延咸区间监控量测施工方案Word下载.docx
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金花南路（东二环）为南北向交通干道，地面车流及人流密集，道路两旁建筑物林立，沿线经过西安铁路信号工厂、立丰国际购物广场、立丰国际公寓、西安交通大学三村家属区，区间线路穿越立丰人行天桥，并与东二环立交（廷兴门立交）、互助路立交并行，管线主要沿道路中部及两旁布设。
地面高程介于421.16~423.73m直接，线路底板埋深约介于14.10~16.70m之间。
区间左线：
ZDK28+322.570~ZDK28+481.244范围为地裂纹处理段；
区间右线：
YDK28+326.770~YDK28+486.770范围内为地裂缝处理段。
延咸区间临近建（构）筑物详见表2.1-1；
图2.1-1；
周边管线见2.2-2；
图2.2-2。
表2.1-1延咸区间沿线主要建（构）筑物概况
序号
名称
建（构）筑概况
位置
与拟建线路位置关系
1
信号厂西大门北侧裙房
地上2层，砖混结构
金花南路11~25号
距线路右边线-1.0~0.6m
2
西安沙尔特宝电气有限公司
地上5层
金花南路43号
距线路右边线最近4.0m
3
铁路信号厂宅小区新20/21号高层住宅楼
地上28层，地下1层，桩基础，有效桩长不小于38m
立丰国际购物广场南侧
距线路右边线最近13.1m
4
北沙坡村旧村改造村民安置楼1#住宅楼
地上30层，桩基础，有效桩长36m
东南二环转盘西北侧
距线路左边线最近100m
5
立丰国际购物广场
地上10层，地下2层，采用天然地基，基底埋深约15.2m
东二环东侧
距线路右边线最近27.2m
6
东南二环立交桥
高3.5~9.2m，桩基础，桩长35~52m
顺东二环向北延伸
围护结构边缘距离桥梁桩基最小距离为5.1m，距离桥梁边缘最小距离为1.55m
7
立丰国际人行天桥
桥高约5.9m，桩基础，桩长30m
位于立丰国际购物广场西侧
左线隧道与桩最小距
离5.96m，右线与桩基
最小距离为1.92m。
8
东南二环立交桥挡墙
高3.5~0m，桩基础形式不详
自北侧侧起点至南侧桥台
最大距北侧桥台外
缘5.0m，部分在右洞正
上方
9
一家人酒店
立丰人行天桥西侧
离隧道左边线22.5m
10
住宅楼
地上2层，房屋建筑时间较长，砖混结构
交大二村汽车队宿舍
离隧道左边线8.9m
11
交大二村38宿舍
离隧道左边线4.8m
12
交大二村37宿舍
离隧道左边线4.4m
13
咸宁桥南侧顺桥向挡墙
高2.8~0m，基础形式不详
自咸宁桥南侧起点至南侧桥台
离隧道右边线2.5m
14
五环工厂店
地上8层，下三层为商场、上五层为住宅楼
交大二村
离隧道左边线2.35m
表2.2-2周边管线统计
管线名称
编号及位置
参数
与施工位置关系
雨水管道
YS-1
道路中线以西
砼管、管径DN300，埋深1.3m
在区间ZDK28+413.2-ZDK28+453.7处与左线线路相交，距隧道拱顶5.7-6.5m；
ZDK28+453.7-ZDK28+635段在左线之间，距左线右侧0-4.4m，距右线左侧3.7-10.6m。
YS-2
道路中线以东
砼管、管径DN400，埋深2.0m
处于建工路桥、金花南路东侧隧道位置，通过右线隧道上方，距离隧道顶面6.6m
排水管道
PS-1
道路中线
砼管、管径DN2200、埋深4.8m，水流方向自南向北
在区间ZDK28+223-ZDK28+250处与左线线路相交，距隧道拱顶3.2-4.9m；
YDK28+386-YDK28+415与右线线路相交，距隧道拱顶约3.2-5.1m。
PS-2
立丰桥北50m
砼管、管径DN1000、埋深3.8-4.8m
YDK28+421处横跨区间隧道，距拱顶距离1.4-2.4m。
给水管道
JS-1
铸铁管、管径DN400，埋深1.6m
