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1、地铁区间隧道和车站安全快速施工关键技术研究北京地铁五号线11标段区间及车站工程监控量测报告中国中铁四局集团有限公司安徽建筑工业学院二OO七年十一月目 录第1章 区间隧道监控量测实施细则11.1 监控量测的目的和意义11.2 隧道监控量测内容与方法11.2.1 必测项目31.2.2 选测项目51.3 监控量测布置断面91.4 隧道监测数据分析及处理111.5 量测管理13第2章 区间隧道过河、过桥地段监测分析142.1 工程概况142.1.1 工程地质142.1.2 水文地质142.1.3 樱花西桥调查情况152.1.4 小月河现况152.1.5 气候、气象152.2 施工方案162.2.1 小
2、月河断流引排施工162.2.2 小月河河床降水施工162.2.3 暗挖隧道施工方案162.2.4 樱花西桥桥梁加固方案172.3 监测成果172.3.1 地表及樱花西桥沉降监测172.3.2 洞内变形监测182.3.3 有桥与非桥地段监测对比分析192.4 结束语20第3章 车站监控量测实施细则213.1 监测目的和意义213.2 监测方法及测点布置223.3 基坑监测周期和注意事项233.4 施工安全判别233.5 监测数据的整理和分析243.6 组织与管理24第4章 车站监测成果分析264.1 工程概况264.1.1 工程简介264.1.2 工程地质264.1.3 邻近建筑物274.2 围
3、护结构设计与施工情况274.2.1 土方开挖施工274.2.2 预应力锚索施工294.3 监测成果分析304.3.1 锚索受力监测304.3.2 桩体水平位移监测314.3.3 桩顶沉降监测344.3.4 地表沉降监测354.3.5 周边环境影响监测364.4 结束语37第1章 区间隧道监控量测实施细则1.1 监控量测的目的和意义根据铁路隧道施工技术规范的规定和设计要求，需要将现场监控量测项目列入施工组织设计，掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，以指导指导隧道设计和施工，因此，实施隧道监控量测具有十分重要的意义。(1) 掌握围岩动态，了解支护结构在不同工况时的受力状态和应力分布，对围岩稳定性作
4、出评价。(2) 通过施工和环境监测进行信息反馈及预测预报，优化施组设计，指导现场施工，确保隧道施工的安全与质量和工程项目的社会、经济和环境效益。(3) 提供二次衬砌支护的合理时间，以便在安全的前提下充分发挥围岩的自承能力。(4) 验证支护结构型式、支护参数，评价支护结构、施工方法的合理性，并为优化设计参数、调整施工工艺提供依据。(6) 为区间隧道科研工作提供第一手的信息，为复杂条件下区间隧道修建提供科学依据和技术保证。1.2 隧道监控量测内容与方法区间隧道穿越地层地质情况、周围环境以及隧道施工方法在各区段不完全相同，为及时提供施工所需的围岩稳定程度和支护结构的状态，以保证施工安全，提高施工效率
5、，拟将施工监测分为必测项目和选测项目，见表1-1所示。表1-1 监控量测项目及方法序号项目名称方法及工具布置量测间隔时间115天16天1个月13个月大于3个月必测项目1地质和支护状况观察岩层、岩性，结构面产状等观察,数码相机、地质罗盘及规尺等开挖后及初期支护后进行每次爆破后进行观察2周边位移量测各种类型的收敛计每550m一个断面，每断面26对测点12次/天1次/2天12次/周13次/月3拱顶下沉量测水准仪、水准尺、钢尺或测杆每550m一个断面，每断面26对测点12次/天1次/2天12次/周13次/月4地表下沉量测水准仪、塔尺当每550m一个断面，每断面至少7个测点。中线每520m一个测点开挖面
