石家庄城市轨道交通1号线沉降监测方案文档格式.docx

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（19）铁路安全管理条例（国务院第639号令，2014年1月1日起实行）；

（20）北京铁路局营业线施工安全管理实施细则（京铁师2012755号）（21）北京铁路局北京铁路局路外工程建设管理办法（京铁师2013731号）（22）铁路技术管理规程（原铁道部令第90号，2011年9月1日起实行）；

（23）铁路线路修理规则（铁运2006146号，2006年8月1日起实行）；

（24）北京市地方标准地铁工程监控量测技术规程DB11/490-2007；

（25）北京市地方标准建筑基坑支护技术规程DB11/489-2007；

（26）本工程的地理、地质、水文条件和工程招标、设计等有关资料；

2监测目的与基准2.1石家庄市城市轨道交通1号线一期工程下穿（上跨）铁路概况石家庄地铁1号线一期工程下穿（上跨）铁路分为三个部分：

（1）张营停车场西王站矿山法区间下穿铁路部分，其中那个包括四条铁路线，分别为：

石太引入线上行线（路基段邻近框架桥）、石太引入线下行线（路基段邻近框架桥）、西环下行线（路基段邻近简支梁桥）、西环上行线（高架桥下穿越），受影响需监测桥梁共四座；

（2）解放广场站平安大街站区间，主要工程内容为：

东侧地铁明挖区间临近铁路六线隧道施工，西侧框架桥顶进下穿原石家庄火车站八股道，顶进临近铁路六线隧道施工。

在六线隧道结构施工时，六线隧道上方的区间结构（长度43m）已施工完毕。

（3）石家庄东站东杜庄站盾构区间下穿石德铁路（路基段）。

根据上述设计情况和业主的委托对石家庄城市轨道交通1号线下穿（上跨）铁路项目中铁路线路、桥梁以及线上结构物进行安全监测。

2.2监测目的对于石家庄地铁1号线一期工程下穿（上跨）铁路，对该工程进行监测的主要目的是：

（1）通过监测地铁施工邻近铁路区段（预监测区段）开挖断面地层的稳定和变形情况，判断地铁施工对铁路周围的影响趋势；

（2）通过监测地铁施工影响范围内铁路线路、结构物（桥梁等）以及铁路相关设备的位移与变形，保证铁路运营安全；

（3）通过监控量测隔离桩侧深层位移监测孔的位移情况，并根据施工单位对隧道衬砌和支护系统的应力和应变监测数据，预测本段施工对铁路路基、结构物和相关设备的影响，避免在铁路相关监测点未出现预兆情况下，由于地铁隧道结构本身及其支护加固系统的突然破坏而导致对铁路的不利影响；

（4）通过量测数据的分析处理，判断地铁施工对铁路建筑物、构筑物和设备的影响，及时掌握施工地段周围围护结构的安全性，提供给业主、监理、施工修改或确认设计及施工参数，了解掌控地铁对周围建筑和铁路的影响；

（5）保证线路及线路设备的正常使用，为确定合理的对周围建筑和铁路的保护措施提供依据。

2.3控制基准建立原则制定安全控制基准的参照以下原则：

（1）控制基准必须在监控量测工作实施前，由建设、监理、设计、施工、监控量测等有关部门，根据当地水文地质条件、地下地上结构特点共同商定，列入监控量测方案。

（2）有关结构安全基准值应满足结构设计计算中对强度、刚度和位移的要求，一般应小于或等于设计值。

（3）安全控制基准值应具有工程施工可行性，在满足安全的前提下应考虑提高施工速度和减少施工费用。

（4）安全控制基准应有利于补充和完善现行的相关设计、施工法规、规范和规程。

（5）对一些目前尚未明确规定控制值的监控量测项目，可参照国内外相似工程的监控量测资料确定其控制值，在监控量测实施过程中，当某一监控量测值超越基准值时，除了报警之外，还应该结合工程实际、变形速度等因素，与有关部门共同研究分析，必要时可对控制值进行调整。

