西安地铁会展中心三爻区间施工监测方案.docx

1、西安地铁会展中心三爻区间施工监测方案西安市轨道交通工程施工质量验收技术资料统一用表施工质量验收资料通用表CJ226编 号施工组织方案报审表 （A2）工程名称：西安地铁二号线D2TJSG-22标 编号：致： 广东重工建设监理有限公司（监理单位）我方已根据施工合同的有关规定完成了 会展中心-三爻区间施工监测方案 的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。附： 会展中心-三爻区间施工监测方案承包单位(章) 项目经理 资质证号 辽121060803317日 期 专业监理工程师审查意见：专业监理工程师岗位证号 日 期 总监理工程师审核意见：项目监理机构 总监理工程师 岗位证号 日 期 本表一

2、式三份，建设单位、监理单位、承包单位各一份西安地铁二号线会展中心-三爻区间施工监测方案编制： 复核： 审批： 中铁十九局集团有限公司西安市地铁二号线D2TJSG-22标项目经理部2010年4月10日西安地铁二号线22标会展中心三爻区间监测方案1编制依据1、建筑变形测量规程（JGJ/T897）2、地基基础设计规范（DGJ08-11-1999）3、基坑工程设计规程（DBJ08-61-97）4、建筑基坑工程监测技术规范（ZB50497-2009）5、西安地铁2号线南延线22标设计资料6、城市轨道交通工程测量规范（GB50308-2008）7、其他相关技术资料。2工程概况会展中心三爻区间呈南北走向，线

3、路以地下方式敷设，从会展中心站南端沿长安南路向南到达三爻站。长安南路为城市主干道，车流量大，道路下有众多重要市政地下管线。区间位于f10、f11、f12地裂缝带。区间设计里程为：YDK20+623.000YDK21+799.000，ZDK20+623.000ZDK21+799.000（短链2.865m），右线长1176m，左线长1173.135m。区间断面为单线单洞马蹄形隧道，洞顶覆土7.9m19.7m，线间距13.0m24.0m。线路为单面坡，最大坡度15.168。区间在YDK21+220设施工竖井一座，竖井横通道兼做联络通道，前期工程在会展中心站后配线端部预留暗挖竖井一座，过本区间有两座临

4、时施工竖井。3、工程地质及水文地质情况3.1 地形、地貌及交通区间地面高程介于432.51m440.28m，全段南高北低，高差达7.77m，地貌属于黄土梁洼。该路段人流、车流量大，交通繁忙。3.2 特殊岩土情况湿陷性黄土：场地内湿陷性土层主要为层黄土及层古土壤。湿陷性土层在场地内连续分布。一般厚12.517.0m,北薄南厚。人工填土：人工填土在场地段表层均有分布。在YDK21+160YDK21+500段，填土厚度达2.710.0m，且主要以杂填土为主，填土距隧道顶0.06.0m，对该段隧道矿山暗挖施工影响较大，处理不当易冒顶。3.3 水文地质条件地表水：本车站场地范围内及其附近未见地表水地下水

5、位:场地地下水属潜水类型，08年6月勘察期间，该区段地下水稳定水位埋深15.2022.7m，相应标高414.57421.08m，沿长安北街呈南高北低，高差达6.51m。勘察期属近低水位期，据西安市多年水位观测资料，该场地低水位期79月，高水位期12月至翌年3月。地下水位年变化幅度2.0m左右。 含水层于隔水层的分布：该车站场地潜水赋存于上更新统残积古土壤、中更新世风黄土及古土壤等粉质粘土中，地质资料表明该车站的隔水层与含水层界限不明显，含水层厚度约2080m，渗透性整体属中偏弱，且由上至下变弱。地下水位补给：潜水补给主要有大气降水等地表水渗入补给。地下水土的腐蚀性评价：本站范围内综合考虑地下水

