地铁施工监控量测毕业论文

大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）1大连地铁109标段施工监控量测第一章概论11国内外地铁监控量测的意义监控量测技术是隧道工程安全施工的一项重要保证措施，通过施工现场监测可以掌握固岩的动态变化，指导施工过程顺利进行，本文阐述了监控量测的目的、意义、内容及其实施的方法，并在此基础上指出应如何做好监控量测工作。理论上说，监控量测主要是针对初期支护，因为隧道开挖完成后，围岩本身应力的释放是一个缓慢的过程，隧道二次衬砌是需要初期支护沉降、变形完全稳定之后才开始施做。监控量测的主要作用是保监控量测为围岩稳定性和支护、衬砌可靠性提供信息、提供二次衬砌合理的施作时间和为施工中调整围岩级别、修改支护系统设计和变更施工方法提供依据。随着我国各大城市大规模的修建城市轨道交通,轨道交通优势明显,是现代化城市交通网建设的重要组成部分。城市地下铁道作为城市轨道交通的重要组成部分,更是受到了广泛的认可。地铁土建施工中,又分为明挖法施工、暗挖法施工、盖挖法施工,而监控量测作为必要的手段存在于各个施工过程。明挖法施工过程中,监控量测更是成为了施工中重要的组成部分。地铁作为一种城市地下工程,在21世纪得到了蓬勃发展,但也涌现了大量的岩土工程技术问题,如城市地下工程引起的地表沉降可能危及周边建筑物、地下管线安全的问题,地下工程本身的安全问题。如何解决这些问题,是地下工程施工的关键。针对地下工程的特点地质条件差、周边环境复杂、结构埋深较大、围岩稳定性难以判断,广州地铁在地下工程施工中,建立起一套地铁监测信息系统,保证了监测数据反馈指导设计与施工的畅通,为解决地下工程施工中的技术问题提供了必要的条件。监控量测是隧道新奥法施工不可缺少的一个环节,是监视围岩和支护稳定性的重要手段和判断设计、施工是否正确合理的主要依据,是实现隧道信息化施工的基础。通过现场监控量测,掌握洞内的施工动态,依靠反馈信息修正设计参数和施工顺序,保证施工的顺利进行12地铁塌方事故大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）2大连地铁山东路施工现场附近路面坍塌现场这是6月9日拍摄的路面坍塌事故现场。当日16时许，大连地铁山东路施工现场附近路面坍塌，出现直径超过5米的深坑，部分地下管线断裂。目前，该地区部分路段已被改为单行线，事故原因尚在调查中。许多建设中的隧道工程不重视监控量测工作的重要性，而造成很多不必要的的人员伤亡和经济损失，为此可见监控量测对于地下工程的重要性。大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）3第二章工程简介21工程范围大连地铁是大连市城市地下铁路的统称，大连市地铁1、2号线于2009年7月25日正式开工建设，计划于2012年12月全部建成通车，建设总工期3年半。大连市地铁覆盖范围为东起港湾广场，南到河口，西至红旗西路，北落姚家。河口站为地铁1号线与快轨旅顺线的换乘站，西安路是两条地铁线的换乘站。南关岭站可以实现让地铁线路和国铁大连北站换乘。其中除姚家车站为半地下站外，其它所有车站均为地下车站。大连地铁1号线一期工程第109合同段包括东海公园站及站后区间、东海新区站、东海公园站东海新区站区间。22东海公园站及站后区间221工程概况东海公园站在大连东港地区规划三横路与二十纵路交叉口下。设计范围包括自车站起点里程CK0329210至车站终点里程CK0480010，总长1508M。车站中心里程为CK0404611。本站为地下单层侧式站，总建筑面积96973M2。车站共设4出入口。东海公园站为地下一层结构，站台宽度为355M。站台计算长度中心处轨面高程2460M，底板顶面高程3070M。车站主体结构尺寸为车站主体长度1588M，主体宽度487M。车站中心处规划地面标高为6390M。本车站长1508M，区间全长329210M，基坑开挖深度约为1150M。基坑安全等级为二级，由于本站及站后区间场地开阔且地下无管线，具备放坡条件，故本站围护结构选择112放坡开挖外加旋喷桩止水帷幕。基坑表面喷混凝土厚100MM，混凝土强度等级为C25，配筋为8150150。222周边环境东海公园站含站后区间主体敷设在规划三横路与二十纵路交叉口道路红线内规划道路暂无具体命名，设计建筑现状区域内为填海空地，无地面建筑。23东海新区站231工程概况东海新区站在大连东港地区规划三横路与十五纵路交叉口下。东海新区站设计范围包括自车站起点里程CK1598610至车站终点里程CK1749410总长1508M。车站中心里程为CK1674010。本站为地下单层侧式站，总建筑面积9719。车站共设4出入口。东海公园站为地下一层结构，站台宽度为355M。站台计算长度中心处轨面高程3110M，底板顶面高程3720M。车站主体结构尺寸为车站主体长度1588M，主体宽度483M。车站中心处规划地面标高为5740M。本车站长1588M，基坑开挖深度约为1150M。基坑安全等级为二级，由于本站及站后区间场地开阔且地下无管线，具备放坡条件，故本站围护结构选择112放坡开挖大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）4外加旋喷桩止水帷幕。基坑表面喷混凝土厚100MM，混凝土强度等级为C25，配筋为8150150。232周边环境东海新区站车站主体敷设在三横路与十五纵路交叉口道路红线内规划道路暂无具体命名，设计建筑现状区域内为填海空地，无地面建筑。24东海公园站东海新区站（区间）241工程概况东海公园站东海新区站区间起讫里程为CK0480010CK1598610，区间全长1118600M。