辽宁地铁矿山法暗挖区间监测方案43页secret.docx
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辽宁地铁矿山法暗挖区间监测方案43页secret
xx地铁十号线土建施工第十六合同段
xx路站～xx公园站暗挖区间监测方案
1、工程概况
xx路站～xx公园站区间自xx路站起，沿xx街东侧至xx公园站止，基本位于xx街现状道路下方。
区间全部采用矿山法施工。
区间右线起点里程为右K17+442.191，终点里程为右K18+292.372，右线全长850.181m；区间左线起点里程为左K17+442.190，终点里程为左K18+292.374，左线全长853.459m，区间在左K17+716.224处设一处长链，长度为0.472m。
区间在左K18+126.197处设一处长链，长度为2.803m。
区间在靠近xx路站一端设置停车线，在停车线段大断面处设置施工竖井及横通道，里程K17+517.800。
在靠近xx公园站一端左右线各设置一处人防段。
xx路站~xx公园站区间新增2#竖井在左K17+858.500处设设置，位于xx街与航空西路交叉口处。
竖井开挖初支外轮廓尺寸为4.6×6.2m的矩形断面，采用倒挂井壁法施工，由施工横通道向区间两端开挖，待两边区间施工完毕后，横通道内做封堵墙，回填竖井内土方。
区间主要由区间施工竖井及横通道提供工作面，自横通道向两侧进行施工。
二、建设场地地质条件、周边环境条件及工程风险特点
2.1建设场地地质条件
2.1.1地质条件
xx地区地貌上属于xx冲洪积扇，地势平坦，市内最高处是东部的xx区，海拔65m，最低处是西部的xx区，海拔36m，平均海拔约50m，地势由东向西缓慢倾斜。
本区间位于xx市xx区，场地地面高程介于46.27m～47.74m之间。
地面高差1.47m。
地貌类型为xx高漫滩。
根据钻探揭示，本区间沿线勘察深度范围内为第四系全新统xx高漫滩及古河道冲积层。
各地层具体分布详见工程地质剖面图和勘探孔柱状图。
现将各地层描述如下：
①-0-0杂填土（Q4ml）：
黑褐色、褐色，松散～中密，稍湿。
主要由路面、碎石、粘性土及建筑垃圾组成，局部为素填土、耕土。
该层分布连续。
层厚1.00～5.20m。
层底标高41.80～46.00m。
③-1-0粉质粘土（Q42al）：
黄褐色、灰褐色，可塑，局部软塑，稍湿～湿。
局部为粉土、淤泥质土。
含氧化铁、锰结核。
稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
该层局部分布，层厚0.60～3.20m，层底标高40.47～44.09m。
③-2-0粉细砂（Q42al）：
黄褐色，稍密～中密，湿，矿物成分以石英、长石为主，颗粒较均匀。
局部为中砂或粉土，存在砂土互层现象。
该层分布不连续。
层厚0.30～2.70m，层底标高41.21～43.09m。
③-2-1粉质粘土（Q42al）：
黄褐色、灰褐色，可塑，局部软塑，稍湿～湿。
局部为粉土、淤泥质土。
含氧化铁、锰结核。
稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
该层仅一孔可见，孔号为QCWX-09，层厚0.60～3.20m，层底标高40.47～44.09m
③-3-0中粗砂（Q42al）：
黄褐色、褐色，稍密～中密，湿。
矿物成分以石英、长石为主，混粒结构，含少量粘性土。
该层局部分布，厚度1.00～7.70m，层底标高35.00～43.08m。
③-4-0砾砂（Q42al）：
黄褐色，中密～密实，局部为稍密状态，湿～饱和，矿物成分以石英、长石为主，混粒结构，含少量粘性土。
大于2mm颗粒占约总质量的25～45%，最大粒径100mm，局部夹粘性土、中、粗砂及圆砾薄层，层厚1.20～6.50m，层底标高31.57～44.74m。
③-5-0圆砾（Q42al）：
