市政隧道盾构测量内容与施工监测

1、市政隧道盾构测量内容与施工监测盾构测量概述 1、概述 2、仪器设备和人员配备 3、VMT导向系统盾构测量的主要内容 1、控制网、加密控制网的复测 2、联系测量 3、地下控制的测量 4、始发测量 5、掘进测量 6、贯通及竣工测量施工监测 1、管片姿态测量 2、结构变形、地面、建筑物、管线监测盾构测量概述 1、概述 盾构测量是确保盾构推进轴线与设计轴线一致的保证，是确保工程质量的前提和基础。盾构掘进测量以德国VMT公司研发的SLS-T导向系统为主，辅以人工测量校核。同时，严格贯彻执行测量双检制，保证隧道精确贯通。 2、仪器设备和人员配备 测量仪器设备表 仪器/设备名称型号规格精度等级数量全站仪徕卡

2、TCR12022（1+1.5ppm）1台水准仪加测微器DSZ20.5mm/km一台铟钢尺2m0.001mm/3m两条计算器卡西欧 fx-5800一台空气压力表一台钢卷尺50mm一个职务职责测量主管负责现场施工测量及内业管理测量工程师施工测量实施及管理高级测量工负责测量工作的实施与配合高级测量工负责测量工作的实施与配合高级测量工负责测量工作的实施与配合测量工负责具体监测工作的实施与配合测量人员配备表 3、VMT导向系统 1）导向系统概述 在掘进隧道的过程中,为了避免隧道掘进机(TBM)发生意外的运动及方向的突然改变, 必须对TBM的位置和DTA(隧道设计轴线)的相对位置关系进行持续地监控测量。T

3、BM能够按照设计路线精确地掘进，则对掘进各个方面都有好处（计划更精确，施工质量更高）。这就是TBM采用“导向系统”（SLS）的原因。德国VMT公司的SLS-T系统就是为此而开发，该系统为使TBM沿设计轴线（理论轴线）掘进提供所有重要的数据信息。SLS-T系统功能完美，操作简单。 2）导向系统组成 导向系统是由激光全站仪（TCA）、中央控制箱、ESL靶、黄盒子和计算机及掘进软件组成。导向系统组成激光站（伺服全站仪）ELS激光靶中央控制箱 激光全站仪具有伺服马达，可以自动照准目标和跟踪，并可发射激光束，主要用于后视定向，测量距离、水平角和竖直角的测量，并将测量结果传输到计算机。 ESL靶也称光靶板

4、，是一台智能性型的传感器。ELS接收全站仪发射的激光束，测定水平和垂直方向的入射点。偏角由ELS上激光的入射角确认，坡度由该系统内的倾斜仪测量。ELS在盾构机体上的位置是确定的，即对TBM坐标系的位置是确定的。 中央控制箱是主要的接口箱，它为黄盒子（继而为激光全站仪）及ELS靶提供电源。 黄盒子主要为全站仪供电，保证全站仪工作和与计算机之间的通信和数据传输。 计算机及掘进软件（SLS-T软件）是自动导向系统数据处理和自动控制的核心，通过计算机分别与全站仪和ELS通信接收数据，盾构机在线路平、剖面上的位置计算出来后，以数字和图形在计算机上显示出来。 3）导向基本原理 洞内控制导线是支持盾构机掘进

5、导向定位的基础。激光全站仪安装在位于盾构机的右上侧管片上的拖架上，后视一基准点（后视靶棱镜）定位后。全站仪自动掉过方向来，收寻ELS靶， ELS接收入射的激光定向光束，即可获取激光站至ELS靶间的方位角、竖直角，通过ELS棱镜和激光全站仪就可以测量出激光站至ELS靶间的距离。TBM的仰俯角和滚动角通过ELS靶内的倾斜计来测定。ELS靶将各项测量数据传向主控计算机，计算机将所有测量数据汇总，就可以确定TBM在全球坐标系统中的精确位置。将前后两个参考点的三维坐标与事先输入计算机的DTA（隧道设计轴线）比较，就可以显示盾构机的姿态了。计算机及掘进软件的显示界面盾构测量的主要内容 1、控制网、加密控制

6、网的复测 （1）平面控制点复测按精密导线的技术要求进行。精密导线沿线路方向布设，采用附合导线复测。 精密导线测量过程中主要技术要求： 每边测距中误差：4mm 测距相对中误差：1/60000 测角中误差：2.5 级全站仪测回数：6测回 方位角闭和差：5n1/2 全长相对闭和差：1/35000 相邻点的相对点位中误差：8mm 精密导线点上只有两个方向时，按左右角观测，左右角平均值之和与360度的较差应小于4。 水平角观测遇到长、短边需要调焦时，应采用盘左长边调焦，盘右长边不调焦；盘右短边调焦，盘左短边不调焦的观测顺序进行观测。 每条导线边应往返观测各两个测回。每测回间应重新照准目标，每测回三次读数

7、。 测距时，一测回4次读数的较差应小于4mm,测回间平均值的较差应小于6mm,往返平均值的较差应小于3mm。 （2）高程控制点复测按精密水准测量的技术要求进行。复测线路为符合或闭合线路。 精密水准测量观测方法： 往测 奇数站上为：后前前后 偶数站上为：前后后前 返测 奇数站上为：前后后前 偶数站上为：后前前后 每一测段的往测与返测，分别在上午、下午进行，也可在夜间观测。 由往测转向返测时，两根标尺必须互换位置。 精密水准测量的主要技术要求： 每千米高差中数中误差偶然中误差：2mm 每千米高差中数中误差权中误差：4mm 附合水准路线平均长度：24km 观测次数：往返测各一次 平坦地往返较差、附合

8、或环线闭和差：8L1/2mm 视距：60m 前后视距差: 2.0m 前后视距累计差: 2D（12m）10-157-10DH10距工作面1倍洞径2 / 1105距工作面12倍洞径1 / 141距工作面25倍洞径1 / 25倍洞径1 / 7注：当地表沉降，管线沉降，建筑物变形的速率或量值出现异常时，要24小时不间断监测，直至沉降或变形平稳为止。 4）监测标准序号监 测 项 目控 制 标 准预 警 值1地面沉降-30mm+10mm-20mm2管线沉降-30 mm+10mm据实际要求3地面建筑物沉降-30mm15mm 注：地表变形限值：一般情况为-30mm+10mm。地面空旷地带可控制在-50mm+1

9、0mm。隧道施工监测沉降控制标准与预警值各类建筑物允许倾斜表建筑物结构类型基地土类型备注中低压缩性土高压缩性土1、L指相邻桩基的中心距离。2、H指自室外地面算起的建筑物高度。3、倾斜是指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。4、如有关部门对建筑物的沉降有特殊要求时，以其要求为准。5、以上控制标准采用，建筑地基基础设计规范GB50007-2002基准值。砌体承重结构0.002L0.003L工业与民用建筑物相邻接桩基的沉降差：砖石墙填充边排桩0.007L0.001L框架结构0.002L0.003L高层或多层建筑物的基础倾斜：H24m0.004L0.004L各类管线不均匀沉降值表管线类型允许不均匀沉降值备 注煤气管（承插式、机械式插头）1LL为管线的分节长度；各种管线的沉降值根据管线的连接形式结合盾构施工的沉降槽曲线特征通过计算确定。如有关部门对管线沉降有特殊要求时，以其要求为准。上水管（承插式、机械式插头）1L下水管（承插式、机械式插头）1L监测仪器汇总表序号仪器名称数量规格型号