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文档简介
1、成都地铁2号线一期土建工程站东广场站 施工监测方案一、工程概况站东广场站为地铁2号线一期工程的一个中间站,西接沙河堡站东广场区间,东接站东广场东洪湖路区间。车站西北面为地铁2号线沙河堡主变电所。车站横跨三环路东五段,呈东、西向布置。为三层(局部单层)三跨明暗结合岛式站台车站。车站中段80m长的单层暗挖段完全穿越三环路车行道,两端采用明挖工法。车站有效站台中心里程为YCK40+047.000,暗挖段宽23.78m,明挖标准段宽22.7m,车站总长182.3m,有效站台长120m,暗挖段两侧站台有效宽度3.8m,站台两侧通过2个4m宽的联络通道连通。站东广场站位于东洪大道与三环路东五段交叉处,并横
2、跨三环路东五段,呈东、西向布置。为三层三跨明暗结合岛式站台车站,中段为单层暗挖段,两端为三层明挖段。南、北向的三环路东五段现状道路宽度为80m,道路两侧均为50m宽规划绿化带;东、西向的规划道路宽为40m。车站施工方法采用明挖法施工,暗挖部分隧道主体段采用CRD法施工,联络通道部分矿山法施工,监测重点车站围护结构及周边建筑物、三环路面的沉降、变形;隧道周边收敛监测、隧道拱顶下沉监测、围岩内部位移监测、二次衬砌应力监测、围岩压力及层间支护压力监测等。二、总体筹划与工期安排本合同段在车站基坑的土方开挖、降水、支护以及结构施工的过程中,基坑内外地基应力的重分布会引起围护结构及周围土体的变形,从而有可
3、能危及基坑、主体结构的稳定和周围建筑物、地下管线的安全。隧道开挖过程中由于地基应力同样会引起周围土体的变形,因此在车站和隧道施工的全过程中,对临近道路、围护结构顶面水平位移、桩体变形、桩钢筋应力和钢支撑轴力、周边收敛监测、拱顶下沉监测、地表沉降监测、二次衬砌应力监测、围岩压力及层间支护压力监测、孔隙水压力监测等进行全方位跟踪监测,并对监测成果进行资料分析,进一步掌握基坑工程施工过程中基坑及周围环境的实际情况,发现异常立即停止下一道工序施工,连续监测并采取相应措施,同时通知业主、监理及设计单位共同研究处理,确保施工安全。并对可能发生的危及环境安全的隐患或事故及时、准确地预报让有关各方有时间作出反
4、应,避免事故的发生。1、监测的过程具体包括:a、先期布设地表沉降观测点、建筑物沉降观测点及各种管线监测点。b、围护结构施工时,同步安装围护桩内的测斜管及桩内主筋钢筋应力计。c、基坑外侧水位测量管钻孔,预埋水位计。d、桩顶冠梁浇筑混凝土时,同步埋设桩顶的水平位移、沉降观测点,并做好测斜管的保护工作。e、基坑开挖前,应测出各测试项目的初始值,且不少于两次。f、钢支撑施工时,同步安装钢支撑轴力计。g、开挖到基坑标高后制作基坑底沉降点。h、对应力、变形监测点进行监测。i、隧道开挖后初期的周边收敛量测,采用XGJ-21型隧道位移计(或其他可替代收敛计)或全站仪。j、初衬、二次衬砌应力的监测工作是隧道竣工
5、验收的关键,此期间要在拱顶安装应力计。k、围岩压力及层间支护压力监测,隧道施工时每个测量断面按设计要求提前安装好土压力盒。隧道开挖后沿隧道周边在衬砌外侧围岩内布设孔隙水压计。直接获取沿衬砌周边的水压力量值及分布规律。2、监测依据a地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999b建筑变形测量规范JGT/T8-97c工程测量规范GB50026-93d城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008e城市地下水动态观测规程CJJ/T76-98f地下铁道、轻轨交通岩土工程勘查规范GB50307-1999 g.成都地区建筑地基基础设计规范DB5026-2001h.设计文件、设计图纸3、工期安排施工监