YDK28+314-YDK28+342与右线线路相交，距隧道拱顶约4.8m。
JS-2
铸铁管、管径DN1000，埋深3.5m
YDK28+336-YDK28+367与右线线路相交，距隧道拱顶约3.5-4.5m。
JS-3
铸铁管、管径DN300、埋深2.28m
位于隧道ZDK28+089.638/YDK28+392-ZDK28+236/YDK28+422段隧道上方以及，距隧道顶面间距为4.5-6.8m。
JS-4
横跨区间隧道
铸铁管、管径DN150
该管线自JS-3管线接出，在YDK28+560处横跨区间隧道。
污水管道
WS-1
砼管、管径DN1200，管底埋深5.2-8.06m，水流方向自南向北
管道处于左线隧道断面内，规划为永久迁改。
与在竖井位置与竖井井壁的外侧间距为5.6m，埋深5.2米。
WS-2
砼管、管径DN800，埋深3.9m，流水方向自北向南
管道最近离竖井外壁仅1.3m左右
WS-3
砼管、管径DN400，埋深2.9m，
处于隧道ZDK28+089.638-ZDK28+190D段隧道的上方，并顺金花路方向跨过隧道右洞，与隧道顶间距为6.1m
WS-4
管径DN1000、砼管，埋深2.9m，
光纤
金花南路西侧人行道内
DT光纤，管块600X30018孔
与左线左侧距离约1.6m
燃气
金花南路东侧人行道内
钢管、DN325、中压、埋深2.3m
位于金花路东侧段隧道顶上方，距隧道顶面6.5m
图2.1-1建筑物与区间正洞之间的位置关系
图2.1-1管线与区间正洞之间的位置关系
2.3.1工程地质
本区间段地形总体平坦，地面高程在421.16~423.73m之间。
根据《西安城市工程地质图集》，本区间YCK28+467以南地貌单元属黄土洼，YCK28+467以北地貌单元为黄土梁。
（1）地层岩性
根据详勘阶段钻探揭露，本区间沿线地层自上而下依次为第四系全新统人工填土，上更新统风积新黄土、残积古土壤，中更新统风积老黄土及残积古土壤等地层。
根据本区间的地层岩性及分布情况，主要地层特征自上而下分述如下：
1）第四系全新统
1-1杂填土（Q4ml）：
层厚0.20～2.00m，层底深度0.20～3.70m，层底高程419.36～423.53m。
该层土在本工点连续分布。
1-2素填土（Q4ml）：
层厚0.30～2.20m，层底深度0.50～2.70m，层底高程418.92～424.13m。
除CZ3-63钻孔外，该层土在本工点广泛分布。
2）第四系上更新统
3-1-1层新黄土（水上）（Q3eol）：
层厚0.60～4.40m，层底深度2.00～5.30m，层底高程417.25～421.42m。
3-1-3层饱和软黄土（Q3eol）：
黄褐色，大孔、虫孔发育，见少量白色钙质条纹及蜗牛壳碎片。
液性指数IL=1.18，流塑状态，高灵敏性。
钻探中存在缩孔现象。
属中压缩性土。
层厚0.60～9.40m，层底深度5.10～12.60m，层底高程409.45～417.80m。
该层土在本工点分布在f6地裂缝以南。
3-2层古土壤（Q3el）：
层厚2.70～5.50m，层底深度5.20～16.20m，层底高程405.87～418.22m。
3）第四系中更新统
4-1-2-1层老黄土（水下）（Q2eol）：
层厚7.20～11.10m，层底深度14.00～26.30m，层底高程395.96～409.50m。
4-1-2-2层老黄土（水下）（Q2eol）：
一般层厚3.40～10.00m。
该层土在本工点连续分布，与4-2层古土壤以互层形式存在。
4-2层古土壤（Q2el）：
一般层厚3.00～5.80m。
该层土在本工点连续分布，与4-1-2-2层老黄土（水下）以互层形式存在。
（2）不良地质及应对措施
1）地裂缝
据长安大学工程设计研究院提供的《西安市地铁三号线一期工程工可阶段沿线地裂缝勘察报告》f6地裂缝在本工点北部咸宁路立交南侧通过，走向NEE向，倾向南，倾角约80度。
