城市轨道交通地铁项目施工监测方案.doc
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1、 城市轨道交通地铁项目施工监测方案1.1 测点布置1.1.1测点布置原则1、按监测方案在现场布设测点,当实际地形不允许时,可在靠近设计测点位置设置测点,以能达到监测目地为原则。2、为验证设计参数而设的测点布置在设计最不利位置和断面,为指导施工而设的测点布置在相同状况下最先施工部位,其目的是为了及时反馈信息,以修改设计和指导施工。3、地表变形测点的位置既要考虑反映对象的变形特征,又要便于采用仪器进行观测,还要有利于测点的保护。4、深埋测点(结构变形测点等)不能影响和妨碍结构的正常受力,不能削弱结构的刚度和强度。5、各类监测测点的布置在时间和空间上有机结合,力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化
2、量,以便找出其内在的联系和变化规律。6、测点的埋设应提前一定的时间,并及早进行初始状态的量测。7、测点在施工过程中一旦破坏,尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点,以保证该测点观测数据的连续性。1.1.2 车站测点布置车站测点布设情况如下表9-4所示。表9-4 测点布设表序号监测项目位置或监测对象测点布置1围护结构顶位移围护结构顶边长大于30m的按间距30m布点,小于30m的,按1点布置。2围护结构变形围护结构内边长大于30m的按间距30m布点,小于30m的,按1点布置。同一孔测点间距0.5m。3支撑轴力钢管支撑:端部钢筋砼支撑:中部车站基坑每层5根。通道、风道、出入口、施工竖井每层支撑道数
3、超过5根的按2根计,5根以下,按1根计。4土体侧向位移靠近支护结构的周边土体24孔,同一孔测点间距0.5m5地下水位基坑周边间距2025米6地表及地下管线沉降靠近支护结构的周边土体地面沉降监测点间距1520米,管线沉降监测点间距510米7建,构筑物沉降,倾斜基坑周边需保护的建,构筑物地面沉降监测点间距1520米,管线沉降监测点间距510米1.1.3 区间测点布置(1)地面沉降(隆起)监测点:一般地沿隧道中线方向每隔5m布设一个测点,每隔一定距离布设一个监测横断面,见表9-5。表9-5 地面沉降监测横断面间距表埋置深度H间距(m)H2B2050BH2B1020HB10注:B代表隧道的外径横断面方
4、向测点间隔,一般为58m,在一个监测断面内设9个测点,地表测点顶突出地面5mm以内。地面沉降测量应在盾构机开挖面附近,每天进行及每周进行后期观测直到沉降稳定。(2)地面建筑物及临近建筑物沉降、倾斜和水平位移:在每栋建筑物四角各设置一个观测点,以测量其位移、倾斜,沉降点的数量不少于4点,规模较大的建筑物根据需要增加测点数量。地面和建筑物沉降监测断面沿隧道纵向每30m设一断面。 监测点布置示意见图9-209-23。图9-20 主断面监测点布置图(单位:mm)图9-21 洞内常规监测点布置图图9-22 纵断面监测点布置图图9-23 单线隧道掘进地面沉降监测点布置示意图(3)土体水平位移及分层沉降:在
5、典型断面布置测斜仪进行测量,见图9-24。图9-24 测斜仪布置示意图(4)孔隙水压力:在典型断面。(5)地下管线沉降:在隧道影响范围内的地下管线沿长度方向每5m布设一个监测点。有检查井的管线应打开井盖直接将监测点布设到管线上或管线承载体上;无检查井的直埋管线可开挖处应开挖暴露管线,将观测点直接布到管线上,无法开挖时可在对应的地表埋设间接观测点。管线沉降观测点的设置可视现场情况,采用抱箍式或套筒式安装。见图9-25。图9-25 管线监测点布置示意图1.2 监控量测方法1.2.1车站监测方法1、地表沉降及裂缝监测(1)地表沉降监测监测仪器电子水准仪,玻璃钢瓦尺等。监测实施方法a.基点埋设:基点埋