（6）及时将监测成果报告给现场监理、设计、检算单位和施工单位。

达到或超过监测项目报警值应及时研究、及时处理，以确保工程安全顺利施工。

2.4监测基准点布置在每个施工地段施工范围外50m分别建立互相通视的导线控制点，每个施工地段导线点不少于四个，并尽量选择在不受施工影响的固定建筑物基础上，当附近没有固定建筑物时，采用埋设混凝土桩方式建立导线点，每个混凝土桩断面为10cm10cm，埋深1m，中心植入带十字刻画线钢钉。

埋深导线点远离道路并设防护措施以避免偶然因素造成破坏。

具体根据各单项监测项目现场确定，并由监理认可。

3矿山法区间下穿铁路路基段（临近铁路桥）工程监测3.1工程概况3.1.1区间概况张营停车场西王站区间由西王站引出后，沿中山西路向西敷设，南绕石家庄西环下行线桥、石太引入线下行及上行线桥、石家庄西环下行线桥后，继续向西敷设，北转并下穿中山西路后至西三环东侧绿地，并接入张营停车场。

出入段线区间起点里程右RK0+019.100，终点里程右RK0+925.000，总长度约905.9m（矿山法区间435.9m，明挖法箱型结构区间285m，U型槽段185m）。

右RK0+019.100右RK0+455.000范围内，矿山法区间下穿现况中山西路及南侧绿地，南绕铁路桥并下穿铁路路基段，区间顶覆土约4.0m10.0m。

其中，右RK0+280.000右RK0+371.000及左RK0+276.600左RK0+365.000范围为区间暗挖施工时影响铁路路基、桥梁、相关设施范围。

线路平面左、右线共设6处平曲线（最小曲线半径R=250m），线路纵向坡度呈V字坡（最大坡度29.88）。

线路轨顶标高65.57283.200m，结构最大覆土厚度约10.0m。

张营停车场西王站区间由西王站沿中山西路向西敷设，下穿铁路后向北，与张营停车场相接。

区间下穿4条铁路：

石家庄西环上行线（侧穿铁路高架桥桩）、石太引入线上行线、下行线（下穿路基段、临近两座铁路框架式连续梁桥）、西环下行线（下穿路基段、临近铁路简支梁桥），均为I级环境风险。

图3-1为张营停车场站西王站矿山法区间平面图，铁路现况如图3-2所示。

图3-1张营停车场站西王站矿山法区间平面图图3-2铁路现况图3.1.2风险工程概况在右RK0+280.000右RK0+371.000及左RK0+276.600左RK0+365.000范围，矿山法区间左、右线下穿4条铁路既有线。

