南锣鼓巷站东四站始发井监测方案.docx
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南锣鼓巷站东四站始发井监测方案
南锣鼓巷站～东四站区间盾构井监测方案
一、编制依据
1、《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；
2、《地下铁道施工和验收规范》（GB50299—1999）；
3、《建筑变形测量规范》（JGJ/T8-97）；
4、《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）
5、《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）
二、工程概况
2.1工程概述
南锣鼓巷站～东四站（原隆福寺站）区间盾构井及其西侧与南锣鼓巷站连接的区间位于地安门东大街与北河沿大街形成的十字路口西南侧地块内，该段区间隧道为左线在上、右线在下叠落设置，盾构井西侧为暗挖段，东侧为盾构区间。
盾构井先始发右线，施工完成右线盾构区间后再始发左线。
区间盾构井及其西侧与南锣鼓巷站连接的区间现状地面为已拆迁完成的场地，盾构井东侧有大片平房，距离盾构井约17米。
区间盾构井及与南锣鼓巷站连接的暗挖段周边无市政管线。
区间盾构井西侧与南锣鼓巷站连接的区间采用暗挖法施工。
基坑深度约30.14m，围护结构采用机械成孔灌注桩+锚杆、钢支撑支护体系。
机械成孔灌注桩为1000＠1500，盾构井竖向设置6道支撑，为方便盾构始发，盾构井结构上方的两道支撑采用锚杆，以下四道支撑采用钢管撑，在回做结构过程中再设置一道倒撑。
2.2工程地质及水文地质状况概况
2.2.1工程地质状况
车站场区范围上覆人工堆积层及第四纪全新世冲洪积层。
地层依次为：
粉土填土层～杂填土层～粉土～粉质粘土～粘土～粉细砂～中粗砂～粉土～粉质粘土～圆砾-卵石～中粗砂～粉细砂～粉土～粉质粘土～粘土～粉土～粉质粘土～粘土～粉土～圆砾-卵石～粉细砂～中粗砂～粉质粘土～粘土～粉土～圆砾-卵石～粉细砂～中粗砂～粉质粘土～粉土。
本工程底板坐落于卵石层。
2.2.2水文地质状况
车工程范围内量测到四层地下水，分别为上层滞水、潜水、层间潜水、承压水。
上层滞水，含水层主要为房渣土层及粉土层，透水性较差，静止水位标高为43.32～36.00m（水位埋深为2.80～9.40m）。
主要为管线漏水或居民用水渗漏补给，以蒸发、侧向径流、向下越流补给的方式排泄。
潜水，含水层为圆砾-卵石层、中粗砂层及粉细砂层，透水性好，静止水位标高31.12～26.75m（水位埋深14.80～18.00m）。
该层水补给来源主要为大气降水补给和侧向迳流补给，以侧向迳流"天窗"和向下越流补给下层含水层方式排泄。
层间潜水（微承压），含水层主要为卵石-圆砾层、粉细砂层、中粗砂层，透水性好，静止水位标高25.78～20.25m（水位埋深19.00～24.80m）。
地层中的粉质粘土层及粘土层为其相对隔水层，由于区域性隔水层缺失，致使本层地下水局部与下伏卵石-圆砾层中的承压水连通。
本层地下水分布连续，渗透系数大，为强透水层。
主要接受侧向迳流补给、上层潜水渗流及下层承压水的越流补给，以侧向迳流方式、越流和人工开采为主要排泄方式。
承压水，含水层主要为卵石-圆砾层、粉细砂层、中粗砂层，透水性好。
静止水位标高18.72～14.82m（水位埋深26.30～31.40m）。
其上部隔水层主要为粉质粘土层、粘土层。
此外根据附近观测井长期观测资料，该层地下水局部静止水位标高与第三层层间潜水一致，承压水较高，本层渗透系数大，为强透水层。
主要接受侧向迳流补给及越流补给，以侧向迳流、补给上层地下水和人工开采的方式排泄。
盾构井抗浮设防水位按标高37.00米考虑。
2.2.3施工方法及主要施工步骤
盾构井采用明挖顺作法施工，待盾构井主体结构及车站东端结构施工完成后，施作与车站相连的暗挖段初衬及二衬结构；待车站东段满足盾构后配套设备布置条件后，盾构机下井，后配套设备从车站东段就位。
