全和正常使用。

3、地下管线监测

对隧道施工影响范围内地层不同程度的沉陷,可能回引起地下管线的变形、断裂而直接危及使用安全。

因此要对地下管线进行严密监测、确保地下管线的安全和正常使用和地下工程顺利施工.

4、桩基托换监测

在托换桩基过程和盾构掘进到该部位时对下部桩基础和承台进行沉降及倾斜监测。

5、联络通道及泵房施工监测

对a—b区间联络通道和泵房进行地面沉降、拱顶下沉、水平收敛等进行监测。

6、地中垂直位移和水平位移的监测

在离始发井约50米范围的监测试验段内进行该项监测。

7、地下水位的监测

在离始发井约50米范围的监测试验段内进行该项监测。

8、岩土与隧道结构相互作用监测

在离始发井约50米范围的监测试验段内进行该项监测。

9、管片变形监测

在盾构隧道全范围内进行该项监测。

18。

2.3测点布置

1、地面沉降监测点

根据隧道埋深和洞身的地质条件，沿隧道中线方向的间距，横断面方向测点间隔为8m，每个监测断面设7个测点，见表18。

1。

联络通道处根据具体情况每隔8m设一个监测点，每15～30m建立一个监测断面，每个断面上布设10～12个测点,详见图18.1。

对软弱土层、或埋深较浅的区域将加密监测断面和测点。

地面沉降监测断面的间距表18.1

埋置深度

间距（m）

H＞2B

20~50

B＜H＜2B

10～20

H＜B

10

图18.1地面沉降监测点布置图

在试验段始发的100米初始掘进段内,监测断面间距为8米，以确定掘进参数和地面沉降的关系曲线.

2、地面建筑物的监测点布设

在隧道施工影响范围内根据沿线地面建筑物的详细调查资料，根据建筑物的历史年限、使用要求以及受施工影响的程度,确定在需保护的建筑物的四角及其他构筑物周围基础上布设监测点，二层以上楼房要布置垂度量测点，有裂缝的建筑物要设裂缝监测点.

3、地下管线监测点布置

根据地下管线的详细调查资料，在确定受影响的管线上每隔10米布设一个监测点，以测量盾构掘进期间地下管线的变形量。

4、桩基托换监测

在盾构穿越S市搪瓷厂厂房及i大厦南侧裙房施工部位,下部桩基础及承台板布设桩基托换监测点,上部结构布设地面建筑物监测点。

5、联络通道及泵房施工监测

为了解通道施工区附近地层变化情况以及对附近建筑物和管线的影响程度，在施工区上部地面布设地表沉降监测点。

地表沿隧道的中线纵向每隔5米布设一个观测点，观测范围80米。

沿通道中线每隔3米建立一组监测点。

如图18。

2。

图18。

2联络通道测点布设断面示意图

6、地中垂直位移和水平位移的监测点布置

在试验段和a-b区间离始发井约50米范围的监测试验段内各选取一个断面，在隧道中线顶部地层中布设1个垂直测孔，隧道两侧布置两个测斜孔，详见图18.3。

7、地下水位的监测

在试验段和a—b区间离始发井约50米范围的监测试验段内各选取一个断面,与垂直位移和水平位移测点相应埋设于主断面上,在施工过程中水文地质易变化的区域布设一个水位测孔,详见图18。

3.

8、围岩压力测点布设

在试验段和a—b区间离始发井约50米范围的监测试验段内各选取一个断面，与垂直位移和水平位移测点相应埋设于主断面上，在管片与围岩之间，紧贴管片背面布设监测点，详见图18.3。

图18.3量测主断面测点布置示意图

9、管片变形监测点布设

每10环管片布设一个侧面，每个测面布设5个测点，采用内贴式，不允许破坏管片,如图18.4。

图18.4衬砌位移监测布点示意图

1第一节施工监测

18.3。

1监测频率与仪器

1、地面沉降监测

盾构机机头前10m和后20m范围每天早晚各观测一次，并随施工进度递进。

每次监测保证与上次观测点部分重合，以作比较.

范围之外的监测点每周观测一次,直至稳定。

当沉降或隆起超过规定限值（—30/+10mm）或变化异常时，加大监测频率和检测范围，及时组织进行异常变形原因分析，有针对性地采取相应措施控制变形.

采用NA2002全自动电子水准仪和铟钢尺等高精度仪器进行地表沉降监测.

2、地面建筑物监测

对盾构机机头前10m和后20m范围内的建筑物进行沉降监测，每天早晚各一次,盾构机通过建筑物后每周一次，直至稳定。

对危房及四层以上建筑物在进行沉降监测的同时还要进行倾斜测量，有裂缝的建筑物还要进行裂缝监测.

