区间监测方案1118.docx
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区间监测方案1118
###轨道交通1号线工程22标工程
11站～22站区间
监测施工方案
编制:
审核:
审批:
###集团有限责任公司
####市1号线工程@@标段项目经理部
1、工程概况
##地铁1号线工程土建施工11站~22区间采用暗挖法施工。
起始里程YCK19+761036，终点为22，终点里程YCK20+740.142，区间全长度979.106m。
本区间位于新市区北京北路，地通主干道，车流量较大。
区间沿北京北路布置，区间出11后向北沿伸，分别以转弯半径1500m以及800m曲线逐渐过渡至区间终点22站。
区间出迎11站分别以28‰和8.757‰坡度逐渐过渡至区间终点22站。
区间设2个施工竖井，其竖井净空尺寸均为5m×7m，1号竖井里程YDK20+050.45,2号竖井里程YDK20+531.872，1号施工竖井深22.121m，井底标高669.218，横通道长度为70.23m，开挖轮廓尺寸为5.1m×8.83m。
2号竖井深度23.915m，井底标高655.201。
横通道长度为43.59m，开挖轮廓尺寸为5.1m×8.83m。
横通道为拱顶直墙复合式衬砌结构，2号竖井兼做联络通道。
竖井采用倒挂井壁法进行施工，横通道采用台阶法施工。
区间隧道主要穿越卵石、圆砾层。
区间隧道拱顶埋深8.5～17.5m，区间结构均位于Ⅳ级围岩地层，区间在右线YCK20+111.872至YCK20+2269.343下穿公路桥为一级风险源，下穿铁路桥为特级风险源。
图2.2.1总体平面图
图2.2.2区间平面图
2、工程地质及水文情况
##市轨道交通一号线工程11站至22站区间沿线地貌单元为山前倾斜冲、洪积砾质平原区，地形平坦，地势南高北低，地面标高一般在679.2～693.8m之间，相对高差1～15m。
地处交通主干道，地表建（构）筑物密集，地下管线分布复杂，人流量和车流量较大。
2.1工程地质条件
（1）第四系全新统人工填筑土（Q4ml）
广泛覆盖于地表，为人类活动所致，主要为道路和建筑周边回填土。
-1杂填土（Q4ml）
分布于地表，分布不均匀，一般层厚1~2m，其中道路表层0.5m为硬化路面。
灰黄-灰色，稍密-密实，稍湿-潮湿，以圆砾、卵石为主组成，含少量砖瓦碎屑，生活垃圾及植物根系等，土质不均匀，级配较差。
岩土施工工程分级为Ⅱ级普通土。
（2）第四系上更新统（Q3）
1）-4含砾粉土（Q3al+pl）
以层状下伏于卵石层，主要分布与K20+450以后，浅黄色，具少量孔隙，土质不均，含大量卵砾石，一般含量为25%～40%，厚度大于2.5m，稍湿-潮湿，密实，岩土施工工程分级为Ⅱ级普通土。
2）-9圆砾（Q3al+pl）
间夹于卵石层中，呈层状或透镜体状分布，青灰色-深灰色，层厚0.5~4m。
成份以砂岩、灰岩为主，多呈浑圆状，粒径组成：
2~20mm约40%，20~60mm约30%，大于60mm约5%，余以杂砂砾充填为主，局部含漂石，最大粒径约100mm。
稍湿-潮湿，密实。
岩土施工工程分级为Ⅲ级硬土。
3）-10卵石（Q3al+pl）
下伏于人工填土层，深灰色，厚度大于40m，成份以砂岩、灰岩为主，浑圆状，磨圆度较好，粒径组成：
2~20mm约20%，20~60mm约45%，大于60mm约15%；余为杂砂砾砂与粉黏粒充填，局部含漂石，最大粒径约400mm。
潮湿-湿，中密-密实，一般埋深5m以上呈中密状，岩土施工工程分级为Ⅲ级硬土；5m以下呈密实状，岩土施工工程分级为IV级软石。
11站～22站区间地质剖面图如下：
2.2区间水文地质
本区域属###河流域，因城市建设，原始地形地貌改变较大，地表无自然冲沟，仅在绿化带中有浇灌用水渠，存在暂时性径流。
