第十章施工监测与检测建构筑物的保护

第十章 施工监测与检测建构筑物的保护

§1 测量方案

1.1.1 管线处理、过程施工施工及竣工测量 1.1.2 定位测量

1.1.3 土方开挖及结构施工中测量 1.1.4 出入口通道的施工测量 1.1.5 工程竣工测量

主要进行车站主体及附属结构和区间隧道结构净空测量，主体结构尺寸测量、线路中线贯通测量等。 1.1.6 地铁工程测量的精度

地铁工程隧道开挖的贯通中误差规定为：横向50mm，竖向25mm，极限误差为中误差的2倍，纵向贯通误差限差为L/5000（L为两开挖洞口之间的距离）。上述精度指标是各等级测量包括地面GPS控制网、精密导线网、由地面向地下传递测量、地下导线测量及洞内外高程测量的设计依据，最终误差必须满足总贯通误差的要求。 1.1.7 地面平面控制测量

二等GPS控制网，工程平面控制点采用地铁坐标系统。

精密导线点应沿本标段经过的实际地形选定，以GPS网为基础布设成附合导线、闭合导线或结点网。 1.1.8 地面高程控制

⑴地面高程控制网分为主网及加密网，主网为地铁工程沿线布设的二等水准网，加密网为向各施工面附近引测的二等加密水准网。

⑵车站附近设三个水准点，一个深标，两个浅标，保证点位稳固安全，能长期保存便于寻找和施测及联测。 1.1.9 联系测量

⑴风井定向：风井投点，应采用标称精度不低于1：200000的光学垂准仪，每次投点单独进行，共投三次。三点互差≤±2mm，投点误差为≤±0.5mm（井深≤20m）。

⑵地下导线的起始边作为每次联系测量的基准边，基准边两端点在开挖时，应埋设牢固的钢板桩，铜心标志，桩的角上设螺帽（作高程点），基线长度大于50m。 1.1.10 高程传递

⑴向地下传递高程的次数，与坐标传递同步进行。先做趋近水准，再做风井高程传递，或直接从洞口向下传递高程。

⑵地面趋近水准测量按二等水准测量方法和仪器施测，限差不大于±8√Lmm。明挖段经斜坡通道亦用二等水准作业直接引测至底板上的水准点。

⑶经竖井传递高程采用悬吊钢尺（鉴定过），井上下两台水准仪同时观测读数，每次错动钢尺1m～2m，共测三次，高差校差不大于2mm时，取平均值使用。

1.1.11 地下高程控制测量

⑴地下水准点可与导线点设在一起，亦可另设水准点，水准点密度与导线点数基本相同，曲线段可适当减少。

⑵地下水准测量按二等水准测量方法和仪器测量，精度要求同地面测量。 ⑶开挖至区间全长的1/3和2/3处时，贯通前50m～100m时，分别对地下精密控制点复测，确保贯通精度。 1.1.12 施工控制测量成果的检查和检测

⑴为确保车站结构精准、隧道正确贯通和满足设计的净空限界，建立严格的检查和检验制度。凡承包方的施工控制测量成果，经自检和监理复测后，提出检测申请，报业主指定单位——测监中心进行检测。

⑵检测地上坐标互差≤±12mm、地下导线的坐标互差≤±20mm；检测地上高程互差≤±3mm；地下高程点的高程互差≤±5mm；检测地下导线起始边（基线边）方位角的互差≤±10\；检测相邻高程点的高程互差≤±3mm，检测导线边的边长互差≤±8mm；检测经竖井悬吊钢尺传递的高程的互差≤±5mm。

