沙坪坝铁路枢纽综合改造工程站西-站东路下穿隧道监控量测方案

沙坪坝铁路枢纽综合改造工程

站西-站东路下穿隧道

监控量测方案

重庆南江地质工程勘察设计院

二O一四年三月

沙坪坝铁路枢纽综合改造工程

站西-站东路下穿隧道

监控量测方案

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重庆南江地质工程勘察设计院

二O一四年三月

目 录

1工程概况........................................................................................................................................ 1

1.1工程范围及说明 ................................................................................................................. 1 1.2 工程地质水文情况 ............................................................................................................ 2

1.2.1地形地貌 .................................................................................................................. 2 1.2.2地层岩性 .................................................................................................................. 2 1.2.3地质构造 .................................................................................................................. 3 1.2.4水文地质条件 .......................................................................................................... 3 1.3监控量测的必要性 ............................................................................................................. 4 2监测目的........................................................................................................................................ 5 3监测技术依据及监测设计指导原则 ............................................................................................ 6

3.1 监测技术依据 .................................................................................................................... 6 3.2 监测设计原则 .................................................................................................................... 6 4监控量测项目 ................................................................................................................................ 7

4.1先建隧道的监测 ................................................................................................................. 8 4.2本隧道的监测 ..................................................................................................................... 8 4.3后建隧道施工时对前期施工隧道（含站西-站东路下穿道和九号线区间隧道）的监测 .................................................................................................................................................. 9 4.4地表沉降监测及周边建（构）筑物变形监测 ................................................................. 9 5监测实施方案 ................................................................................................................................ 9

5.1水准基准网点布设及观测 ................................................................................................. 9 5.2地表沉降及建筑物变形监测 ........................................................................................... 18

5.2.1沉降监测 ................................................................................................................ 18 5.2.2建筑物倾斜变形监测 ............................................................................................ 19 5.3地质状况观察监测 ........................................................................................................... 19 5.4拱顶下沉量及围岩位移量测 ........................................................................................... 20 5.5围岩内部位移量测 ........................................................................................................... 21 5.6围岩压力及层间支护压力、表面应力及裂隙的量测 ................................................... 22 5.7锚杆轴力和抗拔力量测 ................................................................................................... 22 5.8钢支撑内力及外力的量测 ............................................................................................... 22 5.9爆破振动速度的量测 ....................................................................................................... 23 5.10监测点设置及监测频率 ................................................................................................. 24

5.10.1站西-站东路下穿道暗挖施工段的监测 ............................................................. 24 5.10.2站西-站东路下穿道明挖施工段的监测 ............................................................. 36 5.10.3环线区间隧道施工时上部隧道的监测 .............................................................. 46 5.11数据处理与分析 ............................................................................................................. 52 5.12监测控制标准、警戒值及监测数据信息的处理和反馈 ............................................. 52

5.12.1监控量测主要控制指标 ...................................................................................... 52 5.12.2警戒值及变形监测管理控制 .............................................................................. 54

5.12.3监测资料的反馈程序及监测信息反馈流程 ...................................................... 55

6 仪器设备配备计划 ..................................................................................................................... 56 7监测组织机构设置 ...................................................................................................................... 57 8 质量保障措施 ............................................................................................................................. 57

8.1 一般规定 .......................................................................................................................... 57 8.2 现场作业要求 .................................................................................................................. 58 8.3 内业工作技术要求 .......................................................................................................... 59 8.4 与业主单位的沟通措施 .................................................................................................. 60 9 成果及报告 ................................................................................................................................. 60

9.1预期目标 ........................................................................................................................... 60 9.2提交的成果 ....................................................................................................................... 60

1工程概况

1.1工程范围及说明

1.1.1工程范围

站西-站东路下穿道施工阶段监控量测，监测范围包括站西-站东路下穿道（ZXK0+305～ZXK1+140）及相关工程、周边既有建构筑物和地面沉降的监测。

1.1.2相关工程、工程相互关系和施工时序

（1）与站西-站东路下穿道同期实施的相关工程包括：站西路和站东路下方轨道九号线区间隧道、轨道环线区间隧道和邻近地下车库（含基坑和结构）。

（2）轨道九号线区间隧道位于站西-站东路下穿道下方，沿站西路和站东路敷设，在站西-站东路下穿道进口附近从南侧拐入，后逐渐调整与站西-站东路下穿道上下并行，在设计终点附近向南侧八中方向拐离。轨道环线区间隧道呈南北走向，沿天陈路敷设，在天陈路与站东、站西路十字路口下穿轨道九号线和站西-站东路下穿道，此节点从下至上依次为：轨道环线区间隧道（南北走向）、轨道九号线区间隧道（东西走向）、站西-站东路下穿道（东西走向）、天陈路下穿道（南北走向）、站西路地面层（东西走向）和上盖结构。轨道环线区间隧道轨面设计高程约208.8左右，九号线区间隧道轨面设计高程约220.94，站西-站东路下穿道路面设计高程237.30，天陈路下穿道路面设计高程约245.14，站西路路面设计高程251.80，上盖结构设计高程259.00。轨道环线区间隧道与九号线区间隧道结构净距约

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为5.7m，轨道九号线区间隧道与站西-站东路下穿道路结构净距约为9.1m，站西站东路下穿道和天陈路下穿道结构共板。在站东路新建高层建筑C栋位臵，车库基坑与九号线右线区间隧道形成约50m长度、厚5.5～7.3m的薄壁段。同时，沿线周边既有高层建筑林立，工程施工对其有较大影响。

