地鐵工程監測測量與監理要點

地鐵工程監測測量與監理要點

8.1 概述。

8.1.1.監測和測量的目的。

主要有：一是掌握圍岩、支護結構及周邊環境的動態情況，並利用監測結果為設計和施工提供參考。 其次，對監測資料進行分析和處理，進行必要的計算和判斷並反饋，為工程和環境安全提供可靠的資訊。 最後，將資料和經驗積累起來，為今後的類似專案提供類比依據。

8.1.2、地下工程施工監測特點。

外力不明確：地下工程是在乙個複雜多變的岩土體中作為乙個結構，不同型別的岩土體和地下水狀態對結構施加的力是不同的

受力狀態是多變的：在地下工程施工過程中，自始至終都存在應力狀態變化的特徵，在地下工程開挖之前，岩土體處於平衡狀態，開挖後平衡被打於動態變化中， 支撐結構和周圍的土壤一直在變化。

8.1.3、監測工作在地鐵工程建設中的意義。

支護結構受力土壓力計算的實際情況與理論計算有較大差異土水壓力計算指標隨機性大;施工周期長，冬季需要經歷周圍荷載、振動、雨水、施工不當等諸多弊端，安全程度隨機性大，事故發生突然。 因此，針對這些因素，開展資訊化建設，實施監控具有重要意義。

8.2 監測和測量專案和方法。

8.2.1、地鐵工程的主要監測測量專案。

主要適應的是北京地區的地鐵建設專案）。

主要監測周邊環境和土建圍護（支護）系統。 周邊環境監測，主要是道路和地面。

地表沉降、地面建築（構築物）沉降、傾角和裂縫、地下管線沉降、橋梁沉降、地下水位、地下土豎向位移、地底土水平位移等;土建圍護（支護）系統的監測主要包括隧道拱頂的沉降和水平收斂、樁頂位移、襯砌結構的內力、臨時支護的內力、牆後的土壓力等。 監測測量專案分為變形監測和應力監測，變形監測儀器主要採用全站儀、水平儀和傾角儀等，應力監測儀器主要採用應變片和鋼筋計。 各種觀測點應盡量布置在同一監測面上，使監測資料準確傳輸，保證監測結果的可靠性。

8.2.2.控制對監控範圍的要求。

建築（構築物）沉降傾角監測工程的監測範圍一般選擇在基坑或隧道兩側的1 5 2 oh（h為基坑開挖深度或隧道埋深）。

地下管線僅監測汙水、雨水、供水、燃氣等管道的沉降和差異沉降，監測範圍一般選自1 0h範圍兩側的基坑或隧道。

路面沉降監測範圍一般為基坑或隧道兩側各1oh。

地鐵斷面結構的監測範圍一般在地鐵結構外緣兩側30m以內，但在地鐵車站施工斷面中，應根據車站周邊環境和建築物（構築物）情況適當增加監測範圍。

監測頻率應與施工進度密切配合，針對不同的施工方法、不同的施工步驟，制定相應的監測頻率。

測量點的初始值應在測量點穩定後讀取，應取三個觀測值的平均值作為初始觀測值。

用於監測的監測儀器和元件應滿足各種監測工作的要求。

8.2.3、基坑監測、測量、明挖法監督要點。

明挖基坑監測測量的目的是在基坑開挖過程中，借助儀器裝置，對圍護結構的動態變化、周圍環境的應力和位移進行綜合監測。 施工監測內容與一般城市深基坑工程相似，包括圍護結構監測和周邊既有建築變形控制監測。

控制好基坑周圍土體的穩定性，不會發生土體滑動破壞。

支承結構的強度滿足構件強度的設計要求。

基坑開挖引起的地層位移和地下水變化引起的地層變形，不得超過基坑周圍建築物和地下設施的允許變形值。

明挖和覆蓋站監測專案、儀器和用途。

8.2.4、覆蓋方開挖法基坑監測測量。

台站周邊環境監測分布的原則為開（蓋）開挖法。

採用開（蓋）開挖法對圍護結構系統進行監測和分布的原理。

8.2.5、暗坑開挖法的監測與測量。

在地下開挖施工過程中，圍岩（地層）的變形和鬆動可能會傳遞到地表，影響地表建築物（構築物）、管線、橋梁等的安全，因此，除了對圍岩（地層）和支護結構進行監測外，還需要觀察地表和地面建築物（構築物）和管道的變形情況。

