地铁培训资料-盾构隧道监控量测技术

隧道监控量测技术2015.07.20第一部分监控量测的目的及意义第二部分监控量测相关规范及要求第三部分监控量测具体措施及频率（1）地面监测（2）地表建/构筑物与地下管线沉降观测（3）隧道隆陷及隧道收敛（4）特殊管线监测点的设置第四部分盾构通过既有线的自动监测技术第五部分目前国内导向系统的分类第六部分简析盾构施工测量系统误差因素第七部分如何避免盾构施工测量系统误差的措施第八部分盾构隧道施工监控测量技术的前景隧道施工监控量测技术第一部分监控量测的目的及意义

监控量测的目的：是预测在施工过程中对地层的不同扰动程度，地层中的应力扰动区延伸及扩散，有可能引起地表、附近重要或高大建筑物产生沉降、隆起或倾斜，根据地表监测成果及时反馈信息指导和控制施工。同时为隧道在掘进过程中正确调整技术参数提供信息，优化设计及施工参数，使隧道施工时达到优质、安全、经济合理、施工快捷的目的。监控量测的意义是：使工程施工在可靠状态，满足设计及施工要求，使工施工过程中的地表允许隆陷值（＋10/-30mm），建筑物的不均匀沉降应小于有关规范的规定值。

第二部分相关规范及要求施工过程中所有使用的仪器均应该满足设计及施工要求进行配置。按照《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）对变形监测的要求，采用变形测量二等水准测量，高程中误差≤±1.0mm，相邻点高差中误差≤±0.5mm，环线闭合差≤0.6N1/2mm（注：变形点的高程中误差和点位中误差是对最近变形控制点而言，N为测站数）。监测仪器要求：必须使用精密水准仪和铟钢尺，仪器精度不得大于0.1mm。在测量过程中，视距≤60m，前后视距差≤1.0m，前后视距累计差≤3.0m，当视线长度为20m以上时，视线高度≥0.5m，当视线长度为20m以下时，视线高度≥0.3m。

a.基点埋设首先要进行基点的埋设，基点应埋设在隧道地表沉降影响范围以外的稳定区域内，埋设在视野开阔的地方以利于观测，同时应埋设多个基点（不得少于3个），以便基点互相校核。基点的埋设要牢固可靠，不易损坏，基点应和附近水准点联测取得原始高程。b.测点埋设根据施工段的围岩条件和周围建筑物情况来布置测点。一般地段，沿施工影响范围的中线方向每隔5米布设一个测点，每隔一定距离布设一个监测横断面。横断面方向测点间隔，一般为5～8米。地面沉降测量应在施工影响开挖面附近，每天进行及每周进行后期的沉降观测，直到沉降稳定。当观测值变化较大时或应监理工程师要求应增加观测频率。具体如下表所示。(1).地表监测第三部分监测具体措施及频率监测项目及频率表a.建筑物监测

对在施工影响范围内的建/构筑物布置测点，测点一般布置在建筑物的四角或其它结构物周围基础上，对于大型建/构筑物的监测点加密布置。根据建筑物情况及重要程度，在每栋建筑物上面至少每一个角设置一个观测点，以测量其位移、倾斜等。对于重要建筑物应采用自动记录仪和警报装置进行监测控制。b.地下管线监测在施工影响范围内的地下管线沿长度方向每5m布施一个监测点。其余各项参照“地面建筑物监测”条款执行。监测方法与地面监测相同。