首先始发下方的右线，完成右线盾构区间后，封闭盾构井中板，盾构机下井，再始发上方的左线，左线盾构区间完成后，封闭盾构井顶板，回填覆土。
三、监测目的及要求
1、监测状况
结合区间、地质和施工顺序，布设较密集的监测点并设置监测主断面进行全面的监测项目。
2、施工监测目的和要求
2.1通过对测量数据的分析、处理掌握盾构井和围岩稳定性的变化规律，为工程和环境安全提供可靠信息。
通过监控量测完善并优化施工方法，保证施工安全及盾构井的安全。
最大限度规避风险，避免人员伤亡和环境损害，降低工程经济和工期损失。
积累资料和经验，为以后的同类工程提供类比依据。
2.2以仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测检查为辅。
施工前测三次取平均值做为初始值。
量测数据必须完整、可靠，对施工工况应有详细描述，使之真正能起到对安全施工监控的作用，为设计和施工提供依据。
应该能对当前测试数据做出分析，较好的预报下一施工步骤地层、支护的稳定和受力情况及地表沉降等，并对施工措施提出相应的建议。
3、监测项目
（1）基坑周围地表沉降；
（2）基坑周围房屋沉降；（3）钢管撑轴力；（4）锚杆轴力；（5）围护桩变形；（6）桩顶水平位移；（7）基坑内、外观察周围地面裂缝、塌陷、渗漏水、超载、房屋裂缝。
4、监测点布置原则
根据该工程性质、地质条件、设计要求、施工特点及周边环境等综合因素确定监测对象。
为能及时掌握盾构井和围岩稳定性的变化规律，及时布点进行监测，所有观测点埋设必须稳固，初始值在确认点位已稳定才能采用。
在结构受力不利、地质条件差、断面变化大的地方增设观测点。
在一个断面实施多项监测时，各类测点布置应相互结合，力求能反映一个断面上不同的物理量。
在施工中出现异常状况，根据实际情况，在不利的位置增设监测点，地面沉降点的布设应考虑到以下几点：
（1）点位位置能反映监测对象的变化特征；
（2）避开由于地面车流量大，不利于观测和给人身带来安全威胁的地方；
（3）点位布设在有利于保护和不易受破坏的地方；
四、监测内容及测点布置
1基坑周围地表沉降监测
1.1地表沉降点布设
盾构井地表测点布设：
盾构井西侧沿轴线走向间隔5m布设一个，至明挖车站端头。
盾构井南侧沿轴线走向距基坑30m范围内，间隔5m布设一个。
盾构井东侧沿轴线走向距基坑30m范围内间隔5m布置一个。
盾构井北侧沿轴线走向距基坑2m处布设一个。
地表沉降点埋设方法（如下图），遇房屋等结构物时避让，在邻近空地处布设。
（具体布置点位见附图）
沉降观测点标石
1.2监测方法
按变形测量规程中测站高差中误差≤±0.5mm的精度要求,采用电子水准仪、铟钢尺由高程监测网的控制水准点按国家二等水准测量的技术要求对测量点进行量测，读取初始值前，按国家二等水准测量从北京勘测院提供的三个精密水准点施测出距需要观测地点较近且受影响外的3个工作点，工作点每月复核一次。
每次观测数据与初始数据对比分析，并绘出不同数据曲线图，地面沉降超过允许沉降值的70%即达到预警值，立即对数据进行复测，查找原因，采取相应的应对措施。
1.3监测频率
开挖期间：
H≤5m时：
1次/3天，5m1次/2天，10m1次/天，H>15m时：
2次/天。
开挖完成后：
1～7天：
1次/天，7～15天：
1次/2天，15～30天：
1次/3天，30天后：
1次/周，基本稳定后：
1次/月。
当有下列情况时，测点监测频率应视现场情况加密至正常的2～3倍：
施工现场降雨天气；
围护结构位移较大或增加较快；
测点监测数据异常变化；
基坑附近有突然增大的异常荷载。
2．基坑周围房屋沉降
2.1房屋沉降点布设
该工程北侧有两栋房屋，房屋最近点距离为2.722m，房屋沉降点布设到房屋角点及各边中点上（具体房屋沉降点布设见附图）。
2.2监测方法
采用电子水准仪、铟钢尺由高程监测网的控制水准点按国家二等水准测量的技术要求对测量点进行量测，与地表沉降量测共用工作点，每次观测数据与初始数据对比分析，并绘出不同数据曲线图，地面沉降超过允许沉降值的70%即达到预警值，立即对数据进行复测，查找原因，采取相应的应对措施。
