地铁保护监测技术方案专家评审版

1、龙西立交二期地铁保护区监测工程技术方案龙西立交二期地铁保护区监测工程技术方案 校核： 专家论证会论证意见时间2021年6月3日地点地佚大厦2210编制单位南京地铁资源开发有限责任公司内容南京南站综合枢纽快速环线工程龙西立交二期 地铁保#区监测工程技术方案工 程 概 况甫京南站综合枢纽快速环线工程龙西立交二期与轨道交通机 场线甫京南站翠屏山站区间隧道平面交叉,主要新建两校高架桥梁 匝道及一段路基匝道,并对路基匝道内现有场地进行土方平整、种植 绿化,工程与地铁相对关系如下：1 ES丽遒桥梁：ES印道与地矮隧道存在南北两处交叉. 北侧交叉於桥梁柱基采用41800钻孔灌注球,其与陵道结构边线的 最小正

2、离为5.0m,班底、地铁窿道洞底绝对标高分别为T0.ini、 -10.6m；南网交叉处桥梁桩基采用d1000/61500钻孔港注桩,其与 隧道结构边线的最小距离为6.7m,桩底、地铁旗道洞底绝对标高分 别为-11.1 -11.7m. - 11.9m.2 NE匝道郎基：NE匝道与地铁隧道在4处交叉；交叉段 路基匝道的挖填方高度为-3.02.2m；匝道内场地平整填挖商度为 -3.0-2.0m.让区段地铁犍道洞顶埋潦约为18.423.1m.论 证 意 见一、?方案?编制根本可行,工程分类为n类,分类合理,内容 较完整,经修改完善后可作为监测实葩方案的编制依据.二、建议：1、增加拱瑜沉降监测,应根据匝

3、道位置优化隧道监测点布设；2、填方段险道监测点适当加密；3、进一步调查明需桥梁梁部施工工法,增强对施工现场巡查-专家笠名组长:立我成员股长第媲rte关于南京南站综合枢纽快速环线工程龙西立交二期地铁保护区监测工程技术方案专家评审意见的回复针对该工程监测技术方案的专家意见,我公司回复如下：专家意见回复意见1、增加拱顶沉降监测,应根据匝 道位置优化隧道监测点布设；2、填方段隧道监测点适当加密；3、进一步调查明确桥梁梁部施工 工法,增强对施工现场巡查.1、已增加拱顶垂直位移监测,并根 据匝道位置优化监测点布设,详见P10;2、填方段隧道监测点已加密,详见 P1Q3、桥梁梁部施工工法为现浇,施工 期间应

4、增强对施工现场巡查,防止大型 重载车辆对隧道的碾压,限制外部施工 对隧道的影响.编制人校核人审核人目 录1、 工程概述11.1 工程概况11.2 工程地质、水文地质概况 21.3 新建匝道与地铁的相对位置关系 41.4 工程分类51.5 施工工期52、 地铁保护监测62.1 监测依据及采用主要技术标准 62.2 监测的重要性及目的 63、 监测范围及内容63.1 监测范围63.2 影响范围段既有结构永久变形情况简要统计分析 63.3 监测工程及测点布置 83.4 监测频率84、 初始状态调查95、 监测方案95.1 道床垂直位移监测 95.2 拱顶垂直位移监测 105.3 水平直径收敛监测 1

5、15.4 地铁结构或设施表观病害及外部施工巡查 115.5 工作量统计125.6 限制标准126、 监测工作资源配备 136.1 工程人员配置136.2 仪器设备配置137、 信息反响制度 138、 成果图编制内容159、 监测质量保证举措 15附图一垂直位移及隧道收敛监测布点图 16南京南站综合枢纽快速环线工程龙西立交二期地铁保护区监测工程技术方案1、工程概述1.1 工程概况南京南站综合枢纽快速环线龙西立交二期工程主要实施三个转换方向的匝道：ES匝道、WSM道以及NE匝道,以完善宏运大道地面主干路和机场高速的交通转换功能.龙西立交二期工程北一东采用苜蓿叶环形匝道NE匝道实现左转交通,东一南采

