（完整版）第11章施工測(cè)量與監(jiān)測(cè)

1、第 11 章施工測(cè)量與監(jiān)測(cè)11.1施工測(cè)量11.1.1編制依據(jù)1、工程測(cè)量規(guī)范（GB50026 93）2、建筑工程施工測(cè)量規(guī)程（DBJ01-21-95）3、地下鐵道、輕軌交通工程測(cè)量規(guī)范（GB50308-1999）4、石家莊地鐵新建線路控制測(cè)量總體技術(shù)要求5、新建鐵路工程測(cè)量技術(shù)規(guī)范6、石家莊地鐵施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)要求7、設(shè)計(jì)圖紙根據(jù)以上規(guī)范、規(guī)程關(guān)于隧道工程設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收對(duì)施工精度的有關(guān)要求， 本著“技術(shù)先進(jìn)，確保質(zhì)量”的原則，制定本施工測(cè)量方案，確保圓滿完成本工程的施工測(cè)量任務(wù)。11.1.2測(cè)量準(zhǔn)備施工測(cè)量準(zhǔn)備工作是保證施工測(cè)量全過程順利進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，包括圖紙的審核，測(cè)量定位依據(jù)點(diǎn)的交接與校

2、核，測(cè)量?jī)x器的檢定與校核，測(cè)量方案的編制與數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，施工場(chǎng)地測(cè)量等。1、首先對(duì)照業(yè)主提供的精密導(dǎo)線點(diǎn)及精密水準(zhǔn)點(diǎn)等交樁資料，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)，及時(shí)將復(fù)測(cè)結(jié)果報(bào)業(yè)主和監(jiān)理工程師。2、對(duì)所有進(jìn)場(chǎng)的儀器設(shè)備及人員進(jìn)行初步調(diào)配，并對(duì)所有進(jìn)場(chǎng)的儀器設(shè)備重新進(jìn)行 檢定。3、由主管工程師進(jìn)行技術(shù)交底。4、根據(jù)圖紙條件及工程結(jié)構(gòu)特征確定平面控制網(wǎng)形式。11.1.3控制測(cè)量控制測(cè)量分地上控制測(cè)量和地下控制測(cè)量。11.1.3.1地上控制測(cè)量選擇甲方所交的精密導(dǎo)線點(diǎn)作為依據(jù)，首先對(duì)其進(jìn)行復(fù)測(cè)，逐個(gè)進(jìn)行導(dǎo)線點(diǎn)方位角及距離測(cè)量，所測(cè)結(jié)果是否與交樁結(jié)果相符。最后精密導(dǎo)線點(diǎn)作為依據(jù)加密導(dǎo)線點(diǎn)。高程控制網(wǎng)的建立采用和導(dǎo)線控

3、制網(wǎng)相同的點(diǎn)位，由一已知水準(zhǔn)點(diǎn)開始進(jìn)行閉合水準(zhǔn)測(cè)量，最后回到另一個(gè)已知水準(zhǔn)點(diǎn)上。閉合水準(zhǔn)滿足要求后，進(jìn)行平差處理，讓各水準(zhǔn)點(diǎn)歸算于同一高程系統(tǒng)，作為控制整個(gè)工程的標(biāo)高依據(jù)。在施工車站附近至少布設(shè)兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，且要在同一水準(zhǔn)路線內(nèi)，以便于施工測(cè)量時(shí)有多個(gè)水準(zhǔn)參考點(diǎn)。11.1.3.2地下控制測(cè)量地下平面控制網(wǎng)采用導(dǎo)線控制，分為施工控制導(dǎo)線和施工導(dǎo)線。聯(lián)系測(cè)量到豎井的點(diǎn)為起始點(diǎn)，隨隧道的不斷延伸布設(shè)施工控制導(dǎo)線點(diǎn)；直線段控制導(dǎo)線的邊長(zhǎng)一般150m左右，在特殊情況下不小于 100m。曲線段施工控制點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)在曲線元素點(diǎn)上，其邊長(zhǎng)不應(yīng)小于 60m。隨著隧道的推進(jìn)，通過施工導(dǎo)線點(diǎn)每 30m布設(shè)一個(gè)施工導(dǎo)線點(diǎn)

4、；導(dǎo)線點(diǎn)布置在穩(wěn)固牢靠、易保護(hù)、便于通視的地方，并做上明顯標(biāo)記。導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)設(shè)用級(jí)全站儀施測(cè)，左、右角每次測(cè) 2個(gè)測(cè)回，左右角平均值之和于 360較差應(yīng)小于 6，邊長(zhǎng)往返觀測(cè)各二測(cè)回，往返觀測(cè)平均值較差應(yīng)小于 7mm。導(dǎo)線最遠(yuǎn)點(diǎn)點(diǎn)位橫向中誤差應(yīng)在 25mm之內(nèi)。為保證貫通精度，導(dǎo)線要定期檢測(cè)，一個(gè)月復(fù)測(cè)一次，隧道進(jìn)入一半和盾構(gòu)機(jī)出洞前時(shí)，要聯(lián)系地面各重新復(fù)測(cè)一次。50m地下高程控制測(cè)量采用幾何水準(zhǔn)測(cè)量方法，地下施工控制水準(zhǔn)點(diǎn)每200m設(shè)置一個(gè)地下施工水準(zhǔn)點(diǎn)，沿隧道 50m布設(shè)一點(diǎn)，點(diǎn)位最好與導(dǎo)線點(diǎn)聯(lián)測(cè)，精度要求按二等水準(zhǔn)測(cè)量。每布設(shè)一點(diǎn)，測(cè)量時(shí)都要往返到井下的起始點(diǎn)上，地下水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量應(yīng)在隧道貫通前

