地铁城际线结构监测方案毕业设计.doc

地铁城际线结构监测方案毕业设计目 录1 绪论11.1 工程概况11.2 全线结构情况22 地质概况62.1 泰山新村站高新开发区站地下区间地质概况62.2 六合开发区站沈桥站地下区间地质概况63 监测的目的及依据83.1 监测目的83.2 监测依据94 监测工作内容及要求94.1 监测工作内容94.2 监测点布置及监测频率105 监测工作实施115.1 垂直位移监测控制网115.2 垂直位移监测实施155.3 隧道收敛监测205.4 挠度监测实施方案216 监测数据分析与管理236.1 监测成果236.2 监测成果模板246.3 监测成果分析296.4 监测成果管理296.5 监测成果反馈317 监测重点难点分析318 监测警戒值的确定329 生产装备3410 质量保证措施35致谢38参考文献39淮海工学院二一六届本科毕业设计（论文） 第 39 页 共 39页 1 绪论1.1 工程概况 南京地铁宁天城际线即南京至天长城际轨道，南起大桥北路，终点金牛湖站，全线正线总长44.4km，主要由隧道、桥梁、过渡段及车站等形式组成。全线共设站17座，其中地下车站6座，高架车站11座，分别为泰山新村站、泰冯路站、高新开发区站、信息工程大学站、大厂西站、大厂站、大厂东站、扬子石化站、长芦南站、六合开发区站、龙池站、雄州站、凤凰山公园站、方州广场站、沈桥站、八百桥站、金牛湖站。隧道主要采用盾构，部分区间采用矿山法和明挖法；高架主要是采用支架现浇、预制架设、悬灌法等钢筋混凝土结构设备。运营线路图如图1-1所示。图1-1 南京地铁宁天城际线线路示意图1.2 全线结构情况南京地铁宁天城际线结构主要由隧道、桥梁、车站等形式组成，根据线路特点可分为2个地下线路和2个高架线路。第一段地下线路以泰山新村站为起点，至泰冯路站高新开发区站明挖矩形隧道止，线路长约6442.052m(双线)，第二段地下线路以六合开发区站至龙池站明挖矩形隧道为起点，至方州广场站至沈桥站明挖矩形隧道止，线路长约13991.78m（双线）；第一段高架线路以泰冯路站至高新开发区站区间高架为起点，至六合开发区站至龙池站区间高架区间，线路全程约19008.891m（单线），第二段高架线路以方州广场至沈桥站区间高架区间为起点，至金牛湖站至终点区间高架区间止，全程约15205.4m（单线）。表1-1 全线结构情况统计表序号结构形式单位长度位置备注地下线路11泰山新村站m398.6K0+003.200-K0+401.800地下车站2泰山新村站至泰冯路站盾构隧道m左线1094.043左K0+401.000-左K1+466.802，长链一处（左K0+904.375=左K1+881.475 长链22.900m），短链一处（左K1+251.07=左K0+256.411 短链5.341m）盾构隧道m右线857.786右K0+401.000-右K1+258.7863泰山新村站至泰冯路站马蹄形隧道m右线53.99右K1+257.986-右K1+311.976矿山法隧道m右线113.526右K1+352.476-右K1+466.0024泰山新村站至泰冯路站明挖矩形隧道m右线40.5右K1+311.976右K1+352.4762#竖井5泰冯路站m160.2K1+466.002-K1+626.202地下车站6泰冯路站至高新开发区站盾构隧道m左线1334.836左K1+625.402-左K2+948.343，短链两处（左K2+9.163=左K2+19.268 短链10.105m、左K2+542.912=左K2+544.702 短链1.790m）盾构隧道m右线1316.598右K1+625.402-右K2+9427泰冯路站至高新开发区站明挖矩形隧道m左线537.377左K2+947.543-左K3+475.796，长链一处（左K3+251.69=右K3+ 242.566，长链9.124m）明挖区间m右线534.596右K2+941.2-右K3+475.796合计m6442.052高架线路11泰冯路站至高新开发区站区间高架m792.232YK03+475.986-YCK04+268.218高架区间2高新开发区高架站（框架）m84K4+368.218-K4+352.218高架站3高新开发区站至信息工程大学站区间高架m2745.01YCK04+352.218-YCK07+097.228高架区间4盘城高架站（框架）m88K7+097.228-K7+185.228高架站5信息工程大学站至大厂西站区间高架m1314.146YCK07+185.228-YCK08+499.374高架区间6大厂西高架站（框架）m84K8+499.374-K8+583.374高架站7大厂西站至大厂站区间高架m1744YCK08+583.374-YCK10+327.374高架区间8大