地铁监测技术方案.doc

天河城购物中心项目地铁3号线和平路站地铁保护区监测技术方案天津天河城购物中心项目地铁3号线(和平路站)地铁保护区监测技术方案 编 写： 审 核：审 定：天津市勘察院2014年1月目 录1.概况11.1工程概况11.2工程地质、水文地质条件概况61.2.1 工程地质61.2.2 地基承载力特征值101.2.3 水文地质111.3和平路站概况141.4基坑支护方案162.监测方案编写依据233.监测目的、范围及相关监测项目报警值233.1监测目的233.2监测范围233.3监测项目243.4控制值及报警值244.工期计划265.拟投入人员情况276.拟投入的仪器设备清单287.安全质量保证措施288.应急预案298.1预案编制目的298.2突发事件、紧急情况及风险源分析298.3监测预报警及消警309.信息反馈3210.监测项目实施方案3310.1监测重点3310.2监测断面布置3310.3 监测方法3410.4监测系统的构成4211.信息化监测4711.1监测信息化4711.2 监测数据管理4711.3提交监测成果47附图：561.概况1.1工程概况天津天河城购物中心坐落于天津市和平区和平路步行街东端，东至赤峰道，西至哈尔滨道，南至和平路，北至大沽北路，基坑总平面图如图1-1所示。17图1-1基坑总平面图天河城购物中心工程地下空间部分沿哈尔滨道长约185m，沿大沽北路长约85m，基坑周长约540m。项目紧邻已开通运营的地铁3号线和平路站，地下室与地铁共用地连墙，地面建筑局部落在地铁主体之上。天河城购物中心工程为大型商业建筑，地上建筑用于商业、餐饮、娱乐，地下建筑用于超市、车库及设备用房，主体结构地上八层，地面高度约47米，地上总建筑面积约13.68万平方米。 本基坑东侧地下连续墙同地铁3号线和平路站的地下连续墙共用，在靠近地铁一侧采用三轴搅拌桩抽条加固，四道支撑支护。为了避免因支撑引起地下连续墙挠度变形，四道临时支撑分别位于既有地铁结构楼板或基础相应标高位置，详细标高如下：第1层水平支撑位于站厅顶板位置（-1.9m）；第2层水平支撑位于环控机房顶板位置（-6.4m）；第3层水平支撑位于站台层顶板位置（-10.4m）；第4层水平支撑位于基础顶板位置（-14.9m）。图1-2 地铁车站与基坑支撑的关系图图1-3 地铁风亭与基坑支撑的关系图 建成后，工程效果图如图1-4所示，地下室剖面图如图1-5所示。图1-4 工程效果图图1-5 地下室剖面图1.2工程地质、水文地质条件概况1.2.1 工程地质根据岩土工程技术规范（DB29-20-2000）第3.2节、附录A；天津市地基土层序划分技术规程（DB/T 29-191-2009）及本次勘察资料，该场地埋深100.00m 深度范围内，地基土按成因年代可分为以下11层，按力学性质可进一步划分为26个亚层，场地地基土在钻探深度内自上而下依次叙述如下： (1) 人工填土层（Qml）全场地均有分布，厚度为1.906.00 m，底板标高为0.60-3.56 m，该层从上而下可分为26个亚层。第一亚层，杂填土(地层编号1）：厚度为0.603.50 m，呈杂色，松散状态，由废土、砖渣、石子等组成。其中在36号孔附近缺失该层。第二亚层，素填土(地层编号2）：一般位于杂填土之下，厚度为0.203.90 m，呈褐色，软塑可塑状态，粘土、粉质粘土质，含少量砖渣、灰渣等，属中高压缩性土。其中在26号孔附近缺失该层。本层土杂填土土质松散杂乱；素填土土质结构性差，土质不均匀，填垫年限大于十年。(2) 全新统上组陆相冲积层（Q43al）一般位于埋深约6.00m以上，厚度为1.504.10 m，顶板标高为0.60-2.03 m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉质粘土、粘土(地层编号1）：一般位于埋深约5.00m以上，厚度为0.503.50 m，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。粘土与粉质粘土力学性质相近，在剖面图上统一按粉质粘土绘制。第二亚层，粉土、砂性大粉质粘土(地层编号2）：一般位于埋深约5.006.00m段，厚度为0.501.70 m，呈灰黄黄灰色，粉土呈稍密中密状态，砂性大粉质粘土呈可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。砂性大粉质粘土与粉土力学性质相近，在剖面图上统一按粉土绘制。本层土各亚层水平方向上厚度略有变化，土质总体较均匀，分布较稳定。(3) 全新统中组海相沉积层（Q42m）一般位于埋深约6.0014.50m段，厚度为7.608.70 m，顶板标高为-3.27-3.99 m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉质粘土(地层编号1）：一般位于埋深约6.0010.00m段，厚度为3.504.20 m，呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。