平北区间竖井、横通道监测方案

平平 安安 里里 站站 北北 海海 北北 站站 区区 间间 施施 工工 竖竖 井井 、横横 通通 道道 监监 测测 方方 案案、 编制依据1、城市轨道交通工程测量规范(GB50308-2008) ；2、地下铁道施工和验收规范（GB50299 1999）；3、建筑变形测量规范(JGJ/T8-97)；4、国家一、二等水准测量规范（GB12897-91）5、地铁工程监控量测技术规程（DB11/490-2007）二、工程概况2.1 工程概述区间里程为右线起始里程 K8+469.526，右线长度 1134.9m，原设计为：采用盾构法施工。区间采用两台盾构机进行施工，现变更为：施工竖井暗挖施工，临时竖井位于地安门西大街北侧，平安里站车站主体东侧 （右 K8+483.333），井口平面尺寸为 7.2m*4.6m，采用倒挂井壁法施工，区间 隧道采用矿山法施工。2.2 周边环境及主要风险工程竖井、横通道及区间隧道施工过程中受影响的结构物为既有四号线，区间隧道在K8+495.448、K8+511.448 处下穿四号线平安里站南端盾构区间，二者竖向净距约 2.0m。受影响的地下管线主要有；电力、雨水、污水、热力等管 线。 （见附图 4）。3.7m1.7m 热 力管沟为混凝土管，埋深 3.59m；2m2m 电力管沟为混凝土管，埋深3.27m；600上水管为钢管，埋深 1.715m，均位于受影响区范围内（竖井剖面及管线位置见附图 4）。2.3 工程地质及水文地质状况概况2.3.1 工程地质状况施工竖井范围地层由上至下依次为：杂填土-粉土-粉质粘土-圆砾卵石-粉质粘土-圆砾卵石，竖井底板位于圆砾卵石 层施工横通道、过既有四号线段区间隧道范围地层由上至下依次为：杂填土-粉质土-粉质粘土- 圆砾 卵石 -粉质粘土- 圆砾卵石，横通道拱部位于圆砾卵石层（具体见附图 4）。2.3.2 水文地质状况初步勘测钻孔最大深度 60m，在勘察深度范 围内，根据勘探结果及区域水文地质资料，本段线路赋存四层地下水，地下水类型分别为上层滞水-潜水-层间潜水-承压水，并存在一处地表水。三、监测目的及要求1、监测状况结合竖井、横通道地质及构筑物、管线状况和施工顺序，布 设较密集的监测点并设置监测主断面进行全面的监测项目。2、施工监测目的和要求2.1 通过对测量数据的分析、处理掌握隧道和围岩稳定性的变化规律，为工程和环境安全提供可靠信息。通过监控量测完善并优化施工方法，保证施工安全及即有四号线的结构和地下管线的安全。积累资料和经验，为以后的同类工程提供类比依据。2.2 以 仪器测 量或专用测试元件监测为主，以现场目测检查为辅。施工前测三次取平均值做为初始值。量测数据必 须完整、可靠，对施工工况 应有详细描述，使之真正能起到对安全施工监控的作用，为设计和施工提供依据。应该能对 当前测试数据做出分析， 较好的预报下一施工步骤地层、支护的稳定和受力情况及地表沉降等，并对施工措施提出相应的建议。3、监测项目（1）地表沉降；（2）水平收敛；（3）管线监测；（4）圈梁沉降；(5)地下水位监测；（6）横通道拱顶沉降；（7）竖井及周边环境描述4、监测点布置原则根据该工程性质、地质条件、设计要求、施工特点及周边环境等综合因素确定监测对象。为能及时掌握隧道和围岩稳定性的变化规律，及时布点进行监测，所有观测点埋设必须稳固，初始值在确认点位已 稳定才能采用。在 结构受力不利、地质条件差、断面变化大的地方增设观测点。在一个断面实 施多项监测时，各 类测点布置应相互结合，力求能反映一个断面上不同的物理量。在施工中出现异常状况，根据 实际情况，在不利的位置增设监测点，地面沉降点的布设应考虑到以下几点：（1）点位位置能反映监测对象的变化特征；（2）避开由于地面车流量大，不利于观测和给人身带来安全威胁的地方；（3）点位布设在有利于保护和不易受破坏的地方；四、监测内容及测点布置1地表监测1.1 沉降点布设竖井按照放射性布设原则,周边布设 2 个断面,4 个方位。地表沉降点按标准方法埋设（如下图）。不 少 于单 位 ： m沉降观测点标石横通道地表沉降点沿横通道和区间走向中线每隔 5m 设一个监测断面，每个断面上布设3 个测点。遇普通房屋等结 构物时避让，在 邻近空地 处布设。1.2 监测方法按变形测量规程中测站高差中误差0.5mm 的精度要求,采用电子水准仪、铟钢尺由高程监测网的控制水准点按国家二等水准测量的技术要求对测量点进行量测，工作点每月复核一次。