6、距量测断面前后2B,12次/天开挖面距量测断面前后5B1次/周选测项目5地表下沉量测水平仪、塔尺当每550m一个断面，每断面至少7个测点。中线每520m一个测点开挖面距量测断面前后2B,12次/天开挖面距量测断面前后5B,1次/周6围岩内部位移量测(洞内设点)洞内钻孔安设单点、多点杆式或钢丝位移计每一类围岩段选一断面，每断面311个测点12次/天1次/2天12次/周13次/月7围岩内部位移量测(地表设点)地表钻孔安设各类位移计每一类围岩段选一断面，每断面311个测点同地表下沉要求8围岩压力及两支护间压力量测各种类型压力盒每一类围岩段选一组，每组35个测点12次/天 1次/2天12次/周13次/
7、月9支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测各类混凝土内应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法每一类围岩段选一组，每组25个断面，每断面711个测点12次/天1次/2天12次/周13次/月10钢支撑内力量测各种类型压力盒采用钢支撑地段每10榀钢拱支撑一对测力计12次/天1次/2天12次/周13次/月12锚杆内力量测和锚杆拉拔力量测各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔仪每一类围岩段选一组，每组35根1.2.1 必测项目必测项目包括围岩地质和支护描述、地表沉降观测、拱顶下沉量测、周边收敛量测。这类量测是为了确保在施工过程中的围岩稳定和施工安全而进行的经常性量测工作。量测密度大，工作量大，量测信息直观可靠，贯
8、穿在整个施工过程中，对监视围岩稳定、指导设计和施工有巨大的作用。土建施工完成量测工作亦告结束。其布置原则是根据隧道不同的地质条件、施工方法设置，但不能少于铁路隧道施工规范的规定。必测项目的量测手段和方法如下：(1) 地质及支护状况观察在隧道掌子面每次爆破后通过肉眼观察以下内容：岩石的岩性特征包括颜色、成分、结构、构造；节理性质、组数、间距、规模，节理裂隙的发育程度和方向性，断面状态特征；断层的性质、产状、破碎带宽度、特征；地下水类型，涌水量大小、涌水位置、涌水压力、水的化学成分，湿度等；开挖工作面的稳定状态，顶板有无剥落现象。开挖后已支护段观察以下内容：初期支护完成后对喷层表面的观察以及裂缝状
9、况的描述和记录；有无锚杆被拉脱或垫板陷入围岩内部的现象；喷混凝土是否产生裂隙或剥离，要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏口；有无锚杆和喷凝土施工质量问题；钢拱架有无被压屈现象；是否存在底鼓现象。所有项目的观察应做到及时，对观察结果的描述和记录应详细，同时采用数码相机拍照。(2) 拱顶下沉量测拱顶下沉量测采用精密水准仪(精度0.1mm)、钢圈尺及精密水准尺进行量测。在隧道开挖毛洞的拱顶设置带挂钩的预埋件作为测桩，埋设前先用小型钻机在待测部位成孔，然后将测桩放入，用快凝水泥或早强锚固剂固定，测桩头需设保护罩。对于较差的围岩，锚桩可在锚喷支护后布置。(3) 隧道围岩周边收敛量测围岩周边收敛可采用收敛仪
10、进行量测。在预设点的断面,隧道开挖爆破以后,沿隧道周边有代表性部位分别埋设测桩。测桩的埋设方法和拱顶下沉测桩的埋设方法相同。围岩周边收敛与拱顶下沉布置在同一断面上，以便进行数据分析。图1-1 隧道三台阶法开挖周边收敛及拱顶下沉量测断面布置图图1-2 隧道双侧壁导坑法开挖周边收敛及拱顶下沉量测断面布置图(4) 地表和地面建筑物沉降观测地表沉降观测用精密水准仪进行。在隧道洞口浅埋地段，沿隧道轴线方向布设量测断面，断面间距根据地形条件确定，一般为10m15m左右。在选定的量测断面区域，首先应设一个通视条件较好、测量方便、牢固的基准点(基准点位置应在地表沉降影响区以外)。地面测点布置在隧道轴线及其两侧
11、，每个断面测点一般为7个以上，间距5m10m。测点应埋水泥桩，测量放线定位，用精密水准仪量测。隧道开挖距测点前30m处开始量测，隧道开挖超过测点20m、并待沉降稳定以后停止量测。图1-3 区间隧道地表下沉量测断面布置图由于区间隧道环境复杂，沿线分布地面建筑物，对于地面建筑物的监测也是必测项目的一部分。具体在邻近隧道的建筑物设置观测点，采用精密水准仪观测建筑物对于隧道开挖的反应。需要布置的监测点的位置和数量，应根据建筑物的大小、基础形式、结构特征和地质条件综合确定。一般可先根据以下几个方面考虑：监测点应布置在建筑物沉降变化比较显著的地方，并要考虑在隧道施工期间和竣工后，能顺利进行监测的地方。在建