5、獨(dú)立進(jìn)行三次，并與地面向地下傳遞高程同步，重復(fù)測(cè)量的高程點(diǎn)與原測(cè)點(diǎn)的高程較差應(yīng)小于5mm。地下水準(zhǔn)點(diǎn)要經(jīng)常進(jìn)行復(fù)測(cè)，根據(jù)復(fù)測(cè)的結(jié)果及時(shí)修正水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。 11.1.4施工測(cè)量在施工控制網(wǎng)建成后，接下來(lái)的工作就是放線與驗(yàn)線。其工作步驟分為：地面控制點(diǎn)的坐標(biāo)、高程傳遞到豎井內(nèi)、隧道中線定位與復(fù)核等各項(xiàng)工作。測(cè)量的技術(shù)要求應(yīng)參照地下鐵道、輕軌交通工程測(cè)量規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。施工中為保證放樣精度，避免誤差的積累，隧道中線應(yīng)以不同控制點(diǎn)測(cè)設(shè)的兩個(gè)點(diǎn)來(lái)確定。放樣的要素必須用坐標(biāo)反算法來(lái)計(jì)算，用極坐標(biāo)法來(lái)測(cè)設(shè)已知角和距離。11.1.5聯(lián)系測(cè)量當(dāng)車站底板完成后，為保證地面控制和地下控制系統(tǒng)的統(tǒng)一，需將地面控制

6、點(diǎn)的坐標(biāo)、高程傳遞到始發(fā)井內(nèi)，使地下控制和地面建立一定的幾何聯(lián)系。11.1.5.1平面網(wǎng)的聯(lián)系測(cè)量平面的聯(lián)系測(cè)量是通過聯(lián)系三角形法傳遞，本工程的盾構(gòu)始發(fā)井深17米，并且精度要求很高，故選用聯(lián)系三角法。因井較深，通過豎井附近的導(dǎo)線點(diǎn)往井下傳遞，共向井下傳遞四個(gè)點(diǎn)。在盾構(gòu)基座安裝前，在豎井隧道中線上投放兩點(diǎn)，控制基座安裝；考慮到通視要求，在盾構(gòu)機(jī)井下組裝前，把點(diǎn)投放到豎井長(zhǎng)邊同側(cè)的兩個(gè)角上。井下作業(yè)點(diǎn)要牢固不易遮擋，點(diǎn)位做法是在豎井底板鉆孔嵌銅芯，并做好標(biāo)識(shí)。角度觀測(cè)采用全圓測(cè)回法觀測(cè)，測(cè)角誤差應(yīng)在 4之內(nèi)，重復(fù)觀測(cè)，一般應(yīng)進(jìn)行三組投點(diǎn)，每組投點(diǎn)獨(dú)立觀測(cè)三次，獨(dú)立計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)，然后取其加權(quán)平均值作

7、為觀測(cè)結(jié)果，通過觀測(cè)的邊角數(shù)據(jù)，推算出豎井下點(diǎn)的坐標(biāo)及方位，作為地下平面控制的起始點(diǎn)。11.1.5.2高程聯(lián)系測(cè)量通過始發(fā)井附近事先設(shè)好的水準(zhǔn)點(diǎn)將高程從始發(fā)井傳到地下結(jié)構(gòu)中。傳遞高程采用懸掛鋼尺法，使用的鋼尺事先經(jīng)過檢定，鋼尺懸吊的重錘重量必須與檢定時(shí)所施加的拉力相同。傳遞的時(shí)間宜選在井上井下氣溫相差不大的時(shí)候進(jìn)行。如果傳遞時(shí)氣溫與檢定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)溫度相差過大，要對(duì)傳遞結(jié)果進(jìn)行溫度改正。鋼尺應(yīng)懸掛在龍門吊的適當(dāng)位置，固定要牢固。引測(cè)高程時(shí)，電葫蘆不能工作，以保證引測(cè)的精度。傳遞高程作業(yè)時(shí)，地面上應(yīng)選兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，井上井下應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，每次測(cè)回應(yīng)變動(dòng)儀器高度，三測(cè)回測(cè)得地上、地下水準(zhǔn)點(diǎn)的高差較差應(yīng)小于3

8、個(gè)測(cè)回，每3mm。井下水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)布置兩個(gè)，一個(gè)布置在始發(fā)井一角，另一個(gè)布置在洞內(nèi)，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)采用型鋼或預(yù)埋鐵件，埋深大于 50cm。洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)最好與中線點(diǎn)預(yù)埋鐵板放在一起，即在鐵板上加一條螺栓，作為水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)做好后應(yīng)在邊墻上做標(biāo)記，以便于保護(hù)。站內(nèi)水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)選取在變形 基本穩(wěn)固的底板或柱子結(jié)構(gòu)上，點(diǎn)數(shù)不少于 3個(gè)，以便于相互較測(cè)。11.1.6洞內(nèi)施工測(cè)量11.1.6.1盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)測(cè)量為控制盾構(gòu)機(jī)沿設(shè)計(jì)方向前進(jìn)，在隧道施工前要準(zhǔn)確測(cè)量盾構(gòu)機(jī)的三維位置。通過聯(lián)系測(cè)量得到的豎井下的控制點(diǎn)進(jìn)行隧道中線定位和盾構(gòu)安裝時(shí)所需要的測(cè)量控制點(diǎn)，測(cè)設(shè)值和設(shè)計(jì)值較差應(yīng)小于 3mm。中線至少定出兩點(diǎn)，洞內(nèi)中線點(diǎn)