（3）相关工程施工时序为：九号线沙坪坝站车站及站后区间隧道施工→站东路段明挖基坑（含车库基坑）开挖→站西-站东路下穿道明挖段及上盖工程结构施作→九号线沙坪坝站站前区间隧道施工→站西-站东路下穿道站西路段明挖及暗挖施工→轨道环线区间隧道施工。

1.2 工程地质水文情况 1.2.1地形地貌

本段站场位于重庆市沙坪坝区，地势较平坦，地面高程245～257m，相对高差12m，自然横坡一般5～10°，局部较陡。 1.2.2地层岩性

主要地质岩性有第四系全新统人工填土（Q4m1）碎石土，坡残积（Q4dl+e1）粉质黏土；下伏侏罗系中统上沙溪庙组（J2S）泥岩夹砂岩。地层岩性分述如下：

（1）人工填土（碎石土）（Q4m1）: 杂色，稍密，稍湿～潮湿，碎石约占60%，粒径Φ60～200mm；块石约占10%，粒径Φ200～300mm；余为角砾及粉质黏土。普遍分布于测区既有铁路路堤及两侧居民民房建筑区，厚0～6m不等，属Ⅲ级硬土。

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（2）粉质黏土（Q4dl+e1）：紫红色，硬塑状，含少量砂泥岩质碎石角砾。分布于测区丘包上，厚0～2m，属Ⅱ级普通土。

（3）泥岩夹砂岩（J2S）：泥岩为紫红色，泥质结构，泥质胶结，岩质较软，易风化剥落，具遇水软化崩解、失水收缩开裂等特性；砂岩多为长石石英砂岩，浅灰、紫红色，中～细粒结构，泥质胶结，中厚～厚层状，质稍硬。强风化带（W3）厚4～8m，属Ⅳ级软石，D组填料；以下为弱风化带（W2），属Ⅳ级软石。 1.2.3地质构造

测区位于扬子准地台之川中台拗，测段位于华蓥山断裂以西的川中台拱，由宽缓背斜、穹窿组成盆地的典型丘陵地貌，车站区属单斜构造。岩层产状N35～55°E/10～17°SE。砂岩中节理多为闭合或微张型，其延伸较远，主主要发育以下几组节理：<1> N50°W/83°NE、<2>N40°E/79°NW、<3> N42°W/47°NE、 <4>N55°E/83°NW。 1.2.4水文地质条件

拟建地段水文地质条件简单，据本次勘察地表水（2009-成渝水W-28）进行试验分析，水质类型属HCO3-.SO42--Ca2+.Na+型水。根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB 10005-2010），在环境作用类别为化学侵蚀环境及氯盐环境时，水中.SO42-、PH值、Mg2+、侵蚀性CO2、Cl-对混凝土结构均无侵蚀性。测区下伏侏罗系中统沙溪庙组（J^2s）地层为含石膏地层，据西南地区施工经验，根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB 10005-2010 ），在环境作用类别为化学侵蚀环境时，地下水具硫酸盐侵蚀，环境作用等级为H1，对

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钢筋混凝土结构中钢筋有腐蚀性，对钢结构有腐蚀性。 1.3监控量测的必要性

隧道围岩地质情况复杂多变，各种不良地质所导致的工程事故屡见不鲜。因此在隧道施工中，监控量测是必不可少的重要工作，施工时按照相关技术规范的规定必须进行隧道周边位移和拱顶下沉以及其它一些必要项目的量测工作。

监控量测可以及时提供洞顶下沉、周边收敛、围岩内部位移、钢支撑受力情况等信息，判断施工工艺的可行性、设计参数的合理性，提出更加恰当的施工方法和合理的支护措施，实现隧道信息化动态施工控制，达到既能安全快速施工，又能节省工程造价的目的。

通过隧道开挖目测围岩地质状况和实测的有关变位信息以及承载体系的受力状态，为判断隧道空间的稳定性提供可靠的依据；利用量测信息的反馈，修改设计、指导施工；根据量测结果，预见围岩失稳和提供支护结构受力情况，以便采取措施，防患于未然；根据变位速度判断隧道围岩稳定程度，从而确保工程质量与施工安全。因此，在隧道施工中进行监控量测是非常必要的，通过该项工作能及时地为调整、修改设计和施工方法等提供科学参考依据，有效地避免塌方等工程事故。

通过对隧道进行监控量测，可以实现：

(1) 通过围岩内部位移和弹性波的测试，了解围岩松动破坏范围，对围岩稳定性作出评价。

(2) 掌握隧道围岩的变形规律，用以调整施工方法和参数。 (3) 通过围岩压力和支护结构内力测定，了解支护结构的受力状

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况和应力分布，揭示围岩变形与衬砌结构的相互作用关系，对原支护结构形式、支护参数和支护时间做出评价。

(4) 通过测定锚杆内力，了解锚杆的工作状态，进而对隧道围岩的稳定性作出评价。

(5) 通过日常观察和分析，可及时发现安全隐患并予以排除。 (6) 为变更设计、调整施工方法提供科学依据；

(7) 为本地区后续的类似工程积累宝贵经验和提供科学资料。 为了达到以上的监控量测目的，监控量测工作将贯穿隧道施工的全过程。监控量测数据及其分析结果可立即与事先原设计支护参数相比较，并对原设计做出正确评价，如监控量测结果与原设计有较大出入，有必要对支护作加强和减弱的修正，使隧道的设计和施工纳入动态的科学管理中。

2监测目的

（1）通过监测信息，及时掌握后建隧道对先建隧道衬砌、周边建（构）筑物和路面的影响，为施工方案的选定提供科学依据，为判别先建隧道衬砌、周边建（构）筑物和路面是否安全提供科学依据。

