地铁2号竖井监测方案.docx
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地铁2号竖井监测方案
长春市地铁2号线一期工程BT06标段烟厂车站2号竖井监控量测方案
中铁二十二局集团有限公司
长春地铁2号线BT06标项目经理部
一、工程概况………………………………………………………………4
（一）工程概况…………………………………………………………4
（二）工程地质概况……………………………………………………4
（三）围岩分级…………………………………………………………5
（四）水文地质条件……………………………………………………6
（五）风险源及施工保护措施…………………………………………7
二、施工监测目的、制定原则、编制依据………………………………9
（一）监测目的…………………………………………………………9
（二）制定原则…………………………………………………………9
（三）编制依据…………………………………………………………10
三、监测项目………………………………………………………………10
（一）监控量测项目及控制、预警、报警值…………………………10
（二）监控量测频率……………………………………………………13
（三）出现突发情况处理措施…………………………………………14
四、监测方案………………………………………………………………15
（一）地表沉降监测……………………………………………………18
（二）地下水位监测……………………………………………………21
（三）地下管线监测……………………………………………………23
（四）拱顶沉降监测……………………………………………………25
（五）竖井井壁净空收敛………………………………………………25
（六）导洞内壁净空收敛………………………………………………26
（七）周边建筑物沉降及倾斜…………………………………………26
（八）竖井锁口圈梁顶沉降及水平位移………………………………28
五、信息反馈实施程序……………………………………………………29
（一）监测数据的检核…………………………………………………29
（二）数据分析与预测…………………………………………………30
（三）建立快速信息反馈体系，实现信息化施工……………………30
六、监测预警措施…………………………………………………………33
（一）施工过程中如发生监测数据突变或监测结果超出预警值应…33
（二）监测点预警分级…………………………………………………34
（三）监测、第三方监测数据分析报表信息反馈……………………34
七、监测安全保障措施……………………………………………………34
（一）编制安全生产与文明施工计划…………………………………34
（二）做好岗位安全文明教育培训工作………………………………34
（三）安全生产与文明施工的具体措施………………………………35
八、监控量测质量保证措施………………………………………………35
（一）为高效完成监测工作，确保监控量测的质量和精度，实现信
息化施工，采取的主要保证措施……………………………………………35
（二）巡视检查…………………………………………………………37
九、监测报告………………………………………………………………41
（一）监测日报内容……………………………………………………41
（二）监测周报内容……………………………………………………42
（三）监测月报内容……………………………………………………42
（四）监测总结报告内容………………………………………………42
一、工程概况
（一）工程概况
1、2号竖井及横通道工程概况
2号竖井设置在吉林大路与临河街交汇处东南侧，竖井截面形状为矩形断面，净空尺寸为14.4m×8m，深度为27.695m。
竖井初支厚度350mm，由喷射混凝土、双层钢筋网及钢筋格栅和注浆导管组成，采用倒挂井壁法施工，井底采用钢格栅+喷射混凝土铺底封闭，井口设置宽×高：
1.8m×1.2m现浇混凝土锁口圈梁。
横通道净空尺寸宽×高：
10.66m×19.7m，长度为36.3m。
初支厚度350mm，由喷射混凝土、双层钢筋网及钢筋格栅组成，采用台阶法施工，中隔板采用钢筋格栅钢架支撑，端墙采用钢格栅+喷射混凝土封闭，风道口在竖井施工时同步预埋格栅钢架及加强环梁，以确保进洞安全。
2、周边建筑
2号竖井西侧为轻轨4号线吉林大路站，东侧为中国民航，南侧为住宅楼，主要以多层混凝土建筑为主，目前正在使用中，距离结构约为9m~25m。
3、地下管线
2号竖井及风道埋深上方通过的管线主要有：
