隧道监控量测方案

隧道监控量测方案一、施工控制测量施工控制测量主要包括地面控制测量、竖井联系测量、井下控制测量、盾构推进测量四部分。地面控制测量包括趋近导线测量、趋近水准测量。竖井联系测量包括定向测量和传递高程测量。井下控制测量包括施工控制导线测量、施工控制水准测量以及日常施工导线测量和水准测量。地铁测量中误差包括三部分：地面控制测量中误差、竖井联系测量中误差和地下测量中误差，即，而地面控制测量条件最好。所以，为了保证地铁的中线、水平符合设计及测量规范的要求，须尽量提高地面控制测量的精度，使尽量小。在施工控制点交桩后，布测高精度的地面平面控制网和高程控制网，进行地面的精密控制测量。竖井联系测量作为影响贯通误差的一个重要组成部分，必须严格按规定要求进行，确保测量精度。在控制测量实施前将事先编制好的测量方案的详细资料报监理工程师批准。平面控制测量必须经监理工程师书面确认合格后方能进行下道工序的施工。地下平面、高程控制点的修正成果必须经监理工程师确认后才能使用。1、地面控制测量地面控制测量包括趋近导线测量和趋近水准测量。地面趋近导线必须附合在地面精密导线点。从高楼上向地面引测时，俯仰角不宜大于20°，趋近导线折角个数控制在3个以内。近井点应设置固定标志并远离施工影响范围，且与GPS点或精密导线点通视，同时使定向具有最有利的图形。从精密导线点至井口的平面过渡点不得超过2个。通过端头井将地面平面、高程点成果传递到井下，并依次作为地下控制网的起始点，其中平面起始点设2个，高程起始点设2个。2、竖井联系测量竖井联系测量包括定向测量和传递高程测量。（1）导线定向测量从地面向地下，我们采用导线测量的方法进行定向，其垂直角以小于20°进行控制，定向边中误差控制在±8″之内。采用目前最先进的徕卡2003全站仪进行测设以保证精度。（2）端头井高程联系测量高程联测示意图将经检验过的钢尺悬挂在井口处地面和井底各采用一台精密水准以进行测量，记录好读数。钢尺连续移动三次，分别测量三次并记录好读数，高差取三次读数的平均值。3、隧道地下控制测量和日常施工测量（1）地下控制导线控制和高程控制网地下控制导线网随盾构推进而延伸。平面控制点边长约200m，平均150m，直线最短100m，曲线最短60m。曲线元素点必须设置导线点。导线点应设置稳固，标志完好。每次延伸控制导线点前，先对前三点进行检测，确保准确延伸控制导线点。施工控制导线点最远点点位横向中误差≤±25mm。在贯通前150m～200m，施工导线应测量三次。其测量时应与端头井的定向测量、传递测量同步。当较差在10mm内时，采用逐次测量的加权平均值作为施工控制导线延伸测量的起算值。地下高程控制点约200m设置一点。最远处高程控制点误差≤±25mm。在贯通前150m～200m，地下水准控制测量应独立测量三次，其测量时应与端头井的地面向地下传递高程测量同步。当较差在5mm内时，采用逐次测量的加权平均值作为控制下次水准测量的起算值。地下平面、高程控制测量的精度要求和仪器与地面精密导线测量和精密水准测量精度和仪器的要求相同。（2）施工测量放线隧道盾构掘进前完成地面趋近测量和端头井的传递测量。随隧道掘进首先布设施工导线。施工导线边长一般30m，在曲线五大点必须设置导线点，测量仪器为Ⅰ级（2+2ppm，1″）全站仪。地下施工水准点按间距50m左右布设，可采用DNA03水准仪和铟瓦条码尺。（一）盾构推进测量1、盾构姿态测量盾构姿态测量是实时测量盾构机的现有状态，及时指导盾构机纠偏。由于区间隧道线路施工工期较紧，测量任务繁重，若采用以前人工测量盾构瞬时状态，这给测量工作带来的压力是相当大，此不仅因为盾构测量要求精度高，不出错；还必须速度快，对掘进工作面交叉影响要尽可能小。