暗挖隧道监控量测方案.doc
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2、,设计里程SK5+260.779SK5+908.112,上行线长647.333米,下行线长646.796米,全长1291.753米,线间距9.313.5米,区间隧道最大埋深11.2米,最小埋深9米。电表厂站浇郝昆肥赔挪跃企问凌迂衙达攀咒瞻挂采颗据饥铺誓咐翘殷汝租迈贺逆庙文帜含门搽买泵啼却倚学扑啪窒店抵沛毯溜程姿许将酞芬纸狱轴行样洱辜鼠郊噬魂雌拿烘瓷闰稼酗酥危馒桩肌剐端锨羚共肺沦括壳郊瘦庙疯袍琢宵逞佃青纱勒扣食窗饶曝小截傲海禹悟看岿罗拟维耀候二陕百谐订氛投磊假闲杆胁铁茵锈档集犯垦邪背步熙曰化瞎借摄匪搔望克怔棺卑轨馅拢肯理必七泽又奈缠溢哩匈眷世公政落慧尖憋爱夸僻策吃醇榨纺鸽第碘咎亡腊后睹婴图霜布汀
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4、满居武陨烽剁梗绅竹镶肺梅言追载巍妇朱哲甸嗅票惩吨柱一 工程概况1.工程概况区间隧道理工大学站电表厂站区间位于学府路规划道路正下方,设计里程SK5+260.779SK5+908.112,上行线长647.333米,下行线长646.796米,全长1291.753米,线间距9.313.5米,区间隧道最大埋深11.2米,最小埋深9米。电表厂站清滨公园站区间位于西大直街规划道路正下方,设计里程SK6+135.412SK7+124.029,上行线长988.617米,下行线长996.818米,全长1985.435米,区间出电表厂站时线间距为13米,在西大直街下线间距变为12米,然后过渡到清滨公园站为15.5米
5、,区间隧道最大埋深16.6米,最小埋深9.8米。2工程地质与地下水文情况1.2工程地质、水文地质概况1.2.1、工程地质本标段地貌类型为岗阜状高平原,平均自然纵坡较小。地层由上至下依次为:(1)第四纪全新统人工堆积层(Q4ml)貌岸然杂填土():杂色,由砖块、碎石、粘性土等组成,松散中密。0.00.5米多为柏油路面。层厚1.10米,层底高程149.46米。(2)第四纪上更新统哈尔滨组地层(Q3hr2al)粉质粘土():黄褐色,层状分布,摇振反应无,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,可塑。层厚2.70米,层底高程146.76米。粉质粘土(-1):黄褐色,层状分布,摇振反应无,稍有光泽,干强度中等,
6、韧性中等,软塑。层厚1.20米,层底高程145.56米。粉质粘土():黄黄褐色,层状分布,钙质呈斑点状或菌丝状出现,摇振反应无,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,硬塑。层厚4.00米,层底高程141.56米。(3)第四纪中更新统上荒山组地层(Q2h2l) 粉质粘土():黄黄褐色,灰褐色,层状分布,受铁质侵染,并可见铁锰质结核,摇振反应无,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,可塑。本站有两层,层厚分别为3.00米、13.9米,层底高程分别为138.56米、119.76米。细砂(-2):黄色、土黄色,主要成分为石英、长石、云母等,含少量粘性土,稍湿,中密。层厚1.80米,层底高程133.66米。粉质粘土
7、(-4):黄黄褐色,摇振反应无,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,硬塑。层厚3.10米,层底高程110.56米。(4)第四纪中更新统下荒山组地层(Q2hlal)中、粗砂():黄色,主要成分为石英、长石、云母等,含少量粘性土夹层,稍湿饱和,中密密实。层厚9.20米,层底高程110.56米。本段区无不良地质。122、水文地质本标段地下水主要赋存于冲洪积地层内,水温1214。本标段含水层主要为孔隙潜水,稳定水位标高约108.84114.13米,埋深30.5064.90米。地下水埋藏较深,对地铁施工不会产生影响。地下水的补给来源为地下径流、河流侧渗和大气降水。除此之外,局部地段尚存变化在上层滞水,赋存在
