第二章地鐵結構的監測
一、監測工作概況
1.1 監測目的
1.2 監測流程
1.3 監測點布設
1.4 監測點精度要求
二、地鐵結構長期監測
2. 1監測方法
2. 2垂直位移
2.2.1. 高程系統與監測基準
2.2.2. 長期沉降監測工作實施
2.2.2.1.監測控制網
2.2.2.2執行規範
2.2.2.3.外業觀測
2.2.2.3.1地面線路
2.2.2.3.2地面地下水準聯測
2.2.2.3.3隧道線路
2.2.2.4.監測頻率
2.2.2.5.內業資料處理
2.2.2.5.1控制網平差計算
2.2.2.5.2 監測點高程和沉降量計算
2.3隧道管徑收斂監測
2.3.1管徑收斂監測方法
2.3.2精度要求
2.3.3斷面資料處理
三、地鐵監護監測
3.1監測目的
3.2 監測內容和方法
3.3監測精度要求
3.4監測範圍
3.5 監測點埋設
3.6 監測工作的實施
3.6.1定位監測
3.6.2 垂直位移監測
3.6.3水平位移監測
3.6.4固定直徑測量法
上海城市軌道交通線路主體結構主要有車站、隧道、高架橋、u型結構等形式,在建設過程中主體結構主要隨工況及地層隆沉而變化。在運營期間其主體結構除隨地層的隆沉引起結構變形及內部應力變化外, 外部非地鐵施工產生的荷載變化、地鐵內部運營和養護治理均會產生結構變形和沉降。圖為地鐵一號線隧道產生變形後滲水、流砂、管片破裂現場**。
圖1.1.1 上海市地鐵一號線隧道管片破損**
為減少地面沉降和外部非地鐵施工對軌道交通結構產生的嚴重後果，以便及時採取有效的預防和補救措施，確保安全運營，軌道交通從建成投入運營開始，便組織了長期的、持續的全線結構安全監測。
結構安全監測按監測週期可分為長期監測和監護監測二大類：
長期監測主要採用「定期體檢」的方式，監測主體結構隨所在的地層變化而引起的隆沉和地鐵運營而引起的結構變形；
監護監測是在地鐵保護區範圍內（隧道段範圍為50公尺，高架段範圍為30公尺）進行各種工程施工時，為了及時了解施工對軌道交通結構的影響程度、確保地鐵結構安全，而依法進行的軌道交通結構的監護監測。
長期監測工作根據軌道交通線路結構差異，在收集設計及前期控制測量資料、現場踏勘後確定監測專案，編寫監測作業方案、外業觀測實施、定期提交監測成果。具體監測工作流程如下：
收集資料—→現場踏勘―→ 編審監測方案 ―→ 監測點埋設―→ 外業測量―→內、外業檢查―→平差計算 ―→資料整理―→提交成果
監護監測工作根據保護區範圍內各種工程施工情況確定,一般流程如下：
工程施工方案審檢―→確定施工影響範圍和監測範圍―→現場踏勘―→實地確定監測範圍―→編制施測方案―→外業測量―→檢查計算―→提交**―→總結資料整理提交監測報告。
監測點為永久設施, 監測點選用優質的不鏽鋼材料製作。其位置結合結構特點布置：
道床部分按每幅道床結構塊兩端各埋設乙個監測點（間隔60cm），幅內按6m左右布設乙個監測點，監測點布設於軌道枕木中間,在枕木上鑽孔後埋入不鏽鋼標誌，用環氧樹脂封固，監測點頂部圓帽略高於道床面（見圖1.3.1和圖1.
3.2）。浮置板道床區段的監測點宜布置於隧道管片結構上。
圖1.3.1 道床沉降監測點埋設示意圖
地面高架段除在道床上按上述要求埋設觀測點外，在每個橋墩立柱上設一對監測點，埋設於離地面0.5m左右高度的柱身上，採用頂部呈半球形不鏽鋼標誌（見下圖所示）；
圖1.3.2 高架立柱沉降監測點埋設示意圖
地面車站仿照地面高架段布設監測點
盡可能利用建設期間布設的符合監測要求的監測點，以便與前期監測資料的利用和接續
按《城市軌道交通工程測量規範》18.1.8條規定＂隧道拱下沉、結構收斂和運營中結構、線路變形變形測量等級為ⅱ級
變形點的高程中誤差為±0.5 mm
相鄰變形點的高差中誤差為±0.3 mm
變形點的點位中誤差為±3.0 mm, (橫向中誤差為±2.1 mm)
應用物理儀器進行變形監測時精度要求不低於上述標準
根據地鐵結構具體要求，沉降監測以二等水準操作的實際，確定沉降觀測精度為：
單程觀測每測站高差中誤差≤±0.45mm
往返觀測每測站高差中數中誤差≤±0.3mm
沉降點精度
沉降點的高程中誤差≤±0.5 mm(相對基準點而言)
沉降點沉降量中誤差≤±0.7mm
相鄰沉降點的高差中誤差為±0.3 mm
以二倍中誤差為極限誤差
上海地鐵主體結構長期監測進行垂直位位移監測和區間隧道管徑收斂監測。
垂直位移採用水準測量方法
隧道管徑收斂監測採用全站儀全斷面掃瞄法
2.2.1高程系統與監測基準
垂直變形採用吳淞高程系（上海市城市高程系統）。
鑑於軌道交通線路軌道交通線路的網路化和上海市存在不均勻地面沉降的原因，目前上海市所有的深、淺埋水準點均不宜作為沉降監測控制網的高程起算點，從已有的測量成果資料反映，近10年間地面80%同名深、淺埋水準點沉降量達10mm-99 mm，10%同名深、淺埋水準點沉降量達100mm-197 mm，因此監測控制網選用城市基岩標作為高程起算點