（2）通过监测信息，提供隧道围岩及支护结构稳定的信息，据此确定二次衬砌的最佳施作时间以及隧道最终稳定的情况。

(3)通过监测信息，检验支护设计参数及控制爆破设计参数的合理性，据此调整支护结构的设计参数及控制爆破设计参数，使隧道的修建成本更趋合理。

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3监测技术依据及监测设计指导原则

3.1 监测技术依据

（1）《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009).； （2）《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)； （3）《建筑变形测量规范》 (JGJ 8-2007)； （4）《工程测量规范》(GB 50026-2007)； （5）《城市测量规范》 (CJJ 8-2011)；

（6）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）； （7）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）； （8）《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）； （9）《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）；

（10）沙坪坝铁路枢纽综合改造工程的地质勘查报告、施工图设计及现场地形及地质环境调查等资料；隧道与建(构)筑物的相邻关系图（设计单位提供）；

（11）沙坪坝铁路枢纽综合改造工程总体施工组织（第一版）； （12）沙坪坝铁路枢纽综合改造工程监控量测项目监测方案（第二版）。

3.2 监测设计原则

（1） 建立的监测网络系统要简明有效

监测设计应根据该工程实际地形、地质条件，隧道施工进度、作业方法、安全等级、监测费用的合理性等因素综合考虑，建立的监测

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系统既要实用有效，又要经济合理；监测项目的选择既要突出重点，又要兼顾全面，建立的监测网络做到立体化、系统化，能在治理、施工全过程中及时测定和预报变形情况，确保施工安全，并为长期稳定性预测研究提供资料；监测的等级精度、周期频率、观测方法的选择、各项观测精度指标必须满足项目建设需求及相应规范要求。

（2）建立的监测网络系统要长期适用

建立的监测网络系统要贯彻全过程监测的工作思路，包括施工安全监测、运营期效果监测，尽可能满足长期监测要求。监测结果能及时反馈设计，用以指导施工，检验防治效果。设臵的各种变形监测点应能根据需要可转为长期监测点。

（3）监测仪器的选择应遵循以下原则： ①仪器的可靠性和稳定性良好。

②有足够的测量精度、灵敏度及相应量程。 ③现场使用比较方便、简单。

④仪器不易损坏，尤其是长期监测仪器应具有防风、防雨、防腐、防潮、防震、防雷电干扰等与环境相适应的性能。

4监控量测项目

根据《公路隧道施工技术规范》、《城市轨道交通工程测量规范》、《建筑基坑工程监测技术规范》及《工程测量规范》的要要求，本工程监控量测项目包括先建隧道的监测、本隧道的监测、后建隧道的监测、周边建（构）筑物的监测和地面沉降的监测。

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4.1先建隧道的监测

先建隧道为轨道九号线区间隧道，主要集中在同步实施范围内九号线区间隧道围岩、初期支护及衬砌的力学行为的变化和上部爆破振动影响（九号线区间隧道自身实施时的监控量测按其工点设计要求办理）），重点开展以下内容。

（1）隧道衬砌的爆破地震波峰值监测 （2）隧道衬砌的变形监测 （3）围岩位移、应力监测

（4）隧道初期支护和衬砌的应力应变监测 4.2本隧道的监测

本隧道为站西-站东路下穿道，主要包括地质和初期支护状况观察；内空变形监测；初期支护内力监测；衬砌应力、应变监测；围岩内部位移监测；围岩和支护接触压力监测等

（1）地质和初期支护状况观察

洞内观察分为开挖工作面观察和已施工区段观察两部分，开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次，内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等，当地质情况基本无变化时，可每天进行一次，观察过程中如发现地质条件恶化，初期支护发生异常现象，应立即通知施工负责人采取应急措施，并派专人进行不间断观察；对已施工区段的观察每天至少一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况，以及施工质量是否符合规定的要求。

（2）内空变形监测：拱顶下沉量测和净空水平收敛量测 （3）初期支护内力监测：包括钢支撑内力监测和锚杆轴力监测

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（4）衬砌应力、应变监测：包括衬砌应力监测和表面应变监测 （5）围岩内部位移监测 （6）围岩和支护接触压力监测

4.3后建隧道施工时对前期施工隧道（含站西-站东路下穿道和九号线区间隧道）的监测

最后实施的隧道为环线区间隧道，位于九号线区间隧道下方，采用TBM法施工，其施工时应对上方九号线区间隧道和站西-站东路下穿道进行监测（环线区间隧道自身施工监测按其工点设计要求办理），监测内容包括：

（1）围岩位移应力监测

（2）上方隧道初期支护、衬砌应力应变监测 4.4地表沉降监测及周边建（构）筑物变形监测

包括隧道上方地面沉降（包括隆起）监测、隧道周边建（构）筑物的沉降、倾斜和爆破振动监测,必要时应对重要建（构）筑物进行应力应变监测。

5监测实施方案

5.1水准基准网点布设及观测

5.1.1布设

垂直位移监测基准网（高程基准网）点应选设在施工影响范围以外且便于长期保存、稳定的位臵，同时又要考虑其位臵便于对监测点

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的观测的地方，以确保变形观测结果的可靠性与精度。高程基准网点不应选在易受水淹、潮湿或地下水位较高、易发生土崩、滑坡、沉陷的地点；短期内由于建设发展，可能毁坏标石或阻碍观测的地点不应选设水准基准点（高程基准网点）。根据本工程实地地形情况、通视条件、垂直位移监测点（沉降监测点）分布情况，拟在施工影响范围外能长期保存、稳定的位臵选设不少于3个垂直位移监测基准网点（高程基准点），按照《建筑变形测量规范》 (JGJ 8-2007)二级精度要求，使用精密水准仪按照几何水准测量的方法观测，高程基准点网布设成闭合环形式，以期在该区域内建立统一、精确的高程控制测量系统。