水文地质单元为第四系孔隙潜水（贫富水）单元。
勘察期间勘探深度40米内未见地下水。
3、编制依据
监测工作遵循以下规范、规程及相关标准：
3.1．建筑施工测量技术规程DB11/T446-2007
3.2．建筑变形测量规范JGJ/T8-2007
3.3．建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009
3.4．城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008
3.5．城市轨道交通工程监测技术规范GB50911-2013
3.6．建筑边坡工程技术规范GB50330-2002
3.7．国家一、二等水准测量规范GB/T12897-2006
3.8．工程测量规范GB50026-2007
3.9.11站至22区间竖井测点布置图
4、测量监测方案编制原则
根据设计图纸【11站至22区间监控量测说明】、【11至22站区间监控量测项目表】、【11站至22区间竖井测点布置图】所要求的原则编制2号施工竖井及横通道监测方案。
确保工程施工安全，为施工提供及时必要的数据。
监控点位的布设根据现场情况合理调整，确保监控点的位置不受施工影响。
5、人员及仪器配置
施工单位成立一个监控量测小组，负责对竖井周边建筑物、构筑物、管线、地表、路面以及竖井维护结构变形、土体和地下水压力的变化进行监控量测，监测仪器设备的选用精度必须符合要求。
5.1人员配置
针对本工程监测项目的特点建立专业组织机构，组成监控量测队。
设监测负责人一名，由具有丰富施工经验，具有较高结构分析和计算能力的监测人员担任，负责监测工作的组织计划、外协工作以及监测资料的质量审核，其余成员在负责人的领导下工作。
监测负责人：
监测员：
5.2仪器配置
序号
仪器名称
型号/规格
单位
数量
精度
1
全站仪
GTS-102N
台
1
±2″±（2+2ppmd）
2
数字水准仪
DINI03
台
1
±0.3mm/km
3
精密水准尺
LD12
对
1
条码铟钢尺
4
收敛计
JSS30A
台
1
0.06mm
备注
所有仪器均有计量检测部门检定合格证
6、监测内容
依据【11至22站区间监控量测说明】、【11站至22站区间监控量测项目表】，选择下列项目为本次的主要监控量测项目：
6.1正线初支拱顶沉降观测
6.2正线初支收敛观测
6.3地面沉降观测
6.4临近建筑物沉降观测
6.5临近管线沉降观测
6.6现场监测巡查
7、监测目的
在施工过程中对施工场地周围地层位移和附近建筑物及围（支）护结构受力情况进行监测是十分必要的。
对施工过程中的基坑围（支）护结构受力情况、周围地表位移等进行监测。
7.1掌握围岩、支护结构和同边环境的动态，利用监测结构为设计和施工提供参考依据。
7.2监测数据经分析处理与必要的计算和判断后进行预测和反馈，以便为工程和环境安全提供可靠信息。
7.3积累资料和经验，为今后的同类工程提供类比依据。
8、监测实施方法
8.1基准点的埋设
基点应埋设在施工影响范围以外（围护结构外不小于100m）稳定的区域，尽量埋设在绿化带内或人行步道上，同时注意远离大树，避免树木根系对基准点的影响，并且考虑视野开阔、通视条件好的地方。
并且考虑冻土的影响，点位埋设至冻土层以下。
港湾广场站拟设3个基准点以控制车站场区的变形观测要求，点位的埋设要牢固可靠，为了保证测量数据的可靠性，对基准点要进行定期复测，基点埋设方法如示意图示。
8.2基准点观测
利用天宝DINI03数字水准仪，配铟钢条码尺（LD12）对所布设的水准路线进行观测，精密水准测量的观测方法采用测站凑偶，水准路线采用附和水准路线，并往返测，往测采用前～后～后～前的观测方式；返测采用后～前～前～后的观测顺序。
由于数字精密水准仪采用照相技术，减少了人工估读的误差以及能测距离，高于DS1型各类仪器的性能，利用数字水准仪代替DS1型光学水准仪，不仅提高了精度，还加快了观测速度。
