盾构段监控量测方案

广深港客运专线ZH-4标

益田路隧道工程盾构段监控量测方案

编制:

审核:

批准:

中铁十五局广深港客运专线ZH-4标六工区

2010年6月13日

目录

1.编制目的 (4)

2.编制依据 (4)

3.工程概况 (4)

3.1地理位置 (4)

3.2工程范围 (4)

3.3设计参数 (5)

3.4建(构)筑物调查情况 (5)

4.地表沉降变形机理 (6)

4.1沉降机理分析 (6)

4.2地表沉降变形的演变分析 (6)

4.2.1前期沉降阶段 (6)

4.2.2通过期间沉降阶段 (6)

4.2.3盾尾间隙沉降阶段 (6)

4.2.4后期沉降阶段 (6)

5．工程施工特点 (7)

6.监测的目的及方法 (7)

6.1地表沉降监测 (7)

6.2监测控制网的施测精度 (7)

6.3监测的主要内容和测点布设 (8)

6.3.1地表变形监测 (8)

6.3.2洞外观察 (8)

6.3.4深层土体位移监测 (8)

6.3.5地下水位监测 (9)

6.3.6地下管线位移监测 (9)

7.施工监测资源配置 (10)

7.1监控测量仪器 (10)

7.2监控量测人员组织 (10)

8.施工监测控制精度和监测频率 (11)

8.1施工监测控制精度 (11)

8.2监测频率 (11)

8.3控制标准 (11)

8.3.1建筑物变形控制标准 (11)

8.3.2地表变形控制标准 (12)

8.3.3深层土体变形控制标准 (12)

8.3.4地下水位、管线位移控制标准 (12)

9.隧道结构变形监测 (12)

9.1隧道结构变形监测内容 (12)

9.2变形控制标准 (13)

9.3隧道结构变形监测频率 (13)

9.4隧道结构变形控制方法 (13)

10.监测数据的整理和分析 (14)

10.2最终报告内容 (14)

1.编制目的

盾构隧道下穿段地面建筑物密集，地下管线纵横交错，受盾构施工影响。建立完善、严格的监测体系、合理科学的监测方法。掌握盾构隧道施工动态，利用监测结果为设计方案优化和施工参数调整提供参考依据；监测数据经分段处理与必要的计算判断后进行预测和反馈，以便为工程和环境安全提供可靠的信息，特编制此方案。

2.编制依据

⑴《关于广深港客运专线深圳福田站及相关工程初步设计的批复》(铁鉴函〔2008〕832号)

⑵《建筑地基基础设计》(GB50007-2002)

⑶《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)

⑷《建筑桩基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

⑸《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)

⑹《铁路隧道监控测量技术规程》(TB10121-2008／J721-2007)

⑺《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)

⑻《建筑变形测量规程》(JGJ 8-2007)

⑼《精密工程测量规范》(GB／T15314-94)

⑽《国家一、二等水准测量规范》(GB／T 12897-2006)

⑾《孔隙水压力测试规程》(CFCS55 93)

⑿《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-1999)

⒀《城市测量规范》(CJJ8-1999)

3.工程概况

3.1地理位置

益田路隧道位于新深圳站和福田站之间，地理位置位于深圳市宝安区龙华街道梅林检查站至深圳市市民中心一带。盾构隧道下穿段地面建筑物密集，可能受盾构隧道施工影响的邻近建筑物较多。

3.2工程范围

隧道起点里程益田路隧道起点里程DK104+730，终点里程DK110+966，全长6236m。盾构法隧道分两段：盾构施工第一段长度为1476.3m (DK107+915~DK109+391.3)，盾构施工第

二段长度为1134m (DK109+832~DK110+966)。

3.3设计参数

益田路盾构隧道两个区间段线路设计最小平曲线半径是2000m，曲线段长1930.2m，最小竖曲线半径为15000m，最大坡度25‰，隧道埋深30~60m。隧道衬砌采用通用楔型环C50钢筋混凝土管片，管片外径12800mm，内径11700mm，宽度2000mm。

3.4建(构)筑物调查情况

盾构段地表建（构）筑物的调查情况详见下表3.1益田路隧道盾构段地表沉降监测横断面里程表。

4.地表沉降变形机理

4.1沉降机理分析

泥水加压盾构平衡法所引起的地表变形特征表现在：盾构掘进机的前方和顶部会产生微量的隆起，盾尾脱离以后，地表开始下沉，并形成一定的宽度和沉降槽地带，下沉的速率随时间而逐渐衰减，且与盾构经过的土质、施工工况和地表荷载、泥浆压力、掘进速度等有着密切的关系，并表现出相当大的差异。

4.2地表沉降变形的演变分析

泥水加压式盾构在推进过程中所引起的地表沉降，根据实测资料，按地表沉降变形曲线的形态，大致分为4个阶段：

4.2.1前期沉降阶段

盾构向前推进时，当盾构开挖面尚未到达测点以前的沉降或隆起；它主要是因为泥水压力的波动而引起。当开挖面泥水舱的泥水压力偏低时，造成盾构开挖面应力释放，从而引起地表沉降，当开挖面泥水舱内泥水压力偏高时，使开挖面土体受挤压，从而引起地表隆起。

4.2.2通过期间沉降阶段

盾构继续向前推进，当盾构切口达到测点起至盾尾离开测点期间发生的地表沉降或隆起，主要原因是进排浆流量不平衡造成。

4.2.3盾尾间隙沉降阶段

盾构继续推进，盾尾通过测点后产生的地表沉降。由于盾构体的外径大于管片的外径，盾尾通过测量点后，在地层中遗留下来的建筑空隙就需及时壁后注浆充填，以控制地表变形。但是往往因盾尾壁后注浆没有能够及时充填建筑空隙，或是注浆量、注浆压力、注浆部位、浆液配比和材料方面不适当，使建筑空隙中的浆液不能及时形成环箍，盾尾脱出后，无支撑能力的软土在不能自立的情况下就很快自行充填入建筑空隙，造成土层应力释放。除此以外，盾构在平面或高程纠偏过程中所引起的单侧土体附加压力在盾尾脱出后亦发生应力释放，于是又增加了盾尾部分的建筑空隙。这些情况终将最后反应到地表变形上来。

4.2.4后期沉降阶段

盾尾脱出一周后的地表沉降。这部分沉降主要是有土层的固结沉降和地基土的徐变引起。