城市轨道交通工程监测技术规范讲解

城市轨道交通工程监测技术及管理主要内容•一、监测的重要性•二、监测类别•三、城市轨道交通工程的监测依据•四、监测技术及管理•五、监测工作常见问题一、监测的重要性案例1：杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌事故2008年11月15日下午3时15分，杭州地铁湘湖站北2基坑现场发生大面积坍塌事故，造成21人死亡，24人受伤，直接经济损失4961万元。现场图片事故原因分析1、勘察、设计、施工方面均存在问题2、监理、建设方在管理方面的问题3、监测方面的问题（1）反馈的监测信息不真实电脑中的原始数据被人为删除，通过对监测人员使用的电脑进行的数据恢复，发现以下3个问题。1）2008年10月9日开始有路面沉降监测点11个，至11月15日发生事故前最大沉降316mm，监测报表没有相应的记录。2）11月1日49号（北端头井东侧地连墙）测斜管18m深处最大位移达43.7mm，与监测报表不符。3）2008年11月13日CX45号测斜管最大变形数据达65mm，超过报警值(40mm)，与监测报表不符。通过以上可以发现，电脑中的数据与报表中的数据不一致，实际变形已超设计报警值而未报警，可以认为监测方有伪造数据或对内对外两套数据的可能性。（2）监测内容与规范不符当时只有施工监测，无第三方监测，监管机制缺失。监测工作处于失效状态：地面沉降、最大侧向位移均已早超过报警值，但均未报警。监测负责人、监测员分别被判刑三年十个月和四年。案例2、北京地铁15号线07标段顺义站“7.14”安全事故2010年7月14日16时42分左右，北京地铁15号线顺义站基坑施工过程中，基坑东北角钢围檩及钢支撑坠落，造成基坑底部施工作业人员2人死亡、8人受伤，直接经济损失145.94万元。工程施工监测和第三方监测为同一单位：北京**测绘科技有限公司事件发展历程基坑开挖过程中，北侧作为基坑开挖主要出土通道，在其地面大量堆积土方且长期停放重型车辆，基坑北侧地面沉降的六个监测点于2010年5月22日至7月12日7时被覆盖，没有实施监测。此后，监测点上的车辆和土方清理后，开始恢复监测地面沉降数值。7月11日上午：发现基坑北侧地面出现不规则凹陷，凹陷面长约10米，宽约2至3米，最深处沉降约200毫米，且基坑东北阳角处有裂缝。7月12日：基坑北侧地表，东北、西北阳角处均发现裂缝，基坑北侧凹陷区有裂缝；基坑北侧地表沉降速率为38.52毫米/天，地表累计沉降值为233.20毫米；桩顶水平位移速率为4.08毫米/天。当日地表沉降值和沉降速率已超过红色报警值。7月13日：基坑北侧凹陷区的裂缝有所发展；基坑北侧地表沉降速率为62.15毫米/天，地表累计沉降值为295.35毫米。7月14日零时至14时地表沉降16.95毫米，地表累计沉降值达到312.20毫米。12时至14时，地面沉降速率为0.71毫米/小时；桩顶水平位移速率为2.69毫米/小时，水平位移累计值为6.83毫米。16时左右，第三方监测单位向建设单位、监理单位报告除地表沉降数据外，其他监测数据无异常。7月11日～14日，项目建设单位每天均组织施工、设计、监理、第三方监测等单位召开专题会议，会议的决定一直是：采取加强防护和提高监测频率，要求施工单位尽快组织中间段底板施工。7月14日监测单位在事故部位基坑东北角第一道最外侧的斜撑上布置了轴力监测点，监测数据显示，在7月14日12时至16时42分事故发生期间，该支撑轴力急剧减少了256.58KN。7月14日下午16时42分，基坑中间段东北角上层两根钢支撑与下层四根钢支撑发生坠落，在基坑底部作业的部分施工人员被砸。事故原因分析（一）直接原因违章指挥冒险施工、基坑钢支撑的施工不符合设计要求，是造成事故的直接原因。1.从7月11日发现地面沉降到7月14日事故发生，施工、监理、监测等单位均违反有关规定，在基坑存在明显事故隐患的情况下，施工单位仍指挥工人冒险作业。2.事故部位基坑钢支撑支护体系施工质量存在严重缺陷。（二）间接原因基坑施工相关各方管理不到位，是导致事故发生的间接原因。1.施工管理存在严重缺陷。