数字精密水准测量观测的技术要求参见下表：
本工程变形监测等级按下表执行表一
变形监测等级
垂直沉降监测
水平位移
监测
适用范围
变形点的高程中误差（mm）
相邻变形点的高差中误差（mm）
变形点的点位中误差（mm）
Ⅱ
±0.5
±0.3
±3.0
线路沿线对变形比较敏感的高层建筑物.地下管线：
建设工程的支护：
结构，隧道拱顶下沉,结构收敛和运营阶段结构.轨道和道床以及有中等精度要求的监测对象。
本工程水平位移监测的主要技术要求和监测方法按下表执行表二
等级
变形点的点位中误差（mm）
测角中误差（’’）
主要监测方法
Ⅱ
±3.0
±1.8
坐标法（极坐标法、交会法等）或基准线法、投点法等
本工程垂直沉降监测的主要技术要求和监测方法按下表执行表三
等级
高程中误差（mm）
相邻点高差中误差（mm）
往返较差，附和或环线闭合差（mm）
主要监测方法
Ⅱ
±0.5
±0.3
0.30√n
水准测量
8.3监测点的埋设
8.3.1监测点埋设原则
8.3.1.1.观测点类型和数量的确定结合工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑。
8.3.1.2.为验证设计数据而设的测点布置在设计中最不利位置和断面上，为结合施工而设的测点布置在相同工况下的最先施工部位，其目的是及时反馈信息、指导施工。
8.3.1.3.表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征，又要便于应用仪器进行观察，还要有利于测点的保护。
8.3.1.4.埋测点不能影响和妨碍结构的正常受力，不削弱结构的刚度和强度。
8.3.1.5.在实施多项内容测试时，各类测点的布置在时间和空间上应有机结合，力求使一个监测部位能同时反映不同的物理变化量，找出内在的联系和变化规律。
8.3.1.6.根据监测方案在施工前布置好各监测点，以便监测工作开始时，监测元件进入稳定的工作状态。
8.3.1.7.测点在施工过程中遭到破坏时，应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，保证该点观测数据的连续性。
8.4地表变形观测
8.4.1监测目的
工程开挖后，地层中的应力扰动区延伸至地表，围岩力学形态的变化在很大程度上反映于地表沉降，且地表沉降可以反映车站开挖过程中地下水变化的全过程。
尤其是对于城市浅埋各种管线、使用中的道路进行观测和控制。
8.4.2监测仪器
天宝DINI03精密数字水准仪，配成套的铟钢条码尺
8.4.3监测实施
8.4.3.1监测点的埋设
道路上点位的埋设必须埋设至路面结构以下到素土层里，竖井部位点位的埋设必须充分考虑到能体现土层的变化情况。
埋设时用取芯机械在地面上钻成Ø150的孔，孔深应穿透路面结构。
用Ø22钢筋在孔洞内做标志，标志须埋进入路结构下的素土层，标志周围用砂土填实，作为标志的钢筋头比填实砂土高出5～10mm便于立水准尺。
标志顶部低于路面20mm并用钢管做套筒保护，套筒上用盖板保护。
盖板和套筒用铁链连接方便施测时开启。
监测点位应设计图所示位置布设。
8.4.3.2观测方法
根据设计图纸的点位合理设计观测路线，对所给定点位做统一编号（BM[1]01～BM[1]99），利用基准点BM[1]57、BM[1]58、BM[1]59点做附和线路，选取BM[1]57、BM[1]58点作为线路观测，BM[1]59作为检校基准点用。
线路测量时，在视距符合表一规定时每站可观测在视距允许范围内的点位。
观测方法亦采用前-后-后-前的顺序。
8.4.4沉降值计算
地表监测基点为标准水准点（高程已知），监测时通过测得各测点与水准点（基点）的高程差ΔH，可得到各监测点的标准高程Δht，然后与上次测得高程进行比较，差值Δh即为该测点的沉降值，