6、设在沉降影响范围以外的稳定区域,并且埋设在视野开阔、通视条件较好的地方;基点数量根据需要埋设,基点要牢固靠。基点埋设方法示意图如图9-26所示。图9-26 基点埋设方法示意图(单位:cm)b.沉降测点埋设:用冲击钻在地表钻孔,然后放入长200300mm,直径2030mm的圆头钢筋,四周用水泥砂浆填实。c.测量方法:观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制,每测点读数高差不宜超过0.3mm,对不在水准路线上的观测点,一个测站不宜超过3个,超过时重读后视点读数,以作核对。首次观测对测点进行连续两次观测,两次高程之差小于1.0mm,取平均值作为初始值。
7、d.沉降值计算:在条件许的情况下,尽可能的布设导线网,以便进行平差处理,提高观测精度,然后按照测站进行平差,求得各点高程。施工前,由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程H0,在施工过程中测出的高程为Hn。则高差HnH0即为沉降值。数据分析与处理地表沉降量测随施工进度进行,根据开挖部位、步骤及时监测,并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、沉降变化速度、加速度曲线图。(2)地表裂缝观测地表裂缝开展状况的监测通常作为地铁施工影响程度的重要依据之一。采用直接观测的方法,将裂缝进行编号并划出测读位置,必要时用钢尺测读。监测数量和位置根据现场情况确定。2、地表建筑沉降、倾斜及裂缝监测(1)建筑物沉
8、降监测监测仪器电子水准仪,玻璃钢瓦尺等。监测实施方法a.测点埋设:在地表下沉的纵向和横向影响范围内的建筑物进行建筑物下沉及倾斜监测,基点的埋设同地表沉降观测。沉降测点埋设,用冲击钻在建筑物的基础或墙上钻孔,然后放入长直径200300mm,2030mm的半圆头弯曲钢筋,四周用水泥砂浆填实。测点的埋设高度方便观测,对测点采取保护措施,避免在施工过程中受到破坏。每幢建筑物上一般布置4个观测点,特别重要的建筑物布置6个测点。测点的布设如图9-27所示。图9-27 建筑物沉降测点示意图b.测量方法:与地表沉降观测同。c.沉降计算:与地表沉降观测同。数据分析与处理绘制位移时间曲线散点图,具体分析同地表沉降
9、监测。当位移时间曲线趋于平缓时,选取合适的函数进行回归分析。预测最大沉降量。根据所测建筑物倾斜与下沉值,判断建筑物倾斜是否超过安全控制标准及采用的工程措施的靠性。(2)建筑物倾斜监测监测仪器全站仪,反射膜片。监测实施方法在待测建筑物不同高度(大于2/3建筑物高度)贴上反射膜片,建立上、下两观测点,并在大于两倍上、下观测点距离的位置建立观测站,采用Leica1800型(12mm+2ppm)自动全站仪按国家二级位移观测要求测定待测建筑物上、下观测点的座标值,两次观测座标差值即计算出该建筑物的倾斜变化量。其观测频率同地表沉降观测。(3)建筑物裂缝观测建筑物的沉降和倾斜必然导致结构构件的力调整而产生裂
10、缝,裂缝开展状况的监测通常作为施工影响程度的重要依据之一。通常采用直接观测的方法,将裂缝进行编号并划出测读位置,观测裂缝的发生发展过程。必要时通过裂缝观测仪进行裂缝宽度测读。监测数量和位置根据现场情况确定。3、地下管线沉降监测(1)仪器设备电子水准仪,玻璃钢瓦尺等。(2)监测实施方法测点布置:地下管线测点重点布设在煤气管线、给水管线、污水管线、大型的雨水管及电力方沟上,测点布置时要考虑地下管线与隧道的相对位置关系。有检查井的管线打开井盖直接将监测点布设到管线上或管线承载体上;无检查井但有开挖条件的管线开挖暴露管线,将观测点直接布到管线上;无检查井也无开挖条件的管线在对的地表埋设间接观测点。管线
11、沉降观测点的设置视现场情况,采用抱箍式或套筒式安装。每根监测的管线上最少要有35个测点。基点的埋设同地表沉降监测。测量方法:与地表沉降观测同。沉降计算:与地表沉降观测同。(3)数据分析与处理根据施工进度,将各测点变形值绘成管线变形曲线图。即: 绘制位移时间曲线散点图,据以判定施工措施的有效性;位移时间曲线趋于平缓时,选取合适的函数进行回归分析,预测管线的最大沉降量;沿管线沉降槽曲线,判断施工影响范围、最大沉降坡度、最小曲率半径等。4、地中土体分层垂直位移监测对土体分层垂直位移的测量以了解暗挖施工对周围土体的扰动情况,找出变化规律,为决策控制沉降的技术施工提供靠的依据。本标段只在暗挖区间隧道的大