c.施测方法及控制建筑物变形测量应在施工开挖面附近每天进行及每周进行后期观测直到沉降稳定，当观测值变化较大时或应监理工程师要求应增加观测频率。(2).地表建/构筑物与地下管线沉降观测隧道掘进过程中，由于推力、注浆、隧道线形等影响，隧道管片产生不同程度的位移，因此必须对隧道管片隆陷、隧道收敛等情况进行严格的监测和控制。1)隧道隆陷量测方法与地表沉降量测方法相同。在始发掘进、正常掘进过程中定期进行数据回归分析：未脱出盾尾→脱出盾尾→后备套内→脱出后备套范围的一整套监测变形数据分析。2)隧道收敛量测采用收敛计进行隧道收敛监测。及时做出时间—收敛值及开挖面距离—位移散点图，对各量测断面内的测线进行回归分析，并用收敛量测结果判断隧道的稳定性。如果收敛值过大，应对周围岩体或土体进行加固处理；改变开挖方法或修改掘进参数。(3).隧道隆陷及隧道收敛施工影响范围内的所有管线监测严格按“地面建筑物监测”有关条款执行。

当地下管线密集地段时，监测测点布置根据地下管线与隧道的相对位置关系确定。一般情况下按照地下管线长度方向每5米布施一个监测点，监测点将布置在管线垂直正上方。针对较为特殊的管线根据设计及业主的要求进行，条件允许的情况下可将管线挖出实施直接观测，同时对较为危险的管线实施提前加固处理观测其变形规律。(4).特殊管线监测点的设置a.监测迅仪器伯设备楼及监逢测精借度的届要求以徕驼卡全固站仪TC历A2灶00腥3（精桐度：0.动5”月,1头mm芽+1勿pp省m）为好采集首设备觉，配员合相疲应的振通讯唱及后柴处理英软件疼，以纠实现邮自动贿化监树测。b.监测敏周期普及频头率对地卡铁运浴营线呀路的炊自动隐化监耐测一油般情蛙况下1次/6小时束，当旧施工桨影响后较大纸或出屯现变牵形征往兆时清进行没连续喊监测仍（1次/1小时冲）。c.监测灾项目肉警戒社值根据台营运贵线路赤的变谈形监荣测情靠况其唤项目偏主要勤有水秋平位聚移和芹沉降吗监测召，沉之降的警戒第值一旧般为6~俯15巴mm（根须据运恨营单咳位要瓦求以芦及设驳计计吹算定步）。第四析部分董通过秧既有疯线的慰自动聋监测灵技术d.监测究断面蓄布置千及监坡测断寺面内膨监测乖点布李置变形缎监测肚点按遍监测镜要求野进行鸣断面呆布设絮，每棵个断享面在穗轨道后附近谷的道车床上作布设玩两个诞沉降顺监测障点，前中腰仿位置励布设拖两个帆水平蛇位移精监测培点，兴隧道遍拱顶导布设谢一个侮拱顶么沉降搂监测肚点，略即每姜个监兵测断仔面布商设5个监隐测点善。各糟观测拆点用巧连接咱件配昆小规悄格反课射棱感镜，揉用膨技胀螺掀丝及猛云石障胶锚族固于扁监测沙位置品的侧配壁及般道床粥的混溪凝土钟中，洋棱镜驶反射岂面指勤向工识作基浮点，拼各观乘测点司位的宁布设暂见点踪蝶位布旨设图叫。布设探监测垦点应责严格灭注意蛾避免屯设备调侵入层限界眨，可庄以将蔬监测膛点布届设在盆图中寒位置颗。e.监测糠方法自动宾监测卧目前彼采用归徕卡Ge列om眨os软件沫进行独自动贱变形爸监测教较多赖，该倾系统费由瑞跨士Le梦ic宜a公司仿开发妈用于辣自动碌型TC正A系列鄙的全抽站仪奔的自宜动监束测，殖具有膝自动杏控制挺及变火形数顿据分壳析功铁能，肢是目嚷前该蜘方面村最先等进的吩系统藏。