6、及地基土对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋及结构具弱腐蚀。3.4 场地类别及地震动参数本区间为类场地，车站抗震设防烈度为8度。4监测的目的及意义由工程概况可知，本区间右线长1176m，左线长1173.135m，沿途穿越立交桥、人工填土区、f11及f12地裂缝等风险源。在暗挖施工过程中须掌握隧道开挖引起周围地层变形的大小，以便及时采取适当的工程措施确保施工安全顺利地进行；在暗挖隧道整个施工过程中对隧道围岩及支护结构的变形和应力状况进行观察、监控和量测,并通过对监测结果的处理，分析地层、支护结构的安全稳定性，判断隧道施工对地层的影响程度；通过信息反馈，修正设计参数，优化施工工艺，改进施工

7、方法，均有重要的指导意义。综合以上论述，在地下工程施工过程中开展监测量测的主要目的和意义有以下几点：（1）了解围护结构、暗挖隧道支护结构和周围地层的变形情况，及时反馈地表和洞内位移变化的信息，调整相应的开挖支护参数, 指导并组织信息化施工，保证施工安全；（2）根据监测数据，分析施工引起的地表隆陷，以及地层应力重分布、地层变位对紧邻建（构）筑物和市政基础设施的影响；以采取相应的加固、防范措施，确保紧邻建（构）筑物和市政基础设施的安全；（3）通过监控量测了解隧道围岩在施工过程中的动态变化，明确工程施工对原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节；（4）提供判断围岩和初期支护基本稳定的依据，确定二次

8、衬砌的施作时间；（5）通过监控量测，收集数据，为以后的工程设计,施工及规范修改提供参考和积累经验，并可以和计算结果比较，完善计算理论。5监测内容及监测控制标准5.1监测工作内容及说明根据招标文件并结合本区间工程的实际情况，拟对受暗挖区间施工影响的周围地层、临近地下管线、建筑物等进行安全监测。暗挖区间监测应以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测检查为辅。各监测项目在基坑支护施工前测得稳定的初始值，且不少于两次。当变化超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测。当有危险事故征兆时，则需要进行连续监测。所有测点反应施工中该测点受力或变形等随时间的变化，即从施工开始到完成、测

9、试数据趋于稳定为止。5.2 主要监测仪器、项目和监测频率1、在三爻铁站明挖基坑施工监测中，使用以下仪器设备进行监测。见表6-1。表5-1 监测设备及其精度测试项目监测仪器及型号精度地表沉降、地下管线沉降、建筑物沉降、拱顶沉降DNA03徕卡电子水准仪0.3mm/km边墙收敛收敛计0.01mm地下水位水位计、水位管1mm2、本合同根据设计文件以及相关规范，监测内容见表6-2表 5-2会展中心站至三爻站区间监测对象及技术要求工程范围序号监测项目监测仪器监测频率暗挖区间工程1洞内、外观察1次/天2初期支护拱顶沉降精密水准仪，钢挂尺L2B时，12次/天； 2B L5B时，1次/2天； L 5B时，1次/

10、周，数据基本稳定后1次/月。L-开挖面到监测点的水平距离；B-隧道直径或跨度。3初期支护净空收敛收敛仪4地表沉降精密水准仪、铟钢尺5地表管线沉降精密水准仪、铟钢尺6隧道围岩压力土压力盒7周边建筑物沉降精密水准仪、铟钢尺8建筑物倾斜监测经纬仪、游标卡尺备注：具体测点布置见附图。表5-3监控量测基准值（cm）监测项目地表隆起下沉拱顶下沉管线允许沉降边墙收敛建筑物允许倾斜率允许1030mm30mm1030mm0.005B0.002H依据规范、规程、设计文件等B为坑道跨度，H为建筑物高度。6主要监测项目实施方法6.1地表沉降监测（1）监测目的主要是监测基坑开挖过程中引起的周围地表沉降变形的大小，确保周