区间隧道采用明挖法施工，为矩形断面。正线线间距46M，线路纵向从东海公园站出站后以7坡度下坡，然后以3722的坡度上坡，隧道最低点位于里程CK1058196处。隧道结构底最大埋深10865M（覆土厚度4405M）、最小埋深843M（覆土厚度197M）。区间于CK0780、CK1080、CK1380设施施工联通门，并于CK1058196设泵房。242周边环境东海公园站东海新区站区间位于大连东港地区规划地块三横的上方，新规划道路宽60M，站址周边大都尚未实现规划，现状地面为填海区域，周边暂无地面建筑。243地下管线（1）东海公园站（含站后区间）本站站址范围内无地下管线。（2）东海新区站本站站址范围内无地下管线。（3）东海公园站东海新区站区间东海公园站东海新区站区间无地下管线。25工程水文及地质251工程水文（1）东海公园站（含站后区间）及东海新区站沿线地下水类型为潜水，主要赋存于第四纪地层的孔隙中和基岩裂隙中。由于地层的渗透性差异，基岩中的水略具承压性，基岩裂隙发育，孔隙水与裂隙水局部具连通性。岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系紧密，节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。（2）东海公园站东海新区站区间本场地地下水按赋存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水。孔隙水主要赋存在素填土层、淤泥质粉质粘土层及砂卵石层中，基岩裂隙水主要赋存于强风化及中风化板岩中。地下水主要为海水，局部地段与陆地淡水径流排泄相混合，含盐量降低。由于地层的渗透性差异，基岩中的水略具承压性，基岩裂隙发育，孔隙水与裂隙水局部具连通性。岩大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）5石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系紧密，节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。252工程地质（1）东海公园站（含站后区间）及东海新区站东海公园站（含站后区间）及东海新区站所在地区为海积阶地，后经人工回填，场区整体较平坦，局部为近期人工堆填石料场，地面高程263591M。沿途建筑物及地下管线稀少，场地开阔。根据岩土的时代成因及其工程特征，本场地的地层分为4个主层8个亚层，各地层分布、接触关系详见地质柱状图、工程地质纵断面图。第四系全新统人工堆积层（Q4ML）、海积层（Q4M）、震旦系长岭子组板岩（ZWHC）1素填土灰色，杂色，由粘性土、角砾、碎石及建筑生活垃圾组成，硬杂质含量约占总重3080，稍湿饱和，松散稍密状态。该土层场区普遍分布。层厚1401720M，层底标高13111633M。3淤泥质粉质粘土灰黑色，局部含510石英质卵砾石及粉细砂，富含有机质，具有腥臭味，见贝壳等杂物，湿饱和，流塑软塑状态，层厚080620M，层底标高1721221M。6砂卵石灰褐色，石英岩砂卵石粒径1050MM左右，含量4060，余为中粗砂及粘性土，饱和，稍密中密状态。层厚270M，层底标高1322M。1全风化板岩黄褐色，散体结构，风化节理裂隙极发育，冲击可钻进，岩芯呈土状，浸水易软化崩解。该层仅在ZDQG06号孔揭露，层厚080310M，层底标高577003M。岩石质量等级为级。2强风化板岩黄褐色，原岩结构清晰，碎裂结构，薄层状构造，裂隙发育，岩芯呈碎片状、碎块状，碎块手可折断，浸水易软化崩解。该层在大部分钻孔有揭露，层厚0901590M，层底标高2072177M。岩石质量等级为级。3中风化板岩灰黄灰色，薄层状结构，层理和节理裂隙较发育，矿物主要为云母、石英，局部夹石英岩脉，岩芯呈饼状、短柱状。该层在本区间段各孔均有揭露，层顶高程2072395M，层顶埋深6702450M。根据岩石抗压强度结果，本场地中等风化板岩为较软岩，岩芯较破碎，岩石质量等级为级。（2）东海公园站东海新区站区间拟建东海公园站东海新区站区间地貌为海积阶地，后经人工回填，场区整体较平坦，局部为近期人工堆填石料场，地面高程447591M。根据岩土的时代成因及其工程特征，本次勘察深度范围内的地层分为4个主层8个亚层，各层土自上而下依次描述如下（1）第四系全新统人工堆积层（Q4ML）1素填土灰色，杂色，由粘性土、角砾、碎石及建筑生活垃圾组成，硬杂质含量约占总重3080，稍湿饱和，松散稍密状态。该土层场区普遍分布。层厚大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）61401720M，层底标高13111633M。（2）第四系全新统海积层（Q4M3淤泥质粉质粘土灰黑色，局部含510石英质卵砾石及粉细砂，富含有机质，具有腥臭味，见贝壳等杂物，湿饱和，流塑软塑状态，层厚080620M，层底标高1721221M。6砂卵石灰褐色，石英岩砂卵石粒径1050MM左右，含量4060，余为中粗砂及粘性土，饱和，稍密中密状态。层厚270M，层底标高1322M。（3）震旦系长岭子组板岩（ZWHC）1全风化板岩黄褐色，散体结构，风化节理裂隙极发育，冲击可钻进，岩芯呈土状，浸水易软化崩解。该层仅在ZDQG06号孔揭露，层厚080310M，层底标高577003M。岩石质量等级为级。2强风化板岩黄褐色，原岩结构清晰，碎裂结构，薄层状构造，裂隙发育，岩芯呈碎片状、碎块状，碎块手可折断，浸水易软化崩解。该层在大部分钻孔有揭露，层厚0901590M，层底标高2072177M。