隧道施工監(jiān)控量測(cè)方案

1、第19章 監(jiān)控量測(cè)與信息化施工19.1 施工工況動(dòng)態(tài)分析施工工況動(dòng)態(tài)分析，其主要目的，是在施工之前了解車站明挖深基坑與暗挖隧道施工過(guò)程中所可能產(chǎn)生地層變位和應(yīng)力的影響，明確這種影響的大小量級(jí)和范圍，明確危險(xiǎn)可能發(fā)生的部位、方式及應(yīng)采取的施工對(duì)策，同時(shí)為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)提供管理基準(zhǔn)和依據(jù)。19.1.1 東單站明挖基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移計(jì)算1、工程概況東單站所處地形基本平坦，現(xiàn)地表為瀝青混凝土路面，自上而下分布有人工堆積層、第四紀(jì)全新世沖洪積層、第四紀(jì)晚更新世沖洪積層。地下水主要為上層滯水、潛水和承壓水。車站主體、風(fēng)道底板結(jié)構(gòu)位于潛水層范圍內(nèi)，潛水對(duì)底板結(jié)構(gòu)施工有一定影響。車站兩端采用明挖法施工，圍護(hù)

2、結(jié)構(gòu)采用鉆孔樁。2、計(jì)算模型及計(jì)算參數(shù)根據(jù)上述地質(zhì)條件及施工情況，共分4步計(jì)算模擬施工開(kāi)挖，計(jì)算模型如圖19-1所示?；娱_(kāi)挖范圍內(nèi)共有4層地層，各地層計(jì)算參數(shù)如表19-1所示。 圖19-1 計(jì)算模型 各土層計(jì)算參數(shù) 表19-1 土層號(hào)厚度(m)重度(kN/m3)粘聚力(kPa)內(nèi)摩擦角(度)錨固體與土摩阻力(kPa)13.019.022.012.040.0211.020.041.019.040.036.020.50.040.040.04620.031.022.040.03、基坑圍護(hù)樁內(nèi)力及變形計(jì)算結(jié)果分析（1）第一步施工第一步施工只開(kāi)挖第一層土，計(jì)算得到了土壓力、樁的彎矩、剪力和位移，結(jié)果如

3、圖19-2所示。圖中藍(lán)線(或藍(lán)色數(shù)字)表示采用彈性法計(jì)算的結(jié)果，紅線(或紅色數(shù)字)表示采用經(jīng)典法計(jì)算的結(jié)果。圖19-2 第一步開(kāi)挖后的計(jì)算結(jié)果（2）第二步施工第二步施工施做第一道橫撐同時(shí)開(kāi)挖下一層土，計(jì)算得到了土壓力、樁的彎矩、剪力和位移結(jié)，果如圖19-3所示。圖中表示的意義與上同。圖19-3 第二步施工后的計(jì)算結(jié)果（3）第三步施工第三步施工施做第二道橫撐，同時(shí)開(kāi)挖下一層土，計(jì)算得到了土壓力、樁的彎矩、剪力和位移，結(jié)果如圖19-4所示。圖中表示的意義與上同。圖19-4 第二步施工后的計(jì)算結(jié)果（4）第四步施工第四步施工施做第三道橫撐，同時(shí)開(kāi)挖下一層土，計(jì)算得到了土壓力、樁的彎矩、剪力和位移結(jié)，果

4、如圖19-5所示。并繪出了剪力和彎矩的包絡(luò)圖圖19-6所示。圖中表示的意義與上同。圖19-5 第二步施工后的計(jì)算結(jié)果圖19-6 樁的內(nèi)力包絡(luò)圖（5）第五步施工向上依次修筑各層樓板、拆支撐的施工步序進(jìn)行，施工步序見(jiàn)圖19-7。經(jīng)分析計(jì)算，支護(hù)樁的最大內(nèi)力和最大變型出現(xiàn)在基坑的回筑階段，即修筑底板后，拆除底板以上、中樓板以下的臨時(shí)支撐時(shí)。包絡(luò)圖深度（m） 深度（m） 深度（m）水平位移（mm） 彎矩（kN*m） 剪力（Km）Max：15 -477.7564.8 -384.9311.7采用同濟(jì)大學(xué)的啟明星軟件進(jìn)行計(jì)算，樁的最大內(nèi)力和最大變型如圖所示。圖19-7第五步施工樁的內(nèi)力包絡(luò)圖（6）計(jì)算要點(diǎn)圍

