盾构施工隧道监测方案

精心整理上海长兴岛域输水管线工程盾构推进

环境监测

技术方案

上海东亚地球物理勘查有限公司

目录

一工程概况

二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估计三监测施工的依据

四监测内容

上海长兴岛域输水管线工程盾构推进环境监测技术方案前言

科学技术的发展与试验技术的发展息息相关。历史上一些科学技术的重大突破都得益于试验测试技术。因此，试验测试技术是认识客观事物最直接、最有效的方法，也是解决疑难问题的必要手段，试验测试对保证工程质量、促进科学的发展具有越来越重要的地位和作用。测量技术在土建工程中同样占有重要地位，它在各类工程建筑，尤其是在地下工程中已成为一个不可或缺的组成部分。随着科学技术的发展，测量的地位更显关键和重要。早期地下工程的建设完全

工作井相连。

输水管线总长约10563.305m，其中东线长5280.993m，西线长5282.312m。全线最小平曲线半径为R＝450m；最大纵坡为8.9‰。具体详见下表。

施工工序，第一台盾构自原水过江管工作井始发推进（东线）至中间盾构工作井进洞后盾构主机解体调头，继续西线隧道推进施工。第二台盾构自中间盾构工作井始发推进（东线）至水库出水输水闸井进洞后盾构转场回中间盾构工作井，继续进行西线隧道推进施工。总体筹划详见下图：二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估算

i－沉降槽宽度系数（隧道中心线至沉降曲线反弯点的距离m）。

Z－地面至隧道中心深度。

φ－土的内摩擦角。

在已知盾构穿越的土层性质、覆土深度、隧道直径及施工方法后，即可事先估算盾构施工可能引起的地面沉降量，同时可及时地采取措施把影响控制在允许范围内。在推进过程中根据盾构性能及监测数据及时调整施工参数，控制变形量，确保周边环境的绝对安全，实现信息化施工。

三监测施工的依据

3.1技术依据

1)上海长兴岛域输水管道工程技术标卷（甲方提供）

2)隧道设计平面图、推进区间管线图（甲方提供）

3)<<城市测量规范>>(CJ8-99)

4)<<工程测量规范>>(GB50026－93)

5)<<国家一、二等水准测量规范>>(GB/T12897－2006)

6)<<精密工程测量规范>>(GB/T15314－94)

3.2编制原则

（1

（2，穿（

（1

（2

（3

5.1变形监测控制网的布设

变形监测控制网的布网原则：

1）变形监测控制网的起算点或终点要有稳定的点位，应布设在牢靠的非变形区，为了减少观测点误差的累积，距观测区不能太远。

2）为便于迅速获得观测成果，变形监测控制网的图形结构应尽可能的简单。

3）在确保变形监测控制网具有足够精度的条件下，控制网应尽量布设一次全面网；在特殊条件下才允许分层控制。

4）控制网设计时，应尽量采用先进技术，尽可能多的获取变形数据，特别是对绝对位移数据和时间信息。控制点便于长期保存。

5）变形监测控制网应与隧道施工采用相同的坐标系统。

5.2水准基准点与监测点的布设与检验

5.2.1水准基准点布设

以现有端头井隧道水准点为依据，考虑施工工期及隧道施工影响范围，本次监测基准点将沿隧道走向布设12组基准点，每组由3～4个基准点组成，定期（每15天）对基准点与绝对高程点进行联

5.2.2

又要考

（1)

1

2

3

线，为后续推进创造良好的条件。

4）在盾构穿越期间，有专职人员对需控制的管线进行沉降监测，及时观察地面的变形情况。采用先进的通讯手段，将每一次测量成果,包括监测数据及时、准确地汇总给施工技术部门，以便于施工技术人员及时了解施工现状和相应区域管路变形情况，确定新的施工参数和注浆量等信息和指令，并及时传递给盾构操作人员，使其及时作相应调整，最后通过监测确定效果，从而反复循环、验证、完善，确保管线安全和隧道施工质量。

5）盾构机穿越后，会存在一定量的后期沉降，必须继续进行沉降监测，必要时采取补压浆措施，支护土体。

6）对沿线地下管线，经和管线单位、业主、监理单位协商后，采取各方都认可的保护措施。

在推进至各管线群之前，应根据资料及实际情况，对涉及的管线予以监测保护。施工前根据管线监测点布置图，按管线单位要求进行监测点的埋设，并做好监测点的保护工作。同时加强沿线巡视，发现问题及时解决。对重要的管线根据需要跟踪监测。并把监测信息及时反馈给各管线单位。

在隧道推进区上方，为了更直接地了解盾构施工对管线的影响程度，对轴线两侧各10m范围内各种管线的设备点（如阀门井、抽气井、人孔、窨井等）进行直接监测，在管线单位的监控下确保管线的安全。及时了解管线的沉降速率及沉降量，并控制在允许的范围内。地下管线埋深一般在地表以下1～3m范围内，对重要管道在有条件允许的情况下开挖布设直接监测点，测点布设数量