第二亚层，粉质粘土(地层编号4）：一般位于埋深约10.0014.50m段，厚度为4.004.80 m，呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。局部夹粉土透镜体。本层土各亚层水平方向上土质较均匀，分布较稳定。(4) 全新统下组沼泽相沉积层（Q41h）一般位于埋深约14.5015.50m段，厚度为0.801.60 m，顶板标高为-11.48-12.35 m，主要由粉质粘土（地层编号）组成，呈黑灰浅灰色，可塑状态为主，无层理，含有机质、腐植物，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。(5) 全新统下组陆相冲积层（Q41al）一般位于埋深约15.5021.00m段，厚度为5.006.00 m，顶板标高为-12.89-13.65 m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉质粘土(地层编号1）：一般位于埋深约15.5018.50m段，厚度为2.304.00 m，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。第二亚层，粉土(地层编号2）：一般位于埋深约18.5021.00m段，厚度为1.503.20 m，呈灰黄黄褐色，密实状态，无层理，含铁质，属中（近低）压缩性土。局部夹粉砂、粉质粘土、粘土透镜体。本层土各亚层水平方向上土质较均匀，分布较稳定。(6) 上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal）一般位于埋深约21.0030.50m段，厚度为8.209.70 m，顶板标高为-18.42-18.98 m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉砂、粉土(地层编号2）：一般位于埋深约21.0028.00m段，厚度为6.009.20 m，呈灰黄黄褐色，密实状态，无层理，含铁质，属低压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。粉土与粉砂力学性质相近，在剖面图上统一按粉砂绘制。第二亚层，粉质粘土(地层编号2-1）：一般位于埋深约28.0030.50m段，厚度为0.503.50 m，呈黄褐色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土透镜体。本层土各亚层水平方向上厚度有所变化，土质总体较均匀，分布较稳定。(7) 上更新统第四组滨海潮汐带沉积层（Q3dmc）一般位于埋深约30.5032.50m段，厚度为1.902.70 m，顶板标高为-27.18-28.24 m，主要由粉质粘土、粘土（地层编号1）组成，呈黄灰灰色，可塑状态，无层理，局部含贝壳，属中压缩性土。粉质粘土与粘土力学性质相近，在剖面图上统一按粉质粘土绘制。本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。(8) 上更新统第三组陆相冲积层（Q3cal）一般位于埋深约32.5052.00m段，厚度为17.9020.00 m，顶板标高为-29.88-30.48 m，该层从上而下可分为5个亚层。第一亚层，粉质粘土(地层编号1）：一般位于埋深约32.5038.50m段，厚度为5.006.60 m，呈灰黄黄褐色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土、粘土透镜体。第二亚层，粉土(地层编号2）：一般位于埋深约38.5042.00m段，厚度为2.504.80 m，呈灰黄黄褐色，密实状态，无层理，含铁质，属低压缩性土。局部夹粉砂透镜体。第三亚层，粉质粘土(地层编号3）：一般位于埋深约42.0044.00m段，厚度为0.302.80 m，呈灰黄黄褐色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。第四亚层，粉土、粉砂(地层编号4）：一般位于埋深约44.0046.50m段，厚度为1.704.50 m，呈黄褐色，密实状态，无层理，含铁质，属低压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。粉砂与粉土力学性质相近，在剖面图上统一按粉土绘制。第五亚层，粉质粘土(地层编号5）：一般位于埋深约46.5052.00m段，厚度为3.706.20 m，呈灰黄黄褐色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土、粘土透镜体。