5、護(hù)樁體總的變形趨勢(shì)為向基坑內(nèi)移動(dòng)，樁體最大水平變位發(fā)生在基坑的回筑階段，即修筑底板后，拆除地板以上中板以下的臨時(shí)支撐時(shí)。施工第三階段圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)的頂部，數(shù)值為9mm，小于其安全控制值（安全控制值0.2H ，H為基坑開(kāi)挖深度），基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系滿足施工要求。圍護(hù)結(jié)構(gòu)背后地表沉降的最大影響范圍約為1520m（約1H左右），地表的最大沉降約為25mm，基本在控制值范圍內(nèi)，地表沉降曲線呈典型的正態(tài)分布，距基坑邊04m范圍，為沉降主要區(qū)段，這部分沉降占總沉降量的7080% ，距基坑邊4m20m，為次沉降分布區(qū)段，這一區(qū)段沉降很小，地鐵東單站鄰近地下管線、地面建筑等構(gòu)筑物基本分布在這一區(qū)段內(nèi)甚至離基坑更遠(yuǎn)，

6、因而基坑施工對(duì)這些構(gòu)筑物的影響很小?；拥谌绞┕るA段，樁體變形曲線呈近似梯形分布，樁底位移10mm，樁頂位移20mm，說(shuō)明樁體在強(qiáng)度和剛度足夠的情況下，由于入土深度原因，樁底稍有走動(dòng)，底板應(yīng)及時(shí)施做。隨著基坑的開(kāi)挖，樁后土體塑性區(qū)不斷下移，最大塑性區(qū)出現(xiàn)在基坑深度1012m處，即基坑的下層支撐施作處。因此，及時(shí)施作下層支撐對(duì)控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形有重要意義。19.1.2 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、底部抗隆起計(jì)算明挖支護(hù)型式為多支點(diǎn)樁結(jié)構(gòu)，采用同濟(jì)大學(xué)“啟明星”軟件進(jìn)行內(nèi)力變型及穩(wěn)定計(jì)算、北京大學(xué)“SAP84”軟件進(jìn)行內(nèi)力校核。即采用彈性支點(diǎn)桿系有限元法計(jì)算，被動(dòng)土壓力按彈性地基梁考慮，其水平抗力系數(shù)分別

7、采用m法（啟明星軟件）、K法（SAP84軟件）。1、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算（見(jiàn)圖19-8）安全系數(shù)K=1.77,圓心O(6.2,0)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算計(jì)算結(jié)果為K=2.861.3，滿足基坑底抗隆起要求。圖19-8 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算計(jì)算結(jié)果為K=1.771.4，滿足整體穩(wěn)定性要求。墻體抗隆起驗(yàn)算2、底部抗隆起穩(wěn)定性計(jì)算（見(jiàn)圖19-9）圖19-9 整體基坑穩(wěn)定性計(jì)算19.1.3 東單站暗挖隧道施工動(dòng)態(tài)分析1、沉降分析暗挖車站施工采用中洞-交叉中隔壁法暗挖施工技術(shù)。整個(gè)斷面分為12個(gè)小斷面，首先施做中洞，分六步采用CRD法施工，中洞初期支護(hù)施作完后，施做中洞襯砌，中洞襯砌為條形基礎(chǔ)，鋼管混凝土柱、天梁、拱形頂部結(jié)

8、構(gòu)，中洞襯砌完成后，開(kāi)挖兩邊側(cè)洞，兩邊側(cè)洞各分三層，由上至下施作，最后分段拆除中洞臨時(shí)支護(hù)，施作側(cè)洞襯砌，期鋼格柵噴混凝土支護(hù)組成臨時(shí)支撐體系，并多次與車站永久梁柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力體系轉(zhuǎn)換，中間過(guò)程復(fù)雜，地層擾動(dòng)頻繁。暗挖車站施工模擬計(jì)算各主要施工步驟的地層變形及地層破壞接近度色譜圖示于圖19-10圖19-30。計(jì)算中把施工過(guò)程簡(jiǎn)化成28步，開(kāi)挖方式與設(shè)計(jì)建議的方式相同，即中洞法。此車站埋深較淺，所以開(kāi)挖對(duì)地表的影響較大，從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，只要嚴(yán)格按照規(guī)定的施工方法進(jìn)行施工，可以保證地表沉降能控制在允許的范圍內(nèi)。2、分部施工動(dòng)態(tài)計(jì)算每一洞室開(kāi)挖與初支各算一步圖19-10 計(jì)算模型圖19-11 位移等