9、應(yīng)作在不易松動(dòng)的地方。測(cè)點(diǎn)的間隔一般為 30m，向前移設(shè)測(cè)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)對(duì)后方的幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)后再?zèng)Q定新的位置。由于盾構(gòu)機(jī)上配備較先進(jìn)的測(cè)量指向系統(tǒng)，只需要將激光經(jīng)緯儀所在點(diǎn)的坐標(biāo)和后視的坐標(biāo)輸入系統(tǒng)程序里，激光經(jīng)緯儀將會(huì)按設(shè)計(jì)線路方位指導(dǎo)盾構(gòu)前進(jìn)。為確保線路方位正確，每天根據(jù)需要復(fù)測(cè)一次激光經(jīng)緯儀及后視點(diǎn)坐標(biāo)，其精度符合規(guī)范要求，同時(shí)通過盾構(gòu)機(jī)上留好的參考點(diǎn)校核盾構(gòu)自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。隨盾構(gòu)機(jī)的不斷掘進(jìn)，激光經(jīng)緯儀也得隨之向前移動(dòng)，直線段施工每 50m移動(dòng)一次；隧道曲線段施工時(shí)每 30m移動(dòng)依一次。為避免誤差的積累，每一中線點(diǎn)采用極坐標(biāo)法通過隧道內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)定。每點(diǎn)必須有兩個(gè)測(cè)回，測(cè)角采用全圓法，

10、角度觀測(cè)應(yīng)在 6之內(nèi)，邊長(zhǎng)中誤差應(yīng)在 10mm之內(nèi)。盾構(gòu)掘進(jìn)要適時(shí)姿態(tài)測(cè)量，其技術(shù)要求要滿足【表 11-1盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測(cè)量誤差技術(shù)要求】規(guī)定。表 11-1盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測(cè)量誤差技術(shù)要求測(cè)量項(xiàng)目測(cè)量誤差平面偏離值（ mm）高程偏離值（ mm）縱向坡度（ %）橫向偏轉(zhuǎn)角（）切口里程（ mm）55131011.1.6.2襯砌環(huán)片的測(cè)量要定期對(duì)已拼襯砌環(huán)片中心偏差、環(huán)的橢圓度和環(huán)的姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量。襯砌環(huán)片一般不少于 4環(huán)測(cè)量一次，測(cè)量時(shí)每環(huán)都應(yīng)測(cè)量，并測(cè)定待測(cè)環(huán)的前端面。相鄰襯砌環(huán)片測(cè)量時(shí)應(yīng)重合測(cè)定 23環(huán)環(huán)片。11.1.7工程自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)1、使用前將隧道中線坐標(biāo)數(shù)據(jù)的輸入。2、開始使用自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)之前要輸入

11、盾構(gòu)機(jī)的初始狀態(tài)值。3、人工測(cè)量激光經(jīng)緯儀的位置并將數(shù)據(jù)輸入 PC 內(nèi)。 4、隨著盾構(gòu)的推進(jìn)，開始自動(dòng)測(cè)量的導(dǎo)向工作（每 5s測(cè)一次），在該過程中根據(jù)工程進(jìn)度及線路情況前移激光經(jīng)緯儀并根據(jù)需要進(jìn)行人工復(fù)核測(cè)量工作。5、及時(shí)整理各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)，填寫好每一表格及繪制盾構(gòu)機(jī)的狀態(tài)圖，及時(shí)反饋，其結(jié)果將作為盾構(gòu)機(jī)施工指令調(diào)整的主要依據(jù)。11.1.8貫通誤差測(cè)量隧道貫通后利用貫通面兩側(cè)的平面和高程控制點(diǎn)，進(jìn)行貫通誤差測(cè)量，貫通誤差包括隧道的縱向、橫向和方位角貫通誤差測(cè)量以及高程貫通誤差測(cè)量。隧道的縱向、橫向貫通誤差測(cè)量時(shí)，根據(jù)兩側(cè)控制導(dǎo)線測(cè)定的貫通面上同一臨時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)閉合差確定。方位角貫通誤差測(cè)量利用兩側(cè)

12、控制導(dǎo)線測(cè)定與貫通面相鄰的同一導(dǎo)線的方位角較差確定。隧道高程貫通誤差由兩側(cè)控制水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)定貫通附近同一水準(zhǔn)點(diǎn)的高程較差確定，測(cè)定結(jié)果作好記錄并保存。11.2監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)盾構(gòu)法隧道施工中進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，對(duì)施工順利進(jìn)行有著十分重要的意義。通過監(jiān)控量測(cè)可以判斷出施工因素對(duì)地層變形的影響，提供改進(jìn)盾構(gòu)機(jī)施工參數(shù)、減少地面沉降的依據(jù)。根據(jù)前一步的觀測(cè)結(jié)果，預(yù)測(cè)下一步的地表沉降和對(duì)周圍建筑的影響，以合理的代價(jià)采取保護(hù)措施。通過對(duì)已建成隧道結(jié)構(gòu)的監(jiān)控量測(cè)，可以及時(shí)采取有效措施，保證隧道的順利貫通。盾構(gòu)法隧道的監(jiān)控量測(cè)主要有地面沉降監(jiān)測(cè)、隧道變形監(jiān)控量測(cè)和地下水土壓力和變形的監(jiān)測(cè)。11.2.1設(shè)計(jì)原則1、本工程項(xiàng)

