地铁9号线R406环境监测方案Word格式文档下载.docx
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隧道在DK23+090处设置旁通道和泵站一处。
1.2工程地形、地貌、地质和水文气象条件
根据上海市的工程地质特征与工地调查的资料，本工程场地地形平坦，地貌类型属滨海平原，地质属第四系河口～滨海浅海相沉积层，主要由饱和粘性土、粉性土组成，各地层厚度成份、土的物理力学性质及各项指标有所波动变化，但大致趋同，总体主要以粉性粘土为主；
另外在埋深4～16m范围为淤泥质粉质粘土及淤泥质粘土层，具有高灵敏度，高含水量及弱渗漏性特点。
线路主要穿过第④1淤泥质粘土层、④2砂质粉土层、第⑤1粘土层、⑤3粉质粘土（夹砂）层、⑥粘土层、⑦1-1砂质粉土层、⑦1-2粉细砂层。
工程地质资料显示的地层自上向下依次为：
第①1层为人工填土，厚0.8～4.2m；
第②1褐黄～灰黄色粘土，厚0～3m；
第②3层灰色砂质粉土，厚0～15.3m；
第③1层灰色淤泥质粘粉质粘土，厚0～4.7m；
第③2层灰色砂质粉土，厚0～4.9m；
第④1层灰色淤泥质粘土，厚0～9m；
第④2层灰色砂质粉土，厚0～3.3m；
第⑤1层灰色粘土，厚9.8～15.9m；
第⑤3层灰色粉质粘土，厚0～12.1m；
第⑥层暗绿色粘土，厚0～4.8m；
第⑦1-1层草黄色砂质粉土，厚2.9～6.5m；
第⑦1-2层草黄色粉细砂，厚15m；
第⑦2层灰色粉砂。
其中灰色淤泥质粘土④1层，灰色粘土⑤1-1层和灰色粉质粘土⑤1-2层，土质均匀，透水性差，其工程地质性质较差，含水量高，空隙比大，强度低，压缩性高，且稳定时间长；
但②3砂质粉土层、③2砂质粉土层及④2砂质粉土层厚度均大于25cm，在动水压力作用下易发生流砂现象。
根据勘探资料结果场区内未发现有暗浜存在和天然气溢出等不良地质。
地下水属潜水型，主要补给为大气降水与地表迳流，地下水水位埋深0.5～0.7m，水位动态为气象型。
微承压水处于④2砂质粉土层，顶板埋深12～14.9m，④2层微承压水水头埋深约为地表下5～6m；
承压水分布于⑦1-1砂质粉土层、⑦1-2粉细砂层、⑦2粉砂层中，为上海地区第一承压含水层，其中⑦1-1层、⑦1-2层、⑦2层顶板埋深分别为29～33m、33.5～39.8m、48.5～50m，承压水水头一般距地表5～8m。
本工程位于亚热带、东亚季风盛行地区，气候温和湿润，光照充足，雨量充沛，四季分明，年平均降水量1092mm，降水量60%集中在5月～9月，夏秋季台风活动频繁，经常发生暴风大雨。
1.3主要邻近建筑物及基础情况
本标段沿漕宝路一线，属闵行区七宝镇，道路两侧满布商店、机关、企事业单位、住宅等。
在盾构推进中，影响较大的建（构）筑物有：
①金泰公寓，其位于蒲汇塘桥西侧。
②漕宝路上的横沥港桥，与横沥泾斜交20°
，桥长34.72m，桥跨为9+16+9m钢筋砼板梁，桥面宽32.5m，分北、中、南3幅，幅宽（9.55+13.4+9.55）m，墩台均为桩基30×
35cm预制方桩，桥台桩长24m，桩底标高-17.20m，桥墩桩长26m，桩底标高-23.50m；
河宽约27m，常年有水，水深2m，流向流速受潮汐影响，隧道上下行线分别从桥梁的南幅和北幅非机动车道及人行道下面的桩基间通过，桥墩台桩基需拔除另建新桥。
③漕宝路上的蒲汇塘桥，桥长36.84m，孔跨为10+16+10m钢筋砼板梁，桥面宽32.5m，分北、中、南3幅，幅宽（7.75+17+7.75）m，墩台均为桩基40×