即ΔHt（1，2）=Δht
（2）-Δht
（1）。
8.5地表建筑物下沉
8.5.1监测目的
在土方工程的施工中，地下水位的变化可引起地面下沉。
因此应予以严格控制。
8.5.2监测仪器
天宝DINI03精密数字水准仪，配成套的铟钢条码尺。
8.5.3监测实施
8.5.3.1测点埋设
在竖井及横通道结构线外50m影响范围内的建筑物均应进行沉降观测。
沉降观测点一般采用Ф20mm，长200～300mm半圆头圆钢筋弯曲制成并刷防锈漆。
埋设时先在建筑物的基础或墙上钻孔，然后将预埋件放入，孔与测点四周空隙用水泥砂浆填实。
测点的埋设高度应方便观测，同时测点应采取保护措施，避免在施工和使用期间受到破坏。
观测点的构造可参照沉降点示意图所示。
8.5.3.2观测方法
根据设计图所示位置对建筑物的沉降观测点统一编号（JZ01～JZ99），建筑物以每栋为单位观测，便于数据的处理，观测方法同地面沉降方法。
8.5.3.3沉降及倾斜值计算
沉降值的计算与地表的沉降计算相同。
8.6地下管线观测
8.6.1监测目的
在竖井及横通道工程的施工过程中，土方开挖可能会引起地下管线的不均匀下沉或断裂，发生危险。
8.6.2点位的布设
根据各专业管线产权单位的要求及规范要求，合理布置管线沉降观测点。
观测方法与基准点观测一致。
沉降量的计算同上。
8.8初支拱顶（部）沉降、净空收敛观测
8.8.1观测目的
掌握隧道内部结构的变化情况，了解土体压力对隧道内部结构的影响，指导施工。
8.8.2点位的埋设
初支拱顶（部）沉降、净空收敛点位，每10m～15m设一个断面，每个断面布设一个拱顶沉降测点，两个净空收敛测点。
拱顶沉降测点与地表沉降点断面应相互对应，以便进行比对分析。
8.8.3监测仪器
天宝DINI03精密数字水准仪，配成套的铟钢条码尺；收敛计。
8.8.4观测方法
初支拱顶沉降的观测方法采用钢尺悬挂、水准仪读数法；洞内收敛的观测方法采用收敛仪直接测出读数，本次读数和上次读数之差即为本次洞内收敛量。
8.10巡视检查
1、在竖井及横通道工程的施工和使用期内，派有经验的监测人员每天对工程进行巡视检查。
基坑工程期间的各种变化具有时效性和突发性，加强巡视检查是预防基坑工程事故非常简便、经济而又有效的方法。
2、巡视检查共有自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测实施等内功。
（1）自然条件主要是对当天的气温、雨量、风级、水位等进行记录等
支护结构的巡视主要在对支护结构成型质量，冠梁、支撑有无裂缝以及变形，止水帷幕开裂、渗漏，墙后土体沉陷、裂缝及滑移，基坑涌土、流沙、管涌等进行巡视检查等
（2）施工工况的具体体现在土质情况，基坑开挖分段长度及分层厚度，地表水、地下水状况，基坑降水、回灌设施运转情况等
（3）周边环境的巡检有管道破损、泄露情况，周边建筑的裂缝，周边道路（地面）裂缝、沉陷，邻近施工情况等
（4）监测设施主要是对基准点、测点是否被破坏，监测元件完好情况，观测工作条件。
3、巡视检查主要以目测为主，配以简单的工器具，检查速度快、周期短，可以及时弥补仪器监测的不足。
4、各巡视检查项目之间大多存在着内在的联系，对各项目的巡视检查结果都必须做好详细的记录，从而为基坑工程监测分析工作提供完整的资料。
通过巡视检查和仪器监测，可以把定性、定量结合起来，更加全面的分析基坑的工作状态，作出正确的判断。
5、巡视检查的任何异常情况都可能是事故的预兆，必须引起足够的重视，发现问题要及时汇报给建设方及相关单位，以便尽早作出判断和进行处理，避免引起严重后果。
8.11风险工程的监测
本工程的风险工程见下表
表风险源清单
序号
标段/工点名称
风险工程及风险等级
风险工程描述
设计方案与处理措施
风险工程分级
变形控制标准
1
11至22区间
1800x1200排水砼管/环境风险二级
