盾构区间监测注意事项.doc

11.3 前期的测量工作（1）尽快和业主、监理办理测量桩点的交接。采用全站仪、水准仪等测量仪器对业主所交桩点进行复测，复测成果上报业主和施工监理审定。（2）根据施工图纸的平面图将线路在地面放样出来，以便进行建筑物、管线的调查和监测点的埋设。（3）做好前期的测量工作，为盾构始发做好准备。前期的测量工作主要包括建立测量控制网、联系测量、洞门精度测量、盾构机导轨测量、反力架测量。1、区间盾构隧道的测点布设（1）地面沉降(隆起)监测点布置：一般地段3050m设一断面，结构边距高层楼边不大于10m者设12断面。（2）地面建筑物沉降、倾斜和水平位移：沉降点的数量不少于4点，规模较大的建筑物根据需要增加测点数量。表20-3 施工监测控制标准与预警值序 号监 测 项 目控 制 标 准预 警 值1地面沉降-30mm+10mm 20mm2管线沉降-30+10mm据实际要求3地面建筑物沉降30mm20mm4拱顶下沉30mm20mm5周边收敛位移0.003B0.002B根据经验，桩基础建筑物允许最大沉降值不大于10mm，天然地基建筑物允许最大沉降值不大于30mm。本工程中绝大多数为天然基础，施工中必须严格控制建筑物的沉降。3、管线的不均匀沉降和沉降控制值表20-5 各类管线不均匀沉降值表管线类型允许不均匀沉降值备注煤气管（承插式、机械式插头）1LL为管线的分节长度；各种管线的沉降值应根据管线的连接形式结合盾构施工的沉降槽曲线特征通过计算确定。如有关部门对管线沉降有特殊要求时，以其要求为准。上水管（承插式、机械式插头）1L下水管（承插式、机械式插头）1L1、地表沉降规律从隧道横断面来看，第二条隧道所引起的地面沉降较第一条隧道大，就单条隧道而言，沉降槽曲线似正态分布曲线。两条隧道沉降曲线类似两条单线的迭加。从纵向来看，地面沉降主要发展规律为：盾构掘进面的前方可能产生较大的地表隆起；施工沉降除土体损失引起的沉降外，还存在盾尾空隙沉降。20.5.1 监测项目汇总表20-8 区间隧道监测汇总表 类别序号监测项目名称方法及工具测点布置量测频率必测项目1地表隆陷水准仪每30米设一断面，过既有建筑物时加密每10米一断面。掘进面前后20m时测1次/天掘进面前后50m时1次/周2隧道隆陷水准仪、钢尺5米设一断面掘进面前后20m时，测12次/天掘进面前后50m时，1次/周3建筑物观察水准仪、高精度倾斜仪光学观测仪与可伸缩量尺施工影响区域掘进面前后20m时1次/天掘进面前后50时1次/周选测项目4土体内部位移水准仪、磁环分层沉降仪倾斜仪每30米一个断面掘进面前后20m时1次/天掘进面前后50时1次/周5衬砌环内力和变形压力计和传感器每50米一个断面掘进面前后20m时1次/天掘进面前后50时1次/周6土层压应力压力计和传感器每一代表性地段设一横断面掘进面前后20m时1次/天掘进面前后50时1次/周20.2.2 管线调查（探测）对地下管线的调查要求全面地反映地下管线情况，包括从地下到地面，并按要求进行测绘。对施工影响范围内（区间隧道中心线15m内）所有管线进行探测。地下管线明显点采用调查的方法进行，隐蔽点则采用雷达探测仪或测位仪进行探测定位，如隐蔽点需埋设传感器，可进行开挖测定，埋设后恢复原状。各类管线的调查与测量项目见表20-2。现有设施的位置根据现有的记录给出；如无记录，则按规定测绘；调查实际核定可能受施工影响的隧道中心线左右各15m范围内附近管线设施的具体位置，并进行记录描述。表20-2 地下管线实地调查项目管线别类埋深断面尺寸载体特征管道材料电缆根数附属设施管编所有部门埋设日期管外顶管内顶管径宽高压力流向电信排水管道沟道给水管道电力管道沟道煤气管道工业管理注：表中“”为应调查项目。包括污水；电力、电信管块的宽高，管孔数以行列标注，查明已用孔数。