该系四统将轧自动绣完成闲测量搞周期暑、实衔时评窃价测梁量成腾果、径实时吨显示透变形确趋势拦等智凝能化杂的功泻能合饼为一井体，乔是进甘行自崭动变衣形监挖测的培理想著系统液。自动杰监测耍系统范的基终本组弃成图桥（单友线）1)在无棵人值访守的袖情况肢下，友可以弓实现歌全天24小时驾自动黎监测令。列眠车运据行时假，系冤统也扎可以崇自动览进行膊监测,克服赏了传她统测数量方山法的崇不足,节约帜了大为量的素人力,为地悼铁提扶供了乐实时弄的安蔽全运斩营保碑障。2)建立寇高精苗度的兽基准鼻点，朗采用露实时借差分舌式测踪蝶量方呢案，城可以访最大麦限度咬地消没除或花减弱饶多种唱误差朗因素甚，从剃而大菊幅度记地提笛高测谊量结用果的批精度幕。变军形监羡测点部位三光维精兽度优勾于1毫米搞。3)简化抢了气乒象等总附加捐设备宗，为绝系统泡在计梦算机乞控制往下实馆现全六自动柿、高巷可靠俯的变吵形监古测，吵创造爷了有拼利条披件。4)实时润进行稿数据美处理卸、数灵据分扁析、妨报表括输出蹦及提锈供图嫁形等锐。5)远程躁监控幕，自园动报低警。6)在短益时间奏内同商时求好得被搏测点暖位的耻三维悬坐标,可根膛据设唇计方活案的勒要求矩作全享方位产的预所报。将TC垄A自动猴化全梳站仪呢安置珍在隧修道侧糊壁的盒强制栗对中月托盘仅架上宵，现机场通杨过变篇压稳秋压设手备对虑其进唐行不叶间断哪供电路，保兔证对畏其本晶身的呼长效酬供电望电池耍充电这，全依站仪乞数据析通过CD殊MA（或轨其他俊网络蓬商）袍模块格传输严到数租据中布心（宵办公海室）逃，同荣时将浅监测撒指令绣传输测到采葡集设们备（著全站圾仪）弹，实获现远熄程自造动的闻变形液监测鲜。自动据监测投系统湾的优风点TB及M激光胡导向役系统运具有眼施工初数据驶采集垃功能伪、姿态久管理撑功能绢、施秧工数脊据管舰理功矩能以誉及施黑工数的据实它时远温传功激能,可实拳现信屋息化顷施工父。其偿中,激光课导向佣技术掌的应抖用,可以掘准确苏地控辰制TB矿M沿着谎设计亚的隧刺洞轴机线方疑向掘适进。激光算导向罢系统必能自列动精邪确测再定IB君M的三候维空雾间位隐置和则掘进圆方向,它还孙给出TB仰M偏离哀设计邻中线佳的所像有必携要的颂导向救信息,计算启机屏县幕可响显示放。饿总体微可分妻为四朗种：PP介S导向痛系统著、TA尾CS隧道丛导航膨系统、SL粗S-侨T隧道戚导向诊系统欣、ZE滩D隧道杨导向富系统竹。无论董是NF层M、Ro令bb梦in凶s公司示采用惕的pp荒s系统甲，海修瑞克垫采用触的VM签T条SL摆S-同T请AP博D系统永，罗但威特TA遍CS隧道秋导航总系统衣，ZE幼D隧道舰导向使系统得的精送度等颠级一孔般为2″，地却铁区恰间长杰度一节般在10庆00膀M左右篇时，邮厂家册推荐矿的精杰度等乡丰级完档全能种够满需足掘寸进需震要；厦但大因型TB呀M项目功的掘辽进距坑离一何般在六数公厦里至循十几密公里牙，因淡此对葡导向酒系统寨的精宏度等谎级要晋求也膜相对释较高煌，可圾根据腰项目痕的要慨求及疤规范甚要求雄进行汇配置蛇即可膨，但车必须铃建立外健全膀多级旁复核酬制度阅。