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1、地下工程电缆隧道施工监测方案电缆隧道施工监测方案1.工程概况本工程为220KV莫双1、2#线下地工程电缆隧道，隧道基本沿新建成的云锦路南北走向。本工程在盾构隧道两端分别设置盾构到达井、盾构始发井。 盾构基坑周边管线密集，道路交通繁忙，盾构始发井位于空地，距离道路较远，目前仅有一条在建的污水管。结合周边环境及地质资料，考虑到施工工期紧的因素，基坑围护结构采用SMW桩（型钢水泥土搅拌墙）。盾构隧道线路沿云锦路走向，从万达26#地块地下室及规划的云锦路下穿隧道之间以R=500m半径曲线穿过，曲线长度87.9695m，两端的直线段长度分别为29.336m、731.6945m，盾构隧道总长度849m。隧
2、道纵坡设计为单面坡形式，盾构始发井井深10.244m，隧道向北分别以1%和0.2%的坡度下坡，坡长分别为200.6 m和648.4m。盾构到达井井深14.747m，隧道最小覆土4.5m；隧道在变坡点设置半径R=5000m竖曲线。该线路隧道距离D800铸铁管最小净距离2.0m，距离D1200铸铁最小净距离2.4m。2.工程地质及水文地质条件（1）工程地质条件拟建场地位于南京河西地区。地貌单元属长江漫滩，场地地层呈二元结构，上部以淤泥质粉质粘土为主，下部以粉土、粉细砂为主。隧道地质条件差，地层分层见表1-2。隧道主要穿过-2b4、-3b3-4淤泥质粉质粘土地层。其中-2b4淤泥质粉质粘土为隧道穿过
3、的主要地层，有明显河湖相沉积特征，具有高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度，易产生土体流动、开挖面不稳等现象。（2）水文地质条件根据地质勘探资料，结合区域地质条件，长江漫滩沉积物呈二元结构，上部主要以淤泥质粉质粘土为主，下部以砂性土为主，赋存于粘性土中的地下水类型属孔隙潜水，赋存于下部粉土、砂性土中的地下水具一定的承压性。地下水主要补给来源为大气降水及生产、生活用水的入渗。深部承压含水层中地下水与长江及秦淮河均有一定的水力联系。勘察期间测得地下水水位埋深介于1.102.50m，标高5.936.95m。地下水位年变化幅度约0.50m。地基土渗透性：地基土以微透水弱透水层为主。周边环境条件：盾构隧
4、道线路沿云锦路走向，沿线经过集庆门大街、福园路等交通繁忙路段，道路两侧建筑物较为密集，人流量大。3.监测目的地下工程施工期的监控量测是了解岩土体性质状态的最直接措施，对岩土体变形等信息的准确收集是正确进行施工决策的重要手段。由于地下工程的施工难度大、涉及的不确定因素多，所以安全监测的实施对于控制隧道施工具有十分重要的意义。监控量测要做到安全、经济、快速，其运行状态与质量直接关系着工程的安全与质量。本工程的监测的目的是了解和掌握盾构施工过程中地表隆陷情况及其规律性；了了解盾构掘进过程中对地表及周围建筑的影响，确保建筑物、地下管线的安全；了解施工过程中隧道的变形情况；保证整个工程安全顺利进展。根据
5、监测得到的现场数据判断施工进度的合理性，调整下一步的施工方案，确定和优化施工参数，做到信息化施工。通过对地表及隧道的系统监测，对施工期间可能出现的各种危险情况做到及时发现、及时处理，防患于未然。4.监测依据1）地工程电缆隧道设计资料。2）地铁工程监测要求3）建筑工程深基坑工程管理办法（2006）4）地下铁道、轻轨交通工程测量规范（GB 50308-1999）5）城市测量规范（CJJ 8-99）6）建筑变形测量规程（JGJ/T8-97）7）中华人民共和国国家标准地铁设计规范（GB50157-2003）。8）中华人民共和国国家标准工程测量规范（GB50026-93）9）基坑变形监测技术规程10）中
