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北京地铁工程监控量测设计指南MonitoringMeasurementDesignManualofBeijingSubwayEngineering(试行)编制单位北京市轨道交通建设管理有限公司北京城建勘测设计研究院有限责任公司2007年5月前言本指南主要依据北京市轨道交通建设管理有限公司组织有关单位编制而成的《地铁工程监控量测技术规程》以及国家有关规范、规程而制定在本指南的编制过程中,编制单位对北京及国内其他地铁修建城市的地铁工程监控量测设计及实施工作进行了广泛的调研,收集了大量已建、在建的地铁监控量测设计资料、国家有关规范和规程、典型监测实例以及工作量清单实例通过对这些资料的深入分析,编制单位基本掌握了国内地铁监控量测设计现状,对其中存在的问题进行了总结在《地铁工程监控量测技术规程》的指导下,本指南有针对性地制定了一套科学、规范的监控量测设计方法体系指南编撰完成初稿后,首先由编制单位内部进行审查,相关专家提出了修改意见完成内部修改后,编制单位向外部相关专家、监测设计单位广泛征询意见,历经数次修改后完成终稿本指南共有10章和6个附录第1章为总则,第2章为基本术语,第3章为基本要求,第4章为环境与地质调查,第5章为工程影响分区及安全分级,第6章至第10章为对监控量测范围、对象及项目、布点原则、频率及周期、精度及控制指标的规定,附录A为监测项目编号及图形符号,附录B为基点、测点大样图,附录C为基坑、隧道内外观察内容,附录D为监控量测仪器,附录E为监控量测控制指标,附录F为工作量清单表格,最后为条文说明本指南为北京地铁工程监控量测设计的指导性文件本指南的编制单位和主要起草人名单编制单位北京市轨道交通建设管理有限公司北京城建勘测设计研究院有限责任公司主要起草人罗富荣金淮魏怡张成满童利红李振东马雪梅高文新王荣权张健全刘永勤任干王世杰方成吴锋波目录TOC\o1-3\h\z\u1总则12基本术语13基本要求
53.1一般规定
53.2监控量测目的
53.3监控量测设计依据
63.4监控量测设计文件内容及编写要求
63.5监控量测设计流程74环境与地质调查85工程影响分区及安全分级
95.1工程影响分区
95.2基坑安全分级106监控量测范围107监控量测对象及项目
117.1一般规定
117.2周边环境监控量测项目
127.3支护结构监控量测项目
137.4周围地质体监控量测项目148监控量测布点原则
158.1一般规定
158.2周边环境监控量测布点原则
158.3支护结构监控量测布点原则
188.4周围地质体监控量测布点原则219监控量测频率及周期
229.1一般规定
229.2明盖挖法及竖井施工监控量测频率
239.3盾构法施工监控量测频率
249.4浅埋暗挖法施工监控量测频率2510监控量测精度及控制指标
2610.1一般规定
2610.2监控量测精度
2610.3监控量测控制指标及预警28附录A监测项目编号及图形符号31附录B基点、测点大样图34附录C基坑、隧道内外观察内容37附录D监控量测仪器38附录E监控量测控制指标41附录F工作量清单表格47条文说明481总则
1.
0.1为使北京地铁工程监控量测设计标准化,并符合确保安全、技术先进、经济合理的原则,规范地铁工程施工监测设计工作,特制定本设计指南
1.
0.2本指南主要应用于施工图设计阶段,监控量测设计工作应在完成岩土工程勘察、环境调查、施工图设计和环境风险点分析评估的基础上,依照本设计指南进行;对环境风险点的专项监测设计可参照本指南
1.
0.3本指南浅埋暗挖法施工隧道支护结构的监测仅针对初期支护结构进行
1.
0.4本指南主要依据《地铁工程监控量测技术规程》以及国家有关规范、规程而制定2基本术语
2.
0.1建(构)筑物变形监测1)建(构)筑物沉降地铁工程施工引起周围建筑物、构筑物沿垂直方向的位移2)建(构)筑物倾斜地铁工程施工引起周围建筑物、构筑物出现差异沉降而沿水平方向的位移3)建(构)筑物裂缝地铁工程施工引起周围建筑物、构筑物过量差异沉降而导致其自身结构的开裂
2.
0.2地下管线监测1)地下管线沉降地铁工程施工引起地下管线沿垂直方向的位移2)地下管线水平位移地铁工程施工引起地下管线沿水平方向的位移
2.
0.3桥梁监测1)桥梁墩台沉降地铁工程施工引起桥梁墩台沿垂直方向的位移2)桥梁墩台横纵向差异沉降地铁工程施工引起横向或纵向排列的桥梁墩台间沿垂直方向不同的位移3)桥梁墩台倾斜地铁工程施工引起桥梁墩台出现差异沉降而沿水平方向的位移4)梁板应力地铁工程施工引起桥梁墩台间差异沉降而产生的桥梁梁板内部应力的变化
2.
0.4市政道路监测1)路面沉降路面指市政道路表面部分,它是用一定级配的混合料铺筑于路基之上的单层或多层结构物路面沉降即地铁工程施工扰动作用引起市政道路表面的垂直位移2)路基沉降路基是路面、路肩、边坡、边沟等部分的基础,它是按照路线的平面位置和设计高程在地面上开挖和填筑成一定断面形式的线形人工土石料构造物路基沉降即为地铁工程施工扰动作用引起的市政道路基础的垂直位移3)挡墙沉降地铁施工扰动作用引起市政道路挡墙沿垂直方向的位移4)挡墙倾斜地铁施工扰动作用引起市政道路挡墙沿垂直墙面水平方向的位移
2.
0.5地表沉降(隆起)地铁工程施工中地层的(应力)扰动区延伸至地表而引起的沉降(隆起)
2.
0.6地铁既有线监测1)隧道结构沉降和隆起地铁施工扰动作用引起既有线隧道结构沿垂直方向的向下或向上的位移2)隧道结构水平位移地铁施工扰动作用引起既有线隧道结构沿水平方向的位移3)隧道结构变形缝开合度地铁施工扰动作用引起既有线隧道结构变形缝扩展与闭合变化量4)隧道结构裂缝地铁施工扰动作用引起既有线隧道结构出现开裂及其变化量5)道床结构沉降地铁施工扰动作用引起既有线道床结构沿垂直方向的位移6)轨道几何尺寸轨道几何尺寸包括轨道前后高低、左右水平、轨距、轨向等前后高低指轨道的纵向平顺情况;左右水平是指两股钢轨的顶面,在直线地段应保持在同一水平面上,在曲线地段应满足外轨超高均匀和平顺的要求;轨距为两股钢轨头部内侧与轨道中线相垂直的距离;轨向指轨道中线位置应与它的设计位置一致
2.
0.7基坑支护结构监测1)桩(墙)顶水平位移基坑开挖时及开挖完成后,在周围土体及支撑体系的作用下围护桩、连续墙顶部垂直于基坑边坡方向的水平位移2)桩(墙)顶垂直位移基坑开挖时及开挖完成后,在周围土体及支撑体系的作用下围护桩、连续墙顶部沿垂直方向的位移3)桩(墙)体水平位移基坑开挖时及开挖完成后,在周围土体及支撑体系的作用下围护桩桩体、连续墙墙体垂直于基坑边坡方向的水平位移4)桩(墙)体内力基坑开挖时及开挖完成后,在周围土体及支撑体系的作用下围护桩、连续墙结构内部应力情况5)支撑轴力基坑开挖时及开挖完成后,水平支撑结构轴向受力情况6)锚杆(锚索、土钉)拉力基坑开挖过程中,用于加固或锚固边坡的锚杆(锚索、土钉)轴向拉力情况7)支撑立柱沉降基坑开挖时及开挖完成后,支撑立柱沿竖直方向的位移8)支撑立柱倾斜基坑开挖时及开挖完成后,支撑立柱体沿水平方向的位移9)支撑立柱内力基坑开挖时及开挖完成后,支撑立柱轴向受力情况10)初期支护竖井井壁净空收敛竖井施工过程中或施工完成后,竖井某一水平断面内周边两点间距离的变化
2.
0.8盾构法隧道支护结构1)管片衬砌拱顶沉降盾构法隧道管片衬砌顶部的绝对沉降(量)2)管片衬砌净空收敛盾构法隧道管片衬砌某一垂直断面内周边两点间距离的变化3)管片内力盾构法隧道管片内部应力分布情况
2.
0.9浅埋暗挖法隧道支护结构1)初期支护结构拱顶沉降浅埋暗挖法隧道初期支护结构拱顶内壁的绝对沉降(量)2)初期支护结构底板隆起浅埋暗挖法隧道初期支护结构底板的绝对隆起(量)3)初期支护结构净空收敛浅埋暗挖法隧道初期支护结构某一垂直断面内周边两点间距离的变化4)初期支护结构内力浅埋暗挖法隧道支护结构内部应力分布情况5)中柱沉降浅埋暗挖法隧道支撑中柱沿垂直方向的位移6)中柱内力浅埋暗挖法隧道支撑中柱轴向受力情况
2.
