DB4201T 646-2021 轨道交通工程运营期结构监测技术规程.pdf

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  • 5.5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 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 空制网联测。 5.6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 保存的地方,基准点不应少于3个。

    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 空制网联测。 5.6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 保存的地方,基准点不应少于3个。 5.7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: 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; 6 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。

    5.8监测点布设应符合下列要求:

    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。 5.9监测仪器、设备和元件应符合下列要求: 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。 5.10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。 5.11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 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。 5.12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 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。 5.13历次监测应采用相同的监测网型、监测路线、监测方法和数据处理方法,宜固定监测人员、仪器 和设备、基准点和工作基点。 5.14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 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。 5.15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 测成果和工程自身监测成果进行综合分析和评价。 5.16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 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1次每月。延续监测期间自动化监测可调 整为人工监测。

    铁路标准5.9监测仪器、设备和元件应符合下列要求:

    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

    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 儿何测量、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IⅡI级标准进行精度控制,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

    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。

    5.1.5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。在逐期平差申进 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。

    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; 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; 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0.3m),幅内 可按4环或6m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14m桥墩可单侧布设一个沉降监测 点,高度大于14m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0.3m~ 0.5m高度的墩柱上; 3) 路基段可每15m布设一个监测点; 地下车站沿上、下行可每30m布设一个监测点; 明挖结构(车站、风井等)与区间隧道交接处、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

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    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50m的间距布设监 测断面,长度小于200m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30m; 3)明挖矩形隧道、明挖U型槽结构的测点间距不宜大于50m; 4 明挖结构(车站、风井等)与区间隧道交接处、隧道与联络通道交接处、桥梁与地下结 构的接驳处应布设差异沉降监测点。 e 联络通道处的隧道结构应布设监测点。为监测联络通道和隧道的差异沉降,沿联络通道的中 线宜按4m5m间距布设监测点; f 浮置板道床区段的监测点宜布设于盾构隧道段的管片、高架段的梁板、明挖区间的底板等结 构上,碎石道床段的监测点可根据现场结构状况合理布设; g)环境条件变化或差异沉降较大时,应根据需要加密布设监测点。 6.2.2 收敛监测点的布设应符合下列规定: 软土、膨胀土、岩溶发育区等特殊地质地段监测点宜按每5m(盾构法隧道按每5环)间隔布 设,布设范围应大于特殊地质边界外50m。区间隧道的第一环、最后一环、联络通道两侧布 设监测断面; 除软土地区、膨胀土、岩溶发育区等特殊地质地段外,暗挖区间隧道、盾构隧道监测断面间 距宜为60m~120m; C 采用激光扫描仪法进行收敛监测时,盾构隧道宜逐环布设监测断面,矿山法隧道宜按每3m 布设1个监测断面,结构变化处前、后均应有监测断面。 6.2.3水平位移监测点布设应符合以下要求: a) 软土地区、膨胀土、岩溶发育区等特殊地质地段的监测点布设: 1 隧道段的监测点应在幅内可按30m~60m间距布设1个监测点。监测点布设于枕轨外侧 顶部略高于道床面,宜与沉降监测点重合; 2)明挖结构按60m~120m间距布设1个监测点。 6 除软土地区、膨胀土、岩溶发育区等特殊地质地段外的监测点布设: 1) 隧道段的监测点应按60m间距布设1个监测点。监测点布设于枕轨外侧,顶部略高于道 床面,宜与沉降监测点重合; 2)明挖结构按60m~120m间距布设1个监测点。

    6.3.1长期沉降监测宜采用几何水准测量的方法。 6.3.2开展沉降监测前,应根据工程实际情况建立沉降监测基准网,沉降监测基准网应布设成闭合环 状、结点或附合水准路线等形式。 6.3.3沉降监测基准网的主要技术要求宜按表2、表3中I级执行,特殊工况可以结合实际情况对监 测精度进行调整,

    表2沉降监测基准网主要技术要求

    表3各级水准观测主要技术要求

    6.3.4沉降监测点测量应构成附合路线,外业测量宜执行表3中Ⅱ级要求。 6.3.5沉降监测预警值、控制值宜按表4执行。单点沉降及相邻测点差异沉降达到预警值后,应立即 上报轨道交通运营单位,必要时应进行连续观测或进行持续实时监测。当变形达到控制值后应进行专项 分析,必要时开展整治工作。

    表4降监测预警值及控制值标准

    4.1长期收敛监测可采用固定测线法(全站仪、收敛计、红外激光测距仪)、全断面扫描法、 描仪法及满足精度要求的其他测量方法,

    6.4.2固定测线法收敛监测应满足以下规定:

