地铁盾构法施工监测方案设计.docx

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1、地铁盾构法施工监测方案设计1.1 监测方案设计的依据、原则和技术要求1.2 监测方案设计的依据本变形监测方案根据相应的施工、测量规范，依照本施工项目实际情况和业主要求进行设计和编写。将各级相关规范列表如下：1.3 某市地铁一期工程（三号线）初步设计技术要求1.4 地铁隧道设计平面图、推进区间周边建筑、地下管线图1.5 工程测量规范（GB5002693）1.6 国家一、二等水准测量规范（1289791）1.7 精密工程测量规范（GB/T1531494）1.8 城市测量规范（CJJ8-85）1.9 地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范(GB50307-1999)1.10 铁路隧道现场监控量测技术条件

2、(TB2035-88)1.11 市政工程施工及验收技术规程1.12 地下铁道、轻轨交通测量规范(GB50308-1999)1.13 建筑变形测量规范(JBJ/T8-97)1.14 监测方案设计的原则施工监测是一项系统工程，监测工作的成败与监测方法的选取及测点的布置直接相关。查阅资料并归纳以下5条,作为本监测方案设计的原则。1.15 可靠性原则：可靠性原则是监测系统设计中所考虑的最重要的原则。为了确保其可靠性，必须采用可靠的仪器，并且应在监测期间保护好测点。1.16 多层次监测原则：具体含义有四点：1.17 对监测对象以位移和沉降观测为主，兼顾其它监测项目；1.18 在监测方法，以仪器监测为主，

3、并辅以巡检的方法;1.19 在监测仪器选择上以手动仪器为主，辅以自动监测仪器;1.20 在布设水平和高程控制网后，分别在地表、及临近建筑物与地下管线上布点，以形成具有一定测点覆盖率的第二层监测网。1.21 关键部位优先、兼顾全局的原则1.22 对敏感结构区域增加测点数量和项目，进行重点监测；1.23 在盾构推进面附近的监测点需要格外重视，加强监测频率，及时分析，密切注意发展趋势；1.24 对岩土工程勘察报告中描述的岩土层变化起伏较大的位置和施工中发现异常的部位进行重点监测；1.25 对关键部位以外的区域在系统性的基础上均匀布设监测点。126方便实用原则：为减少监测与施工之间的干扰，监测系统的安

4、装和测量应尽量做到方便实用；结合施工工况调整监测点的布设方法和位置，观测方法，以及测量时间和频率。127经济合理原则：设计时考虑实用的仪器，不必过分追求仪器的先进性，以降低监测费用，坚持“因地制宜，技术可靠，经济合理”的原则I1.28 监测点布设遵循的原则1.29 观测点类型和数量的确定结合工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑。1.30 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上；为结合施工而设的测点布置在最先施工部位，以及时有效地反馈信息。131监测点的位置既要考虑能反映监测对象的变形特征，又要便于架设仪器进行观察，还要有利于测点的保护。1.32 埋设测点不影响

5、和妨碍结构的正常受力，不削弱结构的变形刚度和强度。1.33 在实施多项内容测试时，各类测点的布置在时间和空间上有机结合，力求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。1.34 根据监测方案在施工推进前提前设置测点以便监测工作开始时，监测元件进入稳定的工作状态。个别洞内观测项目在推进后马上布置好各监测点，以便及时监测反映施工情况。1.35 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。1.36 监控观测周期确定的原则变形观测周期以能系统地反映所测项目的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则，根据单位时间内变形量的大小及外界因素影响

6、确定。当观测中发现变形异常时，应及时增加观测次数。本监测工程的控制网（高程、坐标）复测周期根据测量目的和点位的稳定情况而定，无特殊情况每半年复测一次。当复测成果或检测成果出现异常，或测区受到如地震、洪水、爆破等外界因素影响时，应及时进行复测。每个监测对象在其相关结构施工前10天（或立即）开始此项目的首次（即零周期）观测，至监测对象变化速率趋近于零，且此变化趋势维持一定时间，结构基本稳定时结束。首次观测应适当增加观测频率和观测测回，以提高初始值的可靠性。在施工过程中应按要求缩短观测时间间隔，点位稳定后延长观测时间间隔。具体每个项目的监测周期和频率在后述监测方案中均有详细说明。1.37 监测的精度

