城市轨道交通工程安全监测概要.doc

城市轨道交通监测概要
（一）、基本要求
一、设计文件中应提出工程监测的技术要求。
二、工程监测遵循的工作流程：
1 收集、分析监测资料，到现场踏勘调查；
2 编制及审查监测方案；
3 监测基准点和监测点的选点埋设、验收与保护；
4 仪器设备校验和元器件标定、检定，监测点初始值观测；
5 监测信息采集、收集；
6 监测信息处理、分析与反馈；
7 提交监测日报、周报、警情快报、阶段性监测报告等；
8 监测工作结束后，提交监测工作总结报告及相应的成果资料。
三、工程监测方案包括的内容：
1 工程概况；
2 场地地质条件、周边环境条件及风险特点；
3 监测目的和采用依据；
4 监测范围和监测等级；
5 监测对象及项目；
6 基准点、监测点的布设方法与保护要求，监测点布置图；
7 监测方法和精度；
8 监测频率和周期；
9 监测控制值、预警等级、预警标准及异常情况下的监测措施；
10 监测信息的采集、分析和处理要求；
11 监测信息反馈制度；
12 监测仪器设备、元器件及人员的配备；
13 质量管理、安全管理及其他管理制度。
四、当工程遇到特殊情况时，应编制专项监测方案
五、基坑工程影响分区
基坑工程影响区
范 围
主要影响区（Ⅰ）
基坑周边0.7H或H·tg（45°-φ/2）范围内
次要影响区（Ⅱ）（一般）
基坑周边0.7H~（2.0~3.0）H或 H·tg（45°-φ/2）~（2.0~3.0）H范围内
一般影响区（Ⅲ）（轻微）
基坑周边（2.0~3.0）H范围外
六、隧道工程影响分区
隧道工程影响区
范 围
主要影响区（Ⅰ）
隧道正上方及沉降曲线反弯点范围内
次要影响区（Ⅱ）（一般）
隧道沉降曲线反弯点至沉降曲线边缘2.5i处
一般影响区（Ⅲ）（轻微）
隧道沉降曲线边缘2.5i外
注：i—隧道地表沉降曲线Peck 计算公式中的沉降槽宽度系数（m）。
工程监测等级划分
七、基坑、隧道工程安全等级
工程
安全等级
等级划分原则
一级
围（支）护结构过大变形或破坏、岩土体失稳等后果很严重；
或基坑设计深度H≥20m；
或超浅埋隧道，超大断面隧道等
二级
围（支）护结构过大变形或破坏、岩土体失稳等后果严重；
或基坑设计深度10m≤H<20m；
或浅埋隧开挖道，近距离并行或交叠的隧道，盾构始发与接收区段，大断面隧道等
三级
围（支）护结构过大变形或破坏、岩土体失稳等后果不严重；
或基坑设计深度H<10m；
或深埋隧道，一般断面隧道等

八、周边环境风险等级
周边环境风险等级
等级划分原则
一级
基坑或隧道工程主要影响区内存在既有轨道交通设施、重要建（构）筑物、重要桥梁与隧道、河流或湖泊
二级
基坑或隧道工程主要影响区内存在一般建（构）筑物、一般桥梁与隧道、高速公路或重要地下管线；
基坑或隧道工程次要影响区内存在既有轨道交通设施、重要建（构）筑物、重要桥梁与隧道、河流或湖泊；
隧道工程上穿既有轨道交通线路
三级
基坑或隧道工程主要影响区内存在城市重要道路、一般地下管线或一般市政设施；
基坑或隧道工程次要影响区内存在一般建（构）筑物、一般桥梁与隧道、高速公路或重要地下管线
四级
基坑或隧道工程一般影响区内存在城市重要道路、一般地下管线或一般市政设施
九、地质条件复杂程度
地质条件
复杂程度
等级划分原则
复杂
地形地貌复杂；不良地质作用强烈发育；特殊性岩土需要专门处理；地基、围岩和边坡的岩土性质较差；地下水对工程的影响较大需要进行专门研究和治理
中等
地形地貌较复杂；不良地质作用一般发育；特殊性岩土不需要专门处理；地基、围岩和边坡的岩土性质一般；地下水对工程的影响较小
简单
地形地貌简单；不良地质作用不发育；地基、围岩和边坡的岩土性质较好；地下水对工程无影响

