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(工程建筑套表)(穿黄工
程上游线盾构掘进施工)地
表监测作业指导书:.
地表、隧洞监测作业指导书
一、编制依据
标(上游线)隧洞工程设计图纸等文件【1、南水北调中线壹期穿黄工程Ⅱ-Aa
穿黄隧洞平面布置图(图号:CH71E-02-IIA-65-03-001);b穿黄隧洞纵剖面面布
置图(图号:CH71E-02-IIA-65-03-002);c-A标南水北调中线壹期穿黄工程Ⅱ
()(上游线合同编号:隧洞工程土建及设备安装施工招标文件第二卷技术条款
】;ZXJ/SG/CH-001)
2、已批准的南水北调中线壹期穿黄工程控制测量成果;
3、《水电水利工程施工测量规范》(DL/T5173—2003);
4、施工测量实施规定(南水北调中线干线工程建设管理局2006-12-11发布
试行);
5、历次测量工作专题会议会议纪要;
、《光电测距高程导线测量规范》();6DZT0034-1992
、《水准测量电子记录规定》7(CH_T2006-1999);
、《工程测量规范》8GB50026-2007;
、《国家壹、二等水准测量规范》();9GB12898-91
、《国家三、四等水准测量规范》()。10GB12898-91
二、编制目的
(1)认识各种施工因素对地表和土体变形的影响,以便有针对性地改进盾
构施工工艺和施工参数,减小地表和土体变形,保证工程安全;
(2)为研究地层、地下水、施工参数和地表和土体变形的关系积累数据,:.
为研究地表沉降和土体变形的分析预测方法等积累资料,且为改进设计提供现
场实际参考性依据。
三、适用范围
本作业指导书适用于南水北调中线壹期穿黄工程盾构掘进施工地表沉降监测
作业的全过程。
四、工程概况
,南起荥阳市处,线路总长
李村村西,北至河南焦作市温县陈沟村西。主体工程由南北岸渠道、南岸退水洞、
进口建筑物、穿黄隧洞、出口建筑物、北岸防护堤、北岸新老蟒河交叉工程以及
孤柏嘴控导工程等组成。
穿黄隧洞总长4250m,包括过河隧洞段和邙山隧洞段,双洞布置,隧洞轴线
间距为28m,俩洞各采用壹台盾构自北向南推进。穿黄隧洞最大埋深35m,最小
埋深23m;
过河隧洞桩号5+~9+,全长3450m。北岸始发竖井中心高程67m,
桩号9+;,桩号5+。过河隧洞穿
越的主要地层为Q2粉质壤土、Q41砂层和砂砾(泥砾)石层。
本工程隧道所穿越的地层天然含水量高,具有高灵敏度、易触变、流变的
工程地质特征,另外工程具有连续掘进距离长、盾构隧道(上、下游线)净间
距较小、水压大等特点,盾构掘进施工难度大。
五、监测项目和测点布置
根据穿黄工程的实际环境、地质、水文等情况,遵照合同、设计文件以
及相关规范规定,结合我X公司在其它类似项目(地铁、引水洞、过江公路隧:.
洞)中的施工、监测经验,穿黄隧洞盾构掘进施工监测内容见表1:
六、检测控制标准及监测频率
6、1监测控制标准
在信息数字化盾构掘进施工中,监测后应及时对各种监测数据进行整理
分析,判断其对应地层稳定性,且及时反馈到掘进施工作业过程中去指导施工。
根据以往引水洞工程的监测经验,能够参照《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》
)。(TBJ108-922)的Ⅲ级管理制度作为监测管理方式(表
表1穿黄隧洞盾构掘进地表监测项目表
序号监测项目监测仪器监测频率
1地表沉降苏壹光DSZ2水
天;距盾构前后<20m12/,~次
准仪,配套光学
距盾构前后<50m1/2,次天;
2建筑物沉降倾斜测微器,铟钢尺
距盾构前后>50m1/,周。次
等
苏壹光DSZ2水
在盾尾未脱出前测出其初读
准仪,配套光学
3隧道隆陷数,在后备套内:1/1次天,
测微器,铟钢尺
脱出后备套:2/1次周。
等
表2监测管理表
管理等级管理位移施工状态
ⅢU0Un/3<可正常施工
ⅡUn/3U0Un2/3≤≤应注意,且加强监测
ⅠU0Un2/3>应采取加强支护等措施:.