軸類檢查專案清單

8.2.5.一、隱蔽開挖段監測、測量、控制要點：

地質及支護條件觀察：記錄和觀察開挖情況、支護進尺和工況，記錄和繪製隧道掌子面剖面地質、水文地質狀態和支護厚度、開裂或擠壓損傷等情況，每週繪製洞室縱向工程地質水文情況。

地質剖面：觀察和記錄埋地物體在地下的不良變形、開裂和破壞以及漏水情況。

淨空水平收斂位移：在監測段內每隔5m設定乙個淨空收斂監測段;每個收斂監測段設有兩條水平測量線，分別位於上半段兩側的拱線處，採用球桿式預埋件，端部焊接在網架或網架的縱向連線鋼筋頭上，杆螺紋或球應纏繞並保護， 收斂儀用於監測。觀察洞穴變形穩定之前的時間。

測量拱頂下沉和地板隆起。 觀察段與淨空收斂監測段布置在同一段內，即在洞室縱向上每隔5m設定乙個監測段。 每個監測斷面在拱頂處設定1個拱頂沉降觀測點，該觀測點位於隧道中心線與拱頂的交匯處，採用精確水平儀和銦鋼尺的水平法測量。

底板隆起主要是指洞室土體開挖引起的地應力釋放，基坑含水層及其上的土體的地壓力不足以抵消壓水頭，導致壓水突然湧動，洞底土層隆起。 沿隧道縱向每隔5m縱向設定監測段，每段在倒拱底部設定測量點，位於隧道中心線與倒拱的交點處，採用精密水平儀和銦鋼尺測量水平法。

地表沉降：每5m設定乙個地表沉降監測斷面，根據地面沉降的一般規律，監測段中間的測量點布置密集，外側較薄。 對於硬化的路面，用氣鑽鑽孔，用水泥漿埋設鋼筋計量樁，對於未硬化的路面或其他部位，採用挖坑法埋設鋼筋計量樁，用水泥漿固定，露出地面端進行磨圓。 使用精密水平儀和鋼尺進行水平測量。

管道監測：地下管道測點主要敷設在燃氣管道、給水管道、排汙管道、大型雨水管道和電力溝上，在設定測量點時應考慮地下管道與隧道的相對位置關係。

有檢查井的管道應開口，將監測點直接敷設在管道或管道載體上無檢查井但有開挖條件的管道應開挖、裸露，並應直接在管道上布設觀察點沒有檢查井和開挖條件的管道，可在相應地表上設定間接觀察點。 管道沉降觀測點的設定可根據現場情況，採用箍式或套筒式。 每條受監控的管道上至少應有 3 個 5 個測量點。

土層豎向位移測量：可了解地下開挖施工對周圍土體的擾動，找出變化規律，為沉降技術施工的決策和控制提供可靠依據。

基坑擋土樁和土體水平位移監測。 可掌握土體的運動規律和土體對地面的影響，研究減少施工擾動的施工措施，保護地面建築物和地下管線。

8.2.6.遮蔽法的監測和測量。

8.2.6.一、遮蔽法監測、測量、控制要點：

盾構推進引起的地層變形可以通過地表的橫向和縱向沉降來分析。 關於橫向沉降槽的研究大多基於PECK的經驗公式或基於隨機介質理論的沉降分布。

盾構施工引起的地表縱向沉降一般分為四個階段：早期變形、盾構通過時沉降、盾構尾襯分離後的變形、後續沉降。

在盾構到達觀測點之前，前方的地表會因頂公升速度或挖掘量而下沉或隆起。

從盾構開挖面到達觀察點正下方到盾構尾部即將脫離該點時，該階段產生的沉降為盾構通過時的沉降。

這部分沉降的主要原因是盾構殼與土體的摩擦破壞了土體的結構強度，降低了土體的模量，使土體產生擠壓和剪下變形，從而引起地層沉降。

盾尾與管片襯砌分離後，採用注漿彌補盾尾空隙，當注漿不足或注漿充填率不足時，會因地層損失而產生地層沉降反之，當灌漿過多時，會導致地層隆起。

隨後沉降階段是指注漿結束後發生沉降的地層部分，主要是由於土體的固結、變形和蠕變。 地層的過餘孔隙水壓力逐漸消散，土體產生固結變形，使地表固結沉降。

蠕變變形包括土體的蠕變變形和管片的蠕變變形。

8.2.6.2.隧道監測工程、儀器及盾構法的目的

8.2.6.3、盾構法中隧道測點布置及監測頻率

8.3、監管單位的監控資訊。

以北京地鐵專案為例，監理單位的監控資訊是指各種巡查資訊，包括：周邊環境巡查資訊、支護系統巡查資訊、開挖工作面巡查資訊、施工工藝裝置巡檢資訊、施工組織管理及執行狀態巡查資訊。

