盾构(上、下行线)监测总结报告.docx

上海市轨 通七号线16标
(南 太路站）
盾构（上、下行线）监测
总
结
报
告

(南陈路站～沪太路站）
盾构（上、下 监测

建 设 方：上海轨道交通
施 工 方：上海市
监 测 方：上海京海 司

上海京海 司
二零零八年七月

一、工程概况
南陈路站～ SDK2+964.5～SDK4+094.0，长度为1130m。在SDK3+423.2处设泵站及旁通道。本区间埋深为7.2～15m左右。该区间施工中在里程SDK3+177~SDK3+218穿越泾西河，随后穿越陈太路，经过联东石材陶瓷交易市场多栋2层建筑物和沪太路旁边的多栋民房，最后沿沪太路向南进入沪太路站北端头井。
该区间施工中在里程SDK3+177～SDK3+218穿越泾西河防汛墙，随后穿越陈太路，经过联东石材陶瓷交易市场多栋2层建筑物和沪太路旁边的多栋民房。最后沿沪太路向南进入场中路北端头井。
沿线穿越的（轴线上方）主要建筑物有：
百瑞纺织(上海)有限公司一栋1层和1栋2层的房子；上海变压器厂葑塘分厂1层建筑物；上海宏利彩印有限公司2层和3层的房子各一栋；联东石材陶瓷交易市场4栋2层建筑物；沪太路3198弄西侧的多栋2层民房。

地下主要管线：
该区间施工主要在两个区域穿越地下管线：
a) 盾构在里程SDK3+250～SDK3+445穿越陈太路，此段道路下主要有上水Æ1000、路灯电缆2孔、雨水Æ600、电话24孔、路灯电缆2孔、上水Æ500。
b) 盾构在里程SDK3+800～沪太路车站北端头井在沪太路下穿越。此段道路下主要有电话18孔、电话2孔、煤气，上水Æ500、雨水Æ700。
本区间于2007年9月26日上行线开始出洞，2008年3月7日上行线盾构机进洞；2007年10月9日下行线出洞，2008年4月18日下行线进洞。我公司现场监测组于2007年9月初即进场开展监测工作，于洞门凿除前即布设沉降监测点，并测取初始值，在施工中进行跟踪监测，随时了解沉降情况，反馈监测信息，做好信息化施工，确保施工环境的安全。本区间施工期间我公司共提交监测日报表上行线331次，下行线353次
二、监测内容：
1．监测项目
盾构推进引起的地层沉降和隆起，其变化的最大量位于为盾构机附近轴线点及附近5米的范围内，这将对埋设在土层中的管线产生影响。其影响的范围与盾构的施工深度相关，当深度越深时，其影响的范围越大，影响的水平范围一般为盾构的垂直深度的2至3倍左右，应根据盾构的施工深度确定监测的范围。监测的范围以盾构轴线两侧的2-3倍盾构深度确定为监测范围，对这一监测范围内的管线和其他重要设施均进行监测。依据监测方案，设立的主要监测内容如下：
Ø 地表沉降；
Ø 地下管线沉降；
Ø 建(构)筑物沉降。
2．重点监测内容
本区间的重要监测对象包括以下：
Ø 盾构机出洞、进洞期间周边环境监测
Ø 盾构穿越民房区期间建筑物监测
Ø 盾构穿越沪太公路期间管线沉降监测
三、监测内容的实施
根据监测方案和现场实际情况确定的影响范围，我们对涉及到的地下管线、地表建（构）筑物均进行布点监测。
1． 地表沉降：
布点原则：布设测点前用全站仪在现场按设计里程及坐标对隧道轴线位置放样。在地表布置隧道轴线上的地面沉降监测点和垂直于隧道轴线的断面沉降监测点。隧道轴线上的沉降监测点主要用于观测盾构施工对地面的影响程度，垂直于隧道轴线的沉降监测点主要用于观测盾构施工对轴线两侧地面的影响范围。
拟布设监测点：
进出洞段： 30m范围内沿隧道中心线每5m布置一个深层沉降监测点；同时增加监测横断面，横断面距离洞口分别为5m，10米，30米，每断面布7点，距离轴线分别为1m、4m、7m。
常规段：一般情况下，沿隧道轴线每5m布设1个监测点，有条件布设断面点的地面每30m布设1条监测横断面。每断面布7点，距离轴线分别为1m、4m、7m。
对于出、进洞处布设的深层沉降监测点，应在现场场地条件许可的情况下布设，宜采取一定的防护措施，防止由于盾构推进施工之外的因素造成测点变形或外界因素破坏测点。一般根据现场实际情况采取加设套管或设立浅埋防护等措施保护测点。
沪太路~南陈路区间布设地面轴线沉降点共359点，其中上行线181点，地面断面点的布设根据现场的具体情况确定。

