城市轨道交通地铁项目施工监测方案

城市轨道交通地铁项目施工监测方案测点布置测点布置原则1、按监测方案在现场布设测点，当实际地形不允许时，可在靠近设计测点位置设置测点，以能达到监测目地为原则。2、为验证设计参数而设的测点布置在设计最不利位置和断面，为指导施工而设的测点布置在相同状况下最先施工部位，其目的是为了及时反馈信息，以修改设计和指导施工。3、地表变形测点的位置既要考虑反映对象的变形特征，又要便于采用仪器进行观测，还要有利于测点的保护。4、深埋测点（结构变形测点等）不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的刚度和强度。5、各类监测测点的布置在时间和空间上有机结合，力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化量，以便找出其内在的联系和变化规律。6、测点的埋设应提前一定的时间，并及早进行初始状态的量测。7、测点在施工过程中一旦破坏，尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，以保证该测点观测数据的连续性。

1.1.2车站测点布置车站测点布设情况如下表9-4所示。表9-4测点布设表序号监测项目位置或监测对象测点布置1围护结构顶位移围护结构顶边长大于30m的按间距30m布点，小于30m的，按1点布置。2围护结构变形围护结构内边长大于30m的按间距30m布点，小于30m的，按1点布置。同一孔测点间距0.5m。3支撑轴力钢管支撑：端部钢筋砼支撑：中部车站基坑每层5根。通道、风道、出入口、施工竖井每层支撑道数超过5根的按2根计，5根以下，按1根计。4土体侧向位移靠近支护结构的周边土体2〜4孔，同一孔测点间距0.5m5地下水位基坑周边间距20~25米6地表及地下管靠近支护结构的周地面沉降监测点间距15〜20米，管线沉降监测点间距5〜1。米线沉降边土体7建，构筑物沉降，倾斜基坑周边需保护的建，构筑物地面沉降监测点间距15〜20米，管线沉降监测点间距5〜1。米1.1.3区间测点布置（1）地面沉降（隆起）监测点：一般地沿隧道中线方向每隔5m布设一个测点，每隔一定距离布设一个监测横断面，见表9-5。表9-5地面沉降监测横断面间距表埋置深度口间距（川）H〉2B20〜50B<H<2B10〜20H<B10注：B代表隧道的外径横断面方向测点间隔，一般为5〜8m,在一个监测断面内设9个测点，地表测点顶突出地面5mm以内。地面沉降测量应在盾构机开挖面附近，每天进行及每周进行后期观测直到沉降稳定。（2）地面建筑物及临近建筑物沉降、倾斜和水平位移：在每栋建筑物四角各设置一个观测点，以测量其位移、倾斜，沉降点的数量不少于4点，规模较大的建筑物根据需要增加测点数量。地面和建筑物沉降监测断面沿隧道纵向每30m设一断面。监测点布置示意见图9-20〜9-23。5600地面或建筑物沉降标志地面或建筑物沉降标忐不少T5个观斜仪测斜孔\I测斜仪测制孔对称中心线图9-20主断面监测点布置图（单位：mm）5600地面或建筑物沉降标志地面或建筑物沉降标忐不少T5个观斜仪测斜孔\I测斜仪测制孔对称中心线图9-20主断面监测点布置图（单位：mm）拱顶下沉测点收敛测线A拱顶下沉测点收敛测线A图9-21洞内常规监测点布置图4而下4而下玩利点出间能小曰［1时、的图9-22纵断面监测点布置图地面或建筑物沉降监测标志■■分层沉降仪L测斜孔拱顶下沉监测点—1隧道结构1■J1J—J一川攵敛测线A|,隧底隆起监测点1-隧道结构!11hrin20〜30m（特殊地段加密）¥20〜30m（特殊地段加密）丫图9-23单线隧道掘进地面沉降监测点布置示意图（3）土体水平位移及分层沉降：在典型断面布置测斜仪进行测量，见图9-24。总位移测读设备总位移电缆位移原准线位移原准线测测读间距导槽测头