6、华人民共和国国家标准建筑结构荷载规范（GBJ50009-2001）。11）中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范（GBJ50010-2002）。12）中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范（GBJ50007-2002）。13）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）。5.监测内容本工程主要为盾构隧道，监测内容以盾构隧道监测为主，以周边建筑物监测为辅：主要监测内容：1）地表沉降和隆起；2）隧道沉陷3）地面建筑物、构筑物监测各监测项目测点数如表1所示。表1 监测项目测点一览表 序号监测项目测点数使用仪器设备1地表沉降和隆起272精密水准仪、铟钢尺2隧道沉陷86精密水准仪、铟钢尺3地面建筑物
7、、构筑物监测40精密水准仪、铟钢尺6.监测点布置与监测方法6.1测点布置原则结合本工程的具体情况以及设计单位的要求，本监测方案的编制应按以下原则进行：1）测点类型和数量的确定应该结合工程性质、地质条件、设计要求、施工特点、监测费用等因素综合考虑。测点布设必须满足本工程设计和有关规范规程的要求，同时必须能客观全面反映本工程施工过程中周围环境和盾构隧道的变形。2）验证设计数据而设的测点应布置在设计中的最不利位置和断面，如最大变形、最大内力处；为指导施工而设的测点布置在相同工况下的最先施工部位，其目的是及时反馈信息，以便修改设计和指导施工。3）表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征，又要便
8、于采用仪器进行观测，还要有利于测点的保护。所设测点不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的变形刚度和强度。4）在实施多项内容测试时，各类测点的布置在时间和空间上应该有机结合，力求使同一监测部位能同时反映不同的物理变化量，以便找出其内在的联系和变化规律。5）采用的监测仪器必须满足精度要求且在有效的检校期限内，采用方法必须准确、监测频率必须适当，符合设计和规范规程的要求，能及时准确提供数据，满足信息化施工的要求。6.2监测控制网的布设监测控制网分两种：平面控制网用于地面监测点布设时的定位和到达井基坑顶水平位移监测；水准控制网用于垂直位移监测。（1）控制点布设平面控制点计划布设4个，编号为PM1
9、PM4，控制区域为整个监测区，测点设在较安全的地方,且尽量采用固定测量工作台。建立独立的平面直角坐标系，根据定向点方向设定起始边坐标方位角。在远离盾构掘进和基坑开挖影响范围的区域里，按照既稳定又有利于保护的原则用钢筋混凝土制作基准点测量工作台，工作台顶部埋设专门制作的测量强制对中部件。定向点设在距测站约500米处，以保证定向的精度，减少测角误差；同时设立两个定向点，并多测回测定其夹角，在位移观测中经常予以检查，以保证定向点的可靠性。（1）水准控制点计划布设5个，编号为BM1BM5。在较安全的地方沿盾构隧道中轴线两侧布设，埋设按浅埋点要求进行设置。控制点都必须埋设标石和标志，点位应埋设在原状土层
10、中，埋设时先将松土挖去1m深，夯实后浇1.2m1.2m0.2m素混凝土作填层，四周用砖围护，用中间空心填混凝土，其顶部放入铜标志或用1m长16mm螺纹钢插入素混凝土中，顶端焊接成半球形并涂上防锈漆，顶层作成小窨井并加盖，盖厚0.1m。浇灌前绑扎6mm钢筋一层。该板与地面平齐或略高于地面。具体布设情况将在进场后据现场条件进行布设。为了取得可靠的沉降控制测量起始数据，首先需进行地表控制网的检测，当周围有可供利用的三角点和导线点时，应进行全面复测和补测，否则须根据需要布测新网。6.3盾构隧道监测1）地表沉降和隆起监测地表隆陷监测开挖面周围的地表进行隆陷监测，并分析其变化规律，反馈到盾构机，通过优化掘