垂直位移监测基准网（高程基准网）点的埋设应将标石埋设在施工影响范围以外的裸露基岩上或稳固的建（构）筑物上。基准点的标石规格可根据现场条件和工程需要，按照《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）附录A高程控制点标石、标志进行选择，如果基准点位于基岩裸露地带，可以选择按A.0.1埋设岩层水准基点标石，如果基准点位于稳定的原状土层内，可以选择按A.0.4埋设混凝土基本水准标石，如果基准点位于稳定的建构筑物上，可以选择按A.0.8埋设不锈钢墙水准标石。

高程基准网（水准基准网）布设成闭合环形式，垂直位移监测基准网的观测按《工程测量规范》第10.3节10.3.3--10.3.7款的技术要求进行观测。

5.1.2观测和计算

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高程基准网（水准基准网）观测拟使用S05级精密水准仪，配合因瓦合金标尺或条码尺，沿固定路线按照《建筑变形测量规范》 (JGJ 8-2007)二级精度要求进行往返测法观测。

（1）仪器及检校检验

本监测项目水准测量采用精密水准仪（每公里偶然中误差0.3mm）及配套的条码式铟瓦标尺进行。

用于水准测量的仪器都必须送国家计量部门认可的仪器检定单位检定，并检验合格且在有效期限内才能使用。在使用过程中如发现仪器有异常情况，应按照规范进行检验或重新送检。有关仪器选用、检校要求和技术指标按以下要求执行。

1）监测实施前，应对水准仪和标尺按《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006)规定进行检校，检校合格后方可使用。

标尺检校项目按《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006)第6.2.2款表5的1、2、3、4、6项执行。

仪器检验项目标尺检较项目按《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006)第6.2.2款表5的8、9、10、16、17、18项执行。

若为新仪器则按《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006)第6.2.2款表5进行全面检验。

当所用仪器和方法与该检验项无关时，可不做检验。

2）在整个作业期间，数字水准仪应在每天开测前进行i角测定，并将当天的检验值存入仪器进行i角影响的改正，按表4格式记录每次测定的i角值，随仪器检定资料上交。

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表4 数字水准仪外业i角记录表

仪器类型： 仪器编号： 日期： 年 序号 月 日 i角值 观测员 备 注 3）每日工作开始前应检校水准标尺的圆水准器和水准仪上概略水准器。若对仪器某一部件的质量有怀疑时，应及时进行相应项目的检校。

4）经过修理后的仪器应检验受其影响的有关项目。对于自动安平水准仪，《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006)第6.2.2款表5的第20项必须检验。

5）本项目使用DSZ05级数字水准仪和配套水准标尺进行一等水准测量，水准仪器和标尺技术指标按照《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006)中要求执行，如表5。

表5 水准仪器、标尺技术指标

序号 1 2 4 5 6 标尺弯曲差 一对水准标尺零点不等差 标尺底面垂直性误差 标尺名义米长偏差 一对标尺名义米长偏差 水准仪器、标尺技术指标项目 指标限差 一等 4.0mm 0.10mm 0.10mm 100um 50um 30um 13um 0.20\二等 4.0mm 0.10mm 0.10mm 100um 50um 30um 13um 0.30\超限处理办法 对标尺施加改正 调整 采用尺圈 禁止使用，送厂校正 调整 分析原因，根据情况正禁止使用 禁止使用 7 测前测后一对标尺名义米长变8 9 标尺分划偶然中误差 自动安平水准仪补偿误差 第12页

10 11 12 13 14 15 16 17 视线观测中误差 调焦透镜运行误差 i角 2C 测站高差观测中误差 竖轴误差 自动安平水准仪磁致误差 数字水准仪系统分辨率（10m视距） 0.40\0.15mm 15.0\40.0\0.08mm 0.05mm 0.02\0.02mm 0.55\0.15mm 15.0\0.15mm 0.10mm 0.04\0.02mm 禁止使用 校正 40.0\应禁止使用，送厂校正 注：当所用仪器和方法与该项检验无关时，可不做检验。 （2）水准作业要求 1）设臵测站要求

①水准观测根据路线土质选用尺桩（尺桩质量不小于1.5kg,直径不小于0.02m长度不短于0.3m）或尺台(尺台重量不轻于5kg)作转点尺承。

②观测时应在标尺分划线成像清晰稳定时进行，若成像欠佳，应酌情缩短视线长度，直至成像清晰稳定。

③数字水准仪设站要求按表6的规定执行。 表6 数字水准仪设站要求 仪器型号 类型 读数方法 （m） ≥3.0且≤2.0 ≤3.0m ≤50.0 ≥0.6 距差 后视距差累积 （m） ≤2.80且≥2次 次数 Leica DSZ05 相关法 DNA03 自动数字视线长度前后视任一测站上前视线高度重复测量注：在地面震动较大时，应随时增加重复测量次数。

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2)数字水准仪观测顺序和方法 ①观测顺序

往测奇数站照准标尺顺序

后视标尺→前视标尺→前视标尺→后视标尺。 往测偶数站照准标尺顺序

前视标尺→后视标尺→后视标尺→前视标尺。

返测时，奇、偶数测站照准标尺的顺序分别与往测偶、奇测站相同。

②一测站操作方法如下（往测奇数站为例）：

a.首先将仪器整平(望远镜绕垂直轴旋转，圆气泡始终位于指标环中央)；

b.将望远镜对准后视标尺(此时，标尺应按圆水准器整臵于垂直位臵)，用垂直丝照准条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键；

c.显示读数后，旋转望远镜照准前视标尺条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键；

d.显示读数后，重新照准前视标尺，按测量键；

e.显示读数后，旋转望远镜照准后视标尺条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键。显示测量成果。