0.10周围地质体监测1)土体沉降地铁施工扰动作用引起周围土体沿垂直方向的位移2)土体水平位移地铁施工扰动作用引起周围土体沿水平方向的位移3)基坑底部隆起基坑开挖时或开挖完成后,由于开挖卸荷引起土体空间应力变化而引起基坑底部土体向上的位移4)围岩压力开挖隧道时围岩变形或松散等原因而作用于支护、管片、衬砌上的岩土压力5)地下水位地铁工程施工或降水引起周围地下水位的变化情况6)孔隙水压力地铁工程施工或降水引起周围土体颗粒间孔隙水压力的变化情况3基本要求
3.1一般规定
3.
1.1进行监控量测设计前,应收集设计所必需的相关资料
3.
1.2监控量测设计应明确设计目的,划定监控量测的范围监测范围的确定应综合考虑基坑开挖深度、隧道埋深及跨度、工程地质水文地质条件及周边环境条件等因素
3.
1.3结合工程影响分区和工程安全等级确定监测范围内的监测对象和项目,并根据其所处工程影响区域和安全等级,确定监测手段,进行测点布设
3.
1.4监控量测设计应明确监测频率、监测精度和控制标准
3.
1.5监控量测设计应具有系统性、可靠性和多层次性
3.
1.6监控量测设计应遵循“关键工序、关键过程、关键时间、关键部位”的原则,确保监测数据及时、准确、有效
3.2监控量测目的监控量测的目的主要为1掌握围岩、支护结构和周边环境的动态,利用监测结果为设计和施工提供参考依据2监测数据经分析处理与必要的计算和判断后进行预测和反馈,以便为工程和环境安全提供可靠信息3积累资料和经验,为今后的同类工程设计提供类比依据
3.3监控量测设计依据地铁工程监控量测设计依据主要包括1《地铁工程监控量测技术规程》及国家、行业、地方的有关规范、规程2岩土工程详细勘察报告3水文地质报告及其它专项地质报告4沿线环境调查报告5支护结构设计文件6风险点专项评估及其设计资料7工程周边地形图、管线图
3.4监控量测设计文件内容及编写要求
3.
4.1监控量测设计文件由设计说明和设计图纸两部分组成
3.
4.2设计说明内容监控量测设计文件设计说明主要包括以下内容1工程概况工程概况主要包括以下内容1)工程地点;2)工程周边环境情况,主要包括周围建(构)筑物、地下管线、市政道路、环境风险等级等;3)工程地质与水文地质条件,明确地质条件复杂程度;4)基坑、隧道空间尺寸、开挖深度,上覆土层厚度,开挖方法等;5)基坑、隧道支护结构形式、尺寸、包括围护结构形式、尺寸、插入深度以及支撑形式、截面尺寸和标高等设计参数2监测设计依据3监测目的4安全等级划分5监测范围6监测对象7监测项目8监测精度9监测方法10监控量测测点布设原则11各监测项目的监测周期和频率12监测控制指标(预警值、报警值、控制值)13监测注意事项和其他要求(监测重点项目、测点保护的要求等)14工作量清单15信息反馈的要求
3.
4.3设计图纸组成与内容监控量测设计图纸主要有1各监测项目测点布置平面图2各监测项目测点布置剖面图3基点、测点大样图
3.
4.4为实现监控量测图纸的标准化、规范化和信息化,图纸中测点图形符号和字母编号必须按本指南规定执行
3.
4.5监测项目编号及图纸测点图形符号的规定见附录A
3.
4.6基点、测点大样图见附录B
3.5监控量测设计流程地铁工程监控量测设计流程如下1熟悉规范、设计文件、风险评估及勘察资料,明确监测目的2分析工程特点,结合设计文件,确定工程安全等级3根据影响区划分,确定影响区域(强烈、显著和一般影响区)4结合工程影响分区和安全等级,确定监测范围5根据周边环境、支护结构、周围地质体对象划分,分类确定具体的监测对象及监测项目6分析具体的监测对象特点、与设计结构的空间关系,分析它们所在的影响区域,进行监测测点布设设计7确定监测的频率及周期8确定监测的精度及控制指标9统计测点数量,计算监测工作量(工作量清单表格见附录F)10编写设计说明及设计图件11设计审查,修改完善4环境与地质调查
4.
0.1进行监测设计前,应收集工程环境资料与地质资料,并进行现场踏勘与核实
4.
0.2环境资料环境资料应包括如下内容1基坑、隧道周边建(构)筑物的建设时间、产权单位、结构形式、层数、基础形式、埋深、建筑(抗震)类别、损伤状态以及与拟建结构的位置关系2基坑、隧道周边地下管线图及技术说明资料,包括管线的性质、类型、接头形式、结构形式、渗漏状况、走向、埋深、材质、敷设年代和方法、产权单位等3基坑、隧道周边场地的地形、地貌现状及其变迁情况4基坑、隧道周边市政道路、桥梁、既有地铁线路等建设年代、产权单位、现状情况等5河湖沟渠的宽度、水深、底部防渗结构等条件及与基坑、隧道的空间位置关系6工程所在地区的水文气象条件
4.
0.3地质资料工程地质及水文地质资料应包括如下内容1地貌、地形的基本特征,地层岩性特征,可液化土层及新、老堆积土、特殊土工程地质特征,线路不同地段的土石成分和可挖性等级2各层岩土的物理力学性质指标3地表水、地下水水位标高及埋深、类型等基本特征,评价地下水对混凝土和钢结构有无腐蚀性4工程周边的自然土洞、人工空洞、地下古河道等不良地质现象的形成、形态、规模、分布、发展趋势及其对工程建设的影响5工程影响分区及安全分级
5.1工程影响分区
5.
1.1根据基坑、隧道周围地质体及环境受工程扰动的程度将基坑、隧道周边划分为强烈影响区、显著影响区和一般影响区三个区域
5.
1.2基坑影响分区基坑周围影响分区见表
5.
1.2和图
5.
1.2表
5.
1.2基坑周边影响分区表受基坑影响程度分区区域范围强烈影响区(Ⅰ)基坑周边
0.7H范围内显著影响区(Ⅱ)基坑周边
0.7H~
1.0H范围内一般影响区(Ⅲ)基坑周边
1.0~
2.0H范围注
1、H—基坑开挖深度;
2、本表适用于深度大于5m的基坑图
5.
1.2基坑周边影响分区图
5.
1.3隧道影响分区隧道周围影响分区见表
5.
1.
3、图
5.
1.3表
5.
1.3隧道周边影响分区表受隧道影响程度分区区域范围强烈影响区(Ⅰ)隧道正上方及外侧
0.7Hi范围内显著影响区(Ⅱ)隧道外侧
0.7Hi~
1.0Hi范围内一般影响区(Ⅲ)隧道外侧
1.0~
1.5Hi范围注
1、Hi—隧道底板埋深
2、本表适用于埋深小于3DD为隧道洞径的隧道,大于3D时也可参照本分区图
5.
1.3隧道周边影响分区图
5.2基坑安全分级
5.
2.1地铁结构多修建在繁华的街区,根据基坑的开挖深度、周围环境保护要求将基坑的安全等级划分为三级
5.
2.2基坑安全分级基坑安全等级划分如表
5.
2.2表
5.
2.2基坑安全等级划分安全等级周边环境保护要求一级基坑周边以外
0.7H范围内有地铁结构、桥梁、高层建筑、共同沟、煤气管、雨污水管、大型压力总水管等重要建(构)筑物或市政基础设施H≥15m二级基坑周边以外
0.7H范围内无重要管线和建(构)筑物;而离基坑
0.7H~2H范围内有重要管线或大型的在用管线、建(构)筑物;10≤H<15m三级基坑周边2H范围内没有重要或较重要的管线、建(构)筑物;H<10m注H—基坑开挖深度6监控量测范围
6.
0.1基坑、隧道施工监测范围一般应包括强烈影响区、显著影响区及一般影响区
6.
0.2在下列特殊情况下应增大监测范围1当施工对地层有较大扰动时,应分析可能的影响程度,进而确定合理的监测范围2复杂地质条件的地铁工程监测范围应适当加大3需要考虑降水对环境影响时,应根据计算的地下水位降落漏斗确定监测范围4在基坑开挖过程和地下工程施工期间发现异常情况,如严重的涌砂、漏水、冒水、支护结构或邻近建(构)筑物或地下管线严重变形等,监测范围应适当加大7监控量测对象及项目
7.1一般规定
7.
1.1地下工程监测对象包括三大类型基坑和隧道的周边环境、支护结构体系及周围地质体
7.
1.2周边环境监测对象主要为工程周围地表、建(构)筑物、地下管线、城市道路、桥梁、既有地铁和铁路及其他市政基础设施
7.
1.3建(构)筑物、地下管线密集区,重点监测风险大、安全状态差、控制标准高的建(构)筑物和地下管线
7.
1.4支护结构监测对象主要为明(盖)挖法及竖井施工支护结构(围护桩墙、水平支撑、立柱、锚索、锚杆等)、隧道盾构法管片衬砌及浅埋暗挖法初期支护结构和临时支护结构
7.
1.5周围地质体监测对象主要为基坑及隧道周围岩土体、地下水等
7.
1.6地下工程监测项目的选择应在监测对象确定的基础上,综合考虑工程地质条件与水文地质条件、工程规模与施工技术难点(支护结构形式、施工方法、埋深等)及周边环境条件等因素,同时兼顾经济性的要求
7.
1.7监测项目按照其相对于工程施工的重要性划分为应测项目和选测项目
7.