施工前进行降水处理，施工过程加强监控量测，加强洞身防渗漏水处理，加强洞身支护及防护措施，及时封闭成环。
2）人为坑洞
据工程地质测绘调查结果，本站区未发现有防空洞、墓穴等人为坑洞存在。
但西安为历史古都，历史悠久，工程场地范围内有古墓穴、坑洞存在的可能。
加强超前探测。
3）地面沉降
在地铁的设计与施工中，应采取措施预防地面沉降带来的不利影响。
建议严禁开采深层地下水，加强对沉降中心、沉降速率及发展的系统检测，并对地铁的设计、施工及运营的影响进行专题研究。
加强监控监测分析，通过监测数据分析指导施工。
2.3.2水文地质
（1）地下水的储存与补给
场地地下水位埋深介于3.00-7.50m，地下水位高程介于416.00-417.58m之间。
属赋存于第四系松散层中的孔隙潜水类型，主要含水层为3-1-2新黄土（水下）、3-2古土壤、4-1-2-1老黄土（水下）、4-1-2-2老黄土（水下）及4-2古土壤中。
以上含水层组中无明显隔水层，也无明显具承压性的含水层。
据收集场地附近资料，本地区第四系孔隙潜水含水层厚度约20～80m，地下水位年变化幅度约1.00～2.00m。
地下水补给主要有兴庆湖水、大气降水、侧向径流及局部水管渗漏等，排泄方式主要为径流排泄、人工开采、潜水越流排泄及蒸发消耗等。
（2）地下水渗透系数
本工点降水设计所需各层土的综合渗透系数设计提供的“建工路～咸宁路区间岩土工程勘察报告”建议值取7m/d。
3.监测工作概述
3.1监测目的与意义
3.1.1监测目的
地下工程按信息化设计，现场监控量测是监视围岩稳定、判断隧道支护衬砌设计是否合理安全、施工方法是否正确的重要手段，通过监控量测，达到以下目的：
（1）将监测数据与预测值相比较，判断前一步施工工艺和支护参数是否符合预期要求，以确定和调整下一步施工，确保施工安全和地表建筑物、地下管线的安全。
（2）将现场测量的数据、信息及时反馈，以修改和完善设计，使设计达到优质安全、经济合理。
（3）将现场测量的数据与理论预测值比较，用反分析法进行分析计算，使设计更符合实际，以便指导今后的工程建设。
3.1.2监测的意义
（1）及时发现不稳定因素
区间隧道穿越区地质条件差，周边环境较复杂，施工周期长,加上自然环境因素的不可预测性，必须借助监测手段进行必要的补充，以便及时获取相关信息，确保工程稳定安全。
（2）验证设计，指导施工
通过监测可以了解支护结构、隧道结构内部及周边土体的实际变形和应力分布，用于验证设计方案与实际情况的吻合程度，并根据变形和应力分布情况来调整设计和施工，为施工提供有价值的指导性意见。
①通过监测掌握标段整体结构周围土体在施工过程中的动态，明确工程施工对原始地层的影响程度。
②通过监测掌握暗挖隧道施工对围岩与结构受力变形的情况，并确定其稳定性。
③通过监测掌握工程施工对地下管线、建筑物的影响程度，并确保处于安全状态。
④及时整理资料，反馈信息，指导施工。
（3）保障业主及相关社会利益
地下工程施工将会对周边建筑物、道路和地下管线等产生一定的影响，稍一疏忽或出现问题，将带来巨大的经济损失、人身安全。
跟踪掌握在土方开挖和地下结构施工过程中可能出现的各种不利现象，及时调整施工参数、工序以及是否要采取应急措施等提供技术依据，对保障业主声誉及相关社会利益不受损害具有重大意义。
（4）分析区域性施工特征
通过对支护结构、周边建（构）筑物、道路、地下管线等监测数据的收集、整理和综合分析，了解各监测对象的实际变形情况及施工对周边环境的影响程度，分析区域性岩土变形特征及支护方式，为以后的设计与施工积累宝贵经验。
3.2监测原则
3.2.1系统性原则
（1）所设计的各种监测项目有机结合，相辅相成，测试数据能相互进行校验；
（2）发挥系统功效，对支护结构进行全方位、立体、实时监测，并确保监测的准确性、及时性；
（3）在施工过程中进行连续监测，保证监测数据的连续性、完整性、系统性；