11、围建构筑物的安全，掌握基坑的安全状态。（2）测量实施：监测控制网的布设原则本站的道路及地表沉降监测控制网按照地铁沿线统一建立。根据本车站地下管线的分布密度、风险工程等级以及施工现场的具体情况，分级埋设水准基点和工作基点。整个工程的高程控制网由分段布设的独立网组成，均采用环路形式布网。基准点的布设： 根据本站的土质情况，拟采用深埋式基准点,埋深在2530米之间，超过基坑开挖深度，基准点远离基坑开挖影响范围之外，距基坑最近距离不小于60m。埋设时，首先根据设置的埋深，用探钻机开孔至预定深度，钻孔完成后将专用的基准点内、外管依次下至孔内，并使带有水准标志的内管管底嵌入稳定地层，最后在外管外侧灌注混凝

12、土填料进行固定。每个深埋式基准点安设完毕后，砌置保护井并加盖保护井盖。图7-1为深埋式基准点的型式。在实际监测过程中，对基准点进行常规的稳定性检查，以确保基准点的稳定性。图6-1 永久深埋式基准点工作基点的布设：工作基点是每次监测工作的直接出发点，因此，工作基点的选取原则是要保证监测的便利性和稳定性，所以工作基点一般选在相对稳定的地段，至少距基坑开挖深度或隧道埋深3.0倍范围之外； 浅埋式工作基点直接埋设至自然地坪以下深度不小于3m；若采用永久建筑物式工作基点，应在地铁线路两侧施工影响范围以外已稳定的建筑上安设，并采取保护措施，确保观测数据的连续性。为了确保监测网的可靠性和稳定性，本工程在本站

13、设计控制点5个，由1个深埋式基准点和4个工作基点组成。图6-2 浅埋钢管水准基点标石沉降测点埋设地表沉降采用水准测量。在基坑四周距坑边10m的范围内沿坑边设2排沉降测点，排距38m，点距510m。第一排沉降测点距离基坑边2m。采用水钻开孔至原状土层，孔径与保护筒直径一致，柏油及水泥路面要求穿透道路表层结构。然后将直径1830mm，长约0.81.0m的罗纹钢标志点在所开孔中间位置竖直砸入原状土层，要求砸入深度大于200mm，使监测点标志头至地表以下35cm左右；用砂土与木屑的混合填料孔壁四周，并在上部10cm左右用砼填满，以便出现进水引起沉降观测不到真实数据。另外道路、地表沉降监测测点应埋设平整

14、，防止由于高低不平影响人员及车辆通行，同时，测点埋设稳固，做好清晰标记，方便保存。观测仪器及方法观测仪器：精密水准仪、精密铟钢尺。观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，如超过时，应重读后视点读数，以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于1.0mm，取平均值作为初始值。沉降计算求得各点高程。施工前，由基点通过水准测量测出沉降测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。则高差HnH0即为沉降值。数据分析与处理（1）时间位移曲线散点图和距离

15、位移曲线散点图，根据沉降规律判断围岩稳定状态和施工措施的有效性。（2）当位移时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析。预测最大沉降量。6.2地表建（构）筑物沉降监测（1）监测目的：主要监测基坑开挖过程中可能影响到的的沉降情况，来判定建（构）筑物的安全状态，以及检验采用的工程措施的可靠性，确保施工的顺利进行。（2）监测实施测点埋设在地表下沉的纵向和横向影响范围内的建（构）筑物应进行建（构）筑物下沉及倾斜监测，基点的埋设同地表隆陷观测。图6-3 建（构）筑物沉降测点示意图建（构）筑物沉降观测点布设位置：建（构）筑物的主要墙体及沿外墙每1015m处或每隔23根柱基上；沉降缝、伸缩缝、新旧建（

