深圳地铁第三方变形监测的技术方法
摘 要:结合深圳地铁进行第三方监测的实践经验,简要论述了进行地铁第三方监测的必要性及目的,监测内容及方法,数据处理及监测结论等。
关键词:变形监测;数据处理;方法;精度
1 前 言
深圳地铁一期工程包括1号线和4号线,全长19.5km,其中1号线东起罗湖火车站,西至侨城东路,全长15km,4号线南起皇岗站,北至少年宫,全长4.5km。沿线地质条件十分复杂,地面建筑林立、地下管线密布。
地铁一期施工方法主要有明挖法、矿山法、盾构施工法、盖挖法、桩基托换、冻结法等。
(1)第三方监测的必要性
由于深圳地铁大部分通过城市地面建筑多、地下管网稠密地段,地铁施工引起的隧道周边土力平衡的破坏,必然对地铁沿线的地表、道路、管网及建构筑物等周边的环境产生影响,导致部分建(构)筑物及地表等出现裂缝、错位、沉降、倾斜等变形。地铁施工单位在施工时为了掌握工程施工引起的沉降变形及场地稳定情况,对地铁车站、隧道等进行了定期的监控测量,但是这种监测只是局部的和小范围的,不能全面反应地铁沿线周边整体环境的变形和稳定情况。因此对地铁施工实施第三方监测是十分重要和必要的。
(2)第三方监测的目的
第三方监测是在地铁施工期间由独立于施工单位和地铁业主的专业测绘单位对地铁施工沿线及其一定范围内的地表、道路、管网、重要建(构)筑物等进行沉降和水平位移监测,为业主提供及时、可靠的用以评定地铁施工对周边环境影响的监测数据和信息,并对可能发生的安全隐患或事故进行及时、准确的预报,让有关方面有时间做出决策,避免事故的发生。
2 第三方监测方案
(1)监测内容及范围
地铁第三方监测的范围为站线结构物外缘两侧30m范围内的地下及地面建筑物、构筑物、地下管线、地表及道路等。
地铁第三方监测内容包括:
①建(构)筑物的沉降、倾斜、裂缝观测及成因分析;
②土层水平位移(测斜)监测及水位监测;
③沿线重要交通设施,如桥梁、立交桥、人行天桥、铁路等沉降和倾斜监测; ④道路及地表沉降观测;
⑤地下管线沉降监测;
⑥车站基坑围护结构变形监测;
⑦复杂地段隧道三维收敛监测。
(2)监测点位的布置
地铁第三方监测主要是检查地铁施工对其沿线周边环境的影响。监测点布设应充分考虑各车站、区间的施工特点及地形、地质特点和测量方法的可行性,点的疏密程度要既能较好地反映地铁沿线的变形情况,又能满足监测的精度要求。根据监测对象的不同采用不同的布点方式:
①重要的建(构)筑物一般每栋楼房埋设4~6个监测点,点位埋设在楼房立柱上,立交桥则埋设在桥墩上。
②道路及地表监测点一般沿地铁中心线布设,平均间距40m左右。 ③地下管线主要针对给水和煤气管线,每隔30~50m布设一个。
(3)观测频率和周期
第三方监测的观测频率视监测断面距开挖面的距离和沉降速度而定,正常情况下按表1的频率进行监观测。当出现较大的绝对沉降或不均匀沉降时加应大监测频率。
此外,当地表、道路监测点的沉降速率大于3mm/d,建(构)筑物沉降速率>1.5mm/d,地下管线监测点的沉降速率>12mm/d时,监测频率应改为1次/d。 每个监测对象的监测周期分为3个阶段:施工前期,施工期和稳定期,施工前期是指监测点附近的车站或区间尚未施工的时间,该阶段只需对监测点施测一次,取得各监测点的初始测量值;施工期指监测点临近车站或区间施工开始到施工结束为止,监测频率执行表1的规定;稳定期是指土建施工结束后的继续跟踪监测阶段,一般一个月或两个月观测一次,直至最后3个观测周期的变形量小于观测精度为止。
