地铁变形监测

1、轨道交通*工程 *出入段线明挖区间施工监测技术报告*科技公司2013年01月轨道交通*工程 *出入段线明挖区间施工监测技术报告批 准 人： 审 核 人： 编 写 人： 北京建工建方科技公司2013年01月编号：报 告 首 页工程名称轨道交通亦庄线工程 宋家庄出入段线明挖区间工程地点丰台区南顶路至地铁五号线宋家庄车辆段停车场委托单位北京建工建方科技公司勘察单位北京市勘察设计研究院有限公司设计单位中铁第五勘察设计院集团有限公司施工单位北京城建建设工程有限公司监理单位北京地铁监理公司监测项目名称围护结构桩顶水平位移；围护结构桩顶沉降；围护结构桩体变形；支撑轴力；地表沉降； 监测类型及数量数量见正文监

2、测设备DiNi12型电子水准仪及配套条码尺、Leica TCA1800全站仪及配套棱镜监测人员监测日期2009年7月3日2010年4月8日目 录1工程概况11.1 工程概况11.2 施工工艺简述11.3 施工进度11.4 监测工作概述12监测目的与内容22.1监测目的2现场监测2现场安全巡视频率及周期33执行技术规范与依据44投入的设备45监测项目及测点布置；55.1围护结构桩顶水平位移监测55.2围护结构桩顶沉降监测55.3 支撑轴力监测55.4围护结构桩体变形监测66数据采集和观测方法66.1桩顶水平位移观测66.2围护结构桩顶沉降和地表沉降监测76.3围护结构桩体变形监测77监测、巡视控

3、制指标及信息反馈程序87.1 监测控制指标87.2 巡视控制指标87.3监测信息反馈程序11正常情况下的信息反馈11日常资料报送11信息反馈流程118 监测成果分析与评述118.1 监测成果统计汇总11累积变形最大值统计11近期监测点沉降速率统计128.2监测成果分析12地表沉降12土体水平位移13支撑轴力149 监测成果结论1411 附件1511.1宋家庄站布点平面图1611.2地表沉降时程曲线图1811.3桩（土）体累积水平位移深度分布图4210.5监测成果表154轨道交通*工程 *出入段线明挖区间监测阶段总结报告1 工程概况1.1 工程概况宋家庄出入段区间隧道大体沿规划郭家庄路呈东西向布

4、置，线路上方为单层或双层的民房。无重大交通干线。宋家庄出入段线土建工程明挖区间起止里程YCHK0+761YCHK1+314，区间隧道大体沿规划郭家庄路呈东西向布置，线路上方为单层或双层的民房及厂房。隧道主体结构随轨面抬升而出地面；出地面后以地面线形式接入宋家庄车辆段，主体结构为单层箱形结构型式（YCHK0+761YCHK1+070），以及U形槽结构形式（YCHK1+070YCHK1+314），全部采用明挖法施工。YCHK0+761处为施工起点，位于南顶路中段路旁,YCHK0+761YCHK1+070结构宽18.310.5m，高6.218.6m；YCHK1+314处为施工终点，YCHK1+070

5、YCHK1+314结构宽13.610.8m，高8.71.5m。1.2 施工工艺简述出站段采用明挖顺作法施工，基坑围护结构采用钻孔灌注桩，基坑内设钢管支撑，车站主体为现浇钢筋混凝土箱形框架结构，结构外设置外包防水层。主体围护结构采用10001500钻孔灌注桩+钢管内支撑，盾构井处采用10001300钻孔灌注桩，节点处采用12001400钻孔灌注桩，桩间土采用挂网喷射混凝土，桩顶设置钢筋混凝土冠梁，截面b×h=1.0m×0.8m和b×h=1.2m×0.8m。标准段基坑深度竖向设置两道支撑，水平间距4.0m，局部区域水平间距35m；节点初设置四道并撑，且换撑一