8、粉质粘土层中,分布不连续。地下水主要由松花江侧渗和大气降水补给。勘察期间正值枯水季节,丰水季节水位将有所上升,水位变幅约2米左右。地下水对混凝土结构无腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀,对钢结构有弱腐蚀。3暗挖通道施工方法和方式暗挖隧道土方开挖采用台阶法,预留核心土环形开挖施工,施工严格执行十八字方针“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测、控下沉”埋暗挖施工原则。为消除隧道收敛、施工及测量误差的影响,采用扩大断面的手段以保证结构净空,即在通道标准断面的基础上,拱部和边墙外扩10cm,底板外扩15cm。工程施工顺序按照结构的特点与各工序施工的先后顺序如下:超前小导管注浆二衬侧墙及拱
9、混凝土二衬侧墙及拱钢筋加工二衬底板钢筋加工钢筋网片与钢筋连接喷射混凝土二衬底板混凝土格栅加工及架设土方开挖1-3-1施工工序示意图二 监测目的、监测原则和监测依据1监测目的1)了解暗挖隧道支护结构和周围地层的变形情况,为施工日常管理提供信息,保证施工安全。隧道支护结构和周围土体的变形及应力状态和其稳定情况密切相关,围护结构、隧道支护结构和周围土体各种破坏形式产生之前通常有大的位移、变形、受力异常等,监测数据和成果是现场施工管理和技术人员判断工程是否安全的重要依据。因此,在施工过程中,通常依据观测结果来验证施工方案的正确性,调整施工参数,必要时采取辅助工程措施,以此达到信息化施工目的。2)修改工
10、程设计将现场测量的数据、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)根据监测数据,分析施工引起的地表隆陷,以及地层应力重分布、地层变位对紧邻建(构)筑物和市政基础设施的影响;以采取相应的加固、防范措施,确保紧邻建(构)筑物和市政基础设施的安全。4)验证支护结构设计,为支护结构设计和施工方案的修订提供反馈信息。我国当前地下工程支护结构设计基本处于半经验半理论状态,土压力多采用经典的理论公式,与现场情况有一定差异;地下结构周围土层软弱,复杂多变,结构设计的荷载常不确定,而且,荷载与支护结构变形、施工工艺有直接关系,因此,在施工中迫切需要知道现场实际的应力和变形情况,与设计值进
11、行比较,必要时对设计方案和施工过程进行修改。施工监测是支护结构设计的重要组成部分。5)积累资料,以提高地下工程的设计和施工水平。支护结构的土压力分布受支护方式、支护结构施工过程和被支护土类的影响,并直接与支护结构及土体的位移有关,常很复杂,现行设计分析理论尚未达到成熟的阶段,积累完整准确的地下工程开挖与支护监测结果,对于总结工程经验,完善设计分析理论是很有价值的。2监测原则在地下工程中进行量测,绝不是单纯地为了获取信息,而是把它作为施工管理的一个积极有效的手段,因此量测信息应能:1)确切地预报破坏和变形等未来的动态,对设计参数和施工流程加以监控,以便及时掌握围岩动态而采取适当的措施(如预估最终
12、位移值、根据监控基准调整、修改开挖和支护的顺序和时机等)。2)满足作为设计变更的重要信息和各项要求,如提供设计、施工所需的重要参数(初始位移速度、作用荷载等)。施工监测是一项系统工程,监测工作的成败与监测方法的选取及测点的布置直接相关。根据我单位监测工作的经验,归纳以下9条原则。a可靠性原则:可靠性原则是监测系统设计中所考虑的最重要的原则。为了确保其可靠性,必须做到:第一,系统需要采用可靠的仪器。第二,应在监测期间保护好测点。b多层次监测原则:多层次监测原则的具体含义有四点:在监测对象上以位移为主,兼顾其它监测项目。在监测方法上以仪器监测为主,并辅以巡检的方法。在监测仪器选择上以机测仪器为主,
13、辅以电测仪器。考虑分别在地表及临近建筑物与地下管线上布点以形成具有一定测点覆盖率的监测网。c重点监测关键区的原则:观测仪器布置应合理,注意时空关系,控制关键部位。在具有不同地质条件和水文地质条件、周围建筑物及地下管线段,其稳定的标准是不同的。稳定性差的地段应重点进行监测,以保证建筑物及地下管线的安全。d方便实用原则:为减少监测与施工之间的干扰,监测系统的安装和测量应尽量做到方便实用。e经济合理原则:系统设计时考虑实用的仪器,不必过分追求仪器的先进性,以降低监测费用。f根据变形体的变形趋势,变形体趋于稳定期间可延长观测频率,急剧变动期间应缩短观测频率。g对每个单元变形体进行测量时采用相同的观测线