12、筑物四周角点、中点及内部承重墙(柱)上均需埋设监测点，并应沿房屋四周每隔1012m设置一个监测点。由于相邻影响的关系，在高层和低层建筑物、新老建筑物连接处，以及在相接处的两边都应布设监测点。在人工加固地基与天然地基交接和基础切深相差悬殊以及在相接处的两边都应该布设监测点。当基础形式不同时需在情况变化处埋设监测点。当地基土质不均匀时，可压缩性土层的厚度变化不一时需要适当埋设监测点。当宽度大于15m的建筑物在设置内墙体时，应设在承重墙上，并且要尽可能布置在建筑物的纵横轴线上，监测标志上方应有一定的空间，以保证测尺直立。1.2.2 选测项目选测项目包括围岩内部位移量测、锚杆轴力量测、围岩与喷射混凝土
13、间接触压力量测、喷射混凝土与二次衬砌间接触压力量测、喷射混凝土内应力量测、二次衬砌内应力量测、钢支撑内力量测、衬砌裂缝及表面应力量测。这类量测是必测项目的拓展和补充，对特殊地段、或有代表性的地段进行量测，以便更深入地掌握围岩稳定状态与支护效果。对未开挖地段提供参考信息，指导未来设计和施工。选择项目安装埋设比较麻烦，量测项目较多、时间长、费用较大，但工程竣工后还可以进行长期观测。这类项目量测主要选择隧道地质和结构复杂、特殊的地段进行。选测项目的量测手段和方法如下：(1) 围岩内部位移量测沿隧道围岩周边分别在拱顶、拱腰和边墙共打5个深孔，孔深3.7m5m、孔径50，采用4点杆式多点位移计量测，一个
14、断面共20个测点。 仪器设备 多点位移使用4点钻孔伸长计进行量测。它由四个钻孔锚头、四根量测钢丝、一个测筒、四个电感式传感器和它的量测仪器数字位移计组成。 测点安装在预定量测部位，用特制直径140mm钻头，钻一深40cm的钻孔，然后再在此钻孔内钻一同心的直径为48mm的小孔，孔深由试验要求确定，钻孔要求平直，并用水冲洗干净。矫直钢丝，并截成预定长度，将钢丝连接在钻孔锚头上。把锚头末端插入安装杆，然后将锚头推进到预定深度，在操作时要注意定向，避免安装杆旋转，千万不能将安装杆后退，以免安装杆和锚头脱落。紧固锚头，若用楔形弹簧式锚头，则用3050公斤力拉钢丝，如果锚头不滑动，即可认为锚头已经锁紧；若
15、用压缩木锚头，则等待压缩木吸水膨胀后，亦用3050公斤力拉钢丝，若拉不动，则可认为锚头已经紧固。重复以上2、3、4操作步骤，安装剩余锚头，每根钢丝必须穿过楔形弹簧式锚头上的环或压缩木锚头中间的铁管，要注意避免钢丝互相缠绕。把与各锚头连接的钢丝分别穿过测筒上的各个导杆，并把测筒的上筒用固定螺丝、木楔及水泥砂浆固定在孔内，然后拉紧钢丝，并用螺母夹紧在各个导杆上，这时要注意调整导杆距离，使之有15mm的伸长量。把下筒与上筒相接，并用木楔塞紧，若是电测下筒，还需仔细安装，调整电感式位移传感器的量程，并引出电缆，盖上盖板。当试验点离开挖面很近时，必须采取防护措施，以防止爆破飞石损坏电缆及测筒。开始初读数
16、（如果用百分表测读，应每次打开盖板）。为保证读数的稳定性，第一次读数的建立应不小于24小时。开始阶段，每天应至少进行一次测度测读，随着开挖面的远离，测读间隔时间可以酌情延长。 量测与计算将钻孔伸缩计测筒上的电感式位移传感器与数字位移计连接，并打开位移计电源开关，即可进行读数。然后根据实际位移与读数的标定数字回归方程，即可算出钻孔伸缩计四个测点的实际位移。对于从地表埋设测点进行围岩内部位移观测，测试原理与上述的洞内设点多点位移监测完全相同，只不过钻孔和设备埋设由地表进行（图7）。金沙洲隧道浅埋地段较多，建议根据实际情况，从地面钻孔，量测隧道开挖引起的地层内部位移。(2) 喷射混凝土应力量测沿隧道