每次观测数据与初始数据对比分析，并 绘出不同数据曲线图，地面沉降超 过允许值沉降值的 70%即达到 预警值，立即 对数据进行复测， 查 找原因，采取相 应的应对措施。2水平收敛2.1 收敛点布设竖井平面方向按照十字断面对称布设，垂直方向布设 2 个断面，每个断面 2 组测点。横通道纵向每 10m 一个观测断面，每个断面水平方向埋 设 2 个收敛挂钩，拱顶埋设 1 个拱顶沉降点，共埋设 12 个收 敛挂钩.横通道水平收敛布置图2.2 监测方法在每个断面埋设收敛挂钩，通过收敛计量测竖井内侧壁之间的相对位移，来判断竖井周围土体的稳定性。竖井收敛监测频率为：开挖阶段 1 次/1 天，完成后 1 次/2 天，基本 稳定后 1次/一个月，隧道收敛监测频 率见下表。3 重要管线监测对在监测范围内的重要管线采取抱箍式监测方法，如图 3 所示。仪仪仪图 3 抱箍式量测示意图抱箍式测点埋设时必须进行开挖，且要挖至管底，如高压煤气管、 压力水管等。在管线位移监测中，使用精度较高的 仪器和测量方法，如采用精密水准仪配合铟钢尺测量垂直位移。计算沉降值时精确至 0.1mm，将同一点上的垂直位移值和水平位移值进行矢量和叠加，求出最大值，与允许值比较 ，当最大位移 值超出警戒 值时应及时报警，并会同有关方面研究 对策，同时 加密测量频率，防止事故发生。直接式：用敞开式开挖和钻孔取土的方法挖至管顶表面，露出管结接头或闸门开关，利用凸出部位于涂上红漆或粘贴金属物（如螺幅等）作为测点。直接式测点主要用于沉降监测，其特点是开挖量小，施工便捷，但若管子埋深较大，易受地下水位或者地面 积水的影响，造成立尺困难，影响测量精度。直接式测点适用于埋深浅、管径较大的地下管线。模拟式：对于地下管线排列密集且管底标高相差不大，或因种种原因无法开挖的情况，可采用模拟式测点，方法是选 有代表性的管线，在其 邻 近打一 100mm 的钻孔，如表面有硬质路面应先将其穿透（孔径大于 50mm 即可），孔深至管底标高，取出浮土后用砂铺平孔底，先放入不小于 50mm 的钢板一片，以增大接触面积，然后放入 20mm 的钢筋一根作为测杆，周围用净砂填实。模拟式测点的特点是简便易行，避免了道路开挖对交通的影响，但因 测得的是管底地层的位移，模拟性强 ，精度 较低。根据本工程特点，临时竖井施工场地小，管 线均位于竖井围挡外侧机动车、快 车道上，路面开挖用以上方式埋设管线沉降点难度大，现场根据管线图纸给定的设计管线顶埋深选择相应长度的钢筋，使布设的点位尽量靠近管线顶部，在管线沉降监测中，使用精度 较高的仪器和测量方法，如采用精密水准 仪和铟钢尺测量垂直沉降。4 圈梁沉降水平位移监测的测点埋设和竖井锁口圈梁钢筋连接，伸出混凝土面 0.5-1cm,灌注混凝土后即可进行观测。垂直位移采用徕卡精密水准仪 DNA03 进行观测垂直沉降值。5 地下水位观测竖井、横通道地下水位监测均利用降水井进行观测，选定固定的多个观测井，互相 检核监测数据，及时了解地下水位 变化情况(见附图 2)。6 竖井和周边环境描述观察记录开挖后工程地质与水文地质、支护间隙和拱架支护状态、临近建筑物及地面的变形和裂缝等。根据这些状 态分析沉降来源和处理措施。7 横通道拱顶下沉量测利用水准仪，钢尺对拱顶沉降进行观测，利用 读数差系列数据组合，分析判断支 护效果和土体变化情况。拱顶下沉量 测示意图见图。拱顶下沉量测示意图五、测点保护监测点是一切量测工作的基础，因此特别加强对各监测点的保护工作，完善检查和验收措施，保证数据连续性。在每个监测点埋设完成后，立即检查埋设质量， 发现问题及时整改；对于所有埋设监测点的实地位置做好记录，露出地坪的应做出醒目标志，并设保护装置；加强和施工现场的联系，做好双方的配合工作。六、监测组织管理仪仪为确保施工过程的顺利进行，监控量测工作非常重要，实行项目经理负责制，在 项目经理领导下成立监测组，责任落 实到人， 监测组应保证监测 各项工作的正常实施，数据真 实可靠，成员由多年从事地下施工及从事监测经验丰富的技术人员组成。监控量测小组长：丁召辉 监控量测小组成员：刘涛、候东杰、田殿涛、徐淑庆 、卢明明、刘法勤、徐 谈监控量测管理机构如图 4 所示。