由东向西分别为：

石家庄西环下行线、石太引入线下行线、石太引入线上行线、石家庄西环上行线，均为货运线，设计时速V120km/h。

区间下穿铁路影响范围内，共计4个接触网线杆，3条信号线，1个信号灯，1个供电线杆。

环境风险工程概况如表3-1所示。

表3-1风险工程概况风险工程名称里程风险工程描述等级矿山法区间下穿石家庄西环线下行铁路路基段，临近铁路桥区间里程：

右RK0+300右RK0+310，右线下穿铁路里程：

K25+800.00，左线下穿铁路里程：

K25+810.00石家庄西环线下行跨中山西路铁路桥为三跨简支梁桥，扩大基础。

道床为碎石道床。

矿山法区间与桥台净距约8.6m，路基段覆土约10.0m。

级矿山法区间下穿石太引入线下行铁路路基段，临近铁路桥区间里程：

右RK0+310右RK0+325右线下穿铁路里程：

K11+886.20左线下穿铁路里程：

K11+876.20石太引入线下行跨中山西路铁路桥为框架式连续梁桥，下部为桩基，桩长25m。

暗挖区间与桥桩最小净距约9.97m，路基段覆土约9.8m，级矿山法区间下穿石太引入线上行铁路路基段，临近铁路桥区间里程：

右RK0+325右RK0+335右线下穿铁路里程：

K11+884左线下穿铁路里程：

K11+874石太引入线上行跨中山西路铁路桥为框架式连续梁桥，下部为桩基，桩长25m。

暗挖区间与桥桩最小净距约级12.51m，路基段覆土约9.6m，矿山法区间下穿石家庄西环线上行跨石太铁路高架桥，临近铁路桥桩区间里程：

右RK0+335右RK0+355高架桥墩（111号）里程：

K25+825.50高架桥墩（112号）里程：

K25+835.50石家庄西环线上行跨石太铁路桥在中山西路处为32+48+32三跨连续梁桥，下部为桩基，桩长32m。

区间与桥桩最小净距约4.74m，覆土约9.2m，级地铁穿越铁路施工采取的支护、地基加固措施、开挖方式和衬砌要求见风险工程设计，此处不多叙述。

（1）两条暗挖隧道区间下穿西环下行线（路基段）情况如图3-3所示。

图3-3两条暗挖隧道区间下穿西环下行线（路基段）示意图

（2）下穿铁路路基、侧穿2处铁路框构桥概况。

此处下穿工程临近石太引入线上、下线铁路桥（2座桥梁并排），水平净距约11.6m。

石太引入线上、下行跨中山西路铁路桥为10-12.5-10连续刚架桥。

两条单线暗挖隧道区间下穿石太引入线上、下行线（路基段）图3-4-1、3-4-2所示。

图3-4-1暗挖隧道区间下穿石太引入线上行线（路基段）示意图图3-4-2暗挖隧道区间下穿石太引入线上行线（路基段）示意图（3）侧穿西环上行线铁路高架桥桩如图3-5所示。

图3-5暗挖隧道区间下穿西环上行线铁路桥示意图3.1.3监测时间区段和范围

（1）根据风险工程设计单位和安全评估单位提供的资料，当地铁隧道施工至右RCK0+019.100右RCK0+480.000范围内时，隧道施工对铁路产生影响，影响范围为以地铁隧道正上方的铁路桥为基点，向南向北各90m。

（2）隧道开挖至距西环线下行线中心线30m左右时，开始对铁路沉降进行检测，地铁隧道通过西环线上行高架桥中心线30m后施工沉降监测结束，开始后期稳定监测，隧道施工导致的路基或承台基础的沉降趋于稳定后监测结束，具体监测时间的长短根据施工地铁施工时间和后期稳定情况确定。

具体见附录中风险工程监测总平面图。

3.1.4预监测区段隧道掘进至桥梁段前应设一段试验段，按下穿铁路桥梁段的施组、工艺严格施工，监测，检查限定的各种沉降（隆起）参数，以确定地铁隧道施工下穿铁路路基和临近铁路桥施工的安全可控性。