6、用迂回定向匝道ES匝道实现左转交通,右转方向采用西一南转向匝道WS匝道实现.本立交结构共三层,其中宏运大道地面主干路位于第一层；机场高速主线和集散 车道位于第二层,上跨宏运大道地面主干路；WSM道和NE匝道位于第一层和第二层之 间；ES匝道位于第三层,上跨机场高速主线和集散车道、宏运大道地面主干路,立交最 高点位于此匝道上.ES匝道桩号范围K0+000K1+010.114全长949.252m；沿线与站西四路相交、上跨 龙西立交一期工程EN匝道、东集散车道、机场高速及西集散车道,与西集散车道衔接. WS1道桩号范围 K0+000K0+286.302全长224.883m,与ES匝道衔接.NE匝道桩

7、号范 围K0+000K0+496.927全长96.927m；下穿西集散车道、机场高速及东集散车道,与 宏运大道衔接.拟建工程区域地理位置图见图1-1.图1-1拟建工程区域地理位置图1.2 工程地质、水文地质概况一工程地质条件拟建立交桥主要位于南京市宏运大道,全线总体属于岗地地貌单元.沿线现状主要 为宏运大道及砂场.线路区除砂场地势较高外,其余地段地势较低,地形较平坦.线路区地面高程一般在12.19920.195m,相对高差7.99m.区间内工程地质剖面图如图1-2、图1-3所示WS匝道区间工程地质剖面图0T-al-J二二一二二二二三三一二二.3二二-3二二 ml -TJL 三三二, 1至二 二

8、 T- H .二T 二二三.k二二JM .5二4 二一ftraq*.图1-3 ES 匝道区间工程地质剖面图勘察深度范围内,根据?公路工程地质勘察标准?JTG C20-2021,按岩土体成因类型、时代、埋藏分布特征及物理力学性质指标的异同性,把岩土体划分为3个工程地质层,5亚层,具体分述如下：层素填土：灰黄灰色,松散,主要由黏性土组成,夹少量碎石碎块,局部夹少量植物碎屑.沿线大局部有分布,厚度不均匀.-1层粉质黏土：黄灰色,可塑,含铁钻质斑点,有光泽,干强度、韧性高.沿线 局局部布,厚度变化较大.-2层粉质黏土：黄褐色,硬塑,局部可塑,稍有光泽,无摇振反响,干强度中低, 韧性中低.沿线局部缺失,

9、厚度变化较大.-1强风化砂岩：紫红色,呈密实“砂土、混碎石状,局段“碎块状,极不均质, 遇水软化崩解.岩体根本质量等级为V级.整体分布.-2中等风化砂岩：紫红色、灰白色,整体分布.岩芯呈“短柱状“柱状, 局段“碎块状,发育一二组闭合裂隙,裂隙倾角25.、45.,由钙质、铁质胶结,块 状构造,锤击声较脆、可碎,为软较软岩,岩体根本质量等级为IV级,未揭穿.各岩土层埋藏分布特征详见“工程地质剖面图,各层层厚、层顶高程及埋深等详 见表1-1 0表1-1场地地层层顶埋深、层顶标高统计表层厚度(m)层底深度(m)层底标高(m)层顶深度(m)层顶标高(m)号最小 值取大 值最小 值取大 值最小 值取大 值

10、最小 值取大 值最小 值取大 值11.409.701.409.708.9413.940.000.0012.2020.203-12.2014.1 04.5018.5 0-2.2910.112.209.708.9413.113-21.4016.6 04.4025.3 0-7.308.921.4018.50-2.2913.944-10.703.304.0026.0 0-8.298.201.4025.30-7.3010.804-2取人擒小32.7m-37.00-17.804.0026.00-8.298.20各岩土层物理力学指标按?岩土工程勘察规?(GB50021-2001) (2021年版)进行了分层