13、目監(jiān)測(cè)方案以確保安全、保證施工精度為目的，根據(jù)不同的工程項(xiàng)目如（盾構(gòu)隧道、聯(lián)絡(luò)通道）確定監(jiān)護(hù)對(duì)象（隧道及圍巖、臨近構(gòu)筑物和建筑物、地下管線、地下水、地表等），針對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象安全穩(wěn)定的主要指標(biāo)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。2、本工程項(xiàng)目監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置能夠全面地反映監(jiān)測(cè)對(duì)象的工作狀態(tài)。3、采用先進(jìn)的儀器、設(shè)備和監(jiān)測(cè)技術(shù)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙測(cè)技術(shù)等。4、各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目能相互校驗(yàn)，以利數(shù)值計(jì)算，故障分析和狀態(tài)研究。5、方案在滿足監(jiān)測(cè)性能和精度的前提下，可適當(dāng)降低監(jiān)測(cè)頻率，減少監(jiān)測(cè)元件，以節(jié)約監(jiān)測(cè)費(fèi)用。 11.2.2測(cè)點(diǎn)布設(shè)原則1、觀測(cè)點(diǎn)類型和數(shù)量的確定應(yīng)結(jié)合工程性質(zhì)、地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)要求、施工特點(diǎn)等因素綜合考慮。2、為驗(yàn)證設(shè)計(jì)數(shù)

14、據(jù)而設(shè)的測(cè)點(diǎn)布置在設(shè)計(jì)中最不利位置和斷面，為結(jié)合施工而設(shè)的測(cè)點(diǎn)布置在相同工況下的最先施工部位，其目的是及時(shí)反饋信息、指導(dǎo)施工。3、表面變形測(cè)點(diǎn)的位置既要考慮反映監(jiān)測(cè)對(duì)象的變形特征，又要便于采用儀器進(jìn)行觀察，還要有利于測(cè)點(diǎn)的保護(hù)。4、埋測(cè)點(diǎn)不能影響和妨礙結(jié)構(gòu)的正常受力，不能削弱結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。5、在實(shí)施多項(xiàng)內(nèi)容測(cè)試時(shí)，各類測(cè)點(diǎn)的布置在時(shí)間和空間上應(yīng)有機(jī)結(jié)合，力求使一監(jiān)測(cè)部位能同時(shí)反映不同的物理變化量，找出內(nèi)在的聯(lián)系和變化規(guī)律。6、深層測(cè)點(diǎn)應(yīng)在施工前 30天布置好，以便監(jiān)測(cè)工作開始時(shí)，監(jiān)測(cè)元件進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)。7、測(cè)點(diǎn)在施工過程中遭到破壞時(shí)，應(yīng)盡快在原來(lái)位置或盡量靠近原來(lái)位置補(bǔ)設(shè)測(cè)點(diǎn)，保證該點(diǎn)

15、觀測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性。11.2.3盾構(gòu)法隧道施工監(jiān)測(cè)1、監(jiān)測(cè)內(nèi)容及目的見下【表 11-2盾構(gòu)法隧道監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表】：表 11-2盾構(gòu)法隧道監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表項(xiàng)次監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)目的了解盾構(gòu)施工不同階段引起的地面沉降情況，結(jié)合盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)和地質(zhì)情況指導(dǎo)施工1地面沉降監(jiān)測(cè)由于隧道下穿建筑物，且建筑物大多穩(wěn)定性較差，施工前必須對(duì)沿地面建（構(gòu)）筑物調(diào)查及沉降監(jiān)測(cè)2線建筑物的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，施工過程中進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，確保施工期間，地面房屋和地下管線的安全。345隧道收斂變形監(jiān)測(cè)地中位移監(jiān)測(cè)了解隧道變形，判斷隧道受力狀態(tài)及穩(wěn)定性， 反饋信息，優(yōu)化設(shè)計(jì)。了解盾構(gòu)施工對(duì)地層的擾動(dòng)情況以及地中地層的沉降關(guān)系了解管片襯砌的實(shí)際受力狀態(tài)管

16、片內(nèi)力監(jiān)測(cè)了解管片與地層的關(guān)系和相互作用，逐步掌握石家莊地層與管片的相互作用規(guī)律67地層接觸應(yīng)力量測(cè)地下水位觀測(cè)了解地下水的存在對(duì)盾構(gòu)隧道施工相關(guān)要素的影響，如地面沉降等。89隧道內(nèi)降沉觀測(cè)了解隧道修建后的降沉情況不同地層施工參數(shù)統(tǒng)計(jì)了解不同地層中盾構(gòu)掘進(jìn)的適應(yīng)性2、施工監(jiān)測(cè)手段與頻率見【表 11-3盾構(gòu)法隧道項(xiàng)目與頻率表】 表 11-3盾構(gòu)法隧道項(xiàng)目與頻率表量測(cè)項(xiàng)目常用工具量測(cè)頻率距掘進(jìn)面 20m時(shí)， 12次/天距掘進(jìn)面 50m時(shí)， 1次/周距掘進(jìn)面 20m時(shí)， 12次/天地面建（構(gòu)）筑物調(diào)查及沉降監(jiān)測(cè)距掘進(jìn)面50m時(shí)， 1次/周距掘進(jìn)面 20m時(shí)， 12次/天距掘進(jìn)面50m時(shí)， 1次/周距