厂高架站（框架）m84K10+327.374-K10+411.374高架站9大厂站至大厂东站区间高架m2067YCK10+411.374-YCK12+478.374高架区间10大厂东高架站（框架）m85.3K12+478.374-K12+563.674高架站11大厂东站至扬子石化站（含出入段线）区间高架m4860.067K12+563.674-K16+343.191K0+468.384-K1+548.934高架区间12扬子石化地面站m111.7K16+343.791-K16+455.491地面站13扬子石化站至长芦南站区间高架m1470.544K16+456.091-K17+926.635高架区间14长芦南站地面站m90.8K17+927.235-K18+018.035地面站15长芦南站至六合开发区站区间高架m2281.412K18+018.635-K18+582.021K19+080.224-K20+798.250高架区间16路基段U型槽结构m498.203K18+582.021-K19+080.224路基段17六合开发区站地面站m111.7K20+798.850-K20+910.550地面站18六合开发区站至龙池站区间高架m496.777K20+910.550-K21+407.327高架区间合计m19008.891地下线路21六合开发区站至龙池站明挖矩形隧道m1379.541K21+407.327-K22+786.868明挖区间2龙池地下站m226.2K22+786.868-K23+013.068地下站3龙池站至雄州站盾构隧道m左线2175.701右线2186.683K23+13.068-K25+199.751盾构区间4雄州地下站m159.1K25+199.751-K25+358.851地下站5雄州站至凤凰山公园站盾构隧道m左线1499.162右线1504.212K25+358.851-K26+863.063盾构区间6凤凰山公园地下站m150K26+863.063-K27+13.063地下站7凤凰山公园站至方州广场站盾构隧道m左线1324.799右线1325.218K27+13.063-K28+338.281盾构区间8方州广场地下站m391.85K28+338.281-K28+730.131地下站9方州广场站至沈桥站盾构隧道m左线609.445右线598.878左线K28+730.131-K29+339.576右线K28+730.131-K29+329.009盾构区间10方州广场站至沈桥站明挖矩形隧道m460.991K29+329.009-K29+790明挖区间合计m13991.78高架线路21方州广场至沈桥站区间高架m4452.1K30+002.5-K34+454.6高架区间2沈桥高架站m84K34+454.6-K34+538.6高架站3沈桥站至八百桥站区间高架m4861.5K34+563.6-K39+425.1高架区间4八百桥高架站m84K39+425.1-K39+509.1高架站5八百桥站至金牛湖站区间高架m5388K39+509.1-K44+897.1高架区间6金牛湖高架站m110.8K44+877.1-K44+987.9高架站7金牛湖站至终点区间高架m225K44+987.9-K45+212.9高架区间合计m15205.42 地质概况2.1 泰山新村站高新开发区站地下区间地质概况泰山新村站场地总体上处构造剥蚀丘陵、侵蚀堆积岗地、冲积谷地与长江漫滩交接处，场地东部(里程K0+080以东)位于长江漫滩地貌单元，中西部(里程K0+320以西)为侵蚀堆积岗地与冲积谷地交接处。勘察表明场地覆盖层厚度1.10m41.90m，上覆土层厚度、性质变化较大。泰山新村站泰冯路站区间场地总体上处侵蚀堆积岗地与冲积谷地区过渡地貌单元，勘察表明场地覆盖层厚度3.6m33.2m，根据地勘调查报告，需建场地自上而下地层主要为-1杂填土、-2素填土、-1b2-3可塑-软塑粉质粘土、-1d3-4松散-稍密粉砂、-3b3软塑粉质粘土、-1b2可塑粉质粘土、-2b2-3可塑-软塑粉质粘土、-1b1-2可塑-硬塑粉质粘土、-2b2可塑粉质粘土、K2p-2强风化岩、K2p-3中风化岩。泰冯路站-高新开发区站区间场地包括两个地貌单元：侵蚀堆积岗地和坳沟。前者勘察表明场地基岩面起伏较大，其深度在0.526.6m之间，土层厚度、性质变化较大，上部土层主要为全新统新近沉积粘性土、粉砂、粉土及上更新统粘性土，下部基岩为白垩系上统浦口组砂岩、泥质砂岩、泥岩和砂质泥岩。后者勘察表明土层主要为新近沉积粘性土，粉砂和卵砾石，下部基岩为白垩系上统浦口组砂岩、泥质砂岩、泥岩和砂质泥岩。2.2 六合开发区站沈桥站地下区间地质概况六合开发区站龙池站明挖区间场地处于滁河漫滩地貌单元，整体地势较为平坦，微向滁河河谷倾斜，高程在711m之间，近地表广泛分布全新统（Q4）粉土、粉砂及粘性土层，厚度较为稳定，但土层性质变化较大，勘察表明场地覆盖层厚度约为37.7-43.4m。