城市轨道交通工程盾构施工监测指导手册

城市轨道交通工程盾构施工监测指导手册一、总则（一）适用范围本指导手册适用于城市轨道交通工程盾构施工阶段的监测工作。依据相关标准规范，结合城市轨道交通盾构施工的特点，对监测工作进行全面指导，确保监测工作科学、规范、有效。（二）目的和意义通过对盾构施工过程中各类对象进行监测，及时获取数据信息，分析施工对周边环境及结构自身的影响，为盾构正常推进及周边环境保护提供数据支持，防止发生安全事故，保障工程建设的顺利进行和周边环境的安全稳定。二、监测项目与监测点布置（一）监测项目根据盾构施工特点，需对土体、周边建（构）筑物、地下管线等进行全面监测。1.土体监测包括地表沉降、土体分层沉降、土体侧向位移等。地表沉降反映盾构施工对地表的影响范围和程度；土体分层沉降可了解不同深度土层的沉降变化；土体侧向位移则监测盾构掘进引起的水平方向土体移动。2.周边建（构）筑物监测项目有沉降、倾斜、裂缝等。沉降监测掌握建（构）筑物基础的下沉情况；倾斜监测判断建（构）筑物是否发生倾斜；裂缝监测则关注建（构）筑物表面裂缝的产生和发展。3.地下管线监测包括沉降、水平位移等，以确保地下管线的正常运行，避免因盾构施工导致管线损坏。（二）监测点布置原则1.全面性原则：监测点应覆盖盾构施工影响范围内的各个区域以及相关监测对象，确保能全面反映施工对环境和结构的影响。2.代表性原则：监测点应布置在能代表监测对象特征和施工影响关键部位，如建（构）筑物的角点、中点，地下管线的接头处等。3.稳定性原则：监测点应设置在稳固的位置，避免受到施工干扰和外界因素的破坏，保证监测数据的准确性和连续性。（三）具体布置方法1.地表沉降监测点：沿盾构隧道轴线方向，在隧道正上方及两侧一定范围内布置。一般在盾构始发段和接收段加密布置，间距可为510m；正常掘进段间距可为1020m。垂直隧道轴线方向，根据影响范围布置，一般每侧不少于35排。2.土体分层沉降监测孔：在盾构隧道上方及两侧适当位置布置，深度根据工程地质条件确定，一般应穿透主要影响土层。分层沉降磁环应根据土层分层情况合理设置。3.土体侧向位移测斜孔：布置在盾构隧道两侧，间距根据实际情况确定，一般为2050m。测斜管应垂直埋设，底部应进入稳定土层。4.建（构）筑物监测点：在建（构）筑物的角点、中点、变形缝两侧等位置布置沉降观测点；在建筑物的顶部和底部对应位置布置倾斜观测点；在建筑物的墙体、梁、柱等部位设置裂缝观测点。5.地下管线监测点：根据管线的类型、埋深、管径等因素，在管线上方、接头处等位置布置沉降和水平位移监测点。可采用直接法或间接法进行监测，对于重要管线应增加监测点数量。三、监测方法与监测频率（一）监测方法1.水准测量：用于地表沉降、建（构）筑物沉降和地下管线沉降监测。采用精密水准仪和水准尺，按照国家相关水准测量规范进行测量。测量应设置稳固的基准点，定期对基准点进行复核，确保测量精度。2.全站仪测量：可用于土体侧向位移、建（构）筑物倾斜和地下管线水平位移监测。通过全站仪测量监测点的坐标变化，计算位移量和倾斜度。测量时应采用合适的测量方法和观测精度，减少测量误差。3.测斜仪测量：用于土体侧向位移监测。将测斜管埋入土体中，采用测斜仪测量测斜管不同深度处的倾斜角度变化，计算土体的侧向位移量。测斜仪应定期进行校准，确保测量准确。4.裂缝观测：采用裂缝观测仪或钢尺等工具，定期测量裂缝的宽度、长度和深度变化。对于重要的裂缝，可采用粘贴白钢板或玻璃条等方法进行监测，观察裂缝的发展情况。5.自动化监测：对于一些重要的监测项目，如盾构隧道结构变形、周边环境敏感区域监测等，可采用自动化监测系统。自动化监测系统由传感器、数据采集仪、传输设备和软件平台等组成，能够实时获取监测数据，及时进行数据分析和预警。