岩石质量等级为级。3中风化板岩灰黄灰色，薄层状结构，层理和节理裂隙较发育，矿物主要为云母、石英，局部夹石英岩脉，岩芯呈饼状、短柱状。该层在本区间段各孔均有揭露，层顶高程2072395M，层顶埋深6702450M。根据岩石抗压强度结果，本场地中等风化板岩为较软岩，岩芯较破碎，岩石质量等级为级。（4）中生代燕山期辉绿岩（）2强风化辉绿岩灰褐灰绿色，碎裂结构，节理裂隙极发育，岩芯呈块状、碎块状。层厚3401060M，层底标高1237285M。岩体破碎，岩体基本质量等级级。3中风化辉绿岩辉绿色，块状结构，节理裂隙发育，岩芯呈碎块状，锤击易碎。层顶高程1175285M，层顶埋深5601480M。岩体较破碎，局部较完整，岩体基本质量等级级。大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）7第三章监控方案31监控量测的目的监控量测是大连市地铁一期工程施工过程中检验设计参数，评价地面稳定性与施工方法的重要依据和关键环节。监控量测贯穿于施工全过程，及用人工观察和各种仪器测试围岩、地面的变化，支护的外观与力学变化，并将实测资料和数据加工处理成为一定的信息，及时反馈到设计和施工中，用以评价围岩的稳定程度和支护结构的可靠度，以便调整施工方法和支护参数，必要时还应采取相应的辅助方法，以确保施工的绝对安全和工程经济合理。通过对地铁隧道施工的全过程监控量测，以期达到如下目的（1）通过监控量测，了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，明确工程施工对地层的影响程度以及可能产生失稳的薄弱环节，把握施工过程中结构所处的安全状态。（2）用现场实测的结果弥补理论分析的不足，并把监控量测的结果反馈到设计和施工中，及时掌握地层和支护结构的变位和受力信息，以便采取相应的施工技术措施，如改变施工方法、选择相应的辅助工法、确定二次衬砌施做时机、调整开挖步序、修正支护参数等，以避免出现施工事故。（3）对工程施工可能产生的环境影响进行全面监控，判断明挖法和暗挖法施工对周围环境（建筑物及地下管线）的影响程度，寻求预防办法。（4）修改工程设计。通过研究监控量测工程状况的累积记录，即比较观测数据与理论上及试验中预测的工程特性指标，可以综合评价设计的合理程度。（5）积累区域性监控量测资料，提高本地区地铁隧道工程的设计和施工水平。32监控量测的依据和标准321监控量测依据（1）大连市地铁1号线一期工程岩土工程勘察报告；（2）大连市地铁1号线一期工程沿线1500电子地形图；（3）大连市地铁1号线一期工程109合同段监控量测施工图。322监控量测标准及规范（1）地下铁道施工及验收规范（GB502991999）；（2）铁路隧道设计规范（TB1000399）；（3）铁路隧道施工规范（TBJ2042000）；（4）铁路隧道施工技术安全规范（GBL4042000）；大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）8（5）地下铁道设计规范（GB501572000）；（6）铁路隧道设计规范（TB1000399）；（7）建筑地基基础设计规范（GB50072002）；（8）地下铁道、轻轨交通工程测量规范（GB503081999）；（9）地下铁道工程施工及验收规范（GB502991999）；（10）建筑变形测量规程（JGJ/T897）；（11）工程测量规范（GB500262000）；（12）城市测量规范（CJJL32000）；（13）城市地下水动态观测规程（CJJ/T7698）。323监控量测设计原则在深刻理解本工程的特点、难点和重点的基础上，以“精准量测，提供优质服务”为目标方针，按照“技术领先、监控指导、动态施工、组织合理、措施得力”的指导思想，通过技术经济比较，选定先进的监控量测仪器和安全可靠的量测技术方案，配备高素质的监控量测队伍，保质保量地及时反馈监控量测数据，确保施工过程中主体结构与地面相关建筑设施的绝对安全和正常使用。监控量测工作应遵循以下原则监控量测必须以安全监测为目的，根据工程特点确定监控量测的对象和主要监控指标。根据监控对象的重要性确定监控量测的规模和内容、量测项目和测点布置，较全面地反映实际工作状态。采用先进、可靠的量测仪器和设备，设计先进的监控量测系统。应坚持多层次监控量测的原则，即监控量测对象以位移为主，兼顾考虑其他物理量；监控量测方法以仪器监控量测为主，辅以电测式仪器。为确保提供可靠、连续的监控量测资料，各量测项目间相互校验，以便于数值计算、故障分析和状态研究。在确保工程安全施工的前提下，尽量减少监控量测与施工间的相互干扰，量测系统的安装和测读应尽量做到方便使用。33监控量测的内容和方法根据大连市地铁一期109合同段地下工程埋深、地质条件、结构类型、施工方法、工程规模、工程的重要程度以及周边环境条件等因素，将现场监控量测的内容和方法按明挖法进行分类设计与规划。331明挖车站与区间应测项目332目测内容开挖后对无支护围岩的目测内容包括大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）9（1）围岩类型及分布特征，结构面位置和产状，节理裂隙发育程度和几何特征、节理裂隙填充物性质和状态等。（2）开挖工作面的围岩稳定状态，顶板有无剥落掉块现象。（3）是否有涌水，涌水量大小、涌水位置以及地下水的性质（如颜色、气味等）。开挖后已支护段的目测内容包括（1）有无锚杆被拉断或垫板陷入围岩内部的现象。（2）喷锚混凝土是否产生裂隙或剥落，特别注意观察喷锚混凝土的剪切破坏现象。（3）是否有底鼓现象。