六合开发区站龙池站明挖区间位于新河范围，地表水丰富，勘察期间实测水面标高8.01m（2012年3月21日），水深0.952.90m，平均水深1.58m；河底淤凝厚度0.10-1.30m，平均0.45m，河底土层为-1cd2-3层粉土夹粉砂。龙池站场地处于滁河漫滩区，覆盖层厚度约为42.0m，浅部及中部粉土、粉砂发育，中部及下部以软土为主，下部为可塑-软塑状粘土，场地岩土层总体分布较为稳定，工程地质条件较差。龙池站位于新河范围，地表水丰富，勘察期间实测水面标高7.96m（2012年3月5日），水深1.402.60m，平均水深1.95m；河底淤泥厚度0.202.50m，平均0.77m，河底土层为-1cd2-3层。龙池站雄州站区间隧道间含有 -1bd4流塑状淤泥质粘土和粉砂互层、 -1d2-3稍密与中密状粉砂、 -2b3-4软塑流塑状粉质粘土。该区间的特殊岩土有人工填土、软土，液化土层。-1杂填土，结构松散，-2素填土，润湿饱和，含软可塑状粉质粘土，地质性较差。上述土层最大厚度在4.00m左右。-1c2-3粉土夹粉砂层和底部普遍分布-2c-d2-3粉土夹粉砂层，于7度抗震设计的情况下，-1c2-3粉土夹粉砂、-2c-d2-3粉土夹粉砂为轻微液化土层，液化指数约为2.80，可液化土层对隧道变形可能产生影响，宜采取压密注浆形式消除液化沉陷的情况。-2b4淤泥质粉质粘土，含水量较高，流塑，高压缩性，属中等灵敏灵敏土质，隧道顶板部分路段穿越-2b4淤泥质粉质粘土。因此上述土层对盾构隧道会产生一定影响。雄州站场地处于滁河漫滩区，覆盖层厚度约45.0m，浅部粉土、粉砂发育，中部以软土为主，下部为可塑软塑状粉质粘土。场地土层从上至下主要为： -1杂填土； -2素填土； -1cd2-3粉土夹粉砂，中等压缩性； -2b4淤泥质粉质粘土，流塑； -2n4泥炭质土，流塑状； -2a4，流塑； -3b3粉质粘土，软塑； -4b2粉质粘土，可塑； -1b2粉质粘土，可塑； -4e中粗砂混卵碎石，密实； -4b2-3粉质粘土，可塑软塑；K2c-2强风化岩和K2c-3中风化岩。场地工程地质性较差，车站底板处于较差的 -2b4淤泥质粉质粘土层，fak=70kPa。雄州站凤凰山公园站区间隧道主要穿越-2b3-4淤泥质粉土、-3b2-3粉质粘土、-1b1-2粉质粘土。该区间填土层普遍分布，主要为新近填积粘性土及建筑垃圾，夹含多层沥青路面，土层多呈松散-稍密状态，邻近滁河地段填土层厚度较大；场地软土较为发育，最大厚度约16.5m。由于软土本身具有高压缩性、强度低等工程性质，在进行工程施工时，会使土体应力失衡，可能产生变形、基坑边坡失稳、坍塌等现象，容易对工程产生不利影响。凤凰山公园站总体上处于侵蚀堆积岗地地貌单元，地势平坦，实测勘探点孔口高程8.969.46m；上覆土层厚度、性质总体而言较为稳定。车站范围内穿越的主要土层由上至下依次为： 层填土，松散稍密状态； -1c2-3粉土，稍密中密状态； -1b2-3层粉质粘土，可塑软塑状； -3b2-3层粉质粘土，可塑软塑状； -3b2层粉质粘土，可塑硬塑状； -1a1-2层粉质粘土，硬塑状。其中 -1c2-3粉土层，主要分布于场区南侧，中压缩性，工程地质性能较差，是场地内主要的透水层，埋深1.7m4.5m； -2b4淤泥质粉质粘土层在场地内大部分范围分布，层顶埋深自北向南逐渐增大，低强度、搞压缩性，夹有粉土、粉砂薄层，含有机质，透水性微弱，工程地质性较差，是场区的主要软弱土层，基坑开挖时容易产生侧向变形或土体流动，从而引起开挖面失稳，土层埋深4.5m12.0m。凤凰山公园站方州广场站盾构区间位于侵蚀堆积岗地地貌上，地基土主要为可塑-硬塑粘性土，部分路段中粉土、粉砂，基岩埋深大于40m，岩土层整体上分布稳定。其地势中部高，两侧呈渐低缓坡状，实测勘探孔孔口高程为8.9613.53m，最大高差为4.57m，平均孔口高程为11.75m。方州广场站地貌单元属于侵蚀堆积岗地，地形较为平坦，北端略高，地面高程在9.2111.45m。车站底板位于较好的 -1a1-2层粉质黏土（fak=200kpa）、 -2d2-3层粉砂（fak=170kpa）和 -1b1层粉质黏土（fak=250kpa）。方州广场站沈桥站盾构区间地貌单元位于侵蚀堆积岗地貌上，北部区间较高，勘探孔口高程为6.9611.86m，最大高差4.90m。勘察表明场地覆盖层厚度约为41.0m，上覆土层厚度变化较小，土层性质部分区间变化较大，局部有坳沟分布。方州广场站沈桥站明挖区间地貌单元属于侵蚀堆积岗地，地形有一定起伏变化，金江公路路基较高；勘探孔孔口高程为7.711.7m。场地土层厚度变化较小，局部有坳沟分布。