地铁监测方案.docx

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地铁监测方案

1监测工程概述

1.1工程范围

本标段共两个区间和1座车站，即国金中心站～塔子山公园站、塔子山公园站～沙河堡站区间和塔子山公园站。

隧道起于国金中心站东端，止于沙河堡站西端。

区间段内线路隧道轨面最大埋深约31.52m，最小埋深12m。

线路长度情况分别为：

1）国金中心站～塔子山公园站区间：

隧道右线639.6m，左线636.655m，线间距13～13.5m。

2）塔子山公园站～沙河堡站区间：

隧道右线1457.2m，左线1460.812m，线间距13～18m。

1.2地质条件

1）地理、地貌

⑴盾构区间

场地地处川西平原岷江Ⅱ级阶地与Ⅲ级阶地交界处，Ⅱ级阶地为侵蚀～堆积地貌，Ⅲ级阶地为山前台地地貌，区间内地形有一定起伏，总趋势为由东向西倾伏，地面高程相对高差23.76m。

⑵车站

塔子山公园站位于已经建成的秀水园小区以西和规划的经一路和纬四路交叉路口以东的地块里，地处成都平原区与龙泉山低山丘陵区过渡带的成都东部台地区，处于川西平原岷江Ⅲ级阶地，为山前台地地貌。

站区地形有一定起伏，由东向西倾伏，地面多为民房及农田。

车站基本上呈东西走向。

车站北侧500米左右为塔子山公园，车站的南侧及西侧为沙河村民居建筑群，多为一至二层砖混结构房屋。

车站的西端为沙河，车站西侧距离车站端头约50米左右为一条宽约8.5米深为3米左右的秀水河，车站的东侧为秀水园居住小区，小区建筑为六层钢筋砼框架结构。

车站所处位置现状为一片绿化林地、菜地和几处很浅的鱼塘，地势较平坦，没有控制性的建筑物和构筑物。

2）工程地质

⑴盾构区间

根据钻孔揭示，段内上覆第四系土层，下伏基岩为白垩系上统红色泥岩。

场地除粉土、细砂和中砂为液化土层外，无其他不良地质作用。

隧道施工时，粘土、粉质粘土、含卵石粘土和含粘土卵石的自稳能力较差，且粘土或泥岩均具有膨胀性，应采取有效措施，保证施工安全。

膨胀岩土遇水膨胀，失水收缩的特性对隧道施工极为不利，围岩因开挖而产生变形,或者因浸水而膨胀,或因风化而开裂等现象，使隧道的顶部及两侧向内挤入，底部鼓起，随着时间的增长导致围岩失稳,支撑、衬砌变形和破坏，特别在地下水发育、地表降水渗透的条件下，隧道土体极易失稳，具体表现在收敛急剧扩展、拱顶下沉加大，甚至坍塌。

因而膨胀土围岩隧道施工中，应做好施工监测。

⑵车站

站区范围上覆第四系全新统人工填土（Q4ml）；其下为第四系中、下更新统冰水沉积层粘土、含卵石粘土、含粘土卵石（Q2-1fgl）；下伏白垩系上统灌口组（K2g）泥岩。

站区内无不良地质作用。

特殊性岩土为膨胀土、膨胀岩。

3）地质构造

标段位于成都东部边缘构造带。

成都市区距龙泉山褶皱带20km，距龙门山隆褶带50km，区内断裂构造和地震活动较弱，历史上从未发生过强烈地震，不具备产生滑坡、崩塌、陷落等地震地质灾害的条件，环境工程地质条件较简单，工程场地稳定。