§2 监测量控与预报

表10-2-1 车站基坑监测项目表

监测项目 围护墙顶部水平位移 围护墙顶部竖向位移

监测方法 全站仪 水准仪 测点布置 沿基坑周边布置，周边中部、阳角处，水平间距15m 备注

深层水平位移 立柱竖向位移 支撑内力 周围地表竖向位移 竖向位移 测斜管、测斜仪 水准仪 沿基坑周边布置，周边中部、阳角处，水平间距15m~25m，且每边不少于一个 不应少于立柱总根数的5%，且均不少于3根。 轴力计，应变片每层不少于3个，测点宜布置在两支点间的（混凝土支撑） 1/3部位。 水准仪 水准仪 全站仪 目测 水位计、水位管 有代表性的裂缝，每条裂缝的监测点不少于2个，宜在裂缝最宽处及裂缝末端设置 基坑中央和两相邻降水井的中间部位。水平间距20~50m 监测剖面应与坑边垂直，每个监测剖面的监测点不少于5个，剖面间距15~20m 建筑四角、沿外墙每10~15m处，或每隔2~3根柱基上，且每侧部少于3个监测点 周边倾斜 建筑 水平位移 周边建筑、地表裂缝 地下水位 周边管线变形 管线的节点、转角点和变心曲率较大的部位，水准仪、全站仪 平面间距宜为15~25m，并延伸至基坑cf边缘以外1~3为基坑开挖深度范围内的管线 车站明挖基坑监测图如图10-2-1所示。 2.4.1 地表的沉降监测

图10-2-1 车站基坑监测点布置图

2.4.2 支护结构的水平位移 2.4.3 基坑底部回弹和隆起 2.4.4 地下水位监测 2.4.5 土体(围岩)应力监测 2.4.6 周围建筑物的沉降观测 2.4.7 周边建筑物的倾斜及裂缝 2.4.8 周围重要管线的变位与破损

进行管线调查，确定管线的破损情况，随着施工的进行，对管线进行沉降观测，确定其变位情况。根据施工的进度和影响程度，安排监测的频率与监测部位。

为了解盾构施工对周边环境的影响，应对整个区间隧道上方的地面建筑物、地下构筑物、管线、隧道结构进行全面地跟踪监控量测。监控量测是现代地下工程信息化施工的重要内容和组成部分，是动态了解盾构施工对地面沉降和周围建筑物影响的重要手段，通过量测信息的反馈，可及时调整盾构施工参数和采取技术措施，以确保工程安全和保护周围环境。 2.5.1 测点布置

测点布置如图10-2-2 所示。

图10-2-2主断面量测测点布置图

2.5.2 控制标准

施工监测中，应对量测结果及时进行分析和反馈，当遇到下列情况时，应暂停施工，并根据具体情况制定加强措施：

⑴当地表沉降值超过30mm时，地表隆起超过10mm时； ⑵当房屋倾斜超过3‰时；

⑶当隧道掌子面施工通过一倍洞径，变位速率超过5mm/d，仍持续增加时。 2.5.3 监测项目及监测频率 区间监测项目见表10-2-2。

表10-2-2 盾构区间施工监测项目表

测量频率 测量项目 测量仪器 测点布置 开挖面距量测断面前后<2D 开挖面距开挖面距量测断面测断面前前后<5D 后>5D 地表隆陷 必隧道沉降、测收敛 项房屋倾斜及目 开裂 管线变形 选土体深层位

盾构始发、到达段100m范精密水准仪 围内，每20m设一断面。其余地段，每30m设一断面。 精密水准仪、钢尺 每5~10m设一断面 1~2次/d 1次/2d 1次/周 精密水准仪、距线路中线20m以内的房屋钢尺 均需布设建筑物倾斜测点。 精密水准仪、距离线路中线10m以内的地钢尺 下管线均布设沉降观测点 水准仪、磁环每30m设一断面,必要时需

测移（垂直和分层沉降仪、项水平） 倾斜仪 目 压力计和传衬砌环内力 感器 土层压应力 压力计和传感器 加密 每50~100m设一断面,必要时需加密 每一代表性的地段设一断面 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。在取得足够的数据后，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。

典型的动态回归曲线示意图如图10-2-3。 采用的回归函数有： U=Alg(1+t)+B U=t/(A+Bt) U=Ae-B/t

U=A(e-Bt- e-Bt0) U=Alg[(B+t)/(B+t。)]

式中：U-变形值(或应力值) A、B-回归系数 t、t。-测点的观测时间(day)

控制值位移(应力)时间(t)0图10-2-3 时态回归曲线示意图

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，及时上报监测日报表，并按期向施工监理、设计单位提交监测月报，并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。

针对本工程监测项目的特点建立专业组织机构，组成监控量测小组，成员由公司监测队人员为主组成。设组长一名，由具有丰富施工经验和较高结构分析和计算能力的技术人员担任，负责监测工作的组织计划，外协工作以及监测资料的

质量审核。监控量测流程见图10-2-4。

为保证量测数据的真实可靠及连续性，特制定以下各项质量保证措施： （1）监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。

（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，并将其纳入工程的施工进度控制计划中。

（3）量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。 （4）量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。