20.3.2 测点布设1、区间盾构隧道的测点布设（1）地面沉降(隆起)监测点布置：一般地段3050m设一断面，结构边距高层楼边不大于10m者设12断面。（2）地面建筑物沉降、倾斜和水平位移：沉降点的数量不少于4点，规模较大的建筑物根据需要增加测点数量。2、力学分析对以上盾构施工段地表变形规律进行分析知：盾构施工引起的地表变形主要可分为五种类型，各种类型沉降产生的原因与机理见表20-7。表20-7 盾构施工引起变形的原因与机理沉降类型主要原因应力扰动变形机理先期沉降地下水位降低孔隙水压力减少，围岩有效应力增加压缩和压密、下沉盾构开挖面沉降或隆起工作面处施加压：过大隆起，过小沉降围岩应力释放、扰动负荷土压力弹塑性变形盾构通过时沉降施工扰动，盾构与围岩(土体)间剪切错动，出碴扰动压缩盾尾空隙引起的沉降围岩（土体）失去支撑，管片背后注浆不及时应力释放弹塑性变形后续沉降结构变形、地层扰动、空隙水压下降等土体固结压缩和蠕变下沉21.1.1 盾构区间平面控制测量全线高级控制点（GPS点）由业主提供，在开工前一个月我们将对其进行检测，并提交检测报告。据施工布置情况，我们拟分别进行“江泰路站南洲站”区间的加密测量，并构成全线地面施工控制网，其中平面控制网为导线网，用I级全站仪测量，测角6测回，测边往返观测各两测回，每测回数据进行严密平差。其中各测量参数满足：Ms6mm，测距相对中误差1/60000，M2.5，M5n，全长点位相对中误差1/35000，相临点点位中误差8mm。地面高程控制网点的布设满足既方便施工测量，又牢固稳定的条件，不受施工过程或其他外界条件的影响而导致沉降变化。水准网的测量（加密）均采用三等精密水准测量方法，各项精度指标均应符合三等精密水准测量的技术要求。21.1.2 始发、中间检修井及矿山法风道平面控制测量施工准备阶段，会同设计单位和地铁公司工程技术部门，进行现场交接桩，办理相关的交桩手续。及时组织测量人员对有关的导线网、水准基点进行测量复核，检查导线点的坐标和水准点高程的准确性，对测得的结果平差后报监理工程师，并将所计算的结果与原始资料进行分析对比，如果误差在规范允许的范围内，则所移交的控制点作为施工放样的基准点，如果超出误差范围，则由设计单位进行修正，直到接受的控制点准确无误后方用于施工中，作为施工测量的依据。在始发、吊出井施工场地外不受影响的地方布设施工测量的导线网，以GPS点为基础，布置成附合线路。导线网的布设点置于不受干扰，不易破坏、点与点之间通视良好的地方。导线点点位可利用城市已埋设的永久标志，或按城市导线标志埋设。点位布置完毕后，以已知的导线网点（GPS点）作为基准点，采用三维坐标法，使用全站仪量测附合导线上的每个点的坐标值，并经平差后计算每个点的精确坐标。附合导线平均长度350米,测角中误差2.5，最弱点的中误差15mm，相邻点的相对中误差8mm，导线全长相对闭合差1/40000。1、掘进施工测量（1）编写盾构法施工测量技术方案，并报监理审批；（2）复核线路设计三维坐标： 复核区间施工设计图上的所有三维坐标，项目总工、测量技术负责人签名，若有问题及时上报待审批后方可施工；（3）隧道内主控测量：按贯通测量预计方案的隧道控制测量的要求实行；（4）隧道内施工控制测量：以主控点为依据，用2级全站仪测量，测角2测回（左右角各1测回，均值之和与360的较差小于6），测边往返各测2测回；（5）控制点的延伸原则：先施工控制后主控控制，先检测后延伸；（6）盾构机及反力架的安装测量，方法：矩形控制法。精度：轴线方位角误差130，机头平面、高程的偏离值5mm；（7）掘进过程中盾构机姿态测量。提供瞬时盾构机与线路中线的平面、高程的偏离值，与自动导向系统所测值相比较更有利指导掘进。