城市軌道交通地鐵工程施工監(jiān)控測(cè)量方案

城市軌道交通地鐵工程施工監(jiān)控測(cè)量方案第一節(jié)施工測(cè)量測(cè)量是盾構(gòu)推進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)軸線一致的保證，是確保工程質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。采用GPS定位技術(shù)完成對(duì)業(yè)主所給導(dǎo)線網(wǎng)、水準(zhǔn)網(wǎng)及其它控制點(diǎn)的檢核。在盾構(gòu)機(jī)上配備自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)指導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)，降低人工測(cè)量的頻率。同時(shí)，嚴(yán)格貫徹二級(jí)測(cè)量復(fù)核制度，精測(cè)組精測(cè)并交樁于工程項(xiàng)目部測(cè)量組，工程項(xiàng)目部測(cè)量組復(fù)核并負(fù)責(zé)施工放樣測(cè)量，確保隧道貫通精度。1、地表控制測(cè)量我方中標(biāo)后，立即組織精測(cè)組根據(jù)業(yè)主提供的工程定位資料和測(cè)量標(biāo)志資料，對(duì)所給導(dǎo)線網(wǎng)、水準(zhǔn)網(wǎng)及其它控制點(diǎn)用GPS定位技術(shù)進(jìn)行復(fù)測(cè)；同時(shí)測(cè)設(shè)施工過(guò)程中使用的固定樁，并將測(cè)量成果書(shū)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師及業(yè)主審查、批準(zhǔn)。（1）引測(cè)近井導(dǎo)線點(diǎn)利用業(yè)主及監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的測(cè)量成果書(shū)由精測(cè)組以最近的導(dǎo)線點(diǎn)為基點(diǎn)，引測(cè)至少三個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)至每個(gè)端頭井附近，布設(shè)成三角形，形成閉合導(dǎo)線網(wǎng)。（2）引測(cè)近井水準(zhǔn)點(diǎn)利用業(yè)主及監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的水準(zhǔn)網(wǎng)，由精測(cè)組以最近的水準(zhǔn)點(diǎn)為基點(diǎn)、將水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)至端頭井附近，測(cè)量等級(jí)達(dá)到國(guó)家二等。每端頭井附近至少布設(shè)兩個(gè)埋設(shè)穩(wěn)定的測(cè)點(diǎn)，以便相互校核。2、聯(lián)系測(cè)量（1）平面坐標(biāo)傳遞用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法測(cè)出地面上CD和井下Z1Z2的陀螺方位角。用全站儀做邊角測(cè)量，測(cè)出L1、L2、L3、L4、L5、L6的邊長(zhǎng)及∠1、∠2、∠5、∠6、∠7的角度。利用空間三角關(guān)系計(jì)算∠3、∠4的角度，再結(jié)合控制點(diǎn)C的坐標(biāo)推算出Z1、Z2、Z3三點(diǎn)的坐標(biāo)。以Z1Z2、Z3Z2起始邊作為隧道推進(jìn)的起始數(shù)據(jù)。在整個(gè)施工過(guò)程中，坐標(biāo)傳遞測(cè)量至少進(jìn)行三次。用聯(lián)系三角形定向法將地面坐標(biāo)及方向傳遞到豎井隧道中，見(jiàn)下圖。D∠1地面導(dǎo)線BL1FC∠2L2T重Z2重垂垂線L5∠7線F1L3Z3∠5L6∠4∠3L4∠6T1井下導(dǎo)線Z1陀螺法坐標(biāo)傳遞示意圖聯(lián)系三角形法坐標(biāo)傳遞示意圖（2）高程傳遞用檢定后的鋼尺，掛重錘10kg用兩臺(tái)水準(zhǔn)儀在井上井下同步觀測(cè)，將高程傳至井下固定點(diǎn)。用6～8個(gè)視線高，最大高差差值≤2mm，整個(gè)區(qū)間施工中，高程傳遞至少進(jìn)行三次。3、地下控制測(cè)量（1）地下平面控制測(cè)量先以豎井聯(lián)系測(cè)量井下起始邊為支導(dǎo)線的起始邊，待明挖區(qū)間（盾構(gòu)始發(fā)井）與中間風(fēng)井連通后，立即進(jìn)行貫通測(cè)量以明挖區(qū)間左右線中線為支導(dǎo)線的起始邊，沿隧道設(shè)計(jì)方向布設(shè)導(dǎo)線，直線段導(dǎo)線邊長(zhǎng)≥200m，曲線段導(dǎo)線邊≥100m布設(shè)一點(diǎn)。導(dǎo)線采用左右角觀測(cè)，圓周角閉合差≤2″。