3 监测目的及依据3.1 监测目的为保证地铁安全运营、提高服务水平，对地铁结构及其附属设施进行监测有很高的必要性。监测成果的质量直接影响地铁运营安全预测预报工作，不仅要求有很高的监测精度，而且必须确保监测数据的可靠性、真实性，这样才能能够为地铁的安全运营提供技术参数和决策依据。地铁是城市发展的生命线，作为城市的重要交通设施，每天都扮演着极其重要的角色。在地铁运营过程中，由于地铁隧道穿越不同工程地质、水文地质条件的地层，其沉降速率和敏感性也会不同，造成地铁结构不均匀沉降与变形；同时运营列车的反复振动和离心力作用都可能诱发地铁结构变形；另外，在地铁周边进行爆破、打桩、抽水、挖掘等一系列施工作业时，都将引起地铁结构的变形，一旦这些变形超过了规定的限度，地铁结构就可能出现问题，严重时还会危及地铁结构的安全。因此，在地铁运营期间持续进行变形监测，获取结构变形数据，并对这些数据进行数理和力学分析，以此来判断地铁结构目前的状态，预测结构变形趋势，预防重大结构安全事故并根据结构变形情况对结构采取合理的维修措施，延长结构使用寿命，对保证地铁安全运营和长期节约维修成本具有重要的实际意义。通过对地铁工程结构监测可以达到以下目的：（1）实时掌握隧道本身及其周围环境变化发生的沉降和位移量，监测其变形趋势，采取措施预防结构危害和安全运营；（2）保持长期观测，获取监测数据，分析变形规律，为地铁轨道检修以及线路后续设计、施工提供参考依据。（3）将测量成果用于安全预测，在加强安全运营控制的同时减少投资，使工程始终处于安全可控状态，更大程度上确保地铁公司的风险控制。3.2 监测依据（1）国家一、二等水准测量规范（GB/T12897-2006）；（2）工程测量规范（GB50026-2007）；（3）城市测量规范（GJJ/T8-2011）；（4）城市轨道交通工程测量规范（GB50308-2008）；（5）城市轨道交通工程监测技术规范（GB50911-2013）；（6）建筑变形测量规范（JGJ8-2007）；（7）地铁设计规范（GB50157-2013）；（8）水准仪（GB/T10156-2009）；（9）地下铁道工程施工及验收规范（2003版）（GB50299-1999）；（10）岩土工程勘察规范（2009版）（GB50021-2001）；（11）建筑基坑工程技术规范（JGJ120-2012）；（12）南京地区建筑地基基础设计规范（DBJ/32 J12-2005）；（13）建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）；（14）城市轨道交通结构安全保护技术规范CJJ/T 202-2013（15）其他相关设计、勘察资料。4 监测内容及要求4.1 监测内容南京地铁宁天城际线结构主要包括隧道、桥梁、车站等形式，依照线路特点可分为2个地下线路和2个高架线路。第一段地下线路以泰山新村站为起点，至泰冯路站高新开发区站明挖矩形隧道止，线路长约6442.052m，第二段地下线路以六合开发区站至龙池站明挖矩形隧道为起点，至方州广场站至沈桥站明挖矩形隧道止，线路长约13991.78m；第一段高架线路以泰冯路站至高新开发区站区间高架为起点，至六合开发区站到龙池站区间高架区间，线路全程约19008.891m，第二段高架线路以方州广场至沈桥站区间高架区间为起点，至金牛湖站到终点区间高架区间止，全程约15205.4m。该项监测内容见下表。表4-1 南京地铁宁天城际线结构监测工作内容线路类别监测项目监测方法/精度地下线路地下车站主体结构垂直位移监测二等水准车站与隧道交接处差异沉降监测二等水准盾构隧道垂直位移监测（含联络通道）二等水准盾构隧道收敛监测全站仪/0.5mm矿山法隧道垂直位移监测二等水准明挖法隧道垂直位移监测二等水准基准网测量一等水准高架线路高架桥墩垂直位移监测二等水准高架挠度监测二等水准基准网测量一等水准4.2 监测点布置及监测频率根据相关规范及监测需要，本线路结构监测工作以三年一个周期为例。测点布设位置、数量以及监测频率如下：表4-2 南京地铁宁天城际线结构监测点布置及监测频率表类别监测项目测点布置位置测点数量监测频率地下线路地下车站主体结构垂直位移监测每个车站不大于50米设1个监测断面，每断面左、右线各布设1个沉降监测点，测点布设在道床上。共计约1190点每季度1次车站与隧道交接处差异沉降监测沉降测点布设在车站与隧道交接处两侧道床上, 每侧1个点；左、右线各布设1对沉降监测点。盾构隧道垂直位移监测（含联络通道）隧道内不大于20环设1测点，测点布设在道床上；联络通道上下行各设1监测点，同时通道内设1点；特殊情况适当加密。矿山法隧道垂直位移监测不大于20m设定1个点，监测点布设在道床上；特殊情况适当加密。明挖法隧道垂直位移监测不大于30m设定1个点，监测点布设在道床上；特殊情况适当加密。