9、值線圖（4步）圖19-12 位移分布圖（4步）圖19-13 位移等值線圖（8步）圖19-14 位移分布圖（8步）圖19-15 位移等值線圖（12步）圖19-16 位移分布圖（12步）圖19-17 位移等值線圖（14步）圖19-18 位移分布圖（14步）圖19-19 位移等值線圖（16步）圖19-20 位移分布圖（16步）圖19-21 位移等值線圖（20步）圖19-22 位移分布圖（20步）圖19-23 位移等直線圖（24步）圖19-24 位移分布圖（24步）圖19-25 位移等值線圖（26步）圖19-26 位移分布圖（26步） 圖10-27 豎向位移等值線圖（28步）圖19-28豎向位移分布圖

10、（28步）圖19-29 變形狀態(tài)圖（28步）圖19-30 地表累計(jì)沉降曲線 3、以上分析結(jié)果，有意義的幾點(diǎn)歸納如下：（1）東單站暗挖段開(kāi)挖施工，在周圍地層中產(chǎn)生的最大地表沉降量約為28mm，基本在安全范圍內(nèi)。地層中最大沉降量可達(dá)40mm左右。沉降槽范圍達(dá)結(jié)構(gòu)寬度的1.31.5倍。在其范圍內(nèi)有影響的管線主要是地下廳上方兩條東西向900污水管（埋深約1.5m），管線的變形取決于管線相對(duì)于地層的剛度和沉降槽與管線的相對(duì)方位，經(jīng)驗(yàn)表明管線沉降為地層沉降的1/21倍，即地下廳開(kāi)挖引起900污水管沉降約2035mm，這一沉降值在安全范圍內(nèi)，不會(huì)引起管線的破壞，同時(shí)在實(shí)際施工時(shí)，可加強(qiáng)對(duì)管線上方地表沉降的觀

11、測(cè)。（2）在導(dǎo)坑開(kāi)挖第12步后即中洞初支的形成，地表沉降20mm，約占總沉降的71%,因此控制中洞初支的施工沉降是控制地層沉降的關(guān)鍵，同時(shí)從地層變位曲線圖上可以看出，中導(dǎo)坑施工后雖然地層變位較大，但曲線較緩，對(duì)管線的保護(hù)是有利的。（3）導(dǎo)坑為單拱扁平形式，因而在導(dǎo)坑各步開(kāi)挖過(guò)程中，導(dǎo)坑的四個(gè)腳應(yīng)力較為集中，地層塑性范圍相對(duì)較大。施工中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該部位的支護(hù)。（4）導(dǎo)坑中洞開(kāi)挖完時(shí)，由于群洞效應(yīng)的影響，導(dǎo)坑下臺(tái)階側(cè)壁地層有可能發(fā)生塑性破壞，引起地層坍塌，施工中可采取臨時(shí)支擋解決。（5）導(dǎo)坑施做襯砌形成封閉結(jié)構(gòu)后，地層變形和塑性范圍得到有效控制，應(yīng)加快施工進(jìn)度，盡早施做暗挖車站的襯砌。19.1.4

12、崇文門站東單站區(qū)間隧道施工動(dòng)態(tài)分析1、崇文門站東單站區(qū)間隧道施工大部地段采用臺(tái)階法施工，少部分采用CRD法施工，現(xiàn)以具有代表性的標(biāo)準(zhǔn)斷面臺(tái)階法施工進(jìn)行分析：（見(jiàn)圖19-31圖19-42）圖19-31 計(jì)算模型圖19-32 位移等值線圖（第1步）圖19-33 位移分布圖（第1步）圖19-34 位移等值線圖（第3步）圖19-35 位移分布圖（第3步）圖19-36 位移等值線圖（第4步）圖19-37 位移分布圖（第4步）圖19-38 位移等值線圖（第6步）圖19-39 位移分布圖（第6步）圖19-40 豎向位移等值線圖（第7步）圖19-41 豎向位移分布圖（第7步）圖19-42 地表累計(jì)沉降曲線2、

13、以上分析結(jié)果，有意義的幾點(diǎn)歸納如下：（1）崇文門東單站暗挖暗挖施工，大部分處于民房下，計(jì)算時(shí)考慮大管棚小導(dǎo)管超前支護(hù)因素，在周圍地層中產(chǎn)生的最大地表沉降量約為14mm，基本在安全范圍內(nèi)。在其范圍內(nèi)有影響的主要是地面民房，這些民房對(duì)沉降極敏感，其警戒值為15mm，因此對(duì)過(guò)民房段區(qū)間需要采取加強(qiáng)措施，如施作大管棚、小導(dǎo)管超前注降、跟蹤注漿等技術(shù)措施，并加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。（2）從沉降曲線中可以看出，開(kāi)挖第一步、第三步、第四步（即初期支護(hù)形成）時(shí)沉降最大，導(dǎo)坑開(kāi)挖第三步后，地表沉降10mm，約占總沉降的71%,因此施工時(shí)要把初期支護(hù)的形成及沉降控制放在施工的首要地位。導(dǎo)坑一、三步施工是控制地層沉降的關(guān)鍵，