7、要求变形测量的一般精度要求如表3-1所示。表中观测站高差中误差系指水准测量测站高差中误差；观测点坐标中误差系指观测点；表37变形测量的精度要求中误差以及观测点相对基准线的偏差值中误差，建筑物（或构件）相对于底部定点的水平位移坐标分量中误差。变形沉降观测位移观测适用范围测量观测点测站观测点坐等级高差中误差标中误差(mm)(mm)特级0.050.3特高精度要求的特种精密工程变形观测一级0.151.0高精度要求的大型建筑物变形观测中等精度要求的建筑物，重要二级0.503.0建筑物主体倾斜、场地滑坡观测低精度要求的建筑物变形观三级1.5010.0测，一般建筑物主体倾斜观测、场地滑坡观测1.38本监测工

8、程定为符合此表的一级要求，即沉降观测局程中误差0.50mm,位移观测坐标中误差3.Ommo1.39 监测控制标准根据设计要求，参考有关规范、规程、计算资料及类似工程方案，制定本工程的监控量测管理控制标准。对于不同的监测项目有不同的监测控制标准，每个项目的控制标准分别列出如下（具体每项监测的具体标准详见方案设计部分）:1.40 地表沉陷、拱顶下沉变形控制标准设计容许值须符合青岛地铁一期工程（三号线）初步设计技术要求（以下简称设计要求）的要求：累积最大容许值为30mm；警戒值为2/3于最大值，即20mm；单日沉陷超过5mm需提出问题并及时反馈。1.41 建（构）筑物沉降、倾斜警戒值根据建筑物的结构

9、类型、基础类型，依据建筑地基基础设计规范（GB500072002）皿确定，在本方案中，因为周围大部分建筑为20层左右的高层，所以所有建筑应满足：倾斜允许值i0002,累积沉降允许值20mm。后文设计方案中具体说明了区间内每个建筑的变形控制标准。142洞内收敛位移警戒值此项目警戒值一般采用的数据是1%。X隧道洞径，本工程取累积最大容许值Iomm,警戒值为8mm,单日位移不得超过2mmo土体侧向变形累积最大值取20mm,警戒值取15mm,单日发展不得超过3mm；1.44 地下水位变化警戒值盾构推进后引起水位下降不得超过2000mm,每天发展不得超过500mmo1.45 控制网的布设和检验本项目监测

10、控制网分平面控制网和水准控制网两部分：平面控制网控制水平位移监测，水准控制网用于垂直位移（沉降/隆起）监测。1.46 控制点设置应符合的一般要求147测量前及时埋设，经观测确定其稳定后，方可投入使用；1.48 按要求在施工场地影响范围外设置，并保证通视和可用性；1.49 监测期间，定期联测，检验其稳定性。以盾构区间两端车站(五四广场站和二十五中站)的高级水准基点为依据，考虑施工工期及隧道施工影响范围,沿隧道走向每隔200m布设一组基准点，共7组，每组由2个基准点组成，隧道施工轴线两端各安排1个基准点。一共16个点。基准点布设按规定执行。这些点从西端到东端分别依次编号,从BM1到BM16o进场后

11、根据现场条件选择控制点位置，按照国标工程测量规范(GB5002693)浅埋点要求埋设。标石埋设后，必要时上加盖板，并设置醒目的保护指示牌，做好标记，以便于长期观测。为保证工作基准点稳定性，根据施工进度情况，每二周检测一次，检测时按国家二等水准规范观测的技术要求进行往返观测。1.51 坐标控制点布设与检验坐标控制基点是直接用于对变形观测点进行平面坐标观测的控制点。隧道施工轴线两端分别安排1个点，沿着盾构推进方向，每200m在隧道轴线两侧分别设置一个基点。基点需要埋设在视野良好，便于观测，安全稳定的位置。在地面埋设控制点，部分重要控制点采用固定观测墩。基点顶上刻划字。这些点编号为PIP16,构成施