除監管單位監測預警資訊上報內容外，還包括綜合預警資訊、風險交易處理資訊（包括處置方案、專案、結果和變化趨勢等）、風險處置建議資訊等。

監察單位監測預警資訊上報內容要求：

*：包括周邊環境巡檢資訊、支護系統巡檢資訊、開挖工作面巡查資訊及其預警建議資訊（在施工單位報送資訊核實的基礎上），以及提交的施工工藝裝置巡檢資訊、施工組織管理和執行狀況巡檢資訊（自行檢查後填寫）。

預警報告：報告內容主要包括風險時間、地點、風險概況、原因初步分析、變化趨勢、風險處理建議等。 其中，在向施工單位傳送快遞報告時，還應按照預警級別出具安全隱患報告、整改通知、停工令等早期處理方式。

週報、月報：內容應主要包括過去一周、近乙個月安全檢查的異常情況、監督周、月例會的情況、風險預警、落實反饋和風險事項的處理情況、效果、變化趨勢、存在的問題、 以及下乙個風險處理建議。

8.4、監控單位的資訊管理與反饋。

8.4.1、監測單位的監測資訊。

包括監測資料和巡檢資訊，巡檢資訊包括周邊環境巡檢資訊、支護結構巡檢資訊、掘進面巡查資訊等。 作為主管，您需要掌握其資訊流程和反饋機制。

8.4.2.監控測量資料的處理和管理。

監測測量資料由計算機處理和管理，在獲得各種監測資料後，需要及時進行處理，繪製各種型別的曲線和圖表，對監測結果進行回歸分析，最終位移值，結構的安全性，以及工程技術措施的確定。 各測點的監測結果應根據管理基準和位移變化率（mm）d等對結構和建築物安全狀況的綜合判斷，編制日、周、月總結報告，及時反饋和指導施工，調整施工引數，達到安全的目的。 快速高效的施工。

8.4.3.資訊反饋的形式和內容。

監測單位的監測資訊反饋結果報告分為**、週報、總結報。 結果報告應包括工程概況、施工進度、監測方法、監測時間、監測頻次、儀器使用情況、規範等，列出監測值、累計變形值、變形率、變形曲線等，並根據監測結果提出結論性意見。

每次觀察計算完成後，應立即將計算結果書面報告建設單位、監理單位等有關部門。

以北京地鐵專案為例，第三方監測單位的監測預報資訊如下：

提交形式。 3.預警、快遞報告、週報、月報。

內容： **當日所有監測資料、巡更資訊及預警建議資訊;

預警報告：當判斷專案風險可能達到紅色綜合預警狀態或發生重大突發事件時，應進行明示報告，報告內容主要包括風險時間、地點、風險概況、原因初步分析、變化趨勢、風險處理建議、 等。;預警快車應是以建設單位和監理單位報送的監測預警建議資訊為基礎的綜合預警快報。

週報、月報：內容包括第三方監測建設單位、監理單位近一周、近乙個月的資料、檢查資訊及其異常情況的彙總分析、風險預警和安全評估、反饋、監測跟蹤的落實情況、下一步風險處置建議等。

報警系統：根據設計階段確定的監控測量控制指標值，將施工過程中監控點的預警狀態按嚴重程度從小到大分為不同級別，如北京地鐵分為**，分別為黃色監測預警、橙色監測預警和紅色監測預警。

黃色監測預警：當“雙控”指標（變化量和變化率）超過監測測量控制值的70時，或當雙控指標之一超過監測測量控制值的85時。 建設單位加強組織分析，由專案技術負責人主持組織風險處置，設計單位專業負責人、專案負責人、工程工程師、第三方監測單位專案負責人、監測分中心參與風險處置方案的制定和風險處置過程的監督管理建設單位、監理單位、第三方監測單位加強了監測檢查，監測分中心進行了監測跟蹤。

橙色監測警告：當“雙控”指標超過監測測量控制值的85時，或當雙控指標之一超過監測測量控制值時。

建設單位組織召開四方會議，由建設專案經理主持組織風險處置，設計單位、勘察單位專案負責人、監理單位總工程師、第三方監測單位技術負責人及建設單位相關領導參與風險處置方案的制定和風險的監督管理處理過程監控分中心加強監控跟蹤，建設單位加強監督協調處置。