黄褐色，中密～密实状态,湿～饱和。
母岩成分不一，以砂岩、花岗岩为主。
磨园度较好，呈亚圆形，椭圆形。
含大于2mm颗粒占总质量的50～65%，一般粒径2～30mm。
最大粒径100mm。
中、粗砂充填。
厚度1.00～12.60m，层底标高28.20～40.36m。
③-5-1粉质粘土（Q42al）：
黄褐色、灰褐色，可塑，局部软塑，稍湿～湿。
含氧化铁、锰结核。
稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
该层仅一孔可见，孔号为QCWC-03，层厚0.60m，层底标高39.76m。
④-3-0中粗砂（Q4al+pl）：
灰褐色、黄褐色，稍密～中密，湿～饱和。
矿物成分以石英、长石为主，颗粒较均匀，含少量粘性土。
该层局部分布，厚度1.30～5.90m，层底标高23.90～34.62m。
④-4-0砾砂（Q4al+pl）：
黄褐色，中密～密实,局部为稍密状态，饱和，矿物成分以石英、长石为主，混粒结构，大于2mm颗粒占总质量的25～45%，最大粒径80mm。
该层局部分布，层厚2.00～7.00m，层底标高22.67～33.92m。
④-4-1粉质粘土（Q4al+pl）：
黄褐色、灰褐色，可塑，局部软塑，稍湿～湿。
含氧化铁、锰结核。
稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
该层仅一孔可见，孔号为QCWC-09，层厚0.5m，层底标高33.28m。
④-5-0圆砾（Q4al+pl）：
黄褐色，中密～密实，饱和。
母岩成分不一，以砂岩、花岗岩为主，磨圆度较好，呈亚圆形，含大于2mm砾石占总质量的50～60%，一般粒径2～20mm，最大粒径90mm，填充物为中、粗砂及少量粘性土，局部粘性土含量偏高。
该层局部分布，厚度1.70～10.80m，层底标高21.93～31.82m。
④-5-4砾砂（Q4al+pl）：
黄褐色，中密～密实，湿～饱和，矿物成分以石英、长石为主，混粒结构。
大于2mm颗粒占总质量的25～45%，最大粒径75mm，夹较多的粘性土、中、粗砂及圆砾薄层。
该层仅一孔可见，孔号为QCWC-07，层厚1.80m，层底标高30.02m。
⑤-3-0中粗砂（Q3al+pl）：
褐黄色，中密～密实，饱和。
矿物成分以石英、长石为主，混粒结构，含少量粘性土。
该层局部分布，厚度2.30～18.70m，层底标高12.12～27.72m。
⑤-4-0砾砂（Q3al+pl）：
黄褐色、中密～密实，饱和，矿物成分以石英、长石为主，混粒结构，含少量粘性土。
大于2mm颗粒占总质量的25～45%，一般粒径2～20mm，最大粒径80mm。
该层局部层位为圆砾或粗砂，夹较多的粘性土、中、粗砂及圆砾薄层。
层厚2.30～15.00m，层底标高9.82～21.82m。
⑤-5-0圆砾（Q3al+pl）：
黄褐色，密实，饱和。
母岩成分不一，以砂岩、花岗岩为主，级配良好，磨圆度较好，亚圆形。
大于2mm砾石占总质量的50～55%，一般粒径2～20mm，最大粒径85mm，填充物为中、粗砂及少量粘性土，局部粘性土含量偏高。
该层局部分布，厚度0.90～14.50m，层底标高10.00～19.80m。
⑤-5-4砾砂（Q3al+pl）：
黄褐色，密实，饱和，矿物成分以石英、长石为主，混粒结构，级配良好。
粘粒含量约10%。
该层局部分布，层厚0.80～6.60m，层底标高7.22～19.00m。
⑦-4泥砾（Q1）：
黄褐色，密实状态,湿。
主要由粘性土、圆砾、混粒砂组成。
颗分结果以砾砂及粗砂为主，含砾石，局部为粉质粘土。
砾石风化严重，具胶结性，含土量较大。
本次勘察最大深度至39.70米穿透，层顶标高7.22～18.86m。
2.1.2水文地质特征
1）地下水埋藏情况及补给、径流、排泄条件
xx市区在地貌上属xx冲洪积扇，主要含水层位于冲洪积扇上部，岩性以砾砂、圆砾为主。
