PPT-轨道交通建设工程监测技术

轨道交通建设工程监测技术一、我国地铁建设监测工作的依据工程主要风险监测主要内容、方法、要求主要监测技术监测新技术监测工作的依据国家、地方、企业管理制度要求建设部建质电[2008]118号文，对实施施工监测与第三方监测进行了明确要求；《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》10.1.8颁发5号令；设计要求——监测项目和控制值等提出明确要求施工自身安全的需要监测是施工体系变化情况的眼睛，是工程施工风险控制的指向标。工程事故处理的公正性数据施工监测工作是否开展和满足要求，是判定是施工单位否按规定作为的依据；第三方监测数据，是重大环境安全事故和社会纠纷判定的客观、公正性依据。四、建设工程监测（施工监测和第三方监测）的作用监测单位基本条件与职责施工监测第三方监测基本条件专业资质：岩土工程、工程测量岩土工程、工程测量、计量认证根本职责对工程和环境进行检查、量测、巡视必要的测试前提下，实施监管，确保监测客观性、公正性、有效实现手段监测专业技术活动监测专业技术为主+监管GB50497《建筑基坑工程监测技术规范》的基本规定3.0.3中，对施工监测和第三方监测做了强调和具体要求。《办法》应当具有相应工程勘察资质，并向工程所在地建设主管部门办理备案手续。监测单位不得转包监测业务，不得与所监测工程的施工单位有隶属关系或者其他利害关系。主要风险主要风险一、主要风险(一)基坑工程(车站、明挖区间、附属结构、U形槽等明挖施工)主要风险点1、开挖的各阶段开挖初期，第一道支撑架设不到位——墙顶是水平受力最大处，随暴露时间而增大。开挖中期，临近开挖面支撑架设不及时——局部变形突出，墙体开裂、折断，引起渗漏造成周边土体失稳。开挖底部，支撑架设不及时——墙脚内踢，引起上部支撑松懈脱落，基坑容易失稳。

2、结构整体看

不对称变形——引发整体失稳不均匀变形——结构断裂围护结构体局部砂眼、接缝不拉手——渗漏、塌方地表堆载过大或不均匀——基坑偏移、局部沉陷、维护墙体破碎。一、主要风险(二)盾构掘进风险点分析（推、环、浆）1、掘进过程盾构掘进引起上部地表塌陷；管线顶起或沉降引起管线变形开裂、跑水；上部建筑物沉降过大、倾斜、滑移；隧道顶底板隆沉量过大，超出设计界限；环片拼接缝跑水、浆漏。2、进出洞门突发性问题：盾构进出洞门时，泥水跑漏造成塌方。3、工后变形较大，掘进速度、注浆控制。(三)道路、管线、建筑等受施工影响道路塌陷影响交通及人员与车辆安全管线爆裂严重影响生产和生活秩序建构筑物变形引起使用功能失效……二、监测主要内容、方法、要求1、监测项目基坑维护工程监测项目(由里向外)——支撑轴力监测——桩墙顶水平位移监测——桩墙顶沉降监测——桩体测斜——墙外土体测斜——水位监测盾构及暗挖隧道监测——结构水平收敛——隧道拱底拱顶下沉周边环境监测——建(构)筑物沉降、倾斜的监测——道路地表沉降监测——管线沉降监测监测方法二、监测主要内容、方法、要求2、监测项目精度要求序号监测项目监测位置和对象仪器最小精度1支护结构桩（墙）顶水平位移支护结构桩（墙）顶经纬仪1.0mm2土体侧向变形靠近结构的周边土体测斜管、测斜仪1.0mm3支护结构变形支护结构内测斜管、测斜仪1.0mm4支撑轴力支撑中部或端部轴力计或钢筋计、读数仪≤1/100（F·S）5锚杆拉力锚头应变计、应变读数仪≤1/100（F·S）6支撑立柱沉降监测支撑立柱顶上水准仪1.0mm7地下水位监测靠近支护结构的周边土体水位管、水位仪5mm8爆破振速监测需保护的建（构）筑物传感器、放大器、记录器1.0mm/s9建（构）筑物沉降、倾斜监测需保护的建（构）筑物经纬仪、水准仪1.0mm10建筑物裂缝宽度监测施工影响范围内的建（构）筑物裂缝游标卡尺、读数显微镜0.05mm二、监测主要内容、方法、要求3、监测的周期与频率监测项目监测频率

