过江监测方案.docx
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过江监测方案
广州市轨道交通四号线
【车～万】盾构区间珠江主航道江底
监
测
方
案
广州建港工程勘察设计院
二○○六年五月
广州市轨道交通四号线【车～万】盾构区间
珠江主航道江底监测方案
编制单位：
审批单位：
方案拟编：
方案审核：
审批人：
编制日期：
审批工期：
目录
1.工程概况`
2.监测目的
3.工程范围及内容
4.监测依据
5.监测方法和仪器设备
6.人员配备
7.监测施工措施实施
8.水下江底监测（作业步骤）
9.监测的技术要求
10.平面及高程控制
11.水深测量
12.数据处理和成图
13.监控测量的施工措施
14.监测结果提交
15.监测施工组织
16.监测工程安全措施
17.监测工程质量保证措施和监测异常的快速反馈措施
广州市轨道交通四号线【车～万】盾构区间
珠江主航道江底监测方案
1、工程概况
广州市轨道交通四号线【车～万】盾构区间珠江段线路呈孤型南北走向，里程起自车陂南路，沿车陂路方向往南经过少量临建房屋、车陂水厂、砖、沙场，穿越600m珠江、大片花场及果园后到达万胜围站.本区间地表主要为城市郊区道路，少量一至三层低矮房，水厂水池、主航道、堤坝、灌慨水闸、菜地、果园、以及村民区.地势平坦，为珠江三角洲来地貌，地表沉积物为交互和冲积一洪积沙层及粘性土层，地面高程一般在5.6～8.0米造价人才网之间，隧道主要从强-微风化的泥质粉矿岩岩层中通过。
盾构机将由北至南穿越约600米宽的珠江江底，里程在12+563.333至13+241.851之间。
2、监测目的
由于隧道埋深约为-15米，江中水位约为6米，隧道顶部的强、中风化岩层裂隙较发育，盾构施工中可能由于上下的水压力、土压力或外力作用而导致喷涌、江底隆起、沉陷等形变，若形变过大则会影响施工，更可能会出现安全事故.所以为了隧道的施工安全，在隧道的掘进过程中需要提供江底的形变数据，以便及时掌握盾构在过江施工时引起的江底地形变化，指导盾构推进，组织盾构过江掘进中的信息化施工，确保顺利穿越珠江，保证施工安全.因此拟对盾构过江期间的江底进行监测。
3、工程范围及内容
3.1工程范围
右线:
里程YDK12+563.333至13+241.851珠江主航道江底；
左线:
里程ZDK12+565.099至13+237.704珠江主航道江底；
3.2监测工期
暂定为2006年5月20日---2006年8月20日
3.3主要监测项目内容
（1）左右线珠江主航道江底形变;
3.4施工监测要求
（1）观测精度
A、江底按单次测量误差绝对值小于100mm；
B、监测点发生变化的报警指标：
江底隆起或沉降单次变化量到达100mm为报警值。
（2）监测频率与仪器设备的投入
A、监测频率
1、江底观测：
对盾构机机头前20m和后30m范围内早晚各监测一次；
监测点变化量超过报警值，增加观测频率，直至监测点稳定为止。
B、仪器设备的选用必须遵循两大原则
a必须满足监测点的观测精度要求，数据反映迅速，灵敏度高；
b仪器操使用不影响人身及航道运行，安全可靠。
3.5监测资料的收集整理和信息反馈
（1）每日监测报表（5份）；
（2）监测周报、监测月报（各10份），整个工程监测完成后，必须提交监测总报告。
3.6在监测过程中的协调工作
每天监测一次，每次监测时必须通知监理现场旁站，每次外业完成后4小时内提交监测报表；监测周报每周三前上报；监测月报每月22日前上报.监测数据坚持长期的、连续的、定人、定时、定仪器地进行收集，监测资料用广州地铁四号统一监测表格做好记录，由具有监测资格证书的监测人员签字，除把数据整理为监测表格外，还要求在整个监测期间，根据监测数据绘制各种类型的监测点连续变化为曲线图，以便对监测结果进直观分析，作为盾构施工指导依据.
4．监测依据
4.1《工程测量规范》GB50026—96，中华人民共和国国家标准.
4.2《水运工程测量规范》JTJ203—94.
4.3《地下铁道、轨道交通工程测量规范》GB50308-1999.
