区间隧道监测

2011年7月8日轨道交通盾构区间监测技术交流宁波轨道交通第三方监测项目部报告目录二、测点布置及监测技术要求一、施工监测一般规定三、常见变形数据分析一、一般管理规定宁波轨道交通第三方监测项目部轨道交通盾构区间、联络通道工程均应实施工程监测；区间隧道施工中应结合施工环境、工程地质条件、施工方法与进度确定监控量测方案，对于特殊地段各监测断面应设置专项监测方法；施工前应完成工作基点布置工作，所应用的工作基点应不少于3个，且定期校核工作基点及基准网（一般规定：建网初期1次/月，3个月后，1次/季度），确保基准点的稳定、可靠。现场施工开始前（加固完成后）应完成出洞区域测点布置，初始值及工作基点测试成果报第三方监测单位复测；隧道施工期间周边环境监测范围为以隧道结构外侧2倍埋设深度范围内；隧道内沉降、收敛、环境监测点监测点布设同盾构推进布点原则，应及时做好测点的报验和初始值采集。1、一般要求一、一般管理要求宁波轨道交通第三方监测项目部2、盾构区间监测等级轨道交通盾构监测等级按照工程环境安全等级及地层损失率来划分，除特别规定外，监测等级与安全等级相同。条件等级允许变形[]（mm）允许地层损失率监控对象描述调查内容特级5.00mm0.5‰~1‰穿越运营中的城市轨道交通、高速铁路等重要轨道交通线路及道路隧道。监控对象位置、走向、埋深、运营条件；建筑物基础形式，结构特征；管道类型、管龄、管径、管材、管节长度、接头形式等。一级10.0mm1‰~2.5‰穿越上水、燃气等压力干管、原水箱涵、市政排水总管、输油管、高压电缆、江河两岸防汛堤以及处于建设期的地铁盾构隧道（包括盾构掘进中的后方隧道、附近已经完成的隧道等）。10.0mm1‰~2.5‰穿越密集居民建筑、保护建筑及沉降极敏感建筑等。二级20.0mm5‰穿越城市干道路基、重要建（构）筑物及市政管道、江河水道等。三级30.0mm1%一般环境条件，包括空旷地段。备注：盾构中心埋深越小要求的地层损失率越小。地层损失率为盾构切口通过后14天地面沉降量除以按盾构外径计算的盾构横截面积，轨道交通旁通道监测等级划分参照盾构监控等级；盾构区间工程环境安全等级一、一般管理要求宁波轨道交通第三方监测项目部3、监控等级的监测要求监控等级与监测要求内容监控等级测点位置测试手段与精度特级监控建构筑物边线角点布置，对被保护的地铁隧道轴线沉降测点及各类地下管道，必须布置直接沉降测点。必须采用自动监测与采集仪器，监测点测站高差中误差±0.05mm。一级监控建构筑物边线角点布置，对被保护的各类地下管道，条件允许时应布置直接沉降测点。手工测量，监测点测站高差中误差±0.15mm，必要时采用自动监测与采集仪器。二级监控建构筑物边线角点布置，对被保护的各类地下管道，宜布置直接沉降测点。手工测量，监测点测站高差中误差±0.5mm。三级监控建构筑物边线角点布置。手工测量，监测点测站高差中误差±1.5mm。一、一般管理要求宁波轨道交通第三方监测项目部4、主要监测项目监测项目的设置应采用关键部位优先、兼顾全面的监控原则，不同监测项目之间能建立相互校验机制，运用仪器监测与人工巡检相结合的方法，形成体系完整、行之有效的四维监控体系。类别量测项目主要监测仪器必测项目开挖面观测及描述目测地表沉降水准仪管线沉降水准仪建筑物沉降水准仪隧道沉降、上浮水准仪、水准尺、（塔尺、测距仪）隧道收敛收敛仪、全站仪（测距仪）选测项目深层土体位移测斜仪、分层沉降仪、水准仪管片内力应力计管片变形应变计土层压应力土压力盒孔隙水压力孔隙水压力计盾构区间监测项目一、一般管理要求宁波轨道交通第三方监测项目部4、主要监测项目联络通道监测项目类别量测项目主要监测仪器必测项目地表沉降水准仪管线沉降水准仪建筑物沉降水准仪隧道沉降水准仪隧道收敛收敛仪二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部1、地表沉降点布置与埋设地表沉降点布置（1）盾构轴线监测点应在施工前，按照监测方案采用全站仪放样布点，洞内测点需与地表测点位置对应；（2）盾构进出洞以外100环区域地面监测点应在上、下行线轴线上方以1点/5环间距布设，并设置不少于5个监测主断面；（3）标准段每5-10环布置一个测点，30环布置一地面沉降监测主断面；（4）主控监测断面测点点间距以3~10米为宜，最大不应超过10米，上下行线轴线之间按照3米间距布置3个测点，轴线外侧布置2个间距3m的测点，外围测点按照5米间距布置，最远点应位于盾构埋深2倍范围外；（5）地表监测点应在上行线掘进施工前同时完成测点布置和初值采集；（6）每一盾构区间在某一主监控断面前后一环布置地表沉降点，实行连续三环连续监测。