哈尔滨地铁一号线九标盾构区间隧道监控量测方案一、工程概况本标段设计为两段区间。
第一段区间从南直路站向东沿桦树街直行至哈尔滨东站站，设计区间里程SK16+618.485～SK17+133.428总长约514.943m。
区间沿线主要为多层建筑物，地下管线较多，路面交通繁忙，区间隧道纵坡为“V”型坡，最大坡度9.3‰，平面为直线。
第二段区间从交通学院站出站后向东以R=350m的曲线斜穿太平公园，横穿宏伟路，再以R=450m的反向曲线转向南直路站。
设计区间里程为SK15+746.436～SK16+438.485,总长约692.049m。
隧道地质多为沙层和粉沙层，土质松散土体自稳能力差，盾构隧道掘进过程中对土体的扰动较易反映到地表土体及周边建（构）筑物上。
二、编制依据1．《地下铁道、轨道交通工程测量规范》（GB 50308—2008）2.《工程测量规范》（GB50026--93）3.《建筑变形测量规程》三、盾构隧道监测根据区间隧道穿越建（构）筑物及地面情况，结合盾构施工特点考虑施工过程会对地层产生扰动，有可能引起地表、管线、高架桥等的沉降。
故根据区间隧道穿越建（构）筑物及地面情况，结合盾构施工特性确定以下监测方案：1、在盾构试掘进100m范围内,每10m设一断面，其中每一断面设9个监测点，并且在线路中心线上方（含左右线）纵向每5m埋设一个监测点；在试掘进50m 附近处埋设分层土体沉降监测点和土体位移监测点（埋设倾斜管）。
2、其余地段根据具体情况酌情埋点，一般间距30ｍ设1个监测断面，同时在线路中心线正上方一般间距5m埋设一个监测点，在各监测断面中根据实际情况，分埋设主副两种监测断面形式，即当线路中线周边属于敏感地段，诸如交通密集型道路，或高建（构）筑物分布较为密集的区域，则应严格按照规范规定埋设监测断面，此种情况下称为主断面；反之，若线路（含左右线）上方均为空旷地段，或者仅单线上方属敏感地段，可根据实际情况酌情布设监测断面和监测点，一般较主断面情形下的断面监测点数少若干，同时断面间距略长于主监测断面间距。
3、对距线路边线10m范围内的较高或重点建（构）筑物的沉降、水平位移、倾斜、裂缝进行严密监测，一般是在此类建筑物桩基处埋设监测点位，同时根据实际情况酌情在建筑物房体中上位置处设置监测标志，以便对房体倾斜等各类变化严密监测。
在隧道沿线此类典型建（构）筑有：SK16+775南直路立交桥桩基、SK15+910工程大学游泳馆、SK15+970太平文化宫、SK16+250市政排水管修工程处、SK16+300太平房产住宅楼5号楼。
4、隧道内的管片监测，在衬砌成形的管片合适位置处标出监测标志，利用全站仪和水准仪同时对管片的三维坐标进行定时监测，防止管片的上浮和沉降，同时对管片进行净空收敛监测。
5、始发井桩顶和主体结构侧墙的水平位移监测，在始发井四周埋设监测点位，利用全站仪和水准仪同时对其三维坐标进行定时监测，由于现在处于盾构机掘进状态，始发井已逐步处于稳定的运营状态，故可适当的降低监测频率。
盾构隧道施工监测项目和仪器见下表：四、监测方法（一）、地表沉降、隆起监测(1) 测点布置盾构推进过程中会对临近土体产生扰动，进而在盾构推进面附近产生接近椭球形的地面凹槽，在沿隧道中线的横断面来看，会形成所谓的沉陷槽；为此进行地面沉降和隆起监测具有重要意义。
为此，沿隧道中线一定间距布置一个地面变形监测断面，在横断面上根据实际情况布置测点，监测范围约为40m，即布置9个点，其中在隧道中线上各布置一个点，根据本工程情况，沿线路中线监测断面的间距取为10～30m。
每个点位埋设一根大约0.7m长的光圆钢筋，顶部略微底于地面。