6、测应贯穿于整个土方开挖、结构施工过程,计划工期为25个月。三、监测施工组织与管理3.1监测施工组织根据本标段的工程规模、施工方案及工程监测项目的特点建立专业监控量测组,由具有丰富地下施工及监测经验的测量工程师担任组长。下设: 1个内业组,由正副组长组成,负责全标段的监测管理、过程控制、数据处理,成果提交等。1个外业小组,由3名测工组成,负责车站的监测测点布置、元件埋设、量测数据的收集及初步整理工作。(人员组成名单见4.2)监测施工组织及流程图3.2监控过程管理监测过程的质量控制作业人员应严格按设计文件要求及相应规范进行作业,发现超出允许误差时应及时纠正或进行返工。技术问题由工程负责人与审核人商
7、量后作出决定,工程负责人与审核人实施监测过程中的质量控制,杜绝质量问题的产生。文件与资料的管理监测工作中的相关函件、以及日常监测工作中的内外业资料等应分类装订统一管理,或者有计算机备份以防丢失。提交的监测成果资料应统一格式并进行签收登记。监测数据管理施工中将监测管理基准划分为三个等级,将变形或应力允许值的三分之一作为基准值,当实测值在基准值以下时,说明土体和围护结构是稳定的,将允许值的三分之二作为警告值,当实测值在基准值和警告值之间时,需考虑采取加强措施,预防最终值超限。监测数据管理基准见下表管理等级管理位移施工状态U0Un/3可正常施工Un/3U02U n/3应加强支护U02Un/3采取特殊
8、措施注:U0为实测位移值,Un允许位移值变形管理表监测数据分析及上报对监测项目按规定时间量测后,当天整理出结果,绘制时间一位移或应力一时间关系曲线图,并进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移或应力值,掌握位移及应力变化规律,评价施工、结构及可能影响的构筑物的安全度。监测数据的整理及回归分析均由计算机管理完成,以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整理报告,及时上报监测日报表,并按期向施工监理、设计单位提交监测报告,以及对阶段施工情况的评价报告和下阶段施工建议。如发现异常现象。立即复测核实,明确无误后及时反馈施工管理部门和报送监理及设计单位,发出警戒报告,分析原因,
9、并立即采取相应措施。数据传输流程:结果反馈数据分析数据整理现场监测施工进程施工工序如出现下列情况之一时,及时采取措施进行处理:监测数据有不断增大的趋势;支护结构变形过大或出现明显的受力裂缝且不断发展;时态曲线长时间没有变缓趋势;各监测项目超过控制标准。四、仪器配备及监测人员组成4.1主要监测仪器设备 仪 器 设 备 统 计 表 表监测仪器型号数量精度产地价格徕卡全站仪TCA1200R3001台1",2+2ppm瑞士33万/台徕卡电子水准仪DNA031台0.3mm瑞士14万/台博飞水准仪DZS3-11台0.4mm日本0.5万/台铟钢尺2个国产0.4万/把ROCTEST 测斜仪RT-20
10、1台0.1mm加拿大13万/台 测斜仪JTM-6000B1台0.05mm/m常州2万/台轴力计24个2%江苏0.03万/台锚索应力计34个2%江苏0.3万/台频率接收仪GPC12丹东0.2万/台频率读数仪ZXY-21±0.1Hz常州0.2万/台隧道收敛计SWJ-IV1个常州0.3万/台水位计SWG-901个2mm江苏0.2万/台4.2监测组人员名单姓名专业职称岗位主要职责张超英工程师监测组长负责监控量测全面工作李敬余工程师监测副组长负责内业工作,组长不在时代行组长职责赵延博工程师外业测量负责现场测量工作姜春龙工程师外业测量负责现场测量工作吕增勇工程师外业测量负责现场测量工作五、明挖车