（2）地下水平測(cè)量以豎井或盾構(gòu)井傳遞的水準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，沿隧道直線段每100m左右布設(shè)一固定水準(zhǔn)點(diǎn)，曲線段每50m左右布設(shè)一個(gè)。按國(guó)家三等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范施測(cè)，相鄰測(cè)點(diǎn)往返測(cè)閉合差≤3mm，全程閉合差≤8Lmm（L為全程長(zhǎng)度，單位：km）。（3）貫通后的控制測(cè)量盾構(gòu)到達(dá)吊出井后，聯(lián)測(cè)車站的中線和水準(zhǔn)點(diǎn)，并進(jìn)行平差，為精密鋪軌提供具有一定精度和密度的導(dǎo)線點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)。4、盾構(gòu)推進(jìn)測(cè)量（1）自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)主要組成部件1）目標(biāo)單元此單元由接收激光束的光靶傳感器和部分?jǐn)?shù)據(jù)處理單元組成，用來(lái)測(cè)量以激光為參考的盾構(gòu)機(jī)切口環(huán)的垂直和水平位移、激光入射水平角、盾構(gòu)機(jī)切口環(huán)的仰角及滾動(dòng)角。2）控制單元操作人員的顯示屏及微機(jī)系統(tǒng)，用來(lái)數(shù)據(jù)輸入、計(jì)算并將計(jì)算所得的盾構(gòu)機(jī)位置偏差值顯示在操作室屏幕上，指導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)操作人員準(zhǔn)確操作。3）接口單元是由激光發(fā)射裝置、經(jīng)緯儀、電子測(cè)距儀組成的經(jīng)緯儀組合單元，它發(fā)射激光束，以此作為測(cè)量的基準(zhǔn)。（2）盾構(gòu)機(jī)初始位置的測(cè)定和輸入用常規(guī)測(cè)量方法將盾構(gòu)機(jī)切口環(huán)的仰角、滾動(dòng)角、水平角三個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)出，并將目標(biāo)靶單元相對(duì)于盾構(gòu)的位置（X、Y）測(cè)得并輸入控制單元。（3）經(jīng)緯儀的坐標(biāo)（X、Y、Z）的測(cè)量及經(jīng)緯儀的安置隧道直線段每50米左右、曲線段每20米左右要重新安裝接口單元，使發(fā)射的激光束能夠被目標(biāo)單元有效接收，同時(shí)，用人工測(cè)量方法測(cè)出經(jīng)緯儀的坐標(biāo)（X、Y、Z），輸入控制單元，作為計(jì)算盾構(gòu)機(jī)位置偏差的標(biāo)準(zhǔn)。（4）導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)以安裝在隧道壁上的激光經(jīng)緯儀發(fā)出的激光為基準(zhǔn)，接口單元把激光數(shù)據(jù)、距離、經(jīng)緯儀的坐標(biāo)（X、Y、Z）與控制系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)系，并輸給控制單元。目標(biāo)單元接受激光束，測(cè)出光點(diǎn)在靶上的位置（X、Y），靶單元計(jì)算出自身軸線與激光束的軸線關(guān)系、盾構(gòu)機(jī)的仰角和滾動(dòng)角，這些數(shù)據(jù)通過(guò)電纜輸給控制單元，控制單元中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算時(shí)考慮靶單元與盾構(gòu)機(jī)軸線的安裝誤差，計(jì)算出靶單元對(duì)應(yīng)的地方盾構(gòu)機(jī)軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線偏差位置（X、Y），通過(guò)盾構(gòu)機(jī)實(shí)際軸線與隧道軸線的夾角關(guān)系，預(yù)測(cè)出盾構(gòu)切口位置（X、Y）偏差。這些數(shù)據(jù)顯示在盾構(gòu)機(jī)操作屏上，盾構(gòu)機(jī)操作人員以此來(lái)調(diào)節(jié)盾構(gòu)推進(jìn)方向。5、測(cè)量精度控制措施（1）嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目部二級(jí)測(cè)量復(fù)核制度。（2）項(xiàng)目部測(cè)量組由經(jīng)驗(yàn)豐富、有合格資格證的技術(shù)人員擔(dān)任，并配備足夠數(shù)量、符合精度要求的測(cè)量?jī)x器。（3）所使用的測(cè)量?jī)x器要定期到國(guó)家認(rèn)可的檢定部門(mén)進(jìn)行檢校。（4）測(cè)量放樣的有關(guān)數(shù)據(jù)，要記錄完整、清晰，并報(bào)監(jiān)理工程師核對(duì)。