16、构）筑物或高低建（构）筑物接壤处的两侧；人工地基和天然地基接壤处、建（构）筑物不同结构分界处的两侧；烟囱、水塔和大型储藏罐等高耸构筑物基础轴线的对称部位，且每一构筑物不得少于4个点；基础底板的四角和中部；当建（构）筑物出现裂缝时，布设在裂缝两侧。对于距离基坑很近的污水管，应测其管顶和管底沉降。对于燃气、热力、上水在变形较大的区域也应直接测其管顶。其他测点可埋设土体沉降桩，或用地表沉降代替。测点布置力求能控制管线的变形，布置在管线节点外，有井的布置在井内。本车站根据管线距离基坑的平面位置将监测对象划分为强烈影响范围内（W0.7H，H为基坑开挖深度）、显著影响范围内（0.7HW1.0H）、一般影响

17、范围内（1.0HW2.0H）。强烈影响范围内测点间距不大于10m，显著影响范围内测点间距不大于15m，一般影响范围内测点间距不大于20m。沉降测点埋设，用冲击钻在建筑物的基础或墙上钻孔，然后放入长直径200300mm，2030mm的半圆头弯曲钢筋，四周用水泥砂浆填实。测点的埋设高度应方便观测，对测点应采取保护措施，避免在施工过程中受到破坏。测点的布设如图5-3示。测量仪器及方法：地表沉降观测同。数据分析与处理a.绘制时间位移曲线散点图b.当位移时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析。预测最大沉降量。根据所测建筑物倾斜与下沉值，判断建筑物倾斜是否超过安全控制标准。及采用的工程措施的可靠

18、性。6.3洞内拱顶沉降及边墙收敛监测（1）监测目的掌握隧道开挖过程中支护结构变形情况，保障施工安全及分析支护参数。（2）监测仪器DSZ2水准仪、收敛计（3）监测实施将拱顶沉降监测点及边墙收敛点在隧道开挖时焊接在拱架上，待其喷射砼稳固后采取初始值。拱顶沉降观测方法采用精密水准测量方法，边墙收敛采用数显式数字收敛计进行监测。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，如超过时，应重读后视点读数，以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于1.0mm，取平均值作为初始值。测点布设示意图

19、见附图。6.4地下管线监测（1）监测目的了解隧道开挖及基坑开挖过程中管线变形，及时采取必要措施，确保市政管线安全。（2）监测仪器DSZ2水准仪精密水准仪、铟钢尺（3）监测实施管线变形监测在地表钻孔，钻入土体，布置管线沉降测点。在施工过程中，对沉降监测点进行沉降监测，如无法设置上述测点，可以在管线上方，沿管线走向，在地表布设沉降监测测点，首先有测量人员将管线位置根据资料进行放样定位，然后按沉降监测测点布设方法沿管线方向每10m布置一沉降测点。相应的地表沉降按相应管线的标准进行控制。6.5围岩压力监测（1）监测目的了解隧道开挖及基坑开挖过程中土体与围岩之间的相互作用力，及时采取必要措施，确保在可控

20、范围内。（2）监测仪器钢弦式压力盒及VW-1型频率接收仪（3）量测实施测点埋设振弦式测试元件构造简单，测试结果比较稳定，受温度影响小，可用于长期观测，故现场测试选择了弦式测试元件。应充分考虑到施工可能对引线及元件造成破坏。测试数据处理方法现场测试读数为频率值，需由标定曲线转化为相应力（应变）值，标定曲线和初始频率的选取对换算结果也会产生很大的影响。钢弦式测试元件的基本原理是由元件内钢弦的应力变化转变成钢弦的振动频率变化，根据弦振动微分方程，可推导出钢弦振动频率与钢弦应力和钢弦长度之间的如下关系：式中，钢弦振动频率， L钢弦长度，钢弦材料的密度，钢弦所受的张拉应力。当压力盒已做成后，L、已为定值