11、站施工监测眀挖车站主要监测项目及控制方法序号测监项目位置或监测对象仪器监测精度测点布置限值1挖孔桩顶水平位移挖孔桩上端部经纬仪±1.0mm间距1020m20mm2土体侧向变形靠近围护结构的周边土体测斜管、测斜仪±1.0mm沿基坑纵向25m一个,同一孔测点间距23m30mm3挖孔桩体变形挖孔桩内测斜管、测斜仪±1.0mm孔间距1020米,测点间距1.0m20mm4支撑轴力支撑端部轴力计1/100(F.s)轴力较大处布置按规范设计值控制5地下水位基坑周边水位管、水位计±5.0mm孔间距1520米6围护结构侧土压力围护结构后和嵌固段围护结构前土压力盒1/100
12、(F.s)沿基坑纵向每侧布置三个,同一孔竖向间距23m按规范设计值控制7地面沉降基坑周围地面水准仪±1.0mm测点间距20米20mm8地下管线沉降和位移管线接头水准仪、经纬仪1.0mm间距510米根据权属部门的要求控制9挖孔桩体钢筋应力桩主筋钢筋应力计1/100(F.s)水平间距30m,竖向内外各设68个,桩体至少两组测点按规范设计值控制10基坑周边房屋基础监测沿基础周边经纬仪、水准仪±1.0mm房屋四周按规范规定设计值控制11基坑内、外观察基坑外地面、建筑地层土体描述1Pa含周围地面裂缝、塌陷、渗漏水、超载等12支撑立柱下沉支撑立柱顶上水准仪±1.0mm不少于总
13、数的50%,且不少于5根15mm13孔隙水压力围护结构周围土体水压力盒1Pa沿基坑纵向每侧布置三个,同一孔竖向间距23m按规范规定设计值控制明挖车站监控量测频率表序号监测项目监测频率监测方法或仪器1建筑物沉降、水平位移基坑开挖期间,17天,2次天。715天,1次天 。1530天,1次2天。30天后,1次3天徕卡DNA03电子水准仪,变形观测专用铟钢尺,徕卡全站仪2地下管线沉降同建筑物沉降徕卡DNA03电子水准仪,变观测专用铟钢尺3基坑四周地表沉降同建筑物沉降徕卡DNA03电子水准仪,变形观测专用铟钢尺4围护结构顶沉降及水平位移同建筑物沉降徕卡DNA03电子水准仪,变形观测专用铟钢尺,徕卡全站仪
14、5围护结构测斜同建筑物沉降CX-3型基坑测斜仪6围护桩钢筋应力同建筑物沉降钢筋计、电阻应变仪7地下水位同建筑物沉降SWG-90水位计8基坑回弹同建筑物沉降徕卡DNA03电子水准仪,变形观测专用铟钢尺明挖车站监测控制标准表序号监测项目控制标准1地表沉降及建筑物沉降(见图3)0.3% H2围护结构水平位移(见图1)0.4% H,且50mm3地下管线位移一般管线40 mm上水、煤气20 mm4建筑物倾斜(见图4)3.05.1监测项目控制方法5.1.1 围护桩顶水平位移监测:监测仪器:徕卡全站仪仪器精度:±1mm监测方法:按照设计要求在围护结构桩顶冠梁中心线处按15米布设一处,将顶部光滑的凸
15、面钢筋打入(或埋入)混凝土内,保证其与冠梁连接牢固。采用全站仪测量水平角、水平距,经计算后得出围护桩顶水平位移的情况。 测点的埋设及布置:监测点设在桩顶,测点间距为1015m。挖孔桩冠梁浇砼至顶部时预埋长15cm的22钢筋,钢筋头露出地面510mm,磨成球状并刻“十”字,作为水平位移的观测点。 监测方法:围护结构顶部水平位移宜用视准线和小角度法来监测,监测仪器为精密经纬仪和全站仪。 监测频率:基坑开挖前测量不少于2次,取得稳定的初始值,基坑开挖后,根据施工情况13天测量1次,异常情况时连续量测,并及时上报,监测结果要做详细规范的记录和处理。5.1.2 围护桩顶沉降监测监测仪器:徕卡DNA03电