（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。 （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。 （7）量测数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。 （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开展相应的QC小组活动，及时分析反馈信息，指导施工。

反馈设计施工 是否改变设计、施工方法 调整设计参数、改变施工方法 或辅助施工措施 新设计施工方法

图10-2-4 监控量测流程

施工过程中如发生量测数据突变

（1）立即停止开挖掘进，对掘进面采取加强支护措施；

（2）立即上报项目部，由项目总工组织技术人员进行分析，制定相关措施，并将情况及时上报业主和监理、设计单位。

（3）对突变发生地表道路和建筑物等实施24小时监控。

（4）如涉及地表安全，立即请相关部门协助，采取疏解交通等有效措施。5、请业主组织设计、施工、监理等部门共同制定应对措施。

§3 建构筑物的保护方案

（1）根据甲方提供建（构）筑物的相关的以及本公司现场勘查所获得的资料，对现场建（构）筑物及相关单位进行详细调查，充分了解保护对象所允许的变形量及其它详细资料，并得到保护对象所有人的认可。为建（构）筑物的保护提供科学的依据。

（2）工程开工前，提供工程影响范围内的建（构）筑物、道路等被保护的对象的完整的资料（包括调查表、照片、示意图等），供监理工程师审核，监理工程师确认后，方可进行施工。

本标段主要建（构）筑物详见表10-3-1～10-3-2。

表10-3-1 车站建（构）筑物一览表

车站 建（构）筑物名称 车站主体西侧临近江苏杜克置业有限公司 车站主体纵向下穿高压线、给水管、燃气管、雨水管等 车站主体横穿高压线、给水管、燃气管、雨水管等 车站3号出入口临近海马汽车南京雨田销售服

位置、范围 K29+160～K29+200 基本状况描述 大明路站主体结构距离大明路汽配城及江苏杜克置业有限公司最近处为18m，该房屋为两层混合结构，基础不详。 大明路站 位于卡子门大街东侧，纵穿车站主体的管线有K28+881.142400X400 10KV高压线、1000X800 10KV高压线、～DN800雨水管、DN500天然气管、DN200给水管K29+381.992 等；埋深0.7m～1.2m K29+260～K29+342 K29+286 大明路两侧，横跨车站主体的管线有DN150 10KV高压线、DN600雨水管、DN500天然气管、DN800给水管等，埋深0.7m～1.2m 车站3号出入口海马汽车南京雨田销售服务店,该房屋为两层混合结构，基础不详.出入口基坑

务店 明发广场站 外边距离房屋边8m 农花河靠基坑侧河堤宽约8m，河底深约4m，由此造成基坑两侧土压力不平衡，且基坑开挖对农花河影响较大，可能造成河水渗入甚至倒灌基坑。 农花河

表10-3-2 区间建（构）筑物一览表

区建（构）间 筑物名称 大明路站～明发广场站区间 环境风险工程 天津一汽南京郎驰天润公司 大明路站～明发广场站区间 住宅 秦淮区工艺鞋厂 江道特许销售服务店 住宅 位置、范围 基本状况描述 区间线路下穿宁溧路后调头向西，沿麦德龙路到达明发广场站。采用盾构施工。区间结构与宁溧路高架桥桩邻近，下穿4.5m*4.5m箱涵。 正线盾构区间下穿宁溧路，与宁溧路高架桥桩净距3m；区间下穿迪卡侬运动超市，下穿4.5m*4.5m箱涵。 盾构区间下穿，商用，混1，基础情况不明。（盾构埋深11.1m） 盾构区间下穿，民宅，混1，基础情况不明。（盾构埋深11.8m） 盾构区间下穿，商用，混1，基础情况不明。（盾构埋深12.7m） 主要处理措施 K29+378.057～K30+320.078 K29+535 加强监测，注浆保护。 低矮老旧建筑，建议拆迁。 加强监测，注浆保护。 K29+550 K29+575、K29+600 K29+635 盾构区间侧穿，邻近，商用，混2，不允许拆除，加强基础情况不明。区间结构与桩基最监测，及时跟踪注小水平净距1.5m。 浆。 盾构区间下穿，民宅，混3，基础情况不明。 加强监测，注浆保护。 对桥桩加强监测，根据监测数据调整盾构推进速度和二次注浆量，并对桩基跟踪注浆。 K29+680 宁溧路高架桩基 K29+900 盾构区间侧穿，与桥桩净距最小1.8m。邻近，强烈影响区。 响水河小桥 K29+810 盾构区间下穿。未收集桥基础资料，两跨小桥，建议拆若为桩基须拔桩。区间结构与河底除后重建。 净距9.1m。 拆除部分柱，若为桩基，须拔除部分桩。 盖板沟 宁溧路夹岗过街涵 4.5×4.5箱涵 盾构左线区间下穿。为盖板暗沟，K29+810～K29+900 盖板支撑柱下基础不明，若为桩基础，须拔除部分桩。 K29+885 K30+005～K30+115 盾构区间下穿。围护桩兼做承力桩，破除部分桩，并进桩长30m，直径0.8m。 行桩基托换。 单箱双室结构，单室尺寸4.5m×4.5m。 加强监测，跟踪注浆。

