七号线二标监测方案Word文档格式.docx
- 文档编号:22923624
- 上传时间:2023-02-06
- 格式:DOCX
- 页数:31
- 大小:459.92KB
七号线二标监测方案Word文档格式.docx
《七号线二标监测方案Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《七号线二标监测方案Word文档格式.docx(31页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
1.1长丰站
武汉市地铁7号线长丰站,沿规划中的园博园东路前行,然后左右线以两组曲线上跨七号线正线进入长丰停车场,其总建筑面积为25854.28平方米,长丰站为地下二层12m岛式车站,站位位于江旺路至江达路之间的规划园博园东路下,沿园博园东路南北向布置。
车站7个出入口(其中3个物业用)分设于园博园东路两侧;
两个设备区紧急疏散口(其中1个物业用)、1个公共区紧急疏散口、3组低风亭及冷却塔均设于园博园东路西侧。
1.2长丰站出入场线区间
武汉市地铁7号线长丰站出入场线,沿规划中的园博园东路前行,然后左右线以两组曲线上跨七号线正线进入长丰停车场,出入场线起点里程为RCK0+184.795,隧道段终点里程为RCK0+557,出入场线隧道段长372.205m;
区间采用明挖法施工。
区间线间距为5.4m~6.6m。
基坑深度在18.315~7.749米。
本区间与正线盾构区间在RCK0+500~+540与正线斜交,对应正线里程为右K2+960~右K3+000,出入场线在上,盾构正线在下,结构最小垂直净距约为8.3m。
2编写依据
本监测方案是依据武汉市轨道交通六号线工程第三方监测项目招标文件及有关国家规范、规程编制而成,具体如下:
2.1标准与规范
1)《城市轨道交通工程监测技术规范》(GB50911-2013);
2)《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008);
3)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999);
4)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99);
5)《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009);
6)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007);
7)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006);
8)《工程测量规范》(GB50026-2007);
9)《城市测量规范》(CJJ8-99);
10)《城市地下水动态观测规程》(CJJ/T76-98);
11)《岩土工程试验监测手册》,林宗元编,辽宁科学技术出版社;
12)《铁路隧道施工规范》(TB10202-2002);
13)《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999);
14)《地铁工程监控量测技术规程》(DB11/490-2007);
15)国家其它监测、测量规范和强制性标准;
2.2业主单位、管理公司等相关要求
业主的管理性文件;
第三方监测的相关会议纪要。
3监测目的
随着我国城市化进程的加快,许多大城市都竞相发展以城市轨道交通为主的快速轨道交通系统,并相继开展大规模的城市轨道交通建设。
由于城市轨道交通工程为环境中的长距离地下隧道、桥梁工程以及地下或深基础工程,在工程建设和运营阶段工程自身结构变形,受施工及运营影响工程环境的变形,以及受工程环境影响运营线路和结构的变形,对工程和环境安全以及社会秩序公产生很大影响,严重时还会危及城市轨道交通工程和工程环境的安全,造成人民生命财产的巨大损失。
当然,这种变形在一定的限度之内,可以认为是正常的现象,也不会对工程和工程环境造成大的影响,但如果这种变形超过了一定的限度,就必须引起足够的重视,并应采取适当的措施,防止对工程造成不必要的破坏和损失。