3.1.5铁路保护措施铁路保护措施见风险工程设计。

3.2监测项目、控制指标和监测点布置3.2.1西环上行线高架桥下穿越监测桥墩沉降、倾斜及裂缝监测：

地铁穿越位置处左右两侧桥墩上各布置2个观测点，在连续梁中跨远端桥墩布置2个测点，具体测点布设见张营停车场西王站区间风险工程专项设计监控量测布置图。

观测点用膨胀螺栓打入到桥墩上做静力水准支架（人工监测校核和自动监测布点用）。

膨胀螺栓直接12mm，长30mm，小于铁路桥墩的保护层厚度，对铁路桥墩无影响，监测结束后，拆除支架，螺栓孔用环氧修补砂浆堵塞。

桥墩监测控制数据以及量测频率见表3-2。

本桥监测采用静力水准自动监测系统，具体原理和方法见第十章。

图3-6桥墩测点布置示意图本桥重点监测项目为：

（1）隔离桩的倾斜监测，通过隔离桩深层位移孔倾斜位移监测，可以监控高架桥桩基侧向水平土压力的变化情况，以避免高架桥桩承受侧向水平力超限而造成高架桥桩断裂；

（2）高架桥基础的整体沉降监测，避免高架桥整体沉降超过原设计沉降限值而造成连续梁结构受力超限；

（3）单个桥墩（台）左右侧不均匀沉降监测，通过测量比较单一桥墩（台）左右侧两点位移差，避免单个桥墩（台）的倾斜；

（4）高架桥连续梁相邻桩基础不均匀沉降，通过控制相邻桥墩桩基础不均匀沉降差不超过原设计限值实现，从而避免连续梁上部结构受力超限破坏或开裂超限。

表3-2矿山法下穿铁路（临近铁路桥）监测控制数据序号测量项目控制值预警值预警值速率1简支桥最大累计沉降20mm14mm16mm2mm/d2框架桥最大累计沉降和不均匀沉降5mm3.5mm4mm0.5mm/d3隔离桩水平位移6mm4.2mm4.8mm0.6mm/d4高架桥最大累计沉降和不均匀沉降5mm3.5mm4mm0.5mm/d5信号机杆沉降20mm14mm16mm2mm/d6接触网承力索水平位置直线区段150mm105mm120mm15mm/d7接触网承力索水平位置曲线区段100mm70mm80mm10mm/d8接触网立柱沉降20mm14mm16mm2mm/d9接触网立柱倾斜0.5%0.35%0.4%0.05%10轨距+7mm，-4mm+4.9mm，-2.8mm+5.6mm，-3.2mm+0.7mm/d,-0.4mm/d11水平、高低6mm4.2mm4.8mm0.6mm/d12轨向/扭曲6mm4.2mm4.8mm0.6v13路基沉降30mm21mm24mm3mm/d14周边桥梁墩台裂缝不出现不出现不出现注：

施工阶段轨道段每个测点监测频率为1次/2h，非轨道段每个测点监测频率为1次/4h，后期稳定阶段每个测点监测频率为1次/天。

接触网水平偏差允许值和高度偏差允许值见接触网运行检修规程第60条。

3.2.2石太引入线上、下行线与西环下行线简支梁桥与框架桥侧路基下穿越监测

（1）石太引入线上、下行线与西环下行线穿越对应位置两侧桥墩整体沉降和不均匀沉降采用静力水准自动监测为主，人工监测校核为辅，每墩（台）顶面两端设2个点用来测量墩台垂向和法向的的水平位移和桥墩倾斜的校准，共有邻近桥墩（台）3个，远端桥墩（台）3个，具体测点布设见张营停车场西王站区间监测方案设计监控量测平面布置图。

测点布置图如3-7所示：

监测项目同3.2.1节。

图3-7桥侧路基穿越处桥墩（台）沉降测点布置示意图

（2）石太引入线上、下行线与西环下行线穿越位置临近一侧桥墩（台）水平位移监测，临近穿越处每个桥墩（台）各设置2个位移观测点，如图3-9所示，地铁施工期间桥墩位移控制值见表3-2和表3-3所示，具体测点布设见张营停车场西王站区间风险工程专项设计监控量测布置图。

桥墩（台）水平位移用精密全站仪测量，在施工影响范围外布置全站仪测量基站，桥墩（台）测点布置棱镜，按照风险设计单位提供的监测频率定时监测，并现场经行数据分析并通过无线网络传输于总部总负责人审核，预测下一阶段水平位移。

图3-8临近穿越位置处墩台水平位移测点布置示意图表3-3地铁施工期间桥墩位移控制值监测项目控制值桥墩沉降见表3-2桥墩水平位移4mm位移平均速率0.1mm/d位移最大速率0.15mm/d

（2）路基段路基沉降监测。

沿铁路线路两侧路肩边布置测点，监测点采用埋设混凝土桩方式，断面尺寸为10cm10cm，埋设50cm，顶面预埋静力水准监测仪底座钢板。

监测方法采用静力水准自动监测系统为主，精密水准仪校核为辅，具体方法见第七章所述。

测点布设示意可见图3-9所示，具体测点布设见张营停车场西王站区间风险工程专项设计监控量测布置图。

路基监测控制数据见表3-2。

图3-9石太引入线上、下行线与西环下行线简支梁桥与框架桥侧路基下穿监测示意图（3）路基段线路轨道监测。

沿线路走向，地铁隧道两边线外侧50m开始向隧道中心一侧布置监测点，测点间距按照铁路线路维护规则进行。

既有线铁路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值、轨道动态几何尺寸容许偏差管理值，具体要求如表3-4所示。

