盾构施工监控量测方案

哈尔滨地铁一号线九标盾构区间

隧道监控量测方案

一、工程概况

本标段设计为两段区间。第一段区间从南直路站向东沿桦树街直行至哈尔滨东站站，设计区间里程SK16+618.485～SK17+133.428总长约514.943m。区间沿线主要为多层建筑物，地下管线较多，路面交通繁忙，区间隧道纵坡为“V”型坡，最大坡度9.3‰，平面为直线。第二段区间从交通学院站出站后向东以R=350m的曲线斜穿太平公园，横穿宏伟路，再以R=450m的反向曲线转向南直路站。设计区间里程为SK15+746.436～SK16+438.485,总长约692.049m。隧道地质多为沙层和粉沙层，土质松散土体自稳能力差，盾构隧道掘进过程中对土体的扰动较易反映到地表土体及周边建（构）筑物上。二、编制依据

1．《地下铁道、轨道交通工程测量规范》（GB 50308—2008）

2.《工程测量规范》（GB50026--93）

3.《建筑变形测量规程》

三、盾构隧道监测

根据区间隧道穿越建（构）筑物及地面情况，结合盾构施工特点考虑施工过程会对地层产生扰动，有可能引起地表、管线、高架桥等的沉降。故根据区间隧道穿越建（构）筑物及地面情况，结合盾构施工特性确定以下监测方案：

1、在盾构试掘进100m范围内,每10m设一断面，其中每一断面设9个监测点，并且在线路中心线上方（含左右线）纵向每5m埋设一个监测点；在试掘进50m 附近处埋设分层土体沉降监测点和土体位移监测点（埋设倾斜管）。

2、其余地段根据具体情况酌情埋点，一般间距30ｍ设1个监测断面，同时在线路中心线正上方一般间距5m埋设一个监测点，在各监测断面中根据实际情况，分埋设主副两种监测断面形式，即当线路中线周边属于敏感地段，诸如交通密集型道路，或高建（构）筑物分布较为密集的区域，则应严格按照规范规定埋设监测断面，此种情况下称为主断面；反之，若线路（含左右线）上方均为空旷地段，或者仅单线上方属敏感地段，可根据实际情况酌情布设监测断面和监测点，一般较主断面情形下的断面监测点数少若干，同时断面间距略长于主监测断面间距。

3、对距线路边线10m范围内的较高或重点建（构）筑物的沉降、水平位移、倾斜、裂缝进行严密监测，一般是在此类建筑物桩基处埋设监测点位，同时根据实际情况酌情在建筑物房体中上位置处设置监测标志，以便对房体倾斜等各类变化严密监测。在隧道沿线此类典型建（构）筑有：SK16+775南直路立交桥桩基、SK15+910工程大学游泳馆、SK15+970太平文化宫、SK16+250市政排水管修工程处、SK16+300太平房产住宅楼5号楼。

4、隧道内的管片监测，在衬砌成形的管片合适位置处标出监测标志，利用全站仪和水准仪同时对管片的三维坐标进行定时监测，防止管片的上浮和沉降，同时对管片进行净空收敛监测。

5、始发井桩顶和主体结构侧墙的水平位移监测，在始发井四周埋设监测点位，利用全站仪和水准仪同时对其三维坐标进行定时监测，由于现在处于盾构机掘进状态，始发井已逐步处于稳定的运营状态，故可适当的降低监测频率。

盾构隧道施工监测项目和仪器见下表：

四、监测方法

（一）、地表沉降、隆起监测

(1) 测点布置

盾构推进过程中会对临近土体产生扰动，进而在盾构推进面附近产生接近椭球形的地面凹槽，在沿隧道中线的横断面来看，会形成所谓的沉陷槽；为此进行地面沉降和隆起监测具有重要意义。为此，沿隧道中线一定间距布置一个地面变形监测断面，在横断面上根据实际情况布置测点，监测范围约为40m，即布置9个点，其中在隧道中线上各布置一个点，根据本工程情况，沿线路中线监测断面的间距取为10～30m。

每个点位埋设一根大约0.7m长的光圆钢筋，顶部略微底于地面。埋设时在地面钻挖一个直径10cm左右，深70cm的柱状孔，在孔中灌入水泥砂浆插入钢筋。砂浆只能与周围土体固结在一起，但不能与地面混凝土硬化层粘结。钢筋头低于混凝土地表面5mm，并在旁边用红色油漆标注点号（如图所示）。

图1 地面沉降观测点埋设结构图

(2) 监测仪器

沉降监测采用索佳B1C精密水准仪配测微器及相应的铟钢水准标尺，读数精度为0.01mm

(3)监测方法

观测时各项限差宜严格控制，每测点读数较差不宜超过0.5mm，监测完成时要闭合至控制水准点以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值；

频率：掘进面前后小于20m时测1～2次/天；掘进面前后小于50m时测1次/2天；掘进面大于50m时测1次/周，直至稳定停止监测

（三）、周围建筑物沉降、倾斜监测

主要根据地面建(构)筑物与隧道的相对位置、地面建(构)筑物结构形式及基础类型、地层条件、施工方法等，对沿线建(构)筑物在施工过程中可能产生的变形情况做出的预测。在建(构)筑物周围设置测点,观测盾构穿越前后建(构)筑物发生的不均匀水平位移和倾斜以及由于变形而产生的裂缝，据

以判定建(构)筑物的安全性，建(构)筑物变形监测在盾构机开挖面附近每天进行及每周进行后期观测直到沉降稳定，当建(构)筑物的某一部位或构件变形过大时，迅速采取有效的维修加固措施，确保建(构)筑物结构安全和正常使用。

(1) 测点布置

区间盾构施工会引起周围建筑物产生沉降，较大的沉降或不均匀沉降都会危及周围建筑物的安全，为全面了解施工引起的对周围建筑物的影响情况，并能根据监测信息实时的调整施工参数，以确保周围建(构)筑物的安全，在施工期间内对建筑物的沉降、倾斜等进行观测，测点结构图参见下图，周围建筑物监测点宜根据现场踏勘确定。如下图所示，

图7 建筑物沉降测点结构图

(2) 测量仪器

沉降监测采用索佳B1C精密水准仪及相应的铟钢水准标尺，读数精度为0.01mm；平面位移监测采用徕卡TC1800全站仪，测角精度为1"级，距离为2mm。

(3) 监测方法

沉降监测按国家二等水准要求施测，每次测量时直接用基本水准点(控制点)作单点引测。房屋的倾斜监测倾斜观测采用垂线投影法，每次观测时将