监测细则

1拱顶沉降、底部隆起监测实施细则1目的及适用范围地铁施工是一个动态的过程，通过对车站底部隆起及盾构隧道内拱顶沉降、底部隆起，以及其它与盾构施工有关的项目进行监测，及时、全面的反映基坑及隧道变化情况，并根据对监测结果的分析，及时发现可能发生危险的征兆，以便提前采取必要的措施，确保车站、隧道施工安全顺利进行。本作业指导书适用于地铁车站、矿山法、盾构隧道法区间工程施工监测工作。2编制依据2.1地铁车站及区间隧道工程施工设计图纸，车站区间隧道详细勘察报告等资料。2.2《工程测量规范》（GB50026-2007）、《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）、《城市测量规范》（CJJ8-99）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）、《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）、《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）等国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准。2.3我公司地铁施工监测方面的经验等。3原理3.1车站基坑底部隆起监测原理：观测的基本过程是在开挖完成的基坑中埋设隆起监测标志,利用水准仪及配套的铟钢尺，分别进行水准观测,底部隆起各监测点之间的高程之差即为底隆起量。3.2暗挖隧道拱顶沉降、底部隆起监测原理：采用网喷施工时所预留的同一断面上的点做为拱顶及底部隆起监测点，利用塔尺倒立和正立的方法，测量各监测点之间的高程，每次测得的高程与初值及前一次值进行对比即可得到拱顶下沉及底部隆起的沉降量。3.3盾构隧道拱顶沉降、底部隆起监测：采用管片螺栓的突出部位做监测点位，利用塔尺倒立和正立的方法，测量各测点之间的高程，每次测得标高进行对比即可得到拱顶下沉及底部隆起的情况。4拱顶沉降、底部隆起监测方法4.1监测项目2监测项目一览表表4-1编号量测项目方法及工具测点布置监测目的1隧道拱顶沉降光学水准仪、塔尺每10～15m设一断面掌握隧道施工过程顶部及底部周围土体的变化规律，了解施工过程盾构隧道本体位移情况2隧道底部隆起光学水准仪、塔尺3基坑底部隆起光学水准仪、塔尺4.2拱顶沉降、底部隆起监测控制值拱顶沉降、底部隆起监测控制值表4-2序号量测项目控制标准预警值1隧顶下沉30mm25mm2底部隆起30mm21mm4.3拱顶沉降、底部隆起监测方法监测项目的设置最终目的就是为了了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工安全。所设立的各监测项目结合本工程的实际情况，做到有针对性，不赘不缺，保证施工安全和顺利。4.3.1监测仪器精密光学或电子水准仪、5m塔尺。4.3.2监测实施方法（1）车站基坑底部隆起监测：在车站基坑开完成后，在观测点位置上埋设沉降观测点位，采用用精密水准仪、木质铟钢尺进行观测，并严格按照二等沉降观测精度要求，采用闭合水准路线进行观测，若遇到有坡度或存在上下有台阶的基坑还要进行悬吊钢尺的方法对上下点之间进行联测，同时，观测时需要注意在不同的时间，对设置的同一观测点进行多个测回的观测，每一测回都需要变动仪器高，观测完成后计算观测点之间的高程变化量，通过数据处理分析，计算实际沉降值。具体观测过程见图4-1所示：图4-1车站基坑底部隆起监测示意图（2）暗挖隧道拱顶沉降、底部隆起点监测采用网喷施工时所预留的同一断面上的点做为3拱顶及底部隆起监测点，沿线路前进方向每10米布设一个断面，每个断面布设3个测点分别布设一、三导洞拱部与钢拱架焊接，开挖面距监测点2m时进行读取初始值，并要求隧道拱顶沉降底部隆起监测点的布设应尽量与地面沉降监测点布设在同一横断面，以利于数据处理及分析变化量。监测点布设应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严禁因施工作业而破坏。采用精密水准仪进行沉降观测，塔尺倒立和正立的方法，测量各监测点之间的高程，初始读数宜在开挖完成后3～6h内完成，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成，根据开挖进度拱顶沉降、底部隆起监测应持续到变形基本稳定后2～3周后结束。对于膨胀性和挤压性围岩，位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。