测站检核合格后迁站。

③每一测段往测与返测，其测站数均应为偶数，由往测转向返测时，两只标尺应互换位臵，并重新整臵仪器。

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3)测站、测段限差与设臵

①测站、测段观测限差应不超过表7的规定 表7 测站观测限差应不超过下表的规定

两次读数所测高检测已测测段高差测段往返测较差或环线等级 差的差（mm） 二级 0.4 之差（mm） 1.5 √n 闭合差（mm） 1.0√n n为测站数。

测站观测误差超限，在本站发现后可立即重测，若迁站（搬动仪器或尺承）后才检查发现；则应从水准点起始，重新观测。

②测段往、返起始测站必须对水准仪和掌上电脑进行各项设臵的查看与设定，确认无误后方可进行观测。设臵的的主要内容有仪器测量参数、测站观测限差、观测时间段、作业信息等，设臵要求按照《国家一、二等水准测量规范》（GB 12897-2006）中的“7.6.2数字水准仪测段往返起始测站设臵”的规定执行。

3）观测中的注意事项

在观测作业中除了应遵守《国家一、二等水准测量规范》（GB 12897-2006）中的“7.7观测中应遵守的事项”规定以外，还应遵守如下要求：

①监测过程中，使用的仪器、转点尺承、水准路线应固定。 ②水准观测应在标尺分划成像清晰而稳定时进行，在日出后与日落前30分钟内、太阳中天前后各1小时、标尺分划线的影像跳动剧烈时、气温突变时不宜进行水准观测。

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③在整臵仪器时，应使脚架的有皮带的一条腿处在水准路线的一侧，而另外两条腿与水准路线平行。以后各站将有皮带的腿轮换臵于水准路线前进方向的左侧或右侧。

④在上坡时，脚架宜放在量距员所划中心标识线的前方，下坡相反，以消除因观测员的视差引起的前、后视距不等差。

⑤监测前预先沿固定的水准路线安臵固定的尺台。 (3)成果的重测与取舍

1）测段往返测高差不符值超限时，先就可靠性较小的往测或者返测进行整测段重测。

①若重测的高差与同方向原测高差的不符值超过往返测高差不符值的限差，但与另一单程的高差不符值未超出限差，则取用重测结果；

②若重测高差与同方向原测高差的不符值不超过往返测高差不符值限差，且其中数与另一单程高差的不符值亦不超出限差，则取同方向中数作为该单程的高差；

③若①中的重测高差（或②中两同方向高差中数）与另一单程的高差不符值超出限差，应重测另一单程；

④若超限测段经过两次或多次重测后，出现同向观测结果靠近而异向观测结果间不符值超限的分群现象时，如果同方向高差不符值小于限差之半，则取原测的往返测高差中数作往测结果，取重测的往返测作返测结果。

2）由往返高差不符值计算的每公里水准测量的偶然中误差超限

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时，应分析原因，重测不符值较大的某些测段。

3）区段、路线往返测高差不符值超限时，应就往返测高差不符值与区段（路线）不符值同符号中较大的测段进行重测，若重测后仍然超限，则应重测其他测段。

(4)外业成果记录、整理、计算

1）水准测量记录的各项目内容见《国家一、二等水准测量规范》（GB 12897-2006）中的“9.1.2记录项目”。按照规范规定和使用的观测记录软件操作要求，根据运行软件提示，将各项记录项目内容保存在数据库中。

2）野外数据采集必须采用电子手簿记录，在采集过程中对原始数据部分进行加密处理，不得有任何更改。

观测员严格按照设计书和水准测量外业记录软件包的要求操作，详细要求见该软件包使用手册。

3）观测工作结束后应及时整理和检查外业观测手簿。利用水准测量外业记录软件的成果整理和检查功能辅助完成，确认观测成果全部符合规范和设计书要求后，进行外业高差和水准网平差计算。

4）外业高差和水准网平差计算

将经检查符合要求的观测数据导入清华山维水准网平差计算软件进行计算，求出个待定点高程，并评定基准控制网精度。

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5.2地表沉降及建筑物变形监测 5.2.1沉降监测

（1）沉降监测点的布设原则

为了判别洞口、浅埋段松动区范围，推测作用于支护结构的荷载大小。需要对隧道两侧一倍隧道埋深范围内的地表、建构筑物进行沉降观测。

既有建筑物沉降监测点主要布设在建筑物靠近隧道一侧两房角底的墙或柱上；地表沉降监测点主要布设在隧道两侧一倍隧道埋深范围。

布设方法：地表沉降监测点可采用冲击钻在地表顶部钻孔埋入道钉或挖坑浇筑混凝土；既有建筑物沉降监测点可采用在房屋四大角墙体钻孔买入钢筋或道钉，沉降监测点四周用水泥砂浆或结构胶填实。测点的埋设高度应方便观测，对观测点应采取保护措施，避免受到破坏；地表沉降监测点还应注意不影响行人及车辆的安全。

图5.2 墙上沉降监测点的埋设

（2）沉降监测点的测量

采用《建筑变形测量规范》 (JGJ 8-2007)二级精度要求的精密

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水准测量方法进行沉降观测。变形监测点与附近水准基点连测组成闭合或附合水准线路，通过平差计算得变形监测点的高程。观测时各项限差宜严格控制，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，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两次观测或提高一级观测，两次高程之差应小于满足要求，取平均值作为初始值，或提高一个等级观测，作为初始值。