12、跨存车段布设地中土体分层垂直位移。(1)监测仪器由两大部分组成:一是地下材料埋入部分,由沉降导管、底盖、沉降磁环组成,二是地面接收仪器SOILINSTR型分层沉降仪,由测头、测量电缆、接收系统和绕线盘等组成,如图9-28所示。图9-28 垂直位移观测孔示意图(2)监测实施方法测点埋设:原则上布置在有选择性、有代表性的断面上。锚固体为磁式锚环,间距12米,钻孔采用地质钻成孔,遇到土质松软的地层,下套管或水泥护壁;成孔后将导管缓慢地放入孔中,直到最低观测点位置,然后稍拔起套管,在保护管与孔壁之间用膨胀粘土填充;再用专用工具依次将磁式锚环沿导管外壁埋入设计的位置。锚点间用膨胀粘土回填。测管口上盖,再
13、用150的钢套管保护,套管外用砼堆砌并标明孔号及孔口标高。量测及计算:量测时将探头沿管内壁由下而上缓慢提升测尺,当通过测点磁环位置时,蜂鸣器发出声响,此时读取孔口标志(基点)处测尺的读数。(3)数据分析与处理每次量测后绘制不同深度的位移历时曲线、孔深位移关系曲线。当位移速率突然增大时立即对各种量测信息进行综合分析,判断施工中出现了什么问题,并及时采取保证施工安全的对策。5、基坑围护结构及地中土体水平位移监测监测土体水平位移掌握土体的运动规律及预测对地面的影响,据以研究减小施工扰动的施工措施,以保护地面建筑物和地下管线。(1)监测仪器水平测斜仪,PVC测斜管。(2)监测实施方法测点埋设:对于基坑
14、围护桩测斜孔,在浇灌混凝土前安装测斜管。对于地中土体测斜孔,先用地质钻成孔,孔径等于或大于89mm。然后将预先将连接好的测斜管放入孔中。管底埋置在预计发生倾斜部位的之下,一般管底标高低于隧道底部标高23,测斜管竖直,管内其中一沟槽位置与隧道轴线垂直。量测与计算:测试时,联接测头和测斜仪,检查密封装置,电池充电量,仪器是否工作正常。将测头放入测斜管,测试从孔底开始,自下而上沿导管全长每一个测段固定位置测读一次,测段长度为1m,每个测段测试一次读数后,将测头提转180,插入同一对导槽重复测试,两次读数接近,符号相反,取数字平均值,作为该次监测值。在基坑开挖前,以连续三次测试无明显差异读数的平均值作
15、为初始值。在正式测读前5天以前安装完毕,并在35天内重复测量3次以上,当测斜稳定之后,开始正式测量工作。首先测试时沿预先埋好的测斜管沿垂直于隧道轴线方向(A向)导槽(自下而上每隔一米(或0.5m)测读一次直至孔口,得各测点位置上读数Ai(+)、Ai(-),其中“+”向与“-”向为探头绕导管轴旋转180位置。然后以同样方法测平行隧道轴线方向的位移。(1)数据分析与处理每次量测后绘制位移历时曲线,孔深位移曲线。当水平位移速率突然过分增大是一种报警信号,收到报警信号后,立即对各种量测信息进行综合分析,判断施工中出现了什么问题,并及时采取保证施工安全的对策。6、地下水位观测(1)监测仪器电测水位计、P
16、VC塑料管、电缆线。(2)监测实施方法测点埋设:测点用地质钻钻孔,孔深根据要求而定(以保证施工期产生的水位降低可能以测出)。测管用100mm的PVC塑料管作测管,水位线以下至隔水层间安装相同直径的滤管,滤管外裹上滤布,用胶带纸固定在滤管上,孔底布设0.51.0m深的沉淀管,测管的连接用锚枪施作锚钉固定。测孔的安装确保测出施工期间水位的降低。量测及计算:通过水准测量测出孔口标高H,将探头沿孔套管缓慢放下,当测头接触水面时,蜂鸣器响,读取测尺读数ai,则地下水位标高HWi=H-ai。则两次观测地下水位标高之差HW=Hwi-Hwi-1,即水位的升降数值。(3)数据分析与处理根据水位变化值绘制水位-随
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