11、统计,统计结果详见“土层主要物理性质指标平均值统计表(附表1-2)表1-2 土层主要物理性质指标平均值统计表岩土名称含水率重度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数w丫eOwLwPr IpIL%kN/m3-%-素填土(26.6(18.4(0.849(34.5(21.2(13.60 )(0.41 )-1粉质黏土25.819.60.72334.119.614.60.44-2粉质黏土23.719.70.68035.220.015.10.24注：数据根据前期勘察提供.(二)场地水文地质条件拟建场地地下水主要为基岩裂隙水.基岩裂隙水赋存于深部基岩裂隙中,完整基岩 裂隙一般不发育,孔隙性差,富水性差,可视为相对隔

12、水层.雨期厚填土可能赋存少量 上层滞水.对本工程根本无影响.1.3 新建匝道与地铁的相对位置关系(1) ES匝道桥与地铁的相对位置关系ES匝道为高架桥梁匝道,与地铁S1号线间存在两处交叉.14号桥墩位于地铁线上、下行线盾构之间,桥墩桩基与盾构结构外壁间最小净距为5.0m； 13号桥墩、15号桥墩分别位于地铁线盾构东、西两侧,桥墩桩基与盾构结构外壁间最小净距为15.993 m.图1-4 ES匝道北侧桩基与地铁隧道平面位置关系24号桥墩位于地铁下行线西侧,桥墩桩基与盾构结构外壁间最小净距为6.717m；25号桥墩位于地铁上、下行线盾构之间,桥墩桩基与盾构结构外壁间最小净距为 6.847m；6.86

13、6m.图1-5 ES匝道南侧桩基与地铁隧道平面位置关系26号桥墩位于地铁下行线东侧,桥墩桩基与盾构结构外壁间最小净距为(2) NE路基匝道与地铁S1号线相对位置关系NE匝道为路基匝道,在平面上与地铁S1号线存在4处交叉,分别位于桩号K0+50K0+125及 K0+365K0+405范 围内.NE匝道 K0+50K0+125的设计 高程为19.7m18.128m吴淞高程,填挖高度为-3.0m2.2m； NE匝道K0+365K0+405勺设计高程为11.871m11.751m 吴淞高程,填挖高度小于0.3m； NE匝道外侧的人行道设计高程为11.72711.607 ,填挖高度约-3.0m-2.8m

14、 ,考虑到本立交范围内S1号线平均埋深超20m NE匝道及外侧人行道拟按常规路基进行填挖处理.后期为优化立交范围内的绿化景观效果,本工程拟对 NE匝道范围内的土方结合匝道的高程进行整平处理并种植绿化,地铁S1线水平向22m范围内的填挖高度为-3.0m2.0m1,诬他小计.L H1I4LH1JI4 U 此* nn.图1-6 NE匝道与地铁隧道平面位置关系1.4 工程分类本工程主要为桩基施工及上部土方填挖,根据资源公司关于地铁平安保护区施工作业监测数据采集工程分类的规定,该工程属于R类工程.1.5 施工工期工期待定；本工程监测跟踪期为3个月.2、地铁保护监测2.1 监测依据及采用主要技术标准2.1

15、.1 方案的编制依据(1)?南京市轨道交通条例?(2021年5月)(2)?南京南站综合枢纽互通立交桥平面设计图?(3)南京地铁S1号线平面、纵断面图2.1.2 采用的主要技术标准：(1)?城市轨道交通结构平安保护技术标准? CJJ/T202-2021(2)?城市轨道交通工程测量标准? GB50308-2021(3)?建筑变形测量标准?JGJ8-2007(4)?测绘成果质量检查与验收? GB/T 24356-2021(5)?测绘技术总结编写规定? CH/T1001-20052.2 监测的重要性及目的根据南京南站综合枢纽互通立交桥平面设计图和?南京市轨道交通条例?有关规定, 为保证地铁结构的平安,