（二）监测频率监测频率应根据盾构施工进度、地质条件、周边环境等因素合理确定。1.盾构始发和接收阶段：此阶段盾构施工对周边环境影响较大，监测频率应加密。一般地表沉降、建（构）筑物沉降和地下管线沉降监测每天不少于12次；土体侧向位移监测每12天一次；裂缝观测每天一次。2.正常掘进阶段：当盾构掘进参数稳定、周边环境变化较小时，监测频率可适当降低。地表沉降、建（构）筑物沉降和地下管线沉降监测每23天一次；土体侧向位移监测每35天一次；裂缝观测每35天一次。3.特殊情况：当出现盾构掘进参数异常、周边环境发生突变（如暴雨、地震等）或监测数据出现异常变化时，应立即增加监测频率，必要时进行实时监测。四、监测数据处理与分析（一）数据记录与整理监测人员应及时、准确地记录监测数据，包括测量时间、测量值、测量仪器等信息。记录应采用统一的表格形式，确保数据的规范性和完整性。每天应将监测数据进行整理，绘制监测数据变化曲线，如沉降时间曲线、位移时间曲线等，直观反映监测对象的变化情况。（二）数据计算与分析1.数据计算：根据测量数据，计算监测点的沉降量、位移量、倾斜度等参数变化值。对于自动化监测数据，应进行数据滤波和修正，去除异常数据。2.数据分析：采用统计分析、回归分析等方法，对监测数据进行分析。分析监测数据的变化规律和趋势，判断施工对周边环境和结构的影响程度。通过绘制不同监测项目之间的关系曲线，如地表沉降与盾构掘进参数之间的关系曲线，分析各因素之间的相互影响。（三）预警与反馈1.预警值设定：根据工程设计要求、相关规范和类似工程经验，设定各监测项目的预警值。预警值分为黄色预警、橙色预警和红色预警三级，当监测数据达到不同预警级别时，应采取相应的处理措施。2.预警处理：当监测数据达到黄色预警值时，应增加监测频率，加强对监测对象的观察，分析原因并采取相应的措施。当达到橙色预警值时，应立即停止盾构施工，组织专家进行分析论证，制定处理方案。当达到红色预警值时，应迅速启动应急预案，采取抢险措施，确保施工安全和周边环境稳定。3.反馈机制：监测单位应及时将监测数据和分析结果反馈给建设、设计、施工等相关单位。相关单位根据反馈信息，及时调整施工参数和施工方案，确保工程顺利进行。五、监测质量控制与安全管理（一）监测质量控制1.人员培训：监测人员应具备相应的专业知识和技能，经过专业培训并取得相关资格证书后上岗。定期组织监测人员进行技术培训和业务交流，提高监测人员的业务水平。2.仪器设备管理：监测仪器设备应定期进行校准和维护，确保仪器设备的精度和可靠性。建立仪器设备档案，记录仪器设备的购置、使用、校准、维护等情况。在使用仪器设备前，应进行检查和调试，确保仪器设备正常运行。3.监测过程质量控制：严格按照监测方案和相关规范进行监测作业，确保监测数据的准确性和可靠性。在监测过程中，应进行质量检查和监督，对不符合要求的监测数据应及时进行返工处理。（二）安全管理1.安全制度建设：建立健全监测安全管理制度，明确各级人员的安全职责。制定安全操作规程，规范监测人员的操作行为，确保监测工作安全进行。2.安全防护措施：在监测现场设置明显的安全警示标志，为监测人员配备必要的安全防护用品。在进行高处作业、地下作业等危险作业时，应采取相应的安全防护措施，确保监测人员的人身安全。3.应急预案制定：制定监测安全应急预案，明确应急处置流程和各部门的职责。定期组织应急演练，提高应对突发事件的能力。当发生安全事故时，应立即启动应急预案，进行救援和处理。六、资料整理与归档（一）资料内容监测资料包括监测方案、监测记录、监测报告、数据分析图表、仪器设备资料等。监测方案应详细说明监测项目、监测方法、监测频率、监测点布置等内容；监测记录应准确记录每次监测的时间、测量值等信息；监测报告应包括监测概况、监测结果分析、预警情况及处理措施等内容