14、同時(shí)從地層變位曲線圖上可以看出，導(dǎo)坑一、三步施工后雖然地層變位較大，但曲線較緩，對(duì)管線的保護(hù)是有利的。19.2 監(jiān)測(cè)目的將監(jiān)控量測(cè)作為一道工序納入到施工組織設(shè)計(jì)中去。其主要目的為：1、了解明挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)、暗挖隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍地層的變形情況，為施工日常管理提供信息，保證施工安全。2、修改工程設(shè)計(jì)3、保證施工影響范圍內(nèi)建筑物、地下管線的正常使用，為合理確定保護(hù)措施提供依據(jù)。4、驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方案的修訂提供反饋信息。5、積累資料，以提高地下工程的設(shè)計(jì)和施工水平。19.3 監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)19.3.1 原則1、安全性原則可靠2、多層次系統(tǒng)監(jiān)測(cè)3、重點(diǎn)監(jiān)測(cè)4、方便實(shí)用5、經(jīng)濟(jì)合理19

15、.2.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目主要根據(jù)工程的重要性及難易程度、監(jiān)測(cè)目的、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式、施工方法、經(jīng)濟(jì)情況、工程周邊環(huán)境等綜合而定，力求在滿足需要的前提下，少而精。本工程的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目除考慮上述因素外，主要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求而定，具體監(jiān)測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)表19-2。19.3.3 監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置 監(jiān) 測(cè) 項(xiàng) 目 匯 總 表 表19-2序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)測(cè)目的1地表沉降WILD-N3精密水準(zhǔn)儀，銦鋼尺初期：12次/天，后期：12次/3天掌握隧道及基坑開(kāi)挖對(duì)地表及周邊環(huán)境的影響程度和范圍2建筑物沉降與傾斜3地下管線沉降4既有一線地鐵軌道變形WILD-N3精密水準(zhǔn)儀，銦鋼尺，應(yīng)變片，頻率接收儀

16、隧道開(kāi)挖至上方時(shí)：1次/2小時(shí)開(kāi)挖臨近或通過(guò)后：1次/2天掌握隧道開(kāi)挖對(duì)既有一線地鐵軌道的影響程度5拱頂沉降蘇光DSZ-1水準(zhǔn)儀，鋼掛尺初期：12次/天，后期：12次/3天了解隧道施工過(guò)程中支護(hù)結(jié)構(gòu)變位情況及規(guī)律6結(jié)構(gòu)收斂坑道收斂計(jì)7圍巖壓力壓力盒，頻率接收儀初期：1次/3天，后期：1次/7天了解隧道施工過(guò)程中圍巖壓力、接觸應(yīng)力及結(jié)構(gòu)自身應(yīng)力大小及分布情況8初支與二襯間壓力9初支鋼筋內(nèi)力鋼筋計(jì)，應(yīng)變計(jì)、頻率接收儀10二襯鋼筋內(nèi)力11混凝土應(yīng)變12土體水平位移測(cè)斜管，SINCO測(cè)斜儀初期：1次/3天，后期：1次/7天掌握基坑施工時(shí)圍護(hù)樁外兩側(cè)土體移動(dòng)情況及規(guī)律。13地下水位電測(cè)水位計(jì)初期：1次/

17、天穩(wěn)定后：1次/2天掌握基坑及暗挖隧道需降水段地下水位情況14圍護(hù)樁水平位移測(cè)斜管、SINCO測(cè)斜儀初期：1次/3天，后期：1次/7天掌握基坑施工時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移情況15圍護(hù)樁頂垂直位移WILD-N3精密水準(zhǔn)儀，銦鋼尺初期：12次/天，后期：12次/3天掌握基坑施工時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)垂直位移情況16支撐軸力軸力計(jì)、頻率接收儀1次/2天掌握鋼支撐受力情況注：可根據(jù)施工條件和沉降情況增加或減少觀測(cè)次數(shù)，隨時(shí)將監(jiān)測(cè)信息報(bào)告給施工技術(shù)人員。1、監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置的原則（1）崇東區(qū)間崇東區(qū)間主要進(jìn)行地表沉降、建筑物沉降、管線沉降、拱頂沉降、結(jié)構(gòu)收斂、圍巖壓力、初支應(yīng)力及地下水位等8類項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)。測(cè)點(diǎn)布設(shè)原則見(jiàn)測(cè)點(diǎn)布