12、工用平面控制网，控制整个监测区。控制点组成的坐标控制网每二周检核一次。1.52 地上部分监测1.53 地层、洞内外及支护情况观察：施工过程中，定时对工程区间内竖井、隧道的结构和衬砌情况，地面沉降情况和隧道洞口内外情况进行观察，及时发现工程结构出现的肉眼可见的变化，反馈并采取安全措施，确保施工正常进行，在工程施工至较危险地段以及盾构推进面附近加强观察。现场观察工作应安排熟悉工程情况，了解工程进度的人员负责。1.54 地表沉降观测施工区间盾构推进过程中，为了及时发现施工产生的地面沉降变化，必须对工程地上部分已有地物进行及时准确的沉降变形监测，果断采取控制措施。这是确保地面道路正常畅通和临近建筑物安

13、全的有力保障。原状土层oo钢筋图3-2地表观测点埋设方法示意图1.1.1.1 地表沉降观测点埋设方法0厂盾构推进轴线地表沉降观测点O/32兴）C盾西於二影哺范围也翼C图3-3地表观测点分布示意图监测点布置：本工程中采用盾构施工技术，根据地铁控制点，将整个盾构的推进轴线放于实地。在轴线走向上,每8m布置1个沉降监测点，每32m布置1条监测断面（如图3-3）。在监测断面，隧道轴线左右两侧各设置4个监测点，点间距为3m、3m、5m、5m（如图3-4）。整个工程总计需布设轴线地表监测点及断面监测点约600个。图3-4监测断面观测点分布示意图地表沉降观测点大多需要布设在交通繁忙的主路上，在测点位置钻60

14、Cm深的孔，穿透路面层和二灰层，达到原状土，灌入混凝土，然后安置80Cm长的20钢筋。（如图3-2）监测点编号：格式为CXXXY。自最西端监测点向东,轴线上的观测点XXX从1编号，Y为0;断面上的点，XXX依然是轴线沉降点顺序号,此断面上自南向北9个点,Y分别从1到9编号。在条件许可的情况下，尽可能的布设高程观测网，以便进行平差处理，提高观测精度。水准线路闭合差应小于而0.3（mm）（N为测站数），然后按照测站进行平差，求得各点高程。由于盾构施工的特点，地面沉降规律一般是盾构机头前的地面先微弱上升，然后再下沉，直至逐渐稳定U11.1.1.2 沉降点观测频率在本项目中，初推段（试验段）前后30m

15、（不小于2倍隧道直径）为监测重点。推进面前后70m范围内为监测次重点。开挖面距离量测断面前后30m时，1次/d;开挖面距离量测断面前后70m时，1次/2d；开挖面距离量测断面前后70m时，1次/1周。1.1.1.1 关建筑物沉降及倾斜监测1.1.1.3 建筑物的沉降观测点的布设由于盾构施工过程对周边建筑物影响较大，有可能导致裂缝甚至倾斜。为了及时反映隧道推进区上方建筑物变形情况，需对周边影响范围内的建筑进行沉降、倾斜监测,以确保建筑物安全。邻近建筑物的沉降点的布设必须考虑到监测对象的特定情况，诸如重要性、距离远近、结构和基础形式等。此区间的地上部分已有建筑很多，而且都是20层左右的高层建筑，容积率很大，人口密度很高。根据建筑物情况及重要程度，在隧道轴线两侧20m范围内地上部分的建筑物上设立沉降监测点，在每幢建筑物上面至少设置2个观测点。每个建筑的测点数量根和分