冲洪积扇首部（市区东部）颗粒较大，向西沉积颗粒逐渐变细，至市区西部（冲洪积扇尾部）含水层中粘性土夹层逐渐增多，含水层由单层结构渐变为双层结构、多层结构。
本区间位于冲洪积扇中部，沉积的地层颗粒粗，分布连续，局部地段上覆粘性土层。
本区间范围内的地下水赋存于圆砾、砾砂等土层中，按埋藏条件划分，属第四系孔隙潜水。
稳定水位埋深约为6.8m～7.2m，水位标高39.47m～40.54m，含水层厚度约20.0m。
地下水主要补给来源为xx侧向补给及大气降水垂直入渗补给。
主要排泄方式为径流排泄和地下水的人工开采。
地下水流向总的方向是由东向西。
但由于受人工开采地下水的影响，局部地下水流向会有所变化。
场地地下水径流条件良好，除③-1-0粉质粘土、③-2-1粉质粘土、③-5-1粉质粘土、④-4-1粉质粘土及⑦-4-0泥砾外，含水层渗透性强，渗透系数K一般在30～100m/d之间，水力坡度1.0‰～2.0‰。
2）抗浮水位的选择建议
本工点的地下水稳定水位标高39.47m～40.54m左右。
近年来，xx市地下水水位有逐渐升高趋势，按最不利条件考虑，抗浮设计水位可按水位埋深45.00m考虑。
3）地下水、环境土对建筑材料的腐蚀性评价
根据在QCWC-04、QCWX-07钻孔所取地下水样的水质分析结果，表明该地下水化学类型为HCO3--SO42--Ca2+-Mg2+型。
依据《岩土工程勘察》规范GB50021-2001有关规定，判定地下水对混凝土结构微腐蚀。
对混凝土结构中的钢筋有微腐蚀。
根据《岩土工程勘察》规范GB50021-2001有关规定，判定环境土对混凝土结构微腐蚀，对混凝土结构中的钢筋有微腐蚀。
4）场地地下水水文地质参数
地面至地铁设计底板下6～10m内各层土的渗透系数及渗透性见表2-1。
表2-1地基土渗透性表
岩土编号
岩土名称
渗透系数k（m/d）
透水性类别
③-1-0
粉质粘土
0.02
弱透水
③-2-0
粉细砂
5.00
中等透水
③-2-1
粉细砂
5.00
中等透水
③-3-0
中粗砂
30.00
强透水
③-4-0
砾砂
60.00
强透水
③-5-0
圆砾
90.00
强透水
③-5-1
粉质粘土
0.05
强透水
④-3-0
中粗砂
30.00
强透水
④-4-0
砾砂
60.00
强透水
④-4-1
粉质粘土
0.05
强透水
④-5-0
圆砾
90.00
强透水
④-5-4
砾砂
60.00
强透水
⑤-3-0
中粗砂
30.00
强透水
⑤-4-0
砾砂
60.00
强透水
⑤-5-0
圆砾
90.00
强透水
⑤-5-4
砾砂
60.00
强透水
⑦-4-0
泥砾
0.50
弱透水
根据抽水试验结果，结合xx地方经验，该区段场地含水层渗透系数取为88m/d。
2.1.3场地的岩土工程分析与评价
1）场地稳定性与适宜性评价
勘察场地地形平坦，区域地质构造较稳定，不存在能引起场地滑移、大的变形和破坏等的重大不良地质构造，无发震断裂，非全新统构造，第四系地层较厚，持力层稳定，属于稳定场地，可以进行地下铁道建设。
2）场地的地震效应评价
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）场地地震动峰值加速度为0.10g（对应于地震基本烈度7度），反应谱特征周期Tg为0.35s，根据在本工点进行的波速测试结果，建筑场地类别勘察为Ⅱ类。
勘察场地20m深度范围内存在饱和砂土地层，勘察场地的饱和砂土在设计烈度为7度时为不液化土层，本场地为非液化场地，为抗震一般地段。
3）场地的标准冻结深度及最大冻结深度
根据《建筑地基基础技术规范》DB21/907-2005（xx市区部分），本场地标准冻结深度为1.20m，最大冻结深度为1.48m。
4）特殊性岩土
（1）特殊土：
杂填土为本场地特殊性岩土，主要由路面、碎石、混粒砂、粘性土及建筑垃圾组成，局部为素填土。
厚度1.00～5.50m，该层土填垫年限短，土质杂乱，成分不一；结构松散，薄厚多变，极不均匀；遇水易湿陷，固结程度低，工程性质差，不应作为天然地基使用。