2.3监测频率
开挖期间：
H≤5m时：
1次/3天，5m1次/2天，10m1次/天，H>15m时：
2次/天。
开挖完成后：
1～7天：
1次/天，7～15天：
1次/2天，15～30天：
1次/3天，30天后：
1次/周，基本稳定后：
1次/月。
当有下列情况时，测点监测频率应视现场情况加密至正常的2～3倍：
施工现场降雨天气；
围护结构位移较大或增加较快；
测点监测数据异常变化；
基坑附近有突然增大的异常荷载。
3钢管撑轴力
3.1点位布设
布置到该盾构井南端的四个斜撑与盾构井中间的一道横撑上，垂直方向按钢管支撑设置的四个断面布设，轴力计焊接到每道支撑的端部或者中部。
随着架设钢管支撑的进度埋设（具体布设位置见附图）。
3.2监测方法
利用表面轴力计焊接至钢管支撑上，每埋设一个轴力计，把测量线线头引出基坑上方专门设立的测量箱内，线上标注出各个测线编号，利用频率接收仪进行监测。
3.3监测频率
开挖期间：
2次/1天，完成后：
1次/1周，稳定后：
1次/1月。
4锚杆轴力
4.1点位布设
布设至基坑理论变形最大的四边中轴线上，垂直方向设置两个断面，每个断面四个测点，与地表监测点相对应（具体布设位置见附图）。
4.2监测方法
在相应位置上的锚索的锚头焊接轴力计，锚索打设时，将测线引出，放入锚索轴力专设测量箱内，在测线端头标记测线编号，锚索打设完成稳定后，利用频率接收仪读出初始数据。
4.3监测频率
开挖期间：
2次/1天，完成后：
1次/1周，稳定后：
1次/1月。
5围护桩变形
5.1测点埋设
根据施工设计图纸及第三方监测设计要求，测点布设至该盾构井轴线四个方位的围护桩内，共计4个测点，围护桩浇注前将测斜管放入围护桩中，测斜管长度与围护桩长度一致（具体布点位置见附图）。
5.2监测方法
待围护桩达到设计强度后，将测斜仪探头放入测斜管，测试从孔底开始，自下向上沿导管全长每个测段固定位置测读一次，测段长度为1m，每个测段测试一个读数后，将测头提转180度，插入同一对管槽重复测试，两次读数接近，符号相反，取数字平均数作为该次监测值，如数据有较大差异，应及时复测。
5.2监测频率
同“地表监测”频率，应注意当有下列情况时，测点监测频率应视现场情况加密至正常的2～3倍：
施工现场降雨天气；
围护结构位移较大或增加较快；
测点监测数据异常变化；
基坑附近有突然增大的异常荷载。
6桩顶水平位移
6.1监测点布设
测点布设至该盾构井中轴线四个方位的围护桩上，共计4个测点，与地表沉降点相对应，测点用镶嵌1cm铜芯的钢筋埋设（具体测点位置见附图）。
6.2监测方法
利用第三方测量提供的绝对坐标，测设出基坑影响外的三个工作点，利用固定的两个工作点采用莱卡TCA2003盘左、盘右进行坐标监测，另外一个工作点作为检核使用，及时发现所用两个工作点是否有变动。
6.3监测频率
同“地表监测”频率，当有下列情况时，测点监测频率应视现场情况加密至正常的2～3倍：
施工现场降雨天气；
围护结构位移较大或增加较快；
测点监测数据异常变化；
基坑附近有突然增大的异常荷载。
7周边环境描述
观察记录开挖后工程地质与水文地质、有无渗漏水、支护状态、临近建筑物及地面的变形和裂缝、房屋裂缝等，在安全风险技术管理体系平台上的日报、周报、月报中进行信息反馈，如发现异常情况可根据这些状态分析形变来源和处理措施，
五、监测点保护
监测点是一切量测工作的基础，因此特别加强对各监测点的保护工作，完善检查和验收措施，确保数据连续性。
在每个监测点埋设完成后，立即检查埋设质量，发现问题及时整改；
对于所有埋设监测点的实地位置做好记录，露出地坪的应做出醒目标志，并设保护装置；
加强和施工现场的联系，做好双方的配合工作。
六、监测组织管理
为确保施工过程的顺利进行，监控量测工作非常重要，实行项目经理负责制，在项目经理领导下成立监测组，责任落实到人，监测组应保证监测各项工作的正常实施，数据真实可靠，成员由多年从事地下施工及从事监测经验丰富的技术人员组成。
监控量测小组长：