6、道，间距3m左右；盾构井处采用两道支撑一道换撑。1.3 施工进度宋家庄出入段线明挖区间工程自2009年5月17日开始打桩，7月3号U型槽处基坑开挖正式开始。监测工作也同步开始。至2010年4月4日最后浇筑完毕。监测工作也随之结束。1.4 监测工作概述自2009年07月03日U型槽开挖开始监测，至U型槽侧墙浇注监测频率为2次/1天。在盾构井开挖后U型槽监测降降频。同时盾构井监测频率2次 /天。随着主体上升，监测降频1次/1天。2监测目的与内容2.1监测目的北京市轨道交通亦庄段工程施工监测工作的主要目的是：（1）检验设计所拟定的土体或围岩的假设条件和计算数据合理与否，以便有针对性地修正设计参数，变

7、更施工方法和优化施工工艺，做到动态设计、信息化施工；（2）通过对明挖车站或盾构区间隧道工程监测项目的观测，以及监测数据的分析处理与计算，进行预测和反馈，决定是否需要对支护结构、地面建筑物和地下管线采取保护或加固措施，以确保支护结构或隧道的稳定及环境的安全；（3）通过检测量测收集数据，为西安地铁或类似工程设计、施工及相关规程的制订积累经验。监测的数据和资料将使业主能完全客观真实地了解工程安全状态和质量程度，掌握工程各主体部分的关键性安全和质量指标，确保地铁工程能按照预定的要求顺利完成；监测数据和资料是处理工程合同纠纷的重要依据，它可以防止承包商提供虚假的资料和数据隐瞒工程安全和质量真相,并在业主

8、进行索赔时提供确凿的证据；监测数据和资料可以按照安全预警位发出报警信息，既可以对安全和质量事故做到防患于未然，又可以对各种潜在的安全和质量做到心中有数；监测数据和资料可以丰富设计人员和专家对类似工程的经验，以利专家解决工程中所遇到的工程难题。2.2监测内容（1）宋家庄出入段出地点地表和基坑监测内容为：围护结构桩顶水平位移；围护结构桩顶沉降；围护结构桩体变形；支撑轴力；地表沉降；（2）宋家庄出入段出地点地表和基坑现场监测周期1）初始值测定：测点布置完成后，在施工之前，应对所有的监测项目进行连续三次独立的观测，判定合格后取其平均值作为监测项目的初始值。为了更好的进行对比分析，针对共同的观测点，监测

9、单位同施工监测单位要在相同的时间段进行初始值测定。2）结束监测标准：本工程中，根据产权单位要求，穿越施工结束2年后，停止监测。监测频率、周期表序号监测项目监测频率监测周期1支护结构桩（墙）顶水平位移基坑开挖时,1次/3天,主体结构施工时,1次/3天从基坑开挖前测量初始值起到基坑回填完毕结束。2支护结构桩（墙）顶沉降3支护结构桩（墙）体变形4支撑轴力开挖初期1次/3天,挖至基底23次/天5地表沉降1次/3天6地下水位监测1次/24天7工具柱垂直沉降基坑开挖1次/3天（1）安全巡视对象和项目现场安全巡视项目：a 肉眼观察基坑支护结构外观，查看其壁上是否产生裂缝、流沙或其它变形，观察所有锚杆（索）锚

10、头外观，看其是否有异常现象。b 观察支撑体系及其端头附近的支护结构，是否有变形，是否有裂缝等破坏现象。c 查看基坑周围土体及建筑，看地面是否有沉陷、裂缝、滑移、隆起等现象，建筑物是否有裂缝。（2）现场巡视频率本工程现场巡视频率如下表序号巡视项目巡视频率1基坑支护结构重点对掘进面5倍洞径内的道路、地表及盾构区间隧道每天巡视一次，其余时间根据地表、道路、盾构区间隧道变形及巡视情况而定；掘进面每天巡视一次2支撑体系及其端头附近的支护结构3基坑周围土体及建筑注：当巡视目标达到警戒标准或盾构区间隧道结构变化较大时，应加密巡视，当有危险事故征兆时应加密巡视，穿越当天应加密巡视。（3）现场安全巡视周期1）周

