中循江区间监测方案

武汉市轨道交通二号线12标中循江区间施工监测方案湖北省地质勘察基础工程公司1中山公园站～循礼门站～江汉路站区间盾构隧道施工监测方案一、工程概况（一）总概况：武汉地铁二号线中循江盾构区间位于武汉市江汉区，始于中山公园站,经过循礼门站，止于江汉路站，采用盾构法施工。中山公园站～循礼门站区间隧道从中山公园站出发，穿过新华路，沿解放大道北侧向西行进，在新华路汽车客运站前偏向东北，下穿精武路、西马后路、循礼门社区居委会后线路向东南偏转到达江汉北路，在循礼门饭店东侧下穿地下通道后到达区间终点循礼门站。区间设计范围为：右DK9+658.515～右DK10+657.980(左DK9+658.635～左DK10+658.291),右线全长999.456ｍ,左线全长1018.757ｍ(含长链19.101ｍ)。区间线间距为9～16ｍ，线路平面最小曲率半径为300ｍ，最大纵坡为28.3‰。区间在右DK10+186.7处设一联络通道（与废水泵房合建）。区间采用盾构法施工。循礼门站～江汉路站区间隧道从循礼门站出发，线路以14.0米的线间距出循礼门站后，线路偏向东转入江汉路正下方，然后以10.0米的线间距沿江汉路下穿江汉三路、江汉二路、江汉一路及江汉路人行桥，过中山大道后接入江汉路站。区间设计范围为：右DK10+841.094～右DK11+569.410(左DK10+839.847～左DK11+561.555),右线全长728.316ｍ,左线全长729.563ｍ。区间在右DK11+215.750处设一联络通道（与废水泵房合建）。区间采用盾构法武汉市轨道交通二号线12标中循江区间施工监测方案湖北省地质勘察基础工程公司2施工。区间隧道为外径6m，内径5.4m管片拼装衬砌的单洞圆形隧道，管片环宽1.5m,厚0.3m。区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级为二级，区间结构防火等级为一级。（二）分区间详述地质情况中山公园站～循礼门站区间所处区域地貌单元属长江一级阶地前缘，地势平坦，地形开阔，地面高程20.8～24.8m，以解放大道为界，南面地势较北面地势略高。根据地质调查和钻孔揭露，本区间场地地层自上而下划分为四个单元层：第(1)单元层为人工填土层(Qml)；第(2)单元层为第四系全新统冲积(Q4a1)粘土、粉质粘土、淤泥质土、粉质粘土粉土粉砂互层、粉砂、粉细砂、含砾中粗砂、砾卵石；第(3)单元层为白垩--下第三系东湖群（K-Edn）；第(4)单元层为志留系坟头组（S2f）。区间隧道洞身主要从粉砂、粉土、粉质粘土互层与粉砂层中通过，隧洞顶板多为粉土、粉质粘土、粉砂互层，隧洞底板多为粉砂层，局部洞身全部为粉砂、粉土、粉质粘土互层或为粉砂层构成。在隧洞右线DK10+611～DK10+655(左线DK10+557～DK10+635)段隧洞顶板分别为软塑-可塑状粘土和淤泥质土，该层土体具高压缩性、低抗剪强度及低承载力，同时由于该区段分布循礼门地下通道，地势较低，致该段地铁隧道上覆围土厚度较薄，隧道围土稳定性差。盾构施工时不但易产生开挖面的失稳，还可能引起较大范围的围岩变形乃至地面变形，施工过程中应予以重视。隧洞洞身主要穿越粉质粘土、粉土和粉砂互层和粉砂层，均具中等强透水性，该层与下伏含砾中粗砂构成武汉市轨道交通二号线12标中循江区间施工监测方案湖北省地质勘察基础工程公司3统一承压含水层，隧洞洞身处于高水头承压含水层中，孔隙水压力大，盾构施工中易形成土层流动或砂层涌水而造成开挖面失稳循礼门站～江汉路站区间所处区域地貌单元属长江一级阶地前缘，地势平坦，地形开阔，地面高程20.8～24.8m，以解放大道为界，南面地势较北面地势略高。根据地质调查和钻孔揭露，本区间场地地层自上而下划分为四个单元层：第(1)单元层为人工填土层(Qml)；第(2)单元层为第四系全新统冲积(Q4a1)粘土、粉质粘土、淤泥质土、粉质粘土粉土粉砂互层、粉砂、粉细砂、含砾中粗砂、砾卵石；第(3)单元层为白垩--下第三系东湖群（K-Edn）；第(4)单元层为志留系坟头组（S2f）。