苏州轨道交通工程监测技术要求(20121207改).doc

苏州轨道交通工程苏州轨道交通工程 监测技术要求监测技术要求 苏州轨道交通有限公司苏州轨道交通有限公司 目 录 1 总则 3 2 监测项目 3 3 监测方案的编制 5 4 各监测项目技术要求 6 5 现场巡视 23 6 监测频率及监测时限 25 7 监测警戒值 27 8 监测过程管理 28 9 成果反馈 29 10 异常情况或恶劣天气应急预案 31 11 重要地段监测要求 31 12 测点保护及损坏补救措施 31 附件 1 各监测项目表格 33 附件 2 监测点编号及图例 40 苏州轨道交通工程监测技术要求苏州轨道交通工程监测技术要求 1 1 总则总则 1 11 1 为规范苏州市轨道交通工程的监测工作 做到技术先进 经济合理 成果 可靠 确保工程结构和周边环境的安全 特制定本技术要求 1 21 2 本技术要求适用于苏州市轨道交通工程的监控量测工作 也可作为苏州市 类似地下工程现场监控量测的参考 1 31 3 苏州轨道交通工程监测工作的主要作用是 1 3 11 3 1 掌握围岩动态和支护结构的工作状态 利用监测结果为设计和施工提供 参考依据 1 3 21 3 2 监测数据经分析处理与必要的计算和判断后 进行预测和反馈 确保施 工和周边环境的安全 1 3 31 3 3 积累资料和经验 为今后苏州地区的同类工程提供类比依据 1 41 4 苏州轨道交通建设工程各施工监测单位均应遵守本技术要求 2 2 监测项目监测项目 2 12 1 轨道交通工程建设过程中 不仅要考虑工程结构的稳定 而且要考虑工程 施工对周围环境的影响 因此城市轨道交通工程的监测内容包括三类 1 结构变形和应力 应变监测 2 结构与周围地层 围岩与结构 相互作用 3 与结构相邻的周边环境安全监测 综合考虑各种因素 监控量测项目的设置应以设计文件为基础 以满足轨 道交通工程施工及周边环境安全为基本要求 同时兼顾经济性和合理性 2 22 2 监测内容的选择应综合考虑工程施工方法 设计要求 周围环境及地层特 点进行编制 并能满足下列要求 1 确保工程施工安全 2 对工程周围环境进行有效的保护 3 在满足监测性能和精度的要求下 力求降低监测费用 4 在确保工程安全的前提下 监测点的布设和测量应该合理 尽量减少 与工程施工的交叉影响 5 与后期运营监测工作有效衔接 6 满足科研项目的设计要求 2 32 3 不同类型 不同等级的地铁基坑工程 监测项目的选择也不同 根据地铁 明挖基坑不同的深度 环境保护要求 地质复杂情况 将其分为三类 设计文件 有规定的 原则上以设计文件的基坑等级为准 如表 2 3 1 所示 表表 2 3 12 3 1 基坑等级标准基坑等级标准 等级标准各等级环境保护要求 一级 基坑周边以外 0 7H 范围内有地铁 共同沟 桥梁 高层建筑 煤气 管 大型压力总水管等重要建筑或设施 必须确保安全 或基坑开挖深度 H 10m 或周边地质等对工程结构施工影响很严重 二级 基坑周边以外 0 7H 范围内无重要管线和建 构 筑物 而离基坑 0 7H 2H 范围内有重要管线或大型的在使用的管线 建 构 筑物 或 基坑开挖深度 7m H 10m 且周边地质等对工程结构施工影响不严重 三级 基坑周边 2H 范围内没有重要或较重要的管线 建 构 筑物 且基 坑开挖深度 H 7m 周边地质等对工程结构施工影响较小 注 H 为基坑开挖深度 2 42 4 承包商应根据设计文件中的监测项目作为监测对象 选择性监测项目应结 合本工程的地质情况和周遍环境来确定 主要监测项目见表 2 4 1 表 2 4 2 表表 2 4 12 4 1 区间隧道施工监测项目区间隧道施工监测项目 监 测 项 目选 择 地表沉陷 建筑物和管线变形 隧道沉陷 隧道收敛 土体水平位移 测斜 土体垂直位移 分层沉降 地下水位 衬砌内力和变形 注 为必须项目 为选测项目 可按设计要求选择 表表 2 4 22 4 2 明 盖 挖基坑主要监测项目明 盖 挖基坑主要监测项目 监 测 项 目一级基坑二级基坑三级基坑 围护结构裂缝及渗水 巡视 围护结构顶部水平位移 围护结构顶部沉降 围护结构与中间柱差异沉降 围护体水平位移 测斜 应力 应变 水 土压力 土体水平位移 测斜 土体垂直位移 分层沉降 坑底回弹与隆起 爆破振速监测 地下水位 支撑轴力 周边地表沉降 周边建 构 筑物变形 地下管线变形 注 为必须项目 为选测项目 可按设计要求选择 3 3 监测方案的编制监测方案的编制 3 13 1 建设工程监测方案的编制必须建立在对场地工程地质与水文地质条件 基 坑与隧道结构设计和施工方案 工程相邻环境详尽调查 并与监理单位 测监 单位 设计单位以及管线主管单位和道路监管部门充分协商的基础上 3 23 2 在监测方案编制须前对影响区内的所有建 构 筑物 管线进行初期调查 形成施工前建 构 筑物 管线状况的初始调查资料 3 33 3 监测方案的编制须依据或参考以下规范 规程和设计文件的要求 1 苏州市轨道交通工程各土建标段施工图设计资料 2 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 3 城市轨道交通工程测量规范 GB50308 2008 4 地下铁道工程施工及验收规范 GB50299 2003 5 新建铁路工程测量技术规范 TB10101 99 6 