2． 地下管线沉降：
布点原则：施工前与各管线单位联系，摸清地下管线的位置，按管线单位的要求进行监测点的布置。施工测量时加强巡视，把监测信息及时反馈给各管线单位。
地下管线的沉降监测点要求尽量利用管线设备布设直接测点，并优先考虑上水、煤气等刚性管线的监测要求。测点间距一般10m，盾构中心线上方管线可同时结合地表沉降点进行布设。
拟布设监测点：根据本标段内盾构沿线环境的特殊情况，本着既能掌握信息，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10m范围内各种管线的设备点（如阀门、抽气孔、窨井等）进行直接监测。
区间沿线的地下管线埋深一般在地表以下1～3米范围内，在盾构穿越地下管线时对地下管线的监测适当调整监测频率，满足工程需要，确保管线的安全使用。
测点编号原则：煤气用M，上水用S，电力用D，电话用T，雨污水用Y。
信号电缆、电力电缆、电话等管线：由于该类管线埋深较浅，且一般位于道路边沿，并有套管或盖板保护，监测时尽量利用现有管线设备进行直接监测，利用地面沉降监测点进行常规监测控制，并另布设间接沉降监测点。
上水、煤气等刚性管线：该类管线埋深一般在2m左右，监测时尽量利用现有管线设备（如阀门井、抽气井、窨井等）进行直接监测，利用地面沉降监测点进行常规监测控制，对现场有条件布设深层监测点的部位，宜布设深层监测点。
雨水、污水管道：此类管线一般位于道路中央，且埋深比较深，由于道路上车流量大，现场基本没有条件进行开挖或钻孔布设深层监测点。主要利用地面沉降监测点进行监测控制，并沿管线走向布设断面监测点，利用井框架进行直接监测
沪太路~南陈路区间布设上水管线沉降点50点，编号S1~S50。煤气管线沉降测点19点，编号M1~M19。通信管线点26点，编号T1~T26。雨水管线测点10点，编号Y1~Y10。电力管线11点，编号DL1~DL11。
3．建（构）筑物沉降
布点原则：为了及时反应盾构推进区上方建筑物的变形情况，重点对隧道轴线两侧20m范围内建筑物进行布点监测。测点布置在建筑物外墙边角、承重墙等变形敏感部位布设监测点，一般间距为5～15m，每边上至少有两个监测点。对高度超过20m的建（构）筑物应设置倾斜监测点。建（构）筑物发现有裂缝后应立即设置裂缝监测点。轴线两侧20m范围内建（构）筑物。。
拟布设监测点：该区间隧道大部分在密集的民房下面，盾构推进对沿途的建筑物会有一定的影响，需在建筑物的外墙角、门窗边角、立柱等突出部位布设沉降观测点，观测建筑物在盾构穿越前后所发生的变化。
由于该区间内建筑物年代久远，测点布设应根据建筑物的基础形式、年代远近酌情而定。在施工前需同施工单位一同在隧道沿线巡视、观察，若发现先天裂缝，应采取贴石膏饼的方法观测裂缝的后期变化，必要时拍照存档。

四、监测频率
为确保监测工作的可靠性、稳定性及连续性，现场监测频率保持每天2次。在监测数据变化速率增大的情况时，应对异常监测点提高监测频率。在施工发生险情时，组织进行现场跟踪监测。

五、监测成果
1. 地表沉降：
采用盾构进行隧道施工时，不可避免的会产生盾构正面的地层损失，以及推进中和推进后的径向地层损失。盾构正面在无支撑的情况下，土体应力释放产生了塑性流动，造成地层损失；其次，隧道衬砌结构的直径小于盾构直径，导致向隧道环形空隙产生径向土体移动；土体损失范围向上、向外扩散，最后在地表出现一个倒置钟状凹陷，地表沉降槽随隧道推进而向前延伸。盾构推进的同时，在盾构尾部采取了同步注浆，以充填隧道衬砌与土体的间隙，使地层沉降得到了一定的控制。
图1-1～图1-4为上、下行线盾构推进时，部分轴线监测点的即时沉降曲线图。从曲线图可以看出，盾构机推进时前方土体的变形很小，机头前10～15米范多会出现少量隆起；随着盾构机向前推进， 脱出盾尾的测点开始下沉，日沉降速率逐渐减小，呈收敛趋势。

