地铁工程监控量测技术规程讲稿.ppt

1,地铁工程 监控量测技术规程 （培训班讲义） 徐 祯 祥,2,第一讲 本规程主要内容 第二讲 地铁监控量测技 术的现状与发展,3,第一讲 本规程主要内容,4,本规程的构成 1，总则 2，术语 3，基本技术要求 4，浅埋暗挖工法监测规定 5，盾构工法监测规定 6，明（盖）挖工法监测规定 7，监控量测值控制标准 8，监测管理及信息反馈 附录及条文说明.,5,一，总则,6,一，总则 1，本规程编制的技术依据 （1.0.1条) （环境、地质条件、四种工法）,7,一，总则 2，本规程编制的目的 (1.0.2条) （在安全、先进、经济前提下 规范地铁设计和施工中的 监控量测工作）,8,一，总则 3，本规程编制的适用性 （1.0.3条) （北京地铁工程、类似地下工程）,9,一，总则 4，与本规程等效的其他标准 (1.0.4条) （国家的或行业的有关监测规定）,10,与监测有关的其他规程 1.地下铁道设计规范 GB50157-2003 2.地下铁道工程施工及验收规范 GB50299-1999 3.锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-2001 4.建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 5.国家一、二等水准测量规范 GB12897- 91 6.地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范 GB50307-1999 7.铁路隧道设计规范 TB10003-2001 8.铁路隧道施工规范 TB10204-2002 9.铁路隧道喷锚构筑法技术规范TB10108-2002 10.建筑基坑工程技术规范 YB9258-97 11.建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99,11,二，监控量测的基本 技术要求 本规程第3章,12,二，监控量测的基本 技术要求 1，一般规定 2，沉降监测基本要求 3，穿越工程监测基本要求 （必须掌握的要点）,13,1，一般规定 （1）根据设计文件编制监控量测实施方案，并纳入施工组织设计文件中,14,1，一般规定 （2）地铁监控量测的目的 （为设计施工服务、 施工及环境安全、 类比依据）,15,1,一般规定 （3）应测项目和选测项目 关于应测项目问题 （与地铁及环境安全密切相关） 关于选测项目问题 （设计与施工特殊需要而选择）,16,1,一般规定 （4）监测范围 （区间-30m，车站-加大）,17,1,一般规定 （5）监测频率 * 取决于测点与工作面的距离； * 取决于测点处的测值变化速度 （及变化加速度），见下图。,18,测值变化速度曲线,19,(6) 测点布设原则 a，重要位置布设较密，否则较疏或无测点；（交通要道、重要 管线、穿越既有线或建筑物、桥梁等。） b，距地铁主体和重要结构近者较密，否则较疏或无测点。 （地铁车站、通风道等。）,20,综上所述，地铁监测重要目的之一为确保工程及环境安全。 以下图片是各大城市地铁由于设计、施工或监控等问题所发生的失败案例，证明了监测工作在地铁工程中的重要性。,21,22,23,24,广州某地下工程(2004年4月),25,26,27,台湾省高雄地铁施工沉陷,28,新加坡某地下工程破坏（2004年4月）,29,广州某地下通道施工时30m2路面塌陷 （2003年）,30,基坑坍塌实例,31,以上失败案例的反思： 除了设计、施工或监理方面的原因之外，一个非常重要的原因是对现场监控量测工作的忽视。 如果我们认真按监控量测的规定操作，发现现场动态中的蛛丝马迹并在设计施工中迅速作出反映，上述失败是可以避免的。