M，

电力用

测点，

（2

降，

而定。

（监测点具体位置见点位布置图）

图2－建筑物测点布置示意图

（3）轴线地表监测点及断面监测点的设置

根据隧道控制点，先放样轴线。本工程中，先将整个盾构的推进轴线放于实地。在轴线上布设沉降监测点。正常区域4环（6 m）布置1点，同时在轴线走向上每40环（60 m）布置1条监测断面，在轴线左右两侧设点，断面测点间距为距离轴线2m、4m、7m、11 m。出、进洞段在条件允许以及确有必要的情况下拟酌情布设深层沉降点（标准地表桩），深度为1~1.5m左右。轴线点编号，

直接以环号作为点号；断面点编号，根据断面点所处轴线的方向，以E（东）、W（西）、S(南)、N （北）表示。

以上各监测点在硬地坪（如混凝土、柏油路面）上采用统一定制的铁制道钉布设，本工程中将穿越农田等较松软区域，则采用统一加工的木桩夯入地下做为监测点，据历年来隧道推进环境监测的经验及现正在监测施工的长江隧道监测，完全能反映地表及管线的沉降情况，以保证推进施工周边环境的安全。

出洞段（试推进段）前100m为监测重点。监测区纵向长100m（约67环），横向宽25m。沿隧道中心线每4.5m（3环）布置1个沉降监测点，沿隧道纵向设5排监测断面，分别在12环、24环、30环、

、7m、11 m，

1条监

（4

提高监

横向断

、11 m。

5.3监测方法

5.3.1监测方法

1)平面控制测量

在盾构推进区域内布设二级导线网，采用全站仪与甲方提供的平面控制点进行联测，所布设的二级导线点作为工作点。

2）轴线放样

利用二级导线控制点进行导线加密，用全站仪采用极坐标法或交会法放出各轴线点，并在1：500的线路平面图上清晰标出监测点位置，形成详细的点位布置图提交有关各施工方。

3）高程测量（沉降测量）

本工程采用绝对高程系统，对水准基准点进行全线联测。以工作基准点为起始点，用精密几何水准测量方法，按二等测量要求测定各测点的高程值，比较相邻周期高程值的差即为本次变化量，与初始高程值比较其差即为累计变化量。施测过程中严格按照国家二等水准测量规范执行，读数采用后-前-前-后方式进行野外数据采集。水准路线按闭合或附合形式进行，闭合差或附合差不大于0.5 Nmm

5.3.2

1i 2

3）

4

5.4

0.1mm，

记录设备：PC-E500S电子手簿；

资料处理：采用多媒体电脑配HP彩色打印机。

5.5监测周期

监测工作必须随施工需要实行跟踪服务，为确保施工安全，监测点的布设立足于随时可获得全面信息，监测频率必须根据施工需要跟踪服务，每次测量要注意轻重缓急，在盾构出洞时要加密监测频率直至跟踪监测，具体如下：

（1）在盾构出洞前布设监测点，取得稳定的测试数据，在盾构出洞后即开始连续跟踪监测，监测频率可根据工程需要随时调整，以满足保护环境的要求。

（2）离洞口100米范围内，在盾构推进过程中，进行跟踪监测，提高监测频度，及时提供监测数据，优化施工参数。

（3）监测频度在正常情况下为每天1～2次，若有异常或突变则增加次数。

（4）每个点从盾构切口到达前30米开始监测，测点脱离盾尾后，要加强对长期沉降的跟踪监测，至少持续2个月，在沉降量小于±0.2mm/天，则停止监测。

(5)

(6)

5.6

1

2

以下警戒值供业主参考：

（1）地表最大隆沉量范围+10mm～-30mm，速率≤2—3mm/12小时。大堤差异沉降按照相邻沉降点的累计沉降之差与沉降点点间距之比≥1/250的报警值执行。达到报警值后立即上报防汛指挥部及大堤管理所等单位。

（2）刚性管线的允许张开值 ≤6mm，因此，管线的局部最大沉降量≤±10mm，变化速率≥3mm/24小时；管线最大沉降量超过±10mm时报警。

（3）建筑物（如有）沉降警戒值为δ/h＜1/300（δ为差异沉降值h为建筑物长度），根据测点之间的距离控制差异沉降值的警戒值或由设计单位和房屋管理部门确定。具体如下：

a.沪崇苏通道地面道路段：-5mm≤S≤+5mm；

b.凤丰东路下立交地道：-15mm≤S≤+10mm；

c.潘园立交桥墩桩基：-10≤S≤+5mm；

d.水库大堤：-10≤S≤+10mm。

5.7监测资料处理及资料提交

野外采集资料由SHARPPC-E500S型电子计算机采集、存储，通过通讯数据由微机经专用平差软件和报表处理软件处理，以报表形式提交有关各方，提交资料及报表内容为：

1

2

3

4

1)

2)互检、专检无误后加盖单位资料专用章提交给有关各方。

3)认真做好施工工况记录，结合施工及监测数据，及时总结分析与预测环境变形趋势与安全性，积极配合信息化施工。

4)严格按照设计部门及防汛监护部门要求的报警值及时报警，出现报警后进行跟踪监测，并及时把监测情况，采用速报形式提交给有关单位。

5）保监测资料的连续性与完整性，保护好各测点及监测设施。

6）树立安全施工、文明施工意识，穿着、佩带醒目标志以消除安全隐患，加强安全教育，为重

点工程树立良好的文明窗口。八附图