2. 沉降断面
图2－1~图2-2为隧道上、下行线部分地表沉降断面点曲线图。综合分析地表沉降曲线可以看出，盾构推进对中心轴线所对应位置的土体搅动最大,即中心轴线所对应的位置的地表沉降量最大。中心轴线两侧向外延伸影响逐渐变小，断面测点布置基本反映了施工影响沉降区域。

3. 管线沉降
图3－1～图3-5为盾构推进后各种管线的即时沉降曲线图。

4. 建筑物沉降
在上、下行线推进期间，沉降量大多数在-20mm以内。详见所附建筑物沉降曲线图。

上、下行线地面点，管线，建筑物最终沉降曲线图图5-1～5-4为上行线轴线各点累计变化曲线图，其中最大沉降点为R179，累计沉降量－73.13 mm,最大隆起点为R10，累计隆起量43.76mm.
图5-5～图5-7为上行线推进期间建筑物测点累计变量曲线图,其中最大沉降点为J124，沉降量为－30.41mm ,最大隆起测点为J19，隆起量为11.17mm. 图5-8为上行线推进期间上水管线累计沉降曲线图,其中最大沉降点为S22，沉降量为 -28.43mm,最大隆起点为S36，隆起量为4.96mm 。 图5-9为上行线推进期间煤气管线累计沉降曲线图，其中最大沉降点 为M1，沉降量为－8.13m。 图5-10为上行线推进期间通信管线沉降曲线图，其中最大沉降测点为T10，沉降量为－29.45mm,最大隆起点为T22，隆起量为5.96mm 图5-21为上行线推进期间电力管线累计沉降曲线图，其中最大沉降点 为DL9沉降量为－8.79m 。
图5-12为上行线推进期间雨水管线累计沉降曲线图，其中最大沉降点 为Y8沉降量为－10.44m. 图5-13～5-16为下行线轴线各点累计变化曲线图，其中最大沉降点为L87沉降量为－43.57 mm,最大隆起点为L1隆起量为2.07mm. 图5-17~图5-19为下行线推进期间建筑物测点累计变量曲线图,其中最大沉降测点为J53沉降量为-39.38mm ,最大隆起测点为J90为2.06mm. 图5-21为下行线推进期间电力管线累计沉降曲线图，其中最大沉降点 为DL5沉降量为－10.85m 。
图5-21为下行线推进期间雨水管线累计沉降曲线图，其中最大沉降点 为Y4沉降量为－15.85m 。
图5-22为下行线推进期间通信管线沉降曲线图，其中最大沉降测点为T16沉降量为－17.02mm,最大隆起点为T11上抬量为0.36mm 。图5-13下行线推进期间上水管线累计沉降曲线图,其中最大沉降点为S3沉降量为 -21.47mm,最大上抬点为S16上抬量为1.07mm 图5-24为下行线推进期间煤气管线累计沉降曲线图，其中最大沉降点 为M2沉降量为－21.39m。
六、结论与建议
（一）.结论
通过对南陈路站～沪太路站盾构上、下行及对周围环境的监测，基本掌握了盾构施工对周围环境的影响及盾构本身的形变情况，达到了预期的监测目的，较好的完成了盾构和周围环境的监测任务。主要结论如下:
1．本次监测项目经检查，监测资料正确、可靠。在监测期间所使用的监测仪器均在有效期内，监测工作按设计方案进行。
2．根据监测资料分析，该工程在不同的施工工况中，周围地下管线及基坑本身都产生了相应的形变。盾构掘进时，在盾构机头前5~10环在土压力作用下略有抬升，在盾构机后10~20环由于土体扰动及水土的流失而产生下降，周围地下管线则出现不同程度的沉降。
3．通过本次监测，及时掌握了在盾构施工及对周围环境的变形，信息反馈到各方后，及时采取了一些措施，确保了隧道及周围环境的安全。达到了信息化施工的目的。
（二）.建议
由于受到盾构掘进的影响，隧道周围土体环境已经受到巨大的改变，这时，及时注浆就起到很关键的作用，是否及时完成注浆对隧道周围环境的形变至关重要，建议盾构掘进与注浆必须衔接紧密，尽量减少因施工而造成的对隧道本身及周边环境的影响。
七、结束语
通过多七个多月的努力，我司圆满完成了本项监测任务。通过本次监测，及时发现了施工中存在的一些问题，达到了预期的目的。在这次工作过程中，得到了业主、监理公司、施工单位等单位的大力支持和配合，在此表示衷心的感谢！并恳请各单位，对在本次监测工作中存在的不足，不吝指教！