3 第三方监测的技术方法和精度
(1)垂直位移监测
沉降观测利用沿线附近已有的水准控制点,将基准点、工作基点按二等水准要求进行联测,组成沉降监测控制网。关键建筑物用S05级水准仪按一级沉降监测精度进行观测,重要建筑物及地表、道路、立交桥、地下管线等监测点采用S05级或S1级水准仪按二级沉降监测精度进行观测。沉降观测精度指标执行表2之规定
:
(2)水平位移监测
①建筑物的倾斜观测一般采用高精度的天顶仪进行测量,少量的采用经纬仪投点法或DJ1级全站仪测定监测点的三维坐标计算其倾斜值。
②车站基坑维护结构的位移监测采用全站仪(标称精度:测角不低于1″,测距1mm+1ppm)用极坐标法测定位移点的坐标,两次测量坐标差值即为监测点的水平位移量。水平位移监测的精度要求应符合表2的规定。
③土体位移监测采用测斜仪进行观测。
(3)隧道三维收敛监测
隧道三维收敛监测一般用收敛计等接触方式进行观测,也可采用DJ1级全站仪测定仪器中心到监测点的距离、水平角、天顶距等参数,根据观测数据计算监测点的位移量,确定隧道围岩的变形情况。
4 第三方监测控制标准
第三方监测控制标准是为了确保监测对象的安全而设置的最大允许变形值,当监测点的变形值达到控制标准的80%时应提出预警,当监测点的变形值达到或超过控制标准时应及时向有关部门报警。
(1)沉降变形控制标准
桩基建筑物沉降允许值为-10mm;天然地基建筑物沉降允许值为-30mm; 地下管线、地表及道路沉降允许值为-30mm;地表及道路隆起的允许值为+10mm。
(2)位移变形控制标准
建筑物位移变形控制标准见表3:
基坑维护结构的位移变形控制标准为:墙体变形量与开挖深度之比F应小于0.7%;
地下水位监测的控制标准:报警值为累计变化5m,预警值为累计变化4.5m。 5 数据处理
(1)数据处理的内容
数据处理工作包括对观测成果进行粗差检验和平差计算,变形值的计算与分析,图表和报表的编制以及监测报告编写等。
(2)数据处理方法
第三方监测数据种类多,数据量大,时间紧,快速、即时、准确地进行数据分析和处理并将监测信息反馈给业主是一项繁杂的工作。采用人工进行数据管理、检索具有工作量大、速度慢、不直观、变形分析易出错、难于综合全线或同一区段的各类不同来源、不同类型的监测数据信息等缺点。因此,建立第三方监测信息管理系统,实现对第三方监测数据处理的快速、及时、自动化以及实时动态管理,成为第三方监测数据处理的有效方法和途径。
第三方监测信息管理系统应具有自动统计、计算、存储、管理监测数据及相关信息,自动进行图形制作与显示、变形分析与预报、成果输出与查询、与全站仪和水准仪的实时通讯等功能。
6 结 语
通过对深圳地铁施工实施第三方监测,及时反馈地铁施工引起的周边环境变形情况,对变形明显且达到或超过控制标准的地段及时发布预警或报警,使有关部门采取有效控制措施,消除安全隐患,确保了地铁施工的顺利进行。因此,研究和总结地铁施工第三方监测的技术方法,对今后的地铁施工有一定的借鉴和指导作用。
参考文献
[1]于来法.地下铁道建设的第三方环境变形监测.测绘通报,2004(11)
[2]JGJ/T8-97.建筑变形测量规范.
[3]黄声亨,尹晖,蒋征.变形监测数据处理.武汉:武汉大学出版社,2003.
