盾构区间施工监测方案.docx

1、盾构区间施工监测方案盾构区间 施工监测技术方 案二一四年十二月 盾构区间施工监测技术方案 编 写：审 核：批 准： 地 址： 电 话：邮政编码：网 址： 1. 方案编制依据及原则1.1 编制依据1）工程测量规范（GB50026-2007）2）国家一、二等水准测量规范(GB/T12897-2006)3）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）4）建筑变形测量规范（JGJ8-2007）5）地铁工程监控量测技术规程(DB11/490-2007)6）城市轨道交通工程测量规范(GB 50308-2008) 7）盾构法隧道施工与验收规范GB50446-20088）国家有关管线保护、管理、监督、

2、检查的文件等9）业主提供的本工程相关勘察、设计文件和资料1.2 编制原则隧道施工过程中，盾构掘进会使地下土压力、孔隙水压力产生变化，地下土体的应力场平衡受到破坏，引起土体的位移和隆沉，从而会对地面的建筑物、构筑物、地下管线等物体的稳定产生影响。为了解和控制盾构施工可能引起的各种变形，需对隧道施工过程进行全面监测，监测的主要原则是：1)通过综合的多种监测手段，及时反映穿越过程中建筑物、构筑物、地下管线等相关设施的变化，通过监测数据分析，及时调整盾构推进施工参数，控制施工对周围环境的影响；2)通过长期的监测手段对设施和土体的监测，保障穿越段的建构筑物长期安全、稳定；3)通过日常观察和分析，及时发现

3、安全隐患并予以排除。2. 工程概况2.1工程简介2.1.1 拟建工程的交通位置 区间位于城北主干道下方，东西向布设。区间自000站出站后，向西穿越和平渠、000铁路桥后达000站。区间起止里程为Y(Z)JDK1775.075 Y(Z)JDK4442.307，区间右线全长2667.232m，左线全长2663.604m（含短链3.628m）。2.1.2 拟建工程的基本特性区间采用盾构法施工，左、右线盾构均自宣仁墩站西端头井始发，掘进至区间风井处盾构过站，继续掘进至大地窝堡站东端头井以后吊出。区间风井预留盾构出土和下料条件，作为盾构施工场地。区间隧道顶部覆土厚度约为9m22m。根据施工招标文件，区间

4、采用土压平衡盾构机。2.2 工程地质水文2.2.1 工程地质1）土层特征根据详勘报告，场地内主要地层为由冲积、洪积河床堆积形成的第四系上更新统粉土、卵石，地表广泛分布杂填土。其土层划分如下：（1）-1杂填土（Q4m1）分布于地表，分布不均匀，层厚0.521m，其中道路表层0.5m为沥青混凝土硬化路面。灰黄-灰色，松散-中密，稍湿-潮湿，以卵砾石为主组成，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级普通土。（2）4-4粉土（Q3a1+p1）分布于局部地表或以透镜体形式夹于卵石中，浅黄色，具少量孔隙，土质不均，含卵砾石为25%，厚0.51.5m，稍湿-潮湿，中密

5、，岩土施工工程分级为级普通土。（3）4-10卵石（Q3a1+p1）下伏于人工填土层，灰黄色、灰色、深灰色，厚度2035m，成分以砾岩、灰岩为主，浑圆状，磨圆度较好，粒径组成：220mm约10%，2060mm约40%，大于60mm约20%；余为杂砂砾砂与粉土粒充填，局部含漂石，最大粒径约450mm。稍湿-潮湿。4-10-1中密卵石：埋深7m以上，呈中密状，岩土施工工程分级为级硬土；4-10-2密实卵石：埋深7m以下，呈密实状，岩土施工工程分级为级軟石。2）各层岩土力学参数建议值土层编号土层名称天然容重(kN/m3)钻孔灌注桩土体与锚固体极限摩阻力标准值qsik(Kpa)土体承载力特征值(kpa)

6、静止侧压力系数c弹性模量Es(MPa)渗透系数K(m/d)隧道围岩分级（修正）岩土施工工程分级极限侧摩阻力标准值qsi(Kpa)极限桩端阻力标准值qpk(Kpa)水平垂直kpa。1 -1杂填土18.9500.60160172050级普通土4-4粉土20.240550501800.4319212018180.3级普通土4-10-1卵石231402100145中密5000.3072820427345级硬土4-10-21602800175密实6000.2685906449040级軟石2.2.2 水文条件1）河流水文本区域属000河流域，因城市建设，原始地形地貌改变较大，线路在YJDK2+056附近穿

7、越和平渠，仅在防洪排洪时渠内有水流通过，水量受市政水利部门调节。其余地段仅在绿化地中有浇灌用水渠。2）地下水类型及特征地下水按照赋存条件分为孔隙潜水构造裂隙潜水。地下水埋藏沿线深浅不一，变化幅度较大。本区间地下水类型为第四系孔隙潜水，埋深大于40m。受城市给、排水管网的渗漏影响，场地局部存在上层滞水（水囊）。2.3 工程环境条件 区间西端临近大000约500m范围左右两侧分布有多栋16层砖结构建筑（片石砌筑条形基础，基底位于卵石层、埋深约地面下1.53m），与隧道净距约4.5m11.4m。区间上方的管线主要有中压DN500燃气钢管、DN300燃气钢管（与区间平行、局部斜交，埋深约2m）；DN4