接头导管回填图9-24测斜仪布置示意图（4）孔隙水压力：在典型断面。

（5）地下管线沉降：在隧道影响范围内的地下管线沿长度方向每5m布设一个监测点。有检查井的管线应打开井盖直接将监测点布设到管线上或管线承载体上；无检查井的直埋管线可开挖处应开挖暴露管线，将观测点直接布到管线上，无法开挖时可在对应的地表埋设间接观测点。管线沉降观测点的设置可视现场情况，采用抱箍式或套筒式安装。见图9-25。I-DCKill.图9-25管线监测点布置示意图1.2监控量测方法车站监测方法1、地表沉降及裂缝监测（1）地表沉降监测①监测仪器电子水准仪，玻璃钢瓦尺等。②监测实施方法a.基点埋设：基点埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固靠。基点埋设方法示意图如图

9-26所示。-I1图9-26基点埋设方法示意图（单位:cm）b.沉降测点埋设：用冲击钻在地表钻孔，然后放入长200〜300mm，直径20〜30mm的圆头钢筋，四周用水泥砂浆填实。c.测量方法：观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm,对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，超过时重读后视点读数，以作核对。首次观测对测点进行连续两次观测，两次高程之差小于±1.0mm,取平均值作为初始值。d.沉降值计算：在条件许的情况下，尽可能的布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精度，然后按照测站进行平差，求得各点高程。施工前，由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程H0,在施工过程中测出的高程为Hn。则高差△H=Hn—H。即为沉降值。③数据分析与处理地表沉降量测随施工进度进行，根据开挖部位、步骤及时监测，并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、沉降变化速度、加速度曲线图。（2）地表裂缝观测地表裂缝开展状况的监测通常作为地铁施工影响程度的重要依据之一。采用直接观测的方法，将裂缝进行编号并划出测读位置，必要时用钢尺测读。监测数量和位置根据现场情况确定。2、地表建筑沉降、倾斜及裂缝监测（1）建筑物沉降监测①监测仪器电子水准仪，玻璃钢瓦尺等。②监测实施方法a.测点埋设：在地表下沉的纵向和横向影响范围内的建筑物进行建筑物下沉及倾斜监测，基点的埋设同地表沉降观测。沉降测点埋设，用冲击钻在建筑物的基础或墙上钻孔，然后放入长直径200〜300mm,20〜30mm的半圆头弯曲钢筋，四周用水泥砂浆填实。测点的埋设高度方便观测，对测点采取保护措施，避免在施工过程中受到破坏。每幢建筑物上一般布置4个观测点，特别重要的建筑物布置6个测点。测点的布设如图9-27所示。——沉降测点20cm墙体—水泥砂浆图9-27建筑物沉降测点示意图——沉降测点20cm墙体—水泥砂浆图9-27建筑物沉降测点示意图b.测量方法：与地表沉降观测同。c.沉降计算：与地表沉降观测同。③数据分析与处理绘制位移—时间曲线散点图，具体分析同地表沉降监测。当位移—时间曲线趋于平缓时，选取合适的函数进行回归分析。预测最大沉降量。根据所测建筑物倾斜与下沉值，判断建筑物倾斜是否超过安全控制标准及采用的工程措施的靠性。（2）建筑物倾斜监测①监测仪器全站仪，反射膜片。