北清路電力隧道暗挖項目地表沉降及管線沉降監測施工方案(23頁).doc
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2023-12-26
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1、目錄1工程概述21.1編制依據21.2工程概況21.3交通環境31.4地質條件31.5施工方法31.6監測項目32監測原則42.1監測原則及目的43監測設計53.1監測點布設53.1.1基準點53.1.2沉降監測點53.2監測點制作與埋設63.2.1基準點制作與埋設63.2.2沉降監測點制作與埋設74監測實施84.1基準點聯測84.2沉降監測點監測94.3監測數據分析及成果表述114.3.1沉降監測數據處理114.3.2沉降監測數據的分析125施工組織設計125.1工期安排125.2施工組織機構145.2.1組織機構(見下圖)145.2.2各組織主要職責155.2.3儀器設備組織155.3現場2、監測流程166巡視監測197安全監測預警207.1預警值207.2預警機制217.3綜合預警217.4預警處理和發布227.5預警信息的跟蹤、反饋和處理22附圖1:北清路電力隧道暗挖項目地表沉降及管線沉降監測點位布設示意圖23附表1:北清路電力隧道暗挖項目地表沉降及管線沉降監測預算單231工程概述1.1編制依據1) 建筑變形測量規范(JGJ8-2007)2) 國家一、二等水準測量規范(GB/T12897-2006)3) 工程測量規范(GB50026-2007)4) 公路隧道設計規范(JTG D70-2004)5) 公路隧道工程測量規范(GB50026-2007)6) 公路隧道工程施工及驗收規范3、(JTJ042-94)7) 建筑基坑工程監測技術規范(GB50497-2009)8) xx地區建筑地基基礎勘察設計規范(DBJ11-501-2009)9) 建筑地基基礎設計規范(GB5007-2002)10) xx市市政基礎設施工程暗挖施工安全技術規程(DBJ-87-2005)11) 地鐵工程監控量測技術規程(DB11/490-2007)12) 本單位三體系認證13) 其他相關的國家、地方規范、法規1.2工程概況北清路電力隧道暗挖項目地表沉降及管線沉降監測(以下簡稱為“本工程” )位于xx市xx區稻香湖路。本工程地理位置參見下圖(擬建電力隧道地理位置示意圖)。本工程長*寬*高為:756.7m*4、2.0m*2.3m,基礎深度約為10.0m。項目位置1.3交通環境該段電力隧道需要沿稻香湖路東側綠化帶向南連接北清路已有電力隧道,車流人流量較大,因此在監測作業時,既要保證監測工作的順利進行,又要保證監測人員的安全。1.4地質條件暫無。1.5施工方法該段電力隧道采用礦山法施工,具體是先進行豎井施工,然后在再采用初和二襯支護結構形式進行施工。1.6監測項目 依據規范及甲方的資料,本工程第三方監測項目為: 行車道地表沉降監測; 人行步道地表沉降監測; 綠化帶地表沉降監測; 雨水管線沉降監測; 污水管線沉降監測; 巡視監測。主要觀測設備:沉降觀測儀器為 Trimble Dini 12/03精密電子水5、準儀(如下圖所示)及配套條碼銦鋼帶尺,設計每公里水準測量高差中數偶然中誤差為0.3mm,可滿足一、二等水準測量精度要求;由具有國家檢定資質的單位對儀器設備進行定期的檢定,檢定證書加蓋檢定單位公章,并在檢定的有效期內使用。主要儀器設備如下所示: Trimble Dini 12/03 2監測原則2.1監測原則及目的 為了客觀地進行監測,預防由于隧道施工所引起的地面沉降對道路及管線帶來不良的安全隱患,我方將遵照甲方提出的基本要求,在隧道管施工期間對坑道支護體進行連續的高精度監測,并從巖土工程專業的角度對監測數據、信息進行及時分析,向甲方提供監測變形的反饋情況,對異常情況及時提供建議,為施工安全和施工6、方案優化提供科學依據。 