11、进参数进一步控制地表变形。监测点的合理布置、监测数据的精确可靠是控制地表隆陷的关键。u 测点布设：沿线路方向每隔一定距离布设一个监测横断面。在监测横断面上沿垂直于线路中线的方向在地表设7个测点，编号为DJ1-1-DJ31-7。沿隧道纵向每30m一个断面，盾构始发段100m范围内加密为每20m一个断面。在隧道轴线上方地表每10m设一个测点，编号为：DJ1-DJ55。共设31个断面，272个测点。u 监测方法：采用高精度水准仪和铟钢尺等仪器进行地表隆陷监测。在盾构机开挖面距量测断面前后距离小于20m时，观测频率为12次/天；开挖面距量测断面前后距离大于20m小于50m时，观测频率为1次/2天；开挖
12、面距量测断面前后距离大于50m时，观测频率为1次/周。可根据施工条件和隆陷情况增加或减少观测次数。随时将地表观测情况报告给施工人员。水准观测限差见表2所示。表2 水准观测限差一览表等级基辅分划读数差（mm）基辅分划所测高差之差（mm）往返高差及环线闭合差（mm）二级0.50.71.0等级视线长度（m）前后视距差（m）前后视距累计差（m）视线高度（m）二级502.03.00.2按照规程要求，初测规定为两次，即观测两个往返，成果取平均值使用，以保证初测成果的可靠性。沉降点的观测精度和它的可靠性、真实性，都依赖于基准点的准确性。因整个基坑施工的影响，如建筑机械施工中的振动、建筑材料堆积等；虽然基准点
13、选址和埋设已经考虑到这些问题，但一些不利因素是不可能完全避开的；受其影响，工作基点随时都有可能发生变化，因此需定期对基准网进行复测，发生异常时应随时进行复测。沉降观测采用水准测量法进行，沉降观测作业前半个月应埋好标志，稳定后方可开始观测；按国家二等水准技术规范要求进行。按建筑变形测量规程2.0.5条规定，观测点测站高差中误差二级0.5mm。沉降量是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。2）隧道沉陷监测u 测点布设：按照每10m一个断面布设，在隧道顶部设点（图1），共设86个点，编号为SD1-SD86。u 布设方法：在隧道顶部管壁混凝土打入膨胀螺栓，螺栓顶部磨成半圆。u 监测方法： 采用
14、高精度水准仪监测。基底隆起测点拱顶下沉测点图1 隧道隆陷与收敛监测点断面布置图3）地面建筑物、构筑物监测u 测点布设：沉降观测点的位置和数量根据建筑物的体型特征、基础型式、结构种类及地质条件等因素综合考虑，为反映沉降特征和便于分析，根据地面建筑物的实际结构形式布设。为了解盾构施工对原有建筑物的影响，考虑了自隧道轴线向两侧各延伸20m的区域。此区域内包含了一些住宅小区和公共建筑，主要集中在集庆门大街至水西门大街段。其中：市公交总公司第八客运部、凤栖苑、莺歌苑等，是本工程地面建筑物监测重点。在建筑物承重墙和拐角处布置测点，除此之外，多层建筑按每15m间距一个测点布设。其他建筑物在每个立面两端、转折
15、处和变高处布设。由于该区域拆迁变化较大，故难以准确对测点进行统计。初步设计40个沉降点，编号为JC1-JC40。u 布设方法：选用建筑物原有测点；或者在离墙角50cm处的墙上钻孔，放入“L”型钢筋，用混凝土固定测点；或钢钉直接敲入。u 监测方法：采用高精度水准仪和铟钢尺等仪器，方法同地面沉降与隆起监测。7.监测频率监测项目的监测频率如表3所示。表3 盾构区间监测项目和监测频率一览表监测项目监测频率开挖面距量测断面前后20m开挖面距量测断面前后50m地表沉降和隆起12次/d1次/2d1次/周隧道沉陷地面建筑物、构筑物变形监测点和监测元件的埋设必须在施工前15天进行，初始数据在埋设完成后的10天或施工前进行采集。监测项目在具体实施过程中应该针对现场的施工步骤，区分重点监测区和非重点监测区，根据盾构掘进的过程或地表的变形情况可加密监测频率，关键部位随施工进行跟踪监测，非重点监测区在上述原则的基础上适当地减少监测频率。8.监测仪器监测仪器情况如表4所示。表4 监测仪器