水准测量观测方式及技术要求按《建筑变形测量规范》 (JGJ 8-2007)二级精度要求执行。 5.2.2建筑物倾斜变形监测

（1）建筑物倾斜变形监测点的布设原则

既有建筑物倾斜监测点主要布设在建筑物靠近隧道一侧房角底的顶部和底部。

布设方法：在监测建筑物房角顶部和底部粘贴反射片，粘贴反射片的位臵要便于观测，不易被破坏。

（2）建筑物倾斜变形监测点的测量

在粘贴反射片房角的前方，架设全站仪，对房角上下监测点，采用小角法的观测方法，测量房角顶部测点相对于房角底部测点的相对位臵关系(三维关系)，以此来监测建筑物的倾斜变形。 5.3地质状况观察监测

采用肉眼观察、锤击检查、地质罗盘量测、数码摄影等方法对所选择的开挖面的岩性、岩层产状、结构面、溶洞、断层等工程地质和水文地质情况以及初期支护完成后喷层表面的裂缝状况进行观察和

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描述。其目的是预测开挖面前方的地质条件，并为判断围岩的稳定性提供地质资料。同时观测有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部现象，同时观察锚杆和喷层有无施工质量问题，分析初期支护的可靠程度。对观察情况及有关现象及时记录整理，以便配合其它监控项目进行分析研究。量测断面从不同类围岩及不同支护类型中选取典型断面进行观察。

5.4拱顶下沉量及围岩位移量测

隧道周边水平收敛和拱顶下沉是隧道围岩应力状态变化的最直观反映，它是隧道施工的必测项目，也是隧道施工的重要工序。量测周边位移可为判断隧道稳定性提供可靠信息，根据围岩位移状态曲线判定围岩类别，利用量测信息的反馈，判断初期支护设计与施工方法是否稳妥，从而达到修改设计和指导施工的目的。

隧道周边水平收敛和拱顶下沉量测采用三线量测布点方式，如下图5.4所示；量测设备一般采用隧道专用型收敛计（如SWJ-IV型隧道收敛计）。隧道拱顶下沉量的大小，根据各测线的实测值，并利用三角形面积公式换算求得。

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图5.4 隧道拱顶下沉及周边位移测点布臵示意图

5.5围岩内部位移量测

通过围岩内部位移量测了解隧道围岩松弛区、位移量及围岩应力随深度的分布；了解围岩体内位移范围，判断锚杆长度是否适宜，为准确判断围岩的变形发展提供数据。

采用机械式四点位移计及特制的30mm大量程百分表装臵。每一量测位臵处钻凿孔径50～70mm，孔深3.5～5m，由施工单位根据设计要求按照布点位臵钻孔。

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图5.5围岩内部位移量测测点布臵

5.6围岩压力及层间支护压力、表面应力及裂隙的量测

沿隧道周边拱顶、拱腰和边墙埋设传感器，将压力盒分别埋设在围岩与喷射混凝土之间。围岩与喷射混凝土之间的应力盒在喷射混凝土之前埋设。在混凝土达到初凝强度后开始读数，分别读取其应力。

图5.6围岩应力量测测点布臵

5.7锚杆轴力和抗拔力量测

量测设备采用电测锚杆。钻孔规格及施工：由现场施工单位根据量测要求，按照布点位臵钻孔，孔径50～70mm，深度与设计普通锚杆一致，由于测力锚杆可当支护锚杆使用，故可随工作面开挖与普通锚杆一起安装，但安装时请注意屏蔽电缆的保护。 5.8钢支撑内力及外力的量测

钢支撑应力量测仅限于围岩段有钢支撑的地段，其目的是了解钢架拱所受荷载及其产生的内力，判断初期支护的受力情况及围岩稳定

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性。

量测断面在钢架拱设臵范围布设，即在左右隧道进出口围岩段分别布臵。量测设备采用钢筋计，将钢筋计焊在钢支撑上，钢支撑安装完后即可读数。量测断面的测点布臵位臵与喷射混凝土内应力测点布臵位臵相同，如图5.8所示：

图5.8 钢筋计测点布臵图

5.9爆破振动速度的量测

为控制和减小隧道钻爆法施工给临近建、构筑物带来的危害，采用爆破振动测试仪对施行钻爆法施工区段进行质点振动速度测试。

表5.9 爆破振动安全允许标准

安全允许振速(cm/s) 序号 保护对象类别 ＜10Hz 1 土窑洞、土坯房、毛石房屋 a10 Hz～50Hz 0.7～1.2 50Hz～100Hz 1.1～1.5 0.5～1.0 第23页

2 3 4 5 6 7 8 一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物 钢筋混凝土结构房屋 一般古建筑与古迹 水工隧道 交通隧道 矿山巷道 水电站及发电厂中心控制室设备 新浇大体积混凝土： 龄期：初凝～3 d dcccbaa2.0～2.5 3.0～4.0 0.1～0.3 2.3～2.8 3.5～4.5 0.2～0.4 7～15 10～20 15～30 0.5 2.0～3.0 3.0～7.0 7.0～12 2.7～3.0 4.2～5.0 0.3～0.5 9 龄期：3 d～7 d 龄期：7 d～28 d 注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。 注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：硐室爆破＜20 Hz；深孔爆破10 Hz～60 Hz；浅孔爆破40 Hz～100 Hz。 5.10监测点设置及监测频率