,32,二，监控量测基本技术要求 2，沉降监测基本要求 控制点：基准点 工作基点 观测点：沉降测点 （变形测点）,33,2，沉降监测基本要求 （1）基准点 （测区内工作基点 和测点的高程依据， 每一个大测区设3点）,34,2，沉降监测基本要求 （2）工作基点 （某个小测区内沉降测点的后视 基准点，设在地表，建筑物 上或隧道竖井壁；埋设地点 应坚固稳定；测点深度3m。）,35,2，沉降监测基本要求 （3）地表沉降观测点埋设 （原则上应按标准方法设置， 只有在交通十分繁忙而无法 钻孔的情况下允许浅层设点。）,36,地表沉降测点设置的标准方法,37,表3.2.3 沉降监测的等级划分、精度要求和适用范围,38,表3.2.4 沉降监测控制网的主要技术要求,0.2,0.8,39,表3.2.5 沉降监测的技术要求和测量方法,40,二，监控量测基本技术要求 3，穿越工程监测基本要求 （1）穿越工程定义 （上穿、下穿、侧穿 地铁既有线、铁道线路、隧道、 立交桥、房屋、地下管线等）,41,上穿和下穿,42,新线下穿环线,43,图4 开挖对上方桥梁的变形影响,地铁下穿 桥梁基础,44,侧穿既有隧道,45,3，穿越工程监测基本要求 （2）一般规定 （分级和专项设计； 重要建筑物24小时不间断监测 既有线24小时远程监控 桥梁主要结构加密监测 管线条文规定及加密监测）,46,3，穿越工程监测基本要求 （3）建（构）筑物监测 （沉降监测 倾斜监测 裂缝监测）,47,3，穿越工程监测基本要求 （4）地下管线沉降监测 （管线状况调查、 有压管线、 有渗漏的雨污水管 ）,48,三，浅埋暗挖工法 （规程第4章）,49,三，浅埋暗挖工法 （规程第4章） （1）洞内外观察及描述 （应测项目） （是地层、地铁结构和建筑 物稳定性的宏观判定标准， 往往在监测点之外起到关 键作用。）,50,（2）沉降监测（应测项目）,（地表沉降是开挖引起地层整 体变形的表现，它的监测是 地层稳定的主要判定指标之 一。）,51,（3）沉降点的布设 纵向 区间： 沿左右隧道中线共2行 车站： 沿中线增加1行，多导 洞时增加 点间距：5-30m 横向 区间： 3-5横断面/ 7-11点 车站： 2-3横断面/ 7-11点 点间距：近密远疏 最外点应距 结构外沿大于1倍埋深,52,（4）监测频率 L2 B时，1-2次/1天； 2B5 B时，1次/1周； 基本稳定后，1次/1月 B：隧道直径或跨度； L：开挖面在测点前后的距离,53,（5）其他应测项目 a，邻近建（构）筑物（沉降、 倾斜、裂缝监测） b，地下管线沉降监测 c，初支拱顶沉降监测 d，初支净空收敛监测 e，地下水位监测,54,（6）选测项目 a，围岩压力及接触应力监测 b，土体分层沉降及水平位移 监测 c，格栅钢筋应力监测 d，初支及二衬内应力监测 e，钢管柱受力监测,55,四，盾构工法 （规程第5章）,56,四，盾构工法 （规程第5章） （1）洞内及洞外观察 洞内：管片、盾构机状态 及出土情况 洞外：地表及建筑物状态 （开裂、隆沉、倾斜 等。）,57,（2）其他应测项目 a，地表隆沉监测 b，邻近建（构）筑物监测 c，地下管线监测 d，管片衬砌变形监测 （在管片衬砌脱出盾尾 前后监测断面扫描仪 、全站仪、收敛计等）,58,（3）选测项目 a，土体分层沉降及水平位 移监测 b，围岩压力及接触应力 c，管片内力,59,五，明（盖）挖工法 （规程第6章）,60,五，明（盖）挖工法 （规程第6章） （1）基坑及其周围环境描述 a，地层特性、地表裂缝 b，地下水及渗漏水 c，围护及支撑结构 d，盖挖法的各部结构 e，基坑周边建筑物及基础,61,（2）其他应测项目（多项） 地表沉降、建筑物变形、管线沉降、 桩顶位移、支撑轴力、地下水位、 盖挖顶板立柱内力、竖井净空收敛、 桩（墙）变形。