    每个收敛断面宜沿水平直径设置固定测线; 当采用具有无合作目标激光测距功能的全站仪监测时,全站仪测距精度不应低于 mm+2×10×D)。测定无合作目标激光测距短测程改正常数,并对监测边长进行改正。每次 测量应盘左、盘右各监测三维坐标1测回,按公式(1)计算固定测线长度。盘左、右监 差不大于±1mm时取均值,否则应重测:

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    XA 监测点A的X坐标分量; YA 监测点A的Y坐标分量; Za 监测点A的Z坐标分量; XB 监测点B的X坐标分量; YB 监测点B的Y坐标分量; ZB 监测点B的Z坐标分量。

    XA 监测点A的X坐标分量: YA 监测点A的Y坐标分量; Z 监测点A的Z坐标分量: XB 监测点B的X坐标分量: YB 监测点B的Y坐标分量: ZB 监测点B的Z坐标分量。

    运营期常规管片隧道收敛监测点宜按图1方式进行布设,收敛监测断面宜与沉降及水平位移 监测断面重合。监测点位置设置反射片,便于全站仪直接进行观测。

    图1隧道净空水平收敛、拱顶下沉观测点布设图

    6.4.3全断面扫描法收敛监测应满足以下规定: a. 应在同一竖向部面内设置仪器对中点、定向点和检核点,收敛断面应垂直于隧道中线 b 采用具有无合作目标激光测距功能、马达驱动的智能型全站仪,选用的全站仪测角精度指标 不应低于±1"、测距精度指标不低于±(1mm+2×10×D): 断面上的测点宜按0.2m~0.3m步长等密度采集,采集点应包含起点、终点、拼装缝等特征 点,断面上每段线型(直线或圆弧)的监测点不应少于5点。 6.4.4 三维激光扫描仪法收敛监测应满足以下规定: a. 可不布设监测点,但应有精确的里程解算方法; 6) 用于激光扫描监测的激光扫描仪,10m测程内的距离测量精度不低于±2mm,数据采集速度不 宜小于100万点每秒; C) 外业采集的激光点云分辨率不应低于1cm; d)数据处理时应结合隧道断面的几何特性建立数学处理模型,应删除激光点云中的异常点:

    e)采用固定设站激光扫描仪法时,应根据隧道的内径、激光扫描仪的性能,计算测站间距,满 足点云分辨率的要求;采用切片计算收敛测量时,切片应垂直于隧道轴线,切片的里程计算 精度不应低于±5cm; 采用移动激光扫描法时,应根据分辨率要求,配置行进速度和扫描参数,保证点云分辨率的 精度满足要求,移动扫描里程方向的计算精度不应低于±5cm,采用里程计、惯导、里程标靶、 RFID标靶、匀速控制装置等方法提高里程方向的计算精度。 4.5收敛监测断面应统一编号,编号应具备唯一性,确定断面里程、所在环号,里程应取位到0.1m。 4.6收敛监测外业结束后,应及时进行外业数据检查,对于异常数据应及时重测验证, 4.7收敛监测预警值、控制值宜按表5执行。收敛达到预警值后,应立即上报轨道交通运营单位, 要时应连续观测或持续实时监测:当变形达到控制值后应进行专项分析,必要时开展整治工作。

    表5收敛监测预警值及控制值

    6.5 水平位移监测

    6.5.1水平位移监测基准网可采用三角形网、导线网、GNSS网和视准轴线等方法。当采用视准轴线时, 轴线上或轴线两端应设立校核点。 6.5.2水平位移监测基准网的主要技术要求宜按表6中Ⅱ级执行,特殊工况时可结合实际情况对监测 精度进行调整。