4）水文地质

⑴盾构区间

场地地下水为埋藏于第四系砂卵石层中的孔隙水，大气降水和区域地下水为其主要补给源。

砂、卵石层为主要含水层，厚度约为5.4～9.6m，具强渗透性，根据区域水文地质资料，渗透系数为15～20m/d。

场地内粘土为微透水层，透水性、富水性均较差。

岩石强风化带裂隙发育，局部可能赋存少量裂隙水，但其岩石透水性、富水性均较差。

根据区域水文地质资料，成都地区孔隙潜水位年变化幅度为1.5～2.0m。

丰水期最高水位埋深约3.00m左右。

区间隧道穿越的沙河、秀水河属川西平原岷江水系，具丰富的地表径流，丰水期河水流量大，流速快，水压大，河水对地下水和本工程施工有一定影响。

隧道穿越河流地段应保证预留一定厚度，并应尽量少抽排地下水，避免造成掌子面的坍塌引起沙河河水涌入。

⑵车站

本站区地处川西平原岷江Ⅲ级阶地，为山前台地地貌，无地表水系流过。

场地内粘土为微透水层，透水性、富水性均较差。

岩石强风化带裂隙发育，局部可能赋存少量裂隙水，但其岩石透水性、富水性均较差。

1.3周边环境

国金中心站～塔子山公园站区间线路下穿沙河及秀水河下游，塔子山公园站～沙河堡站区间下穿秀水河上游及东风支渠以及东郊房屋群。

本标段区间既有房屋大部分为郊区民房1～2层，其中秀水园小区为6层房屋，区间隧道下穿房屋多位1～2层，房屋基础大部分为扩大及条形基础。

区间隧道上方可能存在地下管线，施工阶段详查。

2监测目的

鉴于区间工程地质条件总体较差，地铁周边环境相对简单情况，并针对膨胀岩土遇水膨胀，失水收缩的特性，在施工中除通过隧道衬砌的环向闭合受力来遏止围岩变形外，施工中还需加强监测，不允许有大的地层变形，从而保证施工安全以及隧道地上和周边的建构筑物安全和稳定。

在盾构区间、盾构吊出井以及车站基坑施工中均应加强监测，从各个施工环节上严格控制地面沉降和围护侧移，通过合理的监测手段和信息化管理，必要时辅以预注浆和跟踪补偿注浆等措施，从而达到安全监控和保护环境的目的。