紅色監測預警：當“雙控”指標超過監測測量控制值，或實測變化率急劇增加時。 建設單位應當組織專家論證，啟動應急預案，由施工單位監理帶頭主持組織風險處置，總工程師、設計勘察單位技術負責人、第三方監測單位技術負責人、監測中心、施工單位領導參與風險管理方案的制定和風險的監督管理處理過程中，由建設單位主管領導及有關部門監督協調處理，監測中心加強監測跟蹤。

8.5、監測測量要點。

8.5.1.監控內容。

要按照強制性規定和標準加強對現場和內部工作的監控，全面掌握施工（和第三方監控）單位的情況和質量，全過程檢查檢查，及時糾正問題

觀測儀器人員和裝置：審查檢查進場的測量人員和儀器裝置的資質是否與招標相符，對不能滿足要求的人員和計量器具進行限期更換，並按行業規定按時檢查使用的儀器， 精度不符合要求的儀器，應當停止使用。

監測控制網路：要進行巡檢，要求計量單位定期進行複查複驗。

聚落觀測點布置與埋設：重要部位需側置。

沉降觀察：主要採用巡檢的方式。

如果出現以下情況之一，應要求觀察單位增加觀察頻率，主管需要重點關注這部分：

觀測到專案的變化率或累計變化達到或超過警告值。

觀測值突然顯著增加，沉降速率突然增加。

監測人員必須熟悉監測工程及其預警、報警和控制指標，並能根據最新監測報告資料中的累計變形量和日變形率值，對下一步施工提出建議和意見。

8.5.2.監控程式的審查和控制點。

監測計畫是指導現場施工的重要檔案，監理單位需要認真審查計畫並提出審查意見，並積極參加業主組織的監測方案專家論證會議。

確保方案可行，確保方案和措施的可靠性。

監測計畫應包括設計說明和圖紙兩部分

設計說明包括工程概況、監測設計的依據、監測目的、監測範圍、監測物件、監測專案、監測方法及精度要求、監測方法、監測點的布置原則等每個監測專案的監測期限和頻率;監測控制指標;監測注意事項和其他要求;反饋請求;工作清單等

圖紙主要包括：總平面圖;各監測專案測點布置圖;各監測專案測點布局剖面圖;基點和測量點的示例圖。

本綜述的重點如下：

方案編制依據是否全面、正確、充分。

配電的位置、範圍和頻率是否符合規範和設計施工要求。

監控方法是否正確。

組織結構和人員的驗證。 監控方案中的組織結構是否完善，人員資質是否符合相關要求。

監測方案需經監測單位技術負責人批准。

8.5.3.監控過程的監控和管理。

過程控制主要採取檢驗的方式進行，監理人員應定期和不定期到現場進行巡檢檢查，加強關鍵部位和關鍵工序的巡檢率。

檢查監測單位是否按照監測計畫組織實施，人員和裝置是否與計畫相符，重點檢查人員和儀器的資質是否經過校準。

檢查監控報告是否及時上報。

在具體實施中，還需要注意以下幾個問題：

表面變形測量點的位置既要反映監測物件的變形特性，又應便於儀器的應用進行觀測，有利於測量點的保護。 埋設的測點不能影響和阻礙結構的法向受力，不能削弱結構的剛度和強度。 在實施多項內容測試時，應將各個測量點的布置在時間和空間上有機結合，使乙個監測部分能夠同時反映不同的物理變化，找出內部聯絡和變化規律。

根據監測計畫，預先安排好各監測點，使監測工作開始時，監測元件進入穩定的工作狀態。 如果測量點在施工過程中損壞，應將測量點重新安裝在原位置或盡可能靠近原位置，以保證測量點觀測資料的連續性。 盾構隧道主要分布在隧道、地表、管線和房屋的監測上該站主要分布管道、房屋、基坑的地表變形監測。

8.5.4、判斷監測資料的要點。

監測資料分析和反饋可用於修正設計支護引數、指導施工、調整施工措施等，是監測測量的重要組成部分。 作為監理，要了解監控單位監控資料的處理分析過程，並能根據監控資料的處理分析結論反饋施工情況。

監控資料處理。

監測單元獲取各種監測資料後，需要及時處理，消除儀器和讀數執行過程中的誤差，消除和識別各種粗略、偶然和系統性誤差，避免漏測和誤測，保證監測資料的可靠性和完整性，利用計算機對監測測量資料進行整理和初步定性分析。

根據現場監測資料繪製位移時間曲線（或散點圖）。 在測量資料的整理中，一般可以選擇位移-時間曲線和散點圖兩種方法中的一種。 位移（）時間（t）關係曲線下的時間橫坐標應標明施工過程和開挖面與監測斷面之間的距離。