第五科部分抗目前渗国内富施工搬导向誉控制叮系统籍的简派介根据置实践茧经验,我们迟将影遥响系章统导道向的溜因素静分为皆人为膀因素迎、系配统本对身的饿因素念和其唯他因纳素。a、人深为因粪素测量棉人员椅或者斧操作庄人员讨没有锐完全尚有效吉地掌弓握激如光导湿向系鱼统的麻导向袍原理吼、操侍作规辜程等绸引起芦导向壁偏移;操作液人员砖粗心扁大意,没有容密切供观察扔操作叨台上逝的系的统计巩算机形屏幕,致使吃隧道头掘进纽奉的实私际中屋线位候置偏右移了惕设计拾中线或位置;技术洋人员标未经缺常检该测系苏统各叉部件酱的安略装是溉否牢纳固,位置狗是否呀正确叠致使察导向喉错误;由于名其他获原因找没有柏及时漫按照慨激光滔导向获系统咽的要洁求向紧前移呜动后筒视棱奴镜或榴者没赚有将绵后视妹棱镜梨的安饶装位跌置选伴好等胜原因补造成慢导向谅失败变。b、系绒统本训身的腾因素没有愿任何柔一款站无误商差的台仪器,由于戚仪器芳本身肤精度(系统模各个季元器联件的质测量著误差丽、设雨备安景装误浊差等)的限消制会叔导致屠导向窗本身课产生流误差;由于茂电磁进干扰终或折氧光影作响使道得激锐光导川向系批统和留控制僻测量遮测角同产生并误差;由于剂机器锦行进诵过程能中产罩生震嫌动对俗计算樱机系政统产窜生影语响;由于熄传输风电缆南的各颠端接或口设挨计和创制造沉标准早不完摆全统因一造投成数冈据传铸输系闲统不泰稳定;由于粉电力趟供应送系统院不完阶善或配设计婶不合并理造速成系腥统不石稳定弦等。c、其扣他因萄素原始席数据脏的精粪确测亡量、焦隧道海内粉拔尘密贱度的润大小比、洞街内湿辉度、洗温度矿的高峡低、洪流动张人员溜有意唉或无针意对刚硬件轻进行谅的破责坏等汪都是厉影响受隧洞盲正确给掘进撒的因壳素。第六密部分晕简析班施工选测量烫系统恐误差斗因素针对销施工臭测量音技术砖相关违影响祸因素指，可膀采取列以下如的措水施来厨提高烈施工辟导向续系统誉的测草量精主度。（1）建凭立完谁善的而施工爆测量仗制度,测量退人员但与操作璃人员翅要掌怕握激欣光导析向系你统的亲组成滨、原忧理和舍性能,严格洒操作意规程改。（2）测咏量人母员与吩操作炊人员申要定嫂期对利仪器伤各部礼件进棚行检擦查,如果盏发现值突然刷异常,要尽面快找简出发请生异话常的辰原因,排除沸故障,确保绝掘进皂方向冰准确蹲无误衔。（3）要斑定期细对测泄量仪将器的钳设站家点、它定向挠点坐弟标、躁后视酬棱镜卡坐标辉进行成人工田检测五。（4）在股隧道追掘进骂过程抛的间津隙,及时堡进行控制猪测量,以检卖核、辟修正灶激光谷导向只系统翅的有岸关参赤数。（5）最叫好为币系统蜻计算程机配导备一供个独阿立的槐电力忙系统,当动阀力电铅源系尺统因雹故障彩突然蚂停电浅时,该独哈立电世力系潮统能外自动航提供室电力,确保地工业役用计秃算机严正常挨运行,防止写造成闻数据替丢失迁并将珠测得虑的数委据处泽理完诸毕,加以墨妥善芝保存役。第七号部分想如何饭避免葵施工纱测量甜误差铸的措轻施随着植隧道厕施工驰技术粗逐渐庸走向懒成熟给化，四隧道艘施工蛋监控滤量测轨技术日也在贸不断且的提迁高，宽高精挂密的线测量起仪器凑及设答备不遭断诞保生，忠隧道截施工级自动拖导向卫系统老在机北械化保隧道崇施工瞎中起叛着指供导掘晃进方悉向的乎重要精作用她。不采同制亭造厂蜡商生闪产的峰