国家一 二等水准测量规范 GB T12897 2006 7 建筑变形测量规程 JGJ T8 2007 8 工程测量规范 GB50026 2007 9 城市测量规范 CJJ T 8 2011 10 城市地下水动态观测规程 CJJ T76 98 11 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 12 岩土工程勘察规范 GB50021 2001 2009 版 13 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086 2001 14 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 15 建筑基坑工程技术规范 YB9258 97 16 国家现行的其他测量规范 强制性标准 3 43 4 监测方案应在工程施工前编制并通过评审后执行 方案内容应包括 1 工程概况及特点描述 2 监测目的及编制依据 3 监测项目 内容 4 监测点布置与埋设要求 5 监测点观测及精度要求 6 监测时限及监测频率 7 监测控制指标 报警值 8 监测过程控制管理 9 成果反馈和信息化施工 10 监测人员 仪器设备的组织安排 11 应急预案 12 安全 文明施工措施 4 4 各监测项目技术要求各监测项目技术要求 4 14 1 地表沉降地表沉降 1 监测仪器 采用精密水准仪 配套铟瓦尺 2 监测实施 基点设置 水准点的型式和埋设参照三 四等水准点的要求进行 其数目不少于 3 个 对水准点每 1 个月 1 次进行联测 校核 水准点在首次沉降观测之前 1 个月埋 设好 监测点的埋设 硬化面地表沉降点的布设 应先采用钻孔的方式 然后在地表打入不小于 14 的螺纹钢筋至原下卧土层 长度应不小于 800mm 钢筋与地表硬化路面 脱离 孔隙处用细沙回填 不可用混凝土或水泥固牢 并加以保护 如土质地表亦可采用浇筑 预埋水泥桩的形式进行布设 测点保护 水准点须埋设在相对稳定区域 受破坏 震动等影响因素较小 必要时须 加盖保护 并设立明显标志 硬化面地表沉降点须加工到硬化面之下 避免过 往辎重车辆 建材的压覆 必要时加盖保护 并设立明显标志 监测方法及精度 观测方法采用精密水准测量方法 测量精度须高于 1mm 使用时 i 角控制在 15 视线长度不大于 50m 闭合差应小于 0 5 n mm n 为测站数 测量数据保留至 0 1mm 在条件许可的情况下 尽可能的布设水准网 以便进行平差处理 提高观 测精度 然后按照测站进行平差 求得各点高程 地表监测的基本要求 a 观测前对所用的水准仪和水准尺按有关规定进行校验 并作好记录 在 使用过程中不得随意更换 b 首次进行观测 应适当增加测回数 一般取 2 3 次的数据作为初始值 c 固定观测人员 观测线路和观测方式 d 定期进行水准点校核 测点检查和仪器的校验 确保监测数据的准确性 和连续性 e 记录每次测量时的气象情况 施工进度和现场工况 以供监测数据分析 时参考 4 24 2 围护结构顶部水平位移和垂直沉降围护结构顶部水平位移和垂直沉降 1 监测仪器 采用精密全站仪及配套棱镜组 精度须高于 2 2 2ppm 精密水准仪 配套铟瓦尺 测量精度须高于 1mm 2 监测实施 测点埋设 水平位移监测点分为基准点 工作基点 变形监测点 3 种 围护结构顶部 水平位移和垂直沉降监测点可结合于一点埋设 测点保护 基准点应按规范要求埋设于基坑影响范围之外 稳定可靠的地方 必要时 须加盖保护 并设立明显标志 变形监测点的布设须避开基坑护栏 防水矮墙 等存在观测障碍的地方 并设立明显标志 监测方法 围护结构顶部水平位移监测主要使用全站仪及配套棱镜组等进行观测 水 平位移的观测方法很多 如 视准线法 小角度法 控制网法和极坐标法 可 以根据现场情况和工程要求灵活应用 水平位移监测数据计算 采用严密平差计算各监测工作点和监测点坐标 与既有坐标比较即可知道 围护体系是否发生了变形 水平位移监测注意事项 a 测区的基准点不应少于 3 个 工作基点多少视监测情况而定 b 对埋设后的监测标志点 桩 应采取适当的保护措施 防止受到毁坏 c 使用仪器进行观测时 要尽量减少仪器的对中误差 照准误差和调焦误 差的影响 围护结构顶部垂直沉降监测 围护结构顶部垂直沉降监测可参考地表沉降监测 4 34 3 支撑轴力支撑轴力 1 监测仪器 钢筋计 轴力计及频率接收仪 2 监测实施 测点布设方法 根据支撑杆件所采用的材料不同 所采用的监测传感器和方法也有所不同 对于钢支撑 轴力监测采用钢弦式频率轴力计 反力计 对于钢筋混凝土支撑 体系可采用钢筋计均匀布置在该断面的四个角上或四条边上 与主筋串联对焊 通过钢筋与混凝土变形协调条件反算支撑轴力 测点保护 轴力计安装好后 须注意传感线的保护 禁止乱牵 并分股做好标志 钢 筋计焊接过程中须用湿布包裹钢筋计 避免高温导致内部元件失灵 安装完毕 后应注意日常监测过程中的传感线的保护 并分股做好标志 监测方法 利用用振弦式频率读数仪对轴力计或者钢筋计进行读数 然后利用各传感 器的率定曲线计算其受力 支撑轴力量测时必须考虑尽量减少温度对应力的影 响 避免在阳光直接照射支撑结构时进行量测作业 同一批支撑尽量在相同的 时间或温度下量测 每次读数均应记录温度测量结果 注意事项 a 无论哪一种监测传感器 在埋设前都应进行严格标定 