333目测异常处理目测观察中如发现异常现象，需详细记录发现的时间和到开挖工作面的距离以及附近监控量测点的各项监控量测数据，并进行围岩稳定性分析与判断。周边地表土体沉降和水平位移1测点布设对于基坑，其监控量测范围是12倍基坑开挖深度影响范围内。在基坑长、短边的中轴线布设观测主断面，每断面68个观测点。在观测主断面上，从里向外，按等距离原则布置测点，测点间距一般为沿着基坑的长边4M。若基坑较长，则沿长边每25M增设一个观测断面。在基坑外，沿基坑长轴方向布设3个观测断面，基坑长边与3个观测断面见两两相邻，距离为25M。沿基坑短轴方向，在基坑外部设1个观测断面，观测断面与基坑短边的间距为2M。334监控量测仪器和设备地表沉降采用徕卡SPRINTER250MCN电子精密水准仪进行测量，所用的设备还有铟钢尺和分层沉降仪等。335监控量测方法和频率地面沉降的监控量测方法，即通过监控量测地面的固定测点在不同时间相对于参考点（基点）的标高，求出两次监控量测的差值，即为该测点的沉降值。监控量测的频率基坑开挖期间，基坑开挖深度5M以内时，每两天1次；开挖深度510M时，每天1次；开挖深度10M以上时，每天2次；同时，监测频率还受底板浇筑时间限制，底板浇筑后7天，每天2次；底板浇筑后714天，每天1次；底板浇筑后1428天，每两天1次；底板浇筑后28天以上，每三天1次。如出现位移值明显增大时，应加密监控量测次数。应用表32时必须注意以下要点大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）10（1）由位移变化速率到开挖面的距离确定的监控量测频率，原则上采用监控量测次数多的值。（2）在同一监控量测断面的各测线或测点，应采用相同的且由最大位移变化速率的测点位置确定的监控量测频率。（3）位移基本稳定后，仍应以每两天1次的频率监控量测一至三周，以确定位移是否最终稳定。（4）在膨胀性围岩中，位移长期（开挖后两个月以上）不能收敛时，监控量测要一直继续进行，直到修建二次模筑衬砌，使位移变化速率不大于1MM/月为止。（5）位移变化速率过大时，在加强初期支护的同时，也应加强监控量测频率，尤其要重视开挖前后（放炮前后）的监控量测，并观测此时的动态影响规律。336观测条件监控量测的实施，应在水准仪和标尺检验合格后方能进行观测，且应注意以下事项（1）不得在测站和标尺处有震动时进行观测。（2）尽量选择在每天同一时间内进行观测，选择在阴天和气温变化小的时间内进行观测；若必须在阳光下进行观测时，测站应配备测伞。（3）观测应坚持“四固定”原则，即观测人员固定、测站固定、测量延续时间固定和施测顺序固定。337地下水位观测1测点布设地下水位监测孔，在车站范围内，通常布设于车站基坑施工范围外适当距离的四角，纵向跨度较大时，视水文地质条件，适当加密；车站与区间段通常沿纵向每50M布设一处，双线隧道布设于两线之间，监测基坑开挖和隧道施工过程中地下水位的变化，以确保基坑边坡的安全。车站范围内的水位监测孔可兼做测斜孔，布置方式按车站与区间监控量测施工图实施。2监控量测仪器和设备监控量测仪器采用钢尺水位计，水位监测孔采用XY100型地质钻机成孔，孔内设置直径为50MMPVC灰管，管周围按间距100MM梅花型布置5MM滤水孔，外包隔尼龙纱布。3监控量测方法和频率监控量测方法基坑施工过程中土体水位的变化将直接影响地基的稳定性。测量时，孔顶管口高程以二等水准联测求得，管口顶至管内水位的高差由钢尺水位计测出，由此计算水位标高。各孔水位高程的初始值在观测管埋设两周后并在基坑开大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）11挖前作两次测定，取平均值为其初始值。日常监测值与初始值的差值为其累计变化量，本次与前次测值的差值为其本次变化量。在日常观测中均记录观测开始、结束时间、天气情况，测读后按观测点编号记录在专用记录纸上。监控量测的频率基坑开挖期间，基坑开挖深度5M以内时，每两天1次；开挖深度510M时，每天1次；开挖深度10M以上时，每天2次；同时，监测频率还受底板浇筑时间限制，底板浇筑后7天，每天2次；底板浇筑后714天，每天1次；底板浇筑后1428天，每两天1次；底板浇筑后28天以上，每三天1次。如出现位移值明显增大时，应加密监控量测次数。338坡顶沉降和水平位移1测点布设坡顶水平位移是对基坑放坡开挖阶段支护结构顶部的水平变位进行测量，从而进行稳定性评估的监控量测项目。即通过多个测点水平位移的监控量测，勾画出整个基坑在施工过程中的位移场分布形态。其测点的布设沿高边坡坡顶纵向15M，15M，坡身25M布设一处，每边不宜少于3个，且围护桩顶布置水平竖向测点宜为共同点。2监控量测仪器和设备监控量测仪器采用徕卡SPRINTER250MCN电子精密水准仪和经纬仪，所用的设备还有铟钢尺。3监控量测方法和频率监控量测方法水准测量法和视准线法。监控量测频率基坑开挖期间，基坑开挖深度5M以内时，每两天1次；开挖深度510M时，每天1次；开挖深度10M以上时，每天2次；同时，监测频率还受底板浇筑时间限制，底板浇筑后7天，每天2次；底板浇筑后714天，每天1次；底板浇筑后1428天，每两天1次；底板浇筑后28天以上，每三天1次。如出现位移值明显增大时，应加密监控量测次数。339基底隆起（回弹）1测点布设每25M布设一处，基坑内每处设3个观测点；此外，测点应布设在基坑中央和距坑底边缘1/4坑底宽度处，以及特征变形点必须布设测点，地质情况复杂时应适当增加测点数。车站与区间测点布置位置按本合同段监控量测施工图实施。2监控量测仪器和精度基底隆起采用高精度水准仪和回弹监测标，精度控制在10MM。