40cm预制方桩，桥台桩长20m，桩底标高-14.80m，桥墩桩长24m，桩底标高-21.60m。
河宽约29m，常年有水，水深2m，流速受潮汐影响，隧道上下行线分别从桥梁的南幅和北幅非机动车道及人行道下面的桩基间通过，桥墩台桩基需拔除另建新桥。
④外环路高架桥，承台截面尺寸720×
460cm，承台底标高2.5m，基础为直径1000mm砼灌注桩，桩长45m，桩底标高为-42.5m，隧道盾构从桥跨之间穿过，隧道外轮廓线与承台最近处净距约1m。
1.4管线概况
据上海市地质调查研究院提供的“上海轨道交通9号线（R4线）工程406段地下障碍物探测成果报告”及铁道部第三勘察设计院上海分院物探技术研究所提供的物探成果报告资料显示，沿漕宝路两侧地下管线纵横交错，有上水、煤气、电力、雨污水管、电话线、窨井等多处，埋深0.4～4.1m之间，地下管线详见管线概况表。
顺号
管线
七宝站～横沥泾桥
横沥泾～蒲汇塘桥
蒲汇塘桥～外环路站
管径
材料
埋深m
埋深
m
1
电话线
9孔/1根
光缆
1.0/
1.0
9孔/
1根
铜线
0.8/1.5
15孔/1根
1.1/1.5
2
15/36孔
15/18孔
0.8/
1.1
9/18孔
1.0/1.1
3
信息
非开挖，过漕宝路
6.6
4
/8孔
/2.0
/18孔
/0.9
5
电力线
4孔/
电缆
0.8
2根
0.7
6
7
上水管
φ300/φ300
铁
1.2
φ300
/300
1.3/1.0
8
φ200
φ800
1.6
9
5根/
10
雨水管
φ600/
砼
3.6
φ450
2.3
11
煤气管
/φ1000
/1.5
/1.6
12
/φ300
/1.2
13
污水管
φ2200
7.3
14
输油管
φ273
5.2
管线概况表
注：
分子表示下行线、分母表示上行线的管线。
2编制说明
2.1方案编制的基本依据
①《城市测量规范》（CJJ8---15）
②《上海市岩土工程勘察规范》（DBJ08—37—84）
③《地下铁道、轨道交通测量规范》（GB50308—1999）
④《工程测量规范》（GB50026—93）
2.2编制原则
开挖工作面的土体移动时造成地层变化的主要因素，当开挖工作面的土体受力（推应力）大于原始侧向应力时，则正面土体向上向前移动，引起盾构前方的土体隆起；
如果开挖面土体受力小于原始侧向应力，则开挖面土体向盾构内移动，引起盾构上方的土体下沉。
一般在施工过程中此类地层变化是不可避免的，但通过信息化施工，这种地层变化控制在一定的限度。
另外，在盾构推进施工过程中，由于盾构头部的旋转对周围土体的挤压等作用，周围土体的内应力发生变化而破坏了土体内部的应力平衡，使得周围土体发生沉降、位移变形，如该变形量达到一定的数量就会影响到周围地下管线和建筑物的安全。
所以在盾构推进施工过程中必须通过控制地下管线和建筑物的变形量来控制盾构推进的进度和盾构本身的姿态，从而实现施工过程的信息化，确保施工的质量、进度的安全。
3监测内容
在盾构施工过程中，由于地层的变化而导致不同程度的地面沉降，从而造成地面建筑物、地下管线等设施的变形。
根据地铁施工的特点及工程项目的要求，结合该区间隧道沿线的建（构）筑物及地下管线的情况，在盾构推进施工过程中，设置如下监测项目：
①区间上、下行线周围地面沉降监测；
②区间上、下行线周围建筑物监测；
③区间上、下行线周围管线沉降监测。
4监测点的布设
4.1地面沉降监测点