16、子水准仪,变形观测专用铟钢尺。水准仪精度:±0.3mm/km监测方法:在冠梁顶中心线水平位移监测点处,利用水准仪观测测点高程变化得到桩顶垂直位移。5.1.3 围护结构位移监测仪器:CX-3型基坑测斜仪,数据采集仪。分辨率:0.01mm监测方法:测点分别布置在围护结构中,按设计要求每隔15m左右设1孔,在基坑两端中间位置布设各1孔。测斜管应与钻孔桩桩底平齐,并固定在钢筋笼上与之一起放入槽壁内,埋入混凝土中。埋设时,测斜管的一对槽口必须与所在的桩体成垂直位置。在顶部处要加钢套管于测斜管外以起保护作用,钢套管的上口必须高出顶部15cm、埋入土体的深度不能小于1m。当施工冠梁时根据冠梁高度对
17、测斜管进行加长,使其露出冠梁顶15cm以上。投入使用的测斜管管口部要设可靠的保护装置。5.1.4 地表沉降监测:监测仪器:徕卡DNA03电子水准仪,变形观测专用铟钢尺。水准仪精度:±0.3mm/km监测方法:利用水准仪观测测点高程的方法掌握地表垂直位移变化情况。量测各测点与基准点之间的相对高程差,本次所测高差与上次所测高差相比较,差值即为本次沉降值,本次所测高差与初始高差相较,差值即为累计沉降值。按设计要求沿车站两侧每20米左右布设一处, 测点以1.2米长钢筋或专用测点埋入地下制成,如地面有坚硬土层或沥青路面,则应先将其挖除。特殊情况测点可适当加密,开挖前一天就开始测量且初始值不少于
18、两次,作为沉降监测原始值,地表测点埋设时应依据设计,根据现场实际情况进行布设。5.1.5 路面、建筑物沉降、水平位移监测:监测仪器:徕卡DNA03电子水准仪,变形观测专用铟钢尺,徕卡全站仪。水准仪精度:±0.3mm/km,±1mm监测方法:站东广场站西侧基坑开挖50m范围内没有高层建筑,重点对三环路内侧范围的路面进行沉降观测;在三环路东侧的基坑开挖50m范围内有魅力阳光19层在建楼房,在该建筑物的四角处设置建筑物变形观测点。同时平时还应对建筑物进行目测巡检,发现异常情况时,一方面跟踪监测,一方面分析原因,及时上报,以便采取有效措施。测点埋设先用冲击钻在建筑物墙体上钻孔,然后
19、放入沉降测点,测点一般采用长200300 mm膨胀螺栓制成,螺栓顶端配有特制圆头螺帽。测点四周用水泥砂浆填实。待测点完全稳定后,即可开始测量。水平位移监测利用沉降观测点同时进行检测。5.1.6 地下管线沉降监测:监测仪器:徕卡DNA03电子水准仪,变形观测专用铟钢尺。水准仪精度:±0.3mm/km。监测方法:车站施工范围内地下管线主要分布在三环路非机动车道和人行道上,主要管线有铸铁300和800给水管各一条、700雨水水管两侧各一条、钢529燃气管两条、电力电缆沟(1000×600)、和若干条通信管线。根据规范要求,每条管线的测点间距为6m。测点尽量作成直接测点,布置直接测
20、点时宜将测点布置处的管线暴露,通过地表的变位来反应管线的变位。在测量的过程中,对于每次的监测结果根据沉降换算出管线的曲率,对施工起指导作用。5.1.7 地下水位监测:监测仪器:SWG-90水位计;精度:10mm;监测方法:在基坑外测2米左右设水位观测孔,沿基坑长度方向每15米布设一孔。用地质钻钻孔,用100mm的PVC塑料管,井深比地下最低水位深5米。水位观测孔管口标高应高出地面,且有醒目标志。5.1.8 挖孔桩内力监测:监测仪器:钢筋计、电阻应变仪精度:2监测方法:钢筋计串联焊接在挖孔桩的受力主筋上,按设计要求50米布设一处,并将信号线引出加以保护。5.1.9 基坑回弹监测:监测仪器:徕卡D
