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北京轨道交通大兴线工程05标段监控量测方案编制人:审核人:审批人:北京建工集团地铁大兴线5标段项目经理部2008年10月23日目录一、工程概况：............................................................................................1二、施工监测概述：....................................................................................1三、施工监测设计：....................................................................................2四、监测方法和数据处理：........................................................................9五、资料整理和分析反馈信息：..............................................................14六、监测管理体系和保证措施：............................................................16七、监控量测质量保证措施：..................................................................161施工监控量测方案一、工程概况：本标段的工程规模包括三座车站、一段盾构区间、一段暗挖区间，（即清源路站、黄村西大街站（含折返线）、黄村火车站站、清源路站～黄村西大街站盾构区间、黄村西大街站～黄村火车站站暗挖区间）。车站总建筑面积42042.06m2，站后折返线总长度229.15m，暗挖区间双线总长984.5m，盾构区间双线总长2004.85m。1）清源路站：清源路站是大兴线与规划S6号线的换乘车站（两条线呈T型换乘），车站位于现状兴华大街及清源路路口东侧，呈南北走向，为地下两层三跨箱型框架结构，岛式车站；车站两端的区间隧道采用盾构法施工，在车站两端均设盾构端头接收井。车站中心里程为DK12+584.000，起止里程为DK12+513.380～DK12+715.630，车站结构总长度203.65m，总宽度20.9m。总建筑面积11638m2。2)黄村西大街站：黄村西大街站位于现状兴华大街和黄村大街交叉路口下，站位沿兴华大街布置，车站为地下两层三跨箱型框架结构，岛式车站；车站北端兼做盾构始发井。车站中心里程为DK13+798.000，起止里程为DK13+717.350～DK13+949.550，车站主体总长232.2m，总宽度20.7m。本站站后设小交路折返线，与车站合槽明挖施工，折返线为多跨单层箱涵结构，折返线起止里程DK13+949.550～DK14+178.700，长229.15m。总建筑面积18466m2。3)黄村火车站站：黄村火车站站位于现状兴华大街南端与林校北路交汇环岛的西侧路下，站位沿兴华大街布置。车站为地下两层三跨箱型框架结构，岛式车站。车站中心里程为DK14+797.000，起止里程DK14+672.150～DK14+887.200，车站总长215.050m，总宽度20.7m。总建筑面积11938.06m2。4)清源路站～黄村西大街站盾构区间：右线起止里程为DK12+715.625～DK13+718.05，左右线长度均为1002.425m，双线总长2004.85m。本区间设置一处联络通道A兼区间泵房，位于DK13+200处。5)黄村西大街站～黄村火车站站矿山法区间：起止里程为DK14+178.70～DK14+670.95，左右线长度均为492.25m，双线总长984.5m。二、施工监测概述：以往的理论研究和施工实践均表明，在地下工程施工过程中，地层应力状态的改变将直接导致结构产生位移和变形，同时也会对地表及周边环境造成一定的影响。当这种位移和影响超出一定范围，必然对结构产生破坏，并影响到上方地表和临近建筑的安全使用。本标段工程包括一座明暗结合车站和两段暗挖区间。工程所处地理位置复杂，地下管线众多，给施工监测工作制造了很大的困难。如何保证施工不影响这些构筑物的正常使用，如何做到“未雨绸缪”，施2工中的监控量测都将发挥极其重要的作用。监控量测作为工程施工中的重要一环，必须得到重视，且作为一道工序纳入到施工组织设计中去。其主要目的为：1）了解暗挖隧道支护结构和周围地层的变形情况，为施工日常管理提供信息，保证施工安全。车站支护结构和周围土体的变形及应力状态和其稳定情况密切相关，车站支护结构和周围土体各种破坏形式产生之前通常有大的位移、变形、受力异常等，监测数据和成果是现场施工管理和技术人员判断工程是否安全的重要依据。因此，在施工过程中，通常依据观测结果来验证施工方案的正确性，调整施工参数，必要时采取辅助工程措施，以此达到信息化施工目的。2）修改工程设计监测除表明工程的“安全状况”外，通过研究监测成果，判断结构的安全稳定性。有助于对工程设计进行修改，并通过监测数据与理论上的工程特性指标进行比较，以便了解设计的合理程度。3）保证施工影响范围内建筑物、地下管线的正常使用，为合理确定保护措施提供依据。4）验证支护结构设计，为支护结构设计和施工方案的修订提供反馈信息。我国当前地下工程支护结构设计基本处于半经验半理论状态，土压力多采用经典的理论公式，与现场情况有一定差异。且地下结构周围土层软弱，复杂多变，结构设计的荷载常不确定。而且，荷载与支护结构变形、施工工艺也有直接关系。因此，在施工中迫切需要知道现场实际的应力和变形情况，与设计值进行比较，必要时对设计方案和施工过程进行修改。施工监测是支护结构设计的重要组成部分。5）积累资料，以提高地下工程的设计和施工水平。支护结构的围岩压力分布受支护方式、支护结构刚度、施工过程和被支护围岩种类的影响，常很复杂，现行设计分析理论尚未达到成熟的阶段，积累完整准确的地下工程开挖与支护监测结果，对于总结工程经验，完善设计分析理论是很有价值的。