区间盾构施工监测方案

区间盾构施工监测方案

一、监测内容

在盾构施工过程中由于土体的缺失而导致不同程度的地面和隧道沉降，从而会影响到周围的地面建筑、地下管线等设施的正常使用。

针对该区间隧道沿线的建（构）筑物及地下管线设施，结合盾构推进施工中引起地面沉降的机理，进行如下监测内容：

1）道路与管线沉降监测

2）一般建（构）筑物沉降

3）隧道轴线上方地表沉降监测

4）地面裂缝的观察

二、监测的意义和目的

1）监测的意义

在软土地层的盾构法隧道施工中，由于盾构穿越地层的地质条件千变万化，岩土介质的物理力学性质也异常复杂，而工程地质勘察总是局部的和有限的，因而对地质条件和土体的物理力学性质的认识总存在诸多不确定性和不完善性。由于软土盾构隧道是在这样的前提条件下设计和施工的，为保证盾构掘进隧道工程的施工安全和周围环境安全，并在施工过程中积极改进施工工艺和参数，需对盾构推进的全过程进行监测。在设计阶段要根据周围环境、地质条件、施工工艺特点，编制施工监测方案，在施工阶段要按监测结果及时反馈，合理调整施工参数和采取技术措施，最大限度地减少地层移动，确保工程安全并保护周围环境。

2）监测的目的

（1）认识各种因素对地表和土体变形等的影响，以便有针对性地改进施工工艺和修改施工参数，减小地表和土体的变形。

（2）预测下一步的地表和土体变形，根据变形发展趋势和周围建筑物情况，决定是否需要采取保护措施，并为确定经济合理的保护措施提供依据。

（3）检查施工引起的地面沉降和隧道沉降是否控制在允许的范围内。

（4）控制地面沉降和水平位移及其对周围建筑物的影响，以减少工程保护费用。

（5）建立预警机制，保证工程安全，避免因结构和环境安全事故引起的工程总造价增加。

（6）为研究土体性质、地下水条件、施工方法与地表沉降和土体变形的关系积累数据，为改进设计提供依据。

（7）为研究地表沉降和土体变形的分析计算方法等积累资料。

三、监测实施的重点

1）各区间沿线建（构）筑物

2）隧道影响范围内的管线

四、监测内容的实施

1）变形监测控制网的布设

（1）变形监测控制网的起算点或终点要有稳定的点位，应布设在牢靠的非变形区。为了减少观测点误差的累积，距观测区不能太远。

（2）为便于迅速获得观测成果，变形监测控制网的图形结构应尽可能的简单。

（3）在确保变形监测控制网具有足够精度的条件下，控制网应尽量布设一次全面网，只有在特殊条件下才允许分层控制。

（4）控制网设计时，应尽量采用先进技术，尽可能多地获取建筑物变形数据，特别是绝对位移数据和时间信息。控制点应便于长期保存。

（5）变形监测控制网应与建筑施工采用相同的坐标系统。

根据以上布网原则，在整个监测区域布设如上变形监测控制网，按路线联测各控制点，平差后算出各点高程，作为测量时的水准基准点。在监测工期内应对控制网定期复核。

2）工作基点的布设与检验

工作基准点是直接用于对变形观测点进行观测的控制点，其埋设位置既要考虑到便于观测，又要考虑它的稳定性，因此，本工程工作基准点拟每150m设一个工作基准点。为检测工作基准点稳定性，根据施工进度情况，拟每二周检测一次，检测时按国家二等水准规范观测的技术要求进行往返观测。

3）沉降监测点的设置

（1）地表沉降点布设

在现场布置平行于盾构中心线的沉降监测点和垂直于盾构中心线的沉降监测点。平行于盾构中心线的地面监测点主要用于观测盾构施工时对地面的影响程

度；垂直于盾构中心线的地面监测点主要用于观测盾构施工时对地面的影响范围。

在位于隧道推进方向上，盾构始发段及到达段100m范围内沿隧道中心线每5m布置1个沉降监测点。同时，在盾构始发时要加密测点，每15m一个监测横断面，此断面在轴线左右各布4点，即每断面9个点，距离中线分别为2.5m、6、11m、16m。