18、置圖19-43、19-44。（2）東單站單站主要進(jìn)行地表沉降、建筑物沉降、管線沉降、既有一線地鐵軌道變形、拱頂沉降、結(jié)構(gòu)收斂、圍巖壓力、初支應(yīng)力、二襯壓力及應(yīng)力、混凝土應(yīng)變、圍護(hù)樁水平及垂直位移、鋼支撐軸力、地下水位及土體測(cè)斜等16類項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)。測(cè)點(diǎn)布設(shè)原則見(jiàn)測(cè)點(diǎn)布置圖19-45、19-46、19-47。2、重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位從整個(gè)標(biāo)段的情況看，施工對(duì)既有地鐵一線的影響是整個(gè)監(jiān)測(cè)工作的重點(diǎn)之一。為不影響一線地鐵的正常運(yùn)營(yíng)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)擬采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與水準(zhǔn)測(cè)量相結(jié)合的方法。在一線地鐵受施工影響的軌道上同時(shí)埋設(shè)應(yīng)變片（測(cè)點(diǎn)圖中未示）和水準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)（不影響列車正常通過(guò)）。當(dāng)隧道開(kāi)挖至軌道上方時(shí)，利用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)每

19、2小時(shí)對(duì)軌道監(jiān)測(cè)一次；每天深夜（列車停運(yùn)時(shí)）采用水準(zhǔn)測(cè)量對(duì)軌道進(jìn)行監(jiān)測(cè)，兩者結(jié)合來(lái)監(jiān)測(cè)軌道的變位情況。3、測(cè)點(diǎn)布置圖測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖19-43圖19-47。 19.3.4 區(qū)間過(guò)民房監(jiān)測(cè)措施區(qū)間隧道下穿大量民房，由于年代久遠(yuǎn)，部分為明清時(shí)期修建，房屋現(xiàn)狀不良，對(duì)地層的變形極其敏感，為保證地鐵區(qū)間隧道施工時(shí)地面房屋的安全，在洞內(nèi)采取加強(qiáng)措施的同時(shí)，依據(jù)以下原則對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)：1、針對(duì)過(guò)民房地段的監(jiān)測(cè)，組建特別監(jiān)測(cè)小組，專門負(fù)責(zé)。2、對(duì)隧道上方及影響范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物現(xiàn)狀（房屋基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)形式，修建年代，既有缺陷）進(jìn)行調(diào)查，并記錄備案。3、對(duì)隧道上方及影響范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物敏感性分級(jí)，并按級(jí)別進(jìn)行

20、編號(hào)記錄；4、根據(jù)建筑物的不同級(jí)別布置相應(yīng)數(shù)量的測(cè)點(diǎn)及設(shè)定相應(yīng)的監(jiān)測(cè)頻率；5、在進(jìn)入到民房段施工之前，有計(jì)劃有目的地積累施工監(jiān)測(cè)資料，并進(jìn)行分析，以獲取該地區(qū)在隧道施工時(shí)的地層變化的規(guī)律，對(duì)后繼施工超前預(yù)測(cè)，并據(jù)此采取相應(yīng)措施。6、當(dāng)施工到這些重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象時(shí)，并加大監(jiān)測(cè)頻率，詳細(xì)記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)；7、及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息，并根據(jù)量測(cè)結(jié)果指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，確保施工采取的措施得當(dāng)，保證建筑（構(gòu)）物的穩(wěn)定。19.3.5 監(jiān)測(cè)網(wǎng)建立監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)首先建立水平位移和垂直位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)。水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)利用地面平面控制點(diǎn)做主控點(diǎn)，與監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)組成平面監(jiān)控網(wǎng)，其形式依據(jù)結(jié)構(gòu)布設(shè)成軸線形；其垂直位移監(jiān)控網(wǎng)利用北京市局部高程控制