（5）項(xiàng)目部測(cè)量組每周按監(jiān)理工程師要求向監(jiān)理工程師提交測(cè)量報(bào)告。第二節(jié)施工監(jiān)測(cè)施工監(jiān)控量測(cè)是施工決策與管理的信息源與控制對(duì)象，它對(duì)于安全施工極其重要。監(jiān)控量測(cè)要做到安全、經(jīng)濟(jì)、快速。其運(yùn)行狀態(tài)與質(zhì)量直接關(guān)系著工程的安全與質(zhì)量。1、監(jiān)測(cè)目的了解和掌握盾構(gòu)施工過(guò)程中地表隆陷情況及其規(guī)律性；了解盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中因地表隆陷而引起的房屋及其它構(gòu)筑物下沉及傾斜情況；了解礦山法施工時(shí)對(duì)地表及周圍建筑的影響，確保建筑物、地下管線的安全；保證整個(gè)工程安全順利進(jìn)展；了解施工過(guò)程中地層不同深度的垂直變位與水平變位情況；了解施工過(guò)程中水位變化情況；了解圍巖與結(jié)構(gòu)物的相互作用力以及管片襯砌的變形情況，實(shí)現(xiàn)信息化施工。2、監(jiān)測(cè)組織機(jī)構(gòu)及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目針對(duì)本工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的特點(diǎn)建立專業(yè)組織機(jī)構(gòu)，由具有專業(yè)資質(zhì)的第三方單位組成監(jiān)控量測(cè)及通息反饋組，成員由多年從事地下工程施工及監(jiān)測(cè)工作的技術(shù)人員組成，組長(zhǎng)由具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)，具有較高結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算能力的工程師擔(dān)任。監(jiān)測(cè)組根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分為地面和地下兩個(gè)監(jiān)測(cè)小組，各設(shè)一名專項(xiàng)負(fù)責(zé)人，在組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)下負(fù)責(zé)地面和地下的日常監(jiān)測(cè)工作及資料整理工作。施工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及有關(guān)要求見(jiàn)下表。監(jiān)控量測(cè)表量測(cè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容備注建筑物、管線外觀察建筑物、管線變形和開(kāi)裂情況必選項(xiàng)目觀觀察及裂縫量測(cè)地表變形了解地表變形情況及變形影響范必選項(xiàng)目圍建筑物變形了解建筑物變形和傾斜情況必選項(xiàng)目管線變形了解管線變形情況必選項(xiàng)目拱頂變形了解隧道結(jié)構(gòu)頂部的變形情況必選項(xiàng)目收斂變形了解隧道結(jié)構(gòu)側(cè)墻的變形情況必選項(xiàng)目施工監(jiān)測(cè)技術(shù)要求表監(jiān)監(jiān)監(jiān)變形測(cè)測(cè)測(cè)點(diǎn)布測(cè)監(jiān)測(cè)控制監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)測(cè)周期對(duì)項(xiàng)設(shè)儀精度象目器標(biāo)準(zhǔn)布置在地管線接周下頭處或圍管位移變環(huán)線化敏感境沉部位，沿降管線延伸方向

距工作面應(yīng)在施工降1倍洞徑， 水前或開(kāi)挖2次/天； 前一周進(jìn)行水 根據(jù)距工作面初始觀測(cè)，在準(zhǔn) 1mm 評(píng)估1~2倍洞 距隧道開(kāi)挖儀 結(jié)果徑，1次/ 工作面前方天；距工 Hi+D（H為作面2~5 隧道埋深，D5~15米布設(shè)1點(diǎn)隧道軸10米布置1個(gè)測(cè)點(diǎn)，路 每40米水面 設(shè)1個(gè)準(zhǔn) 1mm沉監(jiān)測(cè)斷儀降面，每個(gè)橫斷面布置7~11個(gè)測(cè)點(diǎn)管布設(shè)在片隧道底支襯部及頂水護(hù)砌 部，沿隧準(zhǔn)1mm結(jié)拱道方向儀構(gòu)頂 每10環(huán)沉 管片設(shè)1