②监测实施方法在待测建筑物不同高度（大于2/3建筑物高度）贴上反射膜片，建立上、下两观测点，并在大于两倍上、下观测点距离的位置建立观测站，采用Leica1800型（1"2mm+2ppm）自动全站仪按国家二级位移观测要求测定待测建筑物上、下观测点的座标值，两次观测座标差值即计算出该建筑物的倾斜变化量。其观测频率同地表沉降观测。（3）建筑物裂缝观测建筑物的沉降和倾斜必然导致结构构件的力调整而产生裂缝，裂缝开展状况的监测通常作为施工影响程度的重要依据之一。通常采用直接观测的方法，将裂缝进行编号并划出测读位置，观测裂缝的发生发展过程。必要时通过裂缝观测仪进行裂缝宽度测读。监测数量和位置根据现场情况确定。3、地下管线沉降监测（1）仪器设备电子水准仪，玻璃钢瓦尺等。（2）监测实施方法①测点布置：地下管线测点重点布设在煤气管线、给水管线、污水管线、大型的雨水管及电力方沟上，测点布置时要考虑地下管线与隧道的相对位置关系。有检查井的管线打开井盖直接将监测点布设到管线上或管线承载体上；无检查井但有开挖条件的管线开挖暴露管线，将观测点直接布到管线上；无检查井也无开挖条件的管线在对的地表埋设间接观测点。管线沉降观测点的设置视现场情况，采用抱箍式或套筒式安装。每根监测的管线上最少要有3~5个测点。基点的埋设同地表沉降监测。②测量方法：与地表沉降观测同。③沉降计算：与地表沉降观测同。（3）数据分析与处理根据施工进度，将各测点变形值绘成管线变形曲线图。即：绘制位移—时间曲线散点图，据以判定施工措施的有效性；位移—时间曲线趋于平缓时，选取合适的函数进行回归分析，预测管线的最大沉降量；沿管线沉降槽曲线，判断施工影响范围、最大沉降坡度、最小曲率半径等。4、地中土体分层垂直位移监测对土体分层垂直位移的测量以了解暗挖施工对周围土体的扰动情况，找出变化规律，为决策控制沉降的技术施工提供靠的依据。本标段只在暗挖区间隧道的大跨存车段布设地中土体分层垂直位移。（1）监测仪器由两大部分组成：一是地下材料埋入部分，由沉降导管、底盖、沉降磁环组成，二是地面接收仪器一SOILINSTR型分层沉降仪，由测头、测量电缆、接收系统和绕线盘等组成，如图9-28所示。保护盖混凝土导管盖板=1钢套磁环保护盖混凝土导管盖板=1钢套磁环能产…底盖图9-28垂直位移观测孔示意图（2）监测实施方法①测点埋设：原则上布置在有选择性、有代表性的断面上。锚固体为磁式锚环，间距1〜2米，钻孔采用地质钻成孔，遇到土质松软的地层，下套管或水泥护壁；成孔后将导管缓慢地放入孔中，直到最低观测点位置，然后稍拔起套管，在保护管与孔壁之间用膨胀粘土填充；再用专用工具依次将磁式锚环沿导管外壁埋入设计的位置。锚点间用膨胀粘土回填。测管口上盖，再用①150的钢套管保护，套管外用砼堆砌并标明孔号及孔口标高。②量测及计算：量测时将探头沿管内壁由下而上缓慢提升测尺，当通过测点磁环位置时，蜂鸣器发出声响，此时读取孔口标志（基点）处测尺的读数。（3）数据分析与处理每次量测后绘制不同深度的位移—历时曲线、孔深—位移关系曲线。当位移速率突然增大时立即对各种量测信息进行综合分析，判断施工中出现了什么问题，并及时采取保证施工安全的对策。5、基坑围护结构及地中土体水平位移监测监测土体水平位移掌握土体的运动规律及预测对地面的影响，据以研究减小施工扰动的施工措施，以保护地面建筑物和地下管线。（1）监测仪器水平测斜仪，PVC测斜管。（2）监测实施方法①测点埋设：对于基坑围护桩测斜孔，在浇灌混凝土前安装测斜管。对于地中土体测斜孔，先用地质钻成孔，孔径等于或大于89mm。然后将预先将连接好的测斜管放入孔中。管底埋置在预计发生倾斜部位的之下，一般管底标高低于隧道底部标高2〜3m,测斜管竖直，管内其中一沟槽位置与隧道轴线垂直。②量测与计算：测试时，联接测头和测斜仪，检查密封装置，电池充电量，仪器是否工作正常。