17、的拱顶、拱腰、边墙顶及边墙底喷射混凝土内埋设7个应变计。围岩初喷以后，在初喷面上将应力计固定，再复喷，将应力计全部覆盖并使应力计居于喷层的中央，方向为切向。喷射混凝土达到初凝时开始测取读数。(3) 二次衬砌应力量测二次衬砌应力量测沿隧道的拱顶、拱腰、边墙顶及边墙底混凝土内埋设7组应变计，应变计传感器埋设在二衬混凝土内、外两侧，在混凝土浇筑前，将应变计固定在待测位置，为隧道切线方向，每个断面14个应变计。(4) 复合式衬砌围岩压力量测沿隧道周边拱顶、拱腰、边墙顶、边墙底及仰拱底埋设压力传感器，将双膜钢弦式压力盒分别埋设在围岩与喷射混凝土之间和喷射混凝土与二次衬砌之间。围岩与喷射混凝土之间的压力盒
18、是在喷混凝土施工以前埋设；喷射混凝土与二次衬砌之间的压力盒是在挂防水板之前进行安装，分别测取围岩对喷射混凝土压力和喷射混凝土对二次模注混凝土衬砌的压力。混凝土达到初凝强度以后开始测取读数。埋设时，压力盒承压面(压力盒比较光的一面)紧贴围岩面(测围岩压力时)和喷射混凝土面(测层间接触压力时)，压力盒与围岩或喷射混凝土接触面要平整，可在接触面上先用混凝土抹平，再将压力盒贴上去。每个断面围岩与喷射砼间压力盒共7个，喷射砼与二次衬砌间压力盒共7个。(5) 钢支撑内力量测钢支撑内力量测采用钢筋计量测，把钢筋计焊接在钢支撑内缘和外缘上，量测钢支撑内力。钢支撑安装完以后即可测取读数。量测断面的测点布置位置与
19、喷射混凝土轴向应力测点布置位置相同，每个断面共20只钢筋计。(6) 仰拱受力量测进行仰拱受力量测，内容包括：底部压力量测，采用压力盒，共3个测点；仰拱混凝土应力量测，采用应变计，方向切向，共3个测点，6个应变计；传感器埋设方法与其它同类传感器埋设方法相同。(7) 衬砌裂缝及表面应力量测采用手持应变仪量测衬砌表面应力和衬砌裂缝，根据需要检测。(8) 锚杆轴力量测锚杆轴力采用应变计量测。沿隧道围岩周边的拱顶、拱腰及边墙打7个测孔，孔深3.7m4m，孔径55。每根锚杆轴力量测设4个测点，每个断面共28个测点。以上选测项目在隧道断面上的布置见图1-4。图1-4 选测项目测点布置示意图图1-5 多点位移
20、计测点布置示意图(地表设点)1.3 监控量测布置断面为了保证隧道施工的安全，同时减少监测的工作量，在具体实施中以必测项目为主，重点进行地质及支护状况观察、地表和主要建筑物的沉降监测、隧道周边收敛和拱顶下沉的监测。同时选择23个断面进行选测项目的观测，包括围岩内部位移量测（从地表设点）、锚杆轴力量测、喷射混凝土与二次衬砌间接触压力量测、二次衬砌内力量测、钢支撑内力量测等。图1-6 区间隧道主要地段地表测点布置图1.4 隧道监测数据分析及处理 为了真实、及时、准确的反映施工现场信息，监测数据历经以下过程：测点埋设数据采集数据收集数据输入绘制曲线输入计算机生成图表信息反馈。(1) 应及时对现场量测数
21、据绘制时态曲线(或散点图)和空间关系曲线。(2) 当位移-时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。根据现场量测的位移时间曲线进行如下判断：图1-7 位移-时间曲线图当时，说明变形速率不断下降，位移趋于稳定；当时，说明变形速率保持不变，应发出警告，及时加强支护系统；当时，则表示已进入危险状态，须立即停工，采取有效的工程措施进行加固。(3) 当位移-时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。(4) 隧道周壁任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的总相对位移值均应小于表1-2所列数值。当位移速率无
22、明显下降，而此时实测位移值已接近表列数值，或者喷层表面出现明显裂缝时，应立即采取补强措施，并调整原支护设计参数或开挖方法。(5) 埋设量测元件情况和量测资料，均应整理清楚报监理工程师核查，并作为竣工交验资料的一部分。(6) 根据量测结果进行综合判断，确定变形管理等级，据以指导施工。变形管理等级见表1-3。表1-2 隧道初期支护极限相对位移值(%)围岩类别埋 深(m)300拱脚水平相对净空变化值0.200.500.402.001.803.00IV0.100.300.200.800.701.20III0.030.100.080.400.300.60II0.010.030.010.08拱顶相对下沉0