二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部地表沉降点埋设地表沉降观测点的埋设可采用标准方法(深层沉降点)和浅层设点的方法。对于下列各类地段应采用深层测点进行地表沉降观测点埋设。（1）由设计确定的重要施工地段。（2）由地表预先探测到地中存在空洞的施工地段。（3）施工中地表发生塌陷并经修补过的地段。（4）地面交通和环境条件允许采用标准方法设点的道路地段。标准地表沉降点布置在地面深层沉降监测点布设时须穿透路面结构硬壳层，钻孔直径不小于12cm，沉降标杆采用Φ25mm螺纹钢标杆，螺纹钢标杆应深入原状60cm以上，螺纹钢标杆顶部应在地面下5cm为宜，螺纹钢标杆与孔壁间隙须用黄砂回填。测杆顶部设置管盖，管盖安装须稳固，与原地面齐平。在城市交通特别繁忙并且不允许进行钻孔的地段，经监理、第三方监测单位同意后，其地表设置的一般沉降测点可采用道路浅层设点的方法。道路浅层设点为采用较大直径的水泥钉(直径5mm)或短钢筋(直径10mm)在路面设置测点的简易方法。二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部圆形套管内径大于12cm路面硬壳层黄沙回填管盖与原地面平齐深入原状土60cm以上螺纹钢标杆不小于5cm深层监测点埋设示意图二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部2、管线沉降点布置与埋设测点布置（1）监测点宜布置在管线的节点、转角点和变形曲率较大的部位，监测点平面间距宜为15～25m，并宜延伸至2倍隧道底部埋设深度范围内的管线。（2）管线测点布设宜结合管线翻排布设直接点，有压管线监测点间距不宜大于管节长度;（3）影响范围内有多条管线时，应根据管线类型、材质、管径等信息，综合确定监测点，距隧道较近的有压力刚性管线必须设点；二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部2、管线沉降点布置与埋设测点埋设（1）条件许可时，在征求管线管理单位意见的情况下，上水、煤气、航空油管等管线宜采用抱箍等形式设置直接监测点；也可利用窨井、阀门、抽气孔以及检查井等管线设备作为监测点；（2）无埋设直接监测点的条件，且管线距离隧道较近时，可采用埋设深层监测点方法，即打孔钻穿马路的硬地坪，插入Φ25mm螺纹钢标杆作为测量标志至管线上方20~30cm，为方便立尺，钻孔的孔径不小于12cm。螺纹钢标杆顶部应在地面下5cm为宜，螺纹钢标杆与孔壁间隙须用黄砂回填，测杆顶部设置管盖，管盖安装须稳固，与原地面齐平。二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部2、管线沉降点布置与埋设测点埋设路面（地面）钢板盖沉降监测点（钢筋头）地下土层钢套管地下管线有海富大厦、金海城购物中心和宝井钢材办公室等建筑地下管线监测点埋设示意图窨井测杆管线①窨井测杆管线抱箍②管线直接点埋设埋设示意图二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部3、建筑物测点布置与埋设测点布置（1）建筑物的四角、大转角处及沿外墙每10～15m处或每隔2∼3根柱基上。（2）高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧。（3）建筑物裂缝和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处。（4）宽度大于等于15m或小于15m而地质复杂的建筑物，在承重内隔墙中部设内墙点，在室内地面中心及四周设地面点。（5）邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗滨（沟）处。（6）框架结构建筑物的每个或部分柱基上或沿纵横轴线设点。