采用第三方監測的重要目的在于: 本工程基坑施工期間對有安全隱患的監控項目實施監測,為相關部門及時提供可靠的數據和信息,用以評定基坑施工對周圍土體的影響,對可能發生的安全事故及時提供建議,使有關各方有時間做出反應,避免惡性事故發生。 與施工監測數據進行校核。施工方對基坑支護結構進行實時監測,第三方監測在有限監測頻率下與施工方監測進行校核,使各方掌握監測數據,了解現狀。 將現場監測結果用于信息化反饋優化設計,使設計達到優質安全,經濟合理、施工快捷的目的。 發生環境破壞或者危害人身安全時,第三方監測單位提供獨立、客觀、公正的監測數據,作為有關機構評定和界定相關單位責任的依據。7、 3監測設計3.1監測點布設3.1.1基準點由于本工程只考察監測期內地面的沉降變化,同時由于對地面沉降的精度要求遠高于一般城市測量的精度,因此本工程采用獨立高程系統。擬在受沉降影響區域之外選擇位置穩定易于長期保存的地方埋設三個基準點,編號分別為BM1、BM2、BM3,基準點在擬監測的區域周邊均勻分布。3.1.2沉降監測點沉降監測點的布設應能全面反映地面及管線的變形特征,并顧及地質情況特點;要根據監測目的、監測對象的范圍、結構特點、荷載分布等因素,便于監測和利于點位的保護來綜合確定。由于沒有施工方案,本工程點位布設依據相關規范要求執行。根據該項目周邊環境風險等級以及工程自身風險等級確定工程監測等8、級為二級,再結合礦山法的周邊地表沉降監測斷面及監測點布設要求,本工程橫向監測斷面間距為5080米;每個斷面監測點數量為7個;且主要影響區的監測點間距為5米;次要影響區的監測點間距為7.5米。3.2監測點制作與埋設3.2.1基準點制作與埋設 基準點標石應埋設在基巖層或原狀土層中,在所選基準點處用鉆機打孔,然后用砼回填至地面,將水準點埋設在鉆孔中央,露出測頭,周圍用砼固牢,并做好保護標志。基準點埋設方法如下圖所示。 1)數量:3個; 2)型式:帶半球帽深埋式; 3)埋深:深度不小于基坑深度; 4)位置:根據現場條件、場地使用性質、地下埋藏物等情況、長期保存條件等,由甲方與我司共同選定。5)保護:在9、選定的3個基準點處挖坑,中央周圍用砼填埋固牢, 露出水準點球帽。水準基點安設完畢后砌置保護井并加蓋保護井蓋。3.2.2沉降監測點制作與埋設1)根據監測點的直徑,使用相應的鉆頭,在地面打孔,然后用大錘將監測點打入孔洞內并澆筑混凝土,使之與道路連為一體,統一編號標識,沿里程方向順序編號,監測點安設完畢后砌置保護井并加蓋保護井蓋。沉降監測點設置的標準方法如圖所示:2)依據監測設計平面圖,監測點布設數量統計如下: 地面沉降監測點數:102個3)監測點的保護:我司向甲方提供監測點的平面布置圖,以便甲方通知各施工單位、使用單位對監測點加以保護。基準點和監測點的穩定對于監測過程的連續性和可靠性至關重要,因此10、在整個監測期間內,甲乙雙方應通力協作、密切配合,做好所有標志點的保護工作。4監測實施4.1基準點聯測基準點埋設完畢后,需經過三天左右的穩定時間,而后進行二次聯測,當測量數據能夠顯示基準點穩定后,即可開始整個地面沉降的監測工作。監測期間,應對基準點進行定期復測。復測周期應視基準點所在位置的穩定情況確定,在取得初始值之后一個月內復測一次,點位穩定后每兩個月復測一次。當監測點測量成果出現異常時,則需要隨時對基準點進行聯測,以查找出現異常結果的原因、剔除基準點變化對觀測結果的影響。基準點水準觀測按一級要求進行:水準觀測的限差(mm)級別基輔分劃讀數之差基輔分劃所測高差之差往返較差及附合或環線閉合差單程11、雙測站所測高差較差檢測已測段高差之差一級0.30.50.3n0.2n0.45n1)采用水準測量方法進行高程控制,嚴格按照規范中基站要求施測:視線長度30米、前后視距差1.0米、前后視距累積差3.0米、視線高度0.30米。2)兩固定點之間的觀測,應當采取兩根水準尺設立偶數站,以抵消不同水準尺之間的尺長誤差。如必須設立一站觀測(奇數)時(點位間距較短等),則可采用同一水準尺往返觀測。3)采用嚴密平差方法和可靠的平差軟件進行基準點解算。