監控量測實施方案

付高遠

1 工程概況

北京市南水北調配套工程南干渠工程施工第十一標段,樁號起訖里程為18+574.04～21+199.04,主要工程內容有盾構隧洞和二次襯砌2 625 m、4座排氣閥井(31號～34號)、1座盾構始發及接收井(接收相鄰標段的盾構機)及2座二襯施工豎井。本標段采用盾構法施工,盾構井豎井段和后配套段采用明挖法施作。

2 監測目的

1)了解和掌握盾構施工過程中地表隆陷情況及其規律性;2)了解盾構掘進過程因地表隆陷而引起的建筑物、地下管線下沉及傾斜情況,確保建筑物、地下管線的安全;3)了解施工過程中地層不同深度的垂直變位與水平變位情況;4)了解施工過程中水位變化情況;5)了解圍巖與結構物的相互作用力以及管片襯砌的變形情況,實現信息化施工。

3 監控量測實施方法、數據處理

1)監測網建立。監控量測系統首先建立水平位移和垂直位移監測控制網。水平位移監測網利用地面平面控制點作主控點,與監測網點組成平面監控網,其形式依據結構布設成軸線形;其垂直位移監控網利用北京市局部高程控制網作為一級控制點,與地表沉降等觀測點組成地表高程位移監控網,同時將主控點高程通過明挖豎井引測至地下隧洞,并在隧洞底埋設水準基點(并定期復測),與結構監測點組成地下高程控制網。

2)監測方法。沉降監測:采用精密水準儀和銦鋼尺按三級水準測量進行。在基坑及盾構隧洞施工前,應在地面變形影響范圍之外,便于長期保護的穩定位置埋設水準點,進行水準網布設,首次觀測時,適當增加測回數,一般取3次的數據作為測點的初始讀數。

拱頂下沉及凈空收斂監測:監測點在支護結構施工時埋設,以支護結構完成后最短時間內取得的讀數為初始值,之后按前述監測頻率要求進行日常監測;拱頂下沉量測主要采用精密水準儀,量測各測點與基準點之間的相對高程差。

地下水位監測:采用電測水位計測量水位距孔口的距離,用水準測量方法測出孔口標高,從而確定水位標高,進一步計算水位變化情況。

4 監控量測控制標準

1)根據以往施工監測的成功經驗,采用相關規范要求并配合位移速率作為監測管理基準,即將允許值的2/3作為警告值,允許值的1/3作為基準值,將警告值和允許值之間稱為警告范圍,實測值落在此范圍,應提出警告,說明需商討和采取施工對策,預防最終位移值超限,警告值和基準值之間稱為注意范圍,實測值落在基準值以下,說明隧道和圍巖是穩定的。監測的Ⅲ級管理見表1。

表1 監測管理表

表2 監控量測控制值

監控量測管理基準值是根據有關規范、規程、計算資料及類似工程經驗制定的。當監測數據達到管理基準值的2/3時,定為警戒值,應加強監測頻率。當監測數據達到或超過管理基準值時,應立即停止施工,修正支護參數后方能繼續施工。

2)監控量測控制值。

監控量測控制值見表2。

5 監測主要項目和監測頻率

盾構始發兼接收井監測項目及頻率見表3。

表3 監測項目一覽表

6 監測數據分析及處理

1)數據整理。把原始數據通過一定的方法,如按大小的排序用頻率分布的形式把一組數據分布情況顯示出來,進行數據的數字特征值計算,離群數據的取舍。2)插值法。在實測數據基礎上,采用函數近似方法,求得符合測量規律而又未實測到的數據。3)采用統計分析方法對監測結果進行回歸分析。4)信息化施工。根據實測數據分析、繪制各種表格及曲線圖,當曲線趨于平衡時推算出最終值,并提示結構物的安全性。監測人員按時向監理、設計單位及業主提交監控量測日報、周報和月報,同時對當月的施工情況進行評價并提出施工建議,及時反饋指導信息,調整施工參數,保證安全施工。

7 監控量測流程

1)監控量測流程見圖1。

2)監測資料的反饋管理程序見圖2。

8 結語

北京市南水北調配套工程南干渠工程第十一標段在復雜周邊地下管線、建筑物等的施工條件下,依靠準確、及時的監控量測數據指導施工,可以完全保證周圍環境的安全。

[1]DB11T 490-2007,地鐵工程監控量測技術規范[S].

[2]GB 50446-2008,盾構法隧道施工與驗收規范[S].

[3]JGJ 120-99,建筑基坑支護技術規程[S].

[4]李志鴻.城市立交永久性監測網布網方案探討[J].山西建筑,2009,35(29):358-359.