将测头放入测斜管，测试从孔底开始，自下而上沿导管全长每一个测段固定位置测读一次，测段长度为1m,每个测段测试一次读数后，将测头提转180°，插入同一对导槽重复测试，两次读数接近，符号相反,取数字平均值,作为该次监测值。在基坑开挖前,以连续三次测试无明显差异读数的平均值作为初始值。在正式测读前5天以前安装完毕，并在3~5天内重复测量3次以上，当测斜稳定之后，开始正式测量工作。首先测试时沿预先埋好的测斜管沿垂直于隧道轴线方向（A向）导槽（自下而上每隔一米（或0.5m）测读一次直至孔口，得各测点位置上读数Ai（+）、Ai（-），其中“+”向与“-”向为探头绕导管轴旋转180°位置。然后以同样方法测平行隧道轴线方向的位移。（1）数据分析与处理每次量测后绘制位移—历时曲线，孔深—位移曲线。当水平位移速率突然过分增大是一种报警信号，收到报警信号后，立即对各种量测信息进行综合分析，判断施工中出现了什么问题，并及时采取保证施工安全的对策。6、地下水位观测（1）监测仪器电测水位计、PVC塑料管、电缆线。（2）监测实施方法①测点埋设：测点用地质钻钻孔，孔深根据要求而定（以保证施工期产生的水位降低可能以测出）。测管用①100mm的PVC塑料管作测管，水位线以下至隔水层间安装相同直径的滤管，滤管外裹上滤布，用胶带纸固定在滤管上，孔底布设0.5〜1.0m深的沉淀管，测管的连接用锚枪施作锚钉固定。测孔的安装确保测出施工期间水位的降低。②量测及计算：通过水准测量测出孔口标高H,将探头沿孔套管缓慢放下，当测头接触水面时，蜂鸣器响，读取测尺读数ai,则地下水位标高HWi=H-ai。则两次观测地下水位标高之差^HW=Hwi-Hwi-1,即水位的升降数值。（3）数据分析与处理根据水位变化值绘制水位-随时间的变化曲线，以及水位随施工的变化曲线图。7、围护结构顶沉降监测（1）仪器设备采用电子水准仪和铟钢尺。（2）监测实施方法①测点布设：在基坑两侧的桩顶埋设沉降观测点。②量测与计算：与地表沉降监测方法同。8、水平支撑轴力（1）仪器设备轴力计及钢弦式频率仪。（2）监测实施方法测点布设：在基坑的每个监测主断面上，在每道支撑与围护结构布设测试仪器。（3）数据分析与处理量测所得水平支撑轴力的数值绘成力变化曲线，及时报主管工程师。注意事项：轴力计的量程需要满足设计轴力的要求。在需要埋设轴力计的钢支撑架设前，将轴力计焊接在支撑的非加力端的中心，在轴力计与钢围囹、钢支撑之间要垫设钢板，以免轴力过大使围囹变形，导致支撑失去作用。支撑加力后，即进行监测。9、围护结构钢筋力（1）仪器设备钢筋计及钢弦式频率仪。（2）监测实施方法测点布设：钢筋计直接布置在钢筋陇的主筋上。（3）数据分析与处理量测所得钢筋轴力的数值绘成轴力、力变化曲线。注意事项：安装时注意尽可能使钢筋计处于不受力状态，特别不处于受弯状态，将钢筋计的导线逐段捆在临近钢筋上，引到外露的测试匣中，灌砼后，检查钢筋计的电阻值和绝缘情况，做好引出线和测试匣的保护措施。区间隧道监测方法1.区间监测流程区间监测和反馈流程如下图9-29。

盾构机掘进图9-29区间监测和反馈流程图隧道掘进测量与监测地面监测初始掘进100m监测成果报监理工程师图9-29区间监测和反馈流程图隧道掘进测量与监测地面监测初始掘进100m监测成果报监理工程师监测成果报监理工程师2、区间隧道监测实施方法（1）地面隆陷①监测方法：用精密水准仪进行测量。②监测要点：监测时严格按照681298n-91国家二等水准测量规范执行，沉降点复测周期按照中华人民共和国《城市测量规范》执行。③数据处理：地表沉降监测随施工进度进行，并将各沉降点沉降值存入计算机监测管理管理系统汇总成沉降变化曲线、沉降速度变化曲线统一管理。（2）地面建筑物及临近建筑物沉降监测①监测方法：用精密水准仪测量。②监测要点：监测时严格按照681298n-91国家二等水准测量规范执行，沉降点复测周期按照中华人民共和国《城市测量规范》执行。