地铁保护监测技术方案专家评审版

1、南京南站综合枢纽快速环线工程（龙西立交二期 ）地铁保护区监测项目技术方南京地铁资源开发有限责任公司二零一六年六月南京南站综合枢纽快速环线工程（龙西立交二期 ）地铁保护区监测项目技术方案编制：校核：审核：南京地铁资源开发有限责任公司二零一六年六月关于南京南站综合枢纽快速环线工程（龙西立交二期）地铁保护区监测项目技术方案专家评审意见的回复针对该项目监测技术方案的专家意见，我公司回复如下：专家意见回复意见1、增加拱顶沉降监测，应根据匝道位置优化隧道监测点布设；2、填方段隧道监测点适当加密；3、进一步调查明确桥梁梁部施工 工法，加强对施工现场巡查。1、已增加拱顶垂直位移监测， 并根 据匝道位置优化监测

2、点布设，详见 P10；2、填方段隧道监测点已加密， 详见 P10；3、桥梁梁部施工工法为现浇，施工 期间应加强对施工现场巡查，避免大型 重载车辆对隧道的碾压，控制外部施工 对隧道的影响。编制人校核人审核人目录1、项目概述 11.1 工程概况 11.2 工程地质、水文地质概况 21.3 新建匝道与地铁的相对位置关系 41.4 项目分类 51.5 施工工期 52、地铁保护监测 52.1 监测依据及采用主要技术标准 52.2 监测的重要性及目的 63、监测范围及内容 63.1 监测范围 63.2 影响范围段既有结构永久变形情况简要统计分析 63.3 监测项目及测点布置 83.4 监测频率 84、初始

3、状态调查 95、监测方案 95.1 道床垂直位移监测 95.2 拱顶垂直位移监测 105.3 水平直径收敛监测 115.4 地铁结构或设施表观病害及外部施工巡查 115.5 工作量统计 125.6 控制标准 126、监测工作资源配备 126.1 项目人员配置 126.2 仪器设备配置 127、信息反馈制度 138、成果图编制内容 159、监测质量保证措施 15附图一 垂直位移及隧道收敛监测布点图 16南京南站综合枢纽快速环线工程（ 龙西立交二期 ） 地铁保护区监测项目技术方案1、项目概述1.1 工程概况南京南站综合枢纽快速环线龙西立交二期工程主要实施三个转换方向的匝道： ES匝道、 WS匝道以

4、及 NE匝道，以完善宏运大道地面主干路和机场高速的交通转换功能。龙西立交二期工程北东采用苜蓿叶环形匝道 （NE匝道）实现左转交通， 东南采 用迂回定向匝道（ ES 匝道）实现左转交通，右转方向采用西南转向匝道（ WS匝道） 实现。本立交结构共三层，其中宏运大道地面主干路位于第一层；机场高速主线和集散 车道位于第二层，上跨宏运大道地面主干路； WS匝道和 NE匝道位于第一层和第二层之 间；ES匝道位于第三层，上跨机场高速主线和集散车道、宏运大道地面主干路，立交最 高点位于此匝道上。ES匝道桩号范围 K0+000K1+010.114，全长 949.252m；沿线与站西四路相交、 上跨 龙西立交一期

5、工程 EN匝道、东集散车道、机场高速及西集散车道，与西集散车道衔接。 WS匝道桩号范围 K0+000K0+286.302，全长 224.883m，与 ES匝道衔接。 NE匝道桩号范 围 K0+000K0+496.927，全长 96.927m；下穿西集散车道、机场高速及东集散车道，与 宏运大道衔接。拟建工程区域地理位置图见图 1-1 。匝道图 1-1 拟建工程区域地理位置图1.2 工程地质、水文地质概况( 一 ) 工程地质条件 拟建立交桥主要位于南京市宏运大道，全线总体属于岗地地貌单元。沿线现状主要 为宏运大道及砂场。线路区除砂场地势较高外，其余地段地势较低，地形较平坦。线路 区地面高程一般在

6、12.199 20.195m，相对高差 7.99m。区间内工程地质剖面图如图 1-2 、图 1-3 所示图 1-2 WS 匝道区间工程地质剖面图图 1-3 ES 匝道区间工程地质剖面图勘察深度范围内，根据公路工程地质勘察规范 (JTG C20-2011), 按岩土体成因 类型、时代、埋藏分布特征及物理力学性质指标的异同性，把岩土体划分为 3 个工程地 质层， 5 亚层，具体分述如下：层素填土：灰黄灰色，松散，主要由黏性土组成，夹少量碎石碎块，局部夹少 量植物碎屑。沿线大部分有分布，厚度不均匀-1 层粉质黏土：黄灰色，可塑，含铁锰质斑点，有光泽，干强度、韧性高。沿线 局部分布，厚度变化较大。-2