施工单位对基坑事故部位支护体系存在的质量缺陷监督检查不到位；聘请的监测单位与建设单位聘请的第三方监测单位为同一单位，导致监测数据监督机制的缺失；对监测数据长期的缺失、断档，未采取有效措施；基坑北侧地表长期堆土和停放重型机械设备、基坑载荷过重的事故隐患未排查整改；基坑出现险情后，未按照相关要求及时停止施工作业。2.施工监理不到位。监理单位对未按照设计方案施工的基坑钢支撑结构体系没有实施有效监督和现场验收；对基坑北侧载荷长期超限以及部分监测点的监测数据长期缺失、断档等隐患未实施有效监理；在基坑地面出现凹陷、裂缝、渗水和监测数据超红色预警值等危险情况后，未按规定下达停工指令、未组织专家论证。3.监测管理存在严重缺陷。监测单位未按照监测方案要求，未在钢支撑初始安装时开始实施轴力监测；未对基坑北侧桩体位移情况实施监测；在长达50天的时间内未监测基坑北侧地表沉降情况；在承接了第三方监测任务后，未及时终止与施工单位的施工监测合同，所派的施工监测组和第三方监测组人员职责不清；7月12日，基坑地表沉降值和沉降速率均超过红色预警值的情况下，未发布红色预警信息；未能严格落实监测数据报告和审核制度，事发当日桩顶位移、地表沉降速率和钢支撑轴力等监测数据发生急剧变化后，未及时报告参建各方。4.建设单位在基坑地表沉降值和沉降速率均明显超过红色预警值，以及地面出现裂缝的危险情况下，未督促监理单位下达停工指令。•任何一起工程事故无一例外的与监测不力或险情预报不准确相关。换言之，如果监测与险情预报及时而准确，及时采取有效措施，就可以防止重大事故的发生，或者说，可以将事故所造成的损失减少到最小。•监测数据和成果是现场施工工程技术人员判断工程是否安全的依据，为工程决策机构的眼睛。二、监测的类别按照监测目的、性质、内容等分为施工监测、第三方监测，分别编制监测方案。一般地，施工监测方案包含在施工方案中，第三方监测方案由第三方监测单位负责编制。施工监测、第三方监测方案，都需要经过专家评审。施工监测与第三方监测的关系第三方监测与施工监测都是施工安全风险控制的重要手段，二者既有区别又有联系。第三方监测与施工监测的区别：二者在监测目的、监测内容、实施主体等方面有一定的区别。1、监测目的不同第三方监测的目的：一是为建设单位风险监控预警、险情处置、事故分析以及工后评估提供服务；二是为监理单位核实及验证施工监测数据提供服务；三是第三方监测的监测数据具有客观独立性，在处理投诉事件和解决争议时，可作为界定责任的重要依据。施工监测：作为施工工序组成部分，主要是为施工单位指导自身信息化施工和安全、质量、进度控制服务。2、监测内容不同第三方监测一般是对整条轨道交通线路或多个施工标段进行监测，其监测重点是重要的周边环境和工程支护结构的关键部位，监测项目和监测频次较施工监测要少。施工监测主要针对一个施工标段的工程支护结构和周边环境，其监测项目较多，监测频次高。3、实施主体不同第三方监测由建设单位委托具有资质的监测单位实施；施工监测由施工单位自行实施。第三方监测与施工监测的联系：1、第三方监测对施工监测负有监督管理职责；包括：参与施工监测方案评审；提出监测设备预埋技术要求，并进行测点验收；对施工监测的监测过程进行指导和监督，核查监测资料等。2、第三方监测与施工监测共用监测点，实行同点平行监测；三、城市轨道交通工程的监测依据•1、关于开展第三方监测的相关规定2006年1月23日，建设部下发《关于加强地铁建设安全管理工作的紧急通知》（建质电[2006]4号），要求委托独立第三方进行监测。2008年11月19日，建设部下发《关于进一步加强地铁建设安全管理工作的紧急通知》（建质电[2008]118号），要求对水文地质条件和周边环境复杂的工程，除施工单位监测外，建设单位应委托独立第三方进行监测。2009年12月14日，经国务院批准，国家发改委等七部门联合下发《关于加强重大工程安全质量保障措施的通知》（发改投资[2009]3183号）文件，明确要求建设单位应当委托独立的第三方监测单位，对工程进展和周边地质变形情况等进行监测、分析。2010年1月8日，住房城乡建设部印发《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》（建质[2010]5号）文件，明确要求建立第三方监测制度。