16、应对其进行全方位监测.通过监测工作的实施,掌握该工程在 施工过程中对既有地铁工程结构引起的变化,为建设方及地铁相关方提供及时、可靠的 数据和信息,评定施工对既有地铁工程结构的影响,及时判断既有地铁工程的结构平安, 对可能发生的事故提供及时、准确的预报,防止恶性事故的发生.3、监测范围及内容3.1 监测范围本次监测范围为地铁S1号线南京南站翠屏山站区间隧道,具体里程为 K33+263K33+486 约 221m3.2 影响范围段既有结构永久变形情况简要统计分析收集该里程段历史垂直位移观测资料,工后首期观测时间为2021年1月,运营首期观测时间为2021年12月,末期观测时间为2021年3月,期间

17、相对工后最大垂直位 移量为-14.7mm,相对运营最大垂直位移量为-2.6mm,说明该里程段地铁结构垂直位移 根本稳定.该里程段现有局部垂直位移监测点的观测成果详见表3-1.表3-1该里程段现有局部垂直位移监测点结构永久监测累计沉降量1 丁 P上行线右线下行线左线里程相对返宫累 计量mm相对轨后累 计量mm里程相对返宫系 计量mm相对轨后累 计量mm1K33+259-1.6-14.7K33+258-1.8-10.12K33+273-1.6K33+272-2.13K33+291-1.6-10.0K33+288-2.0-9.74K33+307-1.5K33+303-2.15K33+321-1.4-

18、9.5K33+318-1.6-9.46K33+331-1.7K33+332-1.77K33+346-1.6-9.9K33+348-2.6-8.98K33+362-1.5K33+363-1.69K33+376-0.6-9.4K33+378-1.7-9.010K33+391-1.8K33+392-1.811K33+407-1.7-9.6K33+408-2.2-8.312K33+422-1.8K33+422-1.713K33+438-1.8-9.4K33+438-1.6-8.914K33+453-1.8K33+452-1.415K33+468-1.9-9.5K33+468-1.5-7.716K33+

19、483-1.8K33+482-1.517K33+489-1.7K33+487-1.5注：工后首期观测时间为 2021年1月；运营首期观测时间为2021年12月收集该里程段历史水平直径收敛观测资料,首次观测时间为2021年5月,末期观测时间为2021年3月,翠屏山南京南区间有1处管片直径与设计值较差超标,位于 K31+214,在此期间管片直径累计变化量均小于土 3mm具体分布情况如图3-1、图3-2 变化量1唧翠屏山、南京南山区向上行线管片直径累计变化变化量曲线图旁通道三旁通道四旁满港五多通偿一风井lu一通道一一诙消二旁通道三旁诵道四.奔涌五8 =1 r |I；工程监测范围T 一一&a2- 6-

20、 白；工程监测范围- L0 11K3L+LJ0 K31+51C K3H51Q K32+310 K3的71Q K33+1L0K33+&WK33+910 里程一累计吏丁|图3-1翠南区间上行线管片直径累计变化量曲线图1Q翠屏lT南京南山区际下行线首片宜怪果汁变记变化员曲缆因&420-2假设国道多通迫四 旁通.1工程监测范围会把辿二一一罢速建二-8-10K3L+L50 K31-50K3H350K32+前 IK32+T50 E33M5Q R 羽口 处350 里程一计变打图3-2翠南区间下行线管片直径累计变化量曲线图3.3 监测工程及测点布置根据该隧道结构形式,在施工过程中,采用人工监测的手段对区间隧道

21、进行监测,并对地铁表观病害进行初始普查.各结构监测内容如表3-2所示表3-2监测工程及频率表结构形式测项备注盾构管片隧道道床垂直位移拱顶垂直位移水平直径收敛结构表观病害观测及施工现场巡视3.4 监测频率各分项监测频率见表3-3表3-3监测工程及频率表序号监测工程监测频率桩基及路基施工墩柱施工跟踪期时段时段3个月1基准网垂直每月复测1次2道床垂直位移1天1次4天1次10天1次3拱顶垂直位移1天1次4天1次10天1次4水平直径收敛1天1次4天1次10天1次5结构表观病害巡查及施对既有地铁结构裂缝及渗漏进行巡视与记录,遇变形较大时增强表观工现场巡视巡查.1、如遇发生大的变形,应及时调整监测频率；2、