本层土各亚层水平方向上厚度有所变化，土质总体较均匀，分布较稳定。(9) 上更新统第二组海相沉积层（Q3bm）一般位于埋深约52.0058.00m段，厚度为5.507.50 m，顶板标高为-48.05-50.15 m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉砂(地层编号2）：一般位于埋深约52.0054.50m段，厚度为1.504.80 m，呈灰色，密实状态，无层理，含贝壳，属中（近低）压缩性土。局部夹粉土、粉质粘土透镜体。第二亚层，粉质粘土、粘土(地层编号2-1）：一般位于埋深约54.5058.00m段，厚度为1.304.00 m，呈灰黄黄褐色，可塑硬塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土透镜体。粘土与粉质粘土力学性质相近，在剖面图上统一按粉质粘土绘制。本层土各亚层水平方向上厚度有所变化，土质总体较均匀，分布较稳定。(10) 上更新统第一组陆相冲积层（Q3aal）一般位于埋深约58.0085.00m段，厚度为26.5027.10 m，顶板标高为-55.25-56.00 m，该层从上而下可分为4个亚层。第一亚层，粉质粘土(地层编号1）：一般位于埋深约58.00 68.50m段，厚度为10.0011.10 m，呈灰黄黄褐色，可塑硬塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉砂、粉土、粘土透镜体。第二亚层，粉砂(地层编号2）：一般位于埋深约68.5072.00m 段，厚度为1.704.60 m，呈灰黄黄褐色，密实状态，无层理，含铁质，属低压缩性土。第三亚层，粉质粘土(地层编号3）：一般位于埋深约72.00 78.50m段，厚度为5.107.80 m，呈灰黄黄褐色，可塑硬塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粉土、粘土透镜体。第四亚层，粉砂(地层编号3-1）：一般位于埋深约78.5085.00m段，厚度为5.107.00 m，呈灰黄黄褐色，密实状态，无层理，含铁质，属中（近低）压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。本层土各亚层水平方向上厚度有所变化，土质总体较均匀，分布 较稳定。(11) 中更新统上组滨海三角洲沉积层（Q23mc）本次勘察钻孔未穿透此层，一般位于埋深约85.00m以下，本次勘察钻至最低标高-97.65 m，未穿透此层，揭露最大厚度15.00 m，顶板标高为-82.43-82.65 m，该层从上而下可分为3个亚层。第一亚层，粉砂(地层编号2）：一般位于埋深约85.0090.50m段，厚度为5.505.60 m，呈灰色，密实状态，无层理，含贝壳，属中（近低）压缩性土。第二亚层，粘土、粉质粘土(地层编号2-1）：一般位于埋深约90.5095.00m段，厚度为4.405.00 m，呈灰色，可塑硬塑状态，无层理，含贝壳，属中压缩性土。粉质粘土与粘土力学性质相近，在剖面图上统一按粘土绘制。第三亚层，细砂(地层编号2-2）：本次勘察未穿透此层，揭露最大厚度5.00m，呈灰色，密实状态，无层理，含贝壳，属中（近低）压缩性土。本层土各亚层在揭示深度范围内水平方向上分布较稳定，土质较均匀。1.2.2 地基承载力特征值根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）第5.2.3条及岩土工程技术规范（DB29-20-2000），按层位及标高，埋深约70m以上地基土承载力特征值如表1-1所示。 表1-1 地基土承载力特征值一览表地层编号标高（m）岩性2素填土901-3.50以上天然土粉质粘土、粘土1152粉质粘土、砂性大粉质粘土1301-3.50 -7.50粉质粘土1104-7.50 -12.00粉质粘土115-12.00 -13.00粉质粘土1301-13.00 -18.50粉质粘土1502粉土1802-18.50 -28.00粉砂、粉土1902-1粉质粘土1601-28.00 -30.00粘土、粉质粘土1601-30.00 -36.00粉质粘土1702-36.00 -49.50粉土1903粉质粘土1704粉土、粉砂2005粉质粘土1802-49.50 -55.50粉砂2102-1粉质粘土、粘土1801-55.50 -65.50粉质粘土1902-65.50 -67.50粉砂2201.2.3 水文地质一、含水层的划分根据本场地岩土工程详细勘察结果，工程场区地表下约50.00m深度范围内可划分为3个水文地质岩组：（1）潜水含水层（埋深-0.60m -14.50m）人工填土(Qml)、上组陆相冲积层(al)及海相沉积层（m）视为潜水含水层。含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和向下部承压水、地表水体渗透。