21、NA03电子水准仪,变形观测专用铟钢尺。水准仪精度:±0.3mm/km监测方法: 基坑开挖到位后,在基底布设临时监测基准点, 测点以1.5米长钢筋埋入地下制成,测点周围灌注混凝土。基坑开挖后立即进行监测。5.2眀挖车站监控反馈程序为确保监测结果的质量,加快信息反馈速度,全部监测数据均由计算机管理,每次监测必须有结果,上报监测日报表,并按期向施工监理、设计单位提交监测月报,并附上相对应的测点位移、应力或水位时态曲线图,对当月施工情况进行评价并提出施工建议。监测结果位移(应力)是否超级管理继续施工NOoooo 安全综合判断采取特殊措施位移(应力)是否超级管理 不安全N位移(应力)是否超级
22、管理 暂停施工N图4-3 监测反馈程序框图5.3监测点布置5.3.1 眀挖车站监测测点数量表4-4监测测点数量序号监 测 项 目单位测点数量1建筑物沉降观测点若干2建筑物倾斜观测点若干3地下管线沉降及位移监测点若干4基坑四周地表沉降观测点点565围护桩顶沉降(水平位移)点186围护桩侧向位移点187围护桩钢筋应力点48地下水位点105.3.2 眀挖车站监测测点布置图4.4 监测警戒值的设定(1)地表最大沉降量m0.15%H(H为基坑开挖深度),速率2mm/12小时,不报警。(2)围护结构最大水平位移0.2%H(H为基坑开挖深度)、且30mm,速率控制在2mm/12小时,不报警;如果在原本光滑变
23、化的曲线上出现明显的拐点变化,作报警处理,并根距实际情况进行分析、查找原因,提出措施。(3)刚性管线的允许张开值D6mm,因此,管线的局部最大沉降量10mm,变化速率2mm/12小时。管线变形警戒值由累计变化量与变化速率二个量控制,根据以往同类工程的经验,本工程累计变化量大于8mm或日变化量大于2mm作为警戒值。(4)建筑物沉降警戒值为/h1/1000(为差异沉降值h为建筑物长度),允许最大倾斜为1/2500,根据测点之间的距离控制差异沉降值的警戒值或根据设计的要求确定警戒值。(5)实测索力大于设计索力的80时报警。(6)天气正常情况下,水位日变化下降值0.5米时报警。4.5监控量测数据的分析
24、与预测监测工作进行一段时间或施工某一阶段结束后,都要对量测结果进行总结和分析。(1)数据采集通过现场监测取得的资料和与之相关的其它数据的搜集、记录等。本监测项目采用的仪器设备种类繁多,有的仪器(如水准仪、测斜仪等)需人工读数、记录,然后将实测数据输入计算机,有的仪器(如全站仪)则自动数据采集,并将量测值自动传输到数据库管理系统。(2)资料整理每次观测后应立即对原始观测数据进行校核和整理,包括原始观测值的检验、物理量的计算、填表制图,异常值的剔除、初步分析和整编等,并将检验过的数据输入计算机的数据库管理系统。(3)资料分析采用比较法、作图法和数学、物理模型,分析各监测物理量值大小、变化规律、发展
25、趋势,以便对工程的安全状态和应采取的措施进行评估决策。绘制测点时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图,如图4-4。图4-4 时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图如果位移的变化随时间而渐趋稳定,说明基坑处于稳定状态,支护系统是有效、可靠的,如图中的正常曲线。图中的反常曲线中,出现了反弯点,这说明位移出现反常的急骤增长现象,表明支护体系已呈不稳定状态,应立即采取相应的施工措施进行处理。在取得足够的资料后,还应根据散点图的资料分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值,预测结构和建筑物的安全状况。五、暗挖隧道施工监测本车站暗挖隧道按喷锚构筑法设计和施工,现场