8、00、DN500、DN600雨水管（与区间平行，埋深约0.53.5m）；DN1000污水管（与区间斜交，埋深约6.5m）和DN1200污水管（与区间斜交，埋深约4.3m）；15001200砖石热力管和15001600砖石热力管（与区间相交，埋深约2m2.9m）；区间下穿的和平渠桥混凝土盖板涵，宽度10m，渠底距离盾构顶约13m。在里程YJDK2680YJDK2800处侧穿乌将铁路桥，乌将铁路设计标准为国铁级，设计时速120km/h，为货运铁路线。2.4 工程的特点、难点及应对措施根据风险工程分级与设计指南（北京市轨道交通建设管理有限公司，2013年5月）城市轨道交通地下工程建设风险管理规范（G

9、B50652-2011），盾构区间施工过程中，风险工程的描述、等级划分及其处理措施具体如下：序号风险工程名称风险工程等级风险工程描述处理措施一、环境风险工程1临近管线三级DN300燃气管（钢、中压）、DN500燃气管（钢、中压），埋深约2m；DN400、DN500、DN600雨水管，埋深0.53.5m；DN1000污水管，埋深约6.5m；DN1200污水管，埋深约4.3m；15001200砖石热力管和15001600砖石热力管，埋深约2m2.9m。1、 控制盾构掘进参数和盾构掘进姿态；2、 加强同步注浆与二次注浆；3、 加强地下管线、建筑物及和平渠盖板涵结构的监测，根据监测结果，及时优化调整掘

10、进施工参数，做到信息化动态施工管理，必要时进行根据跟踪注浆加固。2多栋砖1砖6多层建筑三级区间左右线侧穿多栋砖1砖6多层建筑，隧道与建筑净距为4.511.4m。建筑物基础形式为片石砌筑条形基础，基础埋深约1.53m，基础坐落于卵石层上。3渠三级和平渠桥为混凝土结构盖板涵，涵洞净宽10m，净高2.6m，涵洞底部距离隧道顶部约13m。和平渠担负着城市防洪、输水灌溉、绿化用水等重要任务，按照惯例每年的4月中旬到9月初，和平渠都会放水。4大砂坑回填区三级本区间在右线YJDK2+103YJDK2+463、YJDK2+803YJDK3+052、左线ZJDK2+098ZJDK2+456及ZJDK2+804Z

11、JDK3+049段范围内存在砂石料回填层。回填层厚度521m，原为一建筑砂石料场，回填成份主要为建筑弃土、筛砂石废料，以及少量建筑垃圾和生活垃圾，回填无组织性为随意倾倒后进行推填平整。在修建城北主干道时又对地表的部分杂填土进行了换填处理。5铁路一级下穿范围桥梁结构形式为5墩4跨连续梁，墩台下设矩形承台，尺寸为：11m11.6m3m，承台下为89根直径为1.5m的桩基础，桩长为30m，以摩擦桩为主，承台距离隧道顶部约5.5m，隧道距离桥桩最近净距约4.6m。另见宣仁墩站大地窝堡站区间特、一级风险工程专项设计图册相关内容二、工程自身风险工程1盾构区间二级区间位于含大粒径卵石地层见设计说明中“九、施

12、工注意事项”部分要求3. 施工监测技术方案3.1 监测内容3.1.1 监测项目根据本工程的周围环境、盾构施工本身的特点、相关工程的经验及有关文件中对监测工作的具体要求，盾构推进施工的环境监测重点范围为：横向为距两条隧道中心线向外不少于10米及大于隧道底埋深范围，纵向为盾构机切口前L米（L为一倍覆土埋深）、盾尾后30米长度范围，适当考虑盾构机长度。本工程的监测项目为：1）地面沉降监测（轴线及断面）2）建（构）筑物沉降监测3）周边地下管线监测4）管片衬砌变形盾构推进期间监测工作将根据盾构施工的区域和影响范围，分区段分步实施。3.1.2 监测要求1）首次观测成果是各周期观测的初始值，要具有比各周期观

13、测成果更准确可靠的观测精度，可采取适当增加测回次数的措施；2）要定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测，点位稳定后，检测周期可适当延长，当对变形成果发生怀疑时，应随时进行检核和分析；3）观测前，对所有的仪器设备必须按有关规定进行检校，并作好记录，导线测量和水准测量网、站及测回路线等应事先做设计；4）要使用同一仪器和设备，相对固定观测人员,和观测时间；5）尽可能按设计要求的监测内容和监测频率进行监测和分析。6）同时，对现场隧道内及周边建筑、道路、市政管线的巡视情况必须按建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）中的巡视表格做好详细记录，配合各仪器观测数据做出正确的分析。3.2 监测

14、点的设置3.2.1 监测点的布设原则在盾构法隧道施工过程中，盾构衬砌环在周围土体荷载作用下变形，加之因纠偏、超挖及注浆影响，使衬砌环外侧地层损失致使土体产生变形。因此，盾构法施工的变形包括隧道自身的变形（包括沉降、收敛变形等）及由土体变形引起的周围地表、建筑物及管线等的变形。1）布设的监测内容及监测点必须满足设计和有关规范规程的要求，同时必须能客观全面反映工程施工过程中周围环境、隧道自身的变化情况，满足信息化施工的要求。2）对盾构法施工的隧道，隧道中心线两侧影响区范围内的建筑物、管线和隧道自身作为监测和保护的对象。3）监测过程中，采用的监测仪器及监测频率应符合设计和规范要求，能及时、准确地提供数据，满足信息化施工的要求。采用的监测仪器必须满足精度要求且在有效的检校期限内，采用方法必须准确、监测频率必须适当，符合设计和规范规程的要求，能及时准确提供数据。4）监测数据的整理和提交应能满足现场施工及远程监控传输的要求。3.2.2 地面监测点设置根据相关要求结合区间隧道周边环境实际控制要求，纵向监测点沿盾构隧道轴线上方地表布设，进出洞100m范围及大砂坑回填区左右线每3环（3.6m）各一个测点，正常掘进段左右线每5环（6m）各一个测点。横向监测断面：进出洞1