为此，我区间隧道盾构将配置盾构姿态自动测量系统，在确保精度符合要求的前提下，快速、准确、实时地给出盾构机空间位置与方位姿态。盾构姿态自动测量须先输入所有管片中心坐标或隧道线形，经过系统处理后可在显示屏上显示实时盾构姿态。实时姿态主要参数：切口偏差—水平／垂直（cm）盾尾偏差—水平／垂直（cm）方向偏差—角度值（度）转角—角度值（度）坡度差—角度值（%）虽然盾构机配有自动测量系统，但在实际施工过程中，要做好人工测量工作，经常对自动测量成果进行校核，盾构每次前进距离全靠千斤顶伸出行的行程量，对于直线段和曲线段路径要导出其公式，改正盾构切口和尾部对理论轴线路径的改正数，即和从而使盾构切口中心与盾尾中心始终高于理论轨迹上。2、隧道管片的法面测量本工区使用的土压平衡盾构机尾盾直径为6430mm，管片外径为6200mm，即盾构机内径与管片外径间有25mm的间隙。法面测量不准或测量不及时，会出现管片安装困难、管片破碎、管片错缝的现象。因此管片的法面测量也非常重要。管片的上下法面（俯仰度）相对好测一些，可利用吊线锤的方法来解决；左右法面的测量可用反射片测出该环管片左右两边对称点坐标并计算出其实际方位角，与理论方位角比较，计算出左右法面的偏差。另外，隧道平面曲线的特征点和隧道的纵断面的变坡点是我们管片法面测量的重点。3、管片姿态测量（即“倒九环”测量）“倒九环”测量即是测量当班施工最终环号（包括该环）后九环的上下、左右偏差。我们通常用带水平气泡的5m长尺来测管片的左右偏差，左右偏差测量的方法是：把5m长尺水平放置在所测环的大里程，把经纬仪对准后视水平度盘置零，然后瞄准长尺把水平度盘拨至根据事先计算好的理论角度直接读出水平尺上的数值，即是该环的左右偏差。若读数在水平尺中心右侧，则说明隧道偏左，反之则偏右。上下偏差测量的方法是：放一水准尺于所测环的大里程的底部，根据隧道内的高程控制点测出该环大里程的高程，通过与设计高程比较得出该环管片的上下偏差。通过测量此偏差，可以反映出管片的错缝情况、管片在盾构机内和出盾尾后的变化情况以及管片最近两天的偏差变化情况。以便于及时调整注浆、推进速度等施工参数。（二）施工测量的精度根据地下铁道、轻轨交通工程测量规范，确定施工控制测量的精度。1、地面控制测量的精度（1）精密导线测量的精度导线全长3～5km，平均边长350m，测角中误差为≤±2.5″；测距相对中误差1/60000，每边测距中误差±6mm，相邻点相对点位中误差±8mm，方位角闭合差5×n1/2。测量仪器使用Ⅰ级全站仪，测6个测回。（2）精密水准测量的精度附合线路平均长2～4km，往返较差和闭合差≤±8L1/2mm水准测量仪器用DNA03级配精密测微器，水准尺为钢塔尺。往返测各一次，观测方法和视线长度、视距差、视线高及测站观测限差等均严格按测量规范的规定执行。高程控制测量精度以二等精密水准测量控制。2、隧道地下控制测量（1）随隧道掘进首先布设施工导线。施工导线边长一般30m，在曲线五大点必须设置导线点，边长测距误差≤±10mm，角度观测中误差≤±6″。测量仪器为Ⅰ级（2+2ppm，1″）全站仪。（2）地下施工水准点按间距50m左右布设，其往返测量的闭合差≤±20L1/2mm，采用DSZ2水准仪和铟钢测量。（3）盾构推进测量①管片平面偏差控制在±10cm；②高程偏差控制在±10cm。二、监测工作内容（一）监测对象、项目及布点综合考虑相关规范及设计文件监测要求，结合本工程监测对象，隧道区间监测点优化布置具体情况如表监测表序号监测项目测点布置测试仪器1地表沉降、沉降槽地表沉降监测点加密区10m一个断面，每断面7个点；非加密区30m一个断面，每断面7个点；沉降槽沿隧道中心线布点，每个断面11个点，共8个断面。