项目经理项目总工监测小组布置测点，管理安排量测进行量测，数据采集对数据进行处理图 4 监控量测管理流程七、质量保证措施要保证监测工作的质量，除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外，更重要的还应建立明确的责任制和检查校核制度，制定以下工作制度和各项质量保证措施：1、监测组与监理工程师密切配合工作，及时报告情况和问题，并提供可靠的数据 记录；2、制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划中；3、量测仪器采用专人使用和保养、专人检校的管理；量测设备、元器件等在使用前均 应经过检校、 检定，合格后方可使用；4、仪器在安装埋设的全过程中， 对仪器、监测元件和 设备工艺进行检验，以保证其质量的稳定性，并做好安装记录；5、成立专门监测组承担变形监测，保 证观测人员固定、观测仪器固定，观测方法固定，保证资料的连续性；6、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；7、量测资料均应经现场检查、室内复核两道程序后方可上报；8、量测资料的储存、计算、管理均采用 计算机管理系 统，进行信息化处理。八、信息反馈1一般信息的报送和反馈施工过程中，对现场测得所有观测数据，均采用信息化管理，由 监控小组从事监控经验丰富的专职人员根据不同的观测要求，绘制不同的数据曲线，并打印相应的表格， 预测变形发展趋势，定期以简报（日报、周报、月报）的形式汇报，根据实际工况，做到随叫随到，提交本次 观测数据同时提供上一次的观测成果。必须定时向业主或监理提交书面报告，提供数据分析结果，必要时提供阶段性报告。与监理、业主、 设计及时沟通，相互配合，达到信息化施工的要求，实现沉降控制目标。日报、周报、月报、年报等日报、周报、月报、年报等图 5 成果报送流程2、预警的响应、预警事务处理2.1 黄色预警后的响应应于平台发布信息后 1 天内进行响应，向监理做书面报告，并参与预警处理，响 应人包括：项目经理部技术负责人、主管安全的领导、技 术部门领导及安全部门领导；响应内容主要包括：监控管理分中心（第三方监测单位）监理单位施工单位（施工监控）加强组织分析，项目经理部技术负责人主持并组织实施风险处理，加强监测（增加监测频率和增加监测点位）和巡视。2.2 橙色预警后的响应应于平台发布信息后 1 天内进行响应，并参与预警处理，向业主和监理书面报告，响 应人包括：项目经理部经理、项 目经理部技术负责人、主管安全的领导、技 术部门领导及安全部门领导；对特、一级风险工程要有北京片区主管领导参与。响应内容主要包括：组织四方会议， 项目部经理主持并组织实施风险处理。加强组织分析，项目经理部技术负责人主持并组织实施风险处理，加强监测（增加 监测频率和增加监测点位）和巡视。2.3 红色预警后的响应收到平台发布信息后 2 个小时内进行响应，并参与预警处理，立即向业主和监理报告（紧急情况可口头报告），对特 级风险工程和突发风险事件，应收到预警信息后 1 个小时内进行响应，响应 人包括：项目经理部 经理、 项目经理部技术负责人、主管安全的 领导、技术部门领导及安全部门领导、北京片区主管 领导；对特、 级风险工程和突发事件要有集团公司总经理参与。响应内容主要包括：立即启动应急预案，2 个小时内组织专家论证，北京片区主管领导主持并组织实施风险处理。加强组织 分析， 项目经理部技术负责人主持并组织实施风险处理，加 强监测（增加监测频率和增加监测点位）和巡视。综合预警综合预警 红色预警建议综合预警综合预警建议图 6 预警快报流程监控管理分中心（第三方监测单位）监理单位施工单位（施工监控）设计单位九、主要控制标准暗挖法施工监控量测主要控制标准序号 监测项目及范围允许位移控制值U0(mm)位移平均速率控制 值（mm/d）位移最大速率控制值（mm/d）区间 301 地表沉降车站 602 5区间 302 拱顶沉降车站 402 53 水平收敛 20 1 3施工围（支）护结构监控量测值控制指标允许控制值（mm）监测项目及范围一级基坑 二级基坑 三级基坑位移平均速率控制值（mm/d）位移最大速率、控制值（mm/d）围护（墙）顶部位移0.15%H或30，两者取取小值0.2%H或40，两者取小数0.3%H或50，两者取小数2 3围护（墙）顶部沉降10 1 1注：支撑平均速率 为任意 7 天的位移平均值；位移最大速率 为任意 1 天的最大位移值。H 为基坑开挖深度。竖井净空收敛监控量测值控制指标监测项目及范围允许位移控制值（mm）位移平均速率控制值（mm/d）位移最大速率控制值（mm/d）竖井水平收敛 50 2 5位移平均速率为任意 7 天的位移平均值；位移最大速率