地铁保护监测技术设计方案(专家评审版)

1、龙西立交二期地铁保护区监测工程技术方龙西立交二期地铁保护区监测工程技术方案校核：专家论证会论证意见时间2021年6月3日地点地佚大厦2210编制单位南京地铁资源开发有限责任公司内容南京南站琮合枢纽快速环境工程龙西立交二期地铁保界区监测工程技术方案南京甫站综合枢纽快速环线1程龙也立交二期与轨道交逋机场我南京南站翠屏山站区间底道平面交叉,主要新崖两段高架桥梁匝道及一段路基匝道,并对路基匝道内现有场地进行土方平整、种梢像化,工程与地佚相对关系如下：X程橇况1ES匝道桥梁：ES匝道与地令隧道存在南北两处交叉.北侧交叉於桥梁根基采用61800钻孔灌注株.其与陡道结构边线的最小距离为5.0m,桩底、地铁隧

2、道洞底绝对标高分别为T0.ini、-10.6m；南制交叉处桥梁桩基采用61000/61500钻孔*注虬其与隧道结构边线的故小距离为6.7m,桩底、地铁藻道洞底绝对标高分别为-11.111.7m.-11.9m.2NE匝道密基：NE匝道与她铁堤道存4处交叉；交叉段路基匝道的挖埴方高度为-3.02.2m；匝道内场地平整埴挖高度为-3.0-2.0m.设区段地铁隧道洞骑埋潦约力18.423.1m.论证意见二?方案?编制根本可行,工程分类为II类,分类合理,内容较完整,经修改完善后可作为监测实施方案的编制依据.二、建议：1、增加拱瑜沉降器测.应根据匝道位置优化储道监测点布设；2、填方段险道笠测点适当加密；

3、3、进一步啊查明瑜桥梁梁都施工工法.增强时施工现场巡查.专家卷名组长:成员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工程技术方案专家评审意见的回复针对该工程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,增强对施工现场巡查.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,施工期间应增强对施工现场巡查,防止大型重载车辆对隧道的碾压,限制外部施工对隧道的影响.编制人

4、校核人审核人1、工程概述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 工程分类61.5 施工工期62、地铁保护监测61.1 监测依据及采用主要技术标准61.2 监测的重要性及目的73、 监测范围及内容73.1 监测范围73.2 影响范围段既有结构永久变形情况简要统计分析73.3 监测工程及测点布置93.4 监测频率94、 初始状态调查105、 监测方案105.1 道床垂直位移监测105.2 拱顶垂直位移监测125.3 水平直径收敛监测135.4 地铁结构或设施表观病害及外部施工巡查135.5 工作量统计145.6 限制标准146、 监测工作资

5、源配备146.1 工程人员配置146.2 仪器设备配置147、信息反响制度158、成果图编制内容179、监测质量保证举措17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工程技术方案1、工程概述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一东采用苜蓿叶环形匝道NE匝道实现左转交通,东一南采用迂回定向匝道ES匝道实现左转交通,右转方向采用西一南转向匝道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

6、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.1-1ES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

7、地理位置图见图图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12.19920.195m,相对高差7.99m.区间内工程地质剖面图如图2-di图1-2WS匝道区间工程地质剖面图.丁工工3/11:2isTVTMrJ同TJ.二一一三亏二LPT二二二二d三三.H.司一H_.=!二二一；w*HaJliJlLIJJJJTI也也包口包至愀口ft现r-H-图1-3ES匝道区间I程地质剖面图勘察深度范围内,根据?公路工程地

8、质勘察标准?(JTGC20-2021),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.沿线大局部有分布,厚度不均匀.-1层粉质黏土：黄灰色,可塑,含铁钻质斑点,有光泽,干强度、韧性高.沿线局局部布,厚度变化较大.-2层粉质黏土：黄褐色,硬塑,局部可塑,稍有光泽,无摇振反响,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“碎块微不均质,遇水软化崩解.岩体根本质量等级为V级.整体分布.-2中等风化

9、砂岩：紫红色、灰白色,整体分布.岩芯呈“短柱状“柱,战段“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,岩体根本质量等级为IV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)号最小值取大值最小值取大值最小值取大值最小值取大值最小值取大值11.409.701.409.708.9413.940.000.0012.2020.203-12.2014.104.5018.50

10、-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取人擒小32.7m-37.00-17.804.0026.00-8.298.20各岩土层物理力学指标按?岩土工程勘察规?(GB50021-2001)(2021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岩土名称含水率重度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数wYeOwLwPIp

11、IL%kN/m3-%-素填土(26.6(18.4(0.849(34.5(21.2(13.60)(0.41)-1粉质黏土25.819.60.72334.119.614.60.44-2粉质黏土23.719.70.68035.220.015.10.24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.对本工程根本无影响.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.1

12、4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15.993m.地铁-S1号鳍下行a图1-4ES匝道北侧桩基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1-5ES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