11、边环境巡视在施工开挖前进行首次巡视，区间隧道施工完成，变形稳定后停止。2）工程自身巡视在开挖后开始，区间隧道施工完成后停止。3执行技术规范与依据(1)北京市轨道交通亦庄线工程施工测量检测段第三方监测项目招标文件；(2)北京市轨道交通亦庄线（宋家庄出入段）工程施工图设计结构施工图；(3)地下铁道、轻轨交通工程测量规范（GB50308-1999）；(4)地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）；(5)建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）(6)建筑变形测量规程（JGJ/T8-97）；(7)全球定位系统城市测量技术规程（CJJ73-97）；(8)工程测量规范（GB50026-93）

12、；(9)城市测量规范（CJJ13-87）；(10)城市地下水动态观测规程（CJJ/T76-98）；(11)建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）；(12)岩土工程试验监测手册，林宗元编，辽宁科学技术出版社；(13)铁路隧道施工规范（TB10202-2002）；(14)地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范（GB50307-1999）；(15)国家一、二等水准测量规范（GB12897）(16)国家其他监测、测量规范和强制性标准；(17)本院质量管理手册。4投入的设备本项目投入的仪器如下表：序号仪器设备名称规格型号精度单位数量备注1全站仪Leica TCA180011mm+1ppm台12

13、电子水准仪Dini 120.3mm/km台13测斜仪CX-03E0.1mm套14频率读数仪HY-DSY-406-A振弦式多功能读数仪1/100(F·S)台16轴力计FLJ-40型支157测斜管CXG-76m2105监测项目及测点布置；5.1围护结构桩顶水平位移监测观测基点设立于3倍基坑、竖井、盾构区间开挖深度距离之外，埋设观测墩或专门观测标石，观测点根据车站基坑围护桩的顶部。观测点埋设形式如图 5.2围护结构桩顶沉降监测观测点与围护结构桩顶水平位移观测点共用。5.3 支撑轴力监测轴力监测采用钢弦式频率轴力计，安装时将轴力计安装架与钢支撑端头对中并牢固焊接，在拟安装轴力计位置的桩（墙）

14、体钢板上焊接一块250×250×25mm的加强垫板，以防止钢支撑受力后轴力计陷入钢板。待焊接件冷却后将轴力计推入安装架并用螺丝固定好。安装过程要注意轴力计和钢支撑轴线在同一直线上，各接触面平整，确保钢支撑受力状态通过轴力计（反力计）正常传递到围护结构上。5.4围护结构桩体变形监测监测围护桩桩体变形的测斜管采用绑扎埋设。埋设时将测斜管在现场组装后绑扎固定在桩钢筋笼上，管身每1.5m绑扎1次。测斜管随钢筋笼一起下到孔槽内，并将其浇筑在混凝土中。埋设过程中避免管子的纵向旋转，在管节连接时必须将上、下管节的滑槽严格对准，以免导槽不畅通。埋设就位时必须注意测斜管的一对凹槽与欲测量的位

15、移方向一致（通常为与基坑边缘相垂直的方向）。测斜管管口处砌筑窨井，并加盖。点位布置图如下5.5 地表沉降监测地面沉降观测点的标石，采用浅埋钢管水准标石或混凝土普通水准标石。地表沉降观测点埋设示意图如下6数据采集和观测方法6.1桩顶水平位移观测使用Leica TCA1800全站仪进行观测，在周边影响区外布置3个强制对中棱镜作为基准点。控制网及监测点观测均观测竖直角6测回距离6测回，测角中误差在1.8以内，测边相对中误差1/100000。观测注意事项如下：对使用的全站仪、觇牌应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验，尤其是照准部水准管及电子气泡补偿的检验与校正。观测应做到三固定，