铁路接触网杆沉降控制值如表3-2所示。

量测频率为：

施工阶段轨道段每个测点监测频率为1次/2h，非轨道段每个测点监测频率为1次/4h，后期稳定阶段每个测点监测频率为1次/天。

轨道静态几何尺寸偏差超过允许值时，铁路工务部门应及时整修线路，如果在两个封闭点间隔时间内（一般情况下一天一次封闭点），因为地铁施工造成几何尺寸偏差超过允许值，地铁施工应停止开挖，及时进行支护和二次衬砌，并查找原因，重新论证施工方案和风险设计可行性，并报建设单位、铁路主管部门的批准后复工。

表3-4铁路规范规定的线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值项目max160kmh正线160kmhmax120kmh正线max120kmh正线及到发线其他站线作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修轨距（mm）+22+42+64+42+64+84+62+74+94+62+94+104水平（mm）35846846105811高低（mm）3584684610581l轨向（直线）（mm）34746846105811三角坑（扭曲）（mm）缓和曲线346456457578直线和3464684695810圆曲线注：

轨距偏差不含曲线上按规定设置的轨距加宽值，但最大轨距（含加宽值和偏差）不得超过I456mm；

轨向偏差和高低偏差为10m弦测量的最大矢度值；

三角坑偏差不含曲线超高顺坡造成的扭曲量，检查三角坑时基长为6.25m，但在延长18m的距离内无超过表列的三角坑；

专用线按其他站线办理。

采用风险工程设计单位提供的监控指标如表3-2所示。

（4）接触网立柱和设备监测。

在接触网立柱距离地面高度为0.5m和3.5分别贴全站仪反光片进行倾斜观测，倾斜监测采用全站仪人工测量。

在接触网杆底部设水准测点，采用静力水准自动监测系统测量整体沉降。

采用风险工程设计单位提供的监控指标同表3-2所示。

3.2.3试验段监测根据风险工程设计单位提供的张营停车场-西王站区间监控量测布置图和张营停车场-西王站区间下穿铁路段结构平面布置图中试验段位置，布置预监测断面，具体布点见附录CAD所示，以验证本风险工程的安全性，如果此处沉降控制指标能满足安全要求，则地铁掘进继续进行，否则应论证施工方法，并再次报铁路监管部门同意。

预监测点布置见张营停车场-西王站区间监控量测布置图所示。

3.2.4监测时间和频率在地铁施工进入铁路影响范围内前进行测点布置（影响范围的确定见3.1.3），安装静力水准监测系统，导线基准点与地铁施工导线点联测，测量轨道静态几何尺寸，若超限建议铁路部门进行整修，本段监测次数不少于3次，根据现场情况可适当增加监测次数。

当地铁施工进入铁路影响范围后，轨道段监测频率为1次/2h，非轨道段监测频率为1/4h。

地铁施工通过铁路影响范围后的稳定沉降监测，频率为1次/d。

稳定判断标准为一周内累计沉降或者变形小于控制指标的10%。

4顶进与明挖区间临近铁路六线隧道工程监测4.1工程概况4.1.1区间概况石家庄轨道交通1号线解放广场站平安大街站区间，又站前街的解放广场站出发，沿中山路向东，到达平安大街站。