5.10.1站西-站东路下穿道暗挖施工段的监测

站西-站东路下穿道暗挖施工段含ZXK0+450～ZXK0+620和ZXK1+093～ZXK1+140两段，其中ZXK0+450～ZXK0+620段地形整体较为平缓，为原站西路道路路基及人行道等，表层为人工填土，厚度约1～9m，下伏基岩为砂、泥岩互层。边坡将会形成高约9～16m的仰坡，为岩土质混合边坡，上部土质厚约2.5～5.1m，下部为砂岩，岩体类型为Ⅱ类，土层不会发生整体滑移，直立切坡后会产生圆弧法滑动；下部岩质边坡为反向坡，有1组为外倾结构面。隧道洞身工程地质条件差，围岩类别为Ⅴ级。该段环境作用等级为B级。ZXK1+093～

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ZXK1+140段地面地形整体较为平缓，为原站东路道路路基及人行道等，地形坡角约2～6°，表层为人工填土，厚度约1.3～8.2m，下伏基岩为砂、泥岩互层;地层呈单斜构造，在基岩为侏罗系中统沙溪庙组;该段环境作用等级为B级。

站西-站东路下穿道暗挖施工段各监测项目的测点布臵按照表5.10.1～5.10.3和图5.10.1～5.10.3的要求进行布臵，各表中D为隧道跨度。邻近翁达平安大厦、利得尔大厦和其它邻近高层建筑地段，断面布臵间距取小值，监测频率取大值。

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表5.10.1 站西-站东路下穿道暗挖段施工时相应九号线区间隧道的现场监控量测项目及量测方法

设计要求 项 目 名 称 衬砌状况观察 爆破振动监测 必 测 衬砌内应项 力,表面目 应力及裂隙 围岩内部位移 （洞内设点） 方法及工具 衬砌裂隙观察和描述，目测 振动信号自记仪 混凝土内应变计，应力计,测缝计及表面应力解除法 布 置 上部站西-站东路下穿道开挖后及初期支护后进行 20m一个断面，拱顶及边墙皆布设测点 量 测 频 率 布置断面取值 监测点布置设计 ZXK0+450～ZXK0+620 ZXK1+093～ZXK1+140 埋设点数 每次爆破后进行 每次爆破后进行 每次爆破时在下方隧道邻近断面进行 20米一9条断面 个断面 3条断面 每个断面6个测点（左右洞） 每10～30m一个断面，每断面宜为10个测点 1次/1日，当传感器读数变化异常时，10米一可适当增加读数频率，当传感器读数18条断面 个断面 变化趋于稳定时，可减小读数频率。 6条断面 每个断面10个测点（左右洞） 洞内钻孔中每30～100m一个安设单点多断面，每断面2～点杆式或钢10个测点 丝式位移计 距上方隧道工作面距离0～1D，1～2次/1日；距工作面距离1～2D，1次/1日；距工作面距离2～5D，1次/2日；40米一5条断面 距工作面距离5D以上，1次/1周；稳个断面 定后1次/1月 2条断面 每个断面6个测点（左右洞） 第27页

锚杆轴力量测 各类电测锚杆,锚杆测力计及拉拔器 每30～100m一个断面，每断面 2～10个测点 每30～100m一个断面，每断面共布设5个测点，即拱顶、左右拱肩、左右边墙 10～30m一个断面 1次/1日，当传感器读数变化异常时，40米一可适当增加读数频率，当传感器读数5条断面 个断面 变化趋于稳定时，可减小读数频率。 1次/1日，当传感器读数变化异常时，可适当增加读数频率，当传感器读数40米一变化趋于稳定时，可减小读数频率。 个断面 断面 1次/1日，当传感器读数变化异常时，可适当增加读数频率，当传感器读数变化趋于稳定时，可减小读数频率。 距上方隧道工作面距离0～1D，1～2次/1日；距工作面距离1～2D，1次/110米一日；距工作面距离2～5D，1次/2日；个断面 距工作面距离5D以上，1次/1周；稳定后1次/1月 2条断面 每个断面4个测点（左右洞） 接触压力量测 压力盒 5条断面 2条每个断面10个测点（左右洞） 支柱压力计钢支撑内 或其它测力力及外力 计 水平收敛 拱顶下沉隧底隆起 选 测 项 目 收敛计 内空收敛 每10～30m一个断面，每断面4～6对测点 18条断面 6条断面 每个断面12对测点（左右洞） 水平仪 水每10～30m一个准尺 断面，每断面2～3钢尺或卷尺 个测点 距上方隧道工作面距离0～1D，1～2次/1日；距工作面距离1～2D，1次/110米一日；距工作面距离2～5D，1次/2日；个断面 距工作面距离5D以上，1次/1周；稳定后1次/1月 18条断面 6条断面 每个断面4个测点（左右洞） 第28页

表5.10.2 对地面建（构）筑物和地面沉降的现场监控量测项目及量测方法

设计要求 项 目 名 称 必 测 项 目 地面建筑爆破振动监测 建（构）筑物沉降 方法及工具 振动信号自记仪 布 置 距爆破点50m范围内地面建筑 量 测 频 率 每次爆破时进行 布置断面取值 监测点布置设计 ZXK0+450～ZXK0+620 ZXK1+093～ZXK1+140 埋设点数 每个断面取4个位置（左右洞） 在岷山饭店和重师房屋埋设10个测点 精密水距隧道20m范围1～7天，1次/天；7～15天，1次/2天；15～准仪 内建（构）筑物 30天，1次/3天；30天以后，1次/周；经数 铟钢尺 据分析确认达到基本稳定后，1次/月。出 现异常情况时，增大监测频率。 精密水距隧道20m范围1～7天，1次/天；7～15天，1次/2天；15～准仪 内建（构）筑物 30天，1次/3天；30天以后，1次/周；经数 锤球、据分析确认达到基本稳定后，1次/月。出经纬仪 现异常情况时，增大监测频率。 建（构）筑物倾斜 在岷山饭店和重师房屋埋设5个测点 地表沉降观测 精密水每10～20m一个 当开挖面到监测断面前后的距离0～2D准仪 断面，每断面 时，1～2次/1天；当开挖面到监测断面前铟钢尺 6～10对测点 后的距离2～5D时，1次/2天；当开挖面到10米一 监测断面前后的距离5D以上时，1次/1周，个断面 基本稳定后1次/1月，出现情况异常时，应增大监测频率。 18条断面 6条断面 每个断面10对测点（左右洞）。纵向每隔5米一个共45个