運營期地鐵以地鐵竣工日期為監測時間基準
2. 2.2長期沉降監測工作實施
2.2.2.1.監測控制網
垂直變形高程控制網採用逐級控制方案：
地鐵一號線高程控制網如下圖所示
圖1.4.1 地鐵一號線沉降監測高程控制網示意圖
2.2.2.2執行規範
執行《國家
一、二等水準測量規範》，
其主要技術要求見表1.5.1、1.5.2、1.5.3。
表1.5.1 單位：m
測站觀測限差表1.5.2 單位：mm
往返高差不符值、環線及附合路線閉合差的限差表1.5.3 單位：mm
注：表中r、f、k分別為檢測測段、環線或附合路線、測段、路線長度，以公里為單位
2.2.2.3.外業觀測
外業觀測應使用上表精度要求自動安平水準儀或電子水準儀及配套的銦瓦水準尺，水準儀及水準尺均應鑑定合格並在有效期內，效能良好。使用期間應按規範要求定期檢測儀器i角。
2.2.2.3.1地面線路
地面水準線路從軌道交通線一端附近的基岩標開測，按一等水準測量精度施測，並閉合到軌道交通線另一端附近的基岩標。
2.2.2.3.2地面地下水準聯測
為工作方便，將地鐵車站出入口附近的一等水準測量線路點與地鐵站臺基準點進行聯測，並與地上水準測量控制線路和隧道水準測量線路形成水準測量閉合環，施測精度按二等水準要求進行。
2.2.2.3.3隧道線路
地下水準測量按二等水準測量要求進行。為縮短觀測時間，提高觀測精度，測量採用2臺電子水準儀分別在上、下行線同時進行觀測，在進行路線測量同時按插入中間點的方式聯測道床上的監測點。
限於現場條件，除線路點外各沉降點觀測允許採用前後視不等距的方法觀測，但必須提高對儀器i角的要求。建議儀器i角調校至小於±5″。
隧道線路測量路線採取單程觀測，上下行線線路均起訖於兩端的地鐵車站站台基準點，分別組成附合線路。上、下行線形成乙個閉合環，整條地鐵隧道水準路線組成水準網。
地下水準測量在地鐵停止運營半小時後後進行，以減少地鐵運營震動影響。
2.2.2.4.監測頻率
正常狀況下2次/年，區域性差異沉降大的區段加密監測。
2.2.2.5.內業資料處理
2.2.2.5.1控制網平差計算
1. 外業觀測資料驗收與質量評定
平差計算前應先對外業觀測資料進行檢查與質量評定。
計算環線閉合差和附合線路閉合差，兩者均應小於規範的限差規定。
按環線閉合差計算每千公尺水準測量高差中數的全中誤差mw
式2.3.1)
式中：w為環閉合差；f為環線周長；n為環數。
在各項指標均滿足二等水準精度測量要求的情況下，進行沉降監測高程控制網整體平差，計算網中各水準線路結點的高程並計算控制網的每公里高差中數全中誤差（單位權中誤差）mo
2.2.2.5.2 監測點高程和資料整理
監測點高程計算按測線進行
計算時以經平差後的控制網結點成果進行。
w=-(hb-ha式2.3.2）
he(a)=ha+-w式2.3.3)
式中：ha、hb為控制網結點a、b高程平差高程值
w為測線閉合差或附合差，
h為測段高差，
k為a點到待求點e的測段數，
n為測線總測站數，
he(a)為由a點起算的待求點e的高程。
由同名點的兩次高程差得到各監測點的沉降量。計算公式為：
bci=hi-hi-1式2.3.4)
lji=hi-h0式2.3.5)
式中:bc為本次沉降量,lj為累計沉降量,h0為首次高程,h為各次平差高程, i為第某次觀測。
根據各連續監測點的沉降量和里程計算隧道變形曲率半徑，繪製各種圖件
2.3.1管徑收斂監測方法
某工程地鐵監測方案
工程基坑內支撐工程 工程基坑開挖對地鐵變形工程 監測方案 一.工程概述 工程專案整個基坑採用明挖施工，主要支護採用鑽孔灌注樁 預應力錨桿支護，由於現場西北側距離地鐵較近，導致近地鐵段無法利用通常的鑽孔灌注樁 預應力錨桿的形式進行支護，目前現場預留一部分土台，利用土台反壓的方式保證基坑穩定 為施工土台...
地鐵車站深基坑圍護結構變形監測與分析
摘要 以某地鐵車站深基坑工程施工為例，介紹了該工程的基本特點 圍護結構變形監測方案及測點埋設要求。根據施工特點，將監測資料分為五個工況進行分析，總結了基坑開挖過程中圍護結構變形的一般規律，研究表明 在開挖過程中，整個基坑樁體水平位移均在規範規定範圍內，基坑較為安全。關鍵詞 地鐵車站，深基坑，圍護結構...
地鐵監測管理制度
目錄1 總則 2 2 準備工作 2 3 測量複核 3 4 協調施工與監測工作 3 5 資料採集點的保護及監測物件的檢視 3 6 監測資料的採集和整理 3 7 建立監測專業組 4 8 沉降監測的基本要求 5 9 監測的質量控制 5 10 監測資料管理 7 11 獎罰制度 7 監測管理制度 1.總則 為...