K20+500~K20+733里程段，区间东侧有根1800x1200排水砼管,管线与隧道的最小水平距离约10.28m，区间拱顶最近距管线约10.6m。
加强监测、及时反馈
二级
倾斜率：
0.0025；沉降：
20mm
2
11至22区间
西侧DN1200排水砼管/环境风险二级
西侧一根DN1200排水砼管一直沿区间延伸，区间拱顶最近距管线约12.9m。
加强监测、及时反馈
二级
倾斜率：
0.0025；沉降：
20mm
3
11至22区间
东侧DN600排水砼管/环境风险二级
在K20+500~K20+733里程段，区间东侧有一根DN600排水砼管,部分地段管线位于区间隧道上方，区间拱顶最近距管线约12.115m。
加强监测、及时反馈
二级
倾斜率：
0.0025；沉降：
20mm
4
11至22区间
左线DN600雨水砼管/环境风险二级
DN600雨水砼管沿整个区间延伸,管线部分位于区间隧道上方，区间拱顶最近距管线约8.9m。
加强监测、及时反馈
二级
倾斜率：
0.0025；沉降：
20mm
5
11至22区间
右线DN600雨水砼管/环境风险二级
DN600雨水砼管沿整个区间延伸,管线与区间拱顶竖向最近距离约11.256m。
加强监测、及时反馈
二级
倾斜率：
0.0025；沉降：
20mm
隧道下穿或邻近管线，当管线变形量或变形速率过大，经判别的安全性（F=实测值/控制值）为"黄色预警"时，应立即停止施工，封闭暗挖掌子面，并启动应急预案。
2.应急措施
（1）对管线周边进行注浆或在暗挖隧道内进行二次注浆加固，适当加大注浆压力和注浆量以主动控制其沉降；注浆压力根据地层适当调整，一般控制在0.5~1.0MPa；
（2）在注浆时及时监测管线变形情况，根据监测结果及时调整注浆压力、注浆材料、注浆量和注浆部位等参数；
（3）根据监测情况及时调整开挖步距、台阶长度、封闭时间等支护参数；
（4）联系并配合管线产权单位对局部已产生变形，但不影响环境的管线进行修补；
（5）加强监测频率，强化监测措施和要求，根据变形过大的严重程度和管线的重要性，确定成立公司或项目管理公司现场施工指挥领导小组进行现场施工管理；
（6）继续优化隧道施工参数和工艺。
3.应急救援的设备、物资配备
（1）需备的抢险物资：
方木、工字钢、草袋、水泥、水玻璃等；
（2）需备的抢险设备：
注浆、拌浆设备，水泵等
4.注意事项
（1）由于其后果不确定性和严重性，管线变形稳定后应继续加强监测，可能时持续到工后，必要时采取二次注浆措施；
（2）应注意合理安排注浆顺序、部位压力及不同时段的浆液选择及配比，以防止注浆过程中管线隆起不均导致管线破坏或地面隆起。
9、监测的控制标准及警戒值
监测的控制标准及警戒值表四
监测报警值应由设计人员会同建设方、监理方等有关单位根据设计中考虑的安全储备度、工程重要性、周边环境保护等级等因素综合确定。
管线的报警值尚需会同有关管线管理部门协商确定。
根据设计图纸和其它相似工程的实际经验，提出以下报警值供参考：
序号
监测内容
日报警值
累计报警值
备注
1
地表沉降
±3mm/24小时
0.1H%
2
邻近建（构）筑物沉降
±3mm/24小时
±30mm
3
地下管线
±2mm/24小时
±21mm（无压）
±7mm（有压）
4
初支拱顶（部）沉降
3mm/d
30mm
5
初支净空收敛
3mm/d
20mm
当监测点变化量大于报警值时，立即报警。
9.1观测项目施工安全的等级确定：
表9-1
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
U0〈Un/3
可正常施工
Ⅱ
Un/3≤U0≤Un2/3
应注意，并加强监测
Ⅰ
U0〉Un2/3
应采取加强支护等措施
表中：
U0—实测位移值，Un—允许位移值，Un的取值，也就是监测控制标准。
