盾构施工监测方案214119

目录1、工程概况 21.1区间工程概况 22、编制依据 23、监测的目的和意义 34、仪器配备 35、施工监测设计 45.1地表沉降监测 45.1.1基准点的布设 45.1.2监测点的布设 55.1.3外业监测及数据处理要求 65.2地表建筑物（构造物）沉降、位移、倾斜、裂缝监测 75.3管线变形监测 95.4隧道内管片沉降、收敛监测 106、警戒值的确定及监测频率 106.1警戒值确定的原则 106.2警戒值的确定 106.3监测频率的确定 117、监测数据处理及信息化施工 117.1监测数据处理 117.2建立监测信息管理体系 128、监测质量保证措施 148.1管理措施 148.2技术措施 159、安全保证措施 151、工程概况1.1区间工程概况区间西起泥岗站向东下穿泥岗北村、深圳市自来水公司上步分公司、华日丰田有限公司，再向南下穿经泥岗路（泥岗红岭立交段）、莫泰连锁酒店后，斜穿红岭北路后沿红岭北路向南延伸至红岭北站。里程YCK18+532.220（ZCK18+532.220）～YCK19+492.900(ZCK19+492.900)，区间右线长度约为957.668米（短链3.012m），左线全长988.706m（长链28.026m），本区间隧道采用盾构法施工，左右线盾构均在红岭北站始发，向泥岗站掘进。图1-1泥岗站~红岭北区间线路平面图1.2工程地质水文条件该区间隧道从上之下地质依次为：素填土<1-1>、粉质粘土<3-2>、中粗砂层<3-4>、硬塑状残积砂质粘性土<6-2>、混合全风化带<11-1>、混合岩强风化带<11-2>、混合岩中风化带<11-3>及混合岩中风化带<11-4>。区间隧道结构范围内主要为硬塑状残积砂质粘性土<6-2>、混合全风化带<11-1>及混合岩强风化带<11-2>。该区间常年地下水稳定水位埋深1.00~5.60m，标高9.30~17.98m，地下水主要有两种基本类型，分别为松散岩类空隙水和基岩裂隙水。2、编制依据（1）深圳地铁9号线9103标设计图；（2）《地铁工程监控量测技术规程》DBI1/490-2007；（3）《地铁设计规范》GB50157-2003；（4）《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999；（5）《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-2003；（6）《工程测量规范》（GB50026-2007）；（7）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；（8）《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）（9）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）3、监测的目的和意义本区间采用盾构法施工，由于隧道穿越的地质条件往往比较复杂，而工程地质勘察总是局部的和有限的，盾构法施工过程中有可能引起地表路面、建筑物和管线等变形或沉陷，危及其安全，必须了解和掌握施工过程中地表隆陷情况及其规律性，了解因地表隆陷而引起的地表路面、房屋及其它构筑物下沉及倾斜情况，了解围岩与结构物的相互作用力以及管片衬砌的变形情况等。因此，在施工过程中，首先必须制定详细的监测方案，并根据监测成果，及时反馈信息，指导施工，以确保建（构）筑物及作业人员的安全。其次必须加强施工过程的监测工作，如果施工监测工作没有受到足够的重视，就使设计与施工出现偏差，一旦出现问题，不能及时预警，从而酿成事故。因此，监测的目的是：（1）监测工程施工过程对周围环境的影响，确保现有建筑物、构造物、交通运输、自然环境的安全。（2）通过对监测信息的分析，指导盾构推进的施工，使掘进参数能够及时根据现有环境的变化而优化，以达到节省工程成本及减少对周围环境的影响。（3）为今后类似工程的建设提供经验。4、仪器配备表4-1施工监测使用仪器表序号仪器设备名称规格型号单位数量备注1徕卡全站仪TS30台1检定合格2精密水准仪徕卡，NA2+GPM3，0.01mm台1检定合格3收敛仪台1检定合格进场监测仪器设备经过计量检定合格，并处于有效期内。