并观察其从埋设 后至开挖前的稳定性 一般以开挖前的监测值作为初始值 b 联接监测传感器的信号线需用金属屏蔽线 减少外界因素对信号的干扰 c 由于地下工程的特殊性 选择监测传感器的量程时应比最大设计值大 50 100 d 直接根据监测数据计算出来的轴力值和弯矩值 有时不能完全反映实际 支护结构的受力状态 应对计算公式中未能考虑的结构温度变化 混凝土的收 缩和徐变等因素进行综合分析 4 44 4 锚杆拉力锚杆拉力 1 监测仪器 锚杆测力计及频率接收仪 2 监测实施 测点埋设 锚杆拉力计安装在承压板与锚头之间 在锚杆进行张拉前埋设 锚杆拉力 计与墙体受力面间必须保证有足够的刚度 使锚杆受力后 受力面位置不致变 形下陷 影响测试结果 一般可采取在测力计和墙体受力面间增设钢垫板的措 施 安装过程应随时进行测力计监测 观测是否有异常情况出现 如有应采取 措施处理 测点保护 锚杆测力计安装完毕后 在日常监测过程中应注意传感线的保护 并分股 做好标志 监测方法 锚杆拉力的监测方法和计算方法类似于其他传感器的监测计算方法 4 54 5 围护 支护 结构内钢筋应力围护 支护 结构内钢筋应力 1 监测仪器 钢筋计及频率接收仪 2 监测实施 测点埋设 若能取得围护结构弯矩设计值 可参考最不利工况下的最不利截面位置进 行钢筋计的布设 当钢筋笼绑扎完毕后 将钢筋计串联焊接到受力主筋的预留 位置上 并将导线编号后绑扎在钢筋笼上导出地表 从传感器引出的监测导线 应留有足够的长度 中间不宜有接头 测点保护 钢筋计焊接过程中须用湿布包裹钢筋计 避免高温导致内部元件失灵 混 凝土浇筑过程中应注意钢筋计的保护 在日常监测过程中的传感线的保护 并 分股做好标志 监测方法 结构内力的监测方法和计算方法类似于其他传感器的监测计算方法 4 64 6 盖挖路面系统内力监测盖挖路面系统内力监测 1 监测仪器 钢筋计 应变计及频率接收仪 2 监测实施 测点埋设 对钢筋混凝土梁 将钢筋计串联焊接到受力主筋的预留位置上 并将导线 编号后绑扎在钢筋笼上导出地表 从传感器引出的监测导线应留有足够的长度 中间不宜有接头 对钢结构 如立柱和钢盖板 可用应变计等进行监测 测点保护 钢筋计焊接过程中须用湿布包裹钢筋计 避免高温导致内部元件失灵 混 凝土浇筑过程中应注意钢筋计的保护 在日常监测过程中的传感线的保护 并 分股做好标志 监测方法 盖挖路面系统内力监测监测方法和计算方法类似于钢筋砼支撑的内力计算 方法 4 74 7 坑外或区间隧道周边水土压力坑外或区间隧道周边水土压力 1 监测仪器 土压力盒 孔隙水压力计和频率接收仪 2 监测实施 土压力盒的埋设 一般采用挂布法 钻孔法布设 可根据实际情况布设 在平面上 土压力 盒应紧贴监测对象表面 布置位置需考虑其他监测项目的位置 以便进行综合 分析 在立面上 应考虑计算土压力的图形 在不同性质的土层中布置土压力 盒 监测挡土结构接触面土压力时 可选择在支撑处和围檩的中点 以及水平 位移最大处 压力膜应与所测土压力的方向对应 孔隙水压力计的埋设 孔隙水压力计的埋设方法与土压力盒基本相同 可采用挂布法 顶入法 弹入法 埋置法和钻孔法 近年来地铁工程中用的最多的方法是钻孔法埋设 在围护结构外侧钻孔至设计埋设深度后 将事先定位好的 绑有孔隙水压力计 的钢筋支架下入孔内 并固定导线 每只孔隙水压力计上下 0 5m 范围内用细砂 回填 每两只孔隙水压力计之间用不透水材料封堵 测点保护 布设过程中应跟踪测读数据 防止在布设过程中破坏以备及时修补 在日 常监测过程中应注意传感线的保护 并分股做好标志 监测方法 监测方法和计算方法类似于其他传感器的监测计算方法 注意事项 a 土压力盒 孔隙水压力计的量程选择要合理 b 监测土中土压力 应采用直径与厚度之比较大的双膜土压力盒 监测接 触面土压力 可采用直径与厚度之比较小的单膜土压力盒 c 压力膜的方向必须埋设正确 d 采用钻孔法埋设孔隙水压力计时 原则上不得采用泥浆护壁工艺成孔 如因地质条件差 不得不采用泥浆护壁时 在钻孔完成之后 需用清水洗孔 直至泥浆全部清除为止 e 封口是孔隙水压计埋设质量好坏的关键工序 一般来说 为保证封口 孔隙水压计之间的间距应大于 1m 以免水压力贯通 在地层的分界处附近埋设 孔隙水压计时应十分谨慎 滤层不得穿过隔水层 避免上下层水压力的贯通 f 无论采用哪一种方法埋设 都要扰动地层 使初始孔隙水压力发生变化 为使这一变化对后期测量数据的影响减小到最低限度 一般应在正式测量开始 前一个月进行埋设 4 84 8 地下水位地下水位 1 监测仪器 水位计 PVC 水位管 2 监测实施 测孔布设 测孔埋设采用地质钻钻孔 孔深根据设计要求而定 成孔完成后 放入裹 有滤网的水位管 管壁与孔壁之间用中粗砂或石屑回填至离地表约 0 5m 后再用 粘性土回填至地表 以防止地表水的进入 对承压水水位进行观测时 则需埋 设深层承压水位孔 承压水位孔的钻设基本同于上述普通水位孔 其深度必须 进入承压水层 滤水段位于承压水层内 其外部用中细砂充填 而其余段直至 地面均不设渗水孔 管外采用粘土球或水泥土密封 以切断地层内承压水与上 部地层的水力联系 测孔保护 水位孔埋设后应注意施工期间的保护 必要时加工对硬化地表下 并加盖 保护 日常监测后应及时盖好顶盖 防止地表水的进入 监测方法 将电测水位计的探头沿孔套管缓慢放下 当测头接触水面时 