根据国内地铁工程经验、有关规范设计要求，提出控制标准见表9-2。
表9-2
序号
监测项目
控制标准
依据
1
地表沉降
30mm
招标文件、设计要求及相应的规范、理论计算
2
邻近建筑物沉降
30mm
5
地下管线位移沉降
有压≤10mm；无压≤30mm
6
初支拱顶（部）沉降
30mm
7
初支净空收敛
20mm
根据观测数据的结果的分析和表四所要求制定观测等级：
监控测量管理等级表五
等级管理
变形管理
施工状态
Ⅰ
控制值
停工启动紧急预案
Ⅱ
警戒值
加强观测并采取相应措施
Ⅲ
安全值
正常施工
9.1.1当观测点变形量达到变形控制值（Ⅰ）时必须及时向项目负责人、项目技术负责人、监理工程师、业主及相关单位汇报，启动紧急预案。
根据不同的观测项目采取相应的措施，加强对观测点的观测频率，定时对该项目进行不间断观测，随时报告观测结果。
9.1.2当观测值达到警戒值时（Ⅱ）向项目负责人、项目技术负责人、监理工程师、业主及相关单位汇报，加大观测频率采取相应的处理措施，直到该观测项目的变形量达到该项目的安全值。
9.1.3当观测值的变形量在安全值（Ⅲ）时按正常的观测要求进行，并按周报形式上报监理工程师。
9.2监测流程图
监控流程图
设备安装调试
10、监控测量数据处理
利用Excel能进行公式编辑的功能，对外业观测数据进行计算并做平差处理，根据合格的外业数据计算，得到沉降量以及位移量，根据观测频率的要求绘制时间与变化量的曲线图（例表）
水准路线的平差按公式
=
计算。
在取得足够的数据后，还应根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值，预测结构和建筑物的安全状况，采用的回归函数有：
U=Alg（1+t）+B
U=t/（A+Bt）
U=Ae-B/t
U=A（e-Bt-e-Bt0）
U=Alg〔（B+t）/（B+t0）〕
式中：
U——变形值（或应力值）
A、B——回归系数
t、t0——测点的观测时间（day）
为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，每次监测必须有监测结果，及时上报监测日报表，并按期向施工监理、设计单位提交监测月报，并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。
监测反馈程序见下图：
不安全
监测反馈程序图
11、监控测量的资料的收集整理
11.1根据提供的测量网点、测量数据资料、报警值要求，编制监控测量计划及测点布置平面图，经批准后实施。
11.2编制监控量测意见报告（包括施测方法、操作规程、观测仪器、设备配备、计算方法、测量人员设置等），报监理工程师批准后实施。
11.3监控测量资料坚持长期的、连续的、定人、定时、定仪器地进行收集，用专用表格做好记录，做到签字齐全。
11.4为确保周围建筑物及地下管线的安全，监测过程将采用先进的监测仪器及监测数据的信息化管理，用计算机进行各项数据整理，绘制各种类型的表格和曲线图，对监测结果进行一致性和相关性分析，预测结构物的安全性，及时反馈指导施工。
11.5监控量测成果图表以日报、阶段性报告和总结报告的形式送交监理工程师，若监测对象出现异常变化，采用紧急报警报告当即递交。
（日报内容：
工程概况、巡视信息、监测项目报表、分析说明、结论建议；报警报告内容：
警情时间、地点、情况描述、严重程度、施工工况、监测数据分析、现场巡视信息、警情原因分析、处理措施；阶段性报告内容：
工程概况及进度、现场巡视信息、监测数据图表、分析说明、结论建议；总结报告内容：
工程概况、监测目的、监测项目和监测依据、监测点布设、仪器型号、规格和元器件标定资料、监测数据采集和观测方法、现场巡视信息、监测数据图表、分析说明、结
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