1.8基坑和隧道内外观察是基坑和隧道施工中必须进行的监测项目
7.2周边环境监控量测项目
7.
2.1建(构)筑物监测项目1建(构)筑物监测项目一般为建(构)筑物的沉降、倾斜和裂缝2影响区内的建(构)筑物必须进行沉降监测3对强烈影响区和显著影响区内高层、高耸建(构)筑物还应进行倾斜监测4对强烈影响区和显著影响区内的建(构)筑物裂缝应进行监测5对临近基坑、隧道的建(构)筑物,当有特殊要求时还应进行水平位移监测
7.
2.2地下管线监测项目1地下管线监测项目包括管线沉降和管线水平位移2基坑、隧道强烈影响区内的各类管线应进行沉降监测,污水、雨水、燃气及其他直埋的有压管线进行管顶沉降监测3隧道下穿污水管线时宜对隧道上方管底附近土层进行沉降监测4基坑、隧道强烈影响区内尤其隧道上方的各类管沟应进行管沟结构沉降监测5显著影响区内污水、雨水、燃气等管线应结合现场条件和管线材质、直径、埋设年代等,对管线沉降进行直接或间接监测,一般影响区内污水、雨水、燃气管线的沉降可采用间接监测6当支护体系发生较大变形或土体出现坍塌、地面出现裂缝迹象时,应对管线进行水平位移监测
7.
2.3市政道桥监测项目1市政道路监测项目主要包括路面沉降、路基沉降、挡墙沉降及倾斜1)基坑、隧道周围强烈影响区和显著影响区内的高速公路、城市主干道应进行路面沉降监测、路基沉降监测;一般影响区内的高速公路、城市主干道可进行路面沉降监测2)基坑、隧道周围强烈影响区和显著影响区内的挡墙应进行沉降监测,必要时可进行倾斜监测一般影响区可进行挡墙沉降监测2市政桥梁监测项目主要包括桥梁墩台沉降和横纵向差异沉降、桥梁墩台倾斜、梁板应力1)基坑、隧道周围强烈影响区和显著影响区内的桥梁,应进行桥梁墩台沉降监测,必要时可进行桥梁墩台倾斜监测一般影响区可进行桥梁墩台沉降监测2)桥梁安全状态差、桥梁墩台差异沉降大或设计需要时,应进行梁板结构应力监测
7.
2.4地铁既有线及铁路监测项目1地铁既有线监测项目主要包括隧道结构沉降和隆起、隧道结构水平位移、隧道结构变形缝开合度、隧道结构裂缝、道床结构沉降、轨道几何尺寸(前后高低、左右水平、轨距)等1)隧道下穿既有线时,应对设计和运营单位确定的关键监测项目进行24小时远程自动化监测2)隧道侧穿和上穿既有线时,所有监测项目都应进行监测;对既有线隧道结构变形缝部位的差异沉降可进行24小时远程自动化监测2铁路监测项目主要包括路基沉降、轨道几何尺寸(前后高低、左右水平、轨距)隧道下穿和侧穿铁路时,应对关键监测项目进行监测,必要时进行24小时远程自动化监测
7.3支护结构监控量测项目
7.
3.1明(盖)挖法及竖井施工支护结构监测项目主要包括桩(墙)顶水平位移和垂直位移、桩(墙)体水平位移和内力、支撑轴力、锚杆(锚索、土钉)拉力、支撑立柱沉降、倾斜及内力、初期支护竖井井壁净空收敛等明(盖)挖法及竖井施工支护结构监测项目及选、应测项目的确定详见表
7.
3.1表
7.
3.1明(盖)挖法及竖井施工支护结构监测项目表监测项目基坑安全等级一级二级三级桩墙顶水平位移√√√桩墙顶垂直位移√○○桩墙体水平位移√○○桩墙体内力○○○支撑轴力√√○锚杆(锚索、土钉)拉力√√○支撑立柱沉降√√√支撑立柱倾斜√√√支撑立柱内力○○○初期支护竖井井壁净空收敛√√√注√——应测项目,○——选测项目
7.
3.2盾构法隧道支护结构1盾构法隧道支护结构监测项目主要包括管片衬砌拱顶沉降、管片衬砌净空收敛和管片内力2管片衬砌拱顶沉降和管片衬砌净空收敛为应测项目,管片内力为选测项目
7.
3.3浅埋暗挖法隧道初期支护结构1浅埋暗挖法隧道初期支护结构监测项目主要包括隧道初期支护结构的拱顶沉降、底板隆起、净空收敛、中柱沉降和内力及初期支护结构内力2隧道初期支护结构的拱顶沉降、底板隆起、净空收敛、中柱沉降为应测项目,初期支护结构内力及中柱内力为选测项目
7.4周围地质体监控量测项目
7.
4.1周围地质体监测项目为土体沉降和水平位移、基坑底部隆起、地下水位、孔隙水压力和围岩压力
7.
4.2当基底下有承压水、基坑深大或坑边荷载较大时,须进行基坑底部土体隆起监测
7.
4.3对地质条件复杂易产生较大变形、地层结构不良易产生空洞、土质松散饱和易产生坍塌的部位或区域宜进行土体沉降监测
7.
4.4当地基软弱、高大建筑物临近基坑和隧道时,宜进行土体水平位移监测
7.
4.5对基坑工程和浅埋暗挖法隧道工程都应进行地下水位监测
7.
4.6当施工扰动引起孔隙水压力或围岩压力产生较大变化,并对支护结构、周围环境或施工可能造成较大危害时,可进行孔隙水压力和围岩压力监测8监控量测布点原则
8.1一般规定
8.
1.1监控量测测点位置和数量应结合工程性质、环境状况、地质条件、施工工法、结构形式、施工特点等综合考虑
8.
1.2监控量测测点应布置在预测变形和内力的最大部位、影响工程安全的关键部位、工程结构变形缝、伸缩缝及设计特殊要求布点的地方
8.
1.3变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征,又要便于采用仪器进行观测及有利于测点的保护
8.
1.4结构内测点(如拱顶下沉测点、净空收敛测点、钢筋计、轴力计、测斜管等)不能影响和妨碍结构的正常受力,不能影响结构的刚度和强度
8.
1.5在实施多项测试时,各类测点的布置在时间和空间上应有机结合,力求使同一位置能同时反映不同的物理变化量,以便找出其内在联系和变化规律
8.
1.6深层测点如土体沉降、土体水平位移等应提前埋设,一般不少于30d,以便监测工作开始时,测点处于稳定的工作状态
8.
1.7测点在施工过程中若遭到破坏,应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点,以保证该点观测数据的连续性
8.
1.8跨越地质单元、存在地裂缝、下覆隐藏断层或变形超出控制值时应在危险地段加密测点
8.2周边环境监控量测布点原则
8.
2.1周边环境监控量测布点应针对建(构)筑物、地下管线、市政道桥以及地表沉降(隆起)的变形特点进行测点布设
8.
2.2建(构)筑物测点布设原则1沉降测点布设原则沉降测点的位置和数量应根据工程地质和水文地质条件、建筑物的体型特征、基础形式、结构类型、建(构)筑物的重要程度及其与基坑、隧道的空间关系等因素综合考虑对于烟囱、水塔、油罐等高耸建(构)筑物,应沿周边在其基础轴线上的对称位置布点具体布点位置如下1)建筑物的四角、拐角处及沿外墙每10~15m处或每隔2~3根柱基上2)高低悬殊或新旧建(构)筑物连接处、伸缩缝、沉降缝和不同埋深基础的两侧;3)框架(排架)结构的主要柱基或纵横轴线上4)受堆荷和震动显著的部位,基础下有暗沟、防空洞处5)每个建筑物不宜少于4个测点,圆形构筑物布置不宜少于3个测点2倾斜测点布设原则对于重要的高层建筑物、高耸构筑物的倾斜监测,每栋建(构)筑物测点不宜少于2组,每组2个测点3裂缝测点布设原则一般根据裂缝的分布位置、走向、长度、宽度等参数和建筑物的重要程度,选取其中有代表性的部位(应力或应力变化较大部位)和宽度较大的裂缝布点观测,每条裂缝布置2组测点
8.
2.3地下管线测点布设原则测点宜布置在管线的接头处,或者对位移变化敏感的部位沿着管线延伸方向每5~20m布置一个测点,强烈影响区内测点间距5~10m,显著影响区内测点间距10~15m,一般影响区内测点间距15~20m
8.
2.4桥梁、挡墙测点布设原则1)桥梁墩台沉降监测点应布设在每个桥梁墩柱、桥台上2)桥梁应力监测点布设在桥梁梁板结构上3)挡墙沉降监测测点间距一般为5~15m,强烈影响区内测点间距5~8m,显著影响区内测点间距8~10m,一般影响区内测点间距10~15m对高度大于2m的道路挡墙宜进行倾斜监测
8.
2.5地铁既有线、铁路测点布设原则对地铁既有线、铁路主要进行隧道结构沉降、隧道结构水平位移、隧道结构变形缝开合度、轨道结构沉降、轨道几何尺寸(前后高低、左右水平、轨距)监测,每隔5~10m布设一个监测断面,隧道结构、道床两侧及每条轨道应分别布点存在隧道结构裂缝时,监测裂缝变化情况
8.