使用过程中按规定在检定期间进行检定。仪器设备验收、维护保养和检修均按规定程序进行。5、施工监测设计为确保掘进线路周围地面、地表建筑物（构造物）、地上地下管线等处于安全监控状态，根据设计要求，本工程的监测项目有：①地表沉降监测；②地表建筑物（构造物）沉降、位移、倾斜、裂缝监测；③管线变形监测④隧道内管片沉降、收敛监测5.1地表沉降监测5.1.1基准点的布设根据隧道线路及地表需要监测的主要建筑物要求布设一条沉降监测基准点高程控制网。控制网要求稳定、相互检核性强。控制点之间间距300m左右，保证每次正常监测过程中能快速进行相互检核，又能保证不因局部条件变化时能同时影响到相邻两个基准点影响检核的准确性。基准点埋点做法如下图：图5-1基准点埋点做法图5.1.2监测点的布设根据线路中线每10米布设一个轴线上沉降监测点，每30米布设一个监测断面。监测点埋设根据地面情况分为：裸露地面做法、硬化地面做法。裸露地面做直接用50×50×400mm木桩直接打入地面再在木桩顶顶入铁钉一根，铁钉露头3mm左右。木桩的长度可根据实际情况调整，如果遇到比较软泥性质地方可以适当加长桩长，以使桩和土体的摩擦力能承受监测铟钢尺的重力和放置尺的冲量，监测过程坚持轻放轻拿。硬化地面先用80取芯钻钻80mm孔，然后用500mm左右的螺纹钢筋打入地面，钢筋头磨成半圆形。由于硬化路面层被破坏，如果不进行防水处理会导致加速路面损害，每一个圆洞里面填充适当的水泥砂浆，以防止地表水渗入路基。线路中心的监测沿左右线路中线5米布设一个监测点，如遇到障碍可以适当调整，里程误差小于0.5米。断面布设一般按照中心线两侧16.5米范围内每隔5.1.3外业监测及数据处理要求基准点按上表中国家二等水准的技术要求进行测量，每次沉降观测时对工作点进行检核，基准网定期检测，每隔3个月检测一次。沉降监测点按《建筑物变形测量规程》中2.0.5表中二级水准测量的精度要求和观测方法进行施测。每条监测线路都必须包含两个或两个以上的基准点，每条监测线路必须闭合。表5-12.0.5等级水准测量的技术要求等级二三四五（㎜）≤±1±3±5±10（㎜）≤±2±6±10±20仪器型号DS05，DS1DS1，DS3DS3DS3水准尺因瓦因瓦、双面双面双面、单面观测方法光学测微法光学测微法中丝读数法中丝读数法中丝读数法观测顺序奇数站：后前前后偶数站：前后后前后前前后后后前前—观测次数与已知点联测往返往返往返往返环线或附合往返往返往往往返较差、环线或附合线路闭合差（㎜）平丘地±4±12±20±30山地—±3±5±10注：n为水准路线单程测站数，每公里多于16站，按山地计算闭合差限差；5.2地表建筑物（构造物）沉降、位移、倾斜、裂缝监测沉降监测归并到地表地面沉降监测一块，利用相邻地段的基准点，而且与相邻地段的地面沉降监测同时监测，数据处理过程可根据地物重要程度、危险性大小单独或一起出具监测报告。建筑物（构造物）沉降监测点的布设位置要参照地物建构形式，在其重要的柱、强、拐角布设，地物原有的沉降缝、伸缩缝两侧都必须布置监测点，以反映其沉降是否均匀，每个建（构）筑物不少于3个测点。每个地面建筑物必须以独立整体建构为数据分析的对象。建筑物测点标志根据不同监测对象采用不同的埋点形式，框架、砖混结构采用钻孔埋入标志测点，钢结构采用焊接式测点，面层装饰较好采用隐蔽式测点形式。沉降监测各类测点埋设时应注意避开如雨水管、窗台线、电器开关等有碍设标与观测的障碍物，并视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离。一般采用直径不小于12毫米的元钢，先利用电钻成孔，然后利用植筋胶水固定，埋人深度不小于80mm，钢筋外端要有90度弯钩弯上端头呈椭圆型，测点埋设完毕后，在其端头的立尺部位涂上防腐剂。见图5-2、图5-3：图5-2一般建筑物监测点的埋设形式示意图图5-3隐蔽式建筑物监测点的埋设形式示意图位移监测利用高精度全站仪角度距离观测。使用0.5秒级全站仪进行观测。控制网及监测点观测均按《工程测量规范》GB50026-2007二等水平位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见下表。