23、.080.160.141.100.801.40IV0.060.100.080.400.300.80III0.030.060.040.150.120.30II0.030.060.050.12注: (1) 硬岩取下限，软岩取上限；(2) 拱脚水平相对净空变化值指两测点间净空水平变化值与其距离之比；拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比；(3) I、V、VI类围岩可按工程类比初步选定允许值范围。(4) 墙腰水平相对净空变化极限值可按拱脚水平相对净空变化值乘以1.21.3后采用。表1-3 变形管理等级管理等级管理位移(mm)施工状态IIIU(2U0/3)应采取特殊措施注: U实
24、测变形值， U0允许变形值(7) 临近建筑物施工安全判断标准为一般以应力增量控制。如既有建筑物为健全时，则：拉应力 1MPa压应力 5MPa如既有建筑物有不影响功能的损伤时，则：拉应力 0.5MPa压应力 2MPa1.5 量测管理为保证量测数据的真实可靠及连续性，需要采取以下措施：(1) 量测人员相对固定；(2) 仪器的管理采用专人使用专人保养，专人检验的方法；(3) 量测设备，传感器等各种元器件在使用前均经检查校准合格后方投入使用；(4) 量测数据均经现场检查，室内复核两次检查后方可上报；(5) 量测数据的存储计算管理均采用计算机系统进行；(6) 各量测项目从设备的管理，使用及量测资料的整理
25、均设专人负责。(7) 由仪表量测的数据记录在专用的表格上，原始记录表格存档以供需要时查用。监测日报表当日一式四份提交给业主、监理方、施工方和设计方。所有数据均输入计算机，用专门程序进行计算处理，每周出周报，每月出月报，必要时出专门分析简报。在监测过程中遇到监测数据异常或观察到围岩或支护出现不稳定迹象时，应立即口头汇报给监理工程师，并在24小时内提出书面报告和相应建议。 (8) 监测技术负责人参加工程现场会，汇报最近一段时期的监测情况，分析数据变化的趋势。严格按有关各方讨论的具体报警值分两个阶段报警。当监测值超过预警值的80%时，在日报表中注明，以引起有关各方注意。当监测值达到预警值，除在日报表
26、中注明外，专门出文通知有关各方。 在施工过程中，除按规定及时提交观测成果外，还应实时综合分析量测结果，利用目测和量测结果对隧道设计、施工提出合理的建议。在提出建议时，必须论证充分，不同量测项目的量测数据能够相互印证。 第2章 区间隧道过河、过桥地段监测分析2.1 工程概况北京地铁五号线11#合同段和平西桥站北土城东路站区间范围为和平西桥站北端北土城东路站南端，设计里程为K14+529K15+401.1，全长872.1双线米。线路沿樱花园西街下方穿过，在靠近北土城东路站附近，左、右线间设有联络线及至地铁十号线的联络线，该段隧道衬砌结构形式有单线、双线、大跨及双连拱衬砌。其余地段均为单线衬砌。左、
27、右线人防段分别设在K15+337.1K15+347。区间隧道在K15+347K15+401.1范围内下穿小月河及樱花西桥，隧道拱顶距桥墩基础底最小间距仅4.477m，拱顶距小月河河床最小间距为6.614米。本区间隧道设计断面形式为复合衬砌，采用浅埋暗挖法施工。2.1.1 工程地质隧道自南向北横穿永定河冲洪积扇，本段线路位于该冲洪积扇的中部地带。地层由上至下依次为：(1) 人工堆积层，厚度为1.28.1m。(2) 第四纪全新世冲洪积层，厚度为1.807.10m。(3) 第四纪晚更新世冲洪积层，厚度为0.407.10m。(4) 下穿樱花西街段隧道从上至下地层依次为：粉土、粉质粘土、粘土夹粉细砂。由