2.6道路及地表沉降(隆起)测点布设原则1道路及地表沉降(隆起)测点的布设应综合考虑上述建(构)筑物、地下管线的已布测点2道路监测分为路面、路基沉降监测,结合工程和现场实际情况可进行分别布点3明(盖)挖法及竖井施工道路及地表沉降测点布设原则1)在基坑四周距坑边10m的范围内沿坑边设2排沉降测点,排距3~8m,点距5~10m2)在工法变化的部位、车站与区间结合部位、车站与风道结合部位以及风道、马头门等部位均应增设测点3)盖挖法施工时,测点布置可参照浅埋暗挖法道路及地表沉降测点布设原则4盾构法道路及地表沉降(隆起)测点布设原则1)沿线路方向的布设,通常应沿盾构推进轴线设置布设一排监测点,测点间距为10~30m2)在地层或周边环境较复杂地段布置横向监测断面横断面上各测点应依据近密远疏的原则布设3)每个横向监测断面布置7~11个测点,依据近密远疏的原则布设,但其最外点应位于结构外沿不小于30m4)在盾构始发的100m初始掘进段内,监测布点宜适当加密,并宜布置一定数量的横向监测断面5)在工法和结构断面变化的部位如车站与区间结合部位、车站与风道结合部位等应设置监测点5浅埋暗挖法道路及地表沉降测点布设原则1)沿线路方向的布设,通常应沿左右线区间隧道的中线和沿车站中线各布设一行监测点;对于多导洞施工的车站,应在每一导洞和扩拱正上方各布设一行监测点,监测点间距为5~30m2)在工法变化的部位、车站与区间结合部位、车站与风道结合部位以及马头门处等风险点处均应设置沉降测点,测点数按工程结构、地层状况和周边环境确定3)监测断面可按照地表和地中的实际状况确定,车站在2~3个断面、区间在3~5个断面之间选择4)在特殊地质地段和周围存在重要建(构)筑物时,监测断面间距应适当加密监测断面上各测点应依据近密远疏的原则布设5)每个监测断面布置7~11个测点,但其最外点应位于结构外沿不宜小于1倍埋深处
8.3支护结构监控量测布点原则
8.
3.1支护结构监控量测布点原则应针对明(盖)挖基坑及竖井施工、盾构法施工及浅埋暗挖法施工支护结构受力和变形特点进行测点布设
8.
3.2明(盖)挖法及竖井施工测点布设原则1围护桩墙顶水平位移、垂直位移测点布设原则1)沿基坑长边设置3~4个主测断面,断面在基坑两侧的围护桩(墙)顶布设测点2)在基坑长短边的中点,基坑阳角处、支撑点及两道水平支撑的跨中部位,围护桩墙冠梁上,深浅基坑交接部位布设测点3)在基坑周边荷载较大部位、管线渗漏部位布设测点4)同一测点可以兼作水平位移和垂直沉降观测使用5)对于水平位移变化剧烈的区域,宜适当加密测点6)基坑每边测点数不宜少于3个2围护桩(墙)体水平位移监测断面及测点布设原则1)基坑安全等级为一级时监测断面不宜大于30m,
二、三级基坑可选测测点竖向间距
0.5m或
1.0m2)围护桩(墙)体水平位移监测断面与桩(墙)顶水平位移宜处于同一断面3)监测总深度应与围护桩(墙)深度一致3围护桩(墙)体内力测点布设原则1)一般在支撑的跨中部位、基坑的长短边中点、水土压力或地面超载较大的部位布设测点,基坑深度变化处以及基坑的拐角处宜增加测点立面上,宜选择在支撑处或上下两道支撑的中间部位2)与桩墙顶和桩墙体水平位移监测断面对应布置围护桩(墙)体内力监测断面3)布点数量由设计根据桩体的弯矩分布情况确定4支撑轴力测点布设原则1)与桩墙体水平位移监测断面对应布置支撑轴力监测断面2)支撑轴力采用轴力计进行监测,测点一般布置在支撑的端部或中部,当支撑长度较大时也可安设在1/4点处3)受力较大的斜撑和基坑深度变化处宜增设测点对监测轴力的重要支撑,宜同时监测其两端和中部的沉降和位移4)当采取应变计监测时,应靠近支撑端部但距离端头3d以外布点(d为支撑直径或矩形长边尺寸)每截面不宜少于4点,对称布置5)布点数量每层不宜少于3个,处于同一监测断面的各层支撑均应布设测点5锚杆(锚索、土钉)拉力测点布设原则1)在特殊地质地段、周边存在高大建(构)筑物和基坑深度较大时,应按设计要求进行锚杆(锚索、土钉)拉力监测2)一般为围护结构体系中受力有代表性的典型锚杆,冠梁和腰梁结构每侧的中间必须布设测点3)监测数量每100根锚杆不宜少于3根,锚杆拉力监测宜与桩体水平位移监测或支撑轴力监测位于同一监测断面6支撑立柱沉降、倾斜及内力测点布设原则1)支撑立柱沉降、倾斜测点一般布置在便于监测和保存的立柱侧面上2)支撑立柱内力测点布置在立柱中部一般可沿立柱外周边均匀布置4个测点3)在标准段选择4~5根具有代表性的支撑立柱进行沉降及内力监测7初期支护竖井井壁净空收敛测点布设原则1)在竖井结构的长、短边中点布设测点2)沿竖向上按3~5m布置一个监测断面每个监测断面不应少于2条测线
8.
3.3盾构法支护结构监测测点布设原则1管片衬砌变形(拱顶沉降、净空收敛)测点布设原则1)盾构初始掘进段、地质条件复杂地段布设1~2个监测断面2)如采用收敛仪进行管片衬砌净空收敛监测,主测断面的拱顶(0o)、拱底(180o)、拱腰(90o和270o)处共埋设4个测点,量测横径和竖径的变化,并以椭圆度表示管片圆环的变形,实测椭圆度=横径-竖径2管片内力测点布设原则1)与管片衬砌变形监测断面相对应布设管片内力监测断面2)每个断面不少于5个测点
8.
3.4浅埋暗挖法初期支护结构监测测点布设原则1初期支护结构拱顶沉降测点布设原则1)监测断面间距10~30m,车站为10~15m,区间为15~30m对于浅埋暗挖车站,每个导洞均应布置断面2)标准断面每个监测断面1~3个测点对于浅埋暗挖车站或非标准断面隧道等,应布设不少于3个拱部沉降测点3)初期支护结构拱顶沉降测点与地表沉降测点应互相对应,以便进行比对分析2初期支护结构底板隆起测点布设原则底板隆起测点由设计根据需要进行断面布设,布点位置一般位于隧道底部中点3初期支护结构净空收敛测点布设原则1)净空收敛、拱顶下沉和地表沉降应设置在同一断面对于标准断面的单线区间隧道,可在隧道拱脚处(全断面开挖时)或拱腰处(半断面开挖时)布置水平收敛测线2)监测断面间距10~30m,车站为10~15m,区间为15~30m对于浅埋暗挖车站,每个导洞均宜布置断面3)一般每个监测断面测线为1~3条4初期支护结构内力测点布设原则1)在车站和区间具有代表性的地段选择应力变化大或地质条件较差的部位各布置1~2个监测断面2)每个监测断面5~11个测点5中柱沉降及内力测点布设原则1)对于浅埋暗挖车站应选择代表性中柱进行监测2)每个车站受测中柱数量不应少于4根,每柱4个测点,在同一水平断面内,按间隔90°布置
8.4周围地质体监控量测布点原则
8.
4.1周围地质体监控量测布点应针对基坑和隧道周围土体物理力学性质、受地铁施工扰动情况、围岩应力变化特点、水文地质条件及地下水水位变化特征进行测点布设
8.
4.2基坑、隧道周围土体测点布设原则1土体沉降及水平位移测点布设原则1)土体沉降监测和土体水平位移监测可同时布置2)基坑工程在工程地质条件、水文地质条件复杂的地段选取土体水平位移监测断面,或沿基坑长边每30~40m一个土体水平位移监测断面应与桩(墙)体水平位移所设监测断面相对应3)盾构法施工隧道土体沉降和水平位移监测断面应与管片衬砌变形所设监测断面相对应4)浅埋暗挖法施工隧道土体沉降和水平位移监测断面应与围岩压力所设监测断面相对应5)土体沉降的分层沉降测点在竖向位置上主要布置在各土层的分界面,当土层厚度较大时,宜在地层中部增加测点6)当土体沉降采用磁性沉降环监测、水平位移采用测斜管监测时,钻孔的深度应大于基坑底的标高;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1~2m2基坑底部隆起测点布设原则1)测点布置可根据基坑长度在基坑中线处布设2~3点2)当基底土质软弱、基底以下存在承压水时,宜适当增加测点3)回弹标志应埋入基坑底面以下20~30cm3围岩压力测点布设原则1)浅埋暗挖法施工隧道在车站和区间具有代表性的地段选择应力变化大或地质条件较差的部位各布置1~2个监测断面,每一断面5~11个测点2)浅埋暗挖法施工隧道测点一般沿结构开挖轮廓线,在初期支护结构与围岩间按一定间距布设,根据浅埋地下工程的受力特点,宜在拱顶、拱脚、墙中、墙脚、仰拱中部等关键部位设置测点
8.