表5-2观测主要技术指标及要求序号项目指标或限差1水平角观测测回数62测角中误差1.0秒3测边相对中误差≤1/1000004每边测回数往返各4测回5距离一测回读数较差1毫米6距离单程各测回较差1.5毫米7气象数据测定的最小读数温度0.2摄氏度，气压50利用其计算坐标值进行比较，计算过程中要分析其角度、距离的变化规律，坐标比较过程中要注意其变形方向值是否和预测方向值方向是否一致。由于测距受温度大气压等自然因素影响比较大，其误差可能给观测见过带来比较大的影响，所以在监测点位和基准点布设的过程中要注意理论预测位移的方向不要和观测视线在同一条直线上，最好布置成垂直于其方向。监测点可以布置反射片、强制归心点或直插式转接杆，基准点布置为强制归心固定点，同时设置2-3个检核基准点。倾斜监测利用重垂垂直线法，首先在建筑物上弹射2米长以上的基准垂线，然后利用重锤吊线检核。裂缝监测，在先期的监测调查过程中对隧道施工过程可能对其产生影响的所有建筑物进行摸底排查，并拍照等取证措施，在原有裂缝或者施工过程中新出现的裂缝处设置裂缝监测板。裂缝观测板如下图，用胶水或螺丝固定于裂缝两侧。观测过程中也要注意观测板平行于裂缝方向的位移变化，使观测板能同时反映裂缝法方向宽度的发展和裂缝方向平行位移的发展。因为很多裂缝导致的坍塌都有平行于裂缝方向位移发展这一过程，如果此方向位移发展比较快可以起到预警作用。裂缝宽度量测精度利用高精度直角尺加千分尺，要求精度达到1mm。5.3管线变形监测根据隧道沿线环境的情况及盾构施工对地下管线影响的需要，本着即能全面掌握信息，又要经济安全地完成整个隧道工程的原则，对常规管线的监测利用地表沉降监测网。但为了更直接地了解盾构施工对管线的影响程度，对轴线两侧各12米范围内各种管线的设备点（如阀门井、抽气井、人孔、窨井等）进行直接监测，确保管线的安全，在管线单位的监控下及时了解管线的沉降速率及沉降量，并控制在容许的范围内。施工前与各管线单位联系，摸清地下管线的准确位置，按管线单位具体要求进行监测点的埋设，并做好监测点的保护工作。同时加强沿线巡视，发现问题及时解决。对重要的管线根据需要跟踪监测。并把监测信息及时反馈给各管线单位。本工程穿越的管线有：区间内地下管线（刚性）主要有给水铸铁管（Φ100~Φ2200mm）埋深0.98~3.70m、污（雨）水砼管（Φ300~Φ1800mm、1800×1600mm、1400×1400mm）埋深0.70~5.30m、燃气钢管（105~259）埋深0.79~1.31mm。5.4隧道内管片沉降、收敛监测隧道内管片沉降监测，按《建筑物变形测量规程》中2.0.5表中二级水准测量的精度要求和观测方法进行施测。监测点布置每10环在管顶和管底各设置一个，盾构始发井和接受井部位各设置一个断面。隧道内净空收敛，利用收敛仪+隧道两侧腰部设置收敛钩观测。收敛监测布置间隔同上隧道内管片沉降监测。6、警戒值的确定及监测频率6.1警戒值确定的原则①满足设计计算的要求，不能超出设计值。②满足测试对象的安全要求。③对于相同的测试对象，应针对不同的环境及不同的施工因素而确定。④满足各保护对象主管部门提出的要求。⑤满足现行相应规范、规程要求。⑥保证安全的前提下，减少投资。6.2警戒值的确定警戒值参考设计控制值的70%确定,设计控制值确定如下：监控项目控制值备注拱顶下沉（mm）50地表下沉（mm）30遇地下管线时根据有关部门对地下管线要求进行控制地表隆起（mm）10遇地下管线时根据有关部门对地下管线要求进行控制水平收敛位移（mm）20多层、高程建筑的整体倾斜0.004（Hg≤24）Hg为自室外地面起算的建筑物高度（m），倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。0.003（24<Hg≤60）0.0025（60<Hg≤100）0.002（Hg>100）框架结构相邻柱基沉降差0.002LL为相邻桩基的中心距离（mm）砌体承重结构基础的局部倾斜0.002局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6～10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。