•2、主要的技术标准、规范1、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011;2、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；3、《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2002;4、《建筑变形测量规范》JGJ8-2007;5、《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008;6、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009;7、《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013（2014年5月1日实施）；四、监测技术及管理强制性条文：《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-20133.1.1城市轨道交通地下工程应在施工阶段对支护结构、周围岩土体及周边环境进行监测。9.1.1城市轨道交通工程监测应根据工程特点、监测项目控制值、当地施工经验等制定监测预警等级和预警标准。9.1.5城市轨道交通工程施工过程中，当监测数据达到预警标准时,须进行警情报送。（一）工程监测工作流程工程监测工作的实施可分为以下5个阶段：•1、前期准备阶段•2、方案编制及审查阶段•3、监测点埋设与初始值采集阶段•4、监测实施及信息反馈阶段•5、成果验收及归档阶段1、前期准备阶段•收集、分析相关资料，现场踏勘–岩土工程勘察资料、工程设计资料、施工组织设计等；–周边环境调查资料（周边建（构）筑物、地下管线等）–相邻工程的设计和施工情况–复核相关资料与现场状况的关系，确定现场实施的可行性•仪器检校–全站仪、水准仪、测斜仪等•预埋元器件标定–轴力计、应力应变计等•重大风险源及监测重难点分析2、监测方案编制及评审阶段根据工程的施工特点，在分析研究工程风险及影响工程安全的关键部位和关键工序的基础上，编制有针对性的监测方案。监测方案必须经过专家评审。监测方案应包括下列内容：1工程概况；2建设场地地质条件、周边环境条件及工程风险特点；3监测目的和依据；4监测范围和工程监测等级；5监测对象及项目；6基准点、监测点的布设方法与保护要求，监测点布置图；7监测方法和精度；8监测频率；9监测控制值、预警等级、预警标准及异常情况下的监测措施；10监测信息的采集、分析和处理要求；11监测信息反馈制度；12监测仪器设备、元器件及人员的配备；13质量管理、安全管理及其他管理制度。3、监测点埋设与初始值采集阶段•按通过评审的监测方案埋设监测点–监测点的布设位置和数量应满足反映工程结构和周边环境安全状态的要求；–监测点的埋设位置应便于观测，不应影响和妨碍监测对象的正常受力和使用。监测点应埋设稳固，标识清晰，并采取有效的保护措施。•初始值采集–初始值要在监测点稳定后、施工影响前测定，至少连续独立观测三次，取其稳定值的平均值作为初始值。–施工监测和第三方监测同时采集初始值。–注意初始值采集时机（重点是传感器类监测项目）。4、监测实施及信息反馈阶段•按照监测方案的监测方法和监测频率进行监测；•每次观测后，及时处理监测数据；•按照既定的监测信息反馈流程，及时反馈监测信息；•达到预警标准时，根据预警等级按预警管理制度及时预警；并进行加密监测；•循环直至满足结束监测工作条件；5、成果验收及归档阶段结束监测工作后，及时编制监测总结报告，进行成果验收和归档。（二）工程监测等级工程监测等级划分表根据基坑、隧道工程自身风险等级、周边环境风险等级和地质条件复杂程度确定工程监测等级。工程自身风险等级宜根据基坑、隧道工程支护结构发生变形或破坏、岩土体失稳等的可能性和后果的严重程度，采用工程风险评估的方法确定，也可根据基坑设计深度、隧道埋深和断面尺寸等按表3.3.2划分。工程自身风险等级等级划分标准一级基坑设计深度H≥20m超浅埋隧道，超大断面隧道二级基坑设计深度10m≤