7、 层粉质黏土：黄褐色，硬塑，局部可塑，稍有光泽，无摇振反应， 干强度中低， 韧性中低。沿线局部缺失，厚度变化较大。-1 强风化砂岩：紫红色 ,呈密实“砂土、混碎石”状 ,局段“碎块”状 ,极不均质, 遇水软化崩解。岩体基本质量等级为级。整体分布。-2 中等风化砂岩：紫红色、灰白色 , 整体分布。岩芯呈“短柱”状“柱”状 , 局段“碎块”状 , 发育一二组闭合裂隙 , 裂隙倾角 25、 45,由钙质、铁质胶结 ,块 状构造, 锤击声较脆、可碎 , 为软较软岩 ,岩体基本质量等级为级 , 未揭穿。各岩土层埋藏分布特征详见“工程地质剖面图” ，各层层厚、层顶高程及埋深等详 见表 1-1 。表 1-1

8、 场地地层层顶埋深、层顶标高统计表层厚度 (m)层底深度 (m)层底标高 (m)层顶深度 (m)层顶标高 (m)号最小 值最大 值最小 值最大 值最小 值最大 值最小 值最大 值最小 值最大 值11.409.701.409.708.9413.940.000.0012.2020.203-12.2014.104.5018.50-2.2910.112.209.708.9413.113-21.4016.604.4025.30-7.308.921.4018.50-2.2913.944-10.703.304.0026.00-8.298.201.4025.30-7.3010.804-2最大揭示32.7m-3

9、7.00-17.804.0026.00-8.298.20各岩土层物理力学指标按岩土工程勘察规 (GB50021-2001)(2009 年版)进行了 分层统计，统计结果详见“土层主要物理性质指标平均值统计表” (附表 1-2 )表 1-2 土层主要物理性质指标平均值统计表层号岩土名称含水率重度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数weOwLwPIpIL%kN/m3-%-素填土(26.6(18.4(0.849( 34.5( 21.2( 13.60 )( 0.41 ) -1粉质黏土2)5.81)9.60.)72334).119).614.60.44 -2粉质黏土23.719.70.68035.220.015

10、.10.24注：数据根据前期勘察提供。(二)场地水文地质条件拟建场地地下水主要为基岩裂隙水。基岩裂隙水赋存于深部基岩裂隙中，完整基岩 裂隙一般不发育，孔隙性差，富水性差，可视为相对隔水层。雨期厚填土可能赋存少量 上层滞水。对本工程基本无影响。1.3 新建匝道与地铁的相对位置关系（1）ES匝道桥与地铁的相对位置关系ES匝道为高架桥梁匝道， 与地铁 S1号线间存在两处交叉。 14 号桥墩位于地铁线上、 下行线盾构之间，桥墩桩基与盾构结构外壁间最小净距为5.0m；13 号桥墩、 15号桥墩分别位于地铁线盾构东、西两侧，桥墩桩基与盾构结构外壁间最小净距为15.993 m。图 1-4 ES 匝道北侧桩基

11、与地铁隧道平面位置关系24 号桥墩位于地铁下行线西侧，桥墩桩基与盾构结构外壁间最小净距为6.717m；25 号桥墩位于地铁上、下行线盾构之间，桥墩桩基与盾构结构外壁间最小净距为 6.847m；26 号桥墩位于地铁下行线东侧，桥墩桩基与盾构结构外壁间最小净距为6.866m。图 1-5 ES 匝道南侧桩基与地铁隧道平面位置关系（2）NE路基匝道与地铁 S1 号线相对位置关系NE 匝道为路基匝道，在平面上与地铁 S1 号线存在 4 处交叉，分别位于桩号K0+50K0+125及 K0+365K0+405范围内。 NE 匝道 K0+50K0+125的设计高 程为19.7m18.128m（吴淞高程），填挖

12、高度为 -3.0m2.2m；NE匝道 K0+365K0+405的设计高程为 11.871m 11.751m（吴淞高程），填挖高度小于 0.3m；NE匝道外侧的人行道设计高程为 11.72711.607 ，填挖高度约 -3.0m-2.8m ，考虑到本立交范围内 S1号线平均埋深超 20m， NE匝道及外侧人行道拟按常规路基进行填挖处理。后期为优化立交范围内的绿化景观效果，本工程拟对 NE 匝道范围内的土方结合匝道的高程进行整平处理并种植绿图 1-6 NE 匝道与地铁隧道平面位置关系1.4 项目分类本工程主要为桩基施工及上部土方填挖， 按照资源公司关于地铁安全保护区施工作 业监测数据采集项目分类的