14、路和观测方法,使用同一仪器和设备,并应固定观测人员。h首次观测时应进行反复测量,取其平均值作为初始值。i在进行监测工作之前一定要对周围的环境作一个详细的调查,必要时可以拍照、录象或请公证处公证,避免一些不必要的麻烦。3监测依据1)业主下发的哈尔滨地铁一号线一期工程招标文件(第四合同段)中关于哈尔滨地铁的监测条款与监测要求。2)暗挖区间隧道监控量测设计图3) 城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008;4)地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999(2003版)5)建筑变形测量规程JGJ/T8-19976)城市测量规范CJJ8-99;7)工程测量规范GB50026-2007;8)国
15、家一、二等水准测量规范GB12897-20069)建筑基坑支护技术规程JGJ120-9910)国家现行其他相关规范、强制性标准三 监测管理机构与监测管理制度为很好地进行监测,将信息及时反馈于施工并进行指导,以保证良好的施工安全与地面建筑物的安全和稳定性,项目部特成立专门的监控量测管理机构。项目部成立以总工程师直接领导的专门监控量测组,对施工影响范围内的所有实物进行监测,对监测过程实行严密的三级管理制度,即外业系统、分析系统与决策系统,外业系统在监测主管工程师组织下对外业采集的数据进行集中分析与处理后,及时上报项目总工程师,在项目总工程师领导下进一步对分析结论进行研究,然后再上报于监理部门监测工
16、程师进行指导。1 监测管理机构(图2-1-1 监测机构图)外业系统分析系统决策系统项目总工程师监测主管工程师监测组成员监理部门监测工程师科学指导现场施工2主要监测管理人员 表2-2-1 本合同段监测管理人员姓 名年 龄职 务主要职责备注曾琳56总工程师 负责全面监测工作监测方案、监测计划的编制以及施工可行性方案的论证与决策李永山33常务副总工程师负责全面日常监测监测方案、监测计划的编制以及施工可行性方案的论证与决策翟继忠45副总工程师地上、地下主要控制重点监测项目外业数据的分析与处理,监测结果的反馈董君28副总工程师兼工程部长地下日常工作监测外业数据的分析与处理,监测结果的反馈张永26工程副部
17、长地上日常工作监测陶帅28工程副部长地下日常工作监测庞恒28测量技术员组员丁凡23测量技术员组员罗波21测量技术员组员禹亮22测量技术员组员3监测流程图监控量测监测方案选择施工前初始量测量测数据分析与处理施工中监控量测测点埋设确定量测频率非线性函数数学变换后进行线性回归设计变更指导施工图2-3-1 监测流程图4监测管理制度1)成立监测管理小组,由专门人员组成。2)制定监测实施性计划,使监测按计划、有步骤地进行。3)建立质量责任制,确保施工监测质量。4)设定控制值,采用三级监测管理,当发现监测物理量接近或超过警戒控制值时,立即报告监理,并向监理报送应急补救措施。5)观测前,对所有仪器设备必须按有
18、关规定进行检验和校核,确保仪器的稳定可靠性和保证观测的精度。6)观测前,采用增加测回数的措施,保证初始值的准确性。7)制定各监测点位的保护措施,定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测。8)各个项目的监测资料必须保持有完整、清晰的监测记录、图表、曲线及文字报告。9)建立监测复核制度,确保监控数据的真实可靠性。10)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。11)量测资料的储存、计算、管理均采用计算机系统进行。四 监控网与监测点的布设 1、监测控制网的建立在进行监测之前,首先建立精准的监测控制网,以便能及时准确的反应监测项目、测点的变化情况。1、平面位移监测控制网应布设独立的控制网
19、,控制点埋设在变形区外,如有条件监测网宜采用强制对中观测架。2、垂直位移监测控制网宜采用工程高程控制网,在变形观测中应定期对高程控制网点进行检测。考虑到两两控制点之间通视和监测点必须布设于变形区外,两区间暗挖隧道导线控制网规划完毕,详见施工测量方案。2监测控制网的精度要求表2-2-1 水平位移监测网的技术要求等级相邻控制点点位中误差(mm)平均边长(m)测角 中误差 ()最弱边点位中误差二级4.22002.01450000 表2-2-2 垂直位移监测网技术要求 注:n为测站数等级相邻基准点高差中误差 (mm)每站高差 中误差 (m)往返较差,附和或环线闭合差 (mm)检测已测高差较差 (mm)
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