    表6水平位移监测基准网主要技术要求

    水平位移监测的主要技术要求宜按表7中I级执行,特殊情况时可实际情况对监测精度进行调

    表7水平位移监测的技术要求和监测方法

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    6.5.4交会法、极坐标法应符合下列规定: 用交会法进行水平位移监测时,宜采用三点交会法; b 用极坐标法进行水平位移监测时,宜采用双测站极坐标法,其边长应采用电磁波测距仪测定, 6.5.5视准轴线法应符合下列规定: 视准轴线两端的延长线外,宜设立校核基准点; 视准轴线应离开障碍物1m以上; 各测点偏离视准轴线的距离,不应大于2cm。采用小角法时适当放宽,小角角度不应超过30” 视准轴线测量,选用活动靓牌法或小角度法。 6.5.6 正垂线法应符合下列规定: a) 应根据垂线长度,合理确定重锤重量: b) 垂线宜采用直径为Φ0.8mm~Φ1.2mm的不锈钢丝或铟瓦丝; c) 单段垂线长度不宜大于50m; 测站应采用有强制对中装置的观测墩: e) 垂线观测采用光学垂线坐标仪,测回较差不应超过0.2mm。 6.5.7 激光测量应符合下列规定: a 激光器(包括激光经纬仪、激光导向仪、激光准直仪等)宜安置在变形区影响之外或受变形 影响较小的区域。激光器应采取防尘、防水措施; b) 安置激光器后,应同时在激光器附近的激光光路上,设立固定的光路检核标志; C) 光路上应无障碍物,光路附近应设立安全警示标志; d 目标板或感应器应稳固设立在变形比较敏感的部位并与光路垂直。目标板的刻画应均匀、合 理。观测时应将接收到的激光光斑调至最小、最清晰。 6.5.8 当采用卫星实时定位测量方法时,其主要技术要求应符合下列规定: 应设立永久性固定参考站作为变形监测的基准点,并建立实时监控中心; 参考站应设立在变形区之外或受变形影响较小的地势较高区域,上部天空应开阔,无高度角 超过15°的障碍物,且周围无GNSS信号反射物(大面积水域、大型建构物),及无高压线、 电视台、无线电发射站、微波站等干扰源; C 流动站的接收天线,应永久设置在监测体的变形观测点上,并采取保护措施。接收天线的周 围无高度角超过15°的障碍物。变形观测点的数量应依具体的监测项目和监测体的结构灵活布 设。接收卫星数量不应少于5颗,并采用固定解成果; d 数据通信,对于长期的变形监测项目宜采用光缆或专用数据电缆通信,对于短期的监测项目 也采用无线电数据链通信。 6.5.9当采用自由测站边角交会时,将新布设水平位移监测点与施工期轨道施工控制点构成自由测站 边角网进行水平位移观测,其主要技术要求应符合下列规定: a)水平方向应采用全圆方向观测法进行观测,如采用分组观测,应以同一归零方向,并重复观 测一个方向。水平方向观测应满足表8的规定,

    6.5.6正垂线法应符合下列规定:

    6.5.7激光测量应符合下列规定:

    表8水平方向观测技术要求

    b)距离测量应满足表9的规定

    表9距离观测技术要求

    注:距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的

    自由测站边角交会测量宜采用图2所示的构网形式。除首尾两对控制点有3个测站的方向和 距离观测值,其余每个水平位移监测点有4个测站的方向和距离观测值:

    图2自由测站边角交会测量构网图

    位移监测点仅一侧布设时,自由测站边角交会测量宜采用图3所示的构网形式。

    图3自由测站边角交会测量构网图

    6.5.10水平位移监测预警值、控制值宜按表10执行。单点水平位移或相邻测点水平位移达到预警值 后,应立即上报轨道交通运营单位,必要时进行连续观测或进行持续实时监测。当变形达到控制值后应 进行专项分析,必要时开展整治工作。

    表10水平位移监测预警值及控制值标准

    6. 6三维激光担描

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    6.6.1城市轨道交通工程可采用移动式或固定设站式三维激光扫描仪对隧道内部进行扫描工作,作业 前应对三维激光扫描设备精度进行检查,10m处点云重复测量精度不低于2mm。 6.6.2三维激光扫描数据应采用通用格式,成果能便于数据分析与管理。 6.6.3三维激光扫描仪设备配套软件应具备限界检测、管片椭圆度分析、错台分析等精度统计与分析 功能,还必须具备渗漏水检测、掉块检测、鼓包检测等病害检测功能。 6.6.4当采用固定设站进行三维激光扫描时,靶标布设应符合下列规定:

    靶标应在扫描范围内均匀布设,且高低错落: b)每一测站的靶标个数不应少于4个,相邻两测站的公共靶标个数不应少于3个; c)扫描过程中设置简易靶标,明显特征点可作为靶标使用: 3.6.5固定设站三维激光扫描时,应采用靶标进行配准,同时应在既有控制点上设置靶标,既有控制 点之间连续传递配准次数不宜超过4次。 6.6.6采用移动式三维激光扫描进行数据采集,需要获取运营线路既有坐标系下高精度点云坐标信息 时,应在既有控制点上布设靶标,直线段靶标密度不宜大于300m,曲线段靶标密度不宜大于500m。 6.6.7三维激光扫描监测期间应定期采用常规方法检测收敛测量值的准确性,检测周期不宜大于15 天。激光扫描测量值与常规方法测量值的较差中误差不宜大于4mm。激光扫描测量结果存在明显的常 数差时,采用定期检测的结果对激光扫描测量的结果进行修正。