该层土对基坑施工及支护将产生一定的影响，设计和施工时应引起重视。
（2）不良地质：
本工点无现状不良地质作用。
x~x区间左线地质纵断面图
x~x区间右线地质纵断面图
2.2周边环境条件
2.2.1区间侧穿建筑物
根据现场踏勘及调查，x~x区间侧穿建筑物情况列表2-2如下：
表2-2区间侧穿建筑物列表
序号
名称
位置、范围
结构型式
基础型式
地下室
与区间位置关系
修建年代
资料来源
1
xx小区居民楼
左K17+535~左K17+567
框架结构，9层
人工挖孔桩，桩长约2m
无
水平距离3.79~13.25m
1996年
城建档案馆
2
xx新技术有限公司
左K17+586~左K17+625
钢筋混凝土-砖组合墙结构，7层
墩基础，长度2.45m
无
水平距离3.58~4.03m
2001年
城建档案馆
3
xx区民政局
左K17+625~左K17+672
砖混结构，7~8层
桩基础，长9m
无
水平距离3.58~3.76m
90年代
产权单位
4
xx省大建筑有限公司
左K17+685~左K17+730
砖混结构，4~5层
柱下独立基础，埋深约2.57m
无
水平距离4.21~6.23m
1979年
产权单位
5
xx大厦
左K17+820~左K17+850
框架结构，14层
筏板基础，埋深约4m
有
水平距离6.73~7.78m
2009年
城建档案馆
6
烂尾楼
左K17+865~左K17+915
框架结构，13层
筏板基础，埋深约3.5m
有
水平距离6.22~7.60m
2006年
现场调查
7
xx花园小区居民楼
左K17+915~左K18+111
砖混结构，3~8层
毛石基础
无
水平距离2.17~3.61m
2000年
现场调查
8
xx东小区居民楼
左K18+126~左K18+292
砖混结构，2~7层
毛石基础
无
水平距离2.44~9.10m
1998年
现场调查
①xx小区与区间位置示意图②xx新技术有限公司与区间位置图
③xx区民政局与区间位置图④xx公司与区间位置图
⑤xx大厦与区间位置图⑥烂尾楼与区间隧道位置图
⑦xx花园小区与区间位置图⑧xx花园东小区与区间位置图
2.2.2区间下穿及侧穿地下管线
根据现场踏勘及调查，x~x区间下穿（侧穿）地下管线情况列表2-3如下：
表2-3横通道下穿管线列表
序号
管线名称
管径
材料
数量
管外顶/内底标高
埋深
权属单位
1
燃气
DN150
铸铁/低压
1
45.531m
1.371m
xx市煤气总公司
2
燃气
DN300
铸铁/低压
2
45.337m
1.560m
xx市煤气总公司
3
燃气
DN500
钢/中压
1
45.580m
1.470m
xx市煤气总公司
4
热水
DN800
钢
2
45.650m
1.580m
xx地产
5
给水
DN400
铸铁
1
45.541m
1.350m
xx市自来水总公司
6
给水
DN700
砼
1
45.587m
1.430m
xx市自来水总公司
7
排水
DN1500
砼
1
43.235m
4.100m
xx市排水管理处
2.3工程风险特点
本区间结构通过各级审定后，一共有3个一级风险工程，其中两个环境风险，一个自身风险。
具体情况如下：
1）自身风险工程：
区间停车线段大跨度断面、小净距隧道。
x~x区间在靠近xx路站一端设置停车线段，均为大断面，断面开挖宽度在7.6m~14.95m之间。
其中左K17+442.190~左K17+466.688为CRD法施工，左K17+466.688~左K17+514.600为双侧壁导坑法施工，右K17+521.000~右K17+562.838为双侧壁导坑法施工，右K17+562.838~右K17+808.430为CRD法施工，其余区间均采用台阶法施工。
停车线段左右线水平距离较近，大部分在0.5~3.95m之内。
2）环境风险工程：
区间左线侧穿多处建筑物，主要有xx小区、xx区民政局、xx省大建筑有限公司、xx花园和部分居民楼等，建筑物为5~14层。