蜂鸣器响 读取孔口标志点处测尺读数 a 测得管口标高 H 水位标高即为 H a 水位标高 之差即是水位的变化数值 4 94 9 围护结构体水平位移 测斜 围护结构体水平位移 测斜 1 监测仪器 测斜仪 PVC 测斜管 2 监测实施 测斜管埋设 测斜管一般采用绑扎方法固定在钢筋笼上与其一起沉入孔 槽 中 管壁 内有二组互为 90 度的导向槽 固定时使其中一组导槽与围护结构体水平延伸方 向基本垂直 长度基本与钢筋笼等长并在管内注满清水 防止其上浮 测斜管 管底及管顶用布料堵塞 盖好管盖 测斜管的保护 a 为了防止泥浆从缝隙中渗入管内 接头处应进行密封处理 涂上柔性 密封材料或贴上密封条 b 凿除桩头 浇筑冠梁的时候应及时把测斜管接上 避免被堵塞 c 日常监测后须及时盖上顶盖 防止测管被杂物堵塞 监测方法 一般采用孔底为假设不动点 以孔顶平面位移值作为测斜修正值的测斜方 法 测试时采用带导轮的测斜探头按 0 5m 点距由下往上逐点进行读数 采取 0 180 双向读数 在基坑开挖前 完成测斜数据初始值测定工作 并确定初 始值 注意事项 a 由于泥浆的浮力作用 测斜管的绑扎定位必须牢固可靠 以免浇筑混凝 土时 使其发生上浮或测向移动 影响测试数据的准确性 b 当结构较深测斜管较长时 还要注意避免测斜管自身的轴向旋转 以保 证测出的数据真正反映在基坑边缘垂直平面内的挠曲 c 在进行测斜管管段连接时 必须将上 下管段的滑槽相互对准 使测斜 仪的探头在管内平滑运行 4 104 10 深层土体位移深层土体位移 1 监测仪器 测斜仪 PVC 测斜管 沉降仪 沉降磁环 2 监测实施 深层土体水平位移测管埋设 用地质钻机在地层中钻孔 孔深大于基坑开挖深度的 5 10m 孔径比所选 的测斜管大 5 10cm 然后将测斜管封好底盖逐节放入孔内 并同时在测斜管内 灌满清水 直至放到预定的标高 管壁内有二组互为 90 度的导向槽 固定时使 其中一组导槽与围护结构体水平延伸方向基本垂直 随后在测斜管与钻孔之间 孔隙内回填细砂或水泥与粘土拌和的材料 以固定测斜管 配合比应与地层的 物理力学性质相匹配 土体分层沉降测管埋设 用钻机在预定孔位上钻孔 孔深由沉降管长度而定 沉降管联接时要用内 接头或套接式螺纹 使外壳光滑 不影响磁环的上 下移动 在沉降管和孔壁 间用膨润土球充填并捣实 至底部第一个磁环的标高 再用专用工具将磁环套 在沉降管外送至填充的粘土面上 施加一定压力 使磁环上的三个铁爪插入土 中 然后再用膨润土球充填并捣实至第二个磁环的标高 按上述方法安装第二 个磁环 直至完成整个钻孔中的磁环埋设 测管的保护 a 为了防止泥浆从缝隙中渗入管内 接头处应进行密封处理 涂上柔性 密封材料或贴上密封条 b 必要时须加工到硬化面一下 并加盖保护 防止被过往车辆碾压 破 坏 c 日常监测后须及时盖上顶盖 防止测管被杂物堵塞 监测方法 土体水平位移监测方法 监测仪器以及注意事项详见围护结构体水平位移 监测 土体分层沉降的监测方法是先用水准仪测出沉降管的管口高程 然后将分 层沉降仪的探头缓缓放入沉降管中 当接收仪发生蜂鸣或指针偏转最大时 就 是磁环的位置 自上而下依次逐点测出孔内各磁环至管口的距离 换算出各点 的沉降量 4 114 11 基坑回弹基坑回弹 1 监测仪器 精密水准仪 铟瓦尺和沉降仪 沉降磁环等 2 监测实施 监测点的布设 回弹监测点的布设可采用回弹标钻孔法埋设法 深度应在开挖面以下 0 3 m 0 5m 以免开挖时被挖去 回弹标上部钻孔内回填 1m 高的白灰后再填砂 另外 基坑回弹监测点的布设亦可采用土体分层沉降的监测方式进行布设 测点 测点保护 采用回弹标钻孔法埋设法的测点在开挖快到位的时候需采用人工清土 以 减小开挖机械对回弹标的震动干扰 采用土体分层沉降的监测方式时 在基坑开挖时须设专人保护并指引开挖 防止开挖机械破坏测管 基坑回弹监测方法 a 开挖前的监测 开挖前回弹标的高程可采用回弹标式和分层沉降磁环标的监测方法 b 开挖后的监测 回弹标开挖后的高程可采用高程传递法进行监测 c 开挖中的监测 深大基坑通常进行分部 分层开挖 则可将二种方法结合起来应用 若遇 这种情况 应注意开挖过程中测点的保护工作 4 124 12 中间柱沉降中间柱沉降 基坑开挖过程中由于土体卸载 基坑回弹 中间柱会向上隆起 其作为水 平支撑的临时立柱 对支撑安全起着重要作用 对起隆起量的监测控制 是保 证支撑安全的主要因素之一 中间柱的监测方法以全站仪量测法为主 也可以 采用水准仪法 但水准仪法危险系数较大 具体量测方法可参考地表沉降或围 护结构顶部沉降监测 4 134 13 周边建 构 筑物变形周边建 构 筑物变形 1 监测仪器 精密水准仪及配套铟瓦尺 精密全站仪及配套棱镜组 反射膜片等 2 监测实施 布设方法 在建筑物的四角 大转角处 每 10 20 米处或每隔 2 3 根承重柱上视实 际情况布设沉降监测点 在满足监测建筑物整体和局部变形的前提下 尽量少 布点 以提高工作效率 降低生产成本 每幢建筑物上一般至少在四个角部布 置 4 个观测点 特别重要的建筑物布置 6 个或更多测点 建筑物倾斜测点可通过在建筑物外表面上粘贴刻有十字刻度的贴片进行布 设 测点保护 建筑物变形的测点应尽量布置在不易受碰撞 且易于观测的地方 反射膜 片布设时应首先清洁粘贴面 避免膜片脱落 并做好明显标志 监测方法 a 