暗挖法车站施工监测监理要点.docx
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暗挖法车站施工监测监理要点
暗挖法车站施工监测监理要点:
一、暗挖法车站施工监测内容主要包括
拱顶沉降、洞内净空收敛、地下水位、沉降变形、建(构)筑物变形、钢格栅内力等。
1、拱顶沉降监测
拱顶沉降值是反映地下工程结构安全和稳定的重要数据,是围岩与支护系统力学形态变化的最直接、最明显的反映。
2、洞内净空收敛监测
地下工程开挖后,净空收敛也是反映围岩与支护结构力学形态变化的最直接、最明显的参数,通过监测净空收敛可以了解围岩与支护结构的稳定状态,并可进行施工安全状态评估。
3、地下水位监测
地铁暗挖段施工过程中,周围土体排水会引起土体的孔隙水压力消散,有效应力增加,从而造成土体压缩,引起周围一定范围内的地面下沉,甚至造成邻域内建筑物或构筑物的破坏。
因此,地下水位变化是地铁暗挖段施工过程中必须严密监测的一个关键性参数。
4、沉降变形监测
地表沉降是地铁暗挖段施工最基本监测项目,它最直接地反映地铁暗挖段周边土体的变化情况。
5、建(构)筑物变形监测
施工期间建筑物的变化情况,防止建筑物沉降过大影响安全,需开展建筑物沉降监测。
在工程施工前,对周边的建(构)筑物进行调查、走访,了解其结构及基础形式,相关勘察、设计资料等,对裂缝情况进行整理并做记录。
6、钢格栅内力
了解钢格栅的应力发展变化形态,掌握钢筋的实际应力状态,并检验和修正支护结构设计参数。
2、各监测项目的监测点埋设、监测方法及监测频率
1、拱顶沉降
拱顶沉降观测采用几何水准测量方法,数据观测按《工程测量规范》GB50026-2007
等垂直位移监测网技术要求进行,其技术要求如下表所示。
表2.1.1拱顶沉降观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
监测点与相邻基准点高差中误差
±0.5毫米
2
每站高差中误差
±0.15毫米
3
往返较差及环线闭合差
0.3
毫米(n为测站数)
4
检测已测高差较差
0.4
毫米(n为测站数)
5
视线长度
30米
6
前后视的距离较差
0.5米
7
任一测站前后视距差累计
1.5米
8
视线离地面最低高度
0.5米
拱顶沉降测点的埋设以能反映结构安全为原则,并尽量与地表沉降测点相对应,以利于对比分析。
测试时将水准仪安放在标准高程点和拱顶测点之间,铟钢尺底端抵在标准高程点上,并将铟钢尺调整到水平位置,然后通过水准仪后视铟钢尺记下读数为H1,再前视钢卷尺记下读数位H2,若标准高程点的高程为H0,则本次测试拱顶测点的高程为H0+H1+H2,两次不同测试的拱顶高程差即为两次间隔时间内的拱顶沉降。
拱顶沉降监测方法如图2.1.1所示。
图2.1.1拱顶沉降监测方法示意图
测点埋设与布置
安装测点时,首先在被测断面上准备直径为20mm、深度为10cm的钻孔;然后在孔中填塞水泥砂浆后并插入收敛预埋件,并尽量使预埋件呈竖向;待砂浆凝固后即可进行监测。
拱顶沉降监测每10~30m布置一个断面,每个断面1~3个测点,对于浅埋暗挖车站或非标准断面隧道等,则应布置不少于3个拱顶沉降测点。
拱顶沉降监测的纵向间距,车站为10~20m,区间为15~30m。
监测频率
拱顶沉降的监测频率主要根据沉降速率和离开工作面距离确定。
拱顶沉降监测频率如下表所示。
表中两项选频条件中,应选取其中频率较高者。
表2.1.2拱顶沉降监测频率表
沉降速率
距开挖面距离
监测效率
>2mm/天
0~1B
1-2次/天
0.5~2mm/天
1~2B
1次/天
0.1~0.5mm/天
2~5B
1次/2天
<0.1mm/天
5B以上
1次/周
基本稳定后
1次/月
注:
B为隧道直径或跨度
同一监测段断面内,布置多个测点时,由于测点位置不同,沉降速率不同,因此应以最大速率来决定监测频率。
整个监测断面内各测点应采用相同的监测频率。
2、洞内净空收敛
测量仪器及技术要求
水平收敛监测是在洞室围岩表面布置测点,采用钢尺收敛计监测,如图2.2.1所示。
仪器分辨率为0.01mm。
图2.2.1钢尺收敛计实物图
监测方法
周边收敛量测方法如下:
首先,将百分表读数调至2.5-3.0cm,并将收敛计钢尺挂钩挂在测点上,收紧钢尺将销钉插入钢尺上适当的小孔内,用卡钩将其固定;然后,转动调节螺母直到观测窗中线条与面板成一直线为止,读取观测窗和钢尺读数,两者相加即为测点间距离;接着,将每条测线前后两次测线距离相减即可算出各测点间相对位移,最后,松开调节螺母,退出卡钩,将钢尺取下,擦净收好。
测点埋设与布置
安装测点时,首先在被测断面上准备直径为20mm、深度为10cm的钻孔;然后在孔中填塞水泥砂浆后并插入收敛预埋件,并尽量使两预埋件轴线在基线方向上;最后上好保护帽,待砂浆凝固后即可进行监测。
净空收敛监测每10~30m一个断面,每个断面1~3根基线,净空收敛监测的纵向间距,车站为10~20m,并与地表和拱顶沉降监测断面相对应。
监测断面应尽量靠近开挖工作面,测点一般布置在距离开挖面2m范围,并在开挖后12小时读取初读数。
监测频率
净空收敛的监测频率主要根据收敛速率和离开工作面距离确定。
净空收敛监测频率如下表所示。
表中两项选频条件中,应选取其中频率较高者。
表2.2.1净空收敛监测频率
收敛速率
距开挖面距离
监测效率
>2mm/天
0~1B
1-2次/天
0.5~2mm/天
1~2B
1次/天
0.1~0.5mm/天
2~5B
1次/2天
<0.1mm/天
5B以上
1次/周
基本稳定后
1次/月
注:
B为隧道直径或跨度
同一监测段断面内,布置多条测线时,由于测线位置不同,收敛速率不同,因此应以最大速率来决定监测频率。
整个监测断面内各测点应采用相同的监测频率。
3、地下水位
测量仪器及技术要求
地下水位观测采用电测水位计和PVC管,观测精度为1mm,如图2.3.1。
图2.3.1电测水位计实物图
测量方法
水为导体,当测头接触到地下水时,报警器发出报警信号,此时读取与测头连接的标尺刻度,此读数为水位与固定测定的垂直距离,再通过固定测点的标高及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标高。
根据管顶高程、管顶与地面的高差,即可计算地下水位的高程和埋深。
观测时对每个测孔连续进行独立3次观测,成果取均值。
测点埋设与布置
每个浅埋暗挖车站布置数量不少于4个水位观测孔,并可利用降水井作部分观测孔。
4、沉降变形
测量仪器及技术要求
地表沉降观测采用几何水准测量方法,使用精密水准仪进行观测。
数据观测按《工程测量规范》GB50026-2007
等垂直位移监测网技术要求进行,其技术要求如下表所示。
表2.4.1地表沉降观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
监测点与相邻基准点高差中误差
±1.0毫米
2
每站高差中误差
±0.30毫米
3
往返较差及环线闭合差
0.6
毫米(n为测站数)
4
检测已测高差较差
0.8
毫米(n为测站数)
5
视线长度
50米
6
前后视的距离较差
2.0米
7
任一测站前后视距差累计
3米
8
视线离地面最低高度
0.3米
测量方法
布设导线网,进行各测点高程测量。
根据不同时间测得的高程值,计算各测点地表沉降值。
地表沉降监测测点应埋设平整,防止由于高低不平影响人员及车辆通行,同时,测点埋设稳固,做好清晰标记,方便保存。
测点埋设与布置
地表沉降测点应该地铁开挖前布设,并与拱顶沉降测点尽量布置在同一段断面。
用冲击钻在地表钻孔,然后放入长200~300mm,直径20~30mm的圆头钢筋,四周用水泥砂浆填实。
地表沉降测点沿线路方向的布设,通常应沿车站中线各布设一行监测点;对于多导洞施工的车站,应在每一导洞中线和整体结构中线的正上方地表布设一行监测点。
监测点的纵向间距可按地表和地中的实际状况在5~30m之间选择。
横向监测断面可按照地表和地中的实际状况确定,车站在2~3个断面选择。
每个横向断面应布置7~11个测点,但其最外点应位于结构外沿不小于1倍埋深处,横断面上各测点应依据近密远疏的原则布置。
在工法变化部位、车站与区间结合部位、车站与风道结合部位以及马头门处等部位均应设置沉降测点,测点数按工程结构、地层状况和周边环境确定。
5、建(构)筑物沉降
测量仪器及技术要求
精密水准仪和铟钢尺,仪器精度为0.3mm。
建筑物沉降监测根据建筑物控制等级不同选用相对应控制标准。
表2.5.1沉降监测的等级划分、精度要求和适用范围
监测等级
观测点的高程中误差(mm)