十、工程监测等级
周边环境风险等级
工程监测
等级
工程安全等级

一级
二级
三级
四级
一级
一级
一级
一级
一级
二级
一级
二级
二级
三级
三级
一级
二级
三级
三级

（二）、监测项目及要求
一、明（盖）挖法基坑围（支）护结构和周围岩土体监测项目
序号
监测项目
工程监测等级
一级
二级
三级
1
围护桩（墙）、边坡顶部水平位移
√
√
√
2
围护桩（墙）、边坡顶部竖向位移
√
○
△
3
围护桩（墙）体水平位移
√
√
○
4
围护桩（墙）结构应力
○
△
△
5
立柱结构竖向位移
√
√
○
6
立柱结构倾斜
○
△
△
7
立柱结构应力
○
△
△
8
支撑轴力
√
√
√
9
顶板应力
○
△
△
10
锚杆、锚索拉力
√
○
△
11
土钉拉力
○
△
△
12
地表沉降
√
√
○
13
竖井井壁支护结构净空收敛
√
√
√
14
土体深层水平位移
○
△
△
15
土体分层竖向位移
○
△
△
16
坑底隆起（回弹）
○
△
△
17
围护墙侧向土压力
○
△
△
18
地下水位
√
√
√
19
孔隙水压力
○
△
△
注：1 √——应测项目，○——宜测项目，△——可测项目；
二、盾构法隧道管片结构和周围岩土体监测项目
序号
监测项目
工程监测等级
一级
二级
三级
1
管片结构竖向位移
√
√
√
2
管片结构水平位移
○
△
△
3
管片结构净空收敛
√
√
√
4
管片结构应力
○
△
△
5
管片连接螺栓应力
○
△
△
6
地表沉降
√
√
√
7
土体深层水平位移
○
△
△
8
土体分层竖向位移
○
△
△
9
地层与管片的接触压力
○
△
△
10
孔隙水压力
○
△
△
注：1 √——应测项目，○——宜测项目，△——可测项目。
三、矿山法隧道支护结构和周围岩土体监测项目
序号
监测项目
工程监测等级
一级
二级
三级
1
初支结构拱顶沉降
√
√
√
2
初支结构底板竖向位移
√
○
△
3
初支结构净空收敛
√
√
√
4
隧道拱脚位移
○
△
△
5
中柱结构竖向位移
√
√
√
6
中柱结构倾斜
○
△
△
7
中柱结构应力
○
△
△
8
初支结构、二次衬砌应力
○
△
△
9
地表沉降
√
√
√
10
土体深层水平位移
○
△
△
11
土体分层竖向位移
○
△
△
12
围岩压力
○
△
△
13
地下水位
√
√
√
注：1 √——应测项目，○——宜测项目，△——可测项目。
四、周边环境监测项目
监测对象
监测项目
工程影响分区
主要影响区
一般影响区
建（构）筑物
竖向位移
√
√
水平位移
○
△
倾斜
○
△
裂缝
√
○
地下管线
竖向位移
√
○
水平位移
○
△
差异沉降
√
○
高速公路与城市道路
路面竖向位移
√
○
路基竖向位移
√
○
挡墙竖向位移
√
○
挡墙倾斜
√
○
桥 梁
墩台竖向位移
√
√
墩台差异沉降
√
√
墩柱倾斜
√
√
梁板应力
○
△
裂缝
√
√
既有城市轨道交通
隧道结构竖向位移
√
√
隧道结构水平位移
√
√
隧道结构变形缝差异沉降
√
√
轨道结构（道床）竖向位移
√
√
轨道静态几何形位（轨距、轨向、高低、水平）
√
√
隧道、轨道结构裂缝
√
○
既有铁路（包括城市轨道交通地面线）
路基竖向位移
√
√
轨道静态几何形位（轨距、轨向、高低、水平）
√
√
注：1 √——应测项目，○——宜测项目，△——可测项目；
（三）、监测方法
方法的选择应根据监测对象和监测项目特点、工程监测等级、设计要求、精度要求、场地条件和当地工程经验综合确定，监测方法原则应合理易行。
一、水平位移监测
1、测定特定方向的水平位移宜采用大地测量法和传感器监测法。大地测量法包括小角法、方向线偏移法、视准线法、投点法、激光准直法等。
2、测定任意方向的水平位移可视监测点的分布情况，采用交会、导线测量、极
坐标等方法。
3、当监测点与基准点无法通视或距离较远时，可采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法。
二、竖向位移监测
竖向位移监测可采用几何水准测量、电子测距三角高程测量、静力水准测量等方法。
三、深层水平位移监测（测斜）
基坑围护桩（墙）体和土体深层水平位移监测，宜在桩（墙）体或土体中预埋测斜管，采用测斜仪观测各深度处的水平位移。
四、净空收敛监测
矿山法初支结构和盾构法管片结构的净空收敛可采用收敛计或全站仪进行监测。
五、土体分层竖向位移监测
土体分层竖向位移可埋设磁环式分层沉降标，采用分层沉降仪进行监测；或者埋设深层沉降标，采用水准测量方法进行监测。
六、倾斜监测
建筑倾斜监测应根据现场观测条件和要求，选用投点法、激光铅直仪法、垂准法、倾斜仪法或差异沉降法等方法。
七、裂缝监测
建（构）筑物、桥梁、既有隧道结构等裂缝监测内容包括裂缝位置、走向、长度、宽度，必要时尚应监测裂缝深度。
八、爆破振动监测
爆破振动监测可采用振速传感器或加速度传感器，以及相应的数据采集设备。
九、孔隙水压力监测
孔隙水压力监测可根据工程测试的目的、土层的渗透性和测试期的长短等条件，选用封闭式（电测式、流体压力式）或开口式孔隙水压力计（包括各种开口测量管、水位计）。
十、地下水水位监测
地下水位监测宜通过钻孔设置水位观测管，采用测绳、水位计、渗压计等进行量测。
十一、岩土压力监测
基坑围护桩（墙）侧向土压力、盾构法及矿山法隧道围岩压力宜采用界面土压力计进行监测。
十二、锚杆、锚索和土钉拉力监测
锚杆、锚索和土钉拉力宜采用专用测力计、钢筋应力计或应变计进行监测，当使用钢筋束时宜监测每根钢筋的受力。
十三、结构应力监测
结构应力可通过安装在结构内部或表面的应变计或应力计进行量测。