区间隧道洞身主要从粉砂、粉土和粉质粘土互层与粉砂层或粉细砂分界线附近通过，部分区段完全从粉砂、粉土和粉质粘土互层中通过，隧洞顶板全为粉土、粉质粘土、粉砂互层，隧洞底板多为粉砂层，局部洞身全部为粉砂、粉土、粉质粘土互层或为粉砂层构成。本段工程地质条件较好，虽分布有工程力学较差的淤泥质土与粉质粘土，但距隧道顶、底板较远，对工程影响不大。（三）分区间简述地下水情况中山公园站～循礼门站区间地下水按埋藏条件主要为上层滞水和层间承压水两种类型。上层滞水主要赋存于人工填土层中，含水与透水性不一，地下水位不连续，无统一的自由水面，水位埋深为0.5～2.0m；承压水为本区间主要地下水，主要赋存于第四系全新统冲积粉细砂、含砾中粗砂和粉质粘土粉土粉砂互层中，含水层顶板为微弱透水的粘性土，顶板埋深5.7～9.2m，底板为志留系或第三系--白垩系基岩，埋深47.8～51.3m，含水层厚度一般为35～42m。武汉市轨道交通二号线12标中循江区间施工监测方案湖北省地质勘察基础工程公司4循礼门站～江汉路站区间地下水按埋藏条件主要为上层滞水和层间承压水两种类型。基本情况与中山公园站～循礼门站区间水文地质情况大致相同。二、施工监测方案编制依据（1）武汉市地铁二号线中循江区间工程施工设计图和隧道平、纵断面设计图和施工承包合同；（2）建筑变形测量规程JGJ/T8-97；（3）地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB50308—1999；（4）武汉市轨道交通管理有限公司有关管理文件及技术规范要求；（5）中山公园站～循礼门站、循礼门站～江汉路站区间隧道盾构法施工施工组织设计。三、监测区域概况中山公园站～循礼门站区间隧道从中山公园站出发，穿过新华路，沿解放大道北侧向西行进，在新华路汽车客运站前偏向东北，下穿精武路、西马后路、循礼门社区居委会后线路向东南偏转到达江汉北路，在循礼门饭店东侧下穿地下通道后到达区间终点循礼门站。循礼门站～江汉路站区间隧道从循礼门站出发，线路以14.0米的线间距出循礼门站后，线路偏向东转入江汉路正下方，然后以10.0米的线间距沿江汉路下穿江汉三路、江汉二路、江汉一路及江汉路人行桥，过中山大道后接入江汉路站。中循区间隧道沿线需穿越精武路两侧、西马后路两侧、循礼门社武汉市轨道交通二号线12标中循江区间施工监测方案湖北省地质勘察基础工程公司5区等大面积建筑群，房屋大多建在天然地基上，基础埋深相对较浅，房屋年代较久远。掘进前，应聘请有关部门对盾构影响区域内的房屋进行鉴定，对已经严重开裂的民房进行拆除或提前加固，对已经发生倾斜形变的房屋进行登记和情况说明，确定盾构施工变形，保证其在施工期间的安全。盾构掘进中加强影响区域内地面房屋监测将是本区间监测的重点之一。循江区间隧道沿线需沿江汉路正下方穿越江汉四路、江汉三路、江汉二路、江汉一路以及江汉路人行桥，两侧建筑物在盾构施工影响范围内有两处为武汉市重要的文物历史建筑，即《国民日报》社旧址和大清银行（中国银行）。为减小盾构机在此段掘进时对文物历史建筑的危害，保证其在施工期间的安全。故区间在掘进通过这两处建筑物时是本区间监测重点之一。盾构机在进、出洞和施工联络通道以及泵站等特殊段时应根据现场实际情况情况进行专项监测，加强断面和周边建构筑物的监测密度。武汉市轨道交通二号线12标中循江区间施工监测方案湖北省地质勘察基础工程公司6四、监测内容类别监测项目监测仪器及工具监测精度测点布置监测频率应测项目管片衬砌变形、开裂等，地表沉降、建筑物开裂等洞内及洞外观测开挖后立即进行，一次/一天地表沉降精密水准仪、铟钢尺0.10.1mm横向测点的间距为3～10米，纵向每20～50米，布置一个横向监测断面。横向测点的设置范围，在隧道中心轴线两测各1倍埋深的范围内，必要时需加密。