16、即固定人员、固定仪器、固定测站；仪器、觇牌应安置稳固严格对中整平；在目标成像清晰稳定的条件下进行观测；仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；应尽量避免受外界干扰影响观测精度，严格按精度要求控制各项限差。数据处理：对于第一次观测和第二次观测值的平均数取初始值，用以后的采集的数据来和初始值作比较。采用公式：相对基坑的纵偏移：z=±sqrt (x2+y2)*cos(+arcos(x/(x2+y2)相对基坑的横偏移：h= ±sqrt (x2+y2)*cos(+arsin(y/(x2+y2)为基坑的横轴夹角，x，y为坐标偏移量，z与x的正负相同，h与y的正负相同。6.2围护结构桩顶沉

17、降和地表沉降监测使用Trimble DINI12电子水准仪观测，采用电子水准仪自带记录程序，记录外业观测数据文件。在高程基准点选择完成后，需至少经过3次复测，确认高程基准点处于稳定状态时，方可使用。基准网复测时，往返较差及环线闭合差应在±0.3mm（n为测站数）以内，每站高差中误差小于0.15mm，具体观测要求见工程测量规范GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求。观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。观测顺序：往测：后、前、前、后，返测：前、后、后、前。观测注意事项如下：对使用仪器必需定期进行检验。当观测成

18、果异常，经分析与仪器有关时，应及时对仪器进行检验与校正；观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；观测时，必需保证良好的观测环境及成像条件；观测前应正确设定记录文件中各项控制限差参数，观测完成需现场检核闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作；观测时应满足水准观测各项相关技术要求。在架设仪器不能满足规范测量同时量测出每次仪器的安置位置，并用红油漆在地面做出标记。等级相邻基准点高差中误差（mm）每站高差中误差（mm）往返较差或环线闭合差（mm）监测已测高差较差（mm）二等0.50.150.300.4三等1.00.300.600.86.3围护结构桩体变形监测将测斜探头插入测斜管，使滚轮

19、卡在导槽上，缓导下至孔底，测量自孔底开始，自下而上沿导槽全长每隔0.5m距离测读一次，每次测量时，应将测头稳定在某一位置上。测量完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽，按以上方法重复测量。两次测量的各测点应在同一位置上，此时各测点的两个读数应是数值接近、符号相反。如果测量数据有疑问，应及时复测。基坑工程中通常只需监测垂直于基坑边线方向的水平位移。但对于基坑阳角的部位，就有必要测量两个方向的深层水平位移，此时，可用同样的方法测另一对导槽的水平位移。深层水平位移的初始值应是基坑开挖之前连续3次测量无明显差异读数的平均值，或取开挖前最后一次的测量值作为初始值。测斜管孔口需布设地表水平位移

20、测点，以便必要时根据孔口水平位移量对深层水平位移量进行校正。7监测、巡视控制指标及信息反馈程序7.1 监测控制指标地表沉降、护坡沉降、挡土墙沉降及挡土墙倾斜监测控制值依设计提供，地下管线沉降监测控制值依据北京市轨道交通工程建设监控量测控制指标参考资料汇编，各监测项目的控制值见表5.3。表5.3 各监测项目控制指标表序号监测项目判定内容控制值报警值限制条件1围护结构桩顶水平位移水平位移值30mm与0.1H%mm取小值24mm2立柱、围护桩桩顶沉降标高绝对变化量+10mm、-30mm+8mm、-24mm3围护结构桩体变形变化量与开挖深度之比F30mm与0.1H%mm取小值24mm4支撑轴力轴力设计

21、轴力控制值的805地面沉降标高绝对变化量-30mm21mm7.2 巡视控制指标依据现场巡视情况，根据招标文件中的技术标准要求对风险工程作出安全状态评价。安全状态评价见表5.2-1表5.2-3。表5.2-1明挖法巡视预警标准巡视内容巡视状况描述安全状态评价正常黄色预警橙色预警红色预警开挖面土质情况围岩性质及稳定性状况支撑周围出现土体塌落范围大，严重影响围护体系的稳定土体塌落范围较大，影响围护体系的稳定其它部位，土体塌落范围较小，仅局部影响围护体系发挥，但不影响稳定导致桩（土钉）无法钻进、成孔等，影响施工工艺适应性和设计功能需求导致锚杆、土钉握裹力不够，引起土压力增大，土体字稳能力降低，减小设计、