盾构隧道收敛监测不大于20环设1组对线，水平收敛测点与沉降测点布设在同一断面上；特殊情况适当加密。共计约946断面每半年一次基准网测量与稳定的基岩点联测，基准点（起算点）：浦基1，基准网路线：闭合水准路线-每季度1次高架线路高架桥墩垂直位移监测每墩设定一个测点，监测点布设在桥墩上。共计约1140点每半年1次高架挠度监测在每跨梁两侧及跨中处布设1个监测点，共共计约3417点每年1次基准网测量与稳定的基岩点联测，基准点（起算点）：浦基1，基准网路线：闭合水准路线-每半年1次5 监测工作实施5.1 垂直位移监测控制网5.1.1 垂直位移监测控制网布设垂直位移监测控制网由基准点和工作基点组成，基准点采用国家水准点或稳定的基岩点，针对本线路特点拟构筑闭合水准路线。南京地铁宁天城际线垂直位移监测所建基准网拟采用浦基1（大桥北下，距离泰山新村站直线距离约2.0公里）为起算点，共计布设51个工作基点，构成闭合水准路线。为保证控制网精度，需在金牛湖风景区内增设基岩基准点“金牛湖1”，该景区内岩层分布交多，经现场勘测，选择合适位置采用钻机钻孔，布设基岩基准点。图5-1 金牛湖风景区内岩石图5-2 南京地铁宁天城际线结构监测垂直位移基准网示意图埋设工作基点，需按照下列要求：（1）在变形区以外选取稳定的原状土层，作为标石的埋设地，选取裸露易测量的基岩，用于镶嵌对应标志；（2）墙水准点的设立，应当选取稳固的建构筑物；（3）特殊情况，经现场勘测后，在变形区内埋设深层钢管标或双金属标；（4）根据现场条件和工程需要，按规范要求选择基准点的标石规格。在国家一、二等水准测量规范（GB/T12897-2006）中，水准标石根据其埋设地点、制作材料和埋石规格的不同分为基岩水准标石、基本水准标石和普通水准标石三大类型。根据此次测量的特点，工作基点需埋设在隧道埋深2倍距离以外稳定的区域，根据地质条件选用道路普通水准标石（水网地区或经济发达地区），标石的规格如下图所示。图5-3 道路普通水准标石5.1.2 垂直位移监测控制网测量线路垂直位移监测控制网测量拟采用精密电子水准仪（精度0.3mm/km）进行测量，测量时的技术要求参照国家一、二等水准测量规范（GB/T12897-2006）中一等水准测量的要求进行。表5-1 垂直位移监测基准网主要技术要求等级每公里水准测量的偶然中误差（mm）每公里水准测量的全中误差（mm）往返测高差不符值（mm）环闭合差（mm）附合路线闭合差（mm）检测已测高差较差（mm）一等0.451.01.823注：k-测段、区段或路线长度，单位为千米（km），当测段长度小于0.1km时，按0.1km计算；F-环线长度，单位为千米（km）；R-监测测段长度，单位为千米（km）。表5-2 水准观测主要技术要求等级仪器精度视线长度（m）前后视距差（m）任一前后视距差累计差（m）视线高度（下丝读数）（m）两次读数所测高差较差（mm）数字水准仪重复测量次数一等DSZ05、DS054且301.03.02.80且0.650.43次注：以上为数字水准仪的观测要求。每次外业开始前应对仪器i角检校，i角检校方法如下：采用仪器内置的“AIIB”进行仪器角测定，各台仪器每次观测得到的角均要小于15，并且日变化较小，具有较好的稳定性。测定i角的“AIIB”检验方法：将标尺分别立于相距45m的A、B两点上，先将仪器架设在AB之间距离A点15m的位置，分别测量A尺、B尺读数。再将仪器首先架设在AB之间距离A点30m的位置，分别测量A尺、B尺读数，仪器将自动计算i角值。测站设置如图5-4所示。图5-4 DiNi03水准仪i角检测示意图5.1.3 垂直位移监测控制网精度估算根据国家一、二等水准测量规范（GB/T12897-2006）规定，该项垂直位移基准网按一等水准的技术要求施测。本次使用的仪器为精密电子水准仪，根据建筑变形测量规范JGJ 8-2007经验公式，计算精密电子水准仪单程观测每测站高差中误差：m0=0.025+0.029S其中视距S30m，则m00.025+0.029S=0.11mm假设平均每公里测站数有20个（按每站前后视距各25m，各站间距约50m计算），则水准线路有20L个测站（L为线路公里数），附合线路最弱点高程中误差为线路中间点，有mH最弱点=m020L2线路从浦基1至浦基1闭合水准线路，全线长约100km，则工作基点最弱点高程中误差估算为mH最弱点3.48mm；5.1.4 垂直位移监测控制网数据处理（1）测段高差不符值计算每测完一测段需进行往返测高差不符值计算，其计算公式为：h测段往返测高差之差，需满足一等水准技术要求。对于测段高差不符值超限情况，先就可靠程度较小的往测或返测进行测段重测，并按下列原则取舍：a、若重测的高差与同方向原测高差二者的不符值，超过往返测高差不符值所规定的限差，但与另一单程高差的不符值不超过限差，则取用重测结果。