建筑物沉降监测方法和计算方法和地表沉降相同 b 建筑物倾斜观测 监测仪器采用高精度免棱镜全站仪和反射膜片 在待测建筑物不同高度 应大于 2 3 建筑物高度 建立上 下两观测点 在大于两倍上 下观测点距 离的位置建立观测站 通过全站仪按国家二级位移观测要求测定待测建筑物上 下观测点的座标值 两次观测座标差值即可计算出该建筑物的倾斜变化量 其 特点是测量速度快 精度高 仪器可以自由设站 建筑物倾斜监测也经常采用差异沉降法 但被测建筑物应具有较大的结构 刚度和基础刚度 c 建筑物裂缝观测 建筑物的沉降和倾斜必然导致结构构件的应力调整而产生裂缝 裂缝开展 状况的监测通常作为开挖影响程度的重要依据之一 采用直接观测的方法 将 裂缝进行编号并划出测读位置 通过裂缝观测仪进行裂缝宽度测读 注意事项 a 对建筑物进行监测之前 要进行详细的建筑物调查 主要包括建筑物总 层数 地上层数 地下层数 主体结构形式 结构尺寸 构件刚度和承载力 结构原有裂缝 基础形式 基础深度 标准层的高度和形式等 b 监测点的位置和数量应根据建筑物的体态特征 基础形式 结构种类及 地质条件等因素综合考虑 为了反映沉降特征和便于分析 测点应埋设在沉降 差异较大的地方 同时考虑施工便利和不易损坏 c 监测应在水准尺成像清晰时进行 应避免视线穿过玻璃 烟雾和热源上 空 4 144 14 地下管线变形地下管线变形 1 监测仪器 精密水准仪 配套铟瓦尺等 2 监测实施 管线调查 在制定测点布置方案和确定监测方法及频率前 首先应调查与管线监测有 关的基础资料 内容包括 a 管线的用途 材料和规格 以便选择重要管线进行监测 b 管线的平面位置 埋深和埋设年代 c 管线的接头型式和对位移的敏感程度 以便确定位移控制值 d 管线所在道路的人流和交通的情况 以便确定测点埋设方式 e 采用土力学与地基基础有关公式估算的地下管线最大位移值 f 城市管理部门对于地下管线的沉降允许值 测点布设 目前地下管线测点主要有以下三种设置方法 a 直接式 用敞开式开挖和钻孔取土的方法挖至管线顶表面 露出管线接头或闸门开 关 利用凸出部位涂上红漆或粘贴金属物 如螺帽等 作为测点 b 抱箍式 由扁铁做成抱箍固定在管线上 抱箍上焊一测杆 测杆顶端不应高出地表 路面处布置阴井 既用于测点保护 又便于道路交通正常通行 c 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 在其邻近地表开孔后 先 放入不小于钻孔面积的钢板一片 以增大接触面积 然后放入钢筋一根作为测 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变形 模拟性差 精度较低 上述三种形式 需灵活选用 保证监测要求精度的同时 尽量减小对环境的影响 测点保护 城市地下管线监测点的布设应尽量避免布设在行车 行人道内 否则给测 点保护 日常观测带来较大的难度 如必须布设时应把测点加工到路面以下并 加盖保护 监测方法 管线沉降的监测方法 计算方法与地表的沉降相同 数据分析与处理 绘制时间 位移曲线散点图 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 根据管线的下沉值 判断是否超过安全控制标准 注意事项 a 对重要管线根据其功能 材质 埋深 迁移情况以及与基坑或隧道的位 置关系有针对性的布设监测点 尽量对压力刚性管线 如燃气 自来水等 埋 设直接观测点 能准确测出管线的沉降变形 并以管线的不均匀沉降为主要控 制指标 b 在管线变形监测中 由于允许变形量比较小 一般在 10 30mm 左右 故 应使用精度较高的仪器和监测方法 c 计算位移值时应精确至 0 1mm 同时应将同一点上的垂直位移值和水平 位移值进行矢量和的叠加 求出最大值 与允许值进行比较 d 当最大位移值超出控制值时应及时报警 并会同有关方面研究对策 同 时加密监测频率 防止意外突发事故 直至采取有效措施 4 154 15 拱顶下沉拱顶下沉 1 监测仪器 精密水准仪及钢挂尺 精密全站仪 反射膜等 2 监测实施 测点埋设 拱顶测点预埋件的埋设先在隧道拱顶中线部用电钻钻孔 在孔内填塞满水 泥砂浆后插入预埋件并固定牢靠 埋设时应使预埋件轴线垂直拱顶 待砂浆凝 固后即可进行量测 或者将预埋件垂直焊接在管片连接螺栓上 施工过程中 要保护测点 使量测数据不中断 采用全站仪非接触式监测的测点使用反射膜片粘贴在管片上进行观测 测点保护 拱顶测点预埋件须布设于易于观测 便于保护的地方 并做好明显标志 反射膜片的粘贴面应事先清理干净 避免反射膜粘贴不牢而脱落 监测方法 监测数据的计算 填写 处理与地表下沉相同 应注意不要在测点和挂尺 处有振动时进行监测 尽量选择在监测环境好和干扰少时进行监测 其他 亦可采用全站仪非接触式进行观测 但要保证观测仪器的精度 4 164 16 隧道净空收敛隧道净空收敛 1 监测仪器 钢尺收敛计或高精度全站仪 反射膜等 2 监测实施 测点布设 隧道收敛监测断面在盾构进出洞 100m 范围内 联络通道内以及建筑物密集 地段加密布设 每个断面布设 3 至 5 个测点 采用钢尺收敛计量测 安装测点时 在同一断面两侧被测结构面用凿岩机 或人工钻孔径为 40 80mm 深 20mm 的孔 在孔中填塞水泥砂浆后插入收敛预埋 件 或者将预埋件垂直焊接在管片连接螺栓上 采用全站仪非接触式测量时 