③数据处理：建筑物沉降监测随施工进度进行，并将各沉降点沉降值存入计算机监测管理管理系统汇总成沉降变化曲线、沉降速度变化曲线统一管理，绘制报表。（3）拱顶下沉、隧底隆起和周边净空收敛位移监测①监测方法：用收敛仪测量。②测量精度：±1mm。③数据处理：监测值存入计算机监测管理系统统汇总成位移变化曲线、位移速度变化曲线统一管理。（4）地下管线沉降监测①监测方法：ZeissDINI12型电子精密水准仪、3m的条形码铟瓦合金水准尺（2把）、钢尺若干、套筒标签若干。②监测要点：管线保护按照业主、管理单位的要求及国家相关规范执行。③数据处理：根据施工进度进行，将各沉降点沉降值存入计算机监测管理系统绘成管线变形曲线图统一管理，绘制报表。（5）地面建筑物及管片裂缝①监测方法：观察、目测。②监测要点：发现裂缝后立即用裂缝观测器实测裂缝宽度并统一编号，用黑色墨汁写在裂缝旁。③数据处理：将裂缝编号后宽度值存入计算机监测管理系统统一管理。（6）土层压应力及衬砌环内力、变形监测①监测方法：在被测位置埋设压力计、传感器。②监测要点：压力计焊在被测位置上（衬砌环在主筋上），处于不受力状态，应力计电路电阻值和绝缘情况应良好，并做好引出线和测试匣的保护措施。③数据处理：监测数据存入计算机监测管理系统统一管理。（7）土体水平位移监测①监测方法：用测斜仪测量。根据本工程需要及实际情况，在测斜管中取1m为每量测段长度。量测时假定测斜管底端位移为零，由下而上逐段量测各段水平偏差，直至管顶标高为止。量测时将测斜仪沿平行线路方向的管内导槽滑入管底，开始读数。徐徐提升逐段读数，直至管顶标高。提出测斜仪，平转1110度重复以上步骤。两次量测的数值平均值即为平行于隧道中线方向的土体位移变化值。同样的方法沿垂直于隧道线路方向的管内导槽量测即可量测出相应的位移变化值。②数据处理：将各监测值存入计算机监测管理系统绘成土体水平位移变形曲线图统一管理。（8）土体分层沉降监测①测点方法：在典型断面上与土体水平位移量测共用测斜管测量。在预钻孔成孔后放入PVC测斜管，调整后沿测斜管与孔壁之间下放瓷环，每放入一环回填约2米的细砂直至管顶。量测时，采用搁置在地表的电感探测装置将探测头由上向下缓慢伸入PVC管中。当接收仪上的指针偏转最大时即为磁环位置。由探测头上所带的钢尺读数测出其所在深度。量测过程中注意接收仪的指针偏转最大位置通过探测头的上下缓慢移动确定。②数据处理：将各监测值存入计算机监测管理系统绘成土体分层沉降曲线图统一管理。（9）孔隙水压力监测①监测方法：在典型断面上钻一与隧道底同等深度的孔，在孔底铺一层干净的细砂，将孔隙水压力探头放入，并在探头周围填砂将探头覆盖为准，在细砂面上回填膨胀性粘土，以起到隔离空隙水的作用。再在其上用同一方法埋设一探头。整个孔中埋设2-3个探头并将传输线引出孔外地表，埋在浅层沟槽中妥善保管。每条引出传输线上贴标签注明探头编号和埋设深度。②数据处理：孔隙水压力监测紧随施工进行，压力值存入计算机监测管理系统绘成孔隙水压力曲线图统一管理。（10）管片实际位置监测①监测方法：采用全站仪。②数据处理：根据变化规律及时调整注浆配合比、注入量等。1.2.3监测仪器1.监测使用的仪器见图9-6。表9-6监测项目和使用仪器表序号监测项目仪器1建筑物裂缝巡视2地面及管线沉降水准仪、铟钢尺3建筑物沉降水准仪、铟钢尺4建筑物倾斜水准仪、全站仪5支撑轴力轴力计、变计6土体侧向位移测斜仪、测斜管7地下水位水位管、水位计8围护结构顶位移全站仪