沼泽相沉积层（h）粉质粘土（地层编号）属不透水弱透水层，可视为潜水含水层与其下承压含水层的相对隔水层。（2）第一承压含水层（埋深 -15.50m -28.00m）全新统下组相冲积层(al)粉质粘土（地层编号1）、粉土（地层编号2）、上更新统第五组陆相冲积层（al）粉土、粉砂(地层编号2)透水性好，为第一承压含水层。上更新统第五组陆相冲积层粉质粘土(地层编号2-1)及上更新统第四组滨海潮汐带沉积层粉质粘土、粘土（1）、上更新统第三组陆相冲积层粉质粘土（1）透水性较差，可视为第一承压含水层隔水底板。（3）第二承压含水层（埋深-38.50m-46.50m）上更新统第三组陆相冲积层粉土（地层编号2）、粉质粘土（地层编号3）、粉土、粉砂（地层编号4）透水性好，为第二承压含水层。其下粉质粘土（地层编号5）为第二承压含水层的隔水底板。地质剖面图如图1-6所示。 图1-6 地质剖面图从上图可知，基坑底位于1层粉质粘土中，围护墙墙趾插入1粉质粘土中，第一承压水层（1、2、2）被围护隔断。二、地下水补、径、排关系潜水：天然动态类型属渗入蒸发径流型，主要接受大气降水入渗、绿化灌溉入渗和地表水体渗漏补给，排泄方式主要为蒸发、地下水侧向径流和垂向越流。该层水由北部山前平原向南部平原径流条件逐渐变差。本工程场区所在区域该层地下水总体流向为自北西向南东。水位变幅0.51.0m。承压水：天然动态类型属渗入径流型，以越流补给、地下水侧向径流和“天窗”渗漏补给为主，排泄方式主要为侧向径流和越流。本工程场区所在区域该层地下水总体流向为自北西向南东。三、地下水位（1）潜水：勘察期间测得场地地下潜水水位如下：初见水位埋深2.003.20m，相当于标高0.15-0.66m。静止水位埋深1.201.70m，相当于标高1.050.95m。拟建场地浅层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化，年变幅一般为0.501.00m。（2）承压水根据本场地的抽水试验成果，承压含水层实测稳定水位标高为-7.400m。承压含水层实测渗透系数为0.89m/d，实测影响半径为91.00m。由于本次抽水试验进行时，场地南侧地铁三号线及场地北侧津塔工程正在进行施工降水，对本场地承压含水层水头及各参数有一定影响。根据区域水文地质资料，本场地承压含水层稳定水位标高可按-0.100m 考虑，承压含水层渗透系数可按2.00 m/d 考虑，影响半径可按200.00m考虑。四、场地抗浮设防水位根据场地周围现状地面标高及地下水位变化趋势，本场地抗浮设计水位可按大沽高程2.00m 取值。五、浅层地基土的渗透性根据勘察室内渗透试验结果结合土层性质，埋深45.00m以上各层土的渗透系数及渗透性如表1-2所示。表1-2 地基土渗透系数及渗透性表地层编号岩性垂直渗透系数水平渗透系数渗透性2素填土微透水1粉质粘土不透水2粉土弱透水1粉质粘土微透水4粉质粘土微透水粉质粘土不透水1粉质粘土微透水2粉土弱透水2粉土、粉砂弱透水2-1粉质粘土不透水1粉质粘土、粘土不透水1粉质粘土不透水2粉土弱透水3粉质粘土微透水4粉土、粉砂弱透水1.3和平路站概况和平路站位于和平区和平路与赤峰道交口，车站的主体呈东-西走向。车站全长149.0m，纵向坡度为2上坡。车站标准段结构净宽22.3m，全宽47.10m；岛式站台，车站主体（地下）结构采用三层三跨双柱矩形框架结构。和平路站基坑埋深约21.46米，盾构井埋深约22.61米，围护结构采用刚度大，止水性好的地下连续墙，墙厚1米，长约40米连续墙采用工字钢止水接头，内部结构采用钢筋砼箱型结构，底板下设有抗拔桩。和平路站平面图及剖面图如图1-7、图1-8所示。 图1-7 和平路站平面图 （a）-剖面图（b）-剖面图图1-8 和平路站剖面图1.4基坑支护方案本基坑支护结构采用的是地下连续墙+三道钢筋混凝土梁做支撑的临时支撑体系，明挖顺施的方式施工。本基坑东侧地下连续墙同地铁3号线和平路站的地下连续墙共用，在靠近地铁一侧采用三轴搅拌桩抽条加固，四道支撑支护。 基坑支护平面图详见图1-9，基坑支护剖面图详见图1-10、1-11、1-12、1-13、1-14、1-15所示：图1-10 基坑支撑平面图图1-11 1-1基坑支护剖面图图1-12 2-2基坑支护剖面图图1-13 3-3基坑支护剖面图图1-14 4-4基坑支护剖面图图1-15 5-5基坑支护剖面图222.监测方案编写依据1）城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008；2）城市测量规范CJJ/T8-2011；3）国家一、二等水准测量规范GB/T12897-2006；4）天津市轨道交通地下工程质量安全风险控制指导书；5）工程测量规范GB50026-2007；6）建筑变形测量规范JGJ8-2007；7）地下铁道工程施工及验收规范(2003版)(GB50299-1999)；8）建筑基坑监测技术规范（GB50497-2009）；9）建设单位提供的铁道第三勘察设计院集团有限公司出具的天河城购物中心工程基坑工程对天津地铁3号线和平路站影响专题报告；10）国家其他测量规范、强制性标准。