须将反射膜片直接粘贴在管片的表面 测点保护 隧道收敛预埋件须布设于易于观测 便于保护的地方 并做好明显标志 反射膜片的粘贴面应事先清理干净 避免反射膜粘贴不牢而脱落 监测方法 隧道收敛监测方法较多 大体分为两类 收敛计量测技术和非接触测量技 术 较为经济和常用的是钢尺收敛计量测 a 初次量测在钢尺上选择一个适当孔位 将钢尺套在尺架的固定螺杆上 孔位的选择应能使得钢尺张紧时块能与百分表 或数显表 顶端接触且读数在 0 25mm 的范围内 拧紧钢尺压紧螺帽 并记下钢尺孔位读数 再次量测 按前次钢尺孔位 将钢尺在支架的固定螺杆上 按上述相同程 序操作 测得观测值 Rn 按下式计算净空变化值 Un Rn Rn 1 Un 第 n 次量测的净空变形值 Rn 第 n 次量测时的观测值 Rn 1 第 n 1 次量测时的观测值 b 数据的分析与处理 首先作出时间 位移及距离 位移散点图 对各量测断面内的测线进行回归 分析 并用收敛量测结果判断隧道的稳定性 4 174 17 爆破振速监测爆破振速监测 1 监测仪器 传感器 放大器 记录器 导线 2 监测实施 测点埋设 在所埋设测点预埋件的地方 用冲击钻钻孔 在孔中填塞水泥砂浆后插入预 埋件 使预埋件轴线垂直于测量表面 测点保护 测点应尽量布置在不易受碰撞 且易于观测的地方 测试方法 测试时 起爆与测量仪器的同步通过外触发传感器实现 外触发传感器为 高灵敏度元件 爆破后得到加速度曲线 曲线进行编号记录 记录与计算 爆破后得到记录曲线 量取曲线中最大振幅 由标定曲线可得出最大振速 爆破振速监测将严格根 据相关规范执行 4 184 18 墩台沉降监测和梁体竖向变形墩台沉降监测和梁体竖向变形 1 监测仪器 精密水准仪 配套铟瓦尺 钢挂尺 高精度全站仪 反射膜片等 2 监测实施 布设方法 墩台沉降测点的布设类似于建筑物沉降测点的布设方法 梁体竖向变形监测可以采用类似拱顶下沉的测量方法 如悬挂钢尺法 亦 可采用全站仪的非接触式监测方法 测点的布设根据桥梁结构特点在每片梁体 的中间和两侧的位置布置三个测点 测点保护 测点布设后须加强施工过程中的日常保护 监测方法 墩台沉降的监测方法及技术要求和建筑沉降项目类似 梁体竖向变形的监测采用高精度全站仪对梁体上的反射膜片进行测量 计 算其相对水准基点的高程变化及梁体上测点相互之间的高差变化 以此亦可计 算对应梁体的挠度 4 194 19 全线沉降全线沉降 1 监测仪器 精密水准仪 配套铟瓦尺 2 监测实施 沉降监测范围 沉降监测范围为苏州轨道交通正线结构 监测时间 总体监测时间分为两个阶段 一是车站和隧道主体结构工后沉降监测 二 是全线运营沉降监测 车站和隧道主体结构工后沉降监测在主体结构施工完毕 后即可进行 持续到全线贯通 工后沉降以施工单位监测为主 全线运营沉降 监测在全线隧道贯通后 由测监中心统一布设全线沉降观测点 采集初始值 并随竣工资料一起移交给运营监测单位 由运营监测单位对全线运营期间结构 沉降继续进行监测 基准点的布设 根据规范 一般变形监测的基准点应布设在变形体之外 选择地面二等水 准点作为基准点 基准点至少一个月复测一次 监测点的布设 车站工后沉降点布设在底板中轴线反梁站台层上方 中轴线每柱布设一个 测点 靠同一侧布点 采用钻孔埋设弯曲螺纹钢筋头作为测点即可 隧道工后 沉降点无需另行布设 可直接利用盾构掘进期间埋设的沉降点即可 由测监中心统一布设的全线结构沉降监测点 平均每 50 60 米设 1 点 在 施工期间变形大的地段 联络通道处 适当加密 车站与区间处设差异沉降点 点位埋设在道床中央 均用电钻埋设 18 60 的铜头 为了增加测点的稳 定性 铜头埋入道床部分需带螺纹 铜头露出道床的高度为 5mm 以便不防碍 地铁在运营时紧急疏散乘客 埋设时用钢尺丈量测点距离 将工作基点和置镜 点位置用油漆标记 变形测量点全线统一编号 点名分别用红油漆在道床中央 和侧墙上标记 监测点埋设完成后 应根据点位埋设的实际里程绘制监测点位 布置图 监测方法 a 沉降监测的次数及频率 车站工后沉降监测应遵循每浇筑一段底板 即布设一次测点 并采集相应 初始值 同时测取前几段测点沉降值 等车站底板全部施工完毕 直至测监中 心布设全线沉降点期间 施工单位应对布设的所有测点保持一周一次的监测频 率 并将点位和监测数据上报测监中心 隧道工后沉降在隧道贯通后 利用施工期间布设的沉降观测点 继续进行 一周一次的沉降观测 并将点位和监测数据上报测监中心 全线贯通后 测监中心在参考各标段车站和盾构区间工后沉降的点位和监 测数据的基础上 一次性布设全线运营沉降观测点 并在通车前 2 个月完成 3 次联测 频率约每 4 个月一次 提交三次成果报告 b 沉降监测等级的确定及相应施测精度要求 根据 城市轨道交通工程测量规范 的要求 并结合其他城市地铁监测经 验等级为 等 变形点的高程中误差 0 5mm 相邻变形点高差中误差 0 3 mm 变形点的点位中误差 3 0mm 按 城市轨道交通工程测量规范 GB50308 2008 等变形测量精度要求施 测 沉降监测分析及成果书编制 沉降位移监测成果整理 就是通过对每次测量成果比较 分析 并根据变 形测量的警戒值来判断在某一地段是否发生了垂直位移 并分析发生变形的原 因 对重点测点进行回归分析 对变形趋势进行预测 预报 成果书的组成 a 变形测量技术总结 b 垂直位移观测精度统计表 