盾构推进轴线上，按照每6米一个测点，每48米布设一个沉降剖面的要求进行，其中沉降剖面测点的布设以轴线为对称按照3米、5米、7米的距离，由包括轴线上测点组成的7点为一个沉降剖面。
在盾构出洞附近增加一沉降监测剖面，并适当布设一定量的深层沉降测点，确保盾构进出洞时监测数据的全面性。
轴线沉降测点的布设从业主提供的控制点出发,沿隧道走向建立一条导线，依据区间轴线的相关参数进行实地放样。
测点以带圆冠形的道钉（图1）打入地面，并以水泥敷牢，标上监测点号。
布设测点至少须超前盾构推进面20米（须考虑当天掘进进度）。
同时，须根据施工的实际情况布设深层监测点。
预计地面沉降测点约为1000只。
轴线点和断面的布设详见附图。
4.2地下管线沉降监测点
根据区间内隧道沿线环境的特殊情况及盾构施工对地下管线影响的需要，监测主要的地下管线以上水和煤气等刚性管线为重点监测对象，其他管线的沉降值参照硬管的数据。
为了更直接地了解地下管线的变形情况，测点的布设尽量以管线的设备作为直接测点，对轴线两侧7m范围内的各种管线的设备构件（如阀门井、抽水井窖井等）进行直接监测，这样可以最直接的反映地下管线的变化情况。
根据已有的地下管线资料及各管线单位的现场交底资料、摸清地下管线的准确位置，按照管线单位都要求进行监测点的布设，形成监测点位图，并做好监测点的保护工作。
监测信息应及时反馈给各管线单位。
4.3建构筑物沉降测点
沿线建筑物的测点布设，按照区间轴线穿越过的建筑物根据房屋的结构、基础情况、建筑物变形监测的规范以及距轴线的远近进行布设沉降监测点，穿越的房屋保证每幢4点以上，对沿线结构有缺陷或已有较大变形并产生裂缝的建筑物和重要的构筑物（蒲汇塘桥、横沥港桥）等作为建构物的监测重点，施工前应对隧道沿线的所有建筑物进行检查，记录施工前建筑物的状态，并作拍照存档。
建筑物沉降监测点应布设在结构的承重处及外墙角、门窗边角、立柱突出部位。
测点的布设以“L”形的测钉打入墙体（见图2），并以水泥敷牢，标上测点号。
图1图2
5监测工作的实施
5.1监测使用的仪器设备
仪器名称
型号
产地
数量
精度
水准仪
WILD
瑞士
0.3mm/km
DSZ2
苏州
0.7mm/km
经纬仪
DT202C
2“
全站仪
Leica
TC1201
1mm1mm*DPPM
以上设备必须按有关规范进行定期鉴定，不符合规范要求的仪器不得投入使用。
例如：
水准仪i角不得大于15〞。
5.2变形监测控制网布设
为将轴线点放样到地面上，必须沿隧道轴线附近布设一条二级平面控制导线，控制网采用盾构施工控制网数据。
按照实地放样需要沿途布设3～4个收集控制点，然后根据需要在首级控制的基础上再发展下一级控制网。
由于监测线路较长，为了监测需要，以本区间盾构施工高程控制网为起点，沿途布设5～6个监测工作基点。
采用二等水准进行联测，在监测过程中定期进行复核。
5.3外业沉降监测
5.3.1监测范围
以盾构为中心，前方监测20m，后方监测30m，以及50m范围内的地下管线及建筑物监测点。
每100m形成监测点位示意图，与报表同步提交有关各方。
5.3.2监测频率
①地面沉降监测
盾构推进面前后50m范围内，每天2次；
推进面后50～100m，每2天1次；
推进面后100m以外，每周1次。
实际监测时可视具体情况而定。
②建筑物和管线监测
在盾构推进面30m范围内，每天1次；
30m外视沉降情况每7天观测一次，后期为每月一次。
当测量值变化较大时应提高观测频率。
③桥施工场地内的管线每周测两次。
监测频率必须随施工需要实行跟踪服务，每次测量要注意轻重缓急，靠近施工面实施对场地影响较大的施工，要加密监测频率直至跟踪监测，远离施工面的，可以适当降低监测频率。