水准仪2地下管线沉降重要管线、管线接头处均应布监测测点，沿管线延伸方向每15m布设1个沉降测点。水准仪3隧道拱顶沉降每10环一个断面水准仪4隧道水平收敛每10环一个断面收敛计（二）监测频率及周期1、监测频率监测频率序号监测项目监测频率1地表沉降，沉降槽掘进面距监测断面前后≤20m时1次/天；掘进面距监测断面前后≤50m时1次/2天；掘进面距监测断面前后≥50m时1次/周；沉降基本稳定后，1次/月2建（构）筑物沉降及倾斜3地下管线沉降4隧道拱顶沉降脱出盾尾后1次/天，距盾尾50m后1次/2天；100m后1次/周；基本稳定后1次/月5隧道水平收敛当出现下列情况之一时，应提高相应监测项目的监测频率：（1）监测数据达到报警值；（2）支护结构周边地面出现严重开裂；（3）出现其他影响危及基坑及周边环境安全的异常情况。2）监测周期（1）初始值测定：周边地表测点布置完成后，在围护结构施工前，应对其所有的监测项目进行连续三次独立的观测，取其平均值作为监测项目的初始值。（2）对重要工程周边环境及关键工程结构部位，施工监测宜与第三方监测同点位、同时段监测。（3）特殊情况适当加密巡视频率：①关键工序施工（如加撑、拆撑、盾构始发和到达端土体加固）；②当监测值及变形速率均超过控制值；③巡视发现周边环境对象或支护体系稳定性出现问题；④场地地质条件变化较大。（三）监测工作量统计监测点的埋设根据现场情况进行布置，详见下表。监测点数量统计表序号监测项目测点（基线）数量1地表沉降，沉降槽239个地表沉降监测点，26个沉降槽监测点2建（构）筑物沉降及倾斜3地下管线沉降根据实际情况确定4隧道拱顶沉降后百区间：43个5隧道水平收敛后百区间：43条三、监测控制指标（一）监测报警值警戒值是监测工作实施前为确保监测对象安全而设定的各监测指标的预估最大值。在监测过程中，一旦量测数据超过警戒值的80%时，监测部门应在报表中醒目提示，予以报警。详见下表。各监测项目报警值表序号监测内容日报警值累计报警值备注1地表沉降沉降：+3mm；-5mm沉降：+10mm；-30mm设计制定2建（构）筑物沉降及倾斜沉降：+3mm；-5mm；倾斜：倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值：0.002。沉降：+10mm；-30mm设计制定3地下管线沉降天然气管道：±2mm供水管道：±4mm沉降：+10mm；-30mm由相应权属部门制定4隧道拱顶沉降±3mm沉降：10~-30mm设计制定5隧道水平收敛±3mm收敛：10~-32mm参考设计及规范注：1、建议报警值需征求各有关单位同意；2、设计值需由设计单位提供；3、具体控制应遵照现行国家标准《工程测量规范》（GB50026）和行业标准《建筑变形测量规程》（JGJ/T8）执行（二）监测报警根据中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》规定，当出现下列情况之一时，应对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施：1、监测数据达到监测报警值的累计值；2、周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝；3、根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。四、监测资料整理及信息反馈对盾构前30m、后30m范围的测量结果，在每天测量之后立即