b、若同方向两高差不符值未超出限差，且其中数与另一单程高差的不符值亦不超出限差，则取同方向的中数作为该单程的高差。c、若a中的重测高差（或b中两同方向高差中数）与另一单程高差的不符值超出限差，应重测另一单程。（2）水准网平差各测段往返测限差满足要求后，整理成电子文件采用科傻控制测量数据处理软件进行。全线采用闭合水准网平差方案，即以浦基1作为起算点进行计算各工作基点的高程；5.1.5 垂直位移监测控制网稳定性分析基准网数据在剔除粗差，自检合格后利用科傻平差软件进行计算，得到各工作基准点的高程。将新测的高程与之前的高程进行比较和分析，对基准点和工作基点的稳定性做出判断，并根据下表所列条件进行调整和优化。表5-3 工作基点稳定性判断表序号高差变化量H=稳定性评定高程改正1H稳定不改正2H较稳定不改正3H有沉降的可能性改正4H有沉降改正注：为第i次观测高差中误差，为第i+1次观测高差中误差。5.2 垂直位移监测实施5.2.1 垂直位移监测点的布设南京地铁宁天城际线结构监测垂直沉降位移监测的内容主要包括：地下车站、盾构隧道、明挖区间、高架、路基段和地面车站的垂直沉降位移监测、车站与隧道差异沉降、联络通道、矿山法区间垂直位移监测等。1、地下车站、隧道、明挖区间（1）测点规格及材质采用顶部呈半球型的不锈钢膨胀螺栓为标志，统一规格，样式如图5-5。 图5-5 沉降监测标志样式（2）测点埋设位置地下车站、盾构隧道、明挖隧道、矿山法隧道、明挖区间隧道、差异沉降等监测项目的垂直位移监测点标志埋设于轨枕中心位置，用相应直径钻头的电锤在点位处钻深78mm，夯入标志，露出地表约12mm，使测点与道床固定。（3）测点编号车站监测点现场编号采用站名+上行或下行+顺序号，由小里程开始顺序编号，如沈桥站，上行第一个测点编号为SQS01；区间隧道监测点编号采用区间名+上行或下行+顺序号，由小里程开始顺序编号，如方州广场站凤凰山公园站区间，下行第10个测点编号为FFX10。现场测点编号需包含工后沉降监测点，在监测报表中对编号后测点里程进行备注，其样式见报表。沉降监测点的编号采用模板喷涂于隧道壁上，不得随意手写，应便于识别。编号与点位对应，距地面约1.5m高。各类型沉降监测点布设见下表及示意图。表5-4 垂直位移监测点布设表类别监测项目测点布置位置地下线路地下车站主体结构垂直位移监测每个车站不大于50米设1个监测断面，每断面左、右线各布设1个沉降监测点，测点布设在道床上。车站与隧道交接处差异沉降监测沉降测点布设在车站与隧道交接处两侧道床上, 每侧1个点；左、右线各布设1对沉降监测点。盾构隧道垂直位移监测（含联络通道）隧道内不大于20环设1测点，测点布设在道床上；联络通道上下行各设1监测点，同时通道内设1点；特殊情况适当加密。盾构隧道收敛不大于20环设1组对线，水平收敛测点与沉降测点布设在同一断面上；特殊情况适当加密。矿山法隧道垂直位移监测不大于20m设定1个点，监测点布设在道床上；特殊情况适当加密。明挖法隧道垂直位移监测不大于30m设定1个点，监测点布设在道床上；特殊情况适当加密。高架线路高架桥墩垂直位移监测每墩设定一个测点，监测点布设在桥墩上，离地面约50cm。图5-6 地下车站垂直位移监测点示意图图5-7 盾构隧道垂直位移监测点示意图图5-8 明挖隧道垂直位移监测点示意图图5-9 矿山法隧道垂直位移监测点示意图图5-10 联络通道沉降监测点示意图2、高架桥墩（1）测点规格及材质采用顶部呈圆柱型的不锈钢膨胀螺栓为标志，统一规格，样式如图5-11。 图5-11 高架桥墩沉降监测标志样式（2）测点埋设位置埋设于离地面0.5m桥墩上，用相应直径钻头的电锤在点位处钻深75mm，夯入标志，使测点与桥墩固定。（3）测点编号车站监测点现场编号采用站名+顺序号+顺序号（双柱或多柱），由小里程开始顺序编号，排柱由上行开始顺序编号，如龙池站上行第二排第3个测点编号为LCH02-3；高架区间监测点编号采用区间名+顺序号+顺序号（双柱或多柱），由小里程开始顺序编号，如八百桥站金牛湖站区间第12个测点编号为BJ12（单柱），葛塘站长芦站第2排柱上行始第3个测点（连续梁多柱）编号为GC02-3。监测报表中测点编号后须备注墩柱号和里程，详见样式报表。5.2.2 垂直位移监测的实施本项目垂直位移监测拟采用精密电子水准仪（精度0.3mm/km）进行测量，选用最近的稳定的工作基点作为起算点，构成附合水准路线，根据城市轨道交通工程测量规范（GB 503082008）规定，变形监测等级为级。垂直位移监测主要要求见表5-5及表5-6。表5-5 垂直位移监测的主要技术要求等级高程中误差（mm）相邻点高差中误差（mm）往返较差、附合或环线闭合差（mm）主要监测方法0.50.30.30水准测量备注：n为测站数。