既有线动态监测方案0828.docx
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既有线动态监测方案0828
新建京石客专石家庄站站房工程
既有线动态监测补充方案
河北水文工程地质勘察院
2010年8月15日
新建京石客专石家庄站站房工程
既有线动态监测方案
批准：
审定：
审核：
校核：
项目负责人：
编写：
河北水文工程地质勘察院
2010年8月
关于既有线动态监测补充方案审批意见：
目录
1.工程概况1
2.动态监测的必要性及目的1
3.监测内容及时间3
4.监测方案设计3
4.1方案设计依据及参考3
4.2观测仪器的选择3
4.3点位布设4
4.4自动化监测实施方案6
附件：
既有线动态监测进度表
石家庄站站房工程基坑监测技术方案交底会会议纪要
施工组织设计（方案）审核意见（2份）
1.工程概况
拟建京石铁路客运专线石家庄站位于石家庄市区中心，东西向主要干道有北侧的槐安路，南侧的石家庄南二环路，南北向主要干道有西侧的中华南大街，东侧的胜利南街，石家庄站位于这四条路构成的“井”字型区域内。
石家庄地铁站紧邻石家庄站东侧，为2号线和3号线换乘站，3号线在上，2号线在下。
2号线位于石家庄站与站东广场之间，呈南北走向，为地下三层岛式车站。
3号线位于石家庄站站房和站东广场地下停车场下，呈东西走向，与石家庄站和站东广场合建，其中地下一层为石家庄站出站通道和站东广场地下停车场，地下二层为3号线站厅层和站台层。
拟建场地为原铁路站场，基坑南、北侧已拆迁为空地，东侧既有京广线需正常运行，围护结构外边缘距离京广线线路中心线8.7m。
2.动态监测的必要性及目的
（1）必要性：
①本基坑东侧为既有京广铁路线，护坡桩外侧距离京广线线路西侧轨道中心线距离为8.7m，京广线车流量很大，高峰时平均5分钟就有一列列车通过，列车通过时的动载势必会对基坑东侧土体造成一定影响，而基坑支护结构的施工在一定程度上也会给既有线路基带来负面作用。
在原监测方案中既有线监测方法为常规监测，根据设计院图纸在基坑东侧平行于铁路方向共布设了7排共计84个监测点，目前仅埋设了两层防护网之间的1排12个常规监测点，并利用高精度水准仪持续进行了监测，其余监测点因位于铁路防护网之内故均未埋设。
②考虑到监测的安全性、实时性、可行性以及与相关部门的协调等问题，2010年8月10日北京铁路局石家庄分局组织设计、监理、施工、监测、工务段等各方在石家庄铁路分局召开了专题会议，会议针对常规监测的可行性、动态监测的必要性初步方案进行了分析论证，确定了既有线监测以动态监测结合常规监测替代原方案中的常规监测，具体做法为：
保留西侧铁路防护网与施工防护网间的部分常规监测点作为动态监测的验证点，去掉铁路防护网内的6排共计72个常规监测点，在上述两层防护网之间靠近东侧网布设12个静力水准点作为动态监测点（见会议纪要）。
（2）目的：
①施工过程中通过对周边环境的监控量测，及时掌握并预测环境的安全状况，对存在安全隐患之处及时采取必要的措施，确保环境稳定；
②通过实时监测全面及时系统地掌握基坑施工过程中既有线的变化信息，从而通过信息反馈指导施工，优化设计，并不断进行科研创新，积累经验，为安全高质完成工程提供保障，在加强安全控制的同时减少投资，使工程始终处于安全可控状态，从更大程度上加强业主的风险控制。
3.监测内容及时间
（1）内容:
①铁路防护网与施工防护网之间布设的12个静力水准点的沉降及平面位置变化；
②铁路防护网与施工防护网之间布设的7个常规监测点的沉降；
（2）时间：
从基坑最上面一层锚索施工完成后到基坑回填完成后为止，（具体见附件既有线动态监测进度表）如遇特殊情况需要，监测时间根据设计及甲方要求适当延长。
4.监测方案设计
4.1方案设计依据及参考
（1）《工程测量规范》GB50026-2007；
（2）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；
（3）《铁路隧道监控量测量技术规程》TBJ10121-2007；
（4）其它相关设计图纸
（5）新建京石客专石家庄站站房工程西站房监控量测工程监测方案
4.2观测仪器的选择
（1）监测设备选择的原则
经过调研和比较，动态监测设备的选择遵循了以下原则：
①符合本工程需求，能实现相对意义上的动态数据采集；
②精度满足要求的前提下保证监测设备性价比最优；
③运行维护成本低，操作简便。
（2）高程变化动态监测设备：
HC-1211电感式静力水准仪
精度指标：