4.3地下水位观测孔布设原则1)布点位置应根据水文地质条件、地下水的空间分布以及工程降水设计要求综合确定2)地下水位监测应根据地下水性质分层监测3)浅埋暗挖隧道区间存在管线渗漏、不明水源的部位应布设地下水位观测孔4)每个浅埋暗挖车站布置数量不宜少于4个地下水位观测孔5)在基坑的四角点以及基坑的长短边中点布设地下水位观测孔对于深大基坑,每20~40m布设一个观测孔,观测孔距基坑围护结构外
1.5~2m
8.
4.4孔隙水压力测点布设原则对存在饱和软土和易产生液化的粉细砂土层部位可布设孔隙水压力监测点9监控量测频率及周期
9.1一般规定
9.
1.1各监测项目在基坑、隧道施工降水、支护结构开工前或安装后进行初始值观测,测点初始值应在测点埋设后进行测读,取2~3次观测数据的平均值作为初始观测值
9.
1.2各监测项目监测频率应结合环境条件、地质条件、工程特点等情况进行设计
9.
1.3当监测值达到不同预警状态时,应根据工程安全状态确定相应监测频率
9.
1.4冬雨季施工时应适当增大监测频率
9.
1.5监测值变化速率较大或出现反常急剧变化时,应增大监测频率
9.
1.6基坑拆撑期间监测频率宜适当加密
9.
1.7盾构施工地段,盾构到达前1天至盾构通过后3天,对各监测项目应加强监测出现情况异常时,各监测项目均应增大监测频率
9.
1.8盾构施工更换刀具时,对开挖面附近的管片衬砌、周围地质体及周边环境加强监测
9.
1.9浅埋暗挖法施工因特殊原因造成工程停滞时,对掌子面附近各监测项目应加强监测
9.
1.10隧道穿越重要建(构)筑物时,应对所穿越建(构)筑物宜采用24小时全天侯监测
9.
1.11在基坑回填施工完成、隧道结构变形稳定后或进行二次衬砌施工时,可停止基坑、隧道支护结构的各监测项目
9.
1.12周围地质体各监测项目应在基坑、隧道支护结构监测项目停止监测后,根据监测值的变化情况和工程需要决定是否停止监测
9.
1.13基坑、隧道支护结构和周围地质体各监测项目停止监测后,当周边环境变形趋于稳定(建、构筑物沉降速率达到1~4mm/100d、地表沉降速率达到1mm/30d)时可停止周边环境监测
9.2明盖挖法及竖井施工监控量测频率
9.
2.1明盖挖法及竖井施工监测项目的监测频率见表
9.
2.1表
9.
2.1明盖挖法及竖井施工监测频率表施工状况监测频率基坑开挖期间H≤5m1次/3天5mH≤10m1次/2天10mH≤15m1次/天H15m2次/天基坑开挖完成以后1~7天1次/天7~15天1次/2天15~30天1次/3天30天以后1次/周经数据分析确认达到基本稳定后1次/月注
1、H—基坑开挖深度
2、当基坑安全等级为一级时,基坑开挖完成以后1~7天监测频率为2次/天,7~15天监测频率为1次/天
3、地下水位监测频率为1次/2天
9.
2.2建(构)筑物裂缝监测频率按照控制两次观测期间裂缝发展不大于
0.1mm及裂缝所处位置而定
9.
2.3初期支护竖井井壁净空收敛监测在开挖及井壁结构施工期间1次/天,结构完成后1次/2天,经数据分析确认达到基本稳定后1次/月
9.
2.4支撑立柱沉降、倾斜和内力监测在开挖及结构施工期间2次/天,结构完成后1次/周,经数据分析确认达到基本稳定后1次/月
9.
2.5盖挖法施工时,其监测频率可按盖挖深度比照上述基坑开挖深度执行
9.3盾构法施工监控量测频率
9.
3.1盾构法施工周边环境及周围地质体监测项目的监测频率见表
9.
3.1表
9.
3.1盾构法施工周边环境及周围地质体监测频率表施工状况监测频率掘进面距监测断面前后≤20m时1~2次/天掘进面距监测断面前后≤50m时1次/2天掘进面距监测断面前后50m时1次/周根据数据分析确定沉降基本稳定后1次/月
9.
3.2管片衬砌变形(拱顶沉降、净空收敛)、管片内力分别在衬砌拼装成环尚未脱出盾尾即无外荷载作用时和衬砌环脱出盾尾承受外荷作用且能通视时两个阶段进行监测衬砌环脱出盾尾后1次/天,距盾尾50m后1次/2天,100m后1次/周,基本稳定后1次/月
9.4浅埋暗挖法施工监控量测频率
9.
4.1浅埋暗挖法施工周边环境及周围地质体监测项目的监测频率见表
9.
4.1表
9.
4.1浅埋暗挖法施工周边环境及周围地质体监测频率表施工状况监测频率当开挖面到监测断面前后的距离L≤2B时1~2次/天当开挖面到监测断面前后的距离2BL≤5B时1次/2天当开挖面到监测断面前后的距离L5B时1次/周基本稳定后1次/1月注
1、B—隧道直径或跨度;L—开挖面与监测点的水平距离
2、地下水位监测频率为1次/2天
9.
4.2拱顶沉降、底板隆起和净空收敛监测频率见表
9.
4.2表
9.
4.2拱顶沉降、底板隆起和净空收敛监测频率沉降或收敛速率距开挖面距离监测频率﹥2mm/天0~1B1~2次/天
0.5~2mm/天1~2B1次/天
0.1~
0.5mm/天2~5B1次/2天﹤
0.1mm/天5B以上1次/周基本稳定后1次/月注
1、B—隧道直径或跨度m;
2、当拆除临时支撑时应增大监测频率
9.
4.3中柱沉降及内力监测频率为土体开挖时,1次/天;结构施做时,1~2次/周
9.
4.4对开挖后尚未支护的围岩土层及掌子面探孔应随时进行观察并作记录,对开挖后已支护段的支护状态以及施工段相应地表和建(构)筑物,每施工循环观察和记录1次10监控量测精度及控制指标
10.1一般规定
10.
1.1应根据监测项目和工程要求确定监测精度,并根据监测精度选择监测仪器
10.
1.2监测精度可采用控制指标值的百分率,也可采用第
10.2节规定的固定值,应取两者的小值采用控制指标值的百分率时宜取其控制指标值的2/
10010.
1.3地铁工程监控量测控制指标要应根据监测对象的性质、受力状态、变形特征、使用要求,并结合工程特点综合确定
10.
1.4对各类环境风险点控制指标的确定,应根据工程及周边环境的实际状况和现场普查的综合分析结果,并经评估后予以确定
10.
1.5对未明确规定控制指标的监测项目,可参照类似工程的监测资料制定
10.2监控量测精度
10.
2.1周边环境监测精度周围环境监测精度见表
10.
2.1表
10.
2.1周围环境监测精度表监测项目监测精度建(构)筑物沉降
1.0mm建(构)筑物倾斜2″建(构)筑物裂缝、隧道结构变形缝开合度、隧道结构裂缝
0.1mm地下管线沉降
1.0mm地下管线水平位移
1.0mm路面、路基、挡墙、桥梁墩台沉降和横纵向差异沉降
1.0mm桥梁墩台、挡墙倾斜2″梁板应力
0.15%F•s隧道结构沉降、道床结构沉降、轨道几何尺寸
1.0mm隧道结构水平位移
1.0mm地表沉降(隆起)
1.0mm
10.
2.3支护结构监测精度1明盖挖法及竖井施工支护结构监测精度明盖挖法及竖井施工支护结构监测精度见表
10.
2.3-1表
10.
2.3-1明盖挖法及竖井施工支护结构监测精度表监测项目监测精度桩墙顶水平位移
1.0mm桩墙顶垂直位移
1.0mm桩(墙)体水平位移
0.02mm/
0.5m桩(墙)体内力
0.15%F•s支撑轴力
0.15%F•s锚杆(锚索、土钉)拉力
0.1KN支撑立柱沉降
1.0mm支撑立柱倾斜2″支撑立柱内力
0.15%F•s初期支护竖井井壁净空收敛
0.06mm2盾构法支护结构监测精度盾构法支护结构监测精度见表
10.
2.3-2表
10.
2.3-2盾构法支护结构监测精度表监测项目监测精度管片衬砌拱顶沉降
1.0mm管片衬砌净空收敛
0.06mm管片内力
0.15%F•s3浅埋暗挖法支护结构监测精度浅埋暗挖法支护结构监测精度见表
10.
2.3-3表
10.
2.3-3浅埋暗挖法支护结构监测精度表监测项目监测精度初期支护结构拱顶沉降
1.0mm初期支护结构净空收敛
0.06mm初期支护结构内力
0.15%F•s中柱沉降
1.0mm中柱内力
0.15%F•s
10.
2.3周围地质体监测精度周围地质体监测精度见下表表
10.
2.3周围地质体监测精度表监测项目监测精度土体沉降
1.0mm土体水平位移
0.02mm/
0.5m基坑底部隆起
1.0mm围岩压力
0.15%F•s地下水位
5.0mm孔隙水压力
0.15%F•s
10.3监控量测控制指标及预警
10.
3.1纳入设计范围的监测项目应制定相应的监测控制指标
10.
3.2监控量测控制指标包括允许变化控制值、平均变化速率和最大变化速率
10.