13、规定，该项目属于类项目1.5 施工工期 工期待定； 本项目监测跟踪期为 3 个月。2、地铁保护监测2.1 监测依据及采用主要技术标准2.1.1 方案的编制依据1）南京市轨道交通条例 （2014年 5 月）2）南京南站综合枢纽互通立交桥平面设计图（3）南京地铁 S1 号线平面、纵断面图2.1.2 采用的主要技术标准：（1）城市轨道交通结构安全保护技术规范 CJJ/T202-2013（2）城市轨道交通工程测量规范 GB50308-2008（3）建筑变形测量规范 JGJ8-2007（4）测绘成果质量检查与验收 GB/T 24356-2009（5）测绘技术总结编写规定 CH/T1001-20052.2

14、 监测的重要性及目的根据南京南站综合枢纽互通立交桥平面设计图和 南京市轨道交通条例 有关规定， 为保证地铁结构的安全，应对其进行全方位监测。通过监测工作的实施，掌握该项目在 施工过程中对既有地铁工程结构引起的变化，为建设方及地铁相关方提供及时、可靠的 数据和信息，评定施工对既有地铁工程结构的影响， 及时判断既有地铁工程的结构安全， 对可能发生的事故提供及时、准确的预报，避免恶性事故的发生。3、监测范围及内容3.1 监测范围本次 监测 范围为地铁 S1 号线南京南 站翠屏 山站区间隧道，具体里 程为 K33+263K33+48，6 约 221m。3.2 影响范围段既有结构永久变形情况简要统计分析

15、 收集该里程段历史垂直位移观测资料，工后首期观测时间为2014年 1月，运营首期观测时间为 2014年 12月，末期观测时间为 2016年 3月，期间相对工后最大垂直位 移量为 -14.7mm，相对运营最大垂直位移量为 -2.6mm，说明该里程段地铁结构垂直位移 基本稳定。该里程段现有部分垂直位移监测点的观测成果详见表 3-1 。表 3-1 该里程段现有部分垂直位移监测点结构永久监测累计沉降量序号上行线（右线）下行线（左线）里程相对运营累 计量（ mm）相对轨后累 计量（ mm）里程相对运营累 计量（ mm）相对轨后累 计量（ mm）1K33+259-1.6-14.7K33+258-1.8-1

16、0.12K33+273-1.6K33+272-2.13K33+291-1.6-10.0K33+288-2.0-9.74K33+307-1.5K33+303-2.15K33+321-1.4-9.5K33+318-1.6-9.46K33+331-1.7K33+332-1.77K33+346-1.6-9.9K33+348-2.6-8.98K33+362-1.5K33+363-1.69K33+376-0.6-9.4K33+378-1.7-9.010K33+391-1.8K33+392-1.811K33+407-1.7-9.6K33+408-2.2-8.312K33+422-1.8K33+422-1.7

17、13K33+438-1.8-9.4K33+438-1.6-8.914K33+453-1.8K33+452-1.415K33+468-1.9-9.5K33+468-1.5-7.716K33+483-1.8K33+482-1.517K33+489-1.7K33+487-1.5注：工后首期观测时间为 2014 年 1 月；运营首期观测时间为 2014 年 12 月收集该里程段历史水平直径收敛观测资料，首次观测时间为 2015 年 5 月，末期观 测时间为 2016 年 3 月，翠屏山南京南区间有 1 处管片直径与设计值较差超标，位于 K31+214，在此期间管片直径累计变化量均小于 3mm，具体分布

18、情况如图 3-1、图 3-2项目监测范围图 3-1 翠南区间上行线管片直径累计变化量曲线图项目监测范围图 3-2 翠南区间下行线管片直径累计变化量曲线图3.3 监测项目及测点布置 根据该隧道结构形式，在施工过程中，采用人工监测的手段对区间隧道进行监测，并对地铁表观病害进行初始普查。各结构监测内容如表 3-2 所示表 3-2 监测项目及频率表结构形式测项备注盾构管片隧道道床垂直位移拱顶垂直位移水平直径收敛结构表观病害观测及施工现场巡视3.4 监测频率 各分项监测频率见表 3-3表 3-3 监测项目及频率表序号监测项目监测频率桩基及路基施工墩柱施工跟踪期时段时段3 个月1基准网（垂直）每月复测 1