监测周期

开挖阶段

特殊情况

一般情况

支护结构桩（墙）顶水平位移3天1次

1天1次

不低于7天1次

贯穿整个土建施工过程

土体侧向变形支护结构变形支撑轴力锚杆拉力支撑立柱沉降监测地下水位监测建（构）筑沉降、倾斜监测建筑物裂缝宽度监测爆破振速监测不少于总爆破次数的5%

施工爆破期间

四、工程监工作的基本要求和主要风险4、监测基本要求1、监测工作要满足规范标准、设计要求。2、一二级基坑按照一级监测要求进行(监测项目的选定)。3、监测频率：施工过程中施工监测最低为每天一次。4、报警值要经设计确认。5、监测精度要根据报警值大小来设置。6、各项监测均要设置基准点，并满足规范要求。7、初值要在施工影响前测定，至少三次独立观测合格结果取均值。8、监测数据必须真实、准确，保留有效的原始记录。9、监测项目预警值时，跟踪监测；报警时，执行相关程序：报警——分析处理——消警；遇险情时，即时监测。10、监测仪器保持正常，按规定进行检定，并经常比对测试结果。二、监测主要内容、方法、要求三、监测基准点监测结果必须具备：可持续进行比较；可复原；一定时期相对稳定——必须建立准确、稳定、可持续比照的变形参考基准高程(隆、沉)基准平面位置基准竖平面基准基准线关系基准各类监测的基准点基准点（一）沉降监测控制网

沉降变形监测控制网（点）：用于建筑物沉降、地表沉降、管线沉降、立柱沉降、桩顶沉降、隧道拱顶下沉以轨道交通工程施工高程系统为基准建立。控制网布设成附和水准网，起闭于地铁二等精密水准点上。控制点由基准点和工作基点组成。每个相对独立的测区基准点不应少于3个，以保证必要的检核条件。三、监测基准点三、监测基准点（二）水平(平面)位移监测基准水平位移监测基准网，用于桩(墙)顶水平位移、管线水平位移、建筑物水平位移一般每个基坑或观测对象不少于4个测点。三、监测基准点（三）倾斜监测基准高耸建筑(水塔、烟囱、桥墩)倾斜、预判存在不均匀沉降建筑倾斜监测基准：高程基准点、平面位移基准点高程基准点一般不少于3个；平面位移基准点一般不少于4个三、监测基准点（四）土体测斜、桩体深层测斜的监测基准软土地区一般采用孔口归零，孔底入岩的最好采用孔底归零：孔口坐标修正；孔口标高修正高程基准；平面基准主要监测技术桩墙顶沉降、水平位移桩体测斜支撑轴力结构收敛建（构）筑物沉降、倾斜监测地下管线变形地表沉降水位监测主要技术四、主要监测技术——桩墙顶沉降、水平监测1、桩（墙）顶沉降监测测点布置桩墙顶垂直沉降的测点布置围护桩墙的冠梁上，测点间距8～15m通常与围护墙（桩）顶水平位移共用观测方法沉降监测一般采用几何水准测量方法2、桩（墙）顶水平监测测点布置基本与沉降点同位置或同点观测方法一般采用全站仪测量方法桩顶四、主要监测技术——桩体测斜3、桩(墙)体深层水平位移监测（1）测点布设点数：监测点间距20m～50m，每边监测点数目不应少于1个。位置：测点宜布设在基坑周边的中间部位、阳角处及有代表性的部位。深度：围护墙（桩）体中的不应小于围护墙（桩）的深度，土体中的不宜小于基坑开挖深度的1.5倍，且应大于围护结构的深度。桩体测斜四、主要监测技术——桩体测斜埋设时要注意：测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处可以涂上柔性密封材料（中性玻璃胶），再贴上封箱胶密封。测斜管的绑扎定位必须牢固可靠,以免浇筑混凝土时,使其发生上浮或侧向移动,影响测试数据的准确性。当测斜管较长时,还要注意避免测斜管自身的轴向旋转,以保证测出的数据真正反映围护结构的变形情况。墙（桩）体测斜管易受冠梁施工破坏，可在预埋时对上部3米长度用套管进行保护，可显著提高成活率。测斜管埋设现场实景图