相邻观测点高差中误差(mm)
适用范围(mm)
Ⅰ
±0.3
±0.1
线路沿线变形特别敏感的超高层、高耸建筑、精密工程设施、重要古建筑物、重要桥梁、管线和运营中结构、轨道、道床等
Ⅱ
±0.5
±0.3
线路沿线变形比较敏感的高层建筑、桥梁、管线;地铁施工中的支护结构、隧道拱顶沉降等
Ⅲ
±1.0
±0.5
线路沿线的一般多层建筑、桥梁、地表、管线、基坑隆起等
表2.5.2沉降监测技术要求和测量方法
等级
高程中误差(mm)
相邻点高差中误差(mm)
往返较差、附合或环线闭合差(mm)
使用仪器、监测方法及主要技术要求
Ⅰ
±0.3
±0.1
0.15
采用DS05水准仪,按国家一等水准测量技术要求作业,其观测限差宜按上述规定的1/2要求
Ⅱ
±0.5
±0.3
0.30
采用DS05水准仪,按国家一等水准测量技术要求作业
Ⅲ
±1.0
±0.5
0.60
采用DS1水准仪,按国家二等水准测量技术要求作业
测量方法
施工前,由监测基准点测出建筑物沉降监测点的初始高程,在施工过程中测出当前高程,高差即为建筑物沉降值。
测点埋设与布置
沉降观测点的位置和数量应根据工程地质和水文地质条件、建筑物的体型特征、基础形式、结构种类、建筑物的重要程度及其与地铁结构的距离等因素综合考虑。
测点埋设时,用冲击钻在建筑物基础或墙上钻孔,放入长200~300mm,直径20~30mm的圆头钢筋,四周用水泥砂浆填实。
测点的埋设高度要便于监测,对测点采用保护措施,避免在施工过程中受到破坏。
监测频率
建筑物沉降监测按穿越工程的重要程度、穿越类型、周边环境条件等情况分成不同级别,并针对不同级别进行监测设计。
对于穿越重要建筑物的地铁工程,除应对地铁本身进行施工监测外,还应对所穿越工程进行穿越施工期间24小时不间断监测;在穿越一般建筑物时应按要求进行较高频率的监测。
6、钢格栅内力
测量仪器及技术要求
使用振弦式钢筋计进行监测,分辨率为0.15%F.S.,如图2.6.1所示。
图2.6.1振弦式钢筋计实物图
测量方法
用频率计测定钢筋计读数作为初值,监测时用频率计测定钢筋计读数,根据仪器标定公式换算得到钢筋应力值。
测点埋设与布置
钢筋计埋设分为以下几步:
选择埋设位置:
根据图纸位置,选择受力主筋,切断钢筋,切断长度根据仪器长度和搭接要求确定。
焊接:
将钢筋计与钢格栅焊接,焊接时注意使仪器温度不超过60°C,以防损坏仪器传感器。
引线:
将传感器引线引至临时接线箱并检查仪器标识。
测读初值:
浇注混凝土前进行测读,测读三次,取其平均值,即获得初读数。
测试读数:
混凝土浇注后进行测试读数,获得钢格栅内力值。
监测频率
钢格栅内力的监测频率主要根据监测断面离开工作面距离确定。
钢格栅内力监测频率如下表所示。
表中两项选频条件中,应选取其中频率较高者。
表2.6.1钢格栅内力监测频率表
开挖时间
距开挖面距离(L)
监测频率
1~15天
L≤2B
1次/天
16天~1月
2B≤L≤5B
1次/2天
1~3月
L>5B
1次/周
3月以后
稳定后
1次/月
注:
B为隧道直径或跨度
三、监测控制标准及警戒值确定原则
地铁工程监测报警值应符合工程设计的限值、地下主体结构设计要求以及监测对象的控制要求。
地铁工程监测报警值应以监测项目的累计变化量和变化速率值两个值控制。
监测警戒值的确定应遵循以下几条原则:
满足设计计算的要求,不能大于设计值;满足监测对象的安全要求,达到保护的目的;对于相同条件的保护对象,应该结合周围环境的要求和具体的施工情况综合确定;满足现行的有关规范、规程的要求;满足各保护对象的主管部门提出的要求;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。
监控量测控制值应根据地铁工程及周边环境的实际状况和现场监控量测值的综合分析结果,并经评估后予以确定。
四、监测信息反馈
1)、当日报表:
通常作为施工调整和安排的依据,内容包括测点编号、初始值、本次监测值、较上次监测值增量值及累计变化量。
日报表须在当天报送监理。
2)、周报表:
主要结合工程例会、阶段性小结。
须在每周末报送监理。
3)、月报表:
主要归入工程监测总报告中。
须在月末报送监理。
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