22、监测过程中视变形情况,动态调整监测频率,结合既有收敛值分级限制.3、经咨询方案编制人员,在 ES砸道上部结构施工时直接进入跟踪监测.4、初始状态调查进场监测前,对监测范围内隧道结构进行水平直径收敛逐环普查,并对可能存在的 裂缝及渗漏进行系统普查,标记具体的里程及位置,绘制平面展开图.工程进入跟踪期 后,再次对监测范围内隧道结构进行水平直径收敛逐环普查.5、监测方案5.1 道床垂直位移监测(1)监测方法道床垂直位移监测采用精密水准测量方法.根据?城市轨道交通工程测量标准? (GB50308-2021变形监测要求,沉降监测基准网按II等垂直位移监测限制网的技术要 求进行,并布设成闭合水准路线.变形

23、沉降监测点按R等垂直位移监测网技术要求进行, 并布设成附合或闭合水准路线.表5-1垂直沉降监测限制网的主要技术要求等级相邻基准点局差 中误差(mm测站局差中误差(mn)往返较差,附合或 环线闭合差(mm检测已测图差之 较差(mmn士 0.50.150.3 Vn土 0.4 Vn表5-2垂直沉降监测的主要技术要求等级局程中误差(mm相邻点局差中误差(mm往返较差,附合或环线闭合差(mmn0.50.30.3 亦注：n为测站数.表5-3水准观测主要技术要求等级仪器 型号水准 尺视线 长度 (m)前后视 距差 (m)前后视距 差累计差 (m)视线离地 面最低高 度(m)基、辅分 划读数较 差(mm基、辅

24、分划读数 所测高差较差 (mmnDS05钿瓦300.51.50.3 0.30.4(2)基准点布设基准点作为垂直位移监测的起始依据,其稳定性十分重要.基准点要求稳定可靠, 远离变形区80120m#.隧道左右线各选择2个工作基点,分别为JZ1、JZ2、JY1、JY2, 在工程段隧道两端风井布设4个基准点,分别为J1、J2、J3、J4,各基准点每月联测一 次,以判断基准点的稳定性,基准点位置见图5-1 o图5-1监测基准网示意图(3)监测点布设监测范围内高架匝道跨越隧道处,每个交点处布设5个道床垂直位移监测点,每5米一个,共20个,编号分别为 Y1YS Y2Y27、Z1Z5、Z22Z26;路基匝道与

25、隧 道相交处,根据路基影响范围,每 5米布设一个道床垂直位移监测点,中央岛填挖区域 每10米布设一个道床垂直位移监测点,共 33个,编号分别为Y6Y22、Z6Z21,监测 点布设时尽量利用已有结构监测点,以利于数据整合分析.总监测范围内共布设53个道床垂直位移监测点,详细布点图见附图 1垂直位移及隧道收敛监测布点图.(4)数据处理道床沉降监测点每期监测成果与上期监测成果、工程保护监测初始观测成果、工后 起始成果进行比照,获取道床本期变形量、保护监测期间阶段变形量、相对工后初值累 计变形量.5.2 拱顶垂直位移监测(1)拱顶垂直位移监测方法拱顶垂直位移采用全站仪和监测小棱镜以三角高程的方法进行观

26、测,其原理如图 7-1所示.在远离变形区域80-120m外的基准点上放置一个棱镜,作为观测基准点,然 后在测点与基准点约中点位置放置全站仪,整平后分别对监测点与基准点进行观测,观 测2各测回,对数据进行处理后分别得到基准点、监测点与仪器之间的高差h1、h2,由基准点高程H0得到监测点高程为H=H+h1+h2.土狗JJ那么点基准点全站仪基液点高怛H0H=HW2/图7-1拱顶垂直位移监测原理图精度分析：根据上述测量方法方式,只考虑全站仪的测距ms和测角误差m的影响,2那么拱顶垂直位移的中误差为m 1 (sin2 i sin2 2)m2 (s cos2 1 s2 cos2 2)-m2 , ,222极