19、 次2道床垂直位移1 天 1 次4天 1 次10 天 1 次3拱顶垂直位移1 天 1 次4天 1 次10 天 1 次4水平直径收敛1 天 1 次4天 1 次10 天 1 次5结构表观病害巡查及施 工现场巡视对既有地铁结构裂缝及渗漏进行巡视与记录，遇变形较大时加强表观 巡查。注： 1、如遇发生大的变形，应及时调整监测频率；2、监测过程中视变形情况，动态调整监测频率，结合既有收敛值分级控制。3、经咨询方案编制人员，在 ES砸道上部结构施工时直接进入跟踪监测。4、初始状态调查进场监测前，对监测范围内隧道结构进行水平直径收敛逐环普查，并对可能存在的 裂缝及渗漏进行系统普查，标记具体的里程及位置，绘制平

20、面展开图。项目进入跟踪期 后，再次对监测范围内隧道结构进行水平直径收敛逐环普查。5、监测方案5.1 道床垂直位移监测（1）监测方法 道床垂直位移监测采用精密水准测量方法。根据城市轨道交通工程测量规范（GB50308-2008）变形监测要求，沉降监测基准网按等垂直位移监测控制网的技术要 求进行，并布设成闭合水准路线。 变形沉降监测点按等垂直位移监测网技术要求进行， 并布设成附合或闭合水准路线。表 5-1 垂直沉降监测控制网的主要技术要求等级相邻基准点高差测站高差中误差往返较差， 附合或检测已测高差之中误差（ mm）（mm）环线闭合差（ mm）较差（ mm） 0.50.15 0.3 n 0.4 n

21、表 5-2 垂直沉降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）0.50.30.3 n注：n 为测站数。表 5-3 水准观测主要技术要求等级仪器 型号水准 尺视线 长度 （m）前后视 距差 （m）前后视距 差累计差（m）视线离地 面最低高 度（ m）基、辅分 划读数较 差（ mm）基、辅分划读数 所测高差较差 （mm）DS05铟瓦300.51.50.3 0.30.42）基准点布设基准点作为垂直位移监测的起始依据，其稳定性十分重要。基准点要求稳定可靠， 远离变形区 80120m外。隧道左右线各选择 2 个工作基点， 分别为 JZ1、JZ

22、2、JY1、JY2， 在项目段隧道两端风井布设 4 个基准点，分别为 J1、J2、J3、J4，各基准点每月联测一 次，以判断基准点的稳定性，基准点位置见图 5-1 。图 5-1 监测基准网示意图（3）监测点布设监测范围内高架匝道跨越隧道处，每个交点处布设 5 个道床垂直位移监测点，每 5 米一个，共 20 个，编号分别为 Y1Y5、Y23Y27、Z1Z5、Z22Z26；路基匝道与隧 道相交处，根据路基影响范围，每 5 米布设一个道床垂直位移监测点，中心岛填挖区域 每 10 米布设一个道床垂直位移监测点，共 33 个，编号分别为 Y6Y22、Z6 Z21，监测 点布设时尽量利用已有结构监测点，以

23、利于数据整合分析。总监测范围内共布设 53 个 道床垂直位移监测点，详细布点图见附图 1垂直位移及隧道收敛监测布点图。（4）数据处理 道床沉降监测点每期监测成果与上期监测成果、项目保护监测初始观测成果、工后 起始成果进行对比，获取道床本期变形量、保护监测期间阶段变形量、相对工后初值累 计变形量。5.2 拱顶垂直位移监测（1）拱顶垂直位移监测方法 拱顶垂直位移采用全站仪和监测小棱镜以三角高程的方法进行观测，其原理如图7-1 所示。在远离变形区域 80-120m 外的基准点上放置一个棱镜，作为观测基准点，然 后在测点与基准点约中点位置放置全站仪，整平后分别对监测点与基准点进行观测，观 测 2 各测

24、回，对数据进行处理后分别得到基准点、监测点与仪器之间的高差h1、h2，由基准点高程 H0 得到监测点高程为 H=H0+h1+h2。图 7-1 拱顶垂直位移监测原理图精度分析：根据上述测量方法方式， 只考虑全站仪的测距 ms 和测角误差 m 的影响，2则拱顶垂直位移的中误差为 m1 （sin 21sin22）ms21 （s12 cos21s22 cos22）m2，22 极限情况下，监测点距离测站点最远距离为 110 米，前、后视垂直角分别为 10、5， 据此估算拱顶沉降 2 个测回的中误差约为 0.76mm，满足监测精度 1mm的要求。（2）监测点布设区间隧道左线布设 26 个拱顶垂直位移监测点