21、網(wǎng)做為一級(jí)控制點(diǎn)，與地表沉降等觀測(cè)點(diǎn)組成地表高程位移監(jiān)控網(wǎng)，同時(shí)將主控點(diǎn)高程通過(guò)豎井引測(cè)至地下，并在豎井壁上埋設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)（并定期復(fù)測(cè)），與結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成地下高程控制網(wǎng)。主控點(diǎn)埋設(shè)堅(jiān)固、穩(wěn)定，監(jiān)控點(diǎn)可埋設(shè)在原狀土層中，并加設(shè)保護(hù)裝置。19.3.6 監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)頻率1、監(jiān)測(cè)方法（1）沉降監(jiān)測(cè)采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺按二級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行，包括地表沉降、地下管線、周邊建筑物沉降、軌道沉降及基坑圍護(hù)樁頂垂直位移。在基坑及暗挖隧道開(kāi)挖前，應(yīng)在地面變形影響范圍之外，便于長(zhǎng)期保護(hù)的穩(wěn)定位置，埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)，首次觀測(cè)時(shí)，適當(dāng)增加測(cè)回?cái)?shù)，一般取35次的數(shù)據(jù)作為測(cè)點(diǎn)的初始讀數(shù)。（2）拱頂下沉及凈空收斂監(jiān)測(cè)

22、監(jiān)測(cè)點(diǎn)在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)埋設(shè)，在支護(hù)結(jié)構(gòu)完成后最短時(shí)間內(nèi)取得的讀數(shù)為初始值，之后按前述監(jiān)測(cè)頻率要求進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)。（3）初支與二襯鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)將鋼筋計(jì)串聯(lián)焊接在被測(cè)主筋上，安裝時(shí)應(yīng)注意盡可能使鋼筋計(jì)處于不受力狀態(tài)，特別不應(yīng)處于受彎狀態(tài)，將鋼筋計(jì)的導(dǎo)線逐段捆在臨近鋼筋上，引到外露的測(cè)試匣中，噴砼或二襯砼施作后，檢查鋼筋計(jì)的電阻值和絕緣情況，做好引出線和測(cè)試匣的保護(hù)措施。（4）圍巖壓力、接觸壓力監(jiān)測(cè)先根據(jù)預(yù)測(cè)的壓力變化幅度來(lái)確定壓力盒量程。壓力盒采用直接法埋設(shè)在初支與土體、初支與二襯間，采用初支噴砼或二襯灌注砼后12h的三次讀數(shù)的平均值作為接觸壓力測(cè)試初始值。（5）圍護(hù)樁體及土體水平位移監(jiān)測(cè)采用測(cè)斜管

23、監(jiān)測(cè)，利用鉆孔埋設(shè)在樁后土體和直接埋設(shè)在樁身砼中進(jìn)行監(jiān)測(cè)。安裝和埋設(shè)時(shí)，檢查測(cè)斜管內(nèi)的一對(duì)導(dǎo)槽，其指向應(yīng)與欲測(cè)位移一致。在未確認(rèn)導(dǎo)槽暢通時(shí)，不得放入真實(shí)的測(cè)頭。埋設(shè)結(jié)束后，量測(cè)導(dǎo)槽方位、管口高程，及時(shí)做好孔口保護(hù)裝置，并做好記錄。測(cè)試時(shí)，聯(lián)接測(cè)頭和測(cè)斜儀，檢查密封裝置，電池充電量，儀器是否工作正常。將測(cè)頭放入測(cè)斜管，測(cè)試應(yīng)從孔底開(kāi)始，自下而上沿導(dǎo)管全長(zhǎng)每一個(gè)測(cè)段固定位置測(cè)讀一次，測(cè)段長(zhǎng)度為1m，每個(gè)測(cè)段測(cè)試一次讀數(shù)后，將測(cè)頭提轉(zhuǎn)180，插入同一對(duì)導(dǎo)槽重復(fù)測(cè)試，兩次讀數(shù)應(yīng)接近，符號(hào)相反，取數(shù)字平均值，作為該次監(jiān)測(cè)值。在基坑開(kāi)挖前，以連續(xù)三次測(cè)試無(wú)明顯差異讀數(shù)的平均值作為初始值。（6）地下水位監(jiān)測(cè)

24、采用電測(cè)水位計(jì)測(cè)量水位距孔口的距離，用水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)出孔口標(biāo)高，從而確定水位標(biāo)高，進(jìn)一步計(jì)算水位變化情況，施工前，對(duì)所有觀測(cè)孔統(tǒng)一聯(lián)測(cè)靜水位，統(tǒng)一編號(hào)，量測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)。從降水開(kāi)始，觀測(cè)時(shí)間分別采用30min、1h、4h、8h、12h以后24h觀測(cè)12次，直到降水工程結(jié)束。開(kāi)始施工后，正常監(jiān)測(cè)地下水位變化情況。（7）支撐軸力監(jiān)測(cè)采用軸力計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。軸力計(jì)的量程需要滿足設(shè)計(jì)軸力的要求。在需要埋設(shè)軸力計(jì)的鋼支撐架設(shè)前，將軸力計(jì)焊接在支撐的非加力端的中心，在軸力計(jì)與鋼圍囹、鋼支撐之間要墊設(shè)鋼板，以免軸力過(guò)大使圍囹變形，導(dǎo)致支撐失去作用。支撐加力后，即可進(jìn)行監(jiān)測(cè)。2、監(jiān)測(cè)頻率各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)頻率見(jiàn)表19-2，