（7）片筏基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置。二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部3、建筑物测点布置与埋设测点埋设安设在外墙、外柱外侧的观测点，距地面应有10~20cm高；对于软土地基沉降量较大的建筑，还应适当高些，沉降测点一般有10cm长度左右即可，外露不少于4cm。测点采用Ф20不锈钢制作，测点端头宜加工成半球形，先用冲击钻在墙柱上成孔，在孔中装入Ф20不锈钢测点，然后在孔内灌注云石胶及其凝固剂进行固定。沉降监测各类测点埋设时应注意避开如雨水管、窗台线、电器开关等有碍设标与观测的障碍物，并视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离。测点埋设完毕后，在其端头的立尺部位涂上防腐剂。二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部4、隧道沉降、上浮、收敛测点布置与埋设隧道沉降、上浮测点布置断面与主控地表监测断面位置一致，在某些特定部位可适当加密，点位应考虑观测方便又能长期保存，测点主测断面的拱顶(0°)、拱底(180°)、拱腰(90°和270°)处共埋设4个测点。测点布设应尽量避免采用钻孔布设法，防止对管片造成结构性损害，根据现场实际情况可选择在管片连接螺栓上布置测点法或采用全站仪观测法，其中采用全站仪观测法的仪器设备须满足相关精度要求。二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部5、深层土体位移测点布置与埋设深层土体位移包括：垂直及水平向土体位移，为选测监测项目，对周边环境有保护等级较高的重要建筑物或管线，应布置深层土体位移点以观测盾构施工对保护对象周边地层的影响，一般布置在盾构两侧。土体分层沉降应采用钻孔埋设分层沉降标，用分层沉降仪进行监测，也可采用多点位移计等进行监测。土体水平位移应采用钻孔埋设测斜管，用测斜仪进行监测。对于土体分层沉降，磁性沉降标的设置间距2~5m，尽量保证每一土层埋设一个沉降标，深层土体位移测孔埋设沉降标测点时，在隧道两侧的钻孔深度应超过隧道底板2-3m，而位于隧道顶部的钻孔深度应在隧道拱顶之上1-2m。测点的埋设应在盾构施工前至少两周前完成埋设，并取得稳定初值。二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部6、其他选测项目管片内力、变形、土压力监测断面应与所设主测断面相对应，每一断面不少于5个测点。钢筋应力计和混凝土应变计应在管片预制时安装。二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部7、监测点编号盾构地表沉降对应垂直位置的管片环数进行编号，SDN（XDN）表示隧道管片轴线位置上第N环对应的地表测点，SDN+n(XDN+n)则表示相应地表沉降监测断面上测点编号。净空收敛：以SLN表示上行线净空收敛，N对应所处位置的管片环数。隧道底部沉降：以GDN表示；N对应所处位置的管片环数。隧道拱顶沉降：以GUN表示；N对应所处位置的管片环数。二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部8、监测频率盾构区间监测频率监测项目监控范围监测频次地表、管线、建筑物沉降盾构切口前20米，盾尾脱出后30米。1-2次/天盾尾脱出后30-50米1次/2天盾尾脱出后大于50米1次/周数据稳定后（日变量小于0.5mm）1次/月隧道变形盾尾脱出盾构车架采集初值距盾尾50米范围内1次/天距盾尾50-100米范围内1次/2天距盾尾超过100米范围内1次/周数据稳定后（日变量小于0.2mm）1次/月盾构切口前50需采集初始值，各测点应保证6个月的稳定观测期，区间隧道贯通后应及时提供全线隧道的沉降变化曲线。二、测点布置及监测技术要求宁波轨道交通第三方监测项目部8、监测频率联络通道监测频率监测内容监测频率钻孔期间冻结期间开挖及结构浇筑融沉注浆自然解冻强制解冻综合管线垂直位移监测1次/天1次/2天1次/天前3个月1次/（2～5）天；第4、5个月1次/（5～10）；第6个月1次/（10～15）第1个月1次/1天；第2个月及以后1次/