丁召辉
监控量测小组成员：
刘涛、候东杰、田殿涛、徐淑庆、卢明明、刘法勤、徐谈
监控量测管理机构如图4所示。
监控量测管理流程
七、质量保证措施
要保证监测工作的质量，除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外，更重要的还应建立明确的责任制和检查校核制度，制定以下工作制度和各项质量保证措施：
1、监测组与监理工程师密切配合工作，及时报告情况和问题，并提供可靠的数据记录；
2、制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划中；
3、量测仪器采用专人使用和保养、专人检校的管理；量测设备、元器件等在使用前均应经过检校、检定，合格后方可使用；
4、仪器在安装埋设的全过程中，对仪器、监测元件和设备工艺进行检验，以保证其质量的稳定性，并做好安装记录；
5、成立专门监测组承担变形监测，保证观测人员固定、观测仪器固定，观测方法固定，保证资料的真实性；
6、在监测过程中，必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求；
7、量测资料均应经现场检查、室内复核两道程序后方可上报；
8、量测资料的储存、计算、管理均采用计算机管理系统，进行信息化处理。
八、信息反馈
1．一般信息的报送和反馈
施工过程中，对现场测得所有观测数据，均采用信息化管理，由监控小组从事监控经验丰富的专职人员根据不同的观测要求，绘制不同的数据曲线，并打印相应的表格，预测变形发展趋势，定期以简报（日报、周报、月报）的形式汇报，根据实际工况，做到随叫随到，提交本次观测数据同时提供上一次的观测成果。
必须定时向业主或监理提交书面报告，提供数据分析结果，及时提供阶段性报告。
与监理、业主、设计及时沟通，相互配合，达到信息化施工的要求，实现监控量测地目的。
日报、周报、
月报、年报等
日报、周报、
月报、年报等
成果报送流程
2、预警的响应、预警事务处理
2.1黄色预警后的响应
应于平台发布信息后1天内进行响应，向监理做书面报告，并参与预警处理，响应人包括：
项目经理部技术负责人、主管安全的领导、技术部门领导及安全部门领导；响应内容主要包括：
加强组织分析，项目经理部技术负责人主持并组织实施风险处理，加强监测（增加监测频率和增加监测点位）和巡视。
2.2橙色预警后的响应
应于平台发布信息后1天内进行响应，并参与预警处理，向业主和监理书面报告，响应人包括：
项目经理部经理、项目经理部技术负责人、主管安全的领导、技术部门领导及安全部门领导；对特、一级风险工程要有北京片区主管领导参与。
响应内容主要包括：
组织四方会议，项目部经理主持并组织实施风险处理。
加强组织分析，项目经理部技术负责人主持并组织实施风险处理，加强监测（增加监测频率和增加监测点位）和巡视。
2.3红色预警后的响应
收到平台发布信息后2个小时内进行响应，并参与预警处理，立即向业主和监理报告（紧急情况可口头报告），对特级风险工程和突发风险事件，应收到预警信息后1个小时内进行响应，响应人包括：
项目经理部经理、项目经理部技术负责人、主管安全的领导、技术部门领导及安全部门领导、北京片区主管领导；对特、级风险工程和突发事件要有集团公司总经理参与。
响应内容主要包括：
立即启动应急预案，2个小时内组织专家论证，北京片区主管领导主持并组织实施风险处理。
加强组织分析，项目经理部技术负责人主持并组织实施风险处理，加强监测（增加监测频率和增加监测点位）和巡视。
综合预警
综合预警红色预警
建议
综合预警
综合预警
建议
预警快报流程
九、主要控制标准
十、主要监测仪器设备
主要监测仪器一览表
仪器名称
数量
用于监测项目
精密水准仪莱卡DNA03
1
地表沉降、房屋沉降等
全站仪莱卡TCA2003
1
桩顶位移监测
测斜仪CX-06
1
围护桩变形监测
频率接收仪
1
锚杆轴力、钢管撑轴力监测
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