4)閉合限差國家一、二等水準測量規范中一等精度的測段、區段、路線往返高差不符值的限差為:1.8K(MM)、環閉合差為2F(MM),本工程中,根據我方多年沉降測量的經驗12、,可適當提高該項限差,將其限定在1.0MM以內。4.2沉降監測點監測1)觀測要求:根據規范要求,每次觀測時,宜符合下列要求:、采用相同的網形(觀測路線)和觀測方法;、使用同一儀器和設備;、固定觀測人員;、在基本相同的環境和條件(氣溫和氣壓)下工作。、詳細記錄觀測結果,并保持觀測記錄的連續性和完整性。2)技術要求:監測點按水準觀測的二級限差要求執行(前后視距差根據現場施工環境適當放寬1.5倍)水準觀測的限差(mm)級別基輔分劃讀數之差基輔分劃所測高差之差往返較差及附合或環線閉合差單程雙測站所測高差較差檢測已測段高差之差二級0.50.71.0n0.7n1.5n具體要求如下: 、觀測儀器及觀測方式 13、本次沉降觀測儀器采用高等級精密水準儀,擬采用Trimble Dini數字水準儀;水準尺使用2米長的銦鋼水準尺。 采用閉合或附合路線觀測,固定觀測人員、固定儀器和轉點尺墊。 、觀測的時間和氣象條件 水準觀測應在標尺分劃線成像清晰而穩定時進行。下列情況下不應進行觀測: A.日出后與日落前30min內; B.太陽中天前后各約1小時內; C.標尺分劃線的影像跳動而難于照準時; D.氣溫突變時; E.風力過大而使標尺與儀器不能穩定時。 3) 測站觀測順序和方法 、往測時,奇數測站照準標尺分劃的順序為: A.后視標尺; B.前視標尺; C.前視標尺; D.后視標尺。 、往測時,偶數測站照準標尺分劃的順序為14、: A.前視標尺; B.后視標尺; C.后視標尺; D.前視標尺。 返測時,奇、偶測站照準標尺的順序分別與往測偶奇測站相同。 、測站觀測采用數字水準儀觀測,一測站的操作程序如下(以奇數站為例): A.首先將儀器整平(望遠鏡繞垂直軸旋轉,圓氣泡始終位于指標環中央); B.將望遠鏡對準后視標尺,(此時,標尺應按圓水準器整置于垂直位置),用垂直絲照準條碼中央,精確調焦至條碼影象清晰,按測量鍵; C.顯示讀數后,旋轉望遠鏡照準前視標尺條碼中央,精確調焦至條碼影象清晰,按測量鍵; D.顯示讀數后,重新照準前視標尺,按測量鍵; E.顯示讀數后,旋轉望遠鏡照準后視標尺條碼中央,精確調焦至條碼影象清晰,按測量15、鍵。顯示測站成果。測站檢核合格后遷站。4.3監測數據分析及成果表述4.3.1沉降監測數據處理監測完成后,將滿足各項限差要求的原始電子監測文件傳輸到計算機,使用我單位自行研制的數據處理系統對數據進行初步處理,生成原始紀錄。計算前,根據水準基點的聯測結果,選擇穩定的水準基點作為高程起算點,然后使用處理系統通過嚴密平差推算出各工作基點的高程,再由工作基點經過嚴密平差后推算出各監測點的本次高程值。兩次監測高程的差值即為本次沉降量,本次沉降值與歷次沉降值和值即為累計沉降量,沉降值的單位采用mm,計算結果精確到0.01mm,高程計算結果經過人工初步分析和數據篩選,自動輸入軟件的數據庫存儲,同時將各被監測單16、元的監測時間、監測時的工程進度輸入數據庫,即可計算出各點的階段沉降速率,沉降速率的單位采用mm/d,計算結果精確到0.01mm/d。4.3.2沉降監測數據的分析計算完監測數據后,根據甲方需要隨時生成xx市統一的原始成果表格,階段和最終成果表格、監測點下沉或隆起一覽表等,已備數據分析使用。根據已有監測數據和圖表分析監測點穩定性。首先分析變形量,對地面穩定性進行綜合判斷,并及時報告,變化量小于最大限差時,可認為該監測點在此階段時期內沒有變動或變動不顯著;當累計變形量變化趨勢明顯,應視為有變動。其次分析變化速率,當階段變化速率超出預警值時,則應根據監測對象的風險等級、施工進度、施工措施及時通知甲方及17、有關各方采取有效防范措施。5施工組織設計5.1工期安排施工總體進度計劃 具體安排如下: 施工準備: 2個日歷天 基準點埋設:1個日歷天 在基準點埋設完成3天后,方可進行基準點二次聯測。沉降監測點埋設:3個日歷天基準點與變形觀測點埋設總時間共4個日歷天。在頂管隧道施工前一周做好所有基準點、監測點埋設工作。