正常段推进段，沿隧道中心线每6m布置一个沉降监测点，每20m一个监测断面，此断面在轴线左右各布4点，即每断面9个点，距离中线分别为2.5m、6、11m、16m。

（2）地下管线沉降点的布设

施工前与各管线单位联系，摸清地下管线的准确位置，并将管线落实到具体的布点图上，按管线单位要求进行监测点的埋设，并做好监测点的保护工作。施工时加强沿线巡视，发现问题及时解决。

根据该标段内隧道沿线环境的特殊情况及盾构施工对地下管线影响的需要，本着既能全面掌握信息，又要经济安全地完成整个隧道工程的原则，对常规管线的监测利用地表沉降监测网。但为了更直接地了解盾构施工对管线的影响程度，对轴线两侧各5m范围内各种管线的设备点（如阀门井、抽气井、人孔、窨井等）进行直接监测，在管线单位的监控下确保管线的安全。及时了解管线的沉降速率及沉降量，并控制在容许的范围内。

在盾构穿越地下管线时要对地下管线进行跟踪监测。对重要管道在有条件允许下开挖布设直接监测点，测点布设数量根据实际情况而定。

特别是针对盾构穿越的重要市政管线监测，要求进行跟踪监测，并把监测信息及时反馈给相关单位。

重要管线测点布置图

（3）建、构筑物沉降点的布设

为了及时反映隧道推进影响区内的建、构筑物变形情况，需在隧道轴线两侧20m范围内建、构筑物上设置沉降监测点，测点数量根据现场实际需要而定。编号为F01至FN。测点标志采用墙面标志，布设时，采用冲击钻成孔，然后用水泥将道钉封牢，具体测点数量视现场情况而定。对于沿线中的重要建筑物需要进行重点监测，即测点进行加密处理。该标段盾构穿越建筑物时对沿途的建筑物会有一定的影响，在影响范围内的建筑物的外墙角、门窗边角、建筑物等突出部位布设沉降观测点，观测建筑物在盾构穿越前后所发生的变化。

建筑物测点布设图

4）监测技术要求

（1）测量仪器的检校

检校工作有：WILD-N3水准仪、WILD-NA2水准仪的送检；WILD 2M标尺的送校。

每天工作开始前检查标尺水泡、仪器气泡，发现异常应停止工作，仔细检查仪器，改正合格后方可施工。

定期检查水准仪i角，i角不得大于15″。

测站高差观测中误差不大于0.15mm。

（2）测量要求

观测按二等水准测量要求采用单路线往返测量，测量时应遵循同一人观测；同一仪器测量；同一标尺立尺；同一线路进行的原则。

测站的设置视线长度不得大于40m。前后视距差不得大于1.0m。任意一测站上的视距差累计值不得大于3.0m。

（3）测量精度（误差数值均以绝对值计）

高程测量误差≤0.5mm。

（4）监测实施

测量时按国家二等水准的要求测量，盾构施工的监测范围一般为盾构前

20m，后50m。另外如果监测地处交通拥挤，车辆众多的路上，安全生产应放在第一位，测量时应穿戴反光背心，必要时加以保护。

五、监测频率

监测工作必须随施工需要实行跟踪服务。为确保施工安全，监测点的布设立足于随时可获得全面信息，监测频率必须根据施工需要安排，每次测量要注意轻重缓急。

监测频率具体如下：

1）盾构始发沉降监测。在区间隧道盾构始发前布设监测点，取得稳定的测试数据，在盾构始发推进后要加密监测频率，优化施工参数。监测频率可根据工程需要随时调整，必要时进行连续跟踪监测，以满足保护环境的要求。早晚各提供一次沉降资料；