为此,基于确保城市轨道交通工程建设和运营安全以及由于工程建设引起的环境安全,而进行的变形监测问题,已成为城市现代化建设中不可缺少的重要工作的关键技术。
因此,各级轨道交通建设工程管理者,对城市轨道交通建设工程变形监测非常重视,变形监测工作也在城市轨道交通工程建设中得到普遍开展。
而第三方监测正是确保施工安全的一种重要方法,在确保人民的生命财产安全中起到重要作用。
主要有以下几个方面目的:
(1)掌握结构的受力状态与变形状态。
掌握结构受力变化将导致的结构变形,如结构主体及周围土体的侧向位移和竖向沉降。
对这些变形进行监测、分析与研究,以便预测结构安全与健康状态。
(2)掌握基坑、隧道周围环境的稳定状态,以及工程施工对地表、地面建(构)筑物产生的影响。
基坑和隧道开挖过程会导致周围土体和地面建(构)筑物位移和沉降,对这些变化进行周期性监测、分析与研究,以确保安全施工与工程周围环境的安全。
(3)通过对监测数据的整理分析,确切了解建(构)筑物的变形程度与变形趋势,及时反馈信息,指导施工与运营,使施工与运营过程处于受控状态。
对监测数据进行研究,分析结构与地层运动机理,才能对结构变形与地面沉降的时空变化进行准确的预报,从而提出合理的技术指标,以确保地面交通运营安全,并保护周围建(构)筑物和地下设施的安全。
(4)通过监测验证工程设计施工方案的正确性,为同类工程项目的设计、施工等提供科学数据,以便提高设计、施工管理技术水平。
4监测的项目实施方法
4.1监测项目及工作量
本工程的监测项目为受基坑开挖影响的周边环境监测和基坑监测,具体的监测项目以及工作量如下表:
长丰站
1
道路及地表沉降
208点
2
围护结构墙(桩)顶水平位移
98点
3
围护结构墙(桩)顶竖向位移
4
围护结构墙(桩)体变形
48孔
5
坑外土体深层侧向位移
26孔
6
临时立柱竖向位移
11点
7
钢支撑轴力
8
建(构)筑物沉降
16点
长丰出入场线区间
148点
73点
37孔
18孔
222点
78点
上表中所列实际工作量可能和上表中所列有所差异,具体情况以实际工程中工作量为准,各监测点的位置布设情况见附图。
4.2监测方法
第三方监测主要包括对周边环境对象的监测和对围护结构体系的监测,以及现场安全巡视。
结合本标情况,本标段周边环境的监测项目包含:
地下管线沉降及差异沉降,道路及地面沉降、建筑物沉降、建筑物倾斜;
围护结构体系的监测项目包含:
围护结构墙(桩)顶水平位移,围护结构墙(桩)体变形,支撑轴力。
对于周边环境监测,第三方监测单位使用施工单位布设的监测点,布点时与施工单位进行协调,以确保所布设监测点满足设计要求,并尽可能的做到与施工单位同点监测,同期采集初始值。
对于围护结构体系监测,原则上对支撑轴力,第三方监测单位只测定初始值,之后根据现场情况决定是否进行监测。
具体的监测实施方法如下:
4.2.1沉降监测
在地下工程的修建中,地中荷载的改变可引起地面不均匀下沉,进而将造成道路地面、地表的变形和破坏,因此应予以严格监控,本工程的沉降监测主要包括地下管线沉降及差异沉降、道路及地表沉降及建(构)筑物沉降三项内容。
1)布点的基本原则
明挖法站监测布点原则
工法
监测项目
明(盖)挖法
布点部位
明挖基坑四周
布点间距
沿基坑边布设2排沉降测点,排距3m,点距20m,明(盖)挖车站设置2个横断面,每侧横断面上3~5个点。
地下管线沉降及差异
沉降
测点布设在管线的接头外。
或者对位移变化敏感的部位,隧道下穿范围内布置在管线管顶,其他情况布置在管线对应地表
1倍的基坑开挖深度范围内测点间距5~20m,1~2倍基坑
开挖深度范围内测点间距20~30m
建筑物沉降
建筑物的四角、拐角处及沿外墙;
建筑物四角,沿外墙10~20m处或每根柱基上
2)布点的方法
a、基准点的布置:
基准点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域,并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方,以利于观测;
至少应埋设两个以上的基准点;
基准点的埋设应牢固可靠。
基准点应和附近的水准点联测以取得原始高程并且不定期进行联测,以保持精度的可靠性和稳定性。
原则上利用地铁首级控制的水准点作为本工程的高程基准点,如果首级控制点距离太远或遭到破坏时再另行布设基准点。
基准点埋设方法如图1:
(基准点埋设示意图1)