監測次數可根據公路隧道施工監測技術規范中監測頻率有關規定確定,由于甲方未提供施工進度計劃表,本工程監測次數為預估。現場儀器監測的監測頻率施工進度監測頻率監測周期要求監測次數(預計)初始值/2開挖面距離測量斷面前后L2B1次/1D20天當變形速率較大時可適當加密監測;當變形速率較小或停止暗挖時可適18、當延長監測頻率20開挖面距離測量斷面前后2BL5B1次/7D40天當變形速率較大時可適當加密監測;當變形速率較小或停止暗挖時可適當延長監測頻率6注: 電力隧道工程施工前測得各監測點的初始值,本工程從施工開始到工期結束預計工期為90日歷天,期間根據上表規定本工程監測次數預估為43次。5.2施工組織機構5.2.1組織機構(見下圖)項目經理部技術組生產組質檢組安全組沉降觀測組司尺員司尺員記錄員觀測員項目部將建立適應本次監測項目作業管理和技術管理相對獨立的復合管理體系,力求施工組織規范、科學、合理。作業管理由項目負責人統一管理,根據工程進度、工程的緊迫程度,統一統籌作業計劃。技術管理則由監測工程師統一19、管理,統一技術要求、標準。1)項目部統一調度,保證人員、設備、資金的合理安排和使用,統一組織、管理各項生產技術工作的實施。2)監測工作開始前,針對各工段的具體情況,制定完整的安全監測計劃,針對工程中易出問題的環節做重點布置,制定專項處理技術。3)對各監測內容科學組織、合理安排,確保流程暢通,嚴格按照項目部制定規章制度、工作程序和技術標準組織施工,并根據委托方的要求進行進度調整。4)加強與委托方、施工單位的聯系,綜合判斷風險工程達到的綜合預警狀態,對安全監測過程中出現的突發風險事件,進行快報。5.2.2各組織主要職責1)技術組負責外業觀測數據平差計算和內業數據處理,解決生產中的技術問題; 2)生20、產組負責地面沉降基準點、監測點的埋設和外業監測工作。 3)質檢組負責外業數據的檢查、內業數據分析驗收。4)安全組負責人員安全作業教育,工地安全檢查。 5)人員配置施工總人數約6人,施工中各班組人員可交叉使用,相互配合作業。5.2.3儀器設備組織 儀器設備組織表序號設備名稱數量規格型號主要工作指標1Trimble Dini2臺0.3mm2三角架5只木制、鋁合金3臺式計算機3臺聯想M73004筆記本電腦2臺IBM-SL4005惠普打印機2臺HP 5100PCL6、HP 1180c6控制測量優化設計與平差軟件1套科傻軟件5.3現場監測流程 初始調查 根據本工程的技術要求和工程特點,我司在制定本項目監21、測技術方案之前即開展本項目詳細調查、記錄工作。編制監測實施大綱和監測方案監測單位按照要求,編制其監測方案。監測點布設以及取得初始監測值按照規范要求及時安設基準點、監測點等,確保監測系統的穩定可靠。現場監測及巡視現場監測工作由沉降監測組和安全組負責監測和現場巡視。提交監測結果監測資料要求及時整理分析,形成中間監測成果,并將監測成果及時反饋給甲方等,以便進行施工控制和動態設計。編寫監測報告施工及監測結果出現異常情況須及時提交書面材料;每周提交階段性監測成果,監測工作結束后,我司按照甲方的要求,編寫監測成果報告。具體詳見現場監測流程圖,如下圖所示:包括但不限于以下內容準備階段編制監測實施方案 風險預22、警管理工程概況、風險源識別 現場監測方案監測原則、技術規范現場巡視方案工作程序、實施計劃組織機構監測點布置圖方案報送初始值采集監測點布設施工前現狀圖像采集擬建工程周邊環境巡視及時反饋依照方案實施數據分析實施現場監測施工階段甲方及相關單位安全風險評價實施現場巡視施工建議跟蹤施工進度符合終止監測條件竣工階段監測工作結束甲方監測單位提交最終安全風險監測成果6巡視監測施工期間應進行巡視監測,隨時掌握整個施工過程中施工區域周邊環境的變化。隧道工程施工期內,每天均由專人進行巡視檢查,其內容如下:(1)支護結構: 支護結構成型質量; 工作坑有無裂縫出現; 后背墻有無較大變形; 隧道內有無涌土、流沙、管涌; 23、地面有無裂縫、沉陷及滑移;頂鐵有無出現彎曲、錯位現象。