第二篇：秀松高速第三方检测技术服务管理办法
第三方检测技术服务管理办法
第三方检测技术服务管理办法
第一章 总则
第一条 为保证秀山至松桃（重庆段）高速公路工程第三方检测技术服务管理工作规范化、标准化，确保第三方检测技术服务及时、规范、检测报告真实、资料准确完整，根据招标文件、第三方检测技术服务合同、施工合同文件、监理合同文件以及有关法律法规和规章制度的有关规定，制定本办法。
第二条 本办法适用于秀山至松桃（重庆段）高速公路工程第三方检测技术服务相关单位，包括公司、家里单位、承包人以及第三方检测技术服务单位。
第二章 第三方检测技术服务程序
第三条 第三方检测技术服务单位（以下简称“检测单位”）应编制第三方检测技术服务实施性检测方案、总体检测计划，报公司审批后下发有关单位执行。
第四条 承包人应认真阅读第三方检测技术服务实施性检测方案、总体检测计划，根据相关要求每日将施工完成的检测项目或进场原材料上报驻地办。
第五条 承包人按照要求做好检测准备工作后，向驻地办报送申请检测计划，驻地办审合格后上报公司安质部。
第六条 检测\单位收公司委托，对施工单位完成的工程或产品进行检测。检测单位应根据招标文件规定的范围和频率、总体检测计划及驻地办汇总资料，及时、独立、公正地对待检项目进行检测。
第七条 按照公司委托合同和批准的总体检测计划，检测单位应在每次检测前（或至少三天一次）见检测计划（包括检测项目、时间、地点）通知安质部、驻地办及施工单位，安质部视具体情况派员参加。检测单位对工作进度汇总后每周五上午将检测报告和汇总表送施工单位、驻地办、公司安质部。每月28日将前阅读汇总表报驻地办、公司安质部、工程部。
第八条 检测单位在完成合同内检测任务外，接到公司安质部抽检通知单后，2天之内赶到现场开展工作，现场结束后，必须在7天内提交实验报告。
第九条 有桥梁荷载试验的施工标段在荷载试验时须配合检测单位预埋传感器。桥梁工程具备通车条件时，由驻地办通知检测单位，检测单位提交专项检测试验方案，经公司批准后实施。
第十条 检测单位在提交正式检测报告后十位该项检测工程的完结，可申请业主支付相关检测费用。检测单位应提供相关资料以计算费用和进行计量支付。
第三章 质量检测试样和资料获取
第十一条 检测单位的人员有权按照招标文件、合同协议书的规定对检测项目进行检查和抽样检测。
第十二条 质量试样的获取用严格执行有关工程建设标准和国家有关规定。检测单位樱花在驻地办、施工单位人员在场的情况下，现场取样，并三方签字确认。检测单位应对试样的真实性负责。
第十三条 检测单位在取样时应根据施工单位、监理单位检测的情况综合考虑，既保证对检测结果的复核和抽检，又最大程度的扩大覆盖范围。
第十四条 个承包人、驻地办应积极配合协助检测单位人员进行检查和抽样检测，并提供方便，不得拒绝。同事应根据抽检工作的需要出具或提供相关文件或资料。驻地办，施工标段需对检测单位的检测项目的数量进行签字确认。
第十五条 检测单位完成检测业务后，应予两日内出具临时检测报告。临时检测报告应机具有正式检测报告的同等效力，并分施工标段定期汇总后（不超过一个月）出具正式检测报告（一式八份）。检测报告经检测人员签字，检测机构法定代表人或其授权人签署，并加盖检测机构公章或检测专用章后方可生效。
第十六条 检测单位应对其检测数据和检测报告的真实性和准确性负责。检测单位发现不合格项目应立即通知公司安质部、工程部、驻地办，并单独建立检测结果不合格项目台账。
第十七条 检测单位应建立档案管理制度。检测合同、原石记录、检测报告应统一编号，编号应连续，不得随意抽撤、涂改。
第四章 质量检测监督管理
第十八条 检测单位的人员应符合招标文件和专业资质的要求，不得随意更换。
第十九条 检测单位应根据检测项目的要求配备充足、精准、适宜的检测设备，并按照要求进行标定或校核。
第二十条 检测单位应按照国家相关规范规定的程序、环境、数量和要求留置发现问题的试样，试样留置时限应为该质量问题处理完毕之日后三天。
第二十一条 检测单位有下列行为的，公司责令限期整改，情节严重的直至解除合同，
并报行业主管部门:
1、未通知公司，擅自开展检测工作的；
2、随意更换检测人员， 检测质量或现场进度的；
3、检测设备未按照要求进行标定或校核；
4、不合格检测结果隐瞒不报或未按照规定上报的；
5、随意修改检测数据或使用承包人、监理人数据的；
6、档案资料管理混乱的；
7、检测数据无法追溯的；
8、擅自使用承包人或监理单位车辆、设备、仪器的。
第五章 附则
第二十二条 本办法由公司负责解释。
第二十三条 本办法自下发之日起执行。