根據從現場監測資料中得出的-t時間曲線（或散點圖）和空間關係曲線，可以做出以下判斷：

當位移-時間關係趨於平坦時，應進行資料處理和回歸分析，估計最終位移，掌握位移變化規律。

當位移-時間關係曲線出現反轉時，說明圍岩和支護已處於不穩定狀態，此時應密切監測圍岩動力學，加固支護，必要時應立即暫停開挖，並採取停工加固和進行支護處理。

監控資料分析。

監測單位取得監測資料後，應及時整理校對。 各類監測資料應以時程曲線繪製，並標明相應的工況資訊。

在監測測量資料的計算分析中，除了對每個專案進行單一分析外，還應進行多專案的對比和綜合分析。

當監測時程曲線呈現收斂趨勢時，應根據曲線形態選擇合適的函式，並對監測結果進行回歸分析，根據測量點可能出現的最終位移值和結構的安全性，確定施工方案的科學性、合理性。

當實測資料中出現任何一種預警狀態時，監測組應立即向建設單位、監理單位、施工單位、設計單位等報告，或者口頭報告，並盡快提交書面預警報告。

監控資料分析和反饋應用程式。

地質預報：隧道施工中的地質預報是根據前方幾公尺至幾十公尺甚至幾百公尺的圍岩的工程地質和水文地質條件進行探測或開挖工作，結合隧道掘進中地質條件的變化，根據地質描述， 岩石結構面調查和突水觀測中的監測和測量。

地下管線：根據施工進度，將各測點的變形值繪製成管線變形曲線。 即繪製位移時間曲線的散點圖，以確定施工措施的有效性;當位移曲線趨於平坦時，可以選擇合適的函式進行回歸分析，**管道的最大沉降;沿管道沉降溝槽曲線，判斷施工影響範圍、最大沉降坡度、最小曲率半徑等。

地面土體分層豎向位移監測：每次監測後，應繪製不同深度的位移時間曲線和孔深位移關係曲線。 當位移率突然增加時，應立即對各種監測資訊進行綜合分析，確定施工中出現的問題，並及時採取對策，確保施工安全。

基坑圍護樁和地下土體的水平位移監測：每次監測後，應繪製位移-時間曲線和孔深位移曲線。 當水平位移率突然過大時是報警訊號，接到報警訊號後，應立即對各種監測資訊進行綜合分析，判斷施工中出現了哪些問題，並及時採取對策，確保施工安全。

地下水位觀測：根據水位變化值，繪製水位1隨時間的變化曲線和施工水位隨施工的變化曲線。

隧道拱頂沉降與水平收斂監測：根據變形值繪製變形時間曲線圖和變形開挖距離曲線變化圖，根據隧道斷面圖上不同施工階段，將變形值按一定比例繪製在分布位置上，各點以線的形式連線，成為隧道支護變形分布圖圖。並與設計計算值進行比較，驗證設計結構的合理性。

分段結構裂紋觀察：裂紋發展的監測通常採用直接觀察的方法，裂紋按讀數位置編號和標出，必要時用裂紋觀察儀測量裂紋寬度。 監測的數量和位置根據現場情況確定。

水平支座軸向力：將監測到的水平支座軸向力值繪製成應力變化曲線，並及時報告給主管工程師。 注：軸向測力計量程應符合設計軸向力要求。 在需要用軸力計埋設的鋼支架架設之前，將軸向測力計焊接在支架的非加力端中心，並在軸向測力計與鋼圍堰和鋼支架之間墊上鋼板，以避免因軸向力過大而造成圍堰變形， 導致失去支援。支撐力口後，受力後，可進行監控。

圍岩穩定性的判定：在隧道施工過程中，圍岩和支護的位移值或位移率常被用作確定圍岩穩定性的標誌。 如果超過一定臨界值，則說明圍岩不穩定，需要加固以支撐襯砌。 允許位移值或速率值與隧道斷面尺寸、埋深、地質條件和地表建築型別等因素有關。

8.5.5.監測中應注意的問題。

測量點保護問題保證了 100% 的存活率。

強調視覺觀察。

及時資訊反饋：監測報告有**、週報、月報、專題報、總結報五種形式，**每天上報，一般情況下，週報每週上報一次，月報月報上報一次此外，根據有關各方的要求，應對涉及監測間隔的測點歷史資料進行專項分析報告，並在監測任務完成後提交總結報告。

報告中的資訊量應豐富：**測量點布局示意圖;根據控制標準;施工建議;趨勢折線圖。 週報：專案進展;資料統計分析;異常值分析。