埋设时在地面钻挖一个直径10cm左右，深70cm的柱状孔，在孔中灌入水泥砂浆插入钢筋。
砂浆只能与周围土体固结在一起，但不能与地面混凝土硬化层粘结。
钢筋头低于混凝土地表面5mm，并在旁边用红色油漆标注点号（如图所示）。
图1 地面沉降观测点埋设结构图(2) 监测仪器沉降监测采用索佳B1C精密水准仪配测微器及相应的铟钢水准标尺，读数精度为0.01mm(3)监测方法观测时各项限差宜严格控制，每测点读数较差不宜超过0.5mm，监测完成时要闭合至控制水准点以作核对。
首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值；频率：掘进面前后小于20m时测1～2次/天；掘进面前后小于50m时测1次/2天；掘进面大于50m时测1次/周，直至稳定停止监测（三）、周围建筑物沉降、倾斜监测主要根据地面建(构)筑物与隧道的相对位置、地面建(构)筑物结构形式及基础类型、地层条件、施工方法等，对沿线建(构)筑物在施工过程中可能产生的变形情况做出的预测。
在建(构)筑物周围设置测点,观测盾构穿越前后建(构)筑物发生的不均匀水平位移和倾斜以及由于变形而产生的裂缝，据以判定建(构)筑物的安全性，建(构)筑物变形监测在盾构机开挖面附近每天进行及每周进行后期观测直到沉降稳定，当建(构)筑物的某一部位或构件变形过大时，迅速采取有效的维修加固措施，确保建(构)筑物结构安全和正常使用。
(1) 测点布置区间盾构施工会引起周围建筑物产生沉降，较大的沉降或不均匀沉降都会危及周围建筑物的安全，为全面了解施工引起的对周围建筑物的影响情况，并能根据监测信息实时的调整施工参数，以确保周围建(构)筑物的安全，在施工期间内对建筑物的沉降、倾斜等进行观测，测点结构图参见下图，周围建筑物监测点宜根据现场踏勘确定。
如下图所示，图7 建筑物沉降测点结构图(2) 测量仪器沉降监测采用索佳B1C精密水准仪及相应的铟钢水准标尺，读数精度为0.01mm；平面位移监测采用徕卡TC1800全站仪，测角精度为1"级，距离为2mm。
(3) 监测方法沉降监测按国家二等水准要求施测，每次测量时直接用基本水准点(控制点)作单点引测。
房屋的倾斜监测倾斜观测采用垂线投影法，每次观测时将仪器置于倾斜观测基本点上，照准建筑物顶部标志，在垂直方向上向建筑物底部对应的标志处打出垂直线，直接在底部的钢尺上读取倾斜值，读至1.0mm 。
为了避免仪器误差，每次观测时分别用经纬仪的盘左和盘右两个位置做向下投点，分别读取倾斜值，取算术平均值频率：掘进面前后小于20m 时测1～2次/天；掘进面前后小于50m 时测1次/2天；掘进面大于50m 时测`1次/周（四）、地下管线变形监测(1) 测点布置针对盾构隧道区间沿线的城市管线，对在开挖影响区域内的重要管线进行重点监测，就本工程而言较为重要的管线有：1、污水管 2、煤气管 3、 给水管管线监测点布置形式为直接测点结构参见下图所示布置直接测点时将测点布置处的管线暴露，严格按照图所示埋设，在开挖管线过程中遇困难不能布置时，按图 所示布置地表点，通过地表的变位来反应管线的变位。
依据有关规定，管线的测点间距约为30m ，尽可能在管线的检查井位置布设沉降观测点。
图8管线测点结构图 图9 地面测点结构图各地下管线的测点布置详见附图，在测试点位的设置上，采用按与隧道走向垂直方向呈断面布置，断面间距为30m。
重要管线（如煤气管）尽量埋设直接点，设观测井加盖保护，测点间距及监测频率等根据管线管理部门的要求进行调整。