c 全线监测点布置示意图 含基准点 d 垂直位移测量成果表 e 位移地段变形曲线图 f 使用仪器设备检定证书复印件 5 5 现场巡视现场巡视 由于轨道工程线路分布很广 车站又长期处于露天之下施工 隧道开挖对 围岩的扰动 所以经常会受到周围环境和施工自身的影响 从而造成变形 工 程的变形均有事先征兆 有的征兆不仅仅反映在微观的监测数据变形上 而是 在宏观的外在表现上 所有在建工程施工中 均应进行定期巡视 以直观查明 变形原因 直接找出隐患点 查明情况 人员巡视时 除了注意工程本身和各 部件外 还应注意附近的环境 如 地表 建筑物 构筑物 有无地面裂缝 渗漏水 翻浆冒泥等 此外 还应向沿线居民及施工人员打听施工时看到什么 现象没有 当发现与工程有关情况时 应立即收集起来 并对故障作好记录 以便作为分析事故的依据 5 15 1 巡视内容巡视内容 1 车站基坑 1 排水设施是否正常 以防雨水倒灌基坑 2 监测点位是否遭到破坏 3 测斜管 水位孔是否得到保护 是否被堵 4 轴力计 压力盒等测力接线头是否正常 5 基坑周围地表是否有塌陷 裂缝 6 基坑底部是否有上台 冒水等 7 围护结构 内衬墙内壁是否有漏水现象 8 围护结构与周围土体是否有缝隙等 2 隧道 1 盾构管片或衬砌是否有漏水 2 基底是否有上台 冒水 3 预埋监测点是否稳固 4 盾构管片接缝是否有明显变化 3 周边环境 1 房屋构筑物是否有裂缝或裂缝是否发展 2 杆塔本身及各部件有无歪斜变形现象 3 管线是否有下陷或其它变形迹象 4 道路路面是否有下陷 上台 翻浆冒泥现象 4 施工单位 1 监测人员是否长期驻守工地 2 人员资质是否满足要求 3 监测仪器是否配备齐全 仪器工作是否正常 4 监测报告是否分析准确 5 是否按照监测方案开展工作 5 25 2 巡视重点巡视重点 1 测斜管 测斜管严禁被堵 如果被堵 测斜管将报废 在原位重新钻 孔埋设 浪费人力物力财力又影响监测 巡视时测斜管是否保护得当是重点 2 地面沉陷 地面沉陷是隧道塌方 地下水流失 基坑变形的明显征兆 巡视时需高度重视 3 建筑物裂缝 裂缝的增加和发展是建筑物变形最明显的征兆 发生上 述情况 应分析原因 增加监测频率等 4 特殊情况巡视 遇到天气变化 如暴雨 雷阵雨等 应及时进行基坑 周边巡视 以防地下水位上升 地表水侵入裂缝等造成土体压力增大 对围护 结构稳定性构成威胁 应及时予以提醒 同时 对于施工过程中发现有违规操 作的行为也应在巡视报告里予以说明 6 6 监测频率及监测时限监测频率及监测时限 6 16 1 所有监测项目的测点在安装 埋设完毕后 在基坑开挖之前必须进行初始 数据的采集 且次数不少于三次 6 26 2 监测工作应从围护结构施工开始前进行 直至完成结构施工至全线贯通 并将相应的测点移交给后续单位 但对于工程影响范围内的建 构 筑物 道 路 地下管线的变形监测应依据现场实际情况适当延长 6 36 3 监测频率应根据工程进度 基坑开挖深度 施工工序 工程安全程度进行 动态调整 见表 6 3 1 表表 6 3 16 3 1 监测频率表监测频率表 序 号 监测 项目 明 盖 挖法施工监测频率盾构法施工监测频率 1 地表沉降 基坑开挖前 1 次 2 3 天 开挖 和底板施工中 1 次 天 变形异 常时 2 3 次 天 底板施工完 7 天后 逐渐减少频率 盾构到达前后 20m 1 2 次 天 盾构到达前后50m 1 次 周 2 围护结构顶部水 平位移和沉降 同上 3 支撑轴力 锚杆 拉力 开挖初期 1 次 天 开挖至基底 倒撑或变形异常时 2 3 次 天 4 结构的钢筋应力 开挖过程中 1 次 天 结构施做 后逐渐减少频率 5 坑外或区间隧道 周边水 土压力 同上 盾构到达前后20m 逐渐减少频 率 6 地下水位同上同上 7 围护结构体 水平位移 基坑开挖前 1 次 2 3 天 开挖 和底板施工中 1 次 天 变形异 常时 2 3 次 天 底板施工完 7 天后 逐渐减少频率 8 墩台沉降 梁体 竖向变形 浇筑后 1 次 天 施工完毕后逐 渐减少频率 9 深层土体位移 开挖过程中 1 次 天 结构施做 后逐渐减少频率 盾构到达前后20m 逐渐减少频 率 序 号 监测 项目 明 盖 挖法施工监测频率盾构法施工监测频率 10 基坑回弹基坑开挖时 1 次 天 11 中间柱沉降监测同上 12 建 构 筑物沉 降 倾斜 裂缝 开挖过程中 1 次 天 结构施做 后逐渐减少频率 盾构到达前后50m 逐渐减少频 率 13 地下管线同上同上 14 拱顶下沉 盾构到达前后20m 逐渐减少频 率 15 周边净空收敛位 移 同上 16 爆破振速监测爆破施工时监测 17 全线沉降观测点视具体情况而定 约 4 个月全线 1 次 6 46 4 施工监测单位不得随意减小监测频率 须得测监中心和业主单位批准后方 可适当减小监测频率 7 7 监测警戒值监测警戒值 7 17 1 警戒值 控制指标 是监测工作实施前为确保监测对象安全而设定的各监测 指标的预估最大值 在监测过程中 一旦量测数据超过警戒值的 80 时 监测部 门在报表中醒目提示 予以报警 7 27 2 警戒值的确定一般应遵循的原则 1 监测警戒值必须在施工前 由建设 设计 监理 施工 市政 监测 等有关部门共同商定 列入监测方案 2 每个监测项目的警戒值应由累积允许变化值和变化速率两部分来控制 3 