21、，所以钢弦的频率只取决于钢弦上的张拉应力。而从弹性理论可知，钢弦上产后的张拉应力与承压面压力成线性关系，钢弦频率与压力盒所受压力P的关系如下：2-=P式中，压力盒受压后的钢弦的频率，0压力盒未受压时钢弦的频率，P压力盒所受的压力，标定系数，与压力盒构造等有关，各压力盒各不相同。6.6钢筋应力应变监测（1）监测目的了解隧道开挖过程中钢架及二衬钢筋受力情况，及时采取必要措施，确保在可控范围内。（2）监测仪器钢弦式钢筋计及VW-1型频率接收仪。（2）量测实施测点埋设原则上与围岩压力量测布设在同一个量测断面上，分别沿钢架的外边缘和内边缘成对布设。测点布设时在钢结构应测部位截去一部分钢筋，把钢弦式钢筋计

22、焊接在原部位，代替截去的那部分钢筋。数据计算每次所测得的频率可根据钢筋轴力计的频率轴力标定曲一直接换算出相应的轴力值。数据分析与处理根据轴力值绘制钢筋应力随时间的变化曲线，以及钢筋应力随开挖距离的变化曲线图。在钢拱架横断面图上，以一定的比例把应力值点画在各应力计颁位置，并以连线的形式将各点连接起来，形成钢拱架钢筋应力分布状态图。6.6隧底隆起监测（1）监测目的了解隧道开挖过程中围岩与拱架作用力的作用力下隧底隆起量，及时采取必要措施，确保在可控范围内。（2）监测仪器拓普康AT-G2型精密水准仪，铟钢尺。（2）量测实施方法测点埋设隧道施工中，底部仰拱架立时，将预埋件垂直焊接在仰拱上。待该环砼喷射完

23、毕牢固后，将预埋件上砼清除干净后，即可进行量测。测点布设原则同拱顶测点，且同拱顶测点布设在同一断面。底板隆沉量测方法主要采用精密水准仪，量测各测点与基准点之间的相对高程差，本次所测高差与上次所测高差相比较，差值即为本次沉降值，本次所测高差与初始高差相较，差值即为累计沉降值。数据的分析与处理根据量测数据绘制时间位移曲线散点或距离位移曲线散点图。并结合施工情况对所测数据进行分析。6.7现场安全巡视方法1开挖面地质状况土层性质及稳定性，包括土质性质及其变化情况、开挖面土体渗透水情况及土体塌落情况；地下水控制效果，包括抽降水控制效果、降水井抽水出砂量、变化情形及持续时间、附近地面深陷情况等；2支护结构

24、体系支护体系实施的及时性；渗漏水情况，包括渗漏水量、是否伴有砂土颗粒、发生位置、发展趋势等；支护体系开裂、变形情况，包括桩顶与冠梁脱开现象，冠梁开裂范围、宽度与深度，桩间网喷护壁开裂情形等；支撑扭曲及偏斜程度、发生位置、发展趋势等；锚头脱落、松动或变形情形、混凝土腰梁开裂、腰梁与土体脱开情况、及发生位置；土钉墙面层开裂情况、发生位置、发展趋势等。3周边环境坑边超载，包括坑边荷载重量、类型、与坑缘距离、面积、位置等；地表积水及截排水措施，包括积水面积、深度、水量、位置、地面硬化完好程度、坡顶排水系统是否合理及通畅等；周边建构筑物变形及开裂、地表变形及开裂、管线沿线地面开裂、渗水、塌陷、管线检查井

25、开裂及积水变化等情况。7、针对本工程监测重难点对策1、严格按照设计和规范要求的监测频率进行监测工作2、合理布置点位，点位布置做到满足规范要求和能反映出本工程基坑监测特点以及数据连续性和可靠性。3、对影响本工程监测的交通流量进行调查，监测工作安排在每天同一时间交通流量较小的时候，尽量避开交通流量大的时间，确保监测数据的可靠性。4、加强对建筑物的监测和安全巡视，如发现建筑物出现细微的裂缝和有明显变形时立即上报项目部以及相关单位，及时采取必要的辅助措施。5、加强开挖过程中对深基坑的监测工作。6、深基坑开挖过程中遇到“双控”值超限，严格按照本方案的预警措施实施预警。7、设立专人巡视基坑开挖过程中地下水