17、掘進(jìn)面 20m時(shí)， 12次/天水準(zhǔn)儀、分層沉降儀、傾斜儀等距掘進(jìn)面50m時(shí)， 1次/周距掘進(jìn)面 20m時(shí)， 12次/天壓力計(jì)、電阻應(yīng)變儀等距掘進(jìn)面50m時(shí)， 1次/周距掘進(jìn)面 20m時(shí)， 12次/天壓力計(jì)、頻率計(jì)、電阻應(yīng)變儀等距掘進(jìn)面50m時(shí)， 1次/周距掘進(jìn)面 20m時(shí)， 12次/天距掘進(jìn)面50m時(shí)， 1次/周距掘進(jìn)面 20m時(shí)， 12次/天距掘進(jìn)面50m時(shí)， 1次/周3、測(cè)點(diǎn)布置（1）地面沉降測(cè)點(diǎn)布置沉降監(jiān)測(cè)是地下工程監(jiān)測(cè)中最常用的主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，沉降監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象是受施工影響的建筑物、地下管線和周圍道路等。由于隧道線路較長(zhǎng)，沉降監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，一般都從城市的永久水準(zhǔn)點(diǎn)引出施工臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，沿隧

18、道布設(shè)，作為沉降監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的型式和埋設(shè)參考三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)的要求進(jìn)行，應(yīng)埋設(shè)在隧道變形區(qū)以外的原狀土層以下，或者利用穩(wěn)固的建筑物、構(gòu)筑物，設(shè)立墻上水準(zhǔn)點(diǎn)。根據(jù)隧道的埋深及沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，觀測(cè)斷面一般垂直與隧道中線方向布置，原則上每 30米設(shè)置一個(gè)斷面，特殊地段可以加密至 10米。每個(gè)斷面布設(shè) 7個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，關(guān)于線路中心線兩側(cè)對(duì)稱布置，觀測(cè)點(diǎn)間距為7米。本標(biāo)段盾構(gòu)區(qū)間隧道穿越農(nóng)田、道路及建構(gòu)筑物。為保護(hù)地面建構(gòu)筑物的安全，沉降觀測(cè)的重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)建構(gòu)筑物的沉降觀測(cè)上。在施工前，對(duì)沿線的建構(gòu)筑物進(jìn)行詳細(xì)的調(diào) 查和鑒定，確定保護(hù)監(jiān)測(cè)方案。沉降監(jiān)測(cè)應(yīng)選擇有代表性的建構(gòu)筑物（如高壓線塔

19、）構(gòu)筑物沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在能明顯反映其變形的敏感部位，同時(shí)要便于觀測(cè)。每棟被監(jiān)測(cè)建構(gòu)筑物沉降觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)量不少于 4點(diǎn)，規(guī)模較大的建構(gòu)筑物根據(jù)需要增加測(cè)點(diǎn)數(shù)量。盾構(gòu)法隧道的變形測(cè)量主要包括拱頂下沉和凈空水平收斂，一般沿隧道縱向每，建10米布置一個(gè)斷面，要結(jié)合地面沉降觀測(cè)斷面布設(shè)。其點(diǎn)位布置如【圖布置圖】。11-2盾構(gòu)隧道觀測(cè)點(diǎn)隧道凈空水平收斂、拱頂下沉和地面沉降觀測(cè)點(diǎn)布置圖1水平收斂觀測(cè)點(diǎn)3地面沉降觀測(cè)點(diǎn)24拱頂下沉觀測(cè)點(diǎn)隧道結(jié)構(gòu)圖 11-2盾構(gòu)隧道觀測(cè)點(diǎn)布置圖測(cè)點(diǎn)要在管片拼裝后及時(shí)進(jìn)行，初始值在點(diǎn)位布設(shè)后隧道變形監(jiān)測(cè)測(cè)量頻率為：12小時(shí)內(nèi)測(cè)量。距離盾構(gòu)工作面 1倍洞徑距離盾構(gòu)工作面 12倍洞徑

20、距離盾構(gòu)工作面 25倍洞徑距離盾構(gòu)工作面 5倍洞徑2次/每天1次/每天1次/每 2天1次/每周隧道的監(jiān)測(cè)結(jié)果要及時(shí)匯總，結(jié)合相應(yīng)位置的地面沉降的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，出現(xiàn)異常，及時(shí)進(jìn)行處理。（2）區(qū)間隧道地面沉降監(jiān)測(cè)斷面的間距見下表：表 11-4地面沉降監(jiān)測(cè)斷面的間距埋置深度間距（ m）20 50H2B BH2B1020HB10注：B代表隧道的外經(jīng)（3）地面建筑物的測(cè)點(diǎn)布置在隧道施工影響范圍內(nèi)根據(jù)沿線地面建筑物的詳細(xì)調(diào)查資料，根據(jù)建筑物的歷史年限、使用要求以及受施工影響的程度，確定在需保護(hù)的建筑物的四角及其他構(gòu)筑物周圍基礎(chǔ)上布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，有裂縫的建筑物要設(shè)裂縫監(jiān)測(cè)點(diǎn)。（4）地下管線監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)地下

21、管線的詳細(xì)調(diào)查資料，在確定受影響的管線上每隔測(cè)量盾構(gòu)掘進(jìn)期間地下管線的變形量。5m布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以（5）土體內(nèi)部垂直 /水平位移測(cè)點(diǎn)布置土體內(nèi)部位移（垂直 /水平位移）每 30m設(shè)一斷面，在隧道中線頂部地層中布設(shè) 1個(gè)垂直測(cè)孔，隧道兩側(cè)布置兩個(gè)測(cè)斜孔，詳見下圖。圖 11-3量測(cè)主斷面測(cè)點(diǎn)布置示意圖（6）地下水土壓力及變形的測(cè)點(diǎn)布設(shè)盾構(gòu)法施工掘進(jìn)工程中，由于盾構(gòu)前方的土體受到擠壓、切割等作用，土體的原始應(yīng)力平衡受到破壞，土壓力重分布。施工中，水土不可避免的流失，造成土體變形，水壓力降低，產(chǎn)生固結(jié)沉降。土體的變形量是隧道施工多方面因素的反映，作為最直觀，反應(yīng)最明顯的物理量，加強(qiáng)對(duì)地下水土壓力及變