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表5.10.3 站西-站东路下穿道暗挖段现场监控量测项目及量测方法

设计要求 项 目 名 称 必 测 项 目 地质和初期支护状况观察 内 空 收 敛 水平收敛 方法及工具 岩性 结构面产状及支护裂隙观察和描述,地质罗盘等 收敛计 布 置 开挖后及初期支护后进行 每10～20m一个断面，每断面4～6对测点 量 测 频 率 每次爆破后进行 布置断面取值 监测点布置设计 ZXK0+450～ZXK0+620 ZXK1+093～ZXK1+140 埋设点数 每次爆破后进行 位移速度10mm/日以上或距工作面距离0～1D，1～2次/1日；位移速度10～5mm/日以上或距工作面距离1～2D，1次/1日；位移速度5～1mm/日以上或距工作面距离2～5D，1次/2日；位移速度1mm/日以下或距工作面距离5D以上，1次/1周；稳定后1次/1月 位移速度10mm/日以上或距工作面距离0～1D，1～2次/1日；位移速度10～5mm/日以上或距工作面距离1～2D，1次/1日；位移速度5～1mm/日以上或距工作面距离2～5D，1次/2日；位移速度1mm/日以下或距工作面距离5D以上，1次/1周；稳定后1次/1月 10米一个断面 18条断面 6条断面 每个断面12对测点 拱顶水平仪 水准下沉尺钢尺或卷尺 隧底 水准尺 隆起 钢尺或卷尺 每10～20m一个断面，每断面4～6个测点 代表性地段量测，每断面宜为14个测点 10米一个断面 18条断面 6条断面 每个断面6个测点 支护,衬砌内应力,表面应力及裂隙 混凝土内应变计，应力计,测缝计及表面应力解除法 1次/1日，当传感器读数变化异常时，20米一个断可适当增加读数频率，当传感器读数变化趋面 于稳定时，可减小读数频率。 9条断面 3条断面 每个断面14个测点 第30页

选 围岩内部测 位移（洞内项 设点） 目 接触压力量测 洞内钻孔中安设单点多点杆式或钢丝式位移计 压力盒 每30～100m一个断面，每断面2～11个测点 代表性地段量测 必要时进行 距工作面距离0～1D，1～2次/1日；距工作面30米一个断距离1～2D，1次/1日；距工作面距离2～5D，面 1次/2日；距工作面距离5D以上，1次/1周；稳定后1次/1月 1次/1日，当传感器读数变化异常时， 可适当增加读数频率，当传感器读数变化趋于稳定时，可减小读数频率。 1次/1日，当传感器读数变化异常时，30米一个断可适当增加读数频率，当传感器读数变化趋面 于稳定时，可减小读数频率。 1次/1日，当传感器读数变化异常时，10米一个断可适当增加读数频率，当传感器读数变化趋面 于稳定时，可减小读数频率。 7条断面 2条断面 每个断面9个测点 锚杆轴力量测 钢支撑内 力及外力

各类电测锚杆,锚杆测力计及拉拔器 支柱压力计或 其它测力计 7条断面 2条断面 每个断面3个测点 每个断面15个测点 10～20m一个断面 18条断面 6条断面 第31页

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5.10.2站西-站东路下穿道明挖施工段的监测

站西-站东路下穿道明挖段按复杂程度分为一般明挖监测段和重点明挖监测段，其中在站西、站东路与天陈路路口多层重叠交叉段（ZXK0+660～700）、高程建筑C栋薄壁段（ZXK1+020～ZXK1+080）和其它邻近高层建筑地段为重点明挖监测段，其余（ZXK0+305～450）、（ZXK0+620～660）、（ZXK0+700～1+020）区段为一般明挖段。明挖段各监测项目的测点布置按照表5.10.4～5.10.11和图5.10.4～5.10.5的要求进行布置，各表中D为隧道跨度。

ZXK0+305～450段地形整体较为平缓，为原站西路道路路基及人行道等，表层为人工填土，厚度约1～13m，下伏基岩为砂、泥岩互层，岩体类型为Ⅱ类。左右侧开挖后，将形成高9～13m高边坡，为岩土质混合边坡,直立切坡后会产生圆弧法滑动，岩质部分为切向坡，可能会发生小规模掉块和坍滑，边坡处于基本稳定状态。ZXK0+305.00～ZXK0+315.00段仰拱下部为填土，土层厚度约0～3.2m，需压实或者加固处理后才可做为明洞基础持力层。该段环境作用等级为B级。

ZXK0+620～660段地形整体较为平缓，表层为人工填土，下伏基岩为砂、泥岩互层。左侧开挖后，将形成高15～17m边坡，边坡为岩土质混合边坡,土质部分不会发生整体滑移，岩质部分为切向坡，岩体类型为Ⅱ类，层面与裂隙1相交倾向坡外，可能会发生小规模掉块，边坡处于基本稳定状态。右侧为拟建1#广场-6F基坑边坡。该段环境作用等级为B级。

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