28、于小月河对地层水的补给作用，此段地层含水饱和。2.1.2 水文地质(1) 上层滞水：水位埋深为4.136.86m，含水层为人工填土层底部和粉土层，下穿小月河及樱花西桥段主要接受大气降水和小月河河床渗漏补给。(2) 潜水:水位埋深为11.6312.84m ，含水层为粉土层。(3) 承压水：水位埋深为 20.222.45m，含水层为粉细砂层、卵石圆砾层和中粗砂层，地下水径流方向为自西向东，与线路方向近直交。2.1.3 樱花西桥调查情况樱花西桥是石拱与宽幅T梁组合结构。桥台、桥墩基础为200级素砼，桥台、桥墩为75#水泥砂浆砌块石，桥墩42.5高程以上部位为75#水泥砂浆砌条石（料石）。中边墩盖梁撑
29、梁为现浇250级钢筋砼，梁边跨为宽幅T梁长7.5m，共56片，中跨为宽幅T梁长15m，共28片。梁垫为30020028橡胶钢支座，梁端设30钢筋作为防震筋，桥面为14cm厚300级钢筋砼面层，梁桥头搭板为22cm厚300级钢筋砼。基础处理换填60cm至100cm厚级配石，详见图2-1“樱花西桥纵断面”及图2-2“樱花西桥桥台及桥墩基础图”。隧道开挖拱顶距桥梁基础底分别为4.516 m和4.477 m，区间隧道下穿樱花西桥起讫里程为K15+347K15+401.1，与樱花西桥及小月河位置关系，详见图2-1。图2-1 樱花西桥、河道、与区间隧道位置关系图2.1.4 小月河现况小月河自西向东横穿樱花
30、园西街，河床两侧为浆砌片石挡墙，河床底部为10cm厚素混凝土铺面。河床宽度为14.9米，冬季枯水季节河水深度为0.2米，水流流速为0.067米/秒。小月河河床与隧道开挖断面拱顶相差6.614米。2.1.5 气候、气象北京属中纬度暖温带，是典型的半湿润大陆性气候，年平均气温1012。一年中七月最热，极端最高气温42.2，一月最冷，极端最低气温-15，冻结深度0.8m。全年无霜期180200天，年平均降雨568.3mm，主导风为北风，市内最大风速3.6m/s。2.2 施工方案隧道下穿樱花西桥及小月河，暗挖过河过桥是其特点也是难点。为了确保桥的安全及洞内施工的安全，在开挖穿越樱花西桥隧道区段之前，提
31、前两个月对小月河断流引排，并对樱花西桥进行加固，确保施工过程中桥的安全。区间隧道下穿樱花西桥段属于C型断面。顶距桥梁主跨基础底面为4.477m，拱顶距小月河河床最小间距为6.614m。下穿樱花西桥及小月河段隧道设计以加强支护系统通过。本段隧道暗挖过河且拱顶到桥梁基底距离仅为4.477m，开挖前采取河道引流、施工降水、地层预加固等综合措施，按照“管超前、严注浆、强支护、紧封闭、勤量测、快循环”的十八字方针，稳扎稳打，组织施工。总的施工工序是引流施工降水疏干地层桥梁加固施作长管棚小导管注浆开挖，使支护尽快封闭成环。2.2.1 小月河断流引排施工小月河断流引排的施工工艺流程：搭设北岸施工马道左岸筑U
32、型草袋围堰左岸U型围堰内排水、清淤左岸U型围堰间铺设防水毯搭设南岸施工马道右岸筑U型草袋围堰并拆除左岸草袋围堰右岸围堰内排水、清淤右岸围堰铺设防水毯拆除右岸草袋围堰、马道防水毯导流隧道穿越河底施工再做左岸U型围堰拆除防水毯拆除北岸马道恢复原河道设施。2.2.2 小月河河床降水施工隧道采用浅埋暗挖法施工，浅埋暗挖法成功施作的前提条件之一是无水作业；二是开挖面基本稳定。为减少小月河河水及隧道上方覆土层的含水对隧道开挖掘进的影响，对樱花西桥段实施区域降水。其主要施工方法为：在樱花西桥两侧及小月河河床上平行隧道线路方向进行管井降水。2.2.3 暗挖隧道施工方案(1) 超前地质预报先行为了掌握工作面前方
33、的地质变化，开挖前对工作面前方的地质情况进行探测，根据地质的变化情况调整支护参数，确保施工始终处于受控状态。(2) 以量测资料进行反馈指导施工考虑浅埋暗挖和地层软弱的特点，采用较强的初期支护；在围岩变形稳定以后，进行二次衬砌，坚持以量测资料进行反馈指导施工。(3) 先注浆，后开挖“先注浆，后开挖，注浆一段，开挖一段，封闭一段”的原则。(4) “十八字”施工原则施工中采用“管超前、严注浆、短进尺、早封闭、强支护、勤量测”十八字原则。2.2.4 樱花西桥桥梁加固方案在边拱外侧及边拱中间设置1.5m，长15m的挖孔桩，同时在中拱中间设置两排挖孔桩，在挖孔桩上现浇钢筋混凝土梁，在桥台和桥墩基础的下方，