表5-6 水准观测主要技术要求等级仪器精度视线长度（m）前后视距差（m）前后视距差累计差（m）视线高度（m）两次读数差（mm）两次读数所测高差较差（mm）DS05300.51.50.30.30.4注：以上为数字水准仪的观测要求。地下段结构沉降点从地面稳定的工作基点从车站引至地下工作基地，并在地下穿过盾构区间或明挖区间附合至另一地面工作基点，示意图如下。高架段桥墩垂直位移监测拟采用最近的两个工作基点布设成附合水准路线。图5-12 地下段垂直位移监测水准路线示意图5.2.3 数据处理和分析（1）平差计算数据观测采用电子水准仪随机记录程序进行，得到原始电子观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，并对各项观测数据进行检查。合格后，每次固定选择临近的工作基点与垂直位移监测点组成附合水准路线，经验算各项闭合差满足规范要求后，进行严密平差计算。高差闭合差采用加权分配计算方法（当上述检核及中误差计算都满足规范要求情况下进行此项闭合差分配高差改正计算）：以测站数为权倒数进行带权改正计算：Vi=-W/n*ni。平差后成果数据取位至0.1mm。通过变形观测点各期高程值计算各期沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据。（2）变形量计算本次沉降量=本次高程-上次高程累计沉降量=本次高程-初始高程变化速率=本次变化观测时间间隔（3）变形分析监测点稳定性分析原则如下：监测点的稳定性分析是基于稳定的工作基点作为起算点而进行的平差计算成果；相邻两期监测点的变形分析通过比较相邻两期的最大变形量与极限误差（取两倍中误差）来进行，当变形量小于极限误差时，可认为该监测点在这两个周期内没有变形或变形不显著；对多期变形监测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为本期变形趋缓。（4）监测数据成果规律分析原则通过对已有数据进行变形曲线图、监测纵断面图绘制，对其变化规律、影响范围进行变形趋势分析；综合地层条件、外界影响等因素，对监测数据变化情况进行定性分析。5.3 隧道收敛监测（1）测点布设在盾构法及矿山法区间隧道左、右线范围内，每不大于20环布设1组收敛监测断面（与结构垂直位移监测点同一断面）。布设监测点时首先通过水平尺与钢卷尺在监测断面找到两侧对应腰线点，在一侧腰线点设置对中点，以便安置Leica D510激光测距仪，另一侧腰线点上设置瞄准点，监测时在对中点上设置红外线激光测距仪，以量测隧道水平直径。该测项共需布设973组监测断面。1）对中点的设置：采用直径8mm、长度30mm的不锈钢膨胀螺栓作为标志，标志的顶部有圆形凹槽。用相应直径钻头的电锤在腰线处钻深约30mm，将标志夯入，对中点的布置见图5-13所示。2）瞄准点的设置：采用预制镀锌模板在选定位置进行喷漆标记，模板内刻“方形”标志和“收敛监测点”字样，喷漆之后留有“方形”和“收敛监测点”标记。瞄准点的布置见图5-14所示。 图5-13 对中点的布置 图5-14 瞄准点的布置 （2）监测方法在现场收敛测量时，首先将测距仪安置在管片一侧的对中点上，然后以仪器末端为固定支点调整测距仪姿态，使测距仪导向光斑落在管片另外一侧的瞄准点标记中心，最后测量盾构管片两侧腰线点间的距离，使用带有蓝牙设备的手机进行数据记录。测出隧道两侧腰线点间的距离，作为所测隧道水平直径，以四次测量数据取平均值。测量示意图见图5-15所示。图5-15 测距仪收敛测量示意图监测周期内实施“三固定”的原则，即固定人员、固定仪器和固定观测方法。测量数据均以三次测量取平均值。（2） 精度估算测距仪量距精度（标称精度）:。隧道收敛测量精度优于0.5mm所需测回数：5.4 挠度监测实施方案（1）测点规格及材质同垂直位移监测点布设，采用顶部呈半球型的不锈钢膨胀螺栓为标志，统一规格，样式如图5-16： 图5-16 高架桥梁挠度监测标志样式（2）布点原则每跨桥梁布设三个挠度监测点，分别位于在桥梁两侧端头和跨中位置。a、普通现浇梁布点图5-17 普通现浇梁挠度测点布置示意图 b、U型梁布点图5-18 U型梁挠度测点布置示意图c、大跨度连续梁布点跨度大于45m的跨线桥梁，进行适当的加密，沿连续梁中轴线，按照在梁两端部及1/4跨、跨中、3/4跨各设置五个观测点。其中桥梁两侧端头的测点布置在对应的桥墩上方位置。图5-19 大跨度连续梁挠度测点布置示意图（3）测点埋设位置埋设于轨枕中心位置，用相应直径钻头的电锤在点位处钻深78mm，夯入标志，露出地表约12mm，使测点与道床固定。高架挠度初始布点，应经甲方现场共同确认后方可实施。（4）测点编号监测点现场编号采用站名（区间名）+顺序跨号（+上行或下行）+顺序号，由小里程开始顺序编号，如葛塘站长芦站第6跨第2个测点编号为GC06-2，长芦站化工园站第11跨（U型梁）上行第3个测点编号为CH11S-3，监测报表中测点编号后须备注里程，端头测点需对应桥梁墩柱号，详见样式报表。