《北京地铁工程监控量测技术规程》讲稿0701

1地铁工程监控量测技术规程（培训班讲义）徐祯祥2第一讲本规程主要内容第二讲地铁监控量测技术的现状与发展3第一讲本规程主要内容4本规程的构成1，总则2，术语3，基本技术要求4，浅埋暗挖工法监测规定5，盾构工法监测规定6，明（盖）挖工法监测规定7，监控量测值控制标准8，监测管理及信息反馈◆附录及条文说明.5一，总则6一，总则1，本规程编制的技术依据（1.0.1条)（环境、地质条件、四种工法）7一，总则2，本规程编制的目的(1.0.2条)（在安全、先进、经济前提下规范地铁设计和施工中的监控量测工作）8一，总则3，本规程编制的适用性（1.0.3条)（北京地铁工程、类似地下工程）9一，总则4，与本规程等效的其他标准(1.0.4条)（国家的或行业的有关监测规定）10与监测有关的其他规程1.《地下铁道设计规范》GB50157-20032.《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-19993.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-20014.《建筑地基基础设计规范》GB50007-20025.《国家一、二等水准测量规范》GB12897-916.《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-19997.《铁路隧道设计规范》TB10003-20018.《铁路隧道施工规范》TB10204-20029.《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》TB10108-200210.《建筑基坑工程技术规范》YB9258-9711.《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-9911二，监控量测的基本技术要求—本规程第3章—12二，监控量测的基本技术要求1，一般规定2，沉降监测基本要求3，穿越工程监测基本要求（必须掌握的要点）131，一般规定（1）根据设计文件编制监控量测实施方案，并纳入施工组织设计文件中141，一般规定（2）地铁监控量测的目的（为设计施工服务、施工及环境安全、类比依据）151,一般规定（3）应测项目和选测项目关于应测项目问题（与地铁及环境安全密切相关）关于选测项目问题（设计与施工特殊需要而选择）161,一般规定（4）监测范围（区间-30m，车站-加大）171,一般规定（5）监测频率*取决于测点与工作面的距离；*取决于测点处的测值变化速度（及变化加速度），见下图。18测值变化速度曲线19(6)测点布设原则a，重要位置布设较密，否则较疏或无测点；（交通要道、重要管线、穿越既有线或建筑物、桥梁等。）b，距地铁主体和重要结构近者较密，否则较疏或无测点。（地铁车站、通风道等。）20•综上所述，地铁监测重要目的之一为确保工程及环境安全。•以下图片是各大城市地铁由于设计、施工或监控等问题所发生的失败案例，证明了监测工作在地铁工程中的重要性。21222324广州某地下工程(2004年4月)252627台湾省高雄地铁施工沉陷28新加坡某地下工程破坏（2004年4月）29广州某地下通道施工时30m2路面塌陷（2003年）30基坑坍塌实例31以上失败案例的反思：除了设计、施工或监理方面的原因之外，一个非常重要的原因是对现场监控量测工作的忽视。如果我们认真按监控量测的规定操作，发现现场动态中的蛛丝马迹并在设计施工中迅速作出反映，上述失败是可以避免的。32二，监控量测基本技术要求2，沉降监测基本要求控制点：基准点工作基点观测点：沉降测点（变形测点）332，沉降监测基本要求（1）基准点（测区内工作基点和测点的高程依据，每一个大测区设3点）342，沉降监测基本要求（2）工作基点（某个小测区内沉降测点的后视基准点，设在地表，建筑物上或隧道竖井壁；埋设地点应坚固稳定；测点深度3m。）352，沉降监测基本要求（3）地表沉降观测点埋设（原则上应按标准方法设置，只有在交通十分繁忙而无法钻孔的情况下允许浅层设点。）