3.监测目的、范围及相关监测项目报警值3.1监测目的随着工程施工，受卸载和基坑降水等的影响，地铁结构的受力情况将发生改变，易产生变形，因此必须对地铁结构进行变形监测。通过监测工作的实施，掌握在该项目施工过程中地铁工程结构的变化，为建设方及运营方提供及时可靠的数据和信息，评定项目施工对既有线结构和轨道的影响，为及时判断既有线结构安全和运营安全状况提供依据，对可能发生的事故提供及时、准确的预报，使有关各方有时间做出反应，避免恶性事故的发生，确保天津地铁3号线运营安全。3.2监测范围本项目基坑所对应的范围同地铁3号线和平路车站的范围相当，监测范围为3倍基坑开挖深度范围(DK12+961DK13+220)，共计监测范围为259米。3.3监测项目为保证地铁结构的安全，在基坑施工的各步措施中必须对地铁结构及轨道道床进行现场监测。根据铁道第三勘察设计院集团有限公司提供的天河城购物中心基坑工程对天津地铁3号线和平路站影响专题报告，本工程主要有以下几项监测项目：1 、地铁车站监测项目：（1）车站结构竖向位移监测；（2）车站结构水平位移监测；（3）轨道横向差异沉降监测；（4）车站结构侧墙水平位移监测；（5）变形缝相对沉降监测；（6） 负一层底板沉降监测；（7）风亭结构的竖向位移监测；(7) 地铁车站附属结构竖向位移监测。2、盾构隧道监测项目：（1）盾构隧道竖向位移监测；（2）盾构隧道水平位移；（3） 盾构隧道收敛监测。3、地铁结构新开裂缝监测。4、车站、车站附属结构、盾构隧道区间巡查。3.4控制值及报警值根据铁道第三勘察设计院集团有限公司提供的天河城购物中心基坑工程对天津地铁3号线和平路站影响专题报告确定以下监测项目的报警值：（1）车站主体及附属结构破坏以裂缝控制为标准，地铁结构新开裂缝宽度0.2mm；（2）地铁车站控制指标：控制项目累计值（mm）报警值（mm）变化速率（mm/d）车站结构竖向位移1050.5车站结构水平位移1050.5轨道横向差异沉降4mm/10m车站结构侧墙水平位移2.5mm/10m变形缝相对沉降5mm负一层、车站附属结构、风亭竖向位移1580.5（3）盾构隧道控制指标：控制项目累计值（mm）报警值（mm）变化速率（mm/d）盾构隧道竖向位移1050.5盾构隧道水平位移640.5隧道收敛监测540.5注：L指沿轨道方向两个相邻监测点之间的距离。以上监测项目及控制值需报地铁运营及地铁管理部门备案确认后执行。4.工期计划监测项目监测频率围护结构施工土方施工地下结构施工至跟踪至监测数据收敛基准网监测每月1次地铁车站监测频率车站结构竖向位移24小时监测24小时监测24小时监测24小时监测车站结构水平位移每周2次每周2次每周2次每周2次轨道横向差异沉降每周2次每周2次每周2次每周2次车站结构侧墙水平位移每周2次每周2次每周2次每周2次变形缝相对沉降24小时监测24小时监测24小时监测24小时监测负一层底板沉降监测每周2次每周2次每周2次每周2次地铁车站附属结构监测频率车站附属结构竖向位移每周2次每周2次每周2次每周2次通道、风亭变形监测每周2次每周2次每周2次每周2次盾构隧道监测频率盾构隧道竖向位移监测24小时监测24小时监测24小时监测24小时监测盾构隧道水平位移每周2次每周2次每周2次每周2次隧道收敛每周2次每周2次每周2次每周2次车站、隧道、附属结构巡查每周2次每周2次每周2次每周2次说明：车站结构、隧道结构竖向位移监测为24小时自动化不间断实时监测，其他人工监测项目暂定为每周两次，具体情况根据工程实际情况而定。监测停止应视数据变化收敛情况而定，当监测数据的发生异常时应增大监测频率以保证地铁运营安全。5.拟投入人员情况序号姓名本项目职务工作年限证书编号1邢卫民项目经理210583842纪海东项目副经理10I0112893贾志强技术负责7I0113064潘小波技术员5J0295185张敏技术员5J0295146范鹏程技术员5J0295167侯金波技术员3J0652638陈欣技术员79张香林技术员710孙卫国安全保障组组长31人数总计106.拟投入的仪器设备清单序号仪器、设备名称单位数量技术精度要求备注1静力水准仪 个 50分辨率：0.01mm精度：0.1mm 2TS30全站仪台2测角精度0.5”测距精度为0.6mm+1ppmD3固定棱镜个1524天宝DINI03水准仪台2 0.3mm/km5计算机台36车站附属结构变形监测点个157负一层沉降监测点个117.安全质量保证措施1）作业前，监测项目负责人根据项目具体情况合理配备监测小组人员及测量仪器，责任到人。2）监测项目技术负责人组织监测人员进行技术交底，学习相关规范、监测技术规范以及监测作业指导书，在项目负责人带领下开展监测工作。