3监控量测频率监控量测频率基坑开挖期间，基坑开挖深度5M以内时，每两天1次；开挖深大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）12度510M时，每天1次；开挖深度10M以上时，每天2次；同时，监测频率还受底板浇筑时间限制，底板浇筑后7天，每天2次；底板浇筑后714天，每天1次；底板浇筑后1428天，每两天1次；底板浇筑后28天以上，每三天1次。如出现位移值明显增大时，应加密监控量测次数。34明挖车站与区间宜测项目采用明挖法施工的地铁隧道，土体分层监控量测主要监控量测施工过程中边坡土层的扰动程度、波及范围与规律，以便确定围岩松动的高度，确保主体结构施工作业安全。341测点布设土体分层沉降监控量测属于地中多点垂直位移监控量测类，边坡土体分层沉降，一般在边坡顶角向外适当距离所对应的地面提前钻孔布设，以量测施工全过程边坡土层的动态变化。按设计文件要求，每隔40M布置一处，竖向布置于每层土的界面上。通常也可根据工程的重要性及工程地质状况，选择一个测点或多个测点，并在纵向选择35个有代表性断面布设测点，相互对比验证。在每个测孔内沿深度方向每间隔一定距离设置一个孔内测点，监控量测不同深度的土层变位情况。342监控量测方法和频率使用分层沉降仪测量土体分层沉降和基坑隆起时，应将分层沉降管埋入预先钻孔的地层中，用水准仪测出管口标高，并标出各道钢环的初始位置（深度）。在施工过程中，每次都要测定钢环的位置和管口标高，通过监控量测前后两次钢环相对位置的变化，即可得出土体分层沉降的变化情况。测定钢环位置时需缓慢地上下移动电磁探头，当接收仪上的指针偏转最大时，从钢尺上读取钢环的相对深度位置读数。监控量测频率一般为每周2次，地面沉降较大时，应增加监控量测次数。35监控量测报表整理对于需要监控量测的项目，如地面沉降、地下水位、围岩压力等应在每次监控量测后及时按大连市地铁监控量测报表格式，对数据进行整理，并按要求上报给业主、第三方监测和监理单位，同时作为施工单位工程竣工资料存档。351监控量测数据处理在施工期间，监控量测结果除了以报表形式上报相关单位外，监控量测人员还应及时对监控量测结果进行处理分析，及时绘制变位与时间（距离）的关系曲线，并对数据进行回归，进行变位预测计算。（1）施工过程中，监控量测人员可根据不同的施工阶段，将监控量测结果及时绘制成地面沉降、净空收敛随时间和距工作面距离的变化关系曲线图散点图。通常，曲大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）13线的横坐标为时间和距工作面的距离，纵坐标为变位值。同时，要注明监控量测结果所对应的施工工序，以便直观地了解变位随时供的变化情况，以检验各施工阶段是否合理。（2）为预测变位趋势和最终变位值，判断围岩和支护结构的稳定性，可根据变位时间关系曲线（散点图）的形状，采用以下一元非线性函数回归，进行变位趋势拟合。对数函数UABLNLT；指数函数UAEB/T式中U位移值（MM）；A、B回归系数；T量测时间。352监控量测成果报表监控量测成果按以下方式反馈给业主、监理与第三方监控等单位1日报表日报表给出本次量测的所有测点监控量测数据的直接结果，内容包括文字性说明以及表格形式给出的本次所有测点的直接监测结果。文字性说明包括所测测点的范围、位置、施工情况、最大量测值及速率，相应的管理等级，必要时给予趋势判别。2周报表周报表给出本阶段内所测测点的所有量测结果，在分析判断的基础上，给出阶段性结论。半月报表是提交给业主、监理及第三方监控单位的重要监控量测成果报表，数据分析的成果将体现在该报表中，将给出时态曲线或分布图，并进行回归预测分析。3月报表月报表结合本月内所有日报表和周报表所测测点的所有量测结果，在分析判断的基础上，给出阶段性结论。月报表是提交给业主、监理及第三方监控单位的重要监控量测成果报表，数据分析的成果将体现在该报表中，将给出时态曲线或分布图，并进行回归预测分析。4总结报告工程结束1个月内提交总结报告。总结报告对测试与监控量测成果进行全面分析、评价，给出基于监控量测成果得出的工程安全性以及对周围环境的影响程度的最终评估结论。36安全合理的沉降控制准则由于目测和监控量测与施工并行实施，这就要求预先确定评价目测和监控量测结果的安全判别基准及与之相应的对策。当监控量测结果不满足安全判别基准值时，应及时加强支护或改变开挖方式，直至满足要求为止。361围岩稳定性判别准则明挖法施工地铁基坑监控量测值控制标准根据国内地铁施工经验，明挖法施工地铁基坑监控量测值控制标准，如表361所示。大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）14表361明挖法施工地铁基坑监控量测控制标准监控项目控制值（MM0位移速率控制值（MM/D）地面沉降303土体水平位移353362监控量测反馈信息的分级安全管理为确保地铁工程施工安全，对安全监控量测和预报需进行认真统筹规划，避免临时被动应付。按铁路隧道喷锚构筑法技术规则（TBJ10892）的要求，采用三级变形监控量测管理等级指导施工，如表42所示。即将变形或应力容许值的1/3作为基准值，将容许值的2/3作为警告值。将警告值和容许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，采取施工对策，预防最终位移值超限；警告值和基准值之间称为注意值，实测值落在基准值以下，说明隧道和围岩是稳定的。表362三级变形监控量测管理等级表管理等级管理位移施工状态U0UN/3可正常施工UN/3U02UN/3应注意，并加强监控量测U02UN/3应采取加强支护等措施注U0为实测位移值，UN为容许位移值。