34、混凝土梁上架立600的钢管托住桥梁基础。钢管用工字钢和槽钢连接形成管排，采用顶进的方式架立。钢管中放入钢筋笼灌注C30混凝土。2.3 监测成果2.3.1 地表及樱花西桥沉降监测2004年11月6日左线施工至K15+350，12月21日右线施工至K15+350。左线施工期间，由于施工对土体的初始扰动，同一断面右线地表点也有一定沉降。在仰拱施做后，地表沉降趋于稳定。地表沉降的超前影响范围大约为20m，为隧道开挖深度的2倍。初支完成后由于注浆的原因，地表部分测点出现轻微隆起趋势。土方开挖经过时的地表沉降速率为1.53mm之间。见图2-2、图2-3。图2-2 K15+350樱花西桥沉降曲线图2-3 K
35、15+350里程地表沉降曲线由于受施工场地限制，樱花西桥上布置测点Q1、Q2。Q1位于右线上方，桥梁南侧桥墩上方；Q2位于左线上方，桥梁主跨中心处。由上图表可见，樱花西桥桥墩测点最终沉降为34.7mm，桥墩跨中心处测点最终沉降为26.5mm。因墩跨中心处基础较桥墩要深，过河过桥段初支稳定后桥面无明显变形，处于稳定状态。2.3.2 洞内变形监测分析表明：同一断面地表沉降量为拱顶下沉量的两倍左右。拱顶沉降在土方开挖经过一周内的沉降速率为12mm/d，在仰拱施做后拱顶沉降处于稳定状态。洞内收敛均为向外扩，外扩值均在35mm之间，处于稳定状态。图2-4 过河过桥段洞内水平收敛曲线图2-5 过河过桥地段
36、拱顶沉降曲线图2-6 地表沉降槽曲线图2.3.3 有桥与非桥地段监测对比分析选取非桥地段15+31015+340段进行对比分析，见图2-7。图2-7 桥南端地表沉降曲线由上可见：距离过河过桥地段越近，地表沉降量越大，过河过桥地段因进行了加固及注浆，其沉降量比过河过桥地段端头要小。2.4 结束语区间隧道过河过桥施工过程中，地表及拱顶沉降、隧道周边收敛变化正常，初期支护完成后，各项变化均逐步处于稳定状态。说明施工方案是成功的，确保了樱花西桥及小月河的安全。第3章 车站监控量测实施细则3.1 监测目的和意义明挖段开挖深度大、地质条件复杂。从岩土力学的角度来看，在基坑开挖过程中，基坑内外土体将由原来的
37、静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起围护结构承受荷载并导致围护结构和土体的变形，围护结构的内力和变形(坑内土体隆起、基坑支护结构及周围土体的沉降和侧向位移等)中的任意量值超过允许值，将造成基坑失稳破坏或对周围环境造成不利影响，包括对邻近的建筑物、地下工程、地下管线等，变形过大时会造成邻近结构和设施的失效或破坏。为了实施对明挖段施工的动态控制及安全管理，必须进行现场监控量测，以掌握土体、地下水、围护结构与支撑体系的工作状态。通过对量测数据的整理和分析，及时确定采取相应的施工措施，确保施工的安全。主要目的为 (1) 保证车站结构自身的稳定和施工安全。 (2) 确保邻近建筑物
38、、道路及地下管线等的正常使用。 (3) 根据监测结果，判断工程的安全状况，分析发展趋势，预测可能发生的危险征兆，提出应采取的预防措施，遏止危险的趋势，确保施工及周边环境的安全。 (4) 以施工监测的结果指导现场施工，进行信息化反馈优化施工方案，使其更切合实际，安全合理。 (5) 将现场监测的结果与理论预测值相比较，修正设计参数，为优化设计提供依据。3.2 监测方法及测点布置表3-1 车站监控量测项目、方法与频率表 序号车站监测项目监测频率监测方法或仪器1建筑物沉降、倾斜及裂缝观测基坑开挖期间，2次/天；正常情况下，1次/7天NA2水准仪，铟钢塔尺2锚索应力基坑开挖期间，1次/天；正常情况下，1