掘进面距监测断面前后≤20米时，1-2次/天；掘进面距监测断面前后≤50米时，1次/2天；掘进面距监测断面前后50米时，1次/周。建（构）筑物变形精密水准仪、铟钢尺、全站仪、裂缝观测仪0.1mm1″根据建（构）筑物的沉降、裂缝的不同内容分别布置。周围建（构）筑物的沉降和倾斜监测频率，与地表沉降的观测频率相同；建（构）筑物的裂缝监测频率，按照控制两次观测期间裂缝发展不宜大于1mm及裂缝所处位置而定地下管线变形精密水准仪、铟钢尺、全站仪0.1mm1″地下管线每10～15米一个测点、管线接头处或位移变化敏感部位与地表沉降相同管环姿态全站仪横尺5mm每1环管片布置一个测量断面。掘进面后20环1～2次/天掘进面后５０环１次/天选测项目土体变形测斜仪、测斜管、分层沉降仪1mm每30～50米范围内或地质变化较大区段选取断面与地表沉降相同地下水位电测水位计、PVC塑料管5mm每30～50米范围内或水位变化较大区段选取断面与地表沉降相同武汉市轨道交通二号线12标中循江区间施工监测方案湖北省地质勘察基础工程公司7五、观测基准点的选择和埋设以城市三角网点为依据，建立统一的监测网，当三角网点密度满足不了监测需要时，根据规范要求建立加密基准点，并与城市三角网点联测。加密基准点的埋设原则：沉降观测起算点(一般称水准基点)是沉降观测的起算依据，埋设在不受施工场地影响又能妥善保护的场所(或埋置在已建成的桩基础的建筑物墙壁上)。基准点的埋设可参阅《工程测量规范》附录四的埋设规格（即埋设标石），亦可进行现场浇注，现场浇注时必须有足够的混凝土，且埋设到一定的深度，以保持其稳定性。埋设基准点时应满足以下几点：1、选埋在离施工区100～150米开外的稳定地段(或埋置在桩基础的建筑物上)。2、应选埋至少一组基准点，每组三个基点作为沉降观测网。3、基点应埋在避免车辆辗压的地方。4、对基准点应做盖子加以保护。六、测点的布设6.1测点布设原则①按监测方案在现场布设测点，当实际地形不允许时，在靠近设计测点位置设置测点，以能达到监测目的为原则。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工况下最先施工的部位。武汉市轨道交通二号线12标中循江区间施工监测方案湖北省地质勘察基础工程公司8③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测点的埋设应提前两个月完成，并及早进行初始状态数据的量测。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。6.2测点布设测点布设分测试段、测试断面、测试点进行分级布设。①本工程测试段共分两段；第一段实验段，为盾构始发后100m，此段因是盾构始发，且隧道端头加固。第二段为实验段以外的一般盾构段。②测试断面的布设分为主断面和从断面；主断面指在盾构掘进中隧道纵向变坡、平面转弯、地质变化较大、软硬围岩相接，主断面在实验段按6米一个布设。在一般盾构段按以上实际情况间隔10-30m布设。从断面则以主断面为基准按间距20-50米布设。③测点的布设：测点均布设在测试断面上。在主断面上为了全面地反映监测对象的变化情况，布设了较为全面的监测点。在从断面武汉市轨道交通二号线12标中循江区间施工监测方案湖北省地质勘察基础工程公司9+xZiβR-Xβ＝（W－R）／Z反弯点-SSmaxW上以地面隆陷监测点和建筑物沉降为主。地下管线监测点布设在重要的管线和对变形较为敏感的以混凝土、砂浆连接的管线接头处。七、监测项目与具体实施方案7、1地表沉降监测7.1.1地面隆陷变形机理国内外大量的实测资料及理论分析结果表明：从隧道横断面来看，大多数情况下，第二条隧道所引起的地面沉降较第一条隧道大；就单条隧道而言，沉降槽曲线似正态分布曲线。两条隧道沉降曲线类似两条单线的迭加。从纵向来看，地面沉降主要发展规律为，一是盾构掘进面的前方可能产生较大的地表隆起，二是施工沉降除土体损失引起的沉降外，还存