9围护结构变形测斜仪、测斜管2.监测仪器的数量和参数见表9-7。表9-7监测仪器数量和参数表序号设备（仪器）参考型号单位数量精度1全站仪索佳SET1X、科维TKS-202台1转角差：±2.0〃测距精度2.0ppm2测斜管、测斜仪CX-03D台1精度：±1mm3精密水准仪DNA03台1每公里中误差：±0.3mm4水准尺铟瓦个1精度：±0.1mm5水位管、水位计个26轴力计、变计个2<1/100(F・S)1.2.4监测频率和报警值1.2.4.1车站监测频率和报警值车站的监测频率和报警值见表9-8和9-9。表9-8车站监测频率表

监测内容频率围护结构顶位移基坑开挖时：1次/天，速率大于2mm/天时：2次/天，结构施工：2次/周围护结构变形基坑开挖时：1次/天，速率大于2mm/天时：2次/天，结构施工：2次/周建筑物沉降基坑开挖时：1次/2天，结构施工且变化小于0.3mm/天时：2次/周支撑轴力基坑开挖时：1次/天，情况异常时：2次/天地面沉降基坑开挖时：1次/2天，结构施工时：2次/周土体水平位移基坑开挖时：1次/2天，结构施工时：2次/周地下水位基坑开挖时：2-3次/周建筑物裂缝根据需要建筑物倾斜基坑开挖时：1次/2天，结构施工时：2次/周表9-9车站监测预警值序号监测项目预警值1建筑物裂缝裂缝<1.5mm2地面及管线沉降<21mm3建筑物沉降<7mm4建筑物倾斜<16.31^，速率<1.41m/4

5支撑轴力0.07KN6土体侧向位移<17.5mm7地下水位满足最低水位要求8围护结构顶位移<17.5mm9围护结构变形<17.5mm1.2.4.2区间监测频率和控制标准1.区间的监测频率见表9-10。表9-10区间隧道监测频率表序量测频率号监测项目名称测量仪器测点布置必测项精密水准仪盾构始发100m开挖面距1地表隆陷范围内，每20m量测断面设一断面。前后V2D目隧道隆陷精密水准5〜10m设一断1〜2次/2仪、钢尺面天土体内部水准仪、磁每30m设一个3位移（垂直环分层沉断面，必要时选和水平）降仪加密开挖面距4衬砌环内压力计和每50m〜100m量测断面测力和变形传感器设一断面前后（5D5项土层压应压力计和每代表性地1次/2天目力传感器段设一横断面精密水准房屋倾斜测开挖面距6房屋倾斜仪、钢尺点，距线路中线10m以内的量测断面序号监测项目名称测量仪器测点布置量测频率A3及4层以上的房屋均需布置前后〉5口1次/周注：D-隧道开挖宽度，按6.3川计。2.区间隧道控制标准隧道施工引起的地表沉降和隆起均应控制在环境允许的范围内，应根据周围的环境、建筑物的基础和地下管线对变形的敏感程度，采取稳妥可靠的措施。盾构法施工时，地表沉降量应控制沉降值不超过30mm,地表隆起值不超过10mm。盾构通过建筑物时应根据其对沉降的允许值制定建筑物的地表变形的警戒值，房屋倾斜不超过3%。。盾构推进中实行信息化施工，加强量测工作。盾构机掘进时会产生地表纵、横向沉降槽，判断盾构施工对建筑物的影响除有地表最大沉降值外，还需注意沉降槽坡率，及沉降的速率。由于房屋位于沉降槽不同部位，所以除产生最大沉降外，还会产生不均匀沉降。对砖混结构房屋来说不均匀沉降将是对房屋更为有害，根据《建筑地基基础设计规范》(GB5000n-2002)的规定允许沉降值如下：(1)砖混结构、条形基础：基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值：0.002。

（2）框架结构、桩基础：0.002L。（L-相邻桩基础的中心距离（mm））（3）管线的不均匀沉降和沉降控制值，见下表9-11。表9-11各类管线不均匀沉降值表管线类型允许不均匀沉降值备注煤气管（承插式、机械式插头）1%oLL为管线的分节长度；各种管线的沉降值应根据管线的连接形式结合盾构施工的沉降槽曲线特征通过计算确定。如有关部门对管线沉降有特殊要求时，以其要求为准。上水管（承插式、机械式插头）1%oL下水管（承插式、机械式插头）1%L1.2.5监测数据分析和反馈监测数据及时分析整理，绘制