迪卡龙运动专业超市 麦德龙超市 明农花河 发燃气管和广污水管 场～绕绕城公路城下北侧匝北道 区间 K29+985 盾构区间下穿，商用，混1，基础为桩基础。 盾构施工强烈影响区，建议局部拆除。并进行拔桩。 加强对建筑物监测，根据监测数据跟踪注浆。 采取注浆、悬吊等保护措施 盾构区间紧邻，商用，混1，基础为K30+130～K30+215 桩基础。 与农花河河底净距7m 与污水管最小净距8.7m，燃气管最小净距11.7m。 盾构区间下穿绕城公路下北侧匝道，该匝道为待建工程，经与相关设计单位结合，匝道底板距盾构净距大于6.5m。 原则上对于基坑开挖深度1.5倍以及盾构施工影响范围内周边建筑物，应首先查明其基础形式。施工中做好监测的初始记录。 3.2.1建（构）筑物监测

在施工前在施工可能影响的每一座建筑物上设置地面沉降监测点、深层沉降监测点及位移监测点，并记录其初始值。对一些重要建筑物和桩基础这些建筑物、桩地基周围土体水平和垂直位移对整个建筑物、桩的安全至关重要，我们考虑在建筑物上设置位移和倾斜角观测值。

施工过程中，对所设置的监测点进行监测，监测其在施工各个阶段的变化情况。依据测得数据，进行科学分析，制订相应措施。 3.2.2施工的调整

根据监测数据，及时调整施工。包括施工工序，施工工艺的调整。精心施工，严格控制地面的隆陷。 3.2.3加固施工

对监测显示可能产生沉降的建（构）筑物，进行地基的加固进行保护。根据建筑物变形情况，做好随时跟踪加固。

在整个工程施工期间，不间断观测；并备足相应的设备、材料，以备在变形观测值大于警戒值时，及时采取措施将建筑物的变形控制在容许范围内。

车站施工时，缩小施工段间距，加快施工速度，严格控制车站墙无支撑暴露时间，加强监控，随时掌握基坑变形大小，减少基坑的变形量；做到随挖随撑，及时浇灌底板垫层和底板结构，严格控制基坑的位移，确保地面建筑的安全。

区间隧道施工时，对建筑物地基的注浆加固可分3次进行：盾构到达前的预注浆；盾构通过时的跟踪注浆；盾构通过后的充填注浆。在建筑物周围的地面上预先埋设注浆管，根据建筑物变形情况，做好随时跟踪注浆的准备。当盾构通过时及通过后，沿隧道轴线在盾尾上方及隧道周围进行跟踪注浆，可以降低沉降速率，减小地面的不均匀沉降。

§4 信息化施工

在本工程的整个地下施工过程中，采用科学方法和有效手段获取瞬间变化的信息，使监测数据能及时、准确的反映实际情况，做到信息化施工，以确保在施工过程中围护体系和周边道路、地下管线、临近建筑物的安全，使整个工程地下施工能顺利进行。支护结构应急处理措施的工作流程见附图10-4-1。

按照每一项监测内容的监测频率得到数据并绘成曲线 坑外地表沉降≥1.6cm 围护结构内力接近80%设计值 基坑回弹接近计算值 支撑应力接近80%设计值 通知有关单位及部门 设计单位 施工单位 监理单位 分析原因，商计、制订针对性加固技术措施 实施加固措施 立即研究，高速施工方案 实施调整方案 继续施工 观察加固后的效果 对监测值的发展和变化作阶段总结 基坑工程结束 作完整的监测报告 图10-4-1 支护结构应急处理措施的工作流程

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