36地表沉降测点设置的标准方法原状土层半刚性路面层钢筋（砂+木屑）隔离层钢管保护盖板37表3.2.3沉降监测的等级划分、精度要求和适用范围监测等级观测点的高程中误差（mm)相邻观测点高差中误差(mm)适用范围Ⅰ±0.3±0.1线路沿线变形特别敏感的超高层、高耸建筑、精密工程设施、重要古建筑物、重要桥梁、管线和运营中结构、轨道、道床等Ⅱ±0.5±0.3线路沿线变形比较敏感的高层建筑物、桥梁、管线；地铁施工中的支护、结构，隧道拱顶下沉、结构收敛和运营中结构、轨道、道床等Ⅲ±1.0±0.5线路沿线一般多层建筑物、桥梁、地表、管线、基坑隆起及施工和运营中的次要结构、管线等注：观测点的高程中误差是指相对于最近的沉降控制点的误差而言38表3.2.4沉降监测控制网的主要技术要求n等级相邻基准点高差中误差(mm)每站高差中误差(mm)往返较差，附合或环线闭合差(mm)检测已测高差较差(mm)使用仪器、观测方法及主要技术要求Ⅰ±0.3±0.070.15采用DS05水准仪，按国家一等水准测量技术要求作业，其观测限差宜按上述规定的1/2要求Ⅱ±0.5±0.150.300.5采用DS05水准仪，按国家一等水准测量技术要求作业Ⅲ±1.0±0.300.60采用DS1水准仪，按国家二等水准测量技术要求作业注：ｎ为测站数。0.20.8nnnnn39表3.2.5沉降监测的技术要求和测量方法nnn等级高程中误差(mm)相邻点高差中误差(mm)往返较差，附合或环线闭合差(mm)使用仪器、监测方法及主要技术要求Ⅰ±0.3±0.10.15采用DS05水准仪，按国家一等水准测量技术要求作业，其观测限差宜按上述规定的1/2要求Ⅱ±0.5±0.30.30采用DS05水准仪，按国家一等水准测量技术要求作业Ⅲ±1.0±0.50.60采用DS1水准仪，按国家二等水准测量技术要求作业注：ｎ为测站数。40二，监控量测基本技术要求3，穿越工程监测基本要求（1）穿越工程定义（上穿、下穿、侧穿地铁既有线、铁道线路、隧道、立交桥、房屋、地下管线等）41上穿和下穿42新线下穿环线43图4开挖对上方桥梁的变形影响地铁下穿桥梁基础44侧穿既有隧道453，穿越工程监测基本要求（2）一般规定（分级和专项设计；重要建筑物—24小时不间断监测既有线—24小时远程监控桥梁—主要结构加密监测管线—条文规定及加密监测）463，穿越工程监测基本要求（3）建（构）筑物监测（沉降监测倾斜监测裂缝监测）473，穿越工程监测基本要求（4）地下管线沉降监测（管线状况调查、有压管线、有渗漏的雨污水管）48三，浅埋暗挖工法—（规程第4章）—49三，浅埋暗挖工法—（规程第4章）—（1）洞内外观察及描述（应测项目）（是地层、地铁结构和建筑物稳定性的宏观判定标准，往往在监测点之外起到关键作用。）50（2）沉降监测（应测项目）（地表沉降是开挖引起地层整体变形的表现，它的监测是地层稳定的主要判定指标之一。）51（3）沉降点的布设纵向区间：沿左右隧道中线共2行车站：沿中线增加1行，多导洞时增加点间距：5-30m横向区间：3-5横断面/7-11点车站：2-3横断面/7-11点点间距：近密远疏最外点应距结构外沿大于1倍埋深52（4）监测频率L≤2B时，1-2次/1天；2BL≤5B时，1次/2天；L5B时，1次/1周；基本稳定后，1次/1月B：隧道直径或跨度；L：开挖面在测点前后的距离53（5）其他应测项目a，邻近建（构）筑物（沉降、倾斜、裂缝监测）b，地下管线沉降监测c，初支拱顶沉降监测d，初支净空收敛监测e，地下水位监测54（6）选测项目a，围岩压力及接触应力监测b，土体分层沉降及水平位移监测c，格栅钢筋应力监测d，初支及二衬内应力监测e，钢管柱受力监测55四，盾构工法—（规程第5章）—56四，盾构工法—（规程第5章）—（1）洞内及洞外观察洞内：管片、盾构机状态及出土情况洞外：地表及建筑物状态（开裂、隆沉、倾斜等。）