3.3周边环境控制指标1周边环境控制指标应由评估单位在现状普查、分析计算和评估的基础上,结合产权单位的要求综合确定2建(构)筑物控制指标包括允许沉降控制值和差异沉降控制值,对高耸建(构)筑物还应包括倾斜控制值3市政桥梁控制指标应包括桥梁墩台允许沉降控制值和相邻桥梁墩台间差异沉降控制值4市政道路控制指标应包括路基位移最大速率控制值、路面允许位移控制值和平整度5地表沉降(隆起)控制指标应包括允许位移控制值、位移平均速率控制值和位移最大速率控制值6地下管线控制指标应包括管线允许位移控制值和倾斜率控制值7地铁既有线控制指标应包括既有线结构允许垂直、水平位移控制值、位移平均速率控制值、最大速率控制值;差异沉降控制值、轨道几何尺寸容许偏差管理值、轨道坡度允许控制值、道床剥离量允许控制值、结构变形缝开合度、轨道结构允许垂直位移控制值8既有铁路控制指标应包括路基沉降控制值、位移平均速率控制值、最大速率控制值、轨道几何尺寸容许偏差管理值、轨道坡度允许控制值
10.
3.4支护结构控制指标1支护结构控制指标应由设计单位根据周边环境、工程地质条件、支护结构形式综合分析计算确定2支护结构变形控制指标1)明(盖)挖法及竖井施工支护结构变形控制指标应包括桩(墙)顶沉降和水平位移、桩(墙)体水平位移、支撑立柱沉降和倾斜、初期支护竖井井壁净空收敛的允许位移控制值、位移平均速率控制值和位移最大速率控制值2)盾构法隧道支护结构变形控制指标应包括管片衬砌拱顶沉降、净空收敛的允许位移控制值、位移平均速率控制值和位移最大速率控制值3)浅埋暗挖法隧道初期支护结构变形控制指标应包括隧道初期支护结构拱顶沉降、底板隆起、净空收敛、中柱沉降的允许位移控制值、位移平均速率控制值和位移最大速率控制值3支护结构结构力学控制指标1)明(盖)挖法及竖井施工支护结构力学控制指标应包括支撑轴力设计值、锚杆(锚索、土钉)拉力设计值和支撑立柱内力设计值2)盾构法隧道支护结构力学控制指标为管片内力设计值3)浅埋暗挖法隧道初期支护结构力学控制指标应包括支护结构内力设计值、中柱内力设计值
10.
3.5监测项目应按“分区、分级、分阶段”的原则制定监控量测控制标准,并按黄色、橙色和红色三级预警进行反馈和控制具体内容见表
10.
3.4表
10.
3.5三级预警状态控制表预警级别预警状态描述黄色预警实测位移(或沉降)的绝对值和速率值双控指标均达到极限值的70%~85%之间时;或双控指标之一达到极限值的85%~100%之间而另一指标未达到该值时橙色预警实测位移(或沉降)的绝对值和速率值双控指标均达到极限值的85%~100%之间时;或双控指标之一达到极限值而另一指标未达到时;或双控指标均达到极限值而整体工程尚未出现不稳定迹象时红色预警实测位移(或沉降)的绝对值和速率值双控指标均达到极限值,与此同时,还出现下列情况之一时实测的位移(或沉降)速率出现急剧增长;隧道或基坑支护混凝土表面已出现裂缝,同时裂缝处已开始渗流水注对于桥梁监测,表中双控指标应为横向差异沉降和纵向差异沉降值
10.
3.6发出黄色预警时,监测组和施工单位应加密监测频率,加强对地面和建筑物沉降动态的观察,尤其应加强对预警点附近的雨污水管和有压管线的检查和处理;
10.
3.7发出橙色预警时,除应继续加强上述监测、观察、检查和处理外,应根据预警状态的特点进一步完善针对该状态的预警方案,同时应对施工方案、开挖进度、支护参数、工艺方法等作检查和完善,在获得设计和建设单位同意后执行;
10.
3.8发出红色预警时,除应立即向上述单位报警外还应立即采取补强措施,并经设计、施工、监理和建设单位分析和认定后,改变施工程序或设计参数,必要时应立即停止开挖,进行施工处理
10.
3.9当实测数据出现任何一种预警状态时,监测组应立即向施工主管、监理和建设单位报告,获得确认后应立即提交预警报告
10.
3.10监控量测控制指标值的确定可参阅附录E附录A监测项目编号及图形符号A.
0.1编制原则1本设计指南对目前地铁监测制图中已有的图形符号进行了总结,在尽量避免与已有地质、测量符号冲突的基础上,针对不同监测项目制定了一套有利于监测图件标准化、信息化的图形符号2地铁监测测点字母编号应结合监测项目及其图形符号统一编制为便于存储、查询,有利于监测信息化的开展,特规定测点编号要求如下1)编号组成格式监测项目名称代号——测点序列号2)编号字母以大写形式表示,数字为阿拉伯数字3)同一监测项目应按照一定顺序(如方向、断面)进行统一数字编号4)编号应遵循简洁、明了,以最少字母、数字作出区分的原则A.
0.2监测项目编号和图形符号内容1周边环境监测项目编号和图形符号表A.
0.2-1周边环境监测项目编号和图形符号表监测项目项目编号图形符号建(构)筑物沉降、桥梁墩台沉降和横纵向差异沉降、隧道结构沉降、水平位移、变形缝开合度、道床结构沉降、轨道几何尺寸CJ建(构)筑物、桥梁墩台、挡墙倾斜QX建(构)筑物裂缝、隧道结构裂缝LF地下管线沉降、水平位移GX路面、路基沉降、地表沉降(隆起)DB梁板应力LB2支护结构监测项目编号和图形符号表A.
0.2-2明盖挖法及竖井施工支护结构监测项目编号和图形符号表监测项目项目编号图形符号桩墙顶水平位移ZQS桩墙顶垂直位移ZQC桩(墙)体水平位移ZQT桩(墙)体内力ZQL支撑立柱沉降LZC支撑立柱倾斜LZQ支撑轴力ZL锚杆(锚索、土钉)拉力ML支撑立柱内力LZN初期支护竖井井壁净空收敛SJ表A.
0.2-3盾构法支护结构监测项目编号和图形符号表监测项目项目编号图形符号管片衬砌拱顶沉降DD管片衬砌净空收敛DJ管片内力DN表A.
0.2-4矿山暗挖法支护结构监测项目编号和图形符号表监测项目项目编号图形符号初期支护结构拱顶沉降GD初期支护结构净空收敛JK初期支护结构内力ZH中柱沉降ZC中柱内力ZN3周围地质体监测项目编号和图形符号表A.
0.2-5周围地质体监测项目编号和图形符号表监测项目项目编号图形符号土体沉降TC土体水平位移TS基坑底部隆起LQ围岩压力WL地下水位SW孔隙水压力SL附录B基点、测点大样图B.
0.1深埋双金属管水准基点标石应按图B.
0.1的规格埋设图B.
0.1深层双金属管水准基点标石(单位mm)B.
0.2深埋钢管水准基点标石应按图B.
0.2的规格埋设图B.
0.2深埋钢管水准基点标石(单位mm)B.
0.3混凝土基本水准标石应按图B.
0.3的规格埋设图B.
0.3混凝土基本水准标石(单位mm)B.
0.4浅埋钢管水准标石应按图B.
0.4的规格埋设图B.
0.4浅埋钢管水准标石B.
0.5混凝土普通水准标石应按图B.
0.5的规格埋设图B.
0.5混凝土普通水准标石(单位mm)B.
0.6水平位移观测墩应按图B.
0.6的规格埋设(a)岩层点观测墩(b)岩土层点观测墩图B.
0.6水平位移观测墩(单位cm)B.
0.7隐蔽式沉降观测标志应按图B.
0.7-
1、图B.
0.7-2或图B.
0.7-3的规格埋设图B.
0.7-1窨井式标志图B.
0.7-2盒式标志(适用于建筑物内部埋设,单位mm)(适用于设备基础上埋设,单位mm)图B.
0.7-3螺栓式标志(适用于墙体上埋设,单位mm)附录C基坑、隧道内外观察内容C.
0.1基坑及周围环境描述内容包括1基坑开挖后地层的工程地质特性、地表及地层裂缝情况2地下水类型、渗水量大小、位置、水质气味、颜色等3围护结构(含桩)及支撑结构状况4盖挖法施工时,桩、柱与盖板的连接及混凝土状况5基坑周边建筑物及其基础状况C.
0.2盾构法隧道施工过程中应进行洞内和洞外的观察洞内观察主要是对已安装的管片衬砌的工作状态(包括管片变形、开裂、错台、拼装缝、掉块以及漏水状况等)、盾构机和出土情况进行观察和记录;洞外观察主要是地表开裂、地表隆沉、建(构)筑物开裂、倾斜、隆沉等状况的观察和记录C.
0.3浅埋暗挖法隧道内外观察内容包括1地层的工程地质特性及其描述,包含开挖面地质描述和掌子面预测探孔的地质描述2地下水类型、渗漏水状况、涌水量大小、位置、水质气味和颜色等3开挖工作面的稳定状态,有无剥落现象4初期支护完成后对喷层表面的观察、裂缝状况及渗漏水状况的描述,同时记录喷混凝土是否产生剥离5与施工段相应的地表和建(构)筑物状况C.