27、限情况下,监测点距离测站点最远距离为110米,前、后视垂直角分别为10.、5.据此估算拱顶沉降2个测回的中误差约为土 0.76mm满足监测精度土 1mm勺要求.(2)监测点布设区间隧道左线布设26个拱顶垂直位移监测点,右线布设27个拱顶垂直位移监测点(左线ZD1ZD26右线YD卜YD27 ,与对应道床垂直位移监测点 (Z1Z26; Y1Y27) 所在断面重合；拱顶垂直位移监测点共计53个,详细布点见附图1垂直位移及隧道收敛监测布 点图.5.3 水平直径收敛监测(1)监测方法在隧道两侧腰线上布设棱镜或反射片形成一条水平基线,且基线通过隧道假定圆心,采用全站仪自由设站的方式或激光测距仪量测水平基线

28、的长度.(2)点位布设及数量区间隧道左线布设26个监测断面,右线布设27个监测断面(左线SLZ1SLZ26;右线SLY1SLY27,与对应垂直位移监测点(Z1Z26; Y1Y27)所在断面重合；水平直径收敛监测断面共计53个,详细布点见附图1垂直位移及隧道收敛监测 布点图.5.4地铁结构或设施表观病害及外部施工巡查5.4.1 地铁结构或设施巡查工程实施前,对地铁车站及隧道结构初始状态进行检查并记录.日常车站及隧道巡视采用人工巡视.车站及隧道结构病害巡查的具体步骤如下：(1)现场踏勘、记录并观测已有裂缝的分布位置,裂缝的走向、长度.(2)对于新发生的裂缝及时观测,分析裂缝形成的原因,判断裂缝的开

29、展趋势.(3)观测时使用读数显微镜(可精确到 0.1mn)量出特征裂缝的距离及裂缝长度, 求得裂缝的变化值.定期对监测范围内的特征裂缝进行巡视,对于新发现的裂缝,做好 记录,及时埋设观测标志进行量测.(4)对于发现有渗漏的地方进行观测,测量出渗漏面积和渗漏程度,并对渗漏作 出分析.5.4.2外部施工巡视日常监测工作中,定期对基坑施工状态及周边环境进行巡视,尤其重载运输车辆的 运输路线,并填写现场巡查日志.5.5 工作量统计本工程的监测工作量统计如表5-4所示.表5-4监测工作量统计序号监测工程点数/断面数备注1垂直基准网42水平直径收敛逐环普查根据现场确定初始状态及跟踪期共两次3道床垂直位移5

30、34拱顶垂直位移535水平直径收敛536裂缝、渗漏观测工作组日注：如遇发生大的变形,应及时调整监测频率,并增强结构表观巡查.5.6 限制标准表5-5监测限制标准表序 号监测对 象监测工程报警值警戒值限值1地铁结 构结构垂直位移士 3.3mm士 6.7mm士 10.0mm2水平直径收敛相对标准圆土 30mm相对标准圆土 45mm相对标准圆土 60mm施工期间土 3.3mm施工期间土 6.7mm施工期间 10.0mm3结构裂缝/0.3mm6、监测工作资源配备6.1 工程人员配置工程负责人：高永技术负责人：蔡乾广李济民外业组：6人内业组：3人6.2 仪器设备配置本工程拟投入仪器设备情况如表6-1所示表6-1拟投入仪器设备一览表序号仪器设备名称单位数量精度1水准仪及锢瓦水准尺台1 0.3mm/km2全站仪台11.0 1+1ppm3裂缝测宽计台10.1mm4数据分析及处理软件套15笔记本电脑台16