表中:U0——Un——实测位移值允许位移值
Un的取值,也就是监测控制标准。根据以往类似工程经验(过江隧道)、
有关规范规定及招标文件“”3。技术条款的有关要求,提出控制基准见表
表3监测控制标准表
序号监测项目控制标准来源
1地表及建筑物沉降值30mm
类似项目经验、招标
文件及相应规范
2隧道沉降20mm
根据上述监测管理基准,可选择监测频率:壹般在Ⅲ级管理阶段监测频
率可适当放大壹些;在Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数;在Ⅰ级管理阶则
应密切关注,加强监测,监测频率可达到12/~天或更多。次
各项目监测频率详见表1。
七、监测方法
1、测量仪器
苏壹光DSZ2水准仪,配套光学测
微器,铟钢尺等。
2、基点埋设方法
图1基点埋设示意图
基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域,且且应埋设在视野开阔、通
视条件较好的地方;基点数量根据需要(壹般考虑每200m埋设壹个)埋设,:.
基点要牢固可靠,如图1所示。
3、沉降观测点埋设
沿盾构掘进轴线方向监测点距选定5m10m或,按照设计资料计算出对应
的轴线点坐标,用全站仪将这些轴线点放样到实地上,在坚硬地面使用射钉设
置测量标志,软土地面使用钢筋桩做测量标志,然后有专业人员进行桩点埋设。
垂直轴线方向俩侧由近到远,、、、处布置个点设置沉降
表示里程),横观测断面。对轴线上的点按Z0+5Z0+10……..Zn+nn+n、编号(
向沉降槽上的点按Zn+n-+n-L3Zn+n-L9……Zn+n-+n-R3、、、、
Zn+R9……、、(注:表示距离,表示左侧,表示右侧)进行编号。
沉降测点埋设水泥预制桩时,能够用冲击钻(螺旋式土层专用)在地表钻孔,
,直径然后放入长200~300mm20~30mm的圆头特制钢筋,四周用水泥砂浆填实。
4、测量方法
观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。
,对不在水观测时各项限差宜严格控制,
准路线上的观测点,壹个测站不宜超过3个,如超过时,应重读后视点读数,
以作核对。首次观测应对测点进行连续俩次观测,俩次高程之差应小于±
,取平均值作为初始值。
5、沉降计算
在条件许可的情况下,尽可能的布设导线网,以便进行平差处理,提高
)(观测精度,水准线路闭合差应小于±(为测站数),然后按照测站进
行平差,求得各点高程。施工前,由基点通过水准测量测出地表沉降观测点的
。则高差△初始高程H0HnHHnH0=-,在施工过程中测出的高程为即为地表沉:.
降值。
6、数据分析和处理
时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图,根据沉降规律判断围岩稳
定状态和施工措施的有效性。
当位移——时间曲线趋于平缓时,可选取合适的函数进行回归分析。预
测最大沉降量。
(1)监测目的
盾构隧道掘进过程中,由于受注浆、盾构推力、隧道线形等影响,隧道
管片产生不同程度的位移,因此必须对隧道管片隆陷、隧道收敛等情况进行严
格的监测和控制。
(2)监测仪器
苏壹光DSZ2水准仪,配套光学测微器,铟钢尺等。
(3)监测方法
①基点埋设
首先,基点应埋设在隧道管片位移影响范围以外的始发井的竖井地板上;
且应埋设俩个或俩个之上基点,以便各基点互相校核;基点的埋设要牢固可靠。
用红油漆标明,在施工中要注意对基点地保护。
隧道管片收敛监测点的布置能够用电钻打眼,用弯曲的膨胀螺栓埋设。
②测点埋设
在进行沉降测点的埋设时,先用冲击钻在管片上钻Ф10mm(左右)的孔,
;长为然后放入直径为8mm510cm~的半圆头钢筋,四周用水泥砂浆填实固牢,
如图2所示。:.