①燃气、铸铁，DN300，埋深2.68m（经调查无此管线）；②污水、砼，DN500，埋深2.42m；③雨水、砼，DN300，埋深2.19m；④污水、砼，DN300，埋深2.31m；⑤给水、铸铁，DN300，埋深2.72m。
（二）工程地质概况
场区地层由第四系全新统人工填土层、第四系全新统冲洪积粘性土和砂土、白垩纪泥岩组成。
各层具体分布详见表1，工程地质及水文情况见图1。
表1工程地质特征表
时代
成因
地层编号
岩土名称
厚度（m）
层底标高（m）
分布情况
Q4ml
①
杂填土
0.6-4.6
191.91-
195.88
分布整个场地，平均厚2.4m，局部有所变化。
Q4al+pl
②1
粉质粘土
1.8-4.7
191.17-
193.72
平均厚度约为1.3m。
②2
粉质粘土
0.8-3.3
190.42-
192.53
分布整个场地，平均厚度1.8m，局部有所变化。
②3
粉质粘土
0.6-2.7
189.78-
192.72
分布整个场地，平均厚度1.2m。
②4
粗砂
1.4-6.8
185.93-
191.33
分布整个场地，平均厚1.5m。
K
③1
全风化泥岩
4.6-10
181.33-
186.26
分布整个场地，平均厚5.1m。
③2
强风化泥岩
10.4-19.2
167.01-
170.93
分布整个场地，平均厚15.8m。
③3
中风化泥岩
10.6-34.4
136.48-
156.38
底板以下
（三）围岩分级
本场地的围岩分级见下表2：
表2围岩等级分类表
岩土名称
岩土特征
开挖后的稳定状态
围岩等级
杂填土①层
松散、欠压实、成分不均
易塌
Ⅵ
粉质粘土②1层
可塑～软塑
自稳能力差
Ⅵ
粉质粘土②2层
可塑～软塑
自稳能力差
Ⅵ
粉质粘土②3层
松散～稍密
自稳能力差
Ⅵ
粗砂②4层
稍密～中密
自稳能力一般
Ⅵ
全风化泥岩③1层
全风化
自稳能力较差
Ⅴ
强风化泥岩③2层
强风化
自稳能力一般
Ⅴ
中风化泥岩③3层
中风化
自稳能力一般
Ⅴ
（四）水文地质条件
长春地区现场勘查过程中，发现三层地下水，第一层为表层孔隙潜水〔编号
（1）〕,第二层为微浅层承压水〔编号
（2）〕，均属于第四系松散岩类孔隙水。
第三层为泥岩裂缝水〔编号（3）〕，现分述如下：
（1）层地下水在勘测期间地下水稳定水位埋深2.20～3.20m，高程193.40～194.92m，主要赋存于第四系粘性土孔隙内，为孔隙潜水，含水层分布全场地，含水层主要为粉质粘土②1、②2，含水层水平、垂直向渗透性差异较小。
地面主要含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。
其主要补给来源为大气降水和地表水入渗，排泄方式主要为蒸发和微弱的径流排泄。
地下水流向地形总体坡度一致，主要流向东，其地下水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降，多年变化平均值1.50m，近3～5年最高水位1.50m，历史最高水位可按地面下1.00m考虑。
（2）层浅层微承压水以粉质粘土②1、②2层为相对隔水顶板,含水层为砂土②3、②4层，主要赋存于砂层孔隙内。
根据砂层抽水试验水文井及钻孔中测量到的水位，本层地下水承压水头最大可按1.00m考虑，局部无承压性，水位埋深2.50～5.4m，高程191.42～194.83m，该层地下水水位受季节影响较小，其主要接受上层潜水的渗透及侧向径流补给，排泄方式主要为相对含水层中的径流形式及人工开采。
（2）层泥岩裂隙水含水层岩性为全、强、中风化泥岩，存在泥岩裂隙内，主要接受上部孔隙水及侧向的径流补给，排泄方式主要为相对含水层中的径流形式及人工开采。
（3）结构所处的环境作用等级为二类b；
图1工程地质及水文情况图
（五）风险源
2号竖井风险源如表3所示：
表32号竖井及横通道风险源
风险源
风险源基本状况描述
备注
自然环境风险
2号竖井
本施工竖井基坑开挖深度27.7m；基本土层为杂填土、粉质粘土、中粗砂、泥岩；采用倒挂井壁法施工，钢筋格栅+型钢支撑+喷射混凝土支护形式。
2号横通道
本横通道覆土厚度5.5m；基本土层为杂填土、粉质粘土、中粗砂、泥岩；结构形式为曲拱直墙双层风道；采用CRD法施工，开挖高度20.24m,开挖宽度11.36m，钢筋格栅+喷射混凝土支护形式。
DN300燃气管
铸铁结构，最低管顶标高193.820m，管线呈东西走向，位于车站南侧，与车站主体平行走向，管中心位于车站南侧上方，2号风道垂直下穿，距风道拱顶净距约3.12m（现场调查无此管线）；
DN500污水管
砼结构，最低管顶标高194.080m，管线呈东西走向，位于车站南侧，与车站主体平行走向，管中心位于车站正上方，2号风道垂直下穿。