4.4《建筑变形测量规范》JGJ/T8-97.
4.4施工方提供的控制点资料及设计施工图纸.
5．监测方法和仪器设备
5．1江底监测方法：
DGPS接收机加水深测量方法，大面积观测河床的地形地貌形变。
监测原理：
DGPS接收机导航定位，超声波声速测深仪测量水深，人工或观测仪观测水位，自动测深系统测深成图。
把DGPS接收机、测深仪、计算机安装在测量船上，DGPS天线与测深仪探头安装在同一铅垂线上,这样就能保证DGPS定位和测深仪测深不偏心。
DGPS接收机沿隧道设计中线实时动态每秒钟测得一个平面坐标，同时测深仪测得一个水深值，同一时刻测量一个水面高程值。
因为水面是随潮水的变化而变化的，为使测得的水深值归算到同一深度基准面上，而需要进行水位改正。
通过计算机用国际上比较流监理工程师论坛行通用的HYPACK海洋软件控制、采集数据、导航定位，这样每秒钟都能测得江底一个点的三维坐标，测量船不断地沿着设计的航线航行，把所需要测量的区域都覆盖为止，直到测量数据能满足监测要求。
然后通过软件进行成图处理，把所测的数据生成三维立体地形地貌图，然后按监测要求沿隧道轴线方向分割成一个个纵横断面，把设计的要监测的断面数据，与上一次所测的同一断面数据进行比对，绘制随时间变化的曲线图表，所得的结果即可反映此次江底的地形地貌变化。
5．2保证措施：
1）采用有资质的固定测量人员及资料管理员；
2）每次采用相同观测方法；
3）固定的观测仪器；
4）在每次观测前对仪器进行校检，符合要求方进行观测；
5）每次观测时，每一步程序都有复核；
6）在基本相同的环境和条件下观测；
7）以现异常情况立即报告甲方并进行复测；
5．3仪器设备清单（见附表1）
附表1主要仪器设备清单（仪器设备检定证书附后）
序号
名称
型号
产地
数量
技术参数
编号
备注
1
测深仪
SDH-13D
无锡
1套
±5cm+<0.4%
2
DGPS接收机
DSM212L
美国
1套
±0.2m
3
水准仪
DSZ2+FS1
苏光
1套
±0.01mm
4
远程遥报仪
GHC-11
广州
1套
<±2.5mm
5
导航计算机
2部
6
便携机
1BM
1部
7
测量船
2艘
6．人员配备
本工程测量设测量主管一名、技术主管一名、技术人员及测量工人4名
组织机构图
图
（1）
7.监测施工措施实施
监测施工措施实施流程图
图
（2）
8、水下江底监测（作业步骤）
8.1水深测量方法监测的频率为：
①在盾构过江前作一次背景测量，沿盾构过江隧道中线江底做一次大面积的水深测量，约50×600米带状江底地形图，便于监测过程中作为基础地形进行对比。
②在盾构完全穿越后，作一次与背景测量相同范围的水下地形测量，用以了解河床的变化及隧道轴线上因施工而产生的河床地表变形。
③在盾构掘进过程中，正常的情况下对盾构机机头前20m和后30m范围内每天监测两次，面积为50米×宽约45米；若有特殊情况或突变发生，如施工中透水量突然增加等，则需要对突变段进行加密测量，随时进行或连续进行跟踪监测，满足施工要求。
8.2在监测过程中，各项目的量测频率可根据施工进度，量测结果，监理的指令等作出相应的调整.