26、位变化、基坑周围土体位移情况。8、每次施工工序转换前，对前期工程施工影响范围内的风险工程监测数据做出整理并绘图，分析下步工序施工过程中可能会造成的影响。8信息化施工管理程序8.1现场监测预警管理标准按照安全风险管理体系的要求，负责施工安全为主，我单位实施监测、巡视等现场工作，针对不同的风险源及风险等级，建立不同的风险评估体系，提供预警建议，并开展监控信息的汇总整理、反馈及现场及控制指导等相关咨询服务工作。根据现场巡视信息及监测数据及时地分析，综合评定，必要时发送预警信息，同时加密观测频率及加大巡视力度。现场监测成果按黄色、橙色和红色三级预警进行管理和控制。具体内容见表9-1。表8-1 三级预警

27、机制判定表预警级别措施预警状态描述黄色预警增加监测频率“双控”指标（变化量、变化速率）均超过监控量测控制值（极限值）的70时，或双控指标之一超过监控量测控制值的85时橙色预警加强支护“双控”指标均超过监控量测控制值的85时，或双控指标之一超过监控量测控制值时红色预警暂停施工“双控”指标均超过监控量测控制值，或实测变化速率出现急剧增长时。8.2 监测组织机构根据工程的具体情况，成立专业监测小组，隶属于工程部，总工程师直接领导，从组织上保证监测的顺利进行，使施工完全进入信息化控制中，其组织机构及相应的职能见图9-1监测组织机构框图。 监测组由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的技

28、术人员担任组长，在组长指导下进行日常监测工作及资料整理工作。项目总工程师监测组组长监测工程师监测组成员对方案及监测结果作决定监测方案进行审核、对数据进行分析评价制定监测方案，负责数据处理负责测点的布置、监测图8-1 监测组织机构框图8.3拟投入人员本项目拟投入人员如表8-2所示，其中中级1人，初级3人，共10人。表8-2拟投入本项目的监测人员汇总表序号姓名年龄性别学历专业职称从事监测年限拟在本项目担任职务1高雷永34男本科土木工程中级8年技术员2刘玉丰31男本科土木工程助理6年技术员3刘新禄27男大专铁道工程助理5年技术员4周志华25男本科土木工程助理3年技术员5裴近东36男中专路桥技术员10

29、测工6牛满红34男中专路桥技术员4测工7何雷34男中专路桥技术员8测工8张彦哲27男大专路桥技术员4测工8.4施工监测反馈程序主要以日报表、周报表的形式进行施工期间的反馈工作。施工期间有特殊情况时，将以阶段小结形式进行及时反馈。日报表：在取得监测数据后，要及时对原始数据进行计算，对测点数据变化较大者，应组织人员进行复测，并查看测点的可靠性，观察测点施工附近情况，确认所取得数据的真实性，将所测得数据输入计算机，由相关软件自动计算得出，并生成相应的日报表，日报表上附简短反馈信息，以指导施工。周(月)报表：监测工作历时1个周(月)后，将对本周(月)监测工作进行阶段总结，提出施工中存在的问题，需注意的

30、事项，应采取的对策等。周(月)报表将在日报表的基础上，由相应软件直接输出，包括周(月)报说明、分析图、表、汇总表、测点布置图、工况记录表等。(1)日报：当日16:00前通过信息平台上报；(2)预警快报：应及时通过口头、电话或短信等快捷方式上报，越快越好，且在2小时内通过信息平台快报；(3)周报、月报：应分别于每周四16:00和每月25号前以书面形式上报(4)图9-2为监测信息反馈程序图。8.5监测数据分析监测工作进行一段时间或施工某一阶段结束后都要对量测结果进行总结和分析，把原始数据通过一定的方法，如按大小的排序，用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来，进行数据的数字特征值计算，离群数据的取舍。寻找一种能够较好反