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地铁隧道站站区间监测方案

15
2020年4月19日
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XX市及轨道交通XX号线
监控量测方案

编 制:

审 核:

批 准:

XX集团XX项目部
年 月
目 录

一、监测方案编制依据…………………………………………………………………………2
二、工程概况……………………………………………………………………………………2
三、监测的目的和意义…………………………………………………………………………3
四、信息化施工组织……………………………………………………………………………3
五、 施工监测设计 ……………………………………………………………………………4
5.1、地表沉降监测…………………………………………………………………………4
5.2、地表建筑物（构造物）沉降、位移、倾斜、裂缝监测……………………………6
5.3、管线变形监测…………………………………………………………………………8
5.4、隧道内管片沉降、收敛监测…………………………………………………………9
5.5、东风渠、七里河交叉口过河监测……………………………………………………9
六、警戒值的确定及监测频率…………………………………………………………………9
七、人员设置及仪器配备………………………………………………………………………10
八、监测质量保证..……………………………………………………………………………11
九、监测成果报告………………………………………………………………………………11

XX市及轨道交通XX号线体育中心站~博学路站隧道工程
监控量测方案
一、监测方案编制依据
1、XX市轨道交通XX号线XX标段设计图纸；
2、《地铁工程监控量测技术规程》DBI 1/490-
5、《地铁设计规范》GB50157-
6、《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999
7、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-
8、《工程测量规范》（GB50026- ）
9、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-
10、《XX市轨道交通工程监控量测管理办法》；
二、工程概况
本工程为XX市轨道交通XX线一期工程土建施工第XX标段，包括一个车站（XX站）和两个区间段，区间段即XX站——XX站盾构区间段，XX站——XX段区间段（其间包括盾构区间、明挖区间）。
第XX合同段全长XXXX米，其中XXXX站长XXXX米，盾构区间长XXXX米，盾构段双线总长XXXX米，明挖区间长XXXX米。
XXXX站——XXXX站盾构区间段起止里程为，西起左线CK32+487.74(右CK32+487.74)，东至CK34+698.25（CK34+698.25）；XXXX站——车辆出入线段区间段，西起RCK0+056.152东至RCK2+962.0 ；XXXX站的起止里程为CK34+698.25至RCK0+056.152 。
其中XXXX站至XXXX区间工程区间长度约为XXXX米，联络通道三处，其中中间联络通道带有通风井。三处联络通道离始发井距离分别约为：490米、1309米、1869米。
线路平面包含两段圆曲线，曲率半径分别为350米和450米。竖曲线由21.4‰-2‰等坡度组成的V字型。
隧道盾构施工选用德国Herrenknecht公司生产的复合盾构机作为隧道掘进设备。该设备配有德国ＶＭＴ公司生产的ＳＬＳ-Ｔ隧道导向测量系统，需定期和不定期对导向系统进行定位并由人工测量对盾构机的掘进姿态和环片安装状态进行检查和核准。

三、监测的目的和意义
1、监测工程施工过程对周围环境的影响，确保对现有建筑物、构造物、交通运输、自然环境的破坏。
2、经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法而优化，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。
四、信息化施工组织
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。施工过程中经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。信息化施工流程如图4-1所示。

图4-1 信息化施工流程图
五、 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、东风渠过河监测
5.1、地表沉降监测
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
2、监测点的布设：
根据线路中线每5米布设一个轴线上沉降监测点，每50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；刚性硬化地面做法；柔性硬化地面做法。
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能够适当加长桩长，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。
刚性硬化地面先用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。
柔性硬化地面直接用40mm左右的道钉打入路面。道钉顶头要注意不会刺伤路人或车轮胎，同时也要注意不会因车轮碾压而产生沉降。
线路中心的监测沿左右线路中线5米布设一个监测点，如遇到障碍能够适当调整，里程误差小于0.5米。断面布设一般按照中心线两侧15米范围内每隔5米布设一个监测点，两侧延伸范围必须满足隧道埋深按45度角放射的距离，两条线路中间布点间距根据隧道间距适当调整。断面布置参照下图：