如图4-2所示：图4-2车站基坑底部隆起监测示意图（3）盾构隧道拱顶沉降、底部隆起点监测方法测点利用管片螺栓的突出部位，选择固定环号的管片螺栓其中之一，每10环设置一个断面，测点选择拧紧的管片螺栓并做好标记，如图4-3）所示。图4-3隧道拱顶沉降、隧道隆起监测点位布置图盾构机台车以后的管片可以认为是相对稳定的。利用倒立塔尺的方法测量拱顶沉降，临时水准点水准仪塔尺风井侧壁沉降观测点ce图A4正立测量底部隆起，得出每个断面的标高，每次测得标高对比即可得到拱顶下沉情况。根据每次测的标高结果，绘制下沉量——时间变化曲线，当曲线趋于平缓时，认为隧道拱顶是稳定的。5数据处理与分析在取得观测数据后，及时由监测人员整理分析观测数据。结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制各种变形或应力～时间关系曲线，预测变形发展趋向及周围土体和隧道结构的安全状况，并将结果及时反馈从而实现动态设计、动态施工。5.1车站底部隆起成果分析根据基坑开挖后的观测成果可得出观测点的隆起量,成果见表6所示，本次观测4号点隆起量最大,最大值为64.6mm,而且基坑中间隆起量越大,越靠近基坑边缘,隆起越小,与基坑隆起规律相符,它既成为勘察设计的有力论据,又肯定了观测的正确性,取得了较为满意的成果。底部隆起计算：隆起量计算公式为：其中：H1为开挖前隆起点的高程。H2为开挖后回弹点的高程计算各点的隆起量如下表所示：基坑底部隆起监测数据统计表隆起量中误差经过上述对各项中误差的分析可以看出，此次隆起量观测符合精度要。5.2区间隧道拱顶沉降成果分析现场量测所取得的原始数据，不可避免的会具有一定的离散性，其中包含着测量误差。因此，应对所测数据进行一定的数学处理。数学处理的目的是：将同一量测断面的量测数据进行分析对比、相互印证，以确定监测数据的可靠性；探求隧道周边土体变形或支护系统的受力随时间变化的规律，判定隧道周边土体和初期支护系统的稳定状态。通过对监控量测数据的分析预测最终得到位移值和各阶段的位移速率，同时，为了确保工程的顺利施工，监测工作应分阶段、分工序对量测结果进行总结和分析1）数据处理：将原始的数据通过科学、合理的方法，用频率分布的形式把数据分布情5况显示出来，进行数据的数值特征计算，舍掉离群数据。2）曲线拟合：根据各监测项选用对应的反映数据变化规律和趋势的函数表达式，进行曲线拟合，对现场量测数据及时绘制对应的位移时间曲线或图表，当位移时间曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，以推算最终位移量和掌握位移变化规律3）通过监测数据的分析，及时掌握，竖井施工、隧道初衬、结构受力的变化规律，确认和修正有关设计参数。根据这三个阶段的情况分析，要想减少拱顶沉降和底部隆起，就要在施工中提前采取控制措施。6常见问题及主要对策6.1监测仪器,车站、区间监测必须使用状态良好的光学或电子水准仪，仪器使用及维护由项目部监测人员负责，按时进行测量仪器的年检，并出具相应的检验证书。对于监测仪器除了对主机及铟钢尺进行年检之外，还要注意对三角架进行自检及维修，养成良好的习惯，每次出发前对脚架的螺丝及连接件进行检查，并做好记录，在监测完成后及时对仪器主机及配件进行擦拭、维护，已增强监测仪器的寿命。6.2基点埋设：基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在通视条件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固可靠。6.3监测点的保护是车站、区间施工监测中一项重要工作，由于区间施工存在着水平运输，隧道底部泥水较多，给隧道隆起监测点的保护带来了很大难度，如果测点一旦破坏，恢复会导致监测终断，数据连续性破坏，不变于数据的分析，给基坑底部及暗挖隧道施工带来了很大的不利，因此，要从点位选择、埋设过程、底部点位的保护等多方面考虑，加强隧道底部文明施工，做到底部没有泥水，干净、整洁，加强监测点的保护措施，做到点位布设规范、标石清楚。7注意事项7.1基坑隆起是基坑施工监测的重要组成部分，要做到保证水准起算点的精度和稳定性，减少初始值观测的误差传递，尽量做到一次测完，数据稳定。7.2隧道拱顶沉降、底部隆起监测过程中注意避让渣土车；监测人员必须穿反光黄马夹，确保人员安全。7.3监测时应注意对周边环境的保护，每天对正在掘进的隧道进行巡视，细心检查成型隧道是否有裂纹、有渗漏水情况或有管片混凝土掉落的现象，并做好巡查记录。7.4隧道拱顶沉降要设专人进行监测，严格按规范要求执行，及时结合工况对监测数据进行分析，一旦数据发现异常，应立即采取应急处理措施，确保盾构掘进正常进行。