25、， 右线布设 27个拱顶垂直位移监测点 （左线 ZD1ZD26；右线 YD1YD27），与对应道床垂直位移监测点 （ Z1Z26；Y1Y27） 所在断面重合；拱顶垂直位移监测点共计 53 个，详细布点见附图 1垂直位移及隧道收敛监测布 点图。5.3 水平直径收敛监测（1）监测方法 在隧道两侧腰线上布设棱镜或反射片形成一条水平基线，且基线通过隧道假定圆 心，采用全站仪自由设站的方式或激光测距仪量测水平基线的长度。（2）点位布设及数量区间隧道左线布设 26个监测断面，右线布设 27 个监测断面（左线 SLZ1SLZ26； 右线 SLY1SLY27），与对应垂直位移监测点（ Z1Z26； Y1Y27

26、）所在断面重合； 水平直径收敛监测断面共计 53 个，详细布点见附图 1垂直位移及隧道收敛监测 布点图。5.4 地铁结构或设施表观病害及外部施工巡查5.4.1 地铁结构或设施巡查 项目实施前，对地铁车站及隧道结构初始状态进行检查并记录。日常车站及隧道巡视采用人工巡视。车站及隧道结构病害巡查的具体步骤如下： （1）现场踏勘、记录并观测已有裂缝的分布位置，裂缝的走向、长度。（2）对于新发生的裂缝及时观测，分析裂缝形成的原因，判断裂缝的发展趋势。（3）观测时使用读数显微镜（可精确到 0.1mm）量出特征裂缝的距离及裂缝长度， 求得裂缝的变化值。定期对监测范围内的特征裂缝进行巡视，对于新发现的裂缝，做

27、好 记录，及时埋设观测标志进行量测。4）对于发现有渗漏的地方进行观测，测量出渗漏面积和渗漏程度，并对渗漏作出分析。5.4.2 外部施工巡视 日常监测工作中，定期对基坑施工状态及周边环境进行巡视，尤其重载运输车辆的运输路线，并填写现场巡查日志。5.5 工作量统计本项目的监测工作量统计如表 5-4 所示。表 5-4 监测工作量统计序号监测项目点数/ 断面数备注1垂直基准网42水平直径收敛逐环普查根据现场确定初始状态及跟踪期共两次3道床垂直位移534拱顶垂直位移535水平直径收敛536裂缝、渗漏观测工作组日注：如遇发生大的变形，应及时调整监测频率，并加强结构表观巡查。5.6 控制标准表 5-5 监测

28、控制标准表序 号监测对 象监测项目报警值警戒值限值1地铁结 构结构垂直位移 3.3mm 6.7mm 10.0mm2水平直径收敛相对标准圆 30mm相对标准圆 45mm相对标准圆 60mm施工期间 3.3mm施工期间 6.7mm施工期间 10.0mm3结构裂缝/0.3mm6、监测工作资源配备6.1 项目人员配置 项目负责人：高永 技术负责人：蔡乾广 李济民 外业组： 6人 内业组： 3 人6.2 仪器设备配置 本项目拟投入仪器设备情况如表 6-1 所示表 6-1 拟投入仪器设备一览表序号仪器设备名称单位数量精度1水准仪及铟瓦水准尺台1 0.3mm/km2全站仪台1 1.0 1+1ppm3裂缝测宽

29、计台10.1mm4数据分析及处理软件套15笔记本电脑台16相机台17打印机台18车辆辆17、信息反馈制度为确保监测成果的质量，加快信息反馈速度，每次监测必须有监测成果，并及时进 行监测成果的分析，当数据异常或出现报警情况时，当天内向有关单位提交监测成果及 分析报告，对当前的施工及既有监测对象状态进行评价和提出建议。同时按照南京地铁 指挥部运营线路结构变形监控及处置管理办法的规定上报有关部门或单位，以便及 时采取措施，确保地铁结构安全。 运营线路结构变形监控及处置管理办法中第四章 有关保护区监测项目的安全管控及处置概要如下：（1）对监测数据达到报警值以上、变化速率超标的保护区监测区域，由集团质量 安全部提出处置意见，经小组研究、决策后实施。（2）当监测数据在报警值与警戒值之间，且变化速率超标