37监控量测管理体系成立监控量测管理小组，由项目经理及专业监控量测人员组成。针对该合同段监控量测项目的特点，建立由45人组成监控量测与信息反馈小组，成员由具有多年从事地下工程施工与监控量测经验的技术人员组成，组长由具有丰富施工经验，较高结构分析和计算能力的工程师担任。监测小组根据监控量测项目分为地面和地下两个量测小组，各设一名专项负责人，在组长的领导下负责地面和地下的日常监控量测工作、资料整理工作，并及时准确地向业主、监理和第三方监控单位呈报量测成果和预测分析报告。监控量测组织机构如图51所示。监控量测技术组人员构成如表51所示。图37监控量测组织机构图大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）15表37大连市地铁一期109合同段监控量测技术组人员构成序号姓名职称/职务主要职责1王勇峰工程师/项目总工负责监控量测总体工作2刘磊工程师/测量组长负责测量工作3吴会军工程师/监测组长负责监测具体工作4焦扬工程师监控量测的组织、实施5高羽田助理工程师现场量测与数据处理6程柏技术员现场量测与数据处理38监控量测相关保证措施381质量保证措施（1）坚持按计划、有步骤地按工期进度和实施性监控量测方案进行量测，包括监控量测程序、方法、使用仪器、量测精度、测点布置、量测频率与周期等。（2）监控量测过程中，保证使用仪器及传感器的精度和可靠性，严格仪器的定期检验和校核。（3）保证所监控量测数据的真实、可靠，实行监控量测人员观测数据负责制。（4）设定控制值，采用三级监测管理，当发现监测物理量接近或超过警戒控制值时，及时向监理工程师报告，并采取应急补救措施。（5）制定各项监控量测点位的保护措施，定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测。（6）各监控量测项目的成果必须保持完整、清晰的量测记录、图表、曲线及文字报告，必要时报送监理工程师审查。（7）建立监控量测复核制度，确保量测数据的真实可靠性。（8）在监测过程中，必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求。（9）监控量测资料的储存、计算、管理均采用计算机系统进行。382安全保证措施（1）在深基坑内部、车流较密集处等危险区域进行监控测量时，设专人穿着防护服防护。（2）在结构上方等高空进行监控量测时，必须佩带安全带，做好高空防护措施。（3）监控量测人员作业时必须注意高出悬挂的电线、电缆等管线，防止碰坏测量仪器，摔伤人员，并穿绝缘鞋。大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）16（4）在高位边坡量测作业时，应采取防滑、放滚落措施，以防人员和仪器设备沿边坡滑落受伤或受损。（5）在现场作业，除佩戴安全帽外，应注意坑内电缆和其他机具设备，防止挂碰和扎伤等。383监控量测注意事项（1）仪器安装前，应检查仪器是否正常，避免破损仪器埋入洞内，影响量测整体性。（2）掌子面观测时，发现围岩严重破碎，可将事先划分好的断面进行调整，在破碎处增加测试断面。（3）焊接钢筋计时，选择钢筋计与格栅钢架的主筋同直径，且焊接使钢筋计与主筋同心，防此钢筋计偏心或受扭而影响元件的使用和读数的准确性，在没安装好钢支撑或在隧道内安装时，注意保护好元件。（4）各仪器元件的接线沿固定面或不动物进行走线，以防接线在进行隧道施工时弄坏，同时减少了对施工的干扰；将接线接入固定的铁箱统一管理时，对各接线接头一定要编好号作好标记，以便读数时不混淆。（5）进行数据采集时，所有读数采集采用多读几次，取平均值法，杜绝偶然误差和人为错误。（6）将采集的数据进行及时整理，与先前的数据进行对比，若有较大改变处，及时向业主、监理汇报384仪器设备及性能主要仪器设备及其性能如表384所示表384监控量测仪器设备配置表序号仪器名称产地读数精度数量1全站仪瑞士12MM2PPMD1台2经纬仪国产21台3精密水准仪瑞士03MM/KM2台4铟钢尺国产2把5频率仪国产1/100FS1台6钢尺水位计国产1套8分层沉降仪国产1套大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）17第四章监控量测的实施41监测点埋设基本要求监测点的布设位置应按设计要求,既要考虑能准确反映监测对象的变形特征,又要便于应用仪器进行观测,还要有利于测点的保护。各类测点的布置在时间和空间上应有机结合,当由多项数据共同反应同一个监测部位的变形时,如地表下沉、拱顶下沉及周边收敛的监测点应尽可能布设在同一个断面上。411、基准点布设规范（1）竖向变形基准点选择在变形影响范围外；（2）基准点埋设稳固；（3）基准点数量应满足具有检核条件，不少于3个；（4）基准点埋设形式可分为A普通水准基点要有加盖保护措施、孔内充填混凝土、埋设深度超过冻土深度200MM以上。混凝土标石最大冻土线直径18MM长80CM螺纹钢标志点钢管保护井钢保护盖80大于3000土层大于200图1普通水准基点形式图（MM）B墙上水准基点大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）18图2墙上水准基点形式图（MM）412道路及地表沉降测点沉降点的埋设应按照相关规定要求穿透路面层。为保护测点不受碾压影响，道路及沉降测点标志采用窖井测点形式，采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设，孔内充填砂土。地表测点埋设形式如图3，实景图见图4。道路及地表沉降监测测点应埋设平整，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。