25、實(shí)際操作過(guò)程中，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行調(diào)整。19.3.7 地表、建筑物、管線等的控制標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控量測(cè)管理基準(zhǔn)值是根據(jù)有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、計(jì)算資料及類似工程經(jīng)驗(yàn)制定的。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到管理基準(zhǔn)值的70%時(shí)，定為警戒值，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到或超過(guò)管理基準(zhǔn)值時(shí)，應(yīng)立即停止施工，修正支護(hù)參數(shù)后方能繼續(xù)施工。根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明本工程監(jiān)測(cè)管理基準(zhǔn)值詳見(jiàn)表19-3所示。 監(jiān)控量測(cè)管理基準(zhǔn)值 表19-3序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目允許變形值1地表下沉（重要地段）30mm（15mm）2拱頂下沉50mm3管線允許沉降1030mm4建筑物允許傾斜率0.002H5洞內(nèi)水平收斂0.005B6既有線水平位移增寬6mm,減2mm7既有線沉降兩軌高差4

26、mm依據(jù)規(guī)范、規(guī)程、設(shè)計(jì)文件等注：B為坑道跨度，H為建筑物高。 管線下沉監(jiān)測(cè)根據(jù)管線材質(zhì)、狀況等具體確定。位移管理基準(zhǔn)值在地下工程安全監(jiān)控中有廣泛應(yīng)用，但需要補(bǔ)充說(shuō)明的是對(duì)地下工程而言，位移指標(biāo)本身的物理意義不夠明確，主要是位移指標(biāo)與洞徑、埋深、支護(hù)、施工等影響因素關(guān)系未能很好解決，這方面的研究成果也不多見(jiàn)，因而位移控制指標(biāo)的制定和應(yīng)用必須同時(shí)考慮以上各種因素，并盡可能同時(shí)配合使用位移速率控制指標(biāo)。與位移相比，位移速率控制指標(biāo)有明確的物理意義，它反映了地層隨時(shí)間變化的流變效應(yīng)，在位移V=0 條件下，洞室圍巖趨于穩(wěn)定，反之，V=C（常數(shù)）或不斷增大，則說(shuō)明地層處于等速或加速流變狀態(tài)，洞室是不穩(wěn)定

27、的，因此位移速率控制指標(biāo)是洞室失穩(wěn)的充分條件，在安全預(yù)報(bào)中，較位移指標(biāo)有更直觀和明確的控制意義。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，類圍巖位移速率控制值為5mm/d，穩(wěn)定臨界值為0.10.2mm/d。19.4 監(jiān)測(cè)工程數(shù)量 監(jiān)測(cè)工程數(shù)量見(jiàn)表19-4。 監(jiān)測(cè)工程數(shù)量表 表19-4序號(hào)項(xiàng) 目數(shù) 量 (個(gè))1地表沉降測(cè)點(diǎn)（含軌道測(cè)點(diǎn)）6152地面建筑物及傾斜測(cè)點(diǎn)1203地下管線沉降測(cè)點(diǎn)804暗挖隧道拱頂下沉測(cè)點(diǎn)2165暗挖隧道結(jié)構(gòu)收斂測(cè)點(diǎn)3366圍巖壓力測(cè)點(diǎn)367初支與二襯間壓力測(cè)點(diǎn)168初支鋼筋內(nèi)力測(cè)點(diǎn)169二襯鋼筋內(nèi)力測(cè)點(diǎn)7210土體水平位移測(cè)點(diǎn)411圍護(hù)樁水平位移測(cè)點(diǎn)2012圍護(hù)樁垂直位移測(cè)點(diǎn)2013地下水位測(cè)點(diǎn)