22、形的監(jiān)測(cè)和趨勢(shì)分析，對(duì)實(shí)現(xiàn)隧道信息化施工，驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)，保證周邊環(huán)境和結(jié)構(gòu)安全具有重大的指導(dǎo)意義。地下水土壓力及變形的監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有：土層垂直位移監(jiān)測(cè)土層水平位移監(jiān)測(cè)土層孔隙水壓力監(jiān)測(cè) 地下水位監(jiān)測(cè)土層垂直位移和土層水平位移的監(jiān)測(cè)可以采取 “兩管和一”的方法，插入埋設(shè)。對(duì)孔隙水壓力用孔隙水壓力計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，鉆孔埋設(shè)。對(duì)地下水位的變化采用長(zhǎng)期觀測(cè)孔進(jìn)行觀測(cè)。土層位移監(jiān)測(cè)一般每 50米布置一個(gè)斷面，在每個(gè)斷面上對(duì)稱布置 7個(gè)觀測(cè)孔?？紫端畨毫Φ谋O(jiān)測(cè)，每個(gè)斷面布置 2個(gè)。地面隆陷、土體位移監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在橫斷面上的布點(diǎn)范圍要能覆蓋施工影響范圍，通常隧道中線兩側(cè)布點(diǎn)的范圍不小于覆土厚度與隧道襯砌外徑之和。監(jiān)測(cè)

23、項(xiàng)目應(yīng)在盾構(gòu)掘進(jìn)前測(cè)得初始值，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要繪制成時(shí)態(tài)曲線，用回歸法進(jìn)行處理，及時(shí)反饋指導(dǎo)施工。要同步采集盾構(gòu)開挖面壓力、推力、推進(jìn)速度、出土量、和注漿量等施工參數(shù)，以便與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一起分析，提高施工控制水平，保證施工安全。（7）襯砌環(huán)內(nèi)力和變形測(cè)點(diǎn)布置每 50m布設(shè)一個(gè)測(cè)面，每個(gè)測(cè)面布設(shè) 5個(gè)測(cè)點(diǎn)，采用內(nèi)貼式，不允許破壞管片。4、主要監(jiān)測(cè)儀器表 11-5監(jiān)測(cè)儀器匯總表類別設(shè)備、儀器名稱全站儀單位臺(tái)數(shù)量1精密水準(zhǔn)儀銦鋼尺臺(tái)1付1監(jiān)測(cè)儀器計(jì)算機(jī)臺(tái)1收斂?jī)x臺(tái)1測(cè)斜儀臺(tái)頻率儀臺(tái)1反射鏡片片1005、監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)（1）地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)：允許隆起值為 10mm，允許沉降值為 30mm。（2）建筑物下沉及傾斜控

24、制基準(zhǔn)：根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范確定的各建筑物的允許傾斜和沉降值，或有關(guān)部門對(duì)建筑物沉降的特殊要求為基準(zhǔn)。（3）其他檢測(cè)控制基準(zhǔn)：采用石家莊地鐵施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)要求的規(guī)定進(jìn)行控制。6、監(jiān)測(cè)資料的收集整理和信息反饋監(jiān)控量測(cè)資料主要包括監(jiān)測(cè)方案、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)日記、監(jiān)測(cè)報(bào)告、監(jiān)測(cè)會(huì)議紀(jì)要等。堅(jiān)持長(zhǎng)期的、連續(xù)的、定人、定時(shí)、定儀器地進(jìn)行收集資料，用專用表格做好記錄，做到 簽字齊全，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行整理，繪制各種類型的表格和曲線圖，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行一致性和相關(guān)性分析，預(yù)測(cè)最終位移值，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)物的安全性，及時(shí)反饋指導(dǎo)施工。地面建筑物及地下管線、地面沉降監(jiān)測(cè)成果是確定盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)的重要依據(jù)，為保證盾構(gòu)機(jī)正常掘

25、進(jìn)和地面建筑物及地下管線的安全，信息化施工是重要手段，信息化施工流程見【圖 11-4盾構(gòu)信息化施工流程圖】。7、監(jiān)測(cè)措施（1）將重要的監(jiān)測(cè)對(duì)象和監(jiān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)注在 1：500的線路平面圖上（標(biāo)有盾構(gòu)機(jī)的位置）。（2）不斷向工作人員提供監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝、新儀器，不斷提高監(jiān)測(cè)隊(duì)伍的素質(zhì)。（3）對(duì)業(yè)主提供的基準(zhǔn)點(diǎn)資料要及時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)，對(duì)不同之處要及時(shí)提出意見以便修正，從而確?；鶞?zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（4）通過中標(biāo)后的詳細(xì)調(diào)查資料，確定受施工影響的建（構(gòu)）筑物和地下管線，并在其上設(shè)置必需的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)埋設(shè)保護(hù)措施。（5）儀器和元器件在使用前均經(jīng)嚴(yán)格的校驗(yàn)，合格后才能投入使用。（6）監(jiān)測(cè)組內(nèi)要建立二級(jí)