26、监控量测是此工法的重要组成部分。施工监测是为了及时了解围岩动态,对围岩稳定性做出评价,对支护结构形式,支护参数、围岩类别变更和二次衬砌支护时间提出合理化建议,对出现的异常情况及时提出意见。矿山法施工地铁隧道的监测项目有:地质及支护状况观察;周边收敛监测;拱顶下沉监测。地表沉降监测;围岩内部位移监测;二次衬砌应力监测;围岩压力及层间支护压力监测;钢支撑应力监测等。具体监测项目及频率见下表:暗挖隧道监测项目及频率汇总表序号监测项目监测仪器监测频率监测目的测点布置1地质、地物及支护状况观察目测每一开挖环一个断面了解预注浆效果及岩石自稳性,地表建筑物的变形、开裂、下沉等情况2地表沉降水准仪、钢尺开挖面
27、距监测断面距离L<1B或变形速率>10mm/d时12次/1天开挖面距监测断面距离1B<L<2B或变形速率105mm/d时1次/1天开挖面距监测断距离2B<L<5B或变形速率51mm/d时1次/2天开挖面距监测断面前>5B或变形速率<1mm/d时1次/1周掌握隧道开挖过程中上层地表沉降情况每5m布设一个断面3拱顶下沉水准仪、钢尺了解隧道开挖过程中拱顶下沉和侧壁内敛情况每5m布设一个断面4水平收敛位移收敛计每5m布设一个断面5初支内力监测钢筋计、频率接收仪开挖面距监测断面前后<2B时12次/1天开挖面距监测断面前后<5B时1次/2天开挖面
28、距监测断面前后>5B时1次/1周了解初支钢架内力大小和变化每个隧道布设2个主断面。6围岩与喷层间接触压力压力盒、频率接收仪了解围岩与网喷混凝土层的接触应力7模筑衬砌钢筋应力钢筋计、频率接收仪了解模筑衬砌内钢筋内力的大小和变化8水位监测水位计12次/1天了解施工过程,水位变化情况选取典型区域设主断面。5.1监控量测项目的具体监测方法地质及支护状况观察日常观察的目的是及时了解施工过程中开挖工作面附近的围岩状态,为及时分析判断隧道的稳定性提供基本资料。观测内容包括:围岩类别鉴定;围岩工程和水文地质特征描述;围岩稳定状态观察、评价;初期支护状态表观描述等等。观测方法是利用地质素描、照相或摄像技术
29、、目测等手段将观测到的有关情况和现象进行详细记录。测试仪器采用地质罗盘,数码相机、小锤、直尺。观测应在隧道开挖工作面爆破后及初期支护后立即进行并填写围岩地质纪录卡。 周边收敛监测周边收敛监测是根据位移、收敛状况、断面变形状态等判断: 周边围岩体的稳定性; 初期支护的设计与施工方法是否妥善; 二次衬砌的浇注时间等。内容包括隧道周边收敛监测,是监测隧道内壁两点连线方向的相对位移或监测点的绝对位移量。量测断面尽可能靠近掌子面,一般在2m的范围内,并应保证开挖后2h内测读初次读数。断面间距为10m。采用XGJ-21型隧道位移计(或其他可替代收敛计)或全站仪。在左、右隧道内按5m间距布设净空收敛测点,与
30、拱顶下沉测点在同一断面内。测点埋设:喷锚支护施作后,用风钻凿直径40mm、深200mm的孔,1:1水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆,尽量使同一基线两测点的固定方向在同一直线上,等砂浆凝固后,即可进行量测工作。量测方法:采用SWJ-隧道收敛计监测。该机采用大张力自锁紧摇柄加载系统,并在结构上进行了一系列性能提升设计,具有很高的量测精度,特别适用于大跨度隧道的变形监测。在水平收敛监测时,每个断面布置四条测线,如下图所示。5-1周边位移监测测点布置图 拱顶下沉监测用于监视开挖后隧道拱顶下沉位移,了解断面的变形状态,判断隧道拱顶的稳定性。防止隧道顶部坍塌的发生。在隧道拱顶中央及中央两侧各23米布置三个测