x~x区间基本位于xx街现状道路下方，地下管线较为密集。
主要有DN150燃气管线、DN300燃气管线、DN500燃气管线、DN800热水管线、DN400给水管线、DN700给水管线、DN1500排水管线等。
（区间正线右侧有一规划高架桥，目前高架桥并未施工，不需对高架桥桥桩进行保护。
）
3）本工程监测等级为一级。
4）建筑物、地下管线与区间正线位置剖面图。
区间侧穿xx小区
区间近接xx新技术有限公司
区间侧穿xx民政局
区间侧穿xx省大建筑有限公司
区间侧穿xx大厦
区间侧穿烂尾楼
区间侧穿xx花园小区及xx东小区居民楼
三、监测目的和依据
3.1监测目的
监测的目的是在地铁施工期间使区间初期支护结构及周边建（构）筑物的安全受控。
当监测对象存在不安全因素时，通过监测能及时发现并掌握其变形演变过程和发展趋势，在排险抢险工作中，通过监测信息来验证排险抢险方法的可靠性和有效性，充分发挥监测的作用。
具体有以下几个方面：
1）为施工开展提供及时的反馈信息。
通过监测随时掌握土层和支护结构的内力变化情况，以及临近建筑物的变形情况，将监测数据与设计预估值进行分析对比，以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期值，以确定优化下一步施工参数，达到信息化施工的目的，使得监测数据和成果成为现场施工工程技术人员判断工程是否安全的依据，成为工程决策机构的眼睛；
2）为周围环境进行及时、有效的保护提供依据。
通过对临近建筑物的监测，验证开挖方案和环境保护方案的正确性，及时分析出现的问题，及时采取措施对周围环境进行下一步和加强保护；
3）将监测结果用于反馈优化设计，为改进设计提供依据。
工程设计方案的定量化预测计算是否真正反应了工程实际情况，只有在方案实施过程中才能获得最终的答案，其中现场监测是确定上述数据的重要手段。
由于各个场地地质不同、施工工艺不同和周边环境不同，设计计算中未曾计入的各种复杂因素，都可以通过对现场的检测结果进行分析、研究，加以局部的修改、补充和完善；
4）通过对监测数据与理论值的比较、分析，可以检验设计理论的正确性；
5）在施工全过程中，通过对既有建（构）筑物控制部分各项指标的监测，将结构变形控制在允许限值范围内，保证既有建（构）筑物的安全；
6）积累监测数据，为今后类似工程设计与施工提供工程参考数据；
7）在本项目中，周边建筑物、构筑物监测，主要是为了保证及时反映周边建筑物、建构物的变形情况，以便工程中出现的问题及时采取措施对其进行处理；
8）为施工方、设计方及业主提供及时信息，以便对整个项目进行科学化协调管理。
3.2编制依据
《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911—2013）；
《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308—2008）；
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299—1999）；
《建筑变形测量规范》（JGJ8—2007）；
《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497—2009）；
《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897—2006）；
《城市地下水动态观测规范》（CJJ/76—98）；
《工程测量规范》（GB50026—2007）；
本工程周边环境调查报告；
xx地铁10号线施工监测工作交底文件；
xx地铁工程监控量测管理办法；
本工程的施工设计图纸及合同中的相关规定、标准。
四、监测范围和工程监测等级
4.1监测范围
本方案编制的监测范围包括xx路站～xx公园站区间初期支护结构及其周边影响范围内的建筑物、管线。