区间起点里程K9+603.750，终点里程K10+686.300，全长1082.55m。

区间在K9+996.000K10+0009.450处，上跨六线隧道，该段区间主体已与六线隧道施工期间同期实现预埋。

六线隧道东侧是地铁明挖区间紧邻施工，西侧为框架桥顶进下穿八股原石家庄车站八股道并临近六线隧道施工，顶进和明挖部分基坑底高于六线隧道结构顶面。

解放广场站平安大街站明挖和顶进区间如图4-1所示。

图4-1解放广场站平安大街站明挖区间平面图4.1.2铁路六线隧道结构六线隧道位于石家庄市现况京广铁路线东侧，南北向纵穿石家庄市。

京广高铁与地铁区间（结构中心）交叉里程K273+282，交叉角72度。

目前，京广高铁已运营，六线隧道内京广普速及石济高速尚未铺轨。

铁路六线隧道，釆用盖挖逆作法施工，结构长度65m，宽度38.7m，结构高度11.6m，为3跨箱型结构。

3跨拱形结构宽度38.5m，高度11.812.3m。

近期，六线隧道上方覆土厚度1.83.6m；

京广铁路改迁后，六线隧道顶板覆土厚度平均约8.18.8m。

4.1.3地铁预留段结构2011年9月，结合铁路六线隧道基坑开挖，铁路六线隧道上方长度43m的地铁区间（预留段）已施工完成。

预留段与六线隧道结构净距约0.670.9m，结构之间采用素混凝土填充。

预留段近期区间上方无覆土，规划覆土为1.3m。

因现况京广铁路改迁工程暂时无法进行，地铁明挖段改为在六线隧道西侧采用顶进框架，西侧顶进框架与铁路六线隧道（六线隧道）上侧已经完成框架部分顺接，六线隧道东侧仍采用明挖接长。

预留段如图4-2所示。

图4-2地铁预留段结构示意图4.1.4风险工程范围本次风险为预埋段西侧顶进框架和东侧明挖基坑施工临近既有六线隧道列车运营的影响，风险等级为级；

地铁车辆运营期间列车动荷载对既有六线隧道列车运营的影响不在本次监测范围内。

4.2风险工程设计风险工程设计详见设计单位设计文件和安全评估文件。

4.3风险工程保护措施风险工程设计详见设计单位设计文件和安全评估文件。

4.4六线隧道监测目的和原则

（1）通过对六线隧道结构实时沉降监测控制轨道水平位移和沉降监测，封闭点实测轨道结构进行校核。

（2）通过监控量测，得到完整、可靠测量数据，对施工工况详细描述，及时反馈和预测地铁施工对六线隧道的影响。

（3）通过对每一阶段测试数据的分析，预报下一阶段地表沉降、结构物变形和轨道几何尺寸的变化，对施工措施提出相应建议。

（4）测点的布置能够反映施工中该测点受力或变形等随时间的变化，量测工作贯穿邻近六线隧道段、工后稳定观测阶段，直至测试数据趋于稳定为止。

（5）配合六线隧道的沉降观测，开工前对现状进行周密的调查，做好记录和拍照工作，施工中加强宏观检查，对建筑物、构筑物出现的裂缝、沉降、相应的施工工况及采取的措施，均记录在案。

（6）监测工作结束后尽快向建设单位、铁路局、设计单位、监理单位和施工单位提供一份监测报告，内容包括：

测点布置、测试方法、量测记录汇总、经整理的量测资料、分析成果、结论与建议等。

在施工过程中，每天向上述单位提供当天量测资料和数据预测分析，以便判断当前施工对六线隧道的影响程度和风险预测，以便及时优化设计参数和改进施工方法。

当发现测试异常数据或数据超过警戒值，立即向上述单位的指定联系人反应，并不间断观测并记录和预测。

（7）达到报警值时：

停止施工，除通知设计、监理、甲方单位外，还需通知铁路六线隧道运营单位、市政管理处等有关部门抵达现场。

施工单位制定抢险预案。

（8）除监测单位外，施工单位应在施工工程中建立自己的监测体系，以便掌握第一手资料，同时与监测单位的结果经行验证。

4.5六线隧道监测项目与频率主要监测内容为：

（1）铁路六线隧道的沉降、隆起和倾斜；

（2）隧道内轨道沉降；

（3）隧道框架结构裂缝观测。

六线隧道结构监测指标如表4-1所示。

表4-1铁路六线隧道结构