（4）利用系统功效尽可能减少监测点的布设，降低成本。
3.2.2可靠性原则
（1）所采用的监测手段应是比较完善的或已基本成熟的方法；
（2）监测中所使用的监测仪器、元件均应事先进行鉴定，并在有效期内使用；
（3）监测点应采取有效的保护措施。
3.2.3与设计相结合原则
（1）对设计使用的关键参数进行监测，以便达到进一步优化设计的目的；
（2）对评审中有争议的工艺、原理所涉及的部位进行监测，通过监测数据的反演分析和计算对其进行校核；
（3）依据设计计算确定支护结构、支撑结构、周边环境等的警界值。
3.2.4关键部位优先、兼顾全局的原则
（1）对支护结构体敏感区域增加测点数量和项目，进行重点监测；
（2）对岩土工程勘察报告中描述的岩土层变化起伏较大的位置和施工中发现异常的部位进行重点监测；
（3）对关键部位以外的区域在系统性的基础上均匀布设监测点。
3.2.5与施工相结合原则
（1）结合施工工况调整监测点的布设方法和位置；
（2）结合施工工况调整测试方法或手段、监测元器件种类或型号及测点保护方式或措施；
（3）结合施工工况调整测试时间、测试频率。
3.2.6经济合理性原则
（1）在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能地采用直观、简单、有效的测试方法；
（2）在确保质量的基础上尽可能的选择成本较低的国产监测元件；
（3）在系统、安全的前提下，合理利用监测点之间的关系，减少测点布设数量，降低监测成本。
3.3监测对象与项目
（1）监测对象
监测对象区间、竖井等的支护与周边环境。
工程周边地表土体、地下水、建（构）筑物、地下管线、城市道路及其他市政基础设施等。
（2）监测项目
①掌子面地质观测、支护结构及周边建筑物巡视；
②地表沉降；
③建筑物及管线沉降变形；
④拱顶沉降；
⑤周边收敛；
⑥围岩与初期支护接触压力量测；
⑦水平支撑内力；
⑧模筑衬砌钢筋应力；
⑨地下水位监测。
3.4监测原理分析
根据设计文件以及本标段工程的具体情况，需对车站明挖法、暗挖法施工围护结构、主体结构、区间暗挖隧道结构和周围受影响的地面环境等进行安全监测。
首先对工程施工可能引起地表下沉的原因、机理、规律及下沉值等作出必要的分析，进行预测控制，真正做到心中有数。
（1）采用暗挖法施工隧道（包括区间隧道和车站通风道及出入口）引起地表下沉的主要原因为：
①开挖过程中的地层损失；
②支护结构的整体沉降及支护结构的受力变形；
③因应力变化而使土体产生的新的弹塑性变形。
（2）采用暗挖法施工车站主体结构引起的地表下沉主要包括：
①基坑开挖过程中存在的柱列式周边围护结构中柱与柱之间的地层损失；
②周边围护结构产生的水平位移；
③周边围护结构的下沉带动两侧土体的垂直沉降；
④基坑坑底隆起引起的墙外土体沉陷。
对车站及区间隧道结构本身的实际应力变化情况与设计应力值的对比也应随时在掌握中，以确保结构本身安全和施工安全。
（3）引起结构本身应力变化的主要因素有：
①施工方法、步骤的确定与改变；
②地质及围岩情况的改变；
③地表沉陷及地下水活动的异常情况出现；
④外部荷载的异常变化。
按照可能产生变形及应力变化的因素分析、结合本工程情况，实施监测项目内容。
监测项目以位移监测为主，同时辅以应力、应变监测，监测数据应相互印证，确保监测结果的可靠性。
4.测点布置、监测频率
4.1测点布置
（1）引桥地面沉降点位具体布置措施引桥前方沿隧道走向间距每15米布置沉降观测一道；
引桥加固段每10米一道地表沉降观测点见图4.1-1，地表沉降点横向点位布置见图5.4.1-1。
图4.1-1引桥地表沉降测点布置图
（2）建筑物沉降测点布置沿建筑物四周布置对称布置，具体建筑物布置图见图4.1-2，4.1-3。
图4.1-2交大三村及五环工厂店建筑物沉降点位布置图
图4.1-3西安铁路工厂混2临街建筑及建工路桥墩沉降监测点布置图
（3）立丰人行天桥沉降点布置
