地铁区间施工监测方案
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目录1. 编制依据 (3)2. 工程概况 (3)2.1工程简介 (3)2.2周边环境情况 (4)2.3工程地质、水文地质情况 (5)3. 监测目的 (6)4. 现场巡视 (6)4.1施工工况 (6)4.2管片变形 (6)4.3周边环境 (6)4.4监测设施 (7)5. 监测对象及项目 (7)5.1监测对象 (7)5.2监测项目 (7)6. 监测测点布置 (7)6.1控制网布设形式 (7)6.2控制点布置原则 (8)6.3测点布置原则 (8)7. 监测控制标准与监测频率 (8)8. 监测方法 (9)8.1地表沉降 (9)8.2建筑物沉降和倾斜 (11)8.3区间隧道隆陷与收敛变形 (16)A、拱顶沉降 (17)B、隧道收敛 (17)8.4地下管线监测 (17)9. 监测预警与报警机制 (19)9.1预警分类、分级 (19)9.2预警信息管理 (19)10.信息化施工管理程序 (21)10.1监测数据的处理及反馈 (21)10.2监测管理体系 (21)10.3提交的监测成果 (22)10.4监控量测组织机构和设备 (22)10.4.1监测人员 (22)10.4.2岗位职责 (23)10.4.3仪器设备 (24)10.5监测应急预案 (24)10.5.1监测应急小组 (25)10.5.2突发情况下的监测应急措施 (25)10.6监控量测质量、安全文明保证措施 (26)10.6.1监控量测质量保证措施 (26)10.6.2监控量测安全文明保证措施 (26)1.编制依据本项目所需符合的标准、规范、规程,如下:1)《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008;2)《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2002;3)《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50202-2002;4)《工程测量规范》GB50026-2007;5)《建筑变形测量规范》JGJ8―2007;6)《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-2003;7)《城市测量规范》CJJ8-2012;8)《新建铁路工程测量规范》TB10101-2009;9)《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446-2008;10)《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》GB50652-2011;11)A站~B站区间施工图设计文件以及《南宁市轨道交通一号线一期工程A站~B站区间详细勘察阶段岩土工程勘察报告》;12)其他相关的规范、规程及地方标准;13)x xx轨道交通有限责任公司及其他产权单位发布的企业标准、管理文件;14)x xx市轨道公司下发的监测管理细则。
2.工程概况2.1工程简介A站~B站区间位于民族大道,东西向布置,全线为地下线,从A站引出后以地下形式沿民族大道南侧向东行进,从南宁市广播电视大学前开始由南侧转入民族大道北侧,在区党委前进入B公园,在B大桥北面约25m处下穿B,直至到达B站小里程端。
区间沿线两边地面高层建筑物较多,需下穿B。
图1A站~B站区间平面示意图本区间隧道采用盾构法施工,左线设计起止里程为ZSK19+763.763~ZSK20+918.916,长链0.063m,左线区间长度为1155.216m;右线设计起止里程为YSK19+763.763~YSK20+918.916,右线区间长度为1155.153m。
该区间设置一个联络通道(兼废水泵房)。
2.2周边环境情况本区间隧道沿民族大道路中偏南敷设,盾构施工影响范围内的周边建筑物及管线情况详见表1和表2所示。
表1 A站~B站区间周边建筑物一览表建筑物名称与区间隧道的最近距离(米)层数结构类型基础形式基础埋深(m)重要程度备注南宁市人民检察院27 12 框架桩基础13 一般东园大厦24.3 14 框架桩基础16.9 一般区国土资源厅办公业务用房20.2 13 框架桩基础不详一般西引道北侧挡土墙下穿,净高8.8m高3~6m重力式挡土墙/ 8.1 重要环湖小路挡土墙下穿,净高7.1m / 重力式挡土墙/ 3.6 重要B大桥桩基12.3 / / 桩基25.5 重要新竹小区11.7m 7 砖混独立不详重要嘉和B之都31m 30 框剪桩基础7.3 重要表2 A站~B站区间地下重要管线表管线名称埋深材质尺寸位置备注给水 1.07m 铸铁Ф300 横跨K20+302给水0.8m 砼Ф500 纵向,离右线隧道边3.9m给水 1.02m 砼Ф400 纵向,离左线隧道边23m,新竹小区前斜交雨污合流 2.50m 砼Ф1500 横跨K20+465雨污合流 2.50m 砼Ф1800 横跨K20+443雨污合流 2.50m 砼H1400 横跨K20+417.2雨污合流 3.33m 砼1200*1200 纵向,离左线隧道边9.7m雨污合流 3.46m 砼1600*1400 纵向,离右线隧道边1.3m燃气0.9m PE Ф150 横跨K19+792燃气0.9m PE Ф159 横跨K20+431燃气0.84m 钢Ф325 纵向,离右线隧道边7.2m2.3工程地质、水文地质情况麻~南区间范围内地质从上至下依次为素填土、粘土、粉土、砂层、圆砾、泥岩层,隧道穿越基本位于圆砾层中。
