城市軌道交通地鐵工程施工監(jiān)控測量方案

城市軌道交通地鐵工程施工監(jiān)控測量方案第一節(jié)施工測量測量是盾構(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)上配備自動導(dǎo)向系統(tǒng)指導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)，降低人工測量的頻率。同時(shí)，嚴(yán)格貫徹二級測量復(fù)核制度，精測組精測并交樁于工程項(xiàng)目部測量組，工程項(xiàng)目部測量組復(fù)核并負(fù)責(zé)施工放樣測量，確保隧道貫通精度。1、地表控制測量我方中標(biāo)后，立即組織精測組根據(jù)業(yè)主提供的工程定位資料和測量標(biāo)志資料，對所給導(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；同時(shí)測設(shè)施工過程中使用的固定樁，并將測量成果書報(bào)請監(jiān)理工程師及業(yè)主審查、批準(zhǔn)。（1）引測近井導(dǎo)線點(diǎn)利用業(yè)主及監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的測量成果書由精測組以最近的導(dǎo)線點(diǎn)為基點(diǎn)，引測至少三個(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)，由精測組以最近的水準(zhǔn)點(diǎn)為基點(diǎn)、將水準(zhǔn)點(diǎn)引測至端頭井附近，測量等級達(dá)到國家二等。每端頭井附近至少布設(shè)兩個(gè)埋設(shè)穩(wěn)定的測點(diǎn)，以便相互校核。2、聯(lián)系測量（1）平面坐標(biāo)傳遞用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法測出地面上CD和井下Z1Z2的陀螺方位角。用全站儀做邊角測量，測出L1、L2、L3、L4、L5、L6的邊長及∠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)施工過程中，坐標(biāo)傳遞測量至少進(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用兩臺水準(zhǔn)儀在井上井下同步觀測，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、地下控制測量（1）地下平面控制測量先以豎井聯(lián)系測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≥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，圓周角閉合差≤2″。（2）地下水平測量以豎井或盾構(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)。按國家三等水準(zhǔn)測量規(guī)范施測，相鄰測點(diǎn)往返測閉合差≤3mm，全程閉合差≤8Lmm（L為全程長度，單位：km）。（3）貫通后的控制測量盾構(gòu)到達(dá)吊出井后，聯(lián)測車站的中線和水準(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)測量（1）自動導(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，用來測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)的仰角及滾動角。2）控制單元操作人員的顯示屏及微機(jī)系統(tǒng)，用來數(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，以此作為測量的基準(zhǔn)。（2）盾構(gòu)機(jī)初始位置的測定和輸入用常規(guī)測量方法將盾構(gòu)機(jī)切口環(huán)的仰角、滾動角、水平角三個(gè)數(shù)據(jù)測出，并將目標(biāo)靶單元相對于盾構(gòu)的位置（X、Y）測得并輸入控制單元。（3）經(jīng)緯儀的坐標(biāo)（X、Y、Z）的測量及經(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)，用人工測量方法測出經(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)的仰角和滾動角，這些數(shù)據(jù)通過電纜輸給控制單元，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），通過盾構(gòu)機(jī)實(shí)際軸線與隧道軸線的夾角關(guān)系，預(yù)測出盾構(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)操作人員以此來調(diào)節(jié)盾構(gòu)推進(jìn)方向。5、測量精度控制措施（1）嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目部二級測量復(fù)核制度。（2）項(xiàng)目部測量組由經(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、符合精度要求的測量儀器。（3）所使用的測量儀器要定期到國家認(rèn)可的檢定部門進(jìn)行檢校。（4）測量放樣的有關(guān)數(shù)據(jù)，要記錄完整、清晰，并報(bào)監(jiān)理工程師核對。（5）項(xiàng)目部測量組每周按監(jiān)理工程師要求向監(jiān)理工程師提交測量報(bào)告。第二節(jié)施工監(jiān)測施工監(jiān)控量測是施工決策與管理的信息源與控制對象，它對于安全施工極其重要。監(jiān)控量測要做到安全、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)測目的了解和掌握盾構(gòu)施工過程中地表隆陷情況及其規(guī)律性；了解盾構(gòu)掘進(jìn)過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)測組織機(jī)構(gòu)及監(jiān)測項(xiàng)目針對本工程監(jiān)測項(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)控量測及通息反饋組，成員由多年從事地下工程施工及監(jiān)測工作的技術(shù)人員組成，組長由具有豐富施工經(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)測組根據(jù)監(jiān)測項(xiàng)目分為地面和地下兩個(gè)監(jiān)測小組，各設(shè)一名專項(xiàng)負(fù)責(zé)人，在組長的領(lǐng)導(dǎo)下負(fù)責(zé)地面和地下的日常監(jiān)測工作及資料整理工作。施工監(jiān)測項(xiàng)目及有關(guān)要求見下表。