三、施工监测设计：3.1监控量测设计依据：工程土建施工监测方案依据如下标准进行编制：1)本工程土建施工招标文件及设计说明；2)中华人民共和国国家标准《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008；3)中华人民共和国国家标准《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999；4)《地铁工程监控量测技术规程》DB11/490-200735)《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-97；6)《工程测量规范》GB50026-93；7)《城市测量规范》CJJ13-87；8)《城市地下水动态观测规程》CJJ/T76-98；9)《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；10)《岩土工程安全监测手册》。3.2监控量测方案设计原则：在地下工程中进行量测，绝不是单纯地为了获取信息，而是把它作为施工管理的一个积极有效的手段，因此量测信息首先应能确切地预报破坏和变形等未来的动态，对设计参数和施工流程加以监控，以便及时掌握围岩动态而采取适当的措施（如预估最终位移值、根据监控基准调整、修改开挖和支护的顺序和时机等）。其次还应能满足作为设计变更的重要信息和各项要求，如提供设计、施工所需的重要参数（初始位移速度、作用荷载等）。施工监测是一项系统工程，监测工作的成败与选用监测方法的选取及测点的布置直接相关。根据以往监测工作的经验，归纳以下5条原则。1）可靠性原则：可靠性原则是监测系统设计中所考虑的最重要的原则。为了确保其可靠性，必须做到：（1）系统需要采用可靠的仪器；（2）应在监测期间保护好测点。2）多层次监测原则：多层次监测原则的具体含义有四点：（1）在监测对象上以位移为主，兼顾其它监测项目；（2）在监测方法上以仪器监测为主，并辅以巡检的方法；（3）在监测仪器选择上以机测仪器为主，辅以电测仪器；（4）考虑分别在地表、及临近建筑物与地下管线上布点以形成具有一定测点覆盖率的监测网。3）重点监测关键区的原则：在具有不同地质条件和水文地质条件、周围建筑物及地下管线段，其稳定的标准是不同的。稳定性差的地段应重点进行监测，以保证建筑物及地下管线的安全。4）方便实用原则：为减少监测与施工之间的干扰，监测系统的安装和测量应尽量做到方便实用。5）经济合理原则：系统设计时考虑实用的仪器，不必过分追求仪器的先进性，以降低监测费用。3.3施工监测内容：本工程包括三座车站和两段暗挖区间，工程场地周围地理位置复杂，场区范围内管线众多，为有效保护周围建筑物和地下管线，以及结构自身的安全，本工程变形量测控制按一级安全等级考虑，要求地面沉降量≤30mm;明挖围护结构最大水平位移≤30mm，暗挖结构变形量≤10mm。4施工期间必须加强监控量测，根据设计说明要求和工程的实际情况确定监测内容，监测内容按照车站结构和暗挖区间隧道划分。1）车站结构监控量测：本工程车站结构的监测工作按照明挖结构施工和暗挖施工两部分进行叙述。根据设计要求和本标段的实际情况，确定明挖部分的监控量测项目主要包括：地层及支护情况观察；地表沉降；地面建筑、地下管线及构筑物变化；围护结构桩体水平位移；围护结构钢支撑轴力；钢筋内力（见表1-1所示）。依据监测项目确定所使用的量测设备，测量设备必须经过计量检测部门的检定，具有检定合格证。经过现场勘查和工程结构受力情况分析以及以往类似工程施工的监控量测经验，并且结合工程设计要求，确定监测点位和监测范围。监测频率的确定按照工程施工的进度情况和监测变形速度情况确定。一般在工程部位施工期间和测量监测发现变形速度较快时，量测的频率较大，在平时状况下，监测频率按照设计要求确定。车站明挖监控量测表表1-1序号量测项目方法及工具断面距离量测频率备注变形速度（mm/d）量测频率1地层及支护情况观察现场观察及地质描述每次开挖后立即进行,每15～20m一个断面地表沉降精密水准仪铟钢水准尺每次开挖后立即进行每一个断面开挖面距离量测断面前后时～次；开挖面距离量测断面前后时，次；开挖面距离量测断面前后时，次周（为开挖跨度；为天数）3地面建筑、地下管线及构筑物变化精密水准仪铟钢水准尺每10m布设一个沉降观测点4桩体水平位移测斜管典型断面布设1次/2天5钢支撑轴力轴力计典型断面布设1次/2天6钢筋内力应力计、频率仪典型断面布设1次/2天2）区间竖井及暗挖隧道监控量测：区间暗挖隧道包括：清源路站～黄村西大街站盾构区间。右线起止里程为DK12+715.625～5DK13+718.05，左右线长度均为1002.425m，双线总长2004.85m。本区间设置一处联络通道A兼区间泵房，位于DK13+200处。黄村大街站～黄村火车站站矿山法区间：起止里程为DK14+178.70～DK14+670.95，左右线长度均为492.25m，双线总长984.5m。区间竖井的监测项目主要有：竖井内外观察；竖井结构收敛（净空收敛）、临近建筑物、地下管线变化和地表下沉（见表1－2所示）。区间暗挖隧道的主要监测项目有：洞内外观察；洞周收敛（净空收敛）；拱顶下沉；地表下沉；临近建筑物、地下管线及构筑物的变形；侧向土压力；衬砌、钢架应力和底部隆起等内容，见表1－3所示。监测布点方法和监测频率的确定同车站暗挖结构的监测。区间隧道施工竖井的监测项目参考车站明挖结构监测，监测布点数量不少于车站明挖结构。区间竖井监控量测表表1-2序号项目名称测量方法测点布置测量频率1～15天16天～1月1～3月3月后1洞内外观察观察、记录开挖后及初期支护后进行每次开挖后进行2净空收敛收敛计纵向5m一断面，每断面4个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月地表下沉精密水准仪、铟钢尺每个施工竖井布设个监测断面开挖面距离量测断面前后2B时1～2次/d开挖面距离量测断面前后5B时，1次/2d开挖面距离量测断面前后5B时，1次1周4临近建筑物、地下管线