0.4观察中,如果发生异常现象,要详细记录发现的时间和距开挖工作面的距离以及附近监控量测点的各项监控量测数据目测结果可作为修改设计、指导施工的参考依据C.
0.5对于地质变化部位和重要地段,应拍摄照片进行记载附录D监控量测仪器D.
0.1周边环境监测仪器周边环境监测仪器见表D.
0.1表D.
0.1周边环境监测仪器表监测项目监测仪器建(构)筑物沉降水准仪建(构)筑物倾斜经纬仪或全站仪建(构)筑物裂缝、隧道结构裂缝裂缝宽度板、游标卡尺或裂缝观测仪地下管线沉降、水平位移水准仪、经纬仪或全站仪路面、路基、挡墙、桥梁墩台沉降和横纵向差异沉降水准仪桥梁墩台、挡墙倾斜经纬仪或全站仪梁板应力应力计隧道结构沉降、道床结构沉降水准仪隧道结构水平位移经纬仪或全站仪隧道结构变形缝开合度游标卡尺轨道几何尺寸轨道尺地表沉降(隆起)水准仪实时监测静力水准仪、位移计、电水平尺、数据采集仪D.
0.2支护结构监测仪器1明盖挖法及竖井施工支护结构监测仪器明盖挖法及竖井施工支护结构监测仪器见表D.
0.2-1表D.
0.2-1明盖挖法及竖井施工支护结构监测仪器表监测项目监测仪器桩墙顶水平位移经纬仪或全站仪桩墙顶垂直位移水准仪桩(墙)体水平位移测斜仪桩(墙)体内力应力计、频率接收仪支撑轴力应变计、轴力计、频率接收仪锚杆(锚索、土钉)拉力锚杆轴力计、钢筋计、频率接收仪支撑立柱沉降水准仪支撑立柱倾斜经纬仪或全站仪支撑立柱内力表面应变计、频率接收仪初期支护竖井井壁净空收敛收敛计2盾构法支护结构监测仪器盾构法支护结构监测仪器见表D.
0.2-2表D.
0.2-2盾构法支护结构监测仪器表监测项目监测仪器管片衬砌拱顶沉降水准仪管片衬砌净空收敛收敛仪、断面扫描仪管片内力钢筋应力计、混凝土应变计、螺栓应力计3浅埋暗挖法初期支护结构监测仪器浅埋暗挖法初期支护结构监测仪器见表D.
0.2-3表D.
0.2-3浅埋暗挖法支护结构监测仪器表监测项目监测仪器初期支护结构拱顶沉降水准仪初期支护结构净空收敛收敛计初期支护结构内力应变计中柱沉降水准仪中柱内力应力计、表面应变计、频率接受仪D.
0.3周围地质体监测仪器周围地质体监测仪器见表D.
0.3表D.
0.3周围地质体监测仪器表监测项目监测仪器土体沉降水准仪、分层沉降仪土体水平位移测斜仪、测斜管、多点位移计(洞内观测)基坑底部隆起水准仪围岩压力土压力盒、频率接受仪地下水位电测水位计、PVC管孔隙水压力孔隙水压力计附录E监控量测控制指标E.
0.1周边环境监控量测控制标准1地表变形监控量测控制标准表E.
0.1-1地表变形监控量测值控制标准施工工法监测项目及范围允许位移控制值U0(mm)位移平均速率控制值(mm/d)位移最大速率控制值(mm/d)明挖(盖)法及竖井施工地表沉降一级基坑二级基坑三级基坑22≤
0.15%H或≤30,两者取小值≤
0.2%H或≤40,两者取小值≤
0.3%H或≤50,两者取小值盾构法地表沉降3013地表隆起1013浅埋暗挖法地表沉降区间3025车站60注
①H为基坑开挖深度
②位移平均速率为任意7天的位移平均值;位移最大速率为任意1天的最大位移值
③本表中区间隧道跨度为8m;车站跨度为16m和≤25m
④摘自《地铁工程监控量测技术规程》2地下管线监控量测控制标准1)市政管道变形监控报警值煤气管道变形沉降或水平位移超过10mm,连续三天超过2mm/d供水管道变形沉降或水平位移超过30mm,连续三天超过5mm/d注摘自《基坑工程技术规程》(DB42/159—2004)(湖北)2)各类地下管线接头的技术标准可参考表E.
0.1-2表E.
0.1-2各类管子接头的技术标准管材尺寸铸铁管钢筋混凝土管钢管管内径(mm)接头类型管节长度(m)管壁厚度(mm)每100只接头允许漏水量(公升/15分)管节长度(m)承插接头接口间隙(mm)每100只接头允许漏水量(公升/15分)管壁厚度(mm)焊接接头每100只接头允许漏水量(公升/15分,水压7kg/cm2)承压式接头法兰接头承口长度P(mm)调剂借转角θ限制开口F(mm)接口间隙⊿(mm)橡皮垫厚度(mm)75905°00′
8.13~53~539————
4.5—100954°00′
8.23~53~
5393.
153105.
9451.761501003°30′
10.33~53~
5495.
273158.
914.5~
62.632001003°05′
12.53~53~
54107.
0231511.876~
83.513001053°00′
16.93~53~
5411.
410.
5441717.816~
85.274001102°28′
18.33~53~
5412.
814.
054.
982023.756~
87.025001152°05′
19.23~53~
551417.
564.
932029.636~
88.786001201°49′
20.03~53~
5515.
421.
074.
982035.628~
1010.547001251°37′
20.83~53~
5516.
524.
584.
982041.568~
1012.208001301°29′
21.73~53~
5518.
028.
104.
982047.498~
1214.059001351°22′
22.53~53~
5519.
531.
614.
982053.4310~
1215.8010001401°17′
23.33~53~
552235.
124.
982059.3710~
1217.5512001501°09′
25.03~53~
552542.
154.
982071.2410~
1221.0715001651°01′
27.53~53~
553052.63——
89.0510~
1223.341800————3~55————
106.8610~
1431.612000—————5————
118.7310~
1435.12注
①钢筋混凝土管直径75~300为有应力钢筋混凝土管;直径400~1200为预应力钢筋混凝土管管节接头用橡胶圈止水
②铸铁管承插式接头中调剂借转角等参数如图E.
0.1承插接头中嵌缝材料用浇铅或石棉水泥图E.
0.1
③钢管材料一般为16Mn钢或A3钢
④接头是管线最易受损的部位,本表列出的几种接头技术标准,可作为管接头对差异沉降产生相对转角的承受能力的设计和监控依据对难以查清的煤气管、上水管及重要通讯电缆管,可按相对转角1/100作为设计和监控标准
⑤本表是上海市政工程管理局于1990年对各类地下管线接头调研后列出的技术标准有的地下管线年代己久,难以查清,但又很易损坏,应予以重视常见的地下管线每节长度在5米之内1/100转角相当于
0.6°,其标准高于表中列出的其它接头
⑥摘自《上海市基坑工程设计规程》(DBJ-61-97)3市政道路监控量测控制标准高速公路沉降控制值20mm,一般道路沉降30mm(根据北京已有经验)4周边环境控制指标应综合所包含的环境内容,取各个环境因素的最小值E.
0.2支护结构监控量测控制标准1明(盖)挖法及竖井施工支护结构监控量测控制标准表E.
0.2-1明(盖)挖法施工支护结构监控量测值控制标准序号监测项目及范围允许位移控制值U0(mm)位移平均速率控制值(mm/d)位移最大速率控制值(mm/d)一级基坑二级基坑三级基坑1围护桩(墙)顶部沉降≤10113围护桩(墙)水平位移≤
0.15%H或≤30,两者取小值≤
0.2%H或≤40,两者取小值≤
0.3%H或≤50,两者取小值234竖井水平收敛5025注
①H为基坑开挖深度
②位移平均速率为任意7天的位移平均值;位移最大速率为任意1天的最大位移值
③摘自《地铁工程监控量测技术规程》表E.
0.2-2墙体应力和水平支撑轴力控制标准监测项目安全或危险判别的内容安全性判别判别标准危险注意安全墙体应力钢筋拉应力F2=钢筋抗拉强度/实测(或预测值)拉应力F
20.
80.8≤F2≤
1.0F
21.0墙体弯距F3=墙体允许弯距/实测(或预测值)弯距F
30.
80.8≤F3≤
1.0F
31.0水平支撑轴力允许轴力F4=允许轴力/实测(或预测值)轴力F
40.
80.8≤F4≤
1.0F
41.0注
①支撑允许轴力为其在允许偏心下,极限轴力除以等于或小于
1.4的安全系数
②摘自《深基坑工程信息化施工技术》表E.
0.2-3立柱沉降控制标准监测项目控制标准立柱沉降不得超过10mm,下降速率不得超过2mm/d注摘自《深基坑工程》2盾构法支护结构监控量测控制标准表E.
0.2-4拱顶沉降监控量测值控制标准监测项目及范围允许位移控制值U0(mm)位移平均速率控制值(mm/d)位移最大速率控制值(mm/d)拱顶沉降2013注
①位移平均速率为任意7天的位移平均值;位移最大速率为任意1天的最大位移值
②摘自《地铁工程监控量测技术规程》3浅埋暗挖法初期支护结构监控量测控制标准表E.