测斜管现场实景图四、主要监测技术——桩体测斜

国产测斜仪

进口测斜仪徕卡、基康、新科影响测斜精度的主要因素埋设因素——周围土体密实、接头顺畅、导槽方向仪器因素——电源电压（指示、充电10小时）、测头处密封性、导轮磨损深度误差因素——底部深度变化(水、土堆积)环境影响误差因素——温度、震动影响

（2）监测方法——测斜仪四、主要监测技术——支撑轴力监测4、支撑轴力监测监测点布置监测点宜设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起关键作用的杆件上各道支撑的监测点位置宜在竖向保持一致钢支撑的监测截面根据测试仪器宜布置在支撑长度的1/3部位或支撑的端头。钢筋混凝土支撑的监测截面宜布置在支撑长度的1/3部位轴力计埋设实景图轴力计测点布置断面图轴力四、主要监测技术——支撑轴力监测

测试仪器

在支撑绑扎钢筋埋设时，为了能够真实反映出支撑杆件的受力状况，每一个截面应均匀分布钢筋计。钢筋计和支撑的主筋要尽量轴心相对连接，钢筋计和支撑的主筋焊接时要尽量保证钢筋计部位的温度不要大于90°。

四、主要监测技术——钢筋应力监测

钢支撑应力

钢筋应力四、主要监测技术——结构收敛暗挖与盾构隧道结构收敛监测结构收敛四、主要监测技术——结构收敛暗挖与盾构隧道沉降与拱顶沉降监测隧道拱顶沉降四、主要监测技术——建筑物沉降、倾斜监测建（构）筑物变形是重要的周边环境影响监测内容1、建（构）筑物沉降监测采用精密水准仪配合铟钢尺，倾斜监测采用精度较高的全站仪或经纬仪进行。2、基准点一般按每个车站3个布设，区间增设2～3个基准点。3、沉降观测点的布设一般每栋应不少3个点。具体布置位置应符合下列规定： 建筑物四角或大转角等特征位置上； 沉降缝、伸缩缝、抗震缝的两侧； 新旧建筑物或高低建筑物交接处； 建筑物的不同结构、不同基础形式的分界处等。建筑物四、主要监测技术——地下管线变形地下管线沉降监测直接监测点测点宜布置在管线的接头处，或者对位移变化敏感的部位检查井的管线露头上开挖直接布到管线上：抱箍式埋点；管线支墩上做监测点支架间接监测点无检查井也无开挖条件的管线可在对应的地表埋设间接观测点管线四、主要监测技术——地表沉降道路及地表沉降监测人工开挖或成孔破路面等硬化层。牢固、保护、平整。道路、地表测点埋设地表四、主要监测技术——水位监测在暗挖或深基坑施工过程中，往往需要降水，为了掌握水位变化，避免降水对临近建筑物或者管线产生不均匀沉降或者开裂等影响，需要进行地下水位监测。测点布设要点在PVC管上打孔做成花管，开孔直径5mm左右，间距50cm。花管长度根据测试土层厚度确定，花管外面包裹无纺土工布，起过滤作用。用钻机钻孔到要求深度后，管底加盖，套管与孔壁间用干净细砂填实，保证水路通畅，测管高出地面约200mm，管顶加盖。水位五、现场巡视巡视1）周边环境巡视。包括建（构）筑物；道路、地面；河流、湖泊；地下管线。2）围（支）护结构体系巡视

明挖法：①开挖面地质情况（土层性质及稳定性；降水效果）；②围护及支护结构体系（支护体系施作及时性情况；渗漏水情况；支护体系开裂变化情况）③基坑周边（坑边超载；地表积水）。

3）

盾构施工巡视

①盾构铰接密封情况；②管片破损情况；③管片错台情况及其趋势；④渗漏水情况。六、监测信息反馈信息反馈以地铁施工监测数据为核心，通过网络，流畅、快捷地反馈监测成果信息，利用网络数据库和GIS，有序管理监测、地质、施工和设计资料，全面反映监测成果，实时为各级管理部门提供管理和决策的参考依据。监测成果及时准确反馈给施工、设计及相关单位，修改、完善设计及施工方案、制定相应应急措施的关键。监测新技术七、监测新技术应用测试设备+自动数据采集器+数据计算处理+自动预报系统1沉降变形自动监测——静力水准自动监测的应用，静力水准测量具有高精度、遥测、自动化、可移动和可持续测量等特点，对一些特殊要求的地方应用。保护性建构筑物沉降监测；重要管线沉降监测；风险较高基坑的桩墙体沉降监；穿越运营铁