DB4201 T 646-2021 轨道交通工程运营期结构监测技术规程.pdf
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1、 ICS 03.220 CCS R 11 4201 武汉市地方标准 DB4201/T 6462021 轨道交通工程运营期结构监测技术规程 Technical code of structural monitoring for the operation period of rail transit project 2021-08-30发布 2021-09-30实施 武汉市市场监督管理局 发布 DB4201/T 646-2021 I 目次 前言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 符号 . 3 5 基本规定 . 3 6 长期监测 . 4 6.1
2、一般规定 . 4 6.2 监测点布置 . 5 6.3 沉降监测 . 6 6.4 收敛监测 . 7 6.5 水平位移监测 . 9 6.6 三维激光扫描 . 11 6.7 重点段加密监测 . 12 6.8 监测周期与频次 . 12 7 工程影响监测 . 13 7.1 一般规定 . 13 7.2 工程影响监测等级划分 . 14 7.3 监测项目 . 16 7.4 监测点布置 . 17 7.5 竖向位移监测 . 18 7.6 净空收敛监测 . 18 7.7 水平位移监测 . 18 7.8 倾斜监测 . 18 7.9 其他监测 . 19 7.10 监测频率 . 20 7.11 监测控制值 . 21 8
3、自动化监测 . 22 8.1 一般规定 . 22 8.2 全站仪自动化监测 . 23 8.3 静力水准自动化监测 . 24 8.4 激光测距仪自动化监测 . 24 8.5 电水平尺自动化监测 . 24 8.6 光纤光栅自动化监测 . 25 9 监测成果 . 25 9.1 成果整理与质量检查验收 . 25 DB4201/T 6462021 II 9.2 成果提交与资料归档 . 26 9.3 成果信息管理系统 . 26 附录 A(规范性) 接近程度和外部作业的工程影响分区 . 27 附录 B(资料性) 城市轨道交通结构巡查记录表 . 34 参考文献 . 35 条文说明 . 36 DB4201/T
4、646-2021 III 前言 本文件按照GB/T 1.12020 标准化工作导则 第1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。 本文件由武汉市城乡建设局提出 。 本文件由武汉市交通运输局归口。 本文件起草单位:武汉地铁集团有限公司、武汉市勘察设计有限公司、中铁第四勘察设计院集团有 限公司、武汉大学测绘学院、北京城建勘测设计研究院有限责任公司。 本文件主要起草人:姚春桥、廖建生、陈聪、官善友、高洪、王甫强、柯洋、夏艳军、徐亚明、余 永明、夏银飞、杜先照、贺晓亮、董伟、李力、刘冠兰、韩志晟、王金汉、韩鹏、孙卫林、李虎。 DB4201/T 646-2021 1 轨道交通工程运营期结构监测技
5、术规程 1 范围 本文件规定了轨道交通工程运营期结构监测技术基本规定、长期监测、工程影响监测、自动化监测、 监测成果的要求。 本文件适用于武汉市域范围内城市轨道交通运营期结构监测,已建成但尚未投入运营的城市轨道交 通结构监测可参照本文件执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本 文件。 GB 6722 爆破安全规程 GB/T 12897 国家一、二等水准测量规范 GB 50026 工程测量规范 GB 50307 城市轨道交通岩土工
6、程勘察规范 JGJ 8 建筑变形测量规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 城市轨道交通工程 urban rail transit project 采用专用轨道导向运行的城市公共客运系统,包括地铁、轻轨、单轨、有轨电车、磁悬浮、自动导 向轨道、市域快速轨道系统。 3.2 长期监测 long-term monitoring 为监控运营期城市轨道交通结构安全定期开展的监控量测,反映轨行区结构的变形程度及长期变形 过程。 3.3 工程影响监测 project influence monitoring 为监控外部作业对城市轨道交通结构安全的影响而进行的监控量测,及时准确反映外部作业
7、对城市 轨道交通结构的影响程度和影响过程。 DB4201/T 6462021 2 3.4 安全保护区 protection area 为保护城市轨道交通的安全和正常使用,在其结构周边一定范围内划定的保护区域。 3.5 外部作业 exterior action 在城市轨道交通结构安全保护区内进行的可能对其造成影响的作业。 3.6 工程结构 engineering structure 建设工程施工过程中建造的永久性主体结构或为保证围岩稳定和周边环境安全的临时结构。 3.7 工程影响分区 influenced zone due to construction 根据周边环境和岩土体受外部作业施工影响程