b、工作基点的埋设与布置:
工作基点的埋设与布置的原则与基准点相同。
作为每次监测工作的起始点,应尽量靠近地铁施工现场,并定期(1个月)与基准点进行联测,以保持精度的可靠性和稳定性,工作基点的埋设可采用墙角标或者地面标的形式,基准点与监测点距离较近时可利用基准点作为工作基点,不再布设工作基点。
如图2、图3。
(工作基点地面标识图2)(工作基点墙角标识图3)
c、沉降监测点的埋设
管线沉降点宜布置在管线的接头处,或者对位移变化敏感的部位,隧道下穿范围内布置在管线管顶,有检查井的管线应打开井盖直接将监测点布设到管线上或管线承载体上;
无检查井但有开挖条件的管线应开挖暴露管线,将观测点直接布到管线上;
无检查井也无开挖条件的管线可在对应的地表埋设间接观测点。
地面沉降监测点采用钻孔钢筋水泥加固的方法。
监测点顶部应低于地面,以免被车压坏,并且监测点旁边应设置明显标志。
具体做法如下图:
3)观测方法
a、使用仪器:
采用美国产TrimbleDINI12电子水准仪(标称精度为0.3mm/km),2米和3米条形码铟瓦水准标尺。
该仪器通过了国家专业鉴定中心的有效年检。
外业记录由仪器自动记录存储,将前后视距差、累积视距差、最低视线高限差输入到水准仪中,观测时若超限,提醒重测。
(Trimble电子水准仪)(仪器鉴定证书)
b、沉降监测按照《工程测量规范》变形监测三等的精度要求进行监测,按照下表规定的技术要求执行。
沉降观测点的精度要求
等级
观测点高程中误差(mm)
往返较差、附合或环线闭合差(mm)
检测已测测段高差之差(mm)
基辅分划所测高差之差(mm)
三等
≤1.0
0.6
0.8
0.7
c、沉降监测作业测量的视线长度、前后视距差、视线高度的要求按照下表的规定执行:
测量的视线长度、前后视距差、视线高度的要求
仪器类型
视线长度
前后视距差
任一测站上前后视距差累积
视线高度
(下丝读数)
DINI12型电子水准仪
≤50m
≤2.0m
≤3.0m
0.3mm
d、观测方法
测量时对电子水准仪进行各项限差的设置,水准外业记录由仪器自动完成,当观测超限时,仪器自动提示重测。
在进行观测点的首次观测时,必须观测三次,取其平均值为初始值。
各监测点的高程通过各测点与工作点进行水准连测得到。
4)作业注意事项
作业开始后的一周内每天检校i角,若i角较为稳定时,以后每隔15天检校一次。
沉降观测在标尺分化线成像清晰而稳定时进行。
下列情况下,不进行观测:
标尺分化线的影像跳动而难于照准时;
气温突变时;
风力过大而使标尺与仪器不能稳定时。
5)数据处理
对野外高差数据施加各项改正后,即可根据起算点高程、各测段高差及距离进行严密平差。
采用我公司自行研制的“变形监测管理系统”中的水准平差程序,该程序经过多年应用,平差模型正确,计算成果可靠。
该程序自动生成电子记录手簿和沉降观测成果表,界面如图4、图5。
(图4沉降观测原始记录文件)
(图5沉降观测成果表文件)
6)观测记录、成果整理及分析
a、观测成果计算和分析中的数字取位要求如下表:
高程(mm)
沉降值(mm)
0.01
b、平差计算成果、成果质量评定资料、图表及各种检验、分析资料,应完整、清晰、无误;
c、监测时通过测得各测点与工作基点的高程差ΔH,把第一次观测的测点高程作为起始值,以后每次测得高程与前一次进行比较,差值Δh即为该测点的本周期沉降值,与初始高程值进行比较,得到该点的累计沉降值。
d、使用的图式、符号,应统一规格,描绘工整,注记清楚。
4.2.2围护结构墙(桩)顶水平位移监测
围护结构墙(桩)顶水平位移监测目的:
通过围护结构墙(桩)顶位移监测,及时预报围护结构墙(桩)顶位移变化、速率变化情况和发展趋势。
当监测数据达到或超过报警值时,及时通知业主及地铁建设各方以便采取措施、预防事故。
1)布点原则
明(盖)挖法施工围护结构体系监测布点原则
围护结构墙(桩)顶水平位移
基坑四周围护结构墙(桩)顶
沿基坑四周围护结构顶每20m布置1点
2)布点方法
水平位移观测基准点:
根据基坑周围实地情况,在基坑外通视条件好且便于进行观测的基坑顶布设水平位移观测基准点。
采用装有强制对中基座的三角钢标,钢标高1.2m。
由于使用强制对中基座,可消除仪器的对中误差。
现场安装采用φ8mm的膨胀螺丝将钢标固定,并用混凝土加固。
如图6。
(图6三角钢标)(图7位移点标志)
围护结构墙顶位移点的布设:
沿基坑四周围护结构顶每20米布置一个,采用φ8mm的膨胀螺丝将钢标固定,并用混凝土加固,如图7。
a、使用仪器:
LeicaTCA2003(测角0.5秒、测距1mm+1ppm)全站仪。
b、观测的技术要求:
水平位移观测按《工程测量规范》变形监测三等精度要求并根据实际工程需要进行观测。
假定其中一个基准点坐标,检查另一基准点并确定两点之间的方位角作为起算数据,水平位移按极坐标法计算坐标确定其位移量和位移方向。
其主要技术要求如下表:
水平角及边长外业观测要求
测角中误差(″)
点位中误差(mm)
起始边边长相对中误差
测回数
(含垂直角)
2C互差(″)
水平角测回互差(″)
2.5
1/80000
9
注:
仪器电脑自动录,将各观测限差预编在记录程序里,超限时自动重测。
c、数据处理
采用极坐标法观测的水平位移监测点坐标计算
xi=x0+si×
cosαi
yi=y0+si×
sinαi
式中:
xi、yi为变形监测点的坐标;
x0、y0为设站已知点的坐标;
αi为观测的方向值;
Si为工作基点至测点的水平距离,i为观测周期(1……n)。
第i次水平位移量:
△Si=
,
第i次水平位移总量:
△Si总=
。
4.2.3建(构)筑物倾斜监测
1)监测目的:
地铁工程的施工,会引起地面的下沉,从而导致地面建筑物的沉降,这种沉降一般都是不均匀的,因此将造成地面建筑物的倾斜,甚至开裂破坏,因此对于建筑物的倾斜应给以严格控制。
2)布点原则:
明(盖)挖法、矿山法车站监测布点原则表1.6.5
矿山法
建(构)筑物倾斜
在重要的高层、高耸建(构)物上垂直于基坑或隧道方向的
结构顶部及底部
同一断面顶部及底部各设置1个测点
明(盖)挖法、矿山法、盾构法区间监测布点原则表1.6.6
工法
明挖法
盾构法
建(构筑物倾斜
3)监测方法
建筑物测斜通常采用差异沉降法、角度前方交会法、投点法、反射模片法、激光铅直仪观测法、倾斜仪直接测量等方法进行,根据现场情况可以采用差异沉降法、投点法、反射模片法等方法进行。
a、差异沉降法
测量时主要采用水准仪,如下图所示,先用精密水准测量测定基础两端点的差异沉降量Δh,再按宽度D和高度h,推算上部的倾斜值。
设顶部倾斜位移量为Δ,斜度为α,则
α=
Δ=
˙h
b、投点法
利用全站仪在两个互相垂直的方向上进行交会投点,将建筑物向外倾斜的一个上部角点投影至平地,直接量取与下部角点的倾斜位移值ΔX、ΔY,则倾斜位移值为Δ=
α=
即可计算其倾斜值。
c、反射模片法
由于在部分情况下如建筑物结构较为复杂,或者由于外界因素影响下导致无法采用其他方法,则可以通过徕卡TCA1800自动全站仪高精度监测系统测量建筑物的倾斜。
测点采用反射模片(一般贴在建筑物的房角的两个方向上),分别在建筑物的上下部分分别布设,只需输入所需的起算数据以及变形观测等级,仪器就会自动进行测量,避免了人为观测误差,提高了观测精度,由仪器自带的软件便可计算出建筑物的变形情况。
4.2.4围护结构墙(桩)体变形监测
在围护结构体系中,采用明(盖)挖法施工时,需要对围护结构墙(桩)体变形进行监测,采用在围护结构内安装测斜管进行监测。
1)基本原则
采用测斜管对围护结构墙(桩)体变形进行监测时,测斜管埋设在基坑四周护结构墙(桩)内,在短边区段,测斜孔布置在结构中间点处,在长边处,沿长边按间距40m进行布置,深度方向上每间隔0.5米布置1个测点。
围护结构变形监测采用测斜仪进行测量。
测斜仪器由测斜管(软质)、测斜探头、数字式测读仪三部份组成。
将测斜管在现场组装后埋设安装,并注意测斜管的一对凹槽与欲测量的位移方向一致(通常为与基坑边缘相垂直的方向),管底与围护结构底高程一致,顶部到达地面。
封好管底底盖并在测斜管内注满清水。
埋设过程中要避免测斜管的纵向旋转,在管节连接时必须将上、下管节的滑槽严格对准,以免导槽不畅通。
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,方可用实际探头进行测试。
埋设好测斜管后,需测量测斜管十字导槽的方位、管口坐标及高程,要及时做好保护工作,如测斜管外局部设置金属套管保护,测斜管管口处砌筑窨井,并加盖。
(图8测斜管安装)(图9测斜管安装)
将测斜探头插入测斜管,使滚轮卡在导槽上,缓导下至孔底,测量自孔底开始,自下而上沿导槽全长每隔0.5m测读一次,每次测量时,应将测头稳定在某一位置上,待数据稳定后才能进行记录。