大于200混凝土标石最大冻土线直径18MM长80CM螺纹钢标志点土层钢管保护井钢保护盖50150大于1000砂土80图3道路及地表测点埋设形式图（MM）大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）19图4道路及地表测点埋设实景图（MM）413管线沉降测点应全面了解地下管线情况,管线密集处应进行探测,不确定时必须先挖探坑槽,弄清地下管线情况,确保地下管线安全为确保监测结果能反映地面沉降的真实情况,沉降点埋设应按照相关规定要求穿透路面层，要求稳固、规范、标识清晰。414、桥梁墩柱（台）倾斜测点、建筑物倾斜测点要求埋设稳固、规范、标识清晰。415桩（墙、坡）顶水平位移测点要求埋设稳固、规范、标识清晰。416围护结构桩（墙）体变形测点（1）管底宜与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部，顶部达到地面（或导墙顶）。（2）测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于15M。（3）测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封。（4）管搬扎时应调正方向，使管内的一对测槽垂直于测量面（即平行于位移方向）。（5）封好底部和顶部，保持测斜管的干净、通畅和平直。（6）做好清晰的标示和可靠的保护措施。大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）20417拱顶沉降监测基准点、拱顶沉降监测点及净空收敛测点（1）拱顶沉降监测基准点埋设稳固,数量应满足具有检核条件，不少于3个。（2）竖井、横通道、车站及区间正线的收敛、拱顶沉降等监测点必须严格按照设计要求布设、埋设稳固、规范，监测点点位必须有代表性。（3）对监测点（含工作基点）进行统一标识牌标示，内容包括点号、里程、埋设日期等。（4）如有特殊情况，施工单位需要加密布设洞内监测点。42其它监测项的监测点布设应按照设计要求及相关规范实施421监测点布设时间要求施工单位要及时布设监测工作基点及监测点。地表、建构筑物、桥梁、地下管线等的沉降观测点必须在土建施工及降水影响之前布设，明挖结构的应力、应变观测、围护结构变形及暗挖结构的地下各监测点必须随工程施工同步进行规范布设。422监测点命名编号基本要求各单位严格按照监测点点号编制原则文件执行，各自同类监测点的编号规则应一致多方共测点的编号应统一各监测点在现场应有明显的标识、标记,包括点号、里程等。423监测点报验流程各类型监测点埋设时需监理旁站，埋设完毕后当天，施工单位需告知监理和第三方监测单位测点具备验收条件，在后两者接到通知后一天内进行联合验收，形成验点记录，并三方签字各保留一份，测点验收合格后方可使用。424监测点保护基本要求各单位应加强对监测点的保护,出现破坏或损毁应及时通知监理到场，填写破坏记录。在原位置或尽量靠近原位置补设测点,并通知监理单位、第三方监测单位三方联合验点，取初值，保证测点观测数据的连续性。监测点破坏登记表见附表3，补设监测点验收流程见附表4。425监测过程基本要求各单位应及时采集监测初始值,多方共点的监测初始值应联合采集,并签字确认。应按设计文件和监测方案要求的监测频率进行日常数据的采集和整理,并做好监测记录,如有疑问,应及时查找原因,必要时及时补测修正数据。43监测点实际布置图431东海公园站（含站后区间）沉降和水平位移监测点实际布置图大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）21DB1101DB1002DB0902DB0802DB0702DB0602DB1001DB0901DB0801DB0701DB0601DB0703DB0502DB0402DB0501DB0401DB0302DB0202DB0301DB0201DB0304DB0204DB0101DB0203DB0504DB0503DB0604DB0603DB0404DB0403DB0303DB0704DB0803DB0804DB0805DB0807DB0806DB0808DB0904DB0903DB1003DB1004DB1103DB1102DB1202DB1201DB1302DB1303DB1301DB1401DB1501DB1601DB1402DB1403DB1503DB1502DB1602DB1603DB1701DB1702DB1704DB1706DB1705DB1703SZ01SZ02SZ04SZ03DB120344实地测量地表沉降的方法441监控量测沉降的仪器采用徕卡SPRINTER250MCN电子精密水准仪442测量方法地表沉降一般采用二等水准路线测量，测量工作需要电子水准仪一台，三脚架一个，大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）223M铟钢尺两把，尺垫两个，最少需要三个人才能进行二等水准测量，两个人立尺，一个人测量和记录。测量过程的第一步是调平水准仪。首先打开三脚架，伸开架腿，让三角架顶面大概与脖子齐平，这样保证可以直立着测量，不用弯腰或者敲脚，方便测量同时也减轻疲劳，用脚踩实架脚，让三角架顶面大致是平的，然后把电子水准仪放在三角架顶面，用三角架上的螺栓和水准仪底座连在一起，之后拧紧。