(2) 测量仪器沉降监测采用索佳B1C精密水准仪及相应的铟钢水准标尺，读数精度为0.01mm；平面位移监测采用徕卡TC1800全站仪，测角精度为1"级，距离为1mm级。
(3)监测方法每次观测宜按照相同路线进行，仪器摆设点及转点位置根据需要做标记，保证观测过程中的影响因素不变。
同时工作中按国家二等水准测量各限差要求进行测量，并符合国家二等水准的各项精度要求；平面位移观测采用小角度法或视准线法进行监测频率：掘进面前后小于20m时测1~2次/天；掘进面前后小于50m时测1次/2天；掘进面大于50m时测`1次/周。
（五）、管片收敛及隧道位移监测衬砌环片检测：在衬砌环片时，及时测量衬砌环的环中心偏差和管环的上浮和下沉。
测量频率1次/天,当环片上浮较大时将加大监测频率。
保证每环都能测到，并测定待测环的前端面。
断管环中心的位置，如果是在曲线段时，可以通过测量出来的管环中心的大地坐标，然后在CAD里，通过作CAD 里事先绘出的隧道轴线（空间）的垂线就可以计算出管环中心的偏差。
相邻衬砌环测量时重合测定约10环片，环片平面和高程控制在±15mm之内。
衬砌环片检测采用铝合金尺，通过测量铝合金尺的中心坐标来推算管环中心的坐标，测量时，铝合金尺一定要通过水平尺置平。
计算管环中心偏离隧道轴线时，在直线上可以通过建立施工坐标系，通过测量出来的施工坐标就可以直接判断图10 管环测量示意图表2 隧道内各项变形测量项目的测量频率(d为天数)(七)、盾构始发井的变形监测为了保证在盾构施工阶段始发井的稳定,我部决定做始发井桩顶和主体结构侧墙水平位移监测。
其监测点布置图如《盾构始发井施工监测平面图》。
在桩顶埋设钢筋头,在主体结构侧墙埋设钢钉，并在桩身每5m贴反射片布成一个横断面。
采用的测量方法是水平角观测法: 在测站上直接观测观测点和后视固定点的夹角，以所测角值和距离计算桩顶和主体结构侧墙的水平位移值。
监测频率是1次/7天,以确保基坑支护和周边环境安全为宗旨。
当出现位移速率异常时,将加大监测频率及时报警。
当出现裂缝的时,我部还会增加裂缝监测,及时掌握裂缝的变化。
监测控制标准及预警值在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。
根据以往经验以《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》的Ⅲ级管理制度作为监测管理方式(见下表)表3 监测管理表Un——允许位移值Un的取值，也就是监测控制标准。
根据以往类似工程经验、有关规范规定设计要求，提出控制基准见表《监测控制标准表》、表《各种管线允许沉降控制标准》。
根据监测管理基准，可选择监测频率：一般在Ⅲ级管理阶段监测频率可适当放大一些；在Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数；在Ⅰ级管理阶段则应密切关注，加强监测，监测频率可达到1～2次/天或更多。
1、基坑监测控制标准:本基坑变形控制保护等级为一级。
其位移要求为：（H为基坑开挖深度）⑴、主体结构侧墙水平位移≤10mm。
⑵、桩顶最大水平位移≤30mm。
根据招、投标文件、相关设计图纸确定本标段工程监测各项目的允许值,并按业主要求确定允许值的一半为预警值，具体结果见下表表4 盾构工程监测控制基准表5 各类建筑物允许倾斜值表6 变形测量的等级划分、精度要求和适用范围(mm)监测中若发现监测值突然增大或达到预警值，立即通知施工现场，引起注意；若达到警戒值时应及时调整施工参数。
五、监测反馈程序1.数据采集通过现场监测取得的数据和与之相关的其它资料的搜集、记录等。