5.3.3监测方法
①地面沉降点放样
按照设计每隔5m计算一个轴线点坐标，用已测定的导线控制点将这些坐标点放样到实地上，根据点位埋设沉降标志。
为了保护测点，放样测点与盾构推进保持一致（稍超前）。
②垂直位移监测
采用独立高程系统，以本工程使用的两个水准点为本工程变形监测高程基准点，并沿轴线2倍监测范围（100米）以外的区域沿途设置一组（5～6）水准工作基点，采用高精度水准仪按国家二等水准测量规范要求往返求出该组水准工作基点高程。
③监测精度
沉降检测从水准工作基点出发按二等水准测量要求以闭合或附和水准线路的形式测量各监测点的高程，测量闭合差小于±
0.5mm×
√N（N为测站数）。
前后两次测量值之差为本次高程变化量；
测量值与初始值之差为累计高程变化量。
初始值为盾构未推进时测量两次监测点高程的平均值。
水准附和路线起符合差FW为为1.0√N（N为测站数）；
最弱点观测高程中误差M弱为±
1.4mm；
平面位移最弱点观测中误差M弱为±
2.1mm。
5.3.4测点埋设
①面沉降监测点
根据具体情况而定，在条件许可的情况下，挖一定深度至原状土，埋入预制的混凝土短桩（短桩上部有钢筋头），或在挖土孔内现浇入混凝土插入钢筋形成点位；
在交通道路上，可通过钻孔置入钢筋外用套管保护或利用射钉枪置于路面上。
②地下管线位移监测点
通过管线窖井，在管体上做成围箍或焊接一定长度钢筋做成直接点外用套管保护。
③建筑物沉降点位
在环境建筑物楼体的适当部位，用冲击钻钻孔，孔内置入L型钢筋，L型钢筋露头处弯头朝上，孔内缝隙用混凝土填实。
5.3.5报警值的确定
报警值确定的原则
①满足设计计算的要求，不可超出设计值；
②满足测试对象的安全要求，达到保护目的；
③对于相同的保护对象应针对不同的环境及不同的因素而确定；
④满足各保护对象的的主管部门提出的要求；
⑤满足现行的相关规范、规程的要求；
⑥在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济等因素，减少不必要的资金投入。
根据有关部门的要求及设计院的理论计算和其它相似工程的实际经验，提出以下警戒值供参考：
①地表最大隆沉范围＋10mm～﹣30mm,速率不大于3mm／12小时。
②刚性地下管线的局部最大隆沉值±
10mm,速率不大于3mm／24小时。
③建筑物隆沉报警值为δ／L﹤1／500（δ为差异沉降值，L为测点间距）。
6测量技术要求
依据中华人民共和国《工程测量规范》，并结全工地的具体情况，制定如下技术要求：
①直位移测量的精度按《工程测量规范》中的二等水准测量执行，高程中误差为1.0mm，水准闭合差0.5Nmm（N为测站数）
②监测点埋设结束后，及时绘出正规的测点位置图；
③沉降测试采用闭合路线；
④各项监测点埋设完毕且稳定后，初始值测试必须不少于三次，并取其三次稳定值的平均数作为原始基准数据；
⑤所有测量器材及测量仪器在测量前必须经过检定；
⑥测量器材及仪器运至测量现场后必须进行检查校正，以保证设备完好；
⑦在监测过程中要加强对现场测点的保护，发现问题及时与施工单位取得联系，若有因施工不慎损坏测点，应当尽最大努力重新布点（并重测初始值）。
对于被损坏而无法进行补救的测点，应及时发出工程联系单，告知各方认可；
⑧当监测数据超出所要求的报警值时，及时分析原因，提出合理化建议供有关方参考；
⑨施工单位应注意监测点的保护，并提供详细的施工进度计划。
7监测资料的处理及成果提交