监测警戒值的确定应满足现行的相关设计 施工法规 规范和规程的 要求 4 对一些目前尚未明确规定警戒值的监测项目可参考国内外相似工程的 监测资料确定其警戒值 5 监测警戒值的确定应具有工程施工可行性 在满足安全的前提下 应 考虑提高施工工效和减少施工费用 6 在监测工作实施过程中 当某个量测值超过警戒值时 除了及时报警 外 还应与有关部门共同研究分析 动态控制 必要时可对警戒值进行调整 7 37 3 根据长三角区域类比工程经验及相关规范要求 特规定苏州轨道交通 建设工程各监测项目警戒值如下 表表 7 3 1 明 盖 法施工监测控制标准明 盖 法施工监测控制标准 允许位移控制值 mm 序号监测项目及范围 一级基坑二级基坑三级基坑 速率控制 值 mm d 1 围护结构顶部沉降 101 2 围护结构顶部水平位移 30 50 603 3 地表沉降 30 40 502 4 围护结构墙体水平位移 30 50 603 表表 7 3 2 盾构法施工监测控制标准盾构法施工监测控制标准 序号监测项目及范围允许位移控制值 mm 速率控制值 mm d 1 地表沉降 303 2 拱顶沉降 203 3 地表隆起 103 表表 7 3 3 高架车站和区间监测控制标准高架车站和区间监测控制标准 序号监测项目及范围允许位移控制值 mm 速率控制值 mm d 1 墩台沉降 102 2 梁体竖向变形 102 注 以上控制标准是通过以往工程借鉴确定 实际施工中结合苏州地质情况 最终研 究予以调整 8 8 监测过程管理监测过程管理 8 18 1 在信息化施工中 监测后应及时对各种监测数据进行整理分析 判断监测 对象的稳定性 并及时反馈到施工中去指导施工 根据以往经验以 铁路隧道 喷锚构筑法技术规则 TBJ108 92 的 级管理制度作为监测管理方式 如表 8 1 1 所示 表表 8 1 18 1 1 监测管理表监测管理表 管理等级管理位移施工状态 U0 Un 3 可正常施工 Un 3 U0 2Un 3 应注意 并加强监测 U0 2Un 3 应采取加强支护等措施 注 U0 实测位移值 Un 允许位移值 Un 的取值 即监测控制标准 根据上述监测管理基准选择监测频率 在 级阶段监测频率适当放大 在 级阶段适当加密监测频率 在 级阶则必须增加监测频率 监测管理程序见 下图 8 1 1 图图 8 1 18 1 1 监测管理程序图监测管理程序图 9 9 成果反馈成果反馈 9 19 1 成果反馈包括多个环节 从监测仪器的快速数据采集 监测数据的快速处 理到监测成果的及时传达 进而迅速采取措施等 a 采集数据 包括巡视记录 对数据进行初步分析 初步判断监测对象安 全 如果情况可疑应通知业主 并做进行一步监测验证 b 数据录入计算机 进行数据处理 c 生成成果报告 这里主要指日报 周报 月报 全部监测工作结束后 生成最终报告 Y Y Y 位移是否超过 级管理 位移是否超过 级管理 位移是否超过 级管理 继续施工 综合判断 暂停施工 采取特殊措施 N N oo oo N 安全 不安全 监测结果 d 如果处理计算过程中发现监测数值过大 达到报警值 即电话迅速通知 各方 停止施工 并及时提交书面报警联系单 由业主 专家组 设计等决定 采取措施 直到可以施工为止 e 如果监测数值过大 达到了控制值 那么立即紧急通知各方 停止施工 并启动业主相关的抢险预案 监测单位并积急配合业主抢险 直到措施得当 危险解除 可以施工为止 f 生成监测成果报告后 全部监测工作结束后 生成最终报告 成果报告 和相关主要数据 图表一并上传至成果发布平台 业主 设计等各方均可以进 行实时查询监测成果 与此同时成果报告以书面形式另报送给各相关方 9 29 2 当数据分析确认为预警状态时 一方面增加监测频率及现场跟踪巡视 另 一方面由施工单位第一时间采取口头汇报 电话汇报 短信汇报或网络形式等 快捷方式将预警信息快速上报至监理 测监中心 业主 设计等有关单位以确 认报警等级 并立即填写报警联系单和报警书面数据信息 4 小时内将书面文 件送抵相关单位 有关单位进行讨论后落实处理方案 由施工单位根据处理方 案采取对应措施 监测单位跟踪监测 根据监控情况确认工程达到安全的状态 后 取消预警状态 9 39 3 信息反馈流程流程如图 9 3 1 地铁施工 现场监测 现场巡视 数据分析 未达报警值达报警值 业主 第三方监测单位 施工 监理单位 启动应急预案 书面 电话通知 复测 日常监测报告 第三方监测单位业主施工 监理单位 反馈设计 优化后指导施工 图图 9 3 19 3 1 监测成果反馈流程监测成果反馈流程 9 49 4 在工程监测过程中 对监测结果进行整理 以周 月 报或日报的形式送 达有关各方 承包商 监理 测监中心 业主 设计 工程结束时 提交完整 的监测总报告 主要包括日 周 月 报 巡查报告 专题报告以及监测总报 告 1010 异常情况或恶劣天气应急预案异常情况或恶劣天气应急预案 10 110 1 在靠近高架桥墩 河流及重要建筑物等地段的地方建立备忘录 对现状如 实记录 一旦有危险预兆 马上分析原因 并电话通知相关单位 采取相应的 措施 10 210 2 对于重点监测项目 保证至少 2 套仪器以备用 10 310 3 监测过程中若遇恶劣气候条件和异常情况下 如水准仪和全站仪无法进行 工作时 应及时加强施工影响范围内围护结构及周边环境的巡视 同时依靠现 场监测经验 结合现