9．监测的技术要求
9.1河床水深单次测量精度在100mm以内；
9.2测线间距为1米，不大于1.5米.测点间距为1米。
10、平面及高程控制
10.1平面控制
控制点可以采用北京54坐标系，高斯投影3度分带，中央子午线114度.也可以统一转换成广州城建坐标系。
10.2DGPS导航定位系统
采用美国Trimble生产的DSM212LDGPS，测前要对仪器做静态稳定性试验.应，分别在两岸上各选取1个控制点，试验时间应超过每次监测时所需要的时间，这样就能保证DGPS的定位精度。
整个过程由计算机控制，对试验时所采集的数据进行统计，其平面精度误差应不大于±0.2米，若有系统偏差，则应对GPS进行改正。
11、水深测量
采用国产无锡SDH—13D型浅水精密测深仪，精度为±<0.4%+5cm，以水深为10米计其精度为±<0.1米，精度满足监测要求，监测前应进行声速调试，用校对板进行校对，校对时间应尽量延长，采一组测试数据进行统计，确定仪器的改正参数并进行改正.监测过程中所使用的电压应稳定，走纸应采用最高档，同时应对其定位与测深的延误时间进行测定，把定位的延误时间加入改正参数内。
监测时，采用国际上通用的Hypack软件，定位、测深数据实行同步采集，采集点应尽量密，测量船的航速亦应慢速进行，并要匀速.每次测量都应使用同一艘船，同一装载，同一航速施测，施测过程中还应尽量减少船上的活荷载.尽量消除人为误差。
11.1测线的布设（如下图）
（1）沿隧道设计轴线方向布设：
一条中轴测线，然后左右两边每相隔1米布设一条测线，共布设计23条平行于中轴线的测线,测线长度盾构机机头前20米和后30米共为50米。
（2）垂直于中轴线方向布设：
垂直于中轴线方向布设测线，长度为23米，盾构机机头前21米布设14条测线，盾构机机头后30米布设20条测线共35条测线。
测线间距为1.5米，当测线实际间距大于1.5倍设计测线时，则需要补测。
11.2潮位观测
（1）验潮站的设立：
由业主提供的水准点，用二等水准联测方法引测至验潮站旁，设立一个工作水准点，以便随时校对设立的验潮水尺，水尺的零点应设在当地的理论深度基准面上。
（2）拟在设计隧道轴线附近建立验潮站.验潮站设立遵循避风，避浪不易被破坏，易于观测为原则.潮位的水位观测，每隔5分钟记录一次，在潮位变化快的急涨急落时段加密至2分钟观测一次.以确保资料的准确性，观测时间与监测时间一致，并提前和延后各10分钟。
（3）水准联测前应对水准仪进行i角检验，仪器精度一定要符合要求，水准联测的限差一定要在规定的范围之内。
12、数据处理和成图
水深测量方法监测的实施，对所有的外业资料要进行检查，校对无误后再进行各种改正（包括水位，船舶动吃水，声速，假讯号等），才进行自动化成图处理，绘制平面水深图和断面图.把外业采集到的数据，通过HYPACK软件生成三维的立体地形地貌图，按监测的设计要求沿隧道轴线方向分割成所需要的一个个纵横断面图，然后与上一次同一点的测量结果进行一一比对、分析，得出江底的变化结果。
13.监控测量的施工措施
13.1监测前使用的控点、基准点、基面、坐标系，坐标系间的换算关系，验潮
点建立，都应在监测前确定.
13.2监测按计划有步骤地进行.使用的仪器及传感器在施工监测过程中保证其精度和可靠性。
13.3派有经验的监测工程技术人员进行监测施工，并定期向监理报送监测结果.当发现超过预警监测值时，应及时报告给有关部门.
14.监测结果提交（见3.6）
14.1观测结果异常时，立即口头向有关部门汇报，然后提交书面报告，书面报告尽量当日完成。
14.2每天监测二次，每次外业完成后4小时内提交监测报表；
14.3全部监测工作完成，提交监测总结报告.
15.监测施工组织
监测项目实施流程
监测结果反馈流程：
监测结果正常反馈：
监测结果异常反馈：
实施监测项目的人员根据工程进度情况和需要适时进场。
16．监测工程安全措施
16.1监测工程作为现场施工的一个组成部分，现场测量人员必须遵守现场施工人员安全守则.
16.2在水上作业时，必须穿戴救生衣.
16.3若出现险情时，现场测量人员应立即离开危险区并通知监理等有关单位，在不影响测量人员的人身安全的前提下继续监测情况发展.
17.监测工程质量保证措施和监测导常的快速反馈措施
17.1初值的观测是各周期性观测的起始值，应具有比各周期性观测成果更准确的观测精度，应采取适当增加测量次数的措施。
17.2观测前对所用的仪器设备必须按有关规定进行校检，合格证明。
17.3采用同一设备，同一人员，同一方法进行观测
17.4每次应在基本相同的环境下施测.
若现场有异常情况发生，测量人员应立即在现场向项目部和监理单位汇报，在继续测量的同时整理相关书面资料发送监理单位。
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