26、檢查制度，儀器要按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行核準(zhǔn)，以確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，固定專人管理儀器，進(jìn)行保養(yǎng)和維修。（7）監(jiān)測(cè)資料的存儲(chǔ)、計(jì)算、管理均采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行。（8）每天的監(jiān)測(cè)成果要及時(shí)送報(bào)主管工程師（并報(bào)送監(jiān)理工程師） 。（9）將所有被保護(hù)對(duì)象的詳細(xì)調(diào)查資料匯編成冊(cè)，以備隨時(shí)查閱。（10）監(jiān)測(cè)值出現(xiàn)異常時(shí)，要迅速報(bào)告相關(guān)工程師并加密觀測(cè)次數(shù)（甚至班）直至穩(wěn)定為止。24小時(shí)值（11）要保留所有的原始資料，以供抽查。（12）施工期間，派有經(jīng)驗(yàn)的巖土工程師定期巡視工程現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常征兆時(shí)，立即通知有關(guān)各方，并及時(shí)增加相應(yīng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，加密監(jiān)測(cè)。（13）雨季施工將給監(jiān)測(cè)工作帶來(lái)一定難度，因此，在雨季里，保證正常的

27、監(jiān)測(cè)頻率的情況下，應(yīng)加強(qiáng)一些受雨季影響的項(xiàng)目的量測(cè)頻率。（14）測(cè)點(diǎn)埋設(shè)應(yīng)達(dá)到有關(guān)規(guī)范的要求，位置準(zhǔn)確，安全穩(wěn)固，設(shè)計(jì)醒目的警戒標(biāo)志加以保護(hù)。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)初始掘進(jìn)地面監(jiān)測(cè)隧道掘進(jìn)測(cè)量與監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)圖表、曲線分析、預(yù)測(cè)地下管線地面沉降地面建筑 圖 11-4盾構(gòu)信息化施工流程圖測(cè)量小方案通常由于地面測(cè)量、地下控制測(cè)量以及施工放樣中的誤差等諸多因素的 影響，在實(shí)際貫通隧道中心線在貫通面不能理想銜接而造成錯(cuò)位，形成隧道施工貫通誤差。隧道施工貫通誤差可分為三部分；一沿隧道中線方向的縱向貫通誤差、二垂直隧道中線方向的橫向貫通誤差、三鉛垂面上的高程貫通誤差。在地鐵隧道貫通中，橫向貫通與高程貫通精度指標(biāo)最為重要

28、。是衡量隧道掘進(jìn)準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)。我們擬在本豎井施工中采用以下測(cè)量方法。1聯(lián)系三角形測(cè)量聯(lián)系三角形通過合理構(gòu)造三角形形狀和測(cè)量裝置可達(dá)到較高的精度。如圖 1所示,我們?cè)诰诩茉O(shè)框架 ,固定兩根鋼絲 L1、L2,鋼絲底部懸掛 20kg的重錘 ,并使重錘浸入油桶中 ,但不能與油桶有接觸 ,鋼絲在重錘重力作用下繃緊 ,且由于油桶內(nèi)油的阻尼而保持鉛直 ,所以,L1、L2起了傳遞坐標(biāo)的作用。在實(shí)測(cè)傳遞時(shí) ,首先需要在井口精確定位 A0,然后在鋼絲上標(biāo)定兩點(diǎn) a1及 a2,精確測(cè)量三角形 a1A0b1的邊長(zhǎng) S1、S2、S3及連接角 a、之角值。同樣在井底選擇 B0,并在鋼絲上選出 a2及 b2,精確丈量三角

29、形 a2B0b2的邊長(zhǎng) S1、S2和 S3傳遞角 a、之角值。利用定向原理可以得到井下控制邊 B0-B1的方位角以及井下控制點(diǎn) B0的坐標(biāo)。聯(lián)系三角形在豎井定位中起傳遞方位和點(diǎn)位坐標(biāo)的作用 ,它的布設(shè)圖形在方位和點(diǎn)位坐標(biāo)傳遞的精度影響上關(guān)系極大。點(diǎn)位傳遞誤差對(duì)井下各點(diǎn)的影響均為同一個(gè)量值使各點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)基準(zhǔn)都發(fā)生相同的位置錯(cuò)動(dòng) ,但這種誤差的值較小,所以對(duì)地下控制的影響不太大 ,而方位角傳遞的誤差卻隨距離,的增加而累積。因此 ,在豎井定位中對(duì)方位角的精度控制較嚴(yán) ,必須采用合適的圖形 ,以使傳遞方向角的精度能達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)。1聯(lián)系三角形布設(shè)示意圖如圖 2所示為地面及井下兩個(gè)聯(lián)系三角形在同一平面上的

30、投影圖。根據(jù)聯(lián)系三角形傳遞方位的作用分析 ,由于1與為實(shí)測(cè) ,2是由1、S1、S2、S3等解算而得。當(dāng)1、2值很小時(shí) ,則可簡(jiǎn)化為 :2=1S1/S3,由此微分可求得中誤差方程 : m22=S1S3!2m12+S1S3!2m12+1S1S32!2ms3圖 2聯(lián)系三角形投影圖該式分析可知 ,等式右邊第一部分為1的觀測(cè)精度對(duì)傳遞方位的影響 ,第二、三部分為三角形邊的丈量精度對(duì)方位傳遞的影響。首先考察第一部分 ,為使測(cè)角的影響減少 ,則須 S1/S3越小越好 ,由于 S3為豎井直徑 ,受到客觀限制 ,只有使聯(lián)系三角形頂點(diǎn) A0到 a1的距離S1之值在條件許可的情況下應(yīng)布設(shè)得越短越好 ,使 S1/S3