3）监测工作所需的全部仪器必须按规定进行检定、校验和检验。仪器在使用过程中，严格按照规定程序操作，以免测量仪器受损。仪器管理采用专人专用、专人保养、专人校验。4）监控量测人员详细了解施工动态，合理分析数据，与地铁运营公司、项目建设单位紧密联系，为信息化施工作好几方的配合工作。5）监控量测单位按信息反馈要求，及时向项目建设单位、监理单位等相关单位，提供真实可靠的监测数据。8.应急预案8.1预案编制目的为了完善天河城购物中心工程应急工作机制，在为地铁管理部门提供真实可靠的监测数据的前提下，我院将在天河城购物中心工程出现突发事件、紧急情况和较大变形情况下，迅速有序地开展相应的应急监测工作，及时了解相关监测项目的变形情况，进而为甲方、监理、设计、施工、地铁管理部门等各相关方采取必要的应急处理措施，从而减少事故损失，确保地铁3号线的正常运营。8.2突发事件、紧急情况及风险源分析8.2.1突发事件、紧急情况从现场工程状况中可以知道，天河城购物中心工程可能出现的突发事件及紧急情况可能有以下几个方面：1 测量点的损坏（基准点破坏、测点损坏）；2 现场供电故障导致远程监控系统不能正常采集数据；3 监测仪器的故障。8.2.3应急组织机构天河城购物中心工程监测应急小组有项目经理担任组长，现场负责人为副组长，现场监测人员为小组成员，对出现的问题进行分析，及时通知甲方、监理、设计、施工、地铁管理部门等各相关方采取必要的应急处理措施。8.2.4应急措施在监测过程中，如果出现了8.2.1中的突发事件及紧急情况，我方将立即将现场情况通知地铁管理部门及业主，同地铁管理人员协商进行处理。当监测仪器发生故障时，及时启用备用的监测仪器，及时安装，避免监测数据的中断，进而影响数据的分析。一旦监测报警值超出警戒值，及时将监测结果通知业主、施工单位及地铁管理部门，及时调整施工工序或采取相应的保护措施，确保地铁3号线的正常运营。8.3监测预报警及消警8.3.1监测预报警 将监测过程中监测点的预警状态按严重程度从小到大分为二级：1、 监测预警状态：“双控”指标（累计变化量、变化速率）之一超过监测控制值的80%。2、 监测报警状态：“双控”指标（累计变化量、变化速率）之一超过监测控制值，或实测变化速率出现急剧增长。若有监测数据达到预警值，及时将监测数据以电子邮件或电话通知等方式通知建设单位、监理、施工及地铁管理部门，及时调整监测方案，跟踪监测。随后将纸质文件及联系单正式发送建设单位和地铁管理部门。8.3.2监测消警根据以上监测预警机状态，建立预警、消警管理体系如图8-1，8-2。图8-1 预警管理体系图图8-2 消警流程管理图9.信息反馈每天监测工作结束后，由监测小组成员及时对监测数据进行整理，确保无误后交与组长核查，组长对上次监测数据与本次监测数据进行综合对比、分析，及时提出相应的意见及建议，报与项目技术负责人审核，待技术负责人审核结束后，再将结果报与建设单位、施工单位、监理单位、设计单位及相关部门，若有监测点接近预警值，及时将监测数据以电子邮件或电话通知等方式通知建设单位、施工单位、监理单位、设计单位及相关部门，采取相应的保护措施，避免事故的发生。随后将纸质文件及联系单正式发送与建设单位、施工单位、监理单位、设计单位及相关部门。同时在基坑施工过程中我方会以日报的形式将每天监测的结果报送与建设单位、施工单位、监理单位、设计单位及相关部门，并根据施工工况，分阶段提交阶段性监测报告，待工程封顶后，跟踪测量至地铁结构变形收敛稳定后，向地铁运营公司提交地铁保护区监测总结报告及停测申请（需甲方加盖公章），经地铁运营公司批准后停止监测工作。10.监测项目实施方案10.1监测重点本工程基坑的围护结构同地铁车站、风道的围护结构共用，受卸载和基坑降水等影响，基坑对应的地铁3号线里程DK12+971DK13+220范围内受基坑开挖影响较大应进行重点监测。10.2监测断面布置本工程在地铁3号线和平路站及隧道监测范围内，静力水准仪共布置48个监测断面，其中J1-J5，J21-J24为地铁隧道区间监测断面，J6-J20、J30-J44为地铁车站监测断面。车站位置每个监测断面间隔为10米，共计布设30个监测断面(J6-J20、J30-J44)。 隧道区间共布设18个监测断面(J1-J5、J21-J44 、J25-J29、J45-J48），每个监测断面间隔15米，在左右线结构及轨道道床均布设监测断面及监测点。在车站及隧道接触部位存在两个结构缝，在这两个结构缝位置两边各布设一个断面（J5-J6 、J20-J21 、J29-J30 、J44-J45），并且该断面距结构缝距离为0.51.0米，加强对结构缝的变形监测,断面布置图详见附图。地铁车站、隧道共计布设36个隧道、道床结构水平、竖向位移监测断面，在车站位置，地铁车站每个监测断面间隔13米，共计布设24个监测断面（4-15、22-33）。