测量完毕后,将测头旋转180°
插入同一对导槽,按以上方法重复测量。
两次测量的各测点必须同一位置上,如果测量数据有疑问,应及时复测。
水平位移的初始值取在基坑开挖之前连续3次测量无明显差异读数的平均值,或取开挖前最后一次的测量值作为初始值。
测斜管孔口需布设地表水平位移测点,以便必要时根据孔口水平位移量对围护结构深层水平位移量进行校正。
(图10倾斜观测)
4)数据处理
数据处理时,将观测的两组读数(A+、A-)相结合(用一组数据减去另一组数据),以此来消除倾角传感器零飘的影响。
测斜仪探头在竖直位置时读数产生零飘偏差,理想的偏差应是零,而实际上在使用探头时,由于传感器的偏差、滑轮的磨损、或者因下落以及和测斜管底部相碰太厉害对传感器的冲击所导致有一零飘。
下次的测斜管观测数据,当与原始的观测数据了解比较时,就可知测斜管的倾斜量变化和这些变化所引起的位置变化。
倾斜量变化分析的最好方式是通过计算上部滑轮相对于下部滑轮组所产生的倾角(θ)与观测读数间距(L)的水平偏移。
在测斜仪各位置处,两组读数(A+、A-),相减就可得出SINθ,把这个值乘以读数间距(L)和相应的系数,就得到一个以工程单位输出的水平偏移。
4.2.5支撑轴力监测
在围护结构体系中,采用明(盖)挖法施工时,围护结构采用钢支撑或混凝土支撑结构进行受力传递,需要对支撑轴力进行监测。
在支撑结构中,由于场地不同,支撑结构方式采取钢支撑或钢筋混凝土支撑,在钢支撑中将轴力测力计安装在钢支撑的端部,在安装钢支撑时,将轴力测力计与围护结构上的腰梁进行连接安装。
在钢筋混凝土支撑中,将钢筋应力计布置在混凝土支撑长度的1/3处。
沿开挖区段长度方向按间距40m布置监测点,沿深度方向,每道支撑均应布置监测点。
(图11FLJ振弦式反力计(轴力计))
2)安装方法
a、钢支撑轴力测力计安装
钢支撑轴力测力计为环柱状,两个侧面分别与钢支撑端部和围护结构腰梁连接,根据实际情况采取螺栓连接固定或焊接固定,在固定时应采用钢板垫片进行安装调整,保证测力计中心轴线与钢支撑的中心轴线保持在同一条轴线上,且轴线与腰梁表面垂直,只有保证结构面一致,测力计测出的数据为压轴力。
轴力测力计的一侧采用数据线引出,至可以读数的安全位置,在埋设时应保证引出数据线足够长度。
b、钢筋混凝土轴力测力计安装
钢筋应力计应为4个一组,分别埋设在钢筋笼四角的主筋上。
埋设前,将受力主筋分段,每段主筋两端加工螺丝口,将钢筋应力计与受力主筋采用螺丝连接,安装钢筋应力计的钢筋绑扎安装在混凝土支撑的钢筋笼内,并保证支撑中心轴线与安装中心点对齐。
钢筋应力计的一侧采用数据线引出,至可以读数的安全位置,在埋设时应保证引出数据线足够长度。
3)观测方法及数据处理
a、调零与标定。
在监测之前对频率仪进行标定和调零。
b、轴力测力计安设完毕后,注意对引出数据线的保护,并初始读数。
c、根据每道工序,定时量测。
d、量测记录、计算及分析,分别绘制钢筋应力计和测力计的测点频率、受力及换算后的结构受力曲线,及时记录施工工序,形成支撑轴力~时间变化规律。
e、计算方法:
每个钢筋应力计和轴力计在出厂时均有一张率定表,表中给出了相应传感器的标定系数K,传感器的初频率为f0,若实测传感器的频率值为f,则该传感器实际受到的轴力为:
以上实测数据经预处理后,以测点为中心汇总在表格中,表格中需包含测点的编号或传感器号、布点位置、测试时间等信息,根据该表格再进行资料分析和反馈。
4.2.6现场安全巡视
1)现场安全巡视原则
明挖基坑、盾构法施工隧道开挖过程中,对施工影响范围周边地表开裂、地表隆沉、建(构)筑物、桥梁、既有地铁、铁路结构的裂缝、倾斜、隆沉等状况的观察和记录。
2)现场安全巡视范围
a)明挖基坑周边2.0H影响范围之内的外部周边环境对象。
b)明挖基坑全部开挖面及支护体系。
3)现场安全巡视频率
a)明挖基坑施工隧道开挖过程中,对外部周边环境每天进行1次巡视。
b)对开挖面地质状况、支护体系每天巡视1次,特殊情况加密巡视频率。
4)现场安全巡视内容
明挖法施工主要应巡视、评估以下内容:
a、开挖面地质状况。
土层性质及稳定性,包括土质性
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 七号线二标 监测 方案