下面要进行的是水准仪调平，观察水准仪左侧圆水准器的气泡是否居中，一般是不平的，先要进行粗平，调节三角架架腿的长短来进行粗平，看到水准器中的气泡大致在圆水准器中间的黑色圈圈里，这时粗平基本是结束了，下面要进行的工作是精平，就是精确调平，在底座上面有三个黑色的旋钮，缓慢调节黑色旋钮，圆水准器中的气泡居中，保证无论电子水准仪对着哪个方向，圆水准器中的气泡始终是居中的。第二步输入基准点的高程。水准仪照准的第一个铟钢尺是立于水准点上的，所以此时打开仪器电源开关，进入程序，进入二等水准测量，再输入基准点的高程，然后就可以开始测量了。测量时先照准的是立于基准点上的铟钢尺，先用仪器上的粗瞄对准铟钢尺，然后调节仪器上的望远镜旋钮使从目镜中可以清楚地看到铟钢尺上的条形码，然后进行测量，每一站对应的每把尺子测量两遍，每一站的测量需要保证仪器距离两把尺子的距离相差不超过05M，并且距离不超过50M，每一站测完后仪器都会有提示是否进入下一站，进入下一站之前记录一下后视监测点的高程，在比较平缓的路线上进行测量时距离可以稍微大一些但一定不能超过50M，在坡度比较大的路线上测量时应尽量使仪器与两把尺子的距离小一些，因为当两把尺子所在的点的高程和一起所在的高度的高差大于一定值时，仪器将会提示读数超限，每一站测量都必须先调平仪器，当两个相邻监测点的距离少于100M,一般选取相邻两个监测点的中间位置架设仪器，然后用仪器打出与相邻两点的距离，看是否相差超过05M,测完所有的监测点后，还得反测回基准点，因为二等水准路线是闭合水准路线。45实地测量坡顶水平位移的方法451监控量测水平位移的仪器采用博飞电子精密全站仪大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）23坡顶水平位移采用极坐标法测量，测量工作需要电子全站仪一台，三脚架一个，棱镜一个，棱镜支架一个，最少需要两个人才能进行极坐标法测量，一个人立尺，一个人测量和记录。测量过程的第一步是全站仪对中。首先打开三脚架，伸开架腿，让三角架顶面大概与肩部齐平，这样保证可以直立着测量，不用弯腰或者敲脚，方便测量同时也减轻疲劳，三条架腿伸长长度大致一样，让三角架顶面大致是平的，然后把电子全站仪放在三角架顶面，用三角架上的螺栓和全站仪底座连在一起，之后拧紧。下面要进行的是全站仪对中，观察全站仪底座上的目镜观看黑色十字丝中心是否与基准点的十字丝中心重合，一般是不重合的，先要抬起一个架腿，眼镜观察全站仪目镜中的十字丝中心是否与基准点的十字丝中心重合，同时前后移动抬起的那个架腿，直到目镜中的十字丝最接近进基准点的十字丝，然后换其它的架腿继续对准，对中完成后，进行第二步。第二步进行的是调平，调平之前需要把三个架脚踩实，然后调节三角架架腿的长度进行粗平，看到水准器中的气泡大致在圆水准器中间的黑色圈圈里，这时粗平基本是结束了，下面要进行的工作是精平，就是精确调平，在底座上面有三个黑色的旋钮，缓慢调节黑色旋钮，圆水准器中的气泡居中，保证无论电子全站仪对着哪个方向，圆水准器中的气泡始终是居中的。然后再检查底座目镜中的十字丝中心与基准点的十字丝重合，若是有一些小偏差的话，可以轻轻松开三脚架与全站仪连接的螺栓，之后前后左右的移动全站仪，直至对中，之后再进行调平，基本上重复一遍后就对中调平了。第三步进行的是把全站仪对准后视点棱镜的中心。棱镜支架得提前调平立于后视点大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）24十字丝中心，令棱镜正面正对着全站仪，然后进入仪器中的坐标测量，再输入后视点和仪器下面的基准点的坐标。然后再测一下后视点的坐标，看看和输入的后视点坐标是否一样，若是一样的话证明可以进行坐标测量了。下面进行坐标测量需要注意的是，千万不要碰到三角架，因为全站仪的对中调平还是十分麻烦的，若是不希望重来的话，还是要记住的，用仪器望远镜上面的亮十字丝进行粗瞄，然后再上下左右调节望远镜十字丝中心对准棱镜中心，对准后一定要锁死横向和竖向旋转螺旋，按下测量键就可以了。在一个需要注意的是立棱镜的那个人每一次必须先调平棱镜支架，然后把棱镜对准全站仪，同时也要保证支架上圆水准器的小气泡居中且支架底下的尖端一定要立在水平位移点的十字丝上。测量的数据只需记录N、E两轴坐标值就可以了。所以在明挖法施工中的监控测量主要测量项目为坡顶水平位移测量和坡顶地表沉降测量，利用电子全站仪测量监测点坐标，之后计算所得变化的位移、变化速率等。测量监测点的沉降值一般应用二等水准测量。保证测量中测量值的准确性，减少测量过程中的误差。46巡视及排水沟的防护每天不但需要测量监测点的沉降和水平位移，巡视也非常重要，巡视的工作主要是观察基坑附近是否有较大的塌方或裂缝及一些容易出现事故的地方，巡视监测点是否被破坏，排水沟排水是否通畅，排水沟是否出现比较严重的泄露，及时跟项目部联络，避免严重事故的发生，同时也是防患于未然。排水沟的水泵出水口冲刷排水沟两侧容易出现漏土现象，影响边坡稳定性，一定要大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）25做好防护。47测量后的数据处理监控量测成果按以下方式反馈给业主、监理与第三方监控等单位471日报表日报表给出本次量测的所有测点监控量测数据的直接结果，内容包括文字性说明以及表格形式给出的本次所有测点的直接监测结果。文字性说明包括所测测点的范围、位置、施工情况、最大量测值及速率，相应的管理等级，必要时给予趋势判别。日报表数据处理表格形式如下监测项目表471东海新区站监测项目序号监测项目仪器设备监测精度监测频率控制值备注1地表沉降SPRINTER精密水准仪03MM/KM1次/1D30MM监测结论东海新区站本期累计最大为测点DB5904，沉降值44MM，沉降值正常。说明沉降变形值正代表隆起，负代表下沉。监测数据成果表施工监测地表沉降数据报送表监测