31、点,用水平仪观测测点的沉降变形。量测断面尽可能靠近掌子面,一般在2m的范围内,并应保证开挖后2h内测读初次读数。断面间距为5m。测试仪器为精密水准仪。测试方法:采用精密水准仪和铟钢尺进行水准测量。5-2拱顶下沉测点布置图 隧道收敛位移和拱顶下沉监测频度表 表5-1-3位移速度(mm/d)距工作面距离频度备注>10(01)D24次1天注:D为隧道宽度。510(12)D1次1天15(25)D1次2天<1>5D1次1周注:a、从不同测线得到的位移速度不同,监测频率应按速度高的取值;b、若根据位移速度和据工作面距离两项指标分别选取的频率不同,则从中取高值;c、后期监测时,间隔时间可加
32、大到几个月或半年监测一次。 地表沉降监测测试洞口浅埋段隧道开挖时对地面沉降的影响及其影响范围。地表下沉量测采用高精度全站仪或精密水准仪进行。测点和拱顶下沉布置在同一断面上。本站隧道部分下穿三环路,地层较差应加强此项量测工作,并及时反馈信息,以便正确指导施工和调整施工方法,确保安全施工。测试仪器采用高精度全站仪。或精密水准仪,铟钢尺。地面下沉测点布置监测断面测点从拱顶中央向两侧左右间隔测点,沿两单线隧道之间的中心线每20m布置一条横测线,每个断面埋设10个测点并对称布置,测点间距2.5米。具体见下图5-3:地表隆陷控制基准:一般情况地表允许隆起值为10mm,允许沉降值为30mm。三环路应满足其管
33、理部门规定的控制要求。地下管线沉降控制基准:根据结构在正常使用时其受到的应力应小于其允许应力这一标准,管道在地层沉降时产生的变形应小于或等于其允许应力的相应变形范围。按管线类型及权属部门要求控制。 初衬、二次衬砌应力监测初衬、二次衬砌应力的监测工作是隧道竣工验收的关键。隧道初衬、二次衬砌质量的好坏,对隧道的长期稳定,使用功能的正常发挥有很大影响,为了监测隧道的长期稳定性,需要对初衬、二次衬砌进行应力监测。监测内容为监测初衬、二次衬砌的内、外表面的应变。沿隧道周边在初衬、二次衬砌的内、外侧对称地埋设埋入式混凝土应变传感器进行监测。 测点布置示意如下图所示。监测频率同围岩内部位移量测。 5-4二次
34、衬砌应力监测测点布置示意图 围岩压力及层间支护压力监测测试围岩与初期支护之间以及初期支护与二次衬砌之间的压力。每个监控断面沿隧道周边在围岩与初期支护之间以及初期支护与二次衬砌之间埋设土压力盒进行监测。监测仪器可采用XYJ-4压轴式双膜土压力传感器 、频率测试仪。每监控量测断面10个压力盒。监测频率同围岩内部位移量测。测点布置如图下所示。 5-5土压力盒埋设位置示意图、钢支撑应力量测测试钢架中内、外钢筋的轴力和型钢钢架内、外侧的应变,从而计算钢架所受到的轴力和弯矩。在洞外将已下好料的待测主筋在待测部位截断,将钢筋计焊在中间。焊接时钢筋计要浇水养护,并注意保护好引线。主筋在运输过程中要注意不要撞击
35、仪器,架好钢架后应将钢筋计的导线引出并保护好。每个监控断面沿隧道周边在格栅钢架内、外侧侧壁对称地设置5对钢筋应力计进行监测。测试仪器可采用XJG-2型钢弦式钢筋应力传感器(或其他可替代仪器或方法)、频率测试仪。监控量测断面布置5个点,每个点对称布置两个钢筋计。测点布置如图。 5-6 格栅钢支撑应力量测点布置图5.2隧道监测控制标准及管理根据招、投标文件及有关规范和类似工程经验确定控制标准。控制标准见表5-2-1。表5-2-1 暗挖隧道监测控制标准表序号监测项目控制标准标准来源1地表隆起及沉降-1030mm设计文件2拱顶沉降50mm设计文件3净空收敛20mm设计文件4初支内力300KP相关规范为