57（2）其他应测项目a，地表隆沉监测b，邻近建（构）筑物监测c，地下管线监测d，管片衬砌变形监测（在管片衬砌脱出盾尾前后监测—断面扫描仪、全站仪、收敛计等）58（3）选测项目a，土体分层沉降及水平位移监测b，围岩压力及接触应力c，管片内力59五，明（盖）挖工法—（规程第6章）—60五，明（盖）挖工法—（规程第6章）—（1）基坑及其周围环境描述a，地层特性、地表裂缝b，地下水及渗漏水c，围护及支撑结构d，盖挖法的各部结构e，基坑周边建筑物及基础61（2）其他应测项目（多项）地表沉降、建筑物变形、管线沉降、桩顶位移、支撑轴力、地下水位、盖挖顶板立柱内力、竖井净空收敛、桩（墙）变形。62图中尺寸单位：m基坑基坑地表沉降测点布设63（3）选测项目桩墙内力、孔隙水压力、土体分层沉降及水平位移64六，监控量测值控制标准—（规程第7章）—65六，监控量测值控制标准—（规程第7章）—◆一般规定7.1.1条目的-安全7.1.2条制定依据7.1.3条穿越、建筑物、管线或重要的地铁工程—（另定）7.1.4条一般情况采用以下三个表66表7.2.1地铁浅埋暗挖法施工监控量测值控制标准序号监测项目及范围允许位移控制值U0（mm）位移平均速率控制值（mm/d）位移最大速率控制值（mm/d）1地表沉降区间3025车站602拱顶沉降区间3025车站403水平收敛201367表7.2.2地铁盾构法施工监控量测值控制标准序号监测项目及范围允许位移控制值U0（mm）位移平均速率控制值（mm/d）位移最大速率控制值（mm/d）1地表沉降30132拱顶沉降20133地表隆起101368表7.2.3地铁明（盖）挖法施工监控量测值控制标准序号监测项目及范围允许位移控制值U0（mm）位移平均速率控制值（mm/d）位移最大速率控制值（mm/d）一级基坑二级基坑三级基坑1围护结构顶部沉降≦10112地表沉降≦0.15%H或≦30，两者取小值≦0.2%H或≦40，两者取小值≦0.3%H或≦50，两者取小值223围护结构水平位移≦0.15%H或≦30，两者取小值≦0.2%H或≦40，两者取小值≦0.3%H或≦50，两者取小值234竖井水平收敛50255基坑底部土体隆起20253023697.2.4在地铁设计与施工的初期，应按表7.2.1、表7.2.2和表7.2.3的控制值标准执行。在施工过程中，设计和施工单位可根据地铁工程监测数据的实际情况，并按照本规程第7.1.3条和第7.1.4条的规定提出对表中的控制值进行适当调整的方案。该调整值应经论证后确定。70关于监测值控制标准的讨论1，控制标准的确定是大难题；2，根据大量工作提出适合北京应用的三张控制值表；3，根据工程实际状况和监测数据的分析，允许对三表作适当调整，但必须经反复论证。71七，监测管理及信息反馈—（规程第8章）—72七，监测管理及信息反馈—（规程第8章）—（1）监测管理a，项目经理负责制b，成立监测组c，贯穿施工全过程（编制监测方案、测点安设、监测及数据分析、稳定性初步分析判别、信息反馈）73（2）数据处理及信息反馈a，8.3.1条—强制性条款*数据处理的基本方法*安全信息及事故预测的主要依据*竣工资料重要文件之一*目前已被很多施工项目部列为重要工序之一74（2）数据处理及信息反馈b，关于三级预警状态判断75预警级别预警状态描述黄色预警实测位移（或沉降）的绝对值和速率值双控指标均达到极限值的70%~85%之间时；或双控指标之一达到极限值的85%~100%之间而另一指标未达到该值时。橙色预警实测位移（或沉降）的绝对值和速率值双控指标均达到极限值的85%~100%之间时；或双控指标之一达到极限值而另一指标未达到时；或双控指标均达到极限值而整体工程尚未出现不稳定迹象时。红色预警实测位移（或沉降）的绝对值和速率值双控指标均达到极限值，与此同时，还出现下列情况之一时：实测的位移（或沉降）速率出现急剧增长；隧道或基坑支护混凝土表面已出现裂缝，同时裂缝处已开始渗流水。注：对于桥梁监测，表中双控指标应为横向差异沉降值和纵向差异沉降值三级预警状态判断表768.3.5条当实测数据出现任何一种预警状态时，监测组应立即向施工主管、监理和建设单位报告，获得确认后应立即提交预警报告。（参见本条条文说明）77第二讲地铁监测技术的现状与发展78一，当前监测中的若干具体问题791，地