DN300污水管
砼结构，最低管顶标高194.310m，管线呈东西走向，位于车站北侧，与车站主体平行走向，管中心位于车站正上方，2号风道垂直下穿。
DN300污水管
砼结构，最低管顶标高194.190m，管线呈东西走向，位于车站北侧，与车站主体平行走向，管中心位于车站正上方，2号风道垂直下穿。
DN300给水管
铸铁结构，最低管顶标高193.780m，管线呈东西走向，位于车站北侧，与车站主体平行走向，管中心位于车站正上方，2号风道垂直下穿，距风道拱顶净距约3.22m；
二、施工监测目的、制定原则、编制依据
（一）监测目的
本工程施工实施动态控制及安全管理，通过现场监控量测，掌握基坑地层、地下水、围护结构与支撑体系等的工作状态信息。
通过对量测数据的整理和分析，及时确定采取相应的施工措施，确保工程安全和施工工期。
具体来说，分以下几个方面：
1、通过监测掌握基坑及暗挖横通道附近地面、初支结构与支撑体系在工作状态时的强度、稳定性及变形的变化动态，将监测数据与设计预估值进行分析对比，对设计方案进行修改、补充和完善，进而优化设计方案；并有利于有针对性地改进施工工艺和施工参数，确保基坑施工安全。
2、掌握和收集地下水位变化动态，观察判断施工降水对周围地层的影响程度，防止地下水资源的流失和施工污染，保护生态环境。
3、认识各种因素对地表和土体变形等的影响，为有针对性地改进施工工艺和修改施工参数提供依据。
4、预测地表变形的趋势，根据变形发展趋势和周围建筑物情况，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。
5、建立预警机制，避免结构和环境安全事故造成施工成本的增加。
6、指导现场施工，保障构筑物及地下管线的安全。
7、积累资料和经验，为今后同类工程提供参考。
（二）制定原则
监测方案以安全监测为目的，根据工程特点确定监测对象和主要监测指标。
根据监测对象的重要性确定监测规模和内容、监测项目和测点布置，较全面地反映实际工作状态。
采用先进、可靠的监测仪器和设备，设计先进的监测系统。
为确保提供可靠、连续的监测资料，各监测项目间相互校验，以利数值计算、故障分析和状态研究。
在满足确保工程安全施工的前提下，尽量减少对工程施工的交叉干扰影响。
按照国家现行的有关规定、规范编制监测方案。
（三）编制依据
【1】《工程测量规范》（GB50026－2007）；
【2】《建筑变形测量规范》（JGJ8－2007）；
【3】《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）；
【4】《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；
【5】《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
【6】《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）
【7】《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；
【8】《城市测量规范》（CJJ8-99）；
【9】《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；
【10】国家和长春市有关管线保护、管理、监督、检查的文件通知
等
【11】本工程相关勘察、设计文件和资料以及会议精神；
【12】本工程的施工设计图纸及合同中相应的规定、标准。
监测项目
（一）监控量测项目及控制、预警、报警值
2号竖井及横通道监控量测的范围由基坑支护结构及基坑周边环境监测两部分组成。
基坑支护结构监测对象主要包含基坑支护结构水平位移、竖井井壁净空收敛；周围环境监测对象主要包含基坑周围土体、地下管线、地下水及周围建（构）筑物等构成。
根据设计图纸及1号线从事基坑施工监测的经验，在本基坑施工过程中拟进行表4-1、表4-2中所述监测项目及控制、预警值。
表4-12号竖井监测项目及控制、预警值
序号
监测项目
位置或监测对象
监测点数量
监测点编号
监测仪器
仪器精度
控制值（mm）
预警值（mm）
报警值（mm）
1
竖井井壁净空收敛
竖井井壁
54组
2-SJJ1-54
收敛仪
0.01mm
50
35
43
2
锁口圈梁水平位移
圈梁各边中点
6个
2-ZQS1-6
全站仪
1”
30
21
26
3
锁口圈梁沉降
圈梁各边中点
6个
2-ZQC1-6
莱卡电子水准仪
0.3mm/km
30
21
26
2、周围环境、地质体监测项目：
1