13、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19.7m-18.128m吴淞高程,填挖高度为-3.0m2.2m;NE匝道K0+365K0+405的设计高程为11.871m11.751m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.后期为优化平处理并种植绿化,地铁S1线水平向22m范围内的填挖高度为-3.0m2.0m图1-6NE匝道

14、与地铁隧道平面位置关系1.4工程分类本工程主要为桩基施工及上部土方填挖,根据资源公司关于地铁平安保护区施工作业监测数据采集工程分类的规定,该工程属于R类工程1.5施工工期工期待定;本工程监测跟踪期为3个月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?(2021年5月)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2、地铁保护监测(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)?城市轨道交通结构平安保护技术标准?CJJ/T202-2021(2)?城市轨道交通工

15、程测量标准?GB50308-2021(3)?建筑变形测量标准?JGJ8-2007(4)?测绘成果质量检查与验收?GB/T24356-2021(5)?测绘技术总结编写规定?CH/T1001-20052.2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,为保证地铁结构的平安,应对其进行全方位监测.通过监测工作的实施,掌握该工程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平安,对可能发生的事故提供及时、准确的预报,防止恶性事故的发生.3、监测范围及内容

16、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+486,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2021年1月,运营首期观测时间为2021年12月,末期观测时间为2021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根本稳定.该里程段现有局部垂直位移监测点的观测成果详见表3-1.表3-1该里程段现有局部垂直位移监测点结构永久监测累计沉降量1丁P上行线(右线)下行线(左线)里程相对返宫累计量mm相对轨后累

17、计量mm里程相对返宫系计量mm相对轨后累计量mm1K33+259-1.6-14.7K33+258-1.8-10.12K33+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+392-1.811

18、K33+407-1.7-9.6K33+408-2.2-8.312K33+422-1.8K33+422-1.713K33+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2021年1月；运营首期观测时间为2021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2021年5月,末期观测时间为2021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

19、于K31+214,在此期间管片直径累计变化量均小于±3mm,具体分布情况如图3-1、图3-2<旁通道二aS旁通道三旁通道四一通道五|旁通道三旁通道四旁通道五:工程监测范围旁通道二风井变化量皿翠屏山“南京南山区间上行线管片直径累计变化变化量曲线图64:1- 2- 4- 6- s:工程监测范围- L0-一：K31+110K31+510K3L+9L0K32+31OK32+710K33+1L0K33+510K33+910里程累计变化一图3-1翠南区间上行线管片直径累计变化量曲线图变化量nun10翠屏山南京南山区间下行线管片直径累计变化变化量曲线图旁通道一旁通道二不并旁通道多通道四旁通道

20、五20-2-4-6r|j|'工程监测范围一一一L=L=T-10K31+150K31+S5Q41+950侬+350KWF5043+150K33与5.K35+50里程一计变化图3-2翠南区间下行线管片直径累计变化量曲线图3.3 监测工程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监测工程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监测工程及频率表序号监测工程监测频率桩基及路基施工墩柱

21、施工跟踪期时段时段3个月1基准网垂直每月复测1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,遇变形较大时增强表观巡查.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限制.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,绘制平面展开图.工程

22、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标准?(GB50308-2021)变形监测要求,沉降监测基准网按II等垂直位移监测限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R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垂直沉降监测限制网的主要技术要求等级相邻基准点局差中误差(mm)测站局差中误差(mm)往返较差,附合或环线闭合差(mm)检测已测图差之较差(mm)n由5i0.15垃3赤垃4vn表5-2垂直沉降监测的主要技术要求等

23、级局程中误差(mm)相邻点局差中误差(mm)往返较差,附合或环线闭合差(mm)n10.5由3由37n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)nDS05钿瓦<304.5<1.50.3<0.34.4(2)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、JZ2、JY1、JY2,在工程段隧道两端风井布设4个基准点,分别为J1、

24、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5-1o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,中央岛填挖区域每10米布设一个道床垂直位移监测点,共33个,编号分别为Y6Y22、Z6Z21,监测点布设时尽量利用已有结构监测点,以利于数据整合分析.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

25、理道床沉降监测点每期监测成果与上期监测成果、工程保护监测初始观测成果、工后起始成果进行比照,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hl、h2,精度分析：根据上述测量方法方式,只考虑全站仪的测距ms和测角误差的影响,那么拱顶垂

26、直位移的中误差为m=(sin2%+sin2a2)m；+二(s12cos2al+s；cos2j),12s2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,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

27、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)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工程实施前,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

28、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,判断裂缝的开展趋势.(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 工作量统计本工程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

29、测工程点数/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,并增强结构表观巡查.5.6 限制标准表5-5监测限制标准表序号监测对象监测工程报警值警戒值限值1地铁结构结构垂直位移±3.3mm=t6.7mm±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 工程人员配置工程负责人：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 仪器设备配置本工程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水准仪及锢瓦水准尺台110.3