图4.1-4西安铁路工厂混2临街建筑及建工路桥墩沉降监测点布置图
（4）管线沉降观测
观测点位预埋原则正洞上方间距5米埋设一沉降观测点，两相互平行管道交叉布点，隧址旁穿管线间距10米埋设一沉降观测点。
具体详见图4.1-5/6/7。
图4.1-5竖井小里方向管线沉降测点布置示意图
图4.1-6竖井及横通道与正洞范围内管线沉降测点布置示意图
图4.1-5竖井大里方向管线沉降测点布置示意图
4.2监测频率
测点布置及监测频率详见表4.1-1和表4.1-2、4.1-3。
监测频率由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中，采用较高的频率值。
出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。
表4.1-1量测频率（按位移速度）
位移速度（mm/d）
量测频率
≥5
2次/d
1～5
1次/d
0.5～1
1次/2～3d
0.2～0.5
1次/3d
＜0.2
1次/7d
表4.1-2延兴门~咸宁路站暗挖法隧道施工监测项目表
监控项目名称
方法及工具
测点布置
量测间隔时间
1~15天
16~1个月
1~3个月
3月以后
地质、地物、支护状况、建筑物裂缝观察
岩性，预注浆效果及围岩自稳性，地下水，支护变形、开裂，地表建筑物的变形、开裂、下沉等情况观察及描述
目测观察记录
每次开挖后进行
地表下沉
水平仪、水准仪、钢尺或测杆
每30米一个断面（临近建筑物取10m一个断面）
1~3次/d
1~2次/2d
1~3次/周
1次/月
拱顶下沉
水平收敛位移
各种类型收敛计
建筑物沉降
经纬仪、水准仪
施工所影响范围内的建筑物等
水平支撑内应力
支柱测力计或者其他测力计
每10榀临时支撑一对测力计
模筑衬砌钢筋应力
每50m一个断面，并保证每种型式有一个测量断面
表4.1-3延兴门~咸宁路站暗挖法隧道施工监测项目表（量测断面到开挖面距离）
监控项目名称·
rt“；
L<
B
1B≤L<
2B
2B≤L<
5B
L>
现场巡视
1次/周
注：
1.B为隧道开挖跨度；
2.L为量测断面到开挖面距离；
3.具体频率以到开挖面距离为准。
5.监测实施方法
5.1监测技术手段
（1）拱顶沉降：
采用精密水准仪进行；
（2）围岩周边位移：
采用钢尺收敛计进行监测；
（3）初支应力：
采用钢筋计进行量测；
（4）围岩与初期支护、初期支护与二次衬砌接触压力：
采用压力计进行量测；
（5）临时中隔墙及结构内力：
采用轴力计进行观测；
（6）地表沉降：
采用精密水准仪进行监测；
（7）管线沉降及基底隆起：
采用精密水准仪。
（8）建筑物基础下沉：
（9）地下水位监测：
采用电子水位计进行监测；
（10）建筑物倾斜：
可利用建筑物沉降观测资料通过计算来推求建筑物的局部和整体倾斜；
也可用全站仪配合反射膜片进行监测。
5.2测点埋设工作顺序
监测点的埋设随隧道掘进工序进行，基本顺序如下：
（1）进场后（未施工前）先期建立水准和平面位移控制网；
（2）先布设周围建（构）筑物的沉降观测点、管线和管沟沉降监测点，如场地允许时布设地表沉降点，或在基坑开挖前清理场地后布设；
（3）区间正洞开挖前完成水位观测孔的安装，并取得稳定初始水位；
（4）钢支撑施工时，同步安装轴力计，并测出初读数；
（5）洞身周边收敛按照布点要求进行及时布置。
5.3监测控制网的布设
5.3.1沉降监测控制网的布设：
（1）沉降监测控制网布设时采用测区原有高程系统，起始并附合于地铁施工控制网；
（2）沉降监测控制网采用水准测量方法，布设成闭合环或附合高程路线；
（3）沉降监测网按二个层次布网，由基准点组成控制网，由观测点和所联测的基准点组成扩展网；
（4）沉降位移监测等级一般为三级，按国家二等水准测量
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