（四）、监测频率
频率应根据施工工法、施工进度等情况，结合监测对象和监测项目的特点、工程地质水文地质条件和当地工程经验综合确定，监测频率应合理、有效且有利于监测工作的开展。
一、明（盖）挖法基坑工程监测频率
施工进程
基坑设计深度（m）
≤5
5~10
10~15
15~20
＞20
基坑
开挖
深度
（m）
≤5
1次/1d
1次/2d
1次/3d
1次/3d
1次/3d
5~10
—
1次/1d
1次/2d
1次/2d
1次/2d
10~15
—
—
1次/1d
1次/1d
1次/2d
15~20
—
—
—
（1次~2次）/1d
（1次~2次）/1d
＞20
—
—
—
—
2次/1d

二、盾构法隧道工程监测频率

监测对象
开挖面与监测点或监测断面的距离
监测频率
开挖面前方
周围岩土体和周边环境
5D<L≤8 D
1次/（3d~5d）
3D<L≤5 D
1次/2d
L≤3D
1次/1d
开挖面后方
管片结构、周围岩土体和周边环境
L≤3D
（1次~2次）/1d
3D<L≤8 D
1次/（1d~2 d）
L>8D
1次/（3d~7d）
监测数据趋于稳定
1次/（15d~30d）
注：1 D—隧道开挖直径（m），L—开挖面与监测断面的水平距离（m）；

三、矿山法隧道工程监测频率

监测对象
开挖面与监测断面的距离
监测频率
开挖面前方
周围岩土体和周边环境
2B<L≤5 B
1次/2d
L≤2 B
1次/1d
开挖面后方
初期支护结构、周围岩土体和周边环境
L≤1 B
（1次~2次）/1d
1B<L≤2 B
1次/1d
2B<L≤5 B
1次/2d
L>5 B
1次/（3d ~7d）
监测数据趋于稳定
1次/（15d~30d）
注：1 B—隧道或导洞开挖宽度（m），L—开挖面与监测断面的水平距离（m）；