地表沉降
坑外1倍基坑开挖深度范围
12点
2-DBC1-12
莱卡电子水准仪
0.3mm/km
30
21
26
2
地下水位监测
竖井周围距围护结构1.5-2m
1点
2-DSW1
水位仪
10mm
1000
700
850
3
重要建（构）筑物沉降
2-JGY1-5
莱卡电子水准仪
0.3mm/km
10（0.001L）
7
9
4
洞内外观察
开挖断面，拱架支护，初支、内衬完成区，洞口及地表
每开挖一环一个断面
现场观察
表4-22号竖井横通道监测项目及控制、预警值
1、支护结构监测项目
序号
监测项目
位置或监测对象
监测点数
监测点编号
监测仪器
仪器精度
控制值（mm）
预警值（mm）
报警值（mm）
1
横通道净空收敛
导洞洞壁
80组
2-JKJ1-80
收敛仪
0.01mm
20mm
14mm
17mm
2
拱顶沉降
暗挖导洞顶面
16点
2-GDC1-16
莱卡Dna03精密水准仪
0.3mm/km
30mm
21mm
26mm
2、周围环境、地质体监测项目：
1
地表沉降
坑外1倍基坑开挖深度范围
44点
2-DBC13-56
莱卡Dna03精密水准仪
0.3mm/km
30mm
21mm
26mm
2
地下水位监测
竖井周围距围护结构1.5-2m
1点
2-DSW1
水位仪
10mm
1000mm
700mm
850mm
3
地下管线沉降
地下管线
15点
GXC1-15
莱卡Dna03精密水准仪
0.3mm/km
有压：
10mm；无压：
20mm
有压：
7mm；无压：
14mm
有压：
9mm；无压：
17mm
4
洞内外观察
开挖断面，拱架支护，初支、内衬完成区，洞口及地表
每开挖一环一个断面
现场观察
（二）监控量测频率
检测项目的监测频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而定。
当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率。
根据设计要求，烟厂车站监测频次如表5-1、表5-2所示，在施工过程中，严格按照设计及规范要求的频次，对各监测点位采集数据，当有危险事故征兆时，应实时跟踪监测。
表5-12号竖井明挖段监测频次表
序号
监测对象
监测项目
监测频率
1
支护结构
竖井井壁净空收敛
在开挖及井壁结构施工期间1次/1天；结构完成后1次/2天。
2
支护结构水平位移
基坑开挖期间，开挖深度h≤5m，1次/3天；5m＜h≤10m，1次/2天；10m＜h≤15m，1次/1天；15m＜h，2次/1天；基坑开挖完成后，1～7天，1次/1天；7～15天，1次/2天；15～30天，1次/3天；30天以后，1次/1周；经数据分析确认达到基本稳定后1次/1月。
3
周边环境
地表沉降
4
地下水位
5
管线监测
6
建筑物监测
7
开挖断面，拱架支护，初支、内衬完成区，洞口及地表
洞内及洞外观察
开挖后立即进行
表5-22竖井横通道暗挖段监测频次表
序号
监测对象
监测项目
监测频率
1
支护结构
地表沉降
出入口暗挖期间，开挖面距量测断面距离
L≤2B时，1次/1天；2B＜L≤5B时，1次/2天；
5B＜L时，1次/1周；基本稳定后1次/1月。
2
地下管线沉降
出入口暗挖期间，监测断面距开挖面距离
L≤1B时，1～2次/1天；1B＜L≤2B时，1次/1天；2B＜L≤5B时，1次/2天；5B＜L时，1次/1周；基本稳定后1次/1月。
3
拱顶沉降
沉降或收敛速率＞2mm/天（或L≤1B），监测频率1～2次/天；沉降或收敛速率0.5～2mm/天（1B＜L≤2B时），监测频率1次/天；沉降或收敛速率0.1～0.5mm/天（或2B＜L≤5B时），监测频率1次/2天；沉降或收敛速率＜0.1mm/天（或5B＜L时），监测频率1次/1周；沉降或收敛速率基本稳定后，监测频率1次/月。
4
净空收敛
5
地下水位沉降
1次/2天
注：
B为坑道跨度
当出现下列情况时，应提高监测频率：
1.监测数据达到报警值；
2.监测数据变化量较大或者速率加快；
3.存在勘察中未发现的不良地质条件；
4.超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计施工；
5.基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；
6.基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；
7.支护结构出现开裂；
8．周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；