22、规范要求的安全系数基坑强烈影响区荷载超出设计，围护受力变化大，支护体系产生不利影响基坑强烈影响区外荷载超出设计，围护受力变化较大，支护体系产生不利影响强烈影响区大面积积水，地面硬化不完善，且截排水系统不完善，流入开挖区或下渗、冲刷或掏空，或引起支护结构受力变化，可能影响安全系数显著影响区大面积积水，地面硬化不完善，且截排水系统不完善，地表水下渗影响安全系数降水效果抽水持续出砂，附近地面有明显沉陷地下水位降不下去，施工安全性受到影响降水系统能力不足表5.2-3周边环境巡视预警标准巡视内容巡视状况描述安全状态评价正常黄色预警橙色预警红色预警地面地面开裂强烈影响区内地面产生开裂且裂缝宽度、深度或数量

23、有增加情形开挖施工影响区内造成局部地面开裂，裂缝宽度在510mm，暂无扩大情形开挖施工影响区内造成局部地面开裂，裂缝宽度在5mm一下，暂无扩大情形地面沉陷、隆起在基坑边坡滑移面附近出现沉陷或隆起，或沉陷严重影响交通地面出现明显沉陷或隆起，轻微影响交通地面出现沉陷或隆起，暂不影响交通地下管 线管体或接口破损、渗漏地下管线持续漏水（气），且有扩大趋势地下管线持续漏水（气），暂无扩大趋势地下通讯电缆被切断地下输变电管线破坏管线检查井等附属设施的开裂及进水施工影响范围内地下管线的检查井等附属设施出现开裂或进水7.3监测信息反馈程序7.3.1正常情况下的信息反馈监测资料的报送形式为日报、周报和预警快报，

24、日报、周报报送产权单位、业主单位、监理单位，预警快报报送产权单位、业主单位、监理单位、施工单位。其中日报、周报、预警快报均以电子版的形式报送产权单位，工程结束后，总结报告以书面形式报送产权单位。 报送内容主要包括风险时间、地点、风险概况、原因初步分析、变化趋势、风险处理建议等。 出现综合预警情况时，由项目经理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进行报送。 日报拟于实施监测后于当天以电子邮件方式提交，内容包括监测数据及现场安全巡行信息。监测周报通过书面文字报表形式报送业主单位、监理单位，以电子版的形式报送产权单位，主要内容包括：工程概况及施工进度；监测工作简述；监测成果统

25、计及分析；监测结论与建议；监测数据汇总表；安全巡视汇总表；变形曲线图；监测测点布置图。统为基础建立，因现有高程基准点离区间位置较远，因此需在远离地铁隧道施工影响区稳固位置重新布设3个高程基准点，另外根据现场实际情况，为方便测点引测，另加密布设3个工作基点。根据本区间段分布，高程基准点、工作基点同监测点一起布设成本区间独立的闭合环、或形成由附合路线构成的结点网。8 监测成果分析与评述 监测中除部分点位被破坏以及因回填土未有效夯实造成部分点沉降量过大外，地表沉降点变形多控制在10mm以内，相当于控制值的30%。桩体水平位移多控制在8mm 内。约为控制值的25%。整个工程变形量完全在设计控制范围之内。确保施工的安全性。 8.1 监测成果统计汇总8.1.1累积变形最大值统计截至2010年4月08日，对路面沉降、护坡沉降和挡土墙沉降监测项目累积变形最大值进行统计。累积极变形最大值统计表序号监测项目平均变化最大变形控制值平均变化控制比最大变化控制比1围护结构桩顶水平位移35