,62,基坑地表沉降测点布设,63,（3）选测项目 桩墙内力、孔隙水压力、 土体分层沉降及水平位移,64,六，监控量测值 控制标准 （规程第7章）,65,六，监控量测值控制标准 （规程第7章） 一般规定 7.1.1条 目的-安全 7.1.2条 制定依据 7.1.3条 穿越、建筑物、管线 或重要的地铁工程 （另定） 7.1.4条 一般情况采用以下三个表,66,表7.2.1 地铁浅埋暗挖法施工监控量测值控制标准,67,表7.2.2 地铁盾构法施工监控量测值控制标准,68,表7.2.3 地铁明（盖）挖法施工监控量测值控制标准,69,7.2.4 在地铁设计与施工的初期，应按表7.2.1、表7.2.2 和表7.2.3的控制值标准执行。在施工过程中，设计和施工单位可根据地铁工程监测数据的实际情况，并按照本规程第7.1.3条和第7.1.4条的规定提出对表中的控制值进行适当调整的方案。该调整值应经论证后确定。,70,关于监测值控制标准的讨论 1，控制标准的确定是大难题； 2，根据大量工作提出适合北京 应用的三张控制值表； 3，根据工程实际状况和监测数 据的分析，允许对三表作适 当调整，但必须经反复论证。,71,七，监测管理及 信息反馈 （规程第8章）,72,七，监测管理及信息反馈 （规程第8章） （1）监测管理 a，项目经理负责制 b，成立监测组 c，贯穿施工全过程 （编制监测方案、测点安设、 监测及数据分析、稳定性初 步分析判别、信息反馈）,73,（2）数据处理及信息反馈 a，8.3.1条强制性条款 * 数据处理的基本方法 * 安全信息及事故预测的 主要依据 * 竣工资料重要文件之一 * 目前已被很多施工项目 部列为重要工序之一,74,（2）数据处理及信息反馈 b，关于三级预警状态判断,75,注：对于桥梁监测，表中双控指标应为横向差异沉降值和纵向差异沉降值,三级预警状态判断表,76,8.3.5条 当实测数据出现任 何一种预警状态时，监测组应 立即向施工主管、监理和建设 单位报告，获得确认后应立即 提交预警报告。 （参见本条条文说明）,77,第二讲 地铁监测技术的现状 与发展,78,一，当前监测中的 若干具体问题,79,1， 地表沉降测点问题,80,2， 管线沉降测试问题,81,地表沉降曲线与管线沉降曲线,82,3， 拱顶土体沉降与拱顶结构 沉降问题,83,4, 穿越立交桥区域监测问题,A桥面纵横向沉 降测点 B桥墩沉降测点 C洞内收敛测点 D桥墩收敛测点 E洞内拱顶部沉 降测点,84,5,竖井及基坑横撑轴力测试问题,85,86,钢弦式表面应变计,87,88,二，地铁监测新技术 的发展,89,高精度液压式沉降仪,90,液体水平监测仪 * 自动监测及报警 * 监测范围 300m 监测精度为0.1mm,91,地铁沉降自动 监测仪器,92,遥感自动光学扫描仪,93,地铁沉降自动监测设置,94,In-tunnel deformation monitoring,95,地铁施工对上方既有线影响的监测,既有线,施工地铁,96,定点式测斜仪（自动遥测及报警）,97,裂缝监测计,Displacement transducer,98,梁式电子 测斜尺 （遥测自动 报警）,99,无损联接式钢筋计 （粘结或点焊）,100,Internet,互联网遥测及处理系统,101,现场传感器,数据采集器,自动发送到网上,手机芯片,中心站 数据处理,发送到网上,用户上网 下载数据成果,互联网遥测及处理系统框图,102,上网后选取某测点某时段的监测曲线,103,意大利ADECORS 工法（新意法） 中的监控量测,104,ADECO-RS工法是一种以控制超前核心岩土变形为主要手段的设计施工指导原则。它通过对隧道掌子面超前核心岩土体的勘察、量测，预报围岩的应力-应变形态并将其划分为A、B、C三种类型，据以信息化设计支护措施，确保隧道安全穿越复杂地质层面和全断面机械开挖，达到隧道施工产业化的目标。,105,新意法强调掌子面前方 核心围岩的变形和预支护,106,前方核心土分为三类,107,A类:接近隧道开挖轮廓面形成压力拱,出现在隧道周围，围岩能很好地抵消由于开挖引起的地应力调整影响