测量方法：拟合法，用全站仪测量“间接点”三维坐标，用小钢卷尺和水平尺测量盾构机的旋转、打折、俯仰角的计算参数，可求得盾构机的旋转角、打折角、俯仰角，用拟合法的计算程序将“间接点”三维坐标转换为盾构机机头中心的三维坐标及其与线路中心的设计坐标在线路法线面上的水平偏差和竖直偏差。精度：偏离值中误差15 mm。掘进前50米每天测量一次，以后每隔40环测量一次，贯通前50米每天测量一次。其结果及时与ELS的测量结果进行比较，检查ELS是否正常；（8）掘进过程中环片姿态测量：按周期对环片进行检测，提供环片姿态信息有利于盾构机操作手操作，保证环片成型后的质量。方法：极坐标法：用全站仪直接测量环片的中心坐标和高程，同隧道中心设计三维坐标值比较，其差即为该环管片的平面和高程偏差值。精度：偏离值中误差15 mm。掘进前50米和贯通前50米每天测量一次，中间每2030环测量一次，两次测量将重复5环。及时提供信息以便指导掘进和注浆，确保隧道施工质量；（9）ELS的检核测量：施工中对自动导向系统的检核测量是保证环片和盾构机姿态的质量可靠手段；全站仪（TCA）托架三维坐标的检核与延伸：同（4）施工控制测量；修改ELS的测站（station）测量参数，定向（oritation）完成后，再进行掘进测量(advance)和方向检测（direction）；掘进过程中随时进行方向检测，若发现问题及时校正。（10）自动导向系统(SLS-T)的测量（基本原理）： 通过人工测量的方法将TCA(智能型全站仪)中心位置的三维坐标以及与后视棱镜的坐标方位角输入控制电脑“station”窗口文件保存。TCA定向完成后，再在电脑上启动“advance”，TCA将照准激光标靶，并被其接受。根据激光束的照电位置可以确定激光标靶水平位置和竖直位置，根据激光标靶的双轴测斜传感器可以确定激光标靶的俯仰角和滚动角，TCA可以测得其与激光靶的距离，以上数据随推进千斤顶和中折千斤顶的伸长值及盾尾与管片的净空值（盾尾间隙值）一起经由专用掘进软件的计算和整理，盾构机的位置就以数据和图表的形式显示在控制室的屏幕上。通过对盾构机当前位置与设计位置的综合比较，盾构机操作手就可以采取相应的操作方法尽快且平缓地逼近设计线路。使之与设计线路偏差保持在工程质量容许值之内，保证隧道按设计施工。理论与实践证明SLS-T的测量精度15mm。2、高程控制测量以等水准网为基准设等加密水准网，并且贯通联测到相邻标段所用的水准控制点一个以上。将水准网在等水准点之间布成附合环线，往返校差、附合环线闭合差8L1/2 mm（L为附合线的路线长度，以公里计算），使用仪器、标尺及操作方法精度指标均按等水准测量标准。高程控制测量采用II等水准网，遵循设两个以上高程水准点的原则，以满足控制精度要求。并通过工作竖井传递高程，将井上水准点的高程传递到井下水准点，高程传递两次或独立进行三组较差。精密水准点埋设混凝土普通水准标石或采用平面控制网点，其规格按城市测量规范有关要求确定。4、施工放线测量（1）测量仪器使用全站仪，使用前请计量专业部门标定，并有标定证书。（2）每次测量作业之前进行检验，检验按照有关规范的要求全面细致的进行。（3）水平角观测过程中，气泡中心位置偏离不宜超过1格 ，四等以上导线点的水平角观测，当观测方向的垂直角超过3的范围时，宜在测回间重新整置气泡位置。（4）四等以上导线点的水平角观测, 在观测总测回中以奇数测回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角。左右的平均值之和应等于360,其误差值不大于2倍测角中误差。（5）水平角方向观测的技术要求：对四等以上导线测量时满足光学测微器两次重合读数之差3，半测回归零差8，一测回中2倍照准差变动范围13；同方向值各测回较差9。（6）测距符合以下要求：测边在成像清晰和气象稳定时进行，雨天和大风天气不作业，并不顺光、逆光测量，当测距过程中受