a.标准量程：
50mm-200mm;
b.分辨率：
0.1mm-0.01mm;
c.工作温度：
-20℃∽+80℃
4.3点位布设
根据施工情况结合原设计院常规监测图纸，动态监测点的布设本着以下三个原则：
1人员、设备安全不影响列车正常运行；
2监测数据全面且具有代表性能够及时反映变化；
3监测成本最小化。
我院拟在现有铁路西侧防护网和基坑东侧施工防护网之间，在现有的12个常规监测点东部靠近铁路防护网布设12个动态监测点（静力水准仪），监测点的编号按照DT+“顺序号”例如DT01、DT02……，每个动态监测点（静力水准仪）选择在锚索的上方，从而能够及时反映出锚索加压注浆及基坑开挖过程中对既有线路基的影响，具体布设图如图1所示：
为了保证静力水准仪的稳定性，拟将其安置在事先埋设好的水泥柱上，水泥柱长宽均为0.3m，高度在1.5m左右，但必须埋设至碴石层以下0.3m左右，露出地面约0.2m，并且使得12个水泥柱柱顶高程基本一致，（见图2）坑底用稀释水泥浆灌注使得周围道砟凝结，并与水泥桩成为一体，从而保证监测点点位自身的稳定性。
将安装好的12台HC-1211静力水准仪安装、调平，并且每6台为一组串联到一起,然后将两组并联到一根缆上。
4.4自动化监测实施方案
（1）静力水准仪与数据采集仪的连接布置
为了防止在某一个静力水准仪被破坏时影响整个监测系统实时监测情况的发生，我院拟将12支静力水准仪分为2组，每组6支采用串联的形式连接，组与组之间采用并联的形式接入数据采集仪仪的同一数据采集通道，如图3所示；
（2）静力水准基准点的选择
为了保证静力水准仪高程系统与基坑常规监测系统一致，我院在两组水准仪中分别选择了DT01、DT02作为测量的基准点，采用常规测量的方法，按照二等水准要求联测新石南路上的已知点，取得DT01、DT02两点高程。
为了保证基准点的稳定至少一周对上述两点高程检核一次。
（3）HC-1211静力水准仪的数据采集
HC-1211静力水准仪的数据采集选用华测智创公司生产的HC-B321静态数据采集仪来完成。
HC1211内置传感器具有唯一的电子编号并且内置1600条数据存储器可存储海量数据，完全能够完全能够满足数据存储需要。
平面坐标值的测定仍采用常规监测方法，每天监测2次静力水准仪顶部平面位置的变化情况。
（4）数据采集频率及报警值
表1
序号
施工进程
京广线状态
数据采集频次
备注
1
开挖:
5＜h≤10m
正常
每5分采集1次
2
开挖:
10＜h～浇筑垫层
正常
每5分采集1次
3
垫层、底板结束～底板施工后1～7d
正常
每15分采集1次
4
底板施工后8d～基坑回填完成
正常
每30分采集1次
注：
上述监测频次只作为参考，实际作业过程中如遇特殊情况，可根据实际适当调整数据采集频次。
（5）根据设计院规定此次既有线路基允许累计沉降量≤±10mm；允许日变化量≤±2mm/d；当连续三天日变化速率超过50%或累计变化量超过累计变化量的70%时必须及时通知施工方、监理等相关单位。
（6）数据的传输
仪器可以通过标准的RS232/RS485接口以及相连接的电缆实现本地的通讯，从而进行数据的传输，也可在GSM/GPRS网络平台上进行通讯（需选装GSM、GPRSMODEM），或通过公用电话网、无线数据电台或卫星通讯等手段实现数据的共享。
（7）数据的分析
此次监测数据处理分析软件采用HC静态数据采集软件，该软件在同一界面可以采集多个传感器数据，并及时将数据保存到数据库中进行数据的查询、图标分析，历史数据查询、历史曲线等，并且可以设置报警值并及时进行安全提示。
软件界面如下：
（6）数据的分析上报
由于动态监测数据量较大，日报及周报拟上交如下内容：
1各个监测点当日振幅最大时的高程及平面坐标值与变化量，及其分析说明；
2在某些特定时段（如：
列车通过、基坑开挖等）各个监测点振幅最大时的高程值与及平面坐标变化量，及其分析说明；
③静力水准仪监测数据数据库。
4.其它事项
（1）由于气候、温度等环境条件对动态监测设备的影响较大，我院项目组需要北京建工集团在基坑就近位置提供一间房间安置设备；
（2）该电感式静力水准仪以电讯号的方式传输监测数据，在电磁感应及振动较大的铁路附近一定程度上会受到影响，数据分析时对列车通过的几分钟内的监测数据进行合理剔除。
另外，该静力水准仪容易遭受雷击，使得设备损坏、数据失真，故建议在雷雨天气时加强巡视，并且关闭该设备。
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