倍洞徑，1為隧道高度）次/2天；距離處開(kāi)始距工作監(jiān)測(cè)，至施工面>5倍完成后2個(gè)洞徑，1月或建（構(gòu)）隆起次/>7天；筑物趨于穩(wěn)10m變形速定（地表沉降m率>5mm/速度下沉d，2次/1mm/30d、建30m天；（構(gòu)）筑物沉m1~5mm/d降速度為5mm，1次/次；1~4mm/100d/d0.5~1mm/）時(shí)停止觀d，1次/2測(cè)。天；<0.5mm/d，1次/>720m天；數(shù)據(jù)m分析確定3mm沉降基本/d穩(wěn)定后，1次/月降個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，盾構(gòu)始發(fā)和接口部位應(yīng)設(shè)有斷面管片測(cè)點(diǎn)設(shè)20m襯于拱腰收砌0.06m處，斷面斂?jī)鬽m3mm位置同計(jì)/d空上收斂管在應(yīng)力片變化較

壓力

0.15%Fs

F2<0.8內(nèi)大或地盒、F2=力質(zhì)條件頻鋼筋較差的率抗拉部位，各接強(qiáng)度布置1~2收/實(shí)個(gè)主測(cè)儀測(cè)拉斷面，每應(yīng)力個(gè)斷面3個(gè)點(diǎn)圍地下水地位在盾巖水下構(gòu)始發(fā)、位5mm地水到達(dá)井質(zhì)計(jì)位處、共設(shè)體2個(gè)各類建筑物允許傾斜或沉降值建筑物地基土類型結(jié)構(gòu)類中低壓縮高壓縮備注型性土性土砌體承1.以上數(shù)值為建筑物地基實(shí)重結(jié)構(gòu)際最終變形允許值。基礎(chǔ)的0.0020.0032.L指相臨柱基的中心距離局部?jī)A（mm）。斜3.H指自室外地面算起的建工業(yè)與民用建筑物相鄰樁基筑物高度（m）。的沉降差4.傾斜是指基礎(chǔ)傾斜方向兩砌體墻0.00070.001端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。填充的5.局部?jī)A斜指砌體承重結(jié)構(gòu)LL排樁沿縱向6～10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值?？蚣芙Y(jié)0.002L0.0036.如有關(guān)部門(mén)對(duì)建筑物的沉構(gòu)L降有特殊要求時(shí)，以其要求為準(zhǔn)。當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降時(shí)不0.005L 0.005L產(chǎn)生附加力的結(jié)構(gòu)高層或多層建筑物的整體傾斜H≤24m0.00424＜H≤600.00360＜H≤1000.0025H＞1000.002體型簡(jiǎn)單的高層建筑基礎(chǔ)的平均沉降量200（mm）高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜：H≤20m 0.008 0.00820＜H≤50 0.006 0.00650＜H≤100 0.005 0.005100＜H≤150 0.004 0.004150＜H≤200 0.003 0.003200＜H≤250 0.002 0.0023、測(cè)點(diǎn)布設(shè)及監(jiān)測(cè)方法測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)“區(qū)間監(jiān)控量測(cè)斷面測(cè)點(diǎn)布置圖”。區(qū)間監(jiān)控量測(cè)斷面測(cè)點(diǎn)布置圖（1）地表隆陷監(jiān)測(cè)對(duì)開(kāi)挖面周圍的地表進(jìn)行隆陷監(jiān)測(cè)，并分析其變化規(guī)律，反饋到盾構(gòu)機(jī)，通過(guò)優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)一步控制地表變形。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的合理布置、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確可靠是控制地表隆陷的關(guān)鍵。1）測(cè)點(diǎn)布設(shè)沿線路方向每隔一定距離布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)橫斷面。在監(jiān)測(cè)橫斷面上沿垂直于線路中線的方向在地表設(shè)4～8個(gè)測(cè)點(diǎn)，間距d=5～8m，測(cè)點(diǎn)數(shù)量及間距可根據(jù)埋深大小及地質(zhì)情況具體選定。測(cè)點(diǎn)頂突出地表5mm以上，注意保護(hù)測(cè)點(diǎn)不被破壞和人為移位。2）監(jiān)測(cè)方法采用全自動(dòng)電子水準(zhǔn)儀和銦鋼尺等高精度儀器進(jìn)行地表隆陷監(jiān)測(cè)?？筛鶕?jù)施工條件和隆陷情況增加或減少觀測(cè)次數(shù)，隨時(shí)將地表觀測(cè)情況報(bào)告給施工人員。（2）地面建構(gòu)筑物監(jiān)測(cè)對(duì)盾構(gòu)隧道施工影響范圍內(nèi)的地面建構(gòu)筑物進(jìn)行位移和傾斜等變形監(jiān)測(cè)，控制其變形在安全范圍以內(nèi)。1）測(cè)點(diǎn)布置在每幢建筑物的每個(gè)角上分別設(shè)置1～2個(gè)沉降和傾斜觀測(cè)點(diǎn)。