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2.0.5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，DS1
DS1，DS3
DS3
DS3
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；

数据处理要及时，每天都形成数据报表。

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5-3、图5-4：

图5-3 一般建筑物监测点的埋设形式示意图

图5-4 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1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- 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。
观测主要技术指标及要求 表-1
序号
项目
指标或限差
1
水平角观测测回数
6
2
测角中误差
1.0秒
3
测边相对中误差
≤1/100000
4
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帕
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，因此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。监测点能够布置反射片、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能够起到预警作用。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。
本工程穿越的管线主要有三处：苑南路随公路雨水收集管渠；东风渠大堤上高压供电电塔（据隧道中线12米）、博学路随公路雨水收集管渠。
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
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。
5.5XXXX交叉口过河监测
隧道中心线斜插经过XXXX河和XXXX渠交叉口300m左右，隧道埋深距离河底面24米左右，河底至隧道顶依次为：杂填土、粉土、粉质粘土、细沙层。地质剖面图如下图所示：

现阶段河面水深为0.3~0.5左右，由于水深比较浅，经研究决定决定在过河段采用打木桩，桩头设置棱镜，利用高精度全站仪三角高程测量河面的沉降量。

六、警戒值的确定及监测频率
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。
2、警戒值的确定
警戒值参考设计允许值的80%确定：
地表最大隆沉量范围+10mm～-30mm，速率≤2—3mm/12小时。
刚性管线的局部最大沉降量≤10mm，变化速率≤2mm/24小时；管线最大沉降量>8mm时要报警。
建筑物沉降警戒值为δ/ h＜1/300 （δ为差异沉降值h为建筑物长度），或由设计确定。根据测点之间的距离控制差异沉降值的警戒值或根据设计的要求确定警戒值。
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跟踪监测，具体如下：
1) 地面沉降监测在机头前10m和后20m范围每天早晚各观测一次，并随施工进度递进。每次观测点应与上次观测点部分重合，以做比较，范围之外的监测点每周观测一次，直至稳定。
2) 地面建筑物监测对盾构机机头前10m和后20m范围内的建筑物进行沉降监测，每天早晚各一次，以后每周一次，直至稳定。
3) 管线监测同上
4) 隧道内管片监测每周一次。
七、人员设置及仪器配备
测量工程师1名；
测量员2名；
测量放线工2名；
所有测量人员必须持有效证上岗。
施工监测使用仪器表 表-4
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
徕卡全站仪
TC1201+
台
1
检定合格
2
精密水准仪
AT-G2
台
1
检定合格
3
收敛仪

台
1
检定合格
4

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。
八、监测质量保证
1、管理措施
1) 收集和了解周围环境、其它与本工程有关的图纸资料。
2) 对参与本工程的人员进行详细技术和质量交底，明确各监测人员的职责。
3) 经常和业主、监理、施工单位联系，及时提供监测资料，将情况反馈到各方面。如果监测数据达到报警值标准，立即报警。
4) 对投入使用的仪器定期校核，确保采集的数据真实、可靠。
5) 积极开展自检和互检工作，确保提供准确无误的监测资料，以正确指导施工，达到信息化监测的目的。控制标准每月检查不超过：61.0mm；基准点联测不超过：61.0mm.
6) 积极主动保护监测点，并请有关施工单位协助我院做好监测点的保护工作。
7) 依规范或业主要求按时、及时提供相关监测报表。
8) 按“五固定”(仪器固定、人员固定、方法固定、观测路线固定、观测时间段固定)
2、技术措施
施工监测按招标文件和设计图纸、《建筑基坑工程监测技术规范》、《工程测量规范》GB50026、《城市轨道交通工程测量规范》GB50308- 及《建筑变形测量规范》CJJ8- 的相关规定执行。
九、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)表示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。

附图：
1、监测点布置平面示意图