    6.7.1城市轨道交通结构出现下列情形后,宜列为长期监测的重点段并进行加密监测: a) 城市轨道交通结构长期监测出现较大变形的区段; b 隧道、道床等结构出现异常,隧道出现大面积渗漏、管片损伤、结构变形等病害; c)正在进行病害治理及进行过病害治理的区段; d)下穿较宽水域的区段、近距离穿越区段、施工或运营期间采取过特殊处理措施的区段等高风 险区段。 5.7.2 重点段加密监测应根据病害情况确定断面密度。病害较为严重时,隧道段应对轨道、道床、管 片(侧墙)布设监测点,桥梁段在梁面、道床、轨道及墩顶布设监测点,路基段应对路肩、轨道布设监 测点。 6.7.3重点段加密监测包括沉降监测、收敛监测及水平位移监测,应按照本文件6.2、6.3、6.4、6.5 中的技术要求实施,同时宜进行结构本体巡检。 6.7.4重点段加密监测时应在重点段范围外两侧相对稳定位置各设置2个及以上加密监测工作基点, 加密监测工作基点应定期联测长期监测控制网

    6.7.5重点段加密监测的频率可按以下要习

    a)人工监测频率根据变形速率及结构病害程度设置为3次/周~1次/季度; b 隧道出现严重渗漏或严重变形时,应加密监测频率,必要时应采用自动化监测; C 病害治理施工期间,应结合施工工序确定监测频率,必要时应采用自动化监测。病害治理施 工完后,根据变形速率按6.7.5中a)的要求确定监测频率; d 加密测量数据表明变形已趋于稳定时,逐渐降低监测频率,直至结策重点段加密测量 6.7.6重点段加密监测应结合监测频率、监测精度确定预警值,可参考本文件6.3、6.4、6.5中预警 值的控制标准

    1长期监测的监测频率不宜低于表11的规定。每年度应在大致相同的时间段完成各区段、各 的监测。重点段加密测量的监测频率应根据结构特征、变形量、变形趋势及病害危重程度等因 定。

    表11长期监测频率要求

    7.1.1城市轨道交通沿线应按照下列标准设置安全保护区: a) 地下车站与隧道外边线外侧50m内; b) 地面和高架车站以及线路轨道外边线外侧30m内; C) 出入口、通风亭、变电站等建(构)筑物外边线和车辆基地用地范围外侧10m内; d)水底隧道结构外边线外侧150m内。 7.1.2 当城市轨道交通安全保护区遇特殊的地质条件或特殊的外部作业时,应适当扩大安全保护区范 围。 7.1.3 工程影响监测对象应包括: 正线、联络线、出入线等线路的道床结构、盾构法隧道的管片、高架梁和墩柱、矿山法隧道 的二次衬砌; b 车站和矩形隧道的侧墙,站台层的立柱; C 车站出入口、风井、冷却塔、电梯、变电站、电缆沟等其他需保护的轨道交通结构。 7.1.4 在城市轨道交通安全保护区内进行下列作业时,作业单位应按照有关规定制定安全防护方案, 经轨道交通建设或者运营单位同意后,办理相关手续并委托具有相关资质的单位对作业影响区域进行监 测: 新建、改建、扩建或者拆除建(构)筑物: 敷设管线、挖掘、钻孔、爆破、桩基施工、地基加固; 打井、挖沙、采石、取土、堆土、疏浚河道; d 在轨道交通水底隧道安全保护区内的水域抛锚、拖锚; e 其他影响轨道交通安全的作业。 7.1.5 工程影响监测开始前应进行轨道交通结构的初始状态调查,调查前宜收集结构设计资料、已有 病害状况等资料。初始状态调查应清晰、准确,应采用技术先进、信息全面的检测手段。初始状态调查 应由外部作业建设单位组织,相关单位参与

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    工程影响监测宜采用三维激光扫描法对城市轨道交通结构进行工前调查,在施工过程重要节 行过程调查,完工后进行工后确认。 工程影响监测应采用仪器监测与巡视检查相结合的方法,多种监测方法互为补充、相互验证

    a)接受监测委托; b) 收集、分析相关资料,现场踏勘及初始状态调查; c) 编制和审查监测方案; d) 选埋监测基准点和监测点; e 检校仪器设备,标定元器件,测定监测点初始值; f) 采集监测信息: g 处理和分析监测信息; h) 提交监测报表、阶段报告等: i 监测工作结束后,提交监测工作总结报告及成果资料。 7.1.9 工程影响监测方案应包含下列内容: a) 外部作业工程概况; b) 城市轨道交通工程结构概况; c) 外部作业与轨道交通工程空间位置关系: d) 工程地质与水文地质条件; e) 工程影响监测等级的划分; f) 监测目的和依据; g) 监测对象及范围; h) 监测项目与监测点布置; i) 监测方法和精度; j) 监测频率和周期; k 监测项目控制值、异常情况下的监测应急预案; 1 监测信息反馈制度; m) 监测人员及设备; 质量管理、安全管理及其它管理制度

    Z.2工程影响监测等级划分

    7.2.2地质条件复杂程度可根据工程地质条件、水文地质条件和地质灾害及不良地质现象按表12划