3.监测依据

1）《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）；

2）《地下铁道施工及验收规范》（GB50299-1999）；

3）《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；

4）《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ73-97）；

5）《工程测量规范》（GB50026-93）；

6）《城市测量规范》（CJJ13-87）；

7）《城市地下水动态观测规程》（CJJ/T76-98）；

8）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

9）国家或行业其他测量规范、强制性标准；

10）成都地铁2号线土建15标《招标文件》及技术要求。

4.监测项目

成都地铁2号线土建15标盾构区间监测项目表表4-1

监测项目

监测仪器

监测精度

断面布置

测点布置

一、盾构吊出井

1

桩顶水平位移

全站仪

1.0mm

在盾构吊出井四周8根围护桩顶布设

每桩顶1点

2

地表沉降

水准仪

1.0mm

沿盾构吊出井基坑四周布设8个断面

每断面3点

3

桩体变形

测斜仪

1.0mm

在8根围护桩设置

每桩1孔

4

钢支撑轴力

轴力计

≤1/100（F.s）

设置2个监测断面

每道设1个

5

围护桩钢筋应力

钢筋计

在8根围护桩设置

每根桩设10个

6

地下水位

钢尺水位计

5.0mm

坑外设置4个水位监测孔，坑内1个

利用降水井

7

水压力

孔压计

≤1/100（F.s）

共在8根围护桩外侧设置测点

每桩4点

8

土压力

土压力计

每桩4点

二、盾构区间（区间左右线长度合计4194.267m）

1

地表沉降

水准仪

1.0mm

每10m设置1个断面

单线1个断面布3个点

2

地表沉降槽

水准仪

1.0mm

单线每100m设置1个断面

1个沉降槽断面布7个点

3

管片应力

混凝土应变计

≤1/100（F.s）

每区间布10个断面

每断面8点

4

管片环缝

测缝计

每100m布1个断面

每断面环缝和纵缝各4点

5

管片纵缝

测缝计

6

管片钢筋内力

钢筋计

每区间布10个断面

每断面8点

7

深层土体水平位移

测斜仪

1.0mm

每区间2个断面

每断面3点

8

深层土体垂直位移

分层沉降仪

1.0mm

每区间2个断面

每断面2点

9

地下水位

钢尺水位计

5.0mm

每区间2孔

利用施工降水井

10

水压力

孔压计

≤1/100（F.s）

每区间布10个断面

每断面8点

13

土压力

土压力计

每断面8点

14

建构筑物

沉降、倾斜

水准仪

1.0mm

需保护的建（构）筑物，隧道周边影响范围内

每栋建（构）筑物沉降不少于4个；倾斜测点控制性建筑不少于1处

固定式倾斜仪

0.01o

15

管片外注浆效果

地质雷达

抽取典型地段，每区间左右线各2段，每段50m。

每段布设5条侧线

三、联络通道（3处）

1

拱顶下沉

水准仪

1.0mm

每通道2个断面

每断面1点

2

周边收敛

收敛计

1.0mm

每通道2个断面

每断面3条测线

3

地表沉降

水准仪

1.0mm

每通道2个断面

每断面9点

4

钢筋应力

钢筋计

≤1/100（F.s）

每通道1个断面

每断面钢筋内外层各5点

5

衬砌混凝土应变

混凝土应变计

每通道1个断面

每断面内外层各5点

6

围岩压力

压力盒

每通道1个断面

每断面布5点

7

锚杆轴力

锚杆应力计

每通道1个断面

每断面布5点

成都地铁2号线土建15标塔子山公园站监测项目表表4-2

监测项目

监测仪器

监测精度

断面布置

测点布置

1

基坑外地表沉降

水准仪

1.0mm

在基坑四周28根围护桩外布设断面

每断面5点

2

桩顶水平位移

全站仪

1.0mm

基坑四周28根围护桩上布设

每桩1点

3

桩体变形

测斜仪

1.0mm

每桩1孔

4

钢支撑轴力

轴力计

≤1/100（F.s）

在2～3道处布置

共33个

5

土压力

土压计

在28根围护桩外布设

每桩4个

6

水压力

渗压计

7

围护桩钢筋应力

钢筋计

每桩10个

8

地下水位

钢尺水位计

5.0mm

坑外5孔，坑内3孔

9

坑底回弹

水准仪

1.0mm

坑内代表性位置设5孔

10

建筑物沉降、倾斜

水准仪

1.0mm

需保护的建（构）筑物，隧道周边影响范围内

每栋建（构）筑物沉降不少于4个；倾斜测点控制性建筑不少于1处

固定式倾斜仪

≤1/100（F.s）

5监测管理等级

本标段监测项目管理等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，根据监测结果制定，如表5-1所示。

监测管理等级表5-1

管理等级

管理量

施工状态

Ⅲ

UO＜（Ut/3）

可正常施工

Ⅱ

（Ut/3）＜UO＜（2Ut/3）

应加强监测

Ⅰ

UO＞（2Ut/3）

预警、应采取特殊措施

注：

UO为实测值，Ut为最大允许值。

6监测频率

监测频率要满足工程监测工作实际需要，根据不同的管理等级而不同。

当监测项目的累计变化值接近或超过报警值时，应加密监测；当出现工程事故或其它因素造成监测项目的变化速率加大，应按业主指示或进行连续监测，直至危险或隐患消除为止。

当时态曲线趋于平衡时，及时进行回归分析，推算其终值不超过监测控制值，报请业主代表同意后方可停测。

依据《地下铁道施工及验收规范》（GB50299-1999）及《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99），本标段监测频率如表6-1所示。

成都地铁2号线土建15标施工监测必测和选测项目一览表表6-1

类别

监测项目

监测

类别

监测频率

Ⅲ级管理

Ⅱ级管理

Ⅰ级管理

盾构吊出井

桩顶水平位移

△

1次/d

2次/d

3次/d

地表沉降

△

1次/d

2次/d

3次/d

桩体变形

△

1次/d

1次/d

2次/d

钢支撑轴力

△

1次/d

1次/d

2次/d

围护桩钢筋应力

△

1次/d

1次/d

2次/d

地下水位

△

1次/d

1次/d

2次/d

水压力

○

1次/d

土压力

○

1次/d

盾构暗挖

地表沉降

△

掘进面距量测断面前后距离L＜20m时，2次/d；L＜50m时，1次/d；L＞50m时，1次/周；掘进通过建筑物时，1次/8h。

Ⅲ级管理下监测频率少于1次/d的，按1次/d执行。

Ⅲ级管理下监测频率少于2次/d的，按2次/d执行。

地表沉降槽

△

建构筑物沉降、倾斜

△