8、度的大小而划分的区域。 3.8 外部作业影响等级 exterior action influence level 城市轨道交通外部作业对城市轨道交通结构安全可能产生影响程度的分级。 3.9 地质条件复杂程度 complexity of geological condition 主要指某一区域的工程地质、水文地质、地质灾害及不良地质现象的复杂程度。 3.10 工程影响监测等级 project influence monitoring level 根据外 部作业影响等级、地质条件复杂程度,对城市轨道交通工程影响监测进行监测等级的划分。 3.11 初始状态调查 initial state surve
9、y 在外部作业开始前,为确认城市轨道交通结构状况进行的线路巡检、病害调查与记录等工作。 3.12 变形监测 deformation monitoring 对工程结构、周边环境和岩土体等监测对象的竖向、水平、倾斜等变形所进行的量测。 3.13 自动化监测 automatic monitoring 在满足监测要求的采集频率下,对监测对象实施测量并及时反馈监测成果。 DB4201/T 646-2021 3 3.14 监测项目控制值 controlled value for monitoring 为保护工程自身安全及环境安全,控制监测对象的变化状态,针对各监测项目所设定的受力或变形 允许值的限值。 3
10、.15 监测报警 monitoring alarm 工程监测对象的受力、变形达到或超出所设定的允许范围,或者施工状况出现异常时,向工程参建 方和管理方报告危急情况或发出危急信号的过程。 3.16 监测预警等级 alarming level on monitoring 根据监测值和其相应的结构安全控制值的比值,对城市轨道交通结构安全实行监测预警管理的分 级。 4 符号 下列符号适用于本文件: D盾构法的隧道外径,圆形顶管的外径或矩形顶管隧道的长边宽度; H明挖、盖挖法的基坑开挖深度 ; L城市轨道交通既有结构与外部作业的最小相对净距; S固定测线长度; W矿山法的隧道毛洞跨度 ; a矿山法和盾构
11、法隧道的毛洞跨度; b独立基础外部作业平行于受力方向的边长; d桩基础外部作业的直径 ; h基坑工程开挖深度; n测站数 ; h1明挖、盖挖法外部作业结构底板的埋深; h2矿山法和盾构法外部作业的隧道底板深度。 5 基本规定 城市轨道交通结构形成且具备监测条件后,应持续性开展安全保护区巡查、结构巡检及长期监测。5.1 当安全保护区内有外部作业且对轨道交通结构有影响时,应进行结构的工程影响监测。 城市轨道交通运营期结构监测宜采用武汉市 2000 坐标系统和 1985 国家高程系统,也可采用独立5.2 坐标系统和高程系统。 监测工作准备阶段,应根据任务要求搜集相关资料,进行现场踏勘,编制监测方案。
12、监测方案宜5.3 经专家评审通过,并获得有关管理单位认可后实施。 城市轨道交通结构监测过程中应加强现场巡视检查,并结合仪器监测数据进行分析。 5.4 DB4201/T 6462021 4 城市轨道交通运营期结构长期监测基准网应按工程需要的精度等级建立,并一次完成布网。基准5.5 网应尽量利用满足要求的施工控制网。当施工控制网不能满足要求时,应建立独立的监测网,并与施工 控制网联测。 城市轨道交通运营期结构工程影响监测基准点应设置在变形影响范围以外且位置稳定、易于长期5.6 保存的地方,基准点不应少于 3 个。 当基准点与测站距离较远,监测作业不方便时,宜设置工作基点,并应符合下列规定: 5.7
13、 a) 工作基点应设在相对稳定且便于作业的地方,并应设置相应的标志; b) 定期将工作基点与基准点进行联测,再利用工作基点对监测点进行观测; c) 基准点测量及基准点与工作基点之间联测的精度等级,不 应 低于所选沉降或位移观测精度等 级。 监测点布设应符合下列要求: 5.8 a) 不妨碍轨道交通的运行与运营安全; b) 位置能够反映结构的变形特征; c) 标志稳固、明显、结构合理,便于监测,并注意保护、严防损坏; d) 编号统一、规范,便于数据管理; e) 联络通道、结构过渡段等结构特殊区段,结构存在缺陷、使用状况恶化区段,以及地质条件 复杂区段,宜结合现场条件加密布设监测点。 监测仪器、设备