采用SOKA全站仪，NA2002全自动电子水准仪和铟钢尺等进行高精度监测。

对于重要的建筑物采用自动化记录仪和整理装置.

3、地下管线监测

对盾构机机头前10m和后20m范围内的地下管线进行沉降检测，每天早晚各一次，过去后每周一次，直至稳定.

对煤气管道、自来水管道等重要管道的允许变形值将在中标后的管线调查中予以确认。

对这些管线应加强监测.

采用SOKA全站仪，NA2002全自动电子水准仪和铟钢尺等进行高精度监测。

当最大位移值超出最大警戒值时应及时报警，研究对策，加密测量频率,防止意外突发事件,直至采取有效措施。

4、桩基托换监测

盾构机穿越S市搪瓷厂厂房及i大厦南侧裙房时，将对盾构机机头前10m和后20m范围内的桩基和承台板进行沉降监测，每天早晚各一次，盾构通过后每周一次，直至稳定.其中穿越托换桩基破除期间，应增加监测频率（每2小时一次），及时反馈。

采用SOKAⅡ型全站仪,NA2002全自动电子水准仪和铟钢尺等进行高精度监测。

5、联络通道及泵房施工监测

在通道施工期间，其上部地表沉降监测频率初期为每天1～2次,后期每3天量测1～2次；在沉降速率较大时可加密观测次数。

通道内部拱顶下沉和水平收敛量测，自通道钢管片打开后每天量测一次.通道拱顶下沉量测采用NA2002全自动电子水准仪,水平位移采用SD—1型数显式收敛计进行量测。

6、地中垂直位移和水平位移的监测

盾构机到达前2天检测一次，盾构机到达时每天检测一次，盾构机通过后每周检测一次，直到稳定。

垂直位移采用CJY80型分层沉降仪和沉降管等进行监测，水平位移采用SINCO倾斜测试仪和测斜管进行监测。

7、地下水位的监测

盾构机到达前2天检测一次，盾构机到达时每天检测一次，盾构机通过后每周检测一次,直到稳定。

采用水位观测仪及水位观测管进行监测。

8、岩土与隧道结构相互作用监测

在埋设初期每天检测一次,10天后每2天检测一次，一个月后每周检测一次，直到稳定。

采用钢弦式压力盒及VW—1型频率接收仪量测。

9、管片变形监测

注浆后3天内每天检测2次，第3~10天内每天监测1次，10天后每2天监测1次，1个月后每周监测1次,直到稳定。

采用日本索佳公司生产的SOKAⅡ型全站仪进行监测。

18.3.2检测控制标准

1、地表沉降控制标准

允许隆起值为10mm,允许沉降值为30mm。

2、建筑物下沉及倾斜控制基准：

根据《建筑地基基础规范》确定的各建筑物的允许倾斜和沉降值,或有关部门对建筑物沉降的特殊要求为基准。

3、其他检测控制基准

采用实验段实测配合理论分析并按有关规定进行控制。

18。

3.3监测资料的收集整理和信息反馈

监控量测资料主要包括监测方案、监测数据、监测日记、监测报告、监测会议纪要等.坚持长期的、连续的、定人、定时、定仪器地进行收集资料,用专用表格做好记录,做到签字齐全，用计算机进行整理，绘制各种类型的表格和曲线图,对监测结果进行一致性和相关性分析,预测最终位移值,预测结构物的安全性，及时反馈指导施工。

地面建筑物及地下管线、地面沉降、桩基托换监测成果是确定盾构机掘进参数的重要依据,为保证盾构机正常掘进和地面建筑物及地下管线的安全，信息化施工是重要手段，信息化施工流程如下图所示。

信息化施工流程图

18。

3。

4监测措施

1、将重要的监测对象和监测点标注在1：

500的线路平面图上（标有盾构机的位置）.

2、不断向工作人员提供监测领域的新技术、新工艺、新仪器,不断提高监测队伍的素质。

3、对业主提供的基准点资料要及时进行复测，对不同之处要及时提出意见以便修正,从而确保基准点数据的准确性。

4、通过中标后的详细调查资料,确定受施工影响的建（构）筑物和地下管线，并在其上设置必需的监测点，相应的测点埋设保护措施。

5、仪器和元器件在使用前均经严格的校验,合格后才能投入使用。

6、监测组内要建立二级检查制度，仪器要按规定时间进行核准，以确保测量数据的准确性，固定专人管理仪器，进行保养和维修.

7、检测资料的存储、计算、管理均采用计算机进行.

8、每天的监测成果要及时送报主管工程师（并报送监理工程师）。

9、将所有被保护对象的详细调查资料汇编成册,以备随时查阅。

10、监测值出现异常时，要迅速报告相关工程师并加密观测次数（甚至24小时值班）直至稳定为止。

11、要保留所有的原始资料,以供抽查。