39、次/3天锚索测力计，ZXY-2频率仪3基坑四周地表沉降同建筑物沉降NA2水准仪，铟钢塔尺4围护结构顶沉降同锚索应力NA2水准仪，铟钢塔尺5围护结构水平位移同锚索应力CX-3型基坑测斜仪 车站测点布置图见图3-1。图3-1 车站测点布置图3.3 基坑监测周期和注意事项施工期间要对全过程进行观测。各项监测工作的监测周期根据施工进程确定，在开挖卸载急剧阶段，间隔时间不应超过2天，其余情况下可延至5至7天。当变形超过有关标准、场地条件变化较大或周边临近建筑物及设施出现异常时，应加密监测。当有危险事故征兆时，则需要进行连续监测。监测实施过程中，监测单位可根据现场情况，提出补充修正意见，经监理、设计和施工
40、单位共同研究后酌情予以变更。变形观测中应注意的问题：1)首次观测成果是各周期观测的起始值，应具备比各观测周期成果更准确、可靠的观测精度，宜采用适当增加测回数的措施。2)应定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测，以确保监测数据的可靠性。当对变形成果发生怀疑时，应及时进行检核。3)观测前，对所用的仪器、设备，必须按照有关规定进行校核，并作好记录。4)固定观测人员，使用同一仪器、设备、观测路线和方法。5)尽可能在基本相同的环境和条件下施测。6)原始记录应说明观测时的气象情况、施工进度和荷载变化，以供稳定性分析参考。3.4 施工安全判别根据监测内容，本工程选用围护结构(土体)位移及锚索轴力两项设定
41、预警值。作为围护结构施工安全判别标准，具体如下：F实测值/容许值F1:危险； 1F0.8：注意； F0.8:安全。围护桩位移容许值：100mm；围护桩位移变形速率容许值：5mm/d锚索轴力容许值：2500kN当安全为注意时，加大观测次数，当安全性为危险时，通知施工方立即停止对结构不利的施工行为，随时监测，并及时召集设计、施工及监测等单位进行分析，对可能出现的各种情况作出估计和决策，并采取有效的措施，不断完善与优化下一步的设计和施工。3.5 监测数据的整理和分析监测资料整理应及时，以便发现数据有误时，及时改正和补测。每次监测工作结束后，均需提供监测资料、简报及处理意见。当发现测值有折点等明显异常
42、时，应迅速通知施工主管和监理单位，以便采取相应的措施。原始数据经过审核、消除错误和取舍之后，可计算分析。根据计算结果，绘出各观测项目观测值与施工工序、施工进度、以及开挖过程的关系曲线。列出图表力求格式统一，以便装订成册。观测资料经整理校核后，列出阶段或最终成果表，并绘制有关过程线和关系曲线，在此基础上，对各观测资料进行综合分析，以说明围护结构支撑体系和建筑物在观测期间的工作状态与其变化规律和发展趋势，判断其工作状态是否正常或找出问题的原因，并提出处理措施的建议，供研究解决问题的参考。3.6 组织与管理为保证量测数据的真实可靠及连续性，需要采取以下措施：(1) 量测人员相对固定；(2) 仪器的管
43、理采用专人使用专人保养，专人检验的方法；(3) 量测设备，传感器等各种元器件在使用前均经检查校准合格后方投入使用；(4) 量测数据均经现场检查，室内复核两次检查后方可上报；(5) 量测数据的存储计算管理均采用计算机系统进行；(6) 各量测项目从设备的管理，使用及量测资料的整理均设专人负责。(7) 由仪表量测的数据记录在专用的表格上，原始记录表格存档以供需要时查用。监测日报表当日一式四份提交给业主、监理方、施工方和设计方。所有数据均输入计算机，用专门程序进行计算处理，每周出周报，每月出月报，必要时出专门分析简报。在监测过程中遇到监测数据异常或观察到围岩或支护出现不稳定迹象时，应立即口头汇报给监理工程师，并在24小时内提出书面报告和相应建议。 (8) 监测技术负责人参加工程现场会，汇报最近一段时期的监测情况，分析数据变化的趋势。严格按有关各方讨论的具体报警值分两个阶段报警。当监测值超过预警值的80%时，在日报表中注明，以引起有关各方注意。当监测值达到预警值，除在日报表中注明外，专门出文通知有关各方。 在施工过程中，除按规定及时提交观测成果外，还应实时综合分析量测结果，利用目测和量测结果对隧道设计、施工提出合理的建议。在提出建议时，必须论证充分，不同量测项目的量测数据能够相互印证。第4章 车站监测成果分析4.1 工程概况4.1.1 工程简介