图2横断面测点布置示意图
③量测方法
1()。不再重复)隧道隆陷量测方法和地表沉降量测方法相同
在试掘进、正常掘进应有壹次至二次回归分析:未脱出盾尾---脱出盾
尾------后备套内脱出后备套壹整套监测变形数据分析。
④隆陷值计算
隧道隆陷监测基点由地面标准水准点引来高程(高程已知),在进行监测
时,通过测得各测点和基点的高程差ΔHht,,可得到各监测点的标准高程Δ
然后和上次测得高程进行比较,差值Δh即为该测点的隆陷值。
即ΔHt12=ht2-ht1()(,)Δ()Δ
⑤隧道隆陷数据分析和处理
a.—首先绘制时间位移曲线散点图;
b.-当位移时间曲线趋于平缓时,可选取合适的函数形式进行回归分析。
八、监测反馈程序
在取得监测数据后,要及时进行整理,绘制位移或应力的时态变化曲线
图,即时态散点图,如图3所示。
在取得足够的数据后,仍应根据散点图的数据分布状况,选择合适的函
数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值,
预测结构和建筑物的安全状况,采用的回归函数有:
U=Alg1+t+BU=t/A+Bt()()
U=Ae-B/tU=Ae-Bt-e-Bt0()
)〕U=AlgB+t/B+t0)(〔(:.
式中:U——变形值(或应力值)
AB——、回归系数
tt0—day)、测点的观测时间(
为确保监测结果的质量,加快信息反馈速度,全部监测数据均由计算机
管理,每次监测必须有监测结果,须及时上报监测报表,且按期向监理单位提
交监测报表,且附上相对应的测点位移或应力时态曲线图。
监测反馈程序见图4。
针对本工程监测项目的特点建立专业组织,由35~人组成监测小组,由
具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的技术人员专职负
责。
现场施工
为保证量测数据的真实可靠及连续性,特制定以下各项措施:
(1)监测组和监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和监控量测监测设计资料调研
问
量测结果的微机信息处理系统
题,且提供有关切实可靠的数据记录;
量测结果的综合处理及反分析
(2)制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,且将其
纳入工程的施工进度控制计划中;监测结果的综合评价
(3)量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性;
量测结果的形象
报送设计、监理单位
(4)量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理;化、具体化经验类比
(5)量测设备、元器件等在使用前均应经过检校,合格后方可使用;理论
结构稳定、安全性判分析
(6)各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则;
甲方、规范要求等
地层、周围建筑物等动态及现状分析说明、提交修正设计、施工建议
反馈设计施工
否
是否改变设计、施工方法
调整设计参数、改
变施工方法或辅助是
施工措施新设计施工方法
图6-6-11图4监测信息反馈程序图监测反馈程序框图:.
(7)量测数据均要经现场检查,室内俩级复核后方可上报;
(8)量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行;
(9)各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责;
(10)针对施工各关键问题及早开展相应的专题讨论活动,及时分析、
反馈信息,指导施工。
观测工作结束后,对监理部提交下列成果:
(1)观测完毕壹周内提交沉降监测报告;
(2)沉降观测工作全部结束后壹周内提交竣工沉降监测报告;
(3)具体表格样式尽量采用监理部统壹表式,不能统壹时拟采用经监理
部批准的自制表格,或者遵照监理工程师的指示。
九、质量保证措施
1、在各项测量工作开始之前,有关人员必须熟悉了解有关规范、标准及
合同文件规定的测量技术要求;
2、对仪器和工具应精心爱护、及时维护保养,做到定期检验校正,保持
良好的工作状态。对精密仪器应监理专门的安全保管、使用制度;
3XX、坚持由集团公司精测队、股份公司精测队、项目部测量组组成的
三级测量复核制度;
4、严格执行测量工程师复核制度;
5、掘进过程中,定期对地表导线点进行测量复核,必要时,加大复测频
率;
6、测量所用仪器必须按有关规定定期检定,未经鉴定合格、严禁投入使
用;:.
7“”、坚持贯彻安全第壹,预防为主的方针,每个测量人员都要有安全
生产的意识,严格遵守劳动法规和安全操作细则和注意事项;注意人身和仪器
安全,禁止冒险作业。