石家庄城市轨道交通1号线沉降监测方案.doc

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石家庄城市轨道交通1号线

一期工程下穿（上跨）铁路

监测方案

第一册共一册

北京交通大学

2014年06月26日

石家庄城市轨道1号线一期工程下穿（上跨）铁路监测方案

目录

1编制依据 1

2监测目的与基准 1

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 1

2.2监测目的 2

2.3控制基准建立原则 2

2.4监测基准点布置 3

3矿山法区间下穿铁路路基段（临近铁路桥）工程监测 3

3.1工程概况 3

3.2监测项目、控制指标和监测点布置 8

4顶进与明挖区间临近铁路六线隧道工程监测 13

4.1工程概况 13

4.2风险工程设计 14

4.3风险工程保护措施 14

4.4六线隧道监测目的和原则 14

4.5六线隧道监测项目与频率 15

4.6六线隧道轨道几何尺寸保养控制指标 15

4.7测点布置和测试方法 16

5顶进区间下穿原石家庄车站八股道监测 18

5.1工程概况 18

5.2监测项目与变形控制指标 18

5.3风险工程影响范围和保护措施 19

5.4监测点布置及预监测点布置 19

6盾构区间下穿石德铁路工程监测 19

6.1工程概况 19

6.2监测项目与变形控制指标 21

6.3风险工程影响范围和保护措施 21

6.4监测点布置及预监测点布置 21

7拟投入的监测仪器和设备、监测点数量和监测范围 22

8监测实施方法 23

8.1地表（路肩）沉降监测 23

8.2隔离桩顶位移监测 25

8.3深层位移监测孔围护桩桩体（桥梁桩）变形监测 25

8.4邻近铁路建筑物、构筑物监测 28

8.5接触网立柱倾斜监测 30

8.6拱顶下沉监测 31

8.7底部隆起 31

8.8结构缝变形监测 32

8.9铁路线路检查和轨道几何尺寸监测 32

9.邻近线路预监测 33

10.监测反馈及信息化施工管理 33

10.1监测数据分析 33

10.2监测信息反馈程序和报告制度 34

10.3监控量测组织机构 35

10.4监控量测质量和安全文明保证措施 36

10.5紧急情况下的监测应急措施 37

11静力水准自动监测系统 37

11.1概述 37

11.2沉降监测系统设计说明 38

11.3沉降监测系统设计 40

12拟提交成果 47

13风险工程控制 48

13.1风险判断基准 48

13.2风险应对措施 48

13.3六线隧道风险应急预案 48

13.4盾构区间下穿石德铁路应急预案 49

线路检查记录簿 51

隧道沉降量记录表 52

隧道沉降量记录汇总表 53

路基沉降观测记录表（沉降观测桩） 54

沉降观测记录表——路基观测桩沉降量记录汇总表 55

桥梁墩（台）沉降观测汇总表 56

沉降观测记录表——桥梁墩（台）沉降量记录表 57

沉降观测记录表——桥梁墩（台）沉降量记录汇总表 58

-II-

1编制依据

（1）石家庄市城市轨道交通1号线一期工程设计文件；

（2）《地铁设计规范》（GB50157-2003）；

（3）《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）；

（4）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；

（5）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；

（6）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB5007-2002）；

（7）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

（8）《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）。

（9）《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）；

（10）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）；

（11）《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）；

（12）《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）；

（13）《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2006）；

（14）《混凝土结构设计规范》；

（15）《铁路工程基桩检测技术规程》（TB10218-2008）；

（16）《建筑基坑工程检测技术规范》（GB50497-2009）；

（17）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；

（18）原铁道部《铁路营业线施工安全管理办法》（铁运〔2012〕280号）；

（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〔2012〕755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〔2013〕731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〔2006〕146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10cm×10cm，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4.0m～10.0m。

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65.572~83.200m，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V≤120km/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。

Ⅰ级

矿山法区