監(jiān)控量測表量測項(xiàng)目內(nèi)容備注建筑物、管線外觀察建筑物、管線變形和開裂情況必選項(xiàng)目觀觀察及裂縫量測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)測技術(shù)要求表監(jiān)監(jiān)監(jiān)變形測測測點(diǎn)布測監(jiān)測控制監(jiān)測頻率監(jiān)測周期對項(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， 水前或開挖2次/天； 前一周進(jìn)行水 根據(jù)距工作面初始觀測，在準(zhǔn) 1mm 評估1~2倍洞 距隧道開挖儀 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)測點(diǎn)，路 每40米水面 設(shè)1個(gè)準(zhǔn) 1mm沉監(jiān)測斷儀降面，每個(gè)橫斷面布置7~11個(gè)測點(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；距離處開始距工作監(jiān)測，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。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)測斷面，盾構(gòu)始發(fā)和接口部位應(yīng)設(shè)有斷面管片測點(diǎn)設(shè)20m襯于拱腰收砌0.06m處，斷面斂凈mm3mm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)主測儀測拉斷面，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傾（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.局部傾斜指砌體承重結(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)部門對建筑物的沉構(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、測點(diǎn)布設(shè)及監(jiān)測方法測點(diǎn)布置見“區(qū)間監(jiān)控量測斷面測點(diǎn)布置圖”。區(qū)間監(jiān)控量測斷面測點(diǎn)布置圖（1）地表隆陷監(jiān)測對開挖面周圍的地表進(jìn)行隆陷監(jiān)測，并分析其變化規(guī)律，反饋到盾構(gòu)機(jī)，通過優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)一步控制地表變形。監(jiān)測點(diǎn)的合理布置、監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確可靠是控制地表隆陷的關(guān)鍵。1）測點(diǎn)布設(shè)沿線路方向每隔一定距離布設(shè)一個(gè)監(jiān)測橫斷面。在監(jiān)測橫斷面上沿垂直于線路中線的方向在地表設(shè)4～8個(gè)測點(diǎn)，間距d=5～8m，測點(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。測點(diǎn)頂突出地表5mm以上，注意保護(hù)測點(diǎn)不被破壞和人為移位。2）監(jiān)測方法采用全自動電子水準(zhǔn)儀和銦鋼尺等高精度儀器進(jìn)行地表隆陷監(jiān)測?？筛鶕?jù)施工條件和隆陷情況增加或減少觀測次數(shù)，隨時(shí)將地表觀測情況報(bào)告給施工人員。（2）地面建構(gòu)筑物監(jiān)測對盾構(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，控制其變形在安全范圍以內(nèi)。1）測點(diǎn)布置在每幢建筑物的每個(gè)角上分別設(shè)置1～2個(gè)沉降和傾斜觀測點(diǎn)。2）測量方法采用全站儀、自動電子水準(zhǔn)儀和銦鋼尺進(jìn)行測量，在盾構(gòu)機(jī)開挖面附近每天觀測一次，每周進(jìn)行一次后期觀測直至沉降穩(wěn)定。當(dāng)測量值較大或監(jiān)理工程師有要求時(shí)，需增加觀測頻率。（3）地下管線監(jiān)測施工影響范圍內(nèi)地層不同程度的沉陷，可能會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，因此需對地下管線進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測。1）測點(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)測點(diǎn)。2）監(jiān)測方法采用全站儀、自動電子水準(zhǔn)儀和銦鋼尺進(jìn)行測量，在盾構(gòu)機(jī)開挖面附近每天觀測一次，每周進(jìn)行一次后期觀測，直至沉降穩(wěn)定。（4）土體垂直水平位移監(jiān)測1）測點(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)垂直位移測孔，兩側(cè)各布設(shè)一個(gè)水平位移測孔。2）監(jiān)測方法采用水準(zhǔn)儀、分層沉降儀和沉降管等對垂直位移進(jìn)行監(jiān)測，采用傾斜測試儀和測斜管對水平位移進(jìn)行監(jiān)測。（5）地下水位觀測根據(jù)工程勘查資料，沿線的潛水面一般都比較淺。對水位的監(jiān)測目的是防止隧道施工期間漏水現(xiàn)象的發(fā)生，監(jiān)測對象有兩個(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）測點(diǎn)布設(shè)淺部潛水，原則上是每隔50m設(shè)一水位監(jiān)測點(diǎn)。而對深層微承壓水，測點(diǎn)為200～300m設(shè)一測點(diǎn)。2）測點(diǎn)的埋設(shè)淺部潛水采用洛陽鏟或螺旋鉆打一個(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)測方法在水位管埋好后一周，隧道施工之前，讀取各測點(diǎn)的水位初值，在隧道施工中以后，每天讀取隧道盾構(gòu)通過地方的水位變化值，在隧道盾構(gòu)通過的測點(diǎn)，每3天測量一次。如遇水位變化比較大，則增加測量次數(shù)。（6）襯砌環(huán)變形監(jiān)測1）測點(diǎn)布置10環(huán)管片設(shè)1個(gè)監(jiān)測面，每個(gè)監(jiān)測面布設(shè)5個(gè)測點(diǎn)。測點(diǎn)采用貼片固定在管片內(nèi)側(cè)（不破壞管片），其布置見“量測主斷面測點(diǎn)布置圖”。2）監(jiān)測方法采用全站儀進(jìn)行三維監(jiān)測，注漿后3天內(nèi)2次/天，3天～垂直變位測孔管片圍巖壓力計(jì)水位觀測孔測斜孔測斜孔管片變形測點(diǎn)填充物天1次/天，10天后1次量測/2主斷面天測點(diǎn)，布置1圖個(gè)月后1次/周。量測主斷面測點(diǎn)布置圖（7）聯(lián)絡(luò)通道監(jiān)測為了解通道施工區(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)測點(diǎn)。1）測點(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)縱向觀測點(diǎn)，監(jiān)測范圍為80m。