在进行水准测量时，将水准仪依次架设在AB、BC中点位置，分别观测AB及BC高差、，并丈量AB、BC之间的距离，则该跨桥梁挠度值计算公式为：图5-21 挠度计算示意图fC=SBC-L1L1+L2SAB （5-9）式中，fC挠度（m）； SBCB、C两点的高差（m）；SABA、B两点的高差（m）； L1B、C两点间的水平距离（m）； L2A、B两点间的水平距离（m）；6 监测数据分析与管理6.1 监测成果根据监测频率进行监测及巡视后，每期工作结束后10天内提交相应成果，具体为：1）控制网成果报告控制网成果报告内容应包括：a) 控制测量及内业平差技术说明；b) 起算控制点成果表；c) 长期监测基准点成果表；d) 测量成果精度评定资料；e) 水准网示意图；f) 整套平差成果的电子文档；g) 原始观测记录。2）监测报告监测报告应根据实测数据对各监测项目的初始高程、本次高程、本次沉降量、累计沉降量及变化速率等用图表的方式表示，并附带监测数据的分析，及本次监测的结论和建议等。主要内容包括：h) 工程概况；i) 监测目的、监测项目和技术标准；j) 测点布置、数据采集和观测方法；k) 监测数据成果汇总表l) 监测数据变化曲线图；m) 监测数据分析及建议；n) 原始记录。6.2 监测成果模板6.3 监测成果分析（1）基准网稳定性分析基准网数据在剔除粗差，项目组自检合格后利用科傻平差软件进行计算，得到各工作基准点的高程。将新测的高程与之前的高程进行比较和分析，对基准点和工作基点的稳定性做出判断，并根据下表所列条件进行调整和优化。表6-1 基准点稳定性判断表序号高差变化量H=稳定性评定里程改正1H稳定不改正2H较稳定不改正3H有沉降的可能性改正4H有沉降改正注：为第i次观测高差中误差，为第i+1次观测高差中误差。（2）监测点稳定性分析 监测点变形稳定性分析a）相邻两期监测点的变形分析通过比较相邻两期的最大变形量与极限误差（取两倍中误差）来进行，当变形量小于极限误差时，判定该监测点在这两个周期内没有变形或变形不显著；b）对多期变形监测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为本期变形趋缓。 监测点报警判断分析a）用阶段变形速率及累计变形量和控制标准进行对比。例如，阶段变形速率或累计变形值小于报警值，则为正常状态；若阶段变形速率或累计变形值大于报警值，则为报警状态；b）若数据显示已达到警戒标准，应结合巡视信息，进行综合判断；c）如发现异常情况，应及时通知相关方采取应对处理措施。 监测数据成果规律分析a）通过对已有数据进行变形曲线图、监测纵断面图绘制，对其变化规律、影响范围进行变形趋势分析；b）综合地层条件、外界影响等因素，对监测数据变化情况进行定性分析；c）根据相似工程经验判断，若出现异常现象，应及时提出应急措施。6.4 监测成果管理该项目测量数据量巨大，针对数据量大的特点，拟对测量数据进行信息化管理，主要体现在以下几个方面。（1）测点编号整个监测工作中，对监测点进行编号编号，以此把车站和区间区分开，并分别以高架区间、隧道区间和车站的简拼来进行命名。地下车站监测点采用站名+上行或下行+顺序号进行编号，从小里程开始顺序编号，如沈桥站，下行第五个测点编号为SQX05；区间隧道监测点采用区间名+上行或下行+顺序号进行编号，从小里程开始顺序编号，如方州广场站凤凰山公园站区间，上行第6个测点编号为FFS06。高架车站监测点采用站名+顺序号+顺序号进行编号，由小里程开始顺序编号，排柱由上行开始顺序编号，如高新开发区站上行第三排第5个测点编号为GXH03-5；高架区间监测点采用区间名+顺序号+顺序号进行编号，由小里程开始顺序编号，如龙池站雄州站区间第6个测点编号为LX06，葛塘站大厂站第3排柱上行始第2个测点（连续梁多柱）编号为GD03-2。挠度监测点采用站名（区间名）+顺序跨号（+上行或下行）+顺序号进行编号，由小里程开始顺序编号，如葛塘站大厂站第3跨第2个测点编号为GD03-2，长芦站化工园站第11跨（U型梁）上行第3个测点编号为CH11S-3，监测报表需对测点编号所对应的里程进行备注，端头测点需对应桥梁墩柱号。布完监测点后对测点进行编号，并将各测点的具体里程位置进行精确测定，并将测点编号及其具体里程编入数据库，以便对线路长期监控。对后期增补的监测点也需进行编号，并对其具体里程位置进行精确测量。监测点主要有三类：道床上的监测点；管片两侧上的监测点（或明挖法施工隧道或U型槽侧壁上的监测点）；后期增补的监测点。具体编号方法要方便观测点的信息化管理。做好监测点保护工作，在采取沉降控制措施过程中或其他情况对监测点有破损的情况应及时对监测进行修复，并做好前后高程记录。（2）数