(2)施工工況:開挖后暴露的土質情況與隧道施工方案中描述的有無差異;隧道施工的長度、寬度、深度是否與設計要求一致;場地地表水、地下水排放狀況是否正常;施工區域周邊地面有無超載;(3)周邊環境:周邊管道有無破損、泄漏情況;周邊建筑物或構筑物有無新增裂縫出現; 周邊道路(地面)有無裂縫、沉陷;(4)監測設施:基準點、監測點完好狀況;監測元件的完好及保護情況;有無影響監測工作的障礙物。(5)根據設計要求或當地經驗確定的其他巡視檢查內容。巡視檢查宜以目測為主,可輔以錘、釬、量尺、放大鏡等工器具以及攝像、攝影等設備進行。對施工工況周邊環境監測設施等的24、巡視檢查情況做好記錄。檢查記錄應及時整理,并與儀器監測數據進行綜合分析。巡視檢查如發現異常和危險情況,應及時通知甲方及其他相關單位。7安全監測預警7.1預警值根據甲方提供的資料,本工程的沉降預警值和控制值如下表:部位參數預警值控制值結論行車道累計沉降-9mm-12mm符合要求隆起+3mm+5mm符合要求日最大沉降量-2 mm/d符合要求人行步道累計沉降-12mm-16mm符合要求隆起+3mm+5mm符合要求日最大沉降量-2 mm/d符合要求綠地范圍累計沉降-5.8mm-16mm符合要求隆起+3mm+5mm符合要求日最大沉降量-2 mm/d符合要求雨水管線累計沉降-4.8mm-6.4mm符合要求25、日最大沉降量-1 mm/d符合要求污水管線累計沉降-4.1mm-5.4mm符合要求日最大沉降量-1 mm/d符合要求注:當監測項目的變化速率達到表中規定值或連續3d超過該值的70%,應報警。7.2預警機制預警分類、分級工程監測預警值由監測項目的累積變化量和變化速率共同控制,根據此原則制定以下預警判定標準,預警值由頂管工程設計方確定。 監測預警判定標準預警級別預警狀態描述黃色預警“雙控”指標(累計變化量、變化速率)均超過監控量測報警值(極限值)的70%時,或雙控指標之一超過監控量測報警值的85%時橙色預警“雙控”指標均超過監控量測報警值的85%時,或雙控指標之一超過監控量測報警值時紅色預警“雙控26、”指標均超過監控量測報警值,或實測變化速率出現急劇增加時7.3綜合預警當在施工過程中出現的安全風險隱患較為嚴重時(同時達到現場監測和現場巡視預警),可按照預警標準發布黃、橙或紅色“綜合預警建議”。工程預警分類、分級見下圖。 工程預警分類、分級黃色預警安全可控橙色預警監測預警紅色預警單項預警工程安全 風險狀態黃色預警巡視預警橙色預警黃色預警紅色預警橙色預警綜合預警紅色預警7.4預警處理和發布在施工過程中第三方監測項目變形量、變形速率雙控指標存在超限情況,達到預警狀態時,及時通知甲方并建議施工方加強巡視;連續兩次報警,適當增加監測與監測頻率,及時通知甲方。當工程出現的安全風險隱患較為嚴重時,施工、27、監理單位和我院認為該部位風險程度達到綜合預警級別時,應及時匯報甲方并商討解決辦法。7.5預警信息的跟蹤、反饋和處理 預警發布后,相關單位均應在規定的時限內進行預警事務的響應和處理,通過及時處置轉危為安,消除安全隱患。在施工點出現黃色、橙色或紅色預警信息后,業主及施工單位應及時加強監控,及時對預警事務作出響應,必要時組織和參與現場分析和專家論證,參與預警事務處理,提交修正設計參數及專家論證所需的相關監測資料,并跟蹤預警事務處理情況,協助甲方對預警狀態風險出來的監控,加強監督和檢查。我司對預警事務的跟蹤由技術負責人和風險狀況現場調查工程師負責。預警發布后,我司將加強風險監控工作,加密監測,必要時補充監測項目與監測點,擴大巡視范圍。咨詢及數據處理分析人員對監測、巡視、作業管理情況進行分析,所匯集的安全風險監測、巡視數據,以及分析的風險概況、風險評估、風險處理建議等信息及時報送施工和業主單位,以便其采取必要的監控跟蹤及其他風險控制措施。必要時,協助施工和甲方制訂和完善合理的監控跟蹤方案。 針對預警事務類型,我司在完成預警處理及風險評估后,根據項目建設的總體目標,以有利于提高對工程風險的控制能力和降低風險潛在損失為原則,分析并提出合理的監控對策報送甲方代表。