地铁隧道在距结构缝1米位置布设一个监测断面，向隧道方向每隔25米距离布设一个监测断面，隧道区间共计布设12个监测断面（1-3、16-21、34-36）,在左右线结构及轨道道床均布设监测断面及监测点,断面布置图详见附图。在地铁车站附属结构地面位置，每隔812米布设一个沉降监测点，共计布设15个附属结构沉降监测（F1-F8、TD1-TD7）,断面布置图详见附图。在负一层底板上每隔20米布设一个竖向位移监测点，共计布设11个竖向位移监测点（C1-1-C1-11）,断面布置图详见附图。在基坑施工工作开始之前，应对所有监测点位进行测量，得到本项目地铁保护区监测初始值，为以后的监测数据对比分析提供依据，切实保证地铁3号线安全运营。10.3 监测方法10.3.1车站结构、盾构隧道结构竖向位移监测10.3.1.1 监测点的布设本项目竖向位移监测点共布设50个静力水准监测点。在基坑影响范围外布设2个静力水准基准点，静力水准基准点布设在远离变形区以外，并远离承压水影响范围。本监测项目共布设50个静力水准仪。具体布设方法如下：1) 在基坑开挖对应的地铁车站里程范围内，按每10m布设一个监测点（J6-J20、J30-J44），共计布设30个监测断面；2) 在基坑开挖对应的地铁车站里程范围外，每15m布设一个监测断面(J1-J5、J21-J44 、J25-J29、J45-J48），共计18个监测断面；10.3.1.2 静力水准测量原理及布设静力水准系统是根据相连的容器中液体总是寻求具有相同势能的原理来测量监测点和基准点彼此之间的垂直高度的差异和变化量。如图10-1示：图10-1静力水准系统测量原理设共布设有n个测点，1号点为基准点，初始状态时各测量安装高程相对与（基准）参考高程面H0间的距离则为：Y01、Y02Y0iY0n (i为测点代号0，1n)；各测点安装高程与液面间的距离则为h 01、h02、h0ih0n则有：Y01h01Y02h02Y0ih0iY0nh0n (1)当发生不均匀沉降后，设各测点安装高程相对于基准参考高程面H0的变化量为：hj1、hj2hjihjn （j为测次代号，j=1，2，3 ）；各测点容器内液面相对于安装高程的距离为hj1、hj2、hji、hjn。由图可得：（Y01hj1）+hj1（Y02hj2）hj2（Y0ihji）hji（Y0nhjn）hjn (2)则j次测量i点相对于基准点1的相对沉陷量Hi1 Hi1hjihj1 (3)由（2）式可得：。 hj1hji(Y0ihji)(Y01hj1)(Y0i-Y01)(hji-hj1) (4)由（1）式可得： (Y0iY01)(hoih01) (5)将（5）式代入(4)得：Hi1(hjihj1)(hoih01) (6)在（6）式中，(hjihj1)为在第i次测量中j点液位传感器测得的相对于初始观测值的位移量，(hoih01) 为在第i次测量中1点液位传感器测得的相对于初始观测值的位移量。即只要测得任意时刻各测点液位传感器测得的相对于初始观测值的位移量，则可求得该时刻各点相对于基准点的相对高程差。本项目在每个监测点点位布设静力水准仪，静力水准仪使用专用支架及配套工具布设在隧道壁，既保证仪器与隧道壁连接紧密，真实反映地铁既有线路结构的沉降变化，同时严格避免侵入设备限界。布设图如图10-2及10-3所示。图10-2静力水准监测示意图图10-3 静力水准安装图10.3.2变形缝相对沉降监测 由于和平路站与和平路至津湾广场站隧道区间及和平路至营口道站隧道区间结构缝在基坑影响范围内，受卸载和基坑降水等的影响，结构缝处易产生变形，应重点监测。 结构缝差异沉降监测采用静力水准测量系统，在结构缝两侧0.5米1米处各布设一个结构竖向位移监测点（J5-J6 、J20-J21 、J29-J30 、J44-J45），监测点布设详见附图，通过对结构缝两侧结构进行沉降监测，计算结构缝差异沉降值。通过对车站和隧道区间结构缝差异沉降监测，及时了解结构缝两侧差异沉降变化，确保天津地铁3号线运营安全。10.3.3 车站结构、盾构隧道结构水平位移监测10.3.3.1 监测点的布设车站结构、隧道结构和轨道道床变形监测共布设32个监测断面，监测断面布设图详见附图，具体布设方法如下：1) 在基坑开挖对应的地铁车站里程范围内，按每13m布设一个监测断面（4-15、22-33）共计布设24个监测断面；2） 在基坑开挖对应的地铁车站里程范围外，每25m布设一个监测断面（1-3、16-21、34-36），共计12个监测断面。本项目在隧道结构每个监测断面布设4个监测点，其中轨道道床两侧各布一个监测点，隧道区间两侧的中腰位置各布一个监测点，如图10-4示，1#、2#、3#、4#为水平位移监测点， 1#、4#兼为隧道收敛监测点，2#、3#兼做轨道横向差异沉降监测点，通过监测各点的坐标变化反映隧道结构的收敛、结构水平位移及车站结构侧墙水平位移变化情况。