0.2-5浅埋暗挖法施工设计允许值序号监测项目及范围允许位移控制值U0(mm)位移平均速率控制值(mm/d)位移最大速率控制值(mm/d)1拱顶沉降区间3025车站402水平收敛2013注
①位移平均速率为任意7天的位移平均值;位移最大速率为任意1天的最大位移值
②本表中区间隧道跨度为8m;车站跨度为16m和≤25m
③本表中拱顶沉降系指拱部开挖以后设置在拱顶的沉降测点所测值
④摘自《地铁工程监控量测技术规程》E.
0.3周围地质体监控量测控制标准表E.
0.3-1地铁明(盖)挖法施工周围地质体监控量测值控制标准监测项目及范围允许位移控制值U0(mm)位移平均速率控制值(mm/d)位移最大速率控制值(mm/d)一级基坑二级基坑三级基坑基坑底部土体隆起20253023注
①H为基坑开挖深度
②位移平均速率为任意7天的位移平均值;位移最大速率为任意1天的最大位移值
③摘自《地铁工程监控量测技术规程》表E.
0.3-2基坑水、土压力控制标准监测项目安全或危险判别的内容安全性判别判别标准危险注意安全侧压(水、土压)设计时应用的侧压力F1=设计用侧压力/实测侧压力(或预测值)F1≤
0.
80.8≤F1≤
1.2F
11.2注摘自《深基坑工程信息化施工技术》附录F工作量清单表格F.
0.1工作量清单表如下所示表F.
0.1工作量清单表监测对象监测项目测点数量(个)监测频率监测周期单点测次(次)周边环境建(构)筑物倾斜建(构)筑物倾斜建(构)筑物裂缝……支护结构桩(墙)顶水平位移桩(墙)顶垂直位移桩(墙)体水平位移……周围地质体土体沉降土体水平位移围岩压力……条文说明3基本要求
3.1一般规定
3.
1.5监控量测应具有系统性指各监测项目应有机结合、形成整体;测点布置点、线、面相结合且近密远疏;监测过程连贯,数据完整、系统且能相互校核和验证监控量测可靠性原则指设计中采用的监测手段成熟,监测仪器、元件有效,电测、光测式与机械式仪器结合并互相校核,布设测点保护设计有效监控量测设计多层次性指地表和地下监测相结合;监测对象以位移为主,兼顾其他物理量;仪器选型以机械式仪器为主,辅以电测、光测式仪器
3.
1.6监控量测设计应在全面统筹考虑基础上,将测点布置在工程的关键点,并于关键的工序、过程、时间内进行监测监控量测应对设计中使用的关键参数、评审中有争议的工艺、原理所涉及的部位进行监测,以便在施工过程中进一步优化设计;应结合施工实际调整监测测点的布设方法、位置及仪器保护措施,尽量减少对施工的影响5工程影响分区及安全分级
5.1工程影响分区基坑、隧道工程施工对周围土体的扰动情况不同,相应反映到地表时,对周边环境的影响程度也存在差异一般基坑、隧道临近地段尤其隧道上方区域,土体受扰动程度最大,本指南称之为强烈影响区相应向基坑、隧道外部扩展,分别划分出显著影响区和一般影响区基坑、隧道影响区划的制定主要借鉴《建筑基坑支护工程技术规程》(DBJ/T15-20-97)广东对基坑安全等级划分的思路该规程根据不同的土质条件把基坑周围地段按其受基坑工程扰动的程度划分为三个区,其中Ⅰ区为受扰动最大区,Ⅱ区为受扰动较小区,Ⅲ区为基本不受扰动区主要由淤泥、淤泥质土或其它高压缩性土构成的软弱地基分区相应调整具体图
5.1-
1、图
5.1-2图
5.1-1一般地基的扰动区划分图
5.1-2软弱地基的扰动区划分该规程综合考虑Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区范围内建(构)筑物、地下管线重要性、建(构)筑物年代、结构、基础形式、地基敏感性等因素制定了基坑的安全等级本指南依据《地铁工程监控量测技术规程》相关规定,基坑周边影响分区结合基坑深度(大于5m)和安全等级的制定情况,以
0.7H、
1.0H、
2.0H(H为基坑开挖深度)为分界点进行分区;隧道周边影响分区主要考虑北京地区为浅埋隧道,对隧道埋深小于3DD为隧道洞径的隧道以
0.7Hi、
1.0Hi、
1.5Hi(Hi为隧道底板埋深)为分界点进行分区隧道埋深大于3D时,可参照本分区思路进行监测设计7监控量测对象及项目
7.2周边环境监控量测对象及项目
7.
2.2城市地下管线按照压力、材质、埋设方式有不同的分类1)按其压力情况分为有压管道、无压管道和各种电缆有压管道包括自来水管、煤气管道、热力管道等;无压管道包括污水、雨水管道;各种电缆包括电力、通信电缆、光缆等;2)按其材质分为铸铁管、钢管、混凝土管、钢筋混凝土管、塑料管、石棉水泥管、陶土管、陶瓷管、砖石沟等;3)按其埋设方式分为直埋和管沟对于有压管线,宜将测点直接埋设在管线上,如受条件所限,也可在管线上方埋设地表桩进行间接监测;对于重要管线,条件允许时测点应全部直接布设在管线上,如受条件所限无法达到上述要求时,应将部分测点直接布设在管线上和检查井下的管线处,并在管线上方对应的地表处通过埋设地表桩布设测点进行间接监测,地表桩与直接布设在管线上的测点应位于同一测点位置,以进行对比分析,且地表桩的间距一般应不大于5m地下管线直接测点是通过埋设一些装置直接监测管线的沉降,常用方法有:1)抱箍式其形式如图
7.
2.2-1所示,由扁铁做成的稍大于管线直径的圆环,将测杆与管线连接成为整体,测杆伸至地面,地面处布置相应窨井,保证道路、交通和人员正常通行抱箍式测点具有监测精度高的特点,能测得管线的沉降和隆起,其不足是埋设必须凿开路面,并开挖至管线的底面,这对城市主干道路是很难办到的.但对于次干道和十分重要的地下管线,如高压煤气管道,按此方案设置测点并予以严格监测,是必要和可行的图
7.
2.2-1抱箍式埋设方案2)套筒式基坑开挖对相邻管线的影响主要表现在沉降方面,根据这一特点采用一硬塑料管或金属管打设或埋设于所测管线顶面和地表之间,量测时将测杆放入埋管,再将标尺搁置在测杆顶端只要测杆放置的位置固定不变,测试结果能够反映出管线的沉降变化套筒式埋设方案如图
7.
2.2-2所示按套筒方案埋设测点的最大特点是简单易行,特别是对于埋深较浅的管线,通过地面埋设金属管至管线顶部,再清除整理,可避免道路开挖,但其缺点在于监测精度较低图
7.
2.2-2套筒式埋设方案
7.
2.3市政道桥主要包括城市道路、桥梁1)城市道路包括城市主干道、高速公路和一般道路2)桥梁包括高架桥、立交桥、匝道桥、人行天桥等
7.
2.4随着北京城市建设的发展,在其城区和郊区以及在其地面和地下出现了越来越多的各类建(构)筑物其中较典型的有地铁既有线、铁路隧道、立交桥梁、人行天桥、房屋、地下管线等等今后的地铁新建线路难免会与之相近或相交,包括上穿、下穿和侧穿以上各类地铁、铁道线路和建(构)筑物表
7.
2.4以地铁穿越既有隧道为例说明了上穿、下穿和侧穿三种基本情况表
7.
2.4地铁工程穿越方式分类(以穿越既有隧道为例)地铁与既有隧道相互位置关系几何关系预计的既有隧道动态穿越方式与既有隧道并列与隧道平行新建地铁的情况既有隧道向接近的新建地铁方向发生位移;因并列隧道的施工,既有隧道周边围岩松弛,而使作用在衬砌上的荷载增加侧穿与既有隧道交叉从既有隧道上部穿过的情况新建地铁在既有隧道上部通过,当深埋时,既有隧道向上方变形,围岩的拱作用受到破坏,而使衬砌上的荷载增加;当浅埋时,有明显卸载作用,衬砌荷载减小,有可能上浮上穿从既有隧道下部穿过的情况新建隧道在既有隧道下部通过时,既有隧道会发生下沉下穿10监控量测精度及控制指标
10.2监控量测精度沉降监测控制网的布设应符合下列要求1垂直沉降监测控制网宜与城市轨道交通工程高程系统一致;2垂直沉降监测控制网应采用精密水准测量方法布设,并应布设成闭合、附合网;3垂直沉降监测控制网高程控制点不应少于3个,在监测中应定期对高程控制点进行检测沉降监测控制网的主要技术要求见表
10.2表
10.2沉降监测的技术要求和测量方法等级高程中误差mm相邻点高差中误差mm往返较差,附合或环线闭合差mm使用仪器、监测方法及主要技术要求Ⅰ±
0.3±
0.
10.15采用DS05水准仪,按国家一等水准测量技术要求作业,其观测限差宜按上述规定的1/2要求Ⅱ±
0.5±
0.
30.30采用DS05水准仪,按国家一等水准测量技术要求作业Ⅲ±
1.0±
0.
50.60采用DS1水准仪,按国家二等水准测量技术要求作业注n为测站数。