（五）、监测控制值
一、明（盖）挖法基坑围（支）护结构和周围岩土体监测控制值
监测
项目
支护结构类型
基坑工程监测等级
一级
二级
三级
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
绝对值
相对基坑深度(H)值
绝对值
相对基坑深度(H)值
绝对值
相对基坑深度(H)值
围护桩（墙）顶水平位移
土钉墙、型钢水泥土墙
—
—
—
—
—
—
30~50
0.5%
3
灌注桩、地下连续墙
15~25
0.15%
3
20~30
0.2%
4
20~40
0.3%
5
围护桩（墙）顶竖向位移
土钉墙、型钢水泥土墙
—
—
—
—
—
—
30~50
0.8%
6
灌注桩、地下连续墙
20~25
0.1%
3
20~30
0.2%
4
20~40
0.3%
4
围护桩（墙）体水平位移
坚硬~中硬土
型钢水泥土墙
—
—
3
—
—
4
40~50
0.4%
6
灌注桩、地连墙
20~30
0.15%
30~40
0.2%
30~40
0.4%
中软~软弱土
型钢水泥土墙
—
—
3
—
—
4
50~70
0.5%
6
灌注桩、地下连墙
30~50
0.2%
40~60
0.3%
40~60
0.5%
立柱结构竖向位移
10~20
0.2%
3
10~20
0.2%
3
10~20
0.2%
3
地表沉降
坚硬~中硬土
10~30
0.15%
3
20~35
0.2%
3
30~40
0.3%
3
中软~软弱土
20~40
0.2%
3
30~45
0.3%
3
40~50
0.4%
3
围护墙结构应力
（50%~100%）f
（70%~100%）f
（80%~100%）f
立柱结构应力
支撑轴力
最大值：（50%~100%）f
最小值：（70%~100%）fy
最大值：（70%~100%）f
最小值：（60%~100%）fy
最大值：（80%~100%）f
最小值：（50%~100%）fy
锚杆、锚索拉力
注：1 H—基坑设计深度，f—构件的承载能力设计值， fy—支撑、锚杆、锚索的预应力设计值

二、竖井井壁支护结构净空收敛监测控制值
监测项目
累计值(mm)
变化速率 (mm/d)
竖井井壁支护结构净空收敛
30
2
三、盾构法隧道管片结构竖向位移、净空收敛监测控制值
监测项目
累计值(mm)
变化速率 (mm/d)
管片结构沉降
坚硬~中硬土
10~20
2
中软~软弱土
30~40
3
管片结构隆起
10
1
管片结构差异沉降
0.04% Li
—
管片结构净空收敛
错缝拼装
10或0.2% D，取小值
3
通缝拼装
50或0.2%D，取小值
3
注： Li—沿隧道轴向两监测点间距，D—隧道开挖直径。
四、盾构法隧道地表沉降监测控制值
监测
项目
工程监测等级
一级
二级
三级
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
累计值
（mm）
变化速率（mm/d）
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
地表沉降
坚硬~中硬土
10~20
3
20~30
4
30~40
4
中软~软弱土
20~30
3
30~40
4
40~50
4
地表隆起
10
3
10
3
10
3
五、矿山法隧道支护结构变形监测控制值
监测项目及范围
累计值(mm)
变化速率 (mm/d)
拱顶
沉降
区间
10~20
3
车站
20~30
底板竖向位移
10
2
净空收敛
10
2
中柱竖向位移
10~20
2

六、矿山法隧道地表沉降监测控制值
监测等级及区域
累计值(mm)
变化速率 (mm/d)
一级
区间
20~30
3
车站
40~60
3
二级
区间
20~40
3
车站
40~70
3
三级
区间
30~50
3
七、地下管线沉降控制值
管线类型
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
燃气管道
10~30
2
雨污水管
10~20
2
供水管
10~30
2
八、高速公路与城市道路控制值
监测项目
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
道路路基沉降
高速公路、城市主干道
10~30
3
一般城市道路
20~40
3
九、城市轨道交通既有线隧道结构变形控制值
监测项目
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
隧道结构沉降
3~10
1
隧道结构上浮
5
1
隧道结构水平位移
3~5
1
隧道差异沉降
0.04%Li
—
隧道结构变形缝差异沉降
2~4
1
注：Li—沿隧道轴向两监测点间距。
十、一般既有铁路路基沉降控制值
监测项目
累计值（mm）
变化速率（mm/d）
路基沉降
整体道床
10~20
1.5
碎石道床
20~30
1.5