36、确保监测结果的质量,全部数据均由计算机管理,及时上报监测报表,并按期向监理提交监测周报及月报,对施工进行评价并提出施工建议。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基准,见表5-2-2。表5-2-2 监测管理基准表管理等级管理位移施工状态U0Un/3可正常施工Un/3U0Un2/3应注意,并加强监测U0Un2/3应采取加强支护等措施表中:U0 实测位移值 Un 允许位移值根据上述监测管理基准,可选择监测频率:一般在级管理阶段监测频率可适当放大一些;在级管理阶段则应注意加密监测次数;在级管理阶则应密切关注,加强监测,监测频率可达到12次/天或更多。监
37、测反馈程序如图5-1。 监理与业主工程施工监测组监测数据项目经理施工监测总工程师调整施工参数监测反馈程序5.3 信息反馈修正设计及信息反馈指导施工5.3.1 信息反馈修正设计根据现场测量掌握的位移值、位移速度、位移的收敛性以及锚杆、喷射混凝土、钢支撑的变异情况,进行局部修正或进行围岩分级、支护形式、变形富余量、开挖断面形状、施工方法、衬砌厚度等根本性的修正修正未开挖部分的预设计在地质调查的基础上,根据现场施工中的观察、量测结果和具体围岩状况,对未开挖段的支护模式或施工方法进行修正,达到施工的安全及高效。变更已开挖部分的预设计设计的修正方法和注意事项见表5-3-1。表5-3-1 设计的修正方法和
38、注意事项现象修正方法注意事项净空位移值比预计大的情况扩大富余变形量应确认混凝土有没有开挖变异应确认锚杆轴力有富余应确认变形时收敛的增强支护构件增加混凝土厚度、锚杆长度、根数缩短支护构件间距在破碎带、塑性化显著的围岩中,提高支护构件的刚性断面闭合用仰拱或临时仰拱尽快闭合控制变形量时最有效的措施加强掌子面及掌子面前方掌子面自稳性差的情况,采取超前支护的辅助工法变更开挖方法即使采取环形开挖和辅助工法也不能使隧道和周边围岩稳定的情况下使用因多变更机械设备,也要研究采取其他辅助工法的可能性净空位移值比预计小的情况减少支护构件应确认锚杆轴力与混凝土比,应优先减少锚杆数量缩小变形量富余量要求有充分的精度 信
39、息反馈指导施工最大允许位移值的控制根据隧道周边位移收敛量测数据确定净空预留量。根据位移随时间变化的测试资料进行回归分析,推算最终位移值,此最终位移值即可作为净空预留量本隧道采用锚喷支护,且断面直径小于10m,允许位移值为2050。位移速度的控制开挖通过量测断面时位移速度最大,以后会逐渐减少,可根据位移速度来判断围岩的稳定性。当位移速度大于20/d时,需发出警告,需要特殊支护;水平收敛速度小于0.10.2/d时,围岩基本稳定。位移加速度控制位移时态曲线保持,说明位移速度不断下降,这是稳定的标志;位移时态曲线时,说明位移速率长时间维持不变,标志围岩不稳定,应发出警告并及时加强支护衬;位移时态曲线时
40、,说明围岩的变形速度增大,表明围岩已处于危险状态,须立即停止开挖,迅速加固支护衬砌或采取措施加固围岩。二次衬砌施作时间的控制二次衬砌是在初次支护变形基本稳定后施作,基本稳定的标志是外荷载基本不再增大,位移不再变化,因此可根据周边接触应力和位移值这2项指标控制。这一特征点应反应:位移量及位移时间曲线呈收敛趋势;30d内的平均位移变化速率小于0.30.5/d位移速率的变化呈收敛趋势。当达不到基本稳定的指标时,应进行及时补救,其措施为对初期支护进行加强,立即施作二次衬砌。 位移时态信息反馈曲线 t t 时间t 时间t (min) 位 移 (min) 位 移 (a)正常曲线 (b)反常曲线图5-3-1 位移时态特征曲线图(a)图表示绝对位移值逐渐减小,支护结构趋于稳定,可施作模筑混凝土衬砌。(b)图表示位移变化异常,出现反
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