但过B段穿越地层主要以砂层为主,填土层平均厚1.82m,粘土层平均厚3m,粉土层平均厚6.99m,砂层平均厚3.5m,圆砾层平均厚5.4m。
泥岩平均厚2.51m。
图2A站~B站区间地质纵断面图水文地质情况:主要有两层地下水,第一层主要赋存与杂填土和素填土中,属于上层滞水,无统一水位,第二层主要赋存与圆砾层中,属于孔隙松散岩类水,水量丰富,具承压性,与邕江有水力联系。
初见水位在57.36~68.32,稳定水位在64.60~69.62m。
地下水流方向自西向东。
3.监测目的采用盾构法施工隧道必然对沿线的周围地表环境产生影响。
为确保工程安全,并保护周围环境,需要在施工全过程进行监测,根据监测结果,在施工过程中积极改进施工方法、施工工艺和施工参数,最大限度减小周边地表、建筑物等的变形。
监测的目的及意义主要有以下几方面:(1)认识各种施工因素对地表和土体变形的影响,以便有针对性地改进盾构施工工艺和施工参数,减小地表和土体变形,保证工程安全;(2)预测施工引起地表和土体变形,根据地表变形发展趋势和周围建(构)筑物、地下管线沉降情况,决定是否需要采取保护措施,并为确定经济、合理的保护措施提供依据;(3)检查施工引起的地表和建(构)筑沉降是否超过允许范围,并在发生环境事故时提供仲裁依据;(4)为研究地层、地下水、施工参数与地表和土体变形的关系积累数据,为研究地表沉降与土体变形的分析预测方法等积累资料,并为改进设计提供依据。
4.现场巡视4.1施工工况盾构始发端、接收端土体加固情况,盾构掘进位置(环号),盾构停机、开仓等的时间和位置,联络通道开洞口情况,其他。
4.2管片变形管片破损、开裂、错台情况,管片渗漏水情况,其他。
4.3周边环境1) 建(构)筑物、桥梁墩台或梁体、既有轨道交通结构等的裂缝位置、数量和宽度,混凝土剥落位置、大小和数量,设施能否正常使用;2) 地下构筑物积水及渗水情况,地下管线的漏水、漏气情况;3) 周边路面或地表的裂缝、沉陷、隆起、冒浆的位置、范围等情况;4) 河流湖泊的水位变化情况,水面有无出现漩涡、气泡及其位置、范围,堤坡裂缝宽度、深度、数量及发展趋势等;5) 工程周边开挖、堆载、打桩等可能影响工程安全的其他生产活动。
4.4监测设施基准点、监测点的完好状况、保护情况,监测元器件的完好状况、保护情况,其他。
5.监测对象及项目5.1监测对象盾构隧道工程技术复杂,不确定性因素较多,风险较大,根据本区间隧道结构型式及周围环境特点,现场监测进行以下项目:(1) 沿线受施工影响的周边建筑物沉降及倾斜。
(2) 沿线受影响的地表沉降。
(3) 区间隧道的沉降和收敛变形。
(4) 周围地下管线变形。
5.2监测项目监控量测的项目主要根据工程的重要性及难易程度、工程地质和水文地质、隧道结构型式、施工方法、工程周边环境等综合而定。
根据相关设计图纸和标准规范的要求,结合我单位在其它地铁工程中的施工及监测经验,盾构隧道施工监测项目见表3。
表3 A站~B站区间监测项目6.监测测点布置6.1控制网布设形式控制网以南宁轨道交通一号线一期工程施工高程系统为基准建立,起始并附合于地铁施工控制网二等精密控制点上。
控制网由基准点和工作基点组成,控制网可分段布设成局部的独立网,同监测点一起布设成闭合环网或附合网形式,控制网(基准点)一个月复测一次。
6.2控制点布置原则控制点布置原则为:①基准点是检验工作基点稳定性的基准,布设在远离施工影响区的稳定位置;②工作基点是直接测量变形监测点的依据,布设在相对稳定的地段,一般至少距隧道埋深2.5倍范围外;③控制点的分布应满足准确、方便测量全部监测点的需要,每个相对独立的测区基准点及工作基点的个数均不应少于3个,以保证必要的检核条件;④地表基准点或工作基点一般埋设在场区密实的低压缩性土层上,建筑物上基点或工作基点埋设在变形已稳定的高层建筑物承重结构上;⑤基准点及工作基点要避开交通干道、地下管线、仓库堆栈、水源井、河岸、松软填土、滑坡斜面易遭破坏的地段。
6.3测点布置原则1) 监测点的布置应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势,监测点应布置在内力及变形关键特征点上,并应满足监控要求。
2) 监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作,并应减少对施工作业的不利影响。
3) 监测标志应稳固、明显、结构合理,监测点的位置应避开障碍物,便于观测。
7.监测控制标准与监测频率根据监测设计文件,控制标准见表4。
监测项目的监测频率根据盾构施工的不同阶段以及周边环境、自然条件的变化进行调整。
当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率。
对于必测项目,在无数据异常和事故征兆的情况下,掘进后仪器监测频率的确定参照表5。
表4 监测控制标准表获得全面信息,监测频率根据施工需要跟踪服务,正常情况下监测频率具体如下:表5 监测频率表序号 监测项目 频率备注1 地表隆沉 掘进面前后﹤20m 时1~2次/d 掘进面前后﹤50m 时1次/d 掘进面前后﹥50m 时1次/周必测项目 2 隧道竖向及水平位移3 建筑物观测 4管线隆沉(1)在盾构始发前布设监测点,取得稳定的测试数据,在盾构始发后即开始连续跟踪监测,监测频率可根据工程需要随时调整,以满足保护环境的要求。
(2)围堰段范围内,在盾构推进过程中,进行跟踪监测,提高监测频度,及时提供监测数据,优化施工参数。
(3)监测频度在正常情况下为每天1~2次,若有异常或突变则增加次数。
8. 监测方法8.1地表沉降(1)测点埋设道路及地表沉降监测点的埋设用取芯钻机钻透硬化路面层,成孔后放入测点钢筋,钻孔内放入带护盖的钢护筒以保护测点,内部回填砂子并压实,具体尺寸如图3所示。