28、3414鋼支撐軸力測(cè)點(diǎn)2715混凝土應(yīng)變計(jì)419.5 監(jiān)控量測(cè)反饋程序本標(biāo)段監(jiān)控量測(cè)資料均用計(jì)算機(jī)配專業(yè)技術(shù)軟件進(jìn)行自動(dòng)化初步分析、處理。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析、繪制各種表格及曲線圖，當(dāng)曲線趨于平衡時(shí)推算出最終值，并提示結(jié)構(gòu)物的安全性。監(jiān)測(cè)人員按時(shí)向施工監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位提交監(jiān)控量測(cè)周報(bào)和月報(bào)，同時(shí)對(duì)當(dāng)月的施工情況進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出施工建議，及時(shí)反饋指導(dǎo)信息，調(diào)整施工參數(shù)，保證安全施工。19.5.1 監(jiān)測(cè)資料的反饋程序監(jiān)測(cè)資料的反饋程序見(jiàn)圖19-48。19.5.2 監(jiān)測(cè)信息的反饋程序監(jiān)測(cè)信息反饋流程見(jiàn)圖19-49。19.6 監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的分析、預(yù)測(cè)取得各種監(jiān)測(cè)資料后，需及時(shí)進(jìn)行處理，排除儀器、讀數(shù)等操作過(guò)程

29、中的失誤，剔除和識(shí)別各種粗大、偶然和系統(tǒng)誤差，避免漏測(cè)和錯(cuò)測(cè)，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和完整性，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)資料的整理和初步定性分析工作。監(jiān) 測(cè) 結(jié) 果位移是否超級(jí)管理位移是否超級(jí)管理位移是否超級(jí)管理繼續(xù)施工綜合判斷暫停施工采 取 特 殊 措 施是不安全否否否是是安全圖19-48 監(jiān)測(cè)資料反饋管理程序圖施工采取技術(shù)措施施工監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)變形量反饋分析與基準(zhǔn)值比較調(diào)整施工參數(shù)是否安全是否圖19-49 監(jiān)測(cè)信息管理流程圖1、數(shù)據(jù)整理把原始數(shù)據(jù)通過(guò)一定的方法，如按大小的排序用頻率分布的形式把一組數(shù)據(jù)分布情況顯示出來(lái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的數(shù)字特征值計(jì)算，離群數(shù)據(jù)的取舍。2、插值法在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用函數(shù)近似

30、的方法，求得符合測(cè)量規(guī)律而又未實(shí)測(cè)到的數(shù)據(jù)。3、采用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析尋找一種能夠較好反映監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化規(guī)律和趨勢(shì)的函數(shù)關(guān)系式，對(duì)下一階段的監(jiān)測(cè)物理量進(jìn)行預(yù)測(cè)，防患于未然。如預(yù)測(cè)最終位移值，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)物的安全性，并據(jù)此確定工程技術(shù)措施等。因此，對(duì)每一測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果要根據(jù)管理基準(zhǔn)和位移變化速率(mm)/d等綜合判斷結(jié)構(gòu)和建筑物的安全狀況，并編寫周、月匯總報(bào)表，及時(shí)反饋指導(dǎo)施工，調(diào)整施工參數(shù)，達(dá)到安全、快速、高效施工之目的。根據(jù)我單位修建城市地鐵時(shí)施工監(jiān)測(cè)的成功經(jīng)驗(yàn)，我們擬采用鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)則(TBJ108-92)的級(jí)監(jiān)測(cè)管理并配合位移速率作為監(jiān)測(cè)管理基準(zhǔn)，即將允許值的三分之

31、二作為警告值，允許值的三分之一作為基準(zhǔn)值，將警告值和允許值之間稱為警告范圍，實(shí)測(cè)值落在此范圍，應(yīng)提出警告，說(shuō)明需商討和采取施工對(duì)策，預(yù)防最終位移值超限，警告值和基準(zhǔn)值之間稱為注意范圍，實(shí)測(cè)值落在基準(zhǔn)值以下，說(shuō)明隧道和圍巖是穩(wěn)定的。當(dāng)施工中出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)立即停止施工，采取措施處理。（1）初支結(jié)構(gòu)有較大開(kāi)裂。（2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有不斷增大的趨勢(shì)。（3）暗挖隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)變形過(guò)大，超過(guò)控制基準(zhǔn)或出現(xiàn)明顯的受力裂縫并不斷發(fā)展。（4）時(shí)態(tài)曲線長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有變緩的趨勢(shì)等。19.7 監(jiān)測(cè)管理體系和保證措施19.7.1 監(jiān)測(cè)管理體系針對(duì)本工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的特點(diǎn)建立專業(yè)組織機(jī)構(gòu)，由我單位派駐現(xiàn)場(chǎng)4-5人組成監(jiān)控量測(cè)及信息反饋小組，成員由多年從事地下工程施工及監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員組成，組長(zhǎng)由具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)，較高結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算能力的工程師擔(dān)任。監(jiān)測(cè)小組根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分為地面和地下兩個(gè)監(jiān)測(cè)小組，