2）測(cè)量方法采用全站儀、自動(dòng)電子水準(zhǔn)儀和銦鋼尺進(jìn)行測(cè)量，在盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖面附近每天觀測(cè)一次，每周進(jìn)行一次后期觀測(cè)直至沉降穩(wěn)定。當(dāng)測(cè)量值較大或監(jiān)理工程師有要求時(shí)，需增加觀測(cè)頻率。（3）地下管線監(jiān)測(cè)施工影響范圍內(nèi)地層不同程度的沉陷，可能會(huì)引起地下管線的變形、斷裂而直接危及其正常使用，甚至引發(fā)災(zāi)難性事故，因此需對(duì)地下管線進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。1）測(cè)點(diǎn)布設(shè)沿隧道軸線施工影響范圍內(nèi)的主要管線上方地表縱向每隔5m布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)。2）監(jiān)測(cè)方法采用全站儀、自動(dòng)電子水準(zhǔn)儀和銦鋼尺進(jìn)行測(cè)量，在盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖面附近每天觀測(cè)一次，每周進(jìn)行一次后期觀測(cè)，直至沉降穩(wěn)定。（4）土體垂直水平位移監(jiān)測(cè)1）測(cè)點(diǎn)布設(shè)每30米設(shè)一個(gè)斷面，在隧道中線頂部地層中各布設(shè)一個(gè)垂直位移測(cè)孔，兩側(cè)各布設(shè)一個(gè)水平位移測(cè)孔。2）監(jiān)測(cè)方法采用水準(zhǔn)儀、分層沉降儀和沉降管等對(duì)垂直位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采用傾斜測(cè)試儀和測(cè)斜管對(duì)水平位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（5）地下水位觀測(cè)根據(jù)工程勘查資料，沿線的潛水面一般都比較淺。對(duì)水位的監(jiān)測(cè)目的是防止隧道施工期間漏水現(xiàn)象的發(fā)生，監(jiān)測(cè)對(duì)象有兩個(gè)，一個(gè)是深層微承壓水的變化，一個(gè)是淺部潛水的變化情況。1）測(cè)點(diǎn)布設(shè)淺部潛水，原則上是每隔50m設(shè)一水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)。而對(duì)深層微承壓水，測(cè)點(diǎn)為200～300m設(shè)一測(cè)點(diǎn)。2）測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)淺部潛水采用洛陽(yáng)鏟或螺旋鉆打一個(gè)3～4m深的孔，然后放入水位管并填入砂土，加蓋保護(hù)。深層微承壓水采用30m鉆機(jī)鉆孔直徑100mm，孔深12m，在孔中放入直徑53mmPVC水位管，水位管下部用濾網(wǎng)布裹住以利于滲水。鉆孔完成后，將水位管放入孔中，孔的四周的孔隙回填中砂，并將管頂用蓋子封好。3）監(jiān)測(cè)方法在水位管埋好后一周，隧道施工之前，讀取各測(cè)點(diǎn)的水位初值，在隧道施工中以后，每天讀取隧道盾構(gòu)通過(guò)地方的水位變化值，在隧道盾構(gòu)通過(guò)的測(cè)點(diǎn)，每3天測(cè)量一次。如遇水位變化比較大，則增加測(cè)量次數(shù)。（6）襯砌環(huán)變形監(jiān)測(cè)1）測(cè)點(diǎn)布置10環(huán)管片設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)面，每個(gè)監(jiān)測(cè)面布設(shè)5個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)采用貼片固定在管片內(nèi)側(cè)（不破壞管片），其布置見(jiàn)“量測(cè)主斷面測(cè)點(diǎn)布置圖”。2）監(jiān)測(cè)方法采用全站儀進(jìn)行三維監(jiān)測(cè)，注漿后3天內(nèi)2次/天，3天～垂直變位測(cè)孔管片圍巖壓力計(jì)水位觀測(cè)孔測(cè)斜孔測(cè)斜孔管片變形測(cè)點(diǎn)填充物天1次/天，10天后1次量測(cè)/2主斷面天測(cè)點(diǎn)，布置1圖個(gè)月后1次/周。量測(cè)主斷面測(cè)點(diǎn)布置圖（7）聯(lián)絡(luò)通道監(jiān)測(cè)為了解通道施工區(qū)附近地層變化情況以及附近建筑物和管線的影響程度，在施工區(qū)上部地面布設(shè)地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。1）測(cè)點(diǎn)布設(shè)地表沉降點(diǎn)沿通道的中線，每隔5m布設(shè)一個(gè)縱向觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)范圍為80m。