31、1,那樣角度觀測(cè)的誤差對(duì)方位傳遞的影響就能減弱。對(duì)于第二、三部分 ,由于聯(lián)系三角形邊長(zhǎng)較短 ,都在同一尺段內(nèi) ,可取 msl=ms2=ms3=ms, 則:1S32!2ms2=1S1S32!2ms2=msS3!212+1+S12S32!從而可知 ,聯(lián)系三角形應(yīng)布設(shè)成直伸形 ,井口投點(diǎn) A0到 a1點(diǎn)的距離應(yīng)盡可能的短。假定測(cè)角誤差和測(cè)邊誤差在方位傳遞中視作等影響 ,通常儀器取 m=3,當(dāng)1=50時(shí),可得:ms/s=l/1500。那么對(duì)于直伸三角形的測(cè)距精度要求可以很低 ,但是在實(shí)際工作中 ,測(cè)距精度往往可達(dá) l/5000左右,若測(cè)角中誤差仍為 m=3,則可得測(cè)距誤差對(duì)方位角傳遞的影響僅為測(cè)角誤差

32、的 30%左右。所以 ,在聯(lián)系 三角形定位中測(cè)角誤差是影響方位角傳遞精度的重要因素。還有在聯(lián)系三角形測(cè)量時(shí) ,必須保證兩根鋼絲嚴(yán)格鉛直 ,這樣才能保證 a1、b1和 a2、b2點(diǎn)具有相同點(diǎn)位坐標(biāo)及它們之間連線具有相同的方位角,但懸掛的鋼絲受到諸多因素的影響 ,在聯(lián)系三角形觀測(cè)期間不可能完全嚴(yán)格地位于鉛垂位置。如考慮氣流和風(fēng)力作用 ,可得側(cè)向風(fēng)使垂線下端偏移 :=LF/P,其中 L為線長(zhǎng) ,P為錘重 ,F為風(fēng)力 ,為位移量。垂線越長(zhǎng) ,吊錘越輕 ,則影響越大 ,特別是井下的 a2、b2,所以,在井下觀測(cè)時(shí)應(yīng)予以注意。另外 ,由于井筒口徑的限制 ,垂線 L1和 L2的距離變通范圍有限 ,所以,a1

33、或 b1的偏離將給方位傳遞帶來(lái)顯著的影響。在井下觀測(cè)中 ,為求得平衡位置 ,可采用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法觀測(cè),從而獲得平衡位置的對(duì)應(yīng)的水平度盤讀數(shù)。而對(duì)于目標(biāo)偏心對(duì)定位的影響 ,地面觀測(cè)時(shí)由于地面控制點(diǎn)可選較遠(yuǎn)的已知點(diǎn) ,所以偏心對(duì)傳遞方位的影響不十分顯著 ,但在井下觀測(cè)時(shí)由于坑道長(zhǎng)度有限 ,控制點(diǎn)間距較短 ,對(duì)中誤差的影響就較顯著。所以 ,井下必須要有足夠的長(zhǎng)度 ,而且井下盡量采用強(qiáng)制對(duì)中或使用校正過的光學(xué)對(duì)中器。因此 ,聯(lián)系三角形法進(jìn)行豎井定向時(shí) ,方位角傳遞誤差 :ma=4m2+m器 2+m對(duì)中 2+m偏心 2$綜上所述 ,聯(lián)系三角形進(jìn)行豎井定向不僅傳遞方位而且傳遞點(diǎn)位坐標(biāo) ,在城市地下工程豎井傳遞中

34、是一種比較好的定向法。2豎井高程定位為了滿足豎井高程方向的開挖要求 ,我們?cè)诰自O(shè)立了相應(yīng)等級(jí)的水準(zhǔn)點(diǎn)。由于豎井結(jié)構(gòu)的特殊性 ,不可能利用水準(zhǔn)測(cè)量把地面已知高程引測(cè)到井底 ,通常豎井高程的引測(cè)都利用鋼帶尺進(jìn)行傳遞。如圖 4所示,我們首先在井口附近測(cè)設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn) M0(高程為 H0),然后在井口上設(shè)一滑輪 ,將檢定過的長(zhǎng)鋼尺由滑輪向井筒內(nèi)送放。鋼尺末端掛一定重量的重物 P0當(dāng)重物 P十分接近井底時(shí) ,把鋼尺另一端在井口處固定。然后在地面和井底架設(shè)兩臺(tái)水準(zhǔn)儀同時(shí)觀測(cè)。 圖 4豎井高程傳遞示意圖若兩臺(tái)水準(zhǔn)儀在鋼尺和水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)分別為 a1、a2與 b1、b2,且鋼尺的零點(diǎn)刻劃位于井底處 ,那么可以求得

35、井底水準(zhǔn)點(diǎn)的概略高程H1為:H1=H0+(a1-b1)-(a2-b2)式中 a2-b2即為高程傳遞中所用鋼尺的長(zhǎng)度。為了求得 M1點(diǎn)的精確高程 ,還必須進(jìn)行尺段溫度改正 H1和尺段拉力改正數(shù) H2。2.1尺段溫度改正對(duì)于一根 20m長(zhǎng)的鋼尺 ,如果溫度變化 t=1,那么因溫度變化而引起尺長(zhǎng)的改變將達(dá) l=0.25mm?？梢姕囟葘?duì)鋼尺的作用是顯著的。在豎井高程聯(lián)系測(cè)量時(shí) ,如果豎井較深 ,則所用鋼尺 (或鋼絲 )必定很長(zhǎng) ,溫度影響將更顯著。此外 ,豎井內(nèi)的溫度分布情況比較復(fù)雜 ,并不是均勻一致的 ,在精度較高的高程傳遞中 ,必須顧及豎井內(nèi)溫度的垂直梯度場(chǎng)而對(duì)尺段進(jìn)行溫度改正。通常采用一種簡(jiǎn)單的處理方法 ,把豎井內(nèi)的溫度梯度分布與高程成線性關(guān)系 ,即:TH=TH0+A(H-H0),這樣鋼尺的溫度改正就很