7.1监测资料的处理
外业采集的数据经过专业计算软件处理，形成分项（地面沉降监测报表、地下管线沉降监测报表、建筑物沉降监测报表）报表。
各项计算数据必须经过不同人员的复核签字方可提交有关各方，对于超过报警值及变形异常的测点必须在报表上形成明确标志。
7.2监测成果的提交
第三方监测工作提交的成果，一般包括日监测报告、阶段监测报告和最终监测总结报告三个部分。
①监测测量结果在测量工作结束后2小时内提供，出现险情时，及时提供监测数据。
②监测资料每日以报表形式提交，报表要对应工况，工况要以图表反映，说明施工时间及相应施工参数。
③每一施工阶段结束后1周内提交有数据、有分析、有结论（沉降变化曲线）的阶段监测报告，以充分反应各监测点的数据变化规律。
④全部工程结束后1个月内，提交最终监测报告。
8人员组成及信息反馈
8.1项目部主要技术人员
职务
人数
职称
项目经理
工程师
技术负责
测量员
助理工程师
测工
技工
8.2信息反馈
本监测方案采用计算机半自动监控与手动测试相结合的方式，既以计算机对大量的测试数据进行综合计算，结合施工工况，分析测试数据的准确性和监测对象的安全性，然后将监测数据及时提供给现场施工单位和其它相关单位，同过多方分析会诊，才能得出正确的结论，真正实现信息化施工。
9监测管理体系及安全质量保证体系
针对本标段工程的特点和实际需要，我经理部成立一专职监测小组，设组长一名，负责对第三方监测工作的组织、督促、协调配合和对其监测资料的分析、审核及平行监测和数据收集，其业务上受经理部工程部的指导。
将严格执行ISO9009-2001质量认证体系。
为保证监测数据的真实可靠和完整连续，特制定以下质量保证措施：
①本工程监测施工实行第三方项目经理制，24小时在现场值班；
在施工期间负责文明和安全施工，并按时参加工程例会协调各方关系，对施工质量和人员设备的安全进行全面控制。
并要求监测人员要了解工地周围环境和地质地层情况、了解监测内容的预计变化规律，结合现场工况来分析监测数据，一旦数据变化异常时，能及时提出问题。
②监测工作前，仪器要进行全面检查和标定，确保仪器能正常工作。
仪器进场时要向我经理部和监理工程师报审，经审批合格后方可进场使用。
③测量时，要定人定仪器进行测量，以减少人为误差。
如发现数据异常，应立即复测，并检查监测仪器、方法和计算过程，确认无误后，立即上报，以便及时采取相应防治措施。
④随时了解施工进度，做好现场工况记录；
按施工进度跟踪监测，及时采集各类数据。
建立监控工作和盾构间的有效联系，以利将监控信息及时反馈到推进工作面，指导盾构作业面及时调整各向盾构参数。
⑤积极开展相应的QC小组活动，及时分析监测资料，提出施工建议。
⑥现场工作人员必须严格遵守工地的规章制度，所有工作人员必须持证上岗。
⑦由于监测工作处于交通拥挤、车辆众多的马路上安全生产将是施工的重中之重，施工时应穿戴反光背心，确保人员安全。
⑧做好对监测点的复核及保护工作，保证参考点的稳定性，场内的监测点高程定期与参考点联测，以掌握场内各测点的绝对高程变化量，以便对场地变化心中有数。
对重要的监测点加以保护，并在监测点上做好醒目标志，同时与各施工单位协调好关系，要求各施工单位和施工人员加强对监测点的保护。
⑨加强监测全过程的质量检查监督，做到有人监测就有人检查，提交监测资料须经过自检、互检、专检无误后提交有关各方。
10附图
外环路站—七宝站地面监测测点布置图
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