9．基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象；
10．基坑工程发生事故后重新组织施工；
11．出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。
（三）出现突发情况处理措施
1.当监测数据达到预警值；
采取措施：
立即通知三方及监理，组织对比数据并联测复核数
据，分析预警原因，加强监测频率。
2.基坑支护结构或周边土体的位移出现异常情况或基坑出现渗漏、流砂、管涌、隆起或陷落等；
采取措施：
立即通知业主、监理、三方及设计，同时立即停止
施工，疏散施工人员，并组织人员应急抢险；组织召开五方会议，分析原因，制定应急措施，增加监测点，加强监测频率。
3.基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象；
采取措施：
立即通知业主、监理、三方及设计，同时立即停止
施工，疏散施工人员，并组织人员应急抢险；组织召开五方会议，分析原因，制定应急措施，加强监测频率。
4.周边建（构）筑物的结构部分、周边地面出现可能发展的变形裂缝或较严重的突发裂缝；
采取措施：
立即通知业主、监理、三方及设计，同时立即停止
施工，疏散施工人员，并组织人员对该建筑物进行围挡或防护，禁止行人靠近，令行人绕行，加强监测频率；组织召开五方会议，分析原因，制定应急措施及处理方案。
5.周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等。
采取措施：
立即通知业主、监理、三方、设计及该管线的产权
单位，同时立即停止施工，疏散施工人员，并组织人员对该管线附件路面及建筑进行围挡或防护，疏散附近人员，禁止行人靠近，令行人绕行，加强监测频率；组织召开会议，分析原因，制定应急措施及处理方案。
监测方案
本方案测点布置以满足安全生产管理和监控为前提，按照监测设计原则，保证施工监测与第三方监测同点、同时段监测的基本要求下，综合施工图纸监测设计、现场情况优化而成。
同时，在施工现场实际施工中，根据现场的实际情况，在保证现场安全生产和监控的情况下，可以对监测点进行适当的增加或减少，以方便现场施工及监控。
监测点布设完成并施工单位自检后，上报监理及第三方监测，经监理、第三方检查、验收后，方可与第三方测取初始值并进行监测。
同时，为保证监测数据的有效性，应按照设计及规范要求埋设布置监测点，不应付、糊弄。
1、沉降（垂直位移）监测控制网布设
（1）水准基准点、工作基准点的布设及检校
水准基准点采用管段内测绘院提供的国家标准水准点中离线路较远且稳定性较好的水准点作为基准点，而工作基准点则是由国家标准基准点引测出来的，布设示意图如图2-2。
工作基准点是直接用于对变形观测点进行观测的控制点，其埋设位置既要考虑到便于观测，又要考虑它的稳定性，因此，本工程工作基点拟每150米设一个工作基点。
为检测工作基点稳定性，根据施工进度情况，拟每季度检测一次，检测时按照城市一等水准测量要求进行施测，施工监测时按照城市二等水准要求执行。
相关技术指标如下：
观测主要技术要求
等级
每千米高差数
中误差（mm）
附合水准线路平均长度（km）
水准仪
等级
水准尺
观测次数
往返较差、附
合或环线闭
合差（mm）
偶然中差mΔ
全中误
差mW
联测
附合或环线
一等
±1
±2
35～45
DS1
铟瓦尺或
条码尺
往返测
各一次
往返测
各一次
±4
二等
±2
±4
2～4
DS1
铟瓦尺或
条码尺
往返测
各一次
往返测
各一次
±8
（2）仪器采用徕卡DNA03系列电子水准仪及配套铟瓦条码尺进行观测。
（3）水准测量外业观测方法及注意事项：
A、作业前，应对所使用的水准测量仪器和标尺进行常规检查与校正，仪器i角应小于等于20″；
B、观测方法采用交替观测程序（@BFFB）,以消除视线倾斜误差；
C、同一测站两次测量高差较差应≤0.3mm；
D、各项参数、限差应预先输入仪器，并采用自动观测方式，水准线路应避开强电磁场干扰。
（4）内业数据处理
水准测量的内业数据处理应符合下列规定：
A、计算取位，高差中数取至0.1mm；最后成果，一等水准取至0.1mm；
B、水准测量每千米的高差中数偶然中误差按下式计算：
M△=±√（1/4n）*[（△△）/L]
式中：
M△———每千米高差中数偶然中误差（mm）；
L——水准测量的测段长度（km）；
Δ——水准路线测段往返高差不符值（mm）；
n——往返测水准路线的测段数。
C
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