14、和元件应符合下列要求: 5.9 a) 满足监测精度和量程要求,具有良好的稳定性和可靠性; b) 监测仪器设备按规定进行检定或校准,并在有效期内使用; c) 定期进行维护保养和期间核查。 工程影响监测等级按第 7 章规定划分为特级、一级、二级、三级和四级。 5.10 工程影响监测等级为特级、一级的应采用自动化监测,二级、三级的宜采用自动化监测。自动化5.11 监测应补充人工监测手段,并定期对自动化监测成果进行校核。 长期监测每期监测前宜对监测基准网复测 1 次。工程影响监测外部作业实施期间宜每 1 月 2 月5.12 对监测基准网复测 1 次,复测后应对基准点的稳定性进行分析。 历次监测应采用相
15、同的监测网型、监测路线、监测方法和数据处理方法,宜固定监测人员、仪器5.13 和设备、基准点和工作基点。 监测点埋设稳定后应及时采集监测初始值, 长期监测应将连续测量不少于 2 次的稳定独立观测数5.14 据的平均值作为初始值,工程影响监测应将连续测量不少于 3 次的稳定独立观测数据的平均值作为初始 值。 外部作业实施阶段应加强工程自身的安全监测,工程影响监测单位应结合施工进度对工程影响监5.15 测成果和工程自身监测成果进行综合分析和评价。 外部作业施工完成后应继续对城市轨道交通结构进行监测直至监测数据趋于稳定后结束。延续监5.16 测时间不宜少于 3 个月。延续监测期间监测频率每月不应低于
16、 1 次每月 。延续监测期间自动化监测可调 整为人工监测。 6 长期监测 一般规定 6.1 6.1.1 长期监测应根据轨道交通结构形式、地质条件复杂程度、施工工艺并结合运营安全管理要求等 DB4201/T 646-2021 5 统筹考虑和实施。 6.1.2 长期监测应准确反映城市轨道交通结构的变形情况,主要监测项目包括沉降监测、收敛监测、 水平位移监测,可根据工程需要增设其他监测项目。 6.1.3 长期监测应根据所需测定的变形类别、精度要求和现场作业条件选择相应的监测方法,可采用 几何测量、物理传感器测量、卫星定位测量、近景摄影测量和三维激光扫描等方法。 6.1.4 长期监测宜按表 1 中级标
17、准进行精度控制,特殊工况时可以结合实际情况对监测精度进行调 整。 表1 各级变形监测精度要求 变形监测等级 沉降监测 水平位移监测 变形监测点的高程中误差(mm) 相邻变形监测点高差中误差(mm) 变形监测点的 点位中误差(mm) 0.3 0.1 1.5 0.5 0.3 3.0 III 1.0 0.5 6.0 注: 变形监测点的高程中误差和点位中误差,是指相对于邻近基准点的中误差。 6.1.5 长期监测成果处理中,当网内具有部分相对稳定控制点时,应采用拟稳基准。在逐期平差中进 行检验,当发现变动点时,即组成新的拟稳点集合,如此直至终期。再以终选的拟稳点集合对所有各期 监测成果重新平差,得出最终
18、的正式成果。 6.1.6 当网内控制点的稳定与否尚未预知,或全部控制点位于非稳定地区时,应采用重心基准。在逐 期平差中进行检验,当首次发现变动点时,即改用拟稳基准,按 6.1.5 的要求进行拟稳点筛选,直至得 出最终成果。 监测点布置 6.2 6.2.1 沉降监测点布设应满足以下要求: a) 监测点为永久设施,应长期保存。监测点宜选用不锈钢或铜质材料制作,顶部立尺部位呈半 球形; b) 监测点 应 根据 变形体特点以及岩土条件、埋深及结构特点、支护类型、开挖方式、建筑场地 变形区内环境状况和设计要求等因素布设; c) 软土、 膨胀土、岩溶发育区等特殊地质地段的监测点布设: 1) 隧道段 的监测
19、点应在每幅道床结构块两端各埋设一个监测点(距伸缩缝约 0.3 m),幅内 可按 4 环或 6 m 间距布设一个监测点。隧道的洞口、路隧交接处、桥隧交接处、联络通 道对应位置应布设沉降监测点。监测点布设于枕轨外侧,顶部略高于道床面; 2) 高架段 每个墩柱应布设 1 个 2 个监测点,高度小于 14 m 桥墩可单侧布设一个沉降监测 点,高度大于 14 m 桥墩双侧均需布设沉降监测点。监测点宜埋设于离自然地面 0.3 m 0.5 m 高度的墩柱上; 3) 路基段 可每 15 m 布设一个监测点; 4) 地下车 站沿上、下行可每 30 m 布设一个监测点; 5) 明挖结 构(车站、风井等)与区间隧道
20、交接处、隧道与联络通道处、桥梁与地下结构的 接驳处应布设差异沉降监测点。 DB4201/T 6462021 6 d) 除软土、膨胀土、岩溶发育区等特殊地质地段外的监测点布设: 1) 对于铺设一般道床、中等减震措施的地段,地下车站站台层纵向宜 按 50 m 的间距布设监 测断面,长度小于 200 m 的车站 宜在车站两端及 1/4、1/2 、3/4 处各布设 1 个监测横断 面。每个断面的左、右线上各布设 1 个监测点,点位布设在道床轨道两侧; 2) 暗挖区间隧道、盾构隧道监测点间距不宜 大于 30 m; 3) 明挖矩形隧道、明挖 U 型槽结构的测点间距 不 宜大于 50 m; 4) 明挖结构(
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