图10-4盾构隧道结构变形监测断面布点图本项目在地铁车站每个监测断面布设4个监测点，其中轨道道床两侧各布一个监测点，隧道区间两侧的中腰位置各布一个监测点，如图10-5，1#、2#、3#、4#为水平位移监测点， 2#、3#兼做轨道横向差异沉降监测点，通过监测各点的坐标变化反映车站结构水平位移、轨道横向差异沉降及车站结构侧墙水平位移变化情况。图10-5车站结构变形监测断面布点图布设监测点应严格注意避免侵入设备限界，布设时根据现场实际情况及运营监测长期监测点位置进行调整。监测布设的小棱镜如图10-6所示。图10-6监测小棱镜10.3.3.2 监测基准点的布设根据地铁内部结构现状，建立独立坐标系，本项目在地铁监测区域影响范围外布设4个基准点。采用后方交会的方法进行监测,架设全站仪的控制点采用强制归心测量标，减小仪器对中误差，提高测量精度。平面控制基准点的布设应遵循以下原则：（1）基准点设置在远离变形区域的车站或隧道中；（2）相邻点之间通视良好，方便基准点之间相互校核；（3）基准点布设应安全稳固，同时严格避免侵入设备限界。10.3.3.3 基准点的稳定性分析基准点的稳定性是一个相对稳定的概念，由于受到周围环境的影响，基准点有时会产生位移，对基准点的稳定性分析是变形观测数据处理时不可忽视的重要内容。每个月应对基准点进行一次复测，并对基准点的稳定性进行分析。控制基准点的稳定性利用基准点的初始坐标和后期观测的坐标进行比较分析。利用基准点的初始坐标和后期观测的坐标求出这两套坐标系之间的转换参数，然后利用转换参数将后期变形点的坐标转换到初始坐标系中，再与初始的基准点坐标进行比较，得到差值。对基准点转换后的残差构成统计量，作假设检验。主要步骤如下：1)设基准点初始坐标为X0（，,，）；2)基准点后期坐标为X1（，,）；3)通过这两组坐标求出转换参数，然后转换X1到X0所在的坐标系，得到后期坐标在初始坐标系中的坐标X2（，,，,，,）；4)求得残差V = X2-X0，构成统计量 5)选择置信水平，查取在置信水平下的分位值，如果值小于分位值则接受，否则剔除i点；6)剔除点后用保留的点再次进行转换，然后再次进行假设检验，方法同上，重复迭代直到所有的点都符合要求为止。10.3.3.4监测实施对于车站、隧道结构和轨道道床的水平位移监测采用高精度徕卡TS30全站仪（测0.5” 0.6mm+1ppmD）极坐标的方法观测如图10-7所示，徕卡TS30全站仪和配套的自动观测软件能够实现对地铁的自动化水平位移监测，根据地铁隧道的结构情况建立能准确反映隧道变形的独立的隧道坐标系，比较每期变形监测点的变化反映地铁隧道的变化。图10-7 TS30高精度全站仪监测地铁隧道示意图10.3.4隧道收敛监测对于隧道收敛监测可以根据同一断面的两个监测点的水平坐标，求得两点之间的距离，同一断面的观测环境基本一致，在断面坐标之间求差可以消除多种误差因素的影响，可以准确反映隧道收敛的变化。 10.3.5车站附属结构、风亭、负一层底板沉降监测在地铁车站附属结构地面位置，每隔812米布设一个沉降监测点，共计布设15个附属结构沉降监测（F1-F8、TD1-TD7）。在负一层底板上每隔20米布设一个竖向位移监测点，共计布设11个竖向位移监测点（C1-1-C1-11）。 本项目拟采用水准仪对各个监测点组成水准线路进行监测，通过每次的高程变化即可算出车站附属结构、负一层底板的变形情况。图10-8 车站附属结构变形监测10.3.6车站附属结构差异沉降监测 根据车站附属结构变形监测点测出的沉降数据，对相邻的两个监测点的监测数据对比，即可计算出车站附属结构差异沉降监测。10.3.7轨道横向差异沉降 根据车站结构布设的监测断面，2#、3#兼做轨道横向差异沉降监测点，通过监测各点的高程变化反映轨道的横向差异沉降。10.3.8结构裂缝监测对于地铁结构裂缝监测，应重点监测的内容包括裂缝的位置、走向、长度和宽度。主要的或变化大的裂缝应进行观测以便根据这些资料分析其产生裂缝的原因和它对地铁的影响；及时采取措施进行处理对于需要观测的裂缝应进行统一的编号。对于裂缝的监测采用裂缝综合测试仪如图10-9。 图10-9裂缝综合测试仪裂缝综合测试仪集裂缝深度、宽度测量于一体的专业裂缝综合测试仪,裂缝宽度实时自动识别、判读，确保微细裂缝的判读准确；被测物体表面裂缝原貌实时显示在4.3寸彩色屏幕上，可以存储10000张裂缝原貌图像，并可将图像传输至U盘；显微传感器即插即拔，操作方便、可靠；具有独特的自校准功能，可用标准刻度板进行校准，操作方便、可靠。强大的文件管理功能，信息查询更加方便、快捷；专业的分析处理软件对裂缝进行更深入的分析，并生成检测报告。10.3.9车站、地铁隧道区间巡查对于车站、隧道区间巡查的具体步骤如下：（1）定期对监测范围内的错台、裂缝、混凝土脱落、积水和渗水进行巡视和拍照。（2）现场踏勘、对于新发现的裂缝，做好记录，及时埋设观测标志进行量测。观测并记录已有裂缝的分布位置，裂缝的走向、长度和深度。（3）对于新发生的混凝土脱落，分析混凝土脱落的原因，观测并记录已有混凝土脱落的位置、区域面积及混凝土块大小等。（4）对于发现有渗漏的地方进行观测，测