6.3监测频率的确定监测工作必须随施工需要实行跟踪服务，为确保施工安全，监测点的布设立足于随时可获得全面信息，监测频率必须根据施工需要跟踪服务，每次测量要注意轻重缓急，在盾构出洞时要加密监测频率直至变形速率趋于稳定，具体如下：监测项目监测频率备注地表沉隆掘进面前后<20m时1~2次/d掘进面前后<50m时1次/2d掘进面前后>50m时1次/周拱顶下沉掘进面前后<20m时1~2次/d掘进面前后<50m时1次/2d掘进面前后>50m时1次/周水平收敛位移掘进面前后<20m时1~2次/d掘进面前后<50m时1次/2d掘进面前后>50m时1次/周基础水平位移、竖向位置监测掘进面前后<20m时1~2次/d掘进面前后<50m时1次/2d掘进面前后>50m时1次/周建筑物裂缝观察掘进面前后<20m时1~2次/d掘进面前后<50m时1次/2d掘进面前后>50m时1次/周7、监测数据处理及信息化施工7.1监测数据处理本工程监测的测点布设多，监测任务重，由监测小组配备计算机进行数据处理。监测数据基本处理程序为：测点布设、初始值的测定→施工时数据采集→数据处理、分析→预测发展趋势、提出处理措施。（1）测点布设、初始值的确定确定测点布设的位置，绘制平面布置图和剖面图。测定初始值，作为测量的基准，在施工前应进行初始观测，初始观测不少于三次。使用地铁施工专用监测记录表记录有关数据。（2）施工时数据采集定期对要进行监测的项目进行测量，收集原始数据，这是工作量最大的一部分，原始数据直接影响到对施工安全稳定评估，要求准确有效。记录要清晰，测量完后要立即进行整理。（3）数据处理、分析和监测资料提交每次量测后，将原始数据及时整理成正式记录，对每一个量测项目进行以下资料整理：①观测点平面布置图；②观测成果表（控制测量和监测成果表）；③观测分析报告;④监测对象曲线变化图。（4）监测成果报告监测成果报告分日报和周报、月总结报告。监测成果报告中应包含技术说明、监测时间、使用仪器、依据规范、监测方案及所达到精度，列出监测值、累计值、变形速率、变形差值、变形曲线，并根据规范及监测情况提出结论性意见。监测月总结报告必须能以直观的形式(如表格、图形等)表达出获取的与施工过程有关的监测信息(如被测指标的当前值与变化速率等)，监测结果一目了然，可读性强。7.2建立监测信息管理体系建立专业监测小组，以项目总工程师为直接领导，由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的工程技术人员组成。负责监测方案的制定、监测点的埋设和监测仪器的调试、监测数据的收集、整理和分析，并采用先进可靠的计算软件，快速、及时准确的反馈信息，指导施工。施工前根据施工工艺、地形地质条件、掘进参数等制定施工监测设计。施工过程中通过外业测量收集必要的数据，绘制各种时态关系图，进行回归分析，对被监测对象的状况和施工安全做出综合判断，及时反馈于施工中，调整施工参数，达到安全、快速、高效施工之目的，使施工过程中的完全状态进入信息化控制中。（1）建立完善的监测组织措施针对本工程监测项目的特点建立专业监测组。由具有丰富施工测量经验，具有较高监测信息分析和数据处理能力的技术人员担任监测组负责人，负责监测工作的策划、组织、实施、对外协调工作以及监测资料的质量审核，其余成员在其的领导下工作,建立监测组内部二级复核制度。业主、设计院业主、设计院项目经理部工程监理部监测组组长外业组内业组图7-1工程监测组织结构图（2）建立良性的信息反馈机制和信息化施工程序监测小组与驻地监理、设计、甲方及相关各方建立良性的互动关系，积极进行资料的交流和信息的反馈，优化设计，调整方案，保证工程顺利进行。信息化施工监测流程图：图图7-2信息化施工监测流程图NO调整经验方法设计监测方案管理基准值计算方法施工监测确定计算方法的可靠性与合理性实测值与管理值基准值比较YES继续施工YESNO地质调查B、信息化反馈机制：工程监理部工程监理部业主，设计院项目经理部测量组外业组内业组图7-3监测信息反馈流程图8、监测质量保证措施8.1管理措施（1）收集和了解周围环境