结合本工程地质及建（构）筑物、管线状况和施工工序，布设较密集的监测点并设置监测主断面进行全面的监测。
根据《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911—2013）对其施工影响范围分区如下：
表4-1暗挖区间施工影响分区
横通道施工影响区
范围
主要影响区（Ⅰ）
隧道正上方及沉降曲线反弯点范围内
次要影响区（Ⅱ）
隧道沉降曲线反弯点至沉降曲线边缘2.5i处
可能影响区（Ⅲ）
隧道沉降曲线边缘2.5i外
注：
i—隧道地表沉降曲线Peck计算公式中的沉降槽宽度系数（m）
本工程监测点布设以主要影响区为主，适当兼顾次要影响区；现场巡视以主要影响区及次要影响区为主。
4.2工程监测等级
本项目按照《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911—2013）中变形监测使用范围的相应监测等级进行监测。
表4-2工程监测等级
依据设计图纸本工程监测等级为一级。
五、监测对象及项目
根据设计图纸，本工程监测项目如下表所示：
表5-1监测项目一览表
项目分类
序号
监测项目
方法及工具
区间围护体系
1
地表沉降
精密水准仪
2
初期支护结构拱顶沉降
收敛仪
3
初期支护结构净空收敛
精密水准仪
4
地下水位
水位仪
周边环境
5
临近建（构）筑物
沉降监测
精密水准仪
6
倾斜监测
精密水准仪
7
裂缝监测
游标卡尺
8
地下管线沉降
精密水准仪
巡视检查
9
开挖面地质状况
现场巡视
影像资料
支护体系结构
周边环境
基准点、测点完好状况
监测元件完好情况
观测工作条件
六、基准点、监测点的布设方法与保护要求，监测点布设图
6.1基准点的布设方法
1）监测控制网的建立
区间内监测控制网：
区间内每＜100m范围内布设1个工作基点（详见区间监测点位平面布置图），左右线区间马头门处各布设1个工作基点，通过竖井悬吊钢尺与地面控制网进行联系测量。
地面监测控制网：
选取第三方测量交底的3个水准点作为竖向位移监测控制网的起算点，沿区间走向根据现场实际情况增设若干基准点与工作基点，形成闭合线路（必要时可形成节点网）。
对联系测量成果严格按照测量有关规范要求进行观测平差，合限后报第三方监测单位复核后方可使用，以复核成果作为施工监测和第三方监测数据对比的起算依据。
定期（每3个月）对控制网进行复测，基准点与工作基点每周（周六）检核一次，工作基点间每次监测均进行自检。
2）基准点埋设方法
本项目部埋设控制点深度为1.5米，混凝土浇筑，中间放置一根￠20mm的螺纹钢筋顶部磨圆，在钢筋中间架设焊接￠10mm螺纹钢加固，在钢筋底部焊接一个10cm*10cm*1cm钢板，在控制点顶部砌砖保护，并在周围设立明显标识。
图6-1控制点埋设示意图
6.2监测点的布设原则
监测点布设方法应遵循以下原则：
1）安全性原则
对施工过程进行监测，及时反馈施工过程中支护结构、围岩及周围环境的变形、变化过程，为优化设计、指导施工提供可靠依据，确保基坑安全和保护基坑周围环境。
2）系统性原则
①综合考虑各种影响因素，运用、发挥系统功效对基坑进行全方位、立体、实时监测，确保所测的数据准确、及时，使各项监测项目的测试数据相互能进行校核验证；
②在施工过程中进行连续监测，确保数据的连续性、完整性及系统性。
3）可靠性原则
①采用比较完善的监测手段和方法
②监测中所使用的监测仪器、元件均应事先进行检定，并在有效期内使用；
③监测点应采取有效的保护措施。
4）与设计相结合的原则
①对设计使用的关键参数进行监测，以便达到进一步优化设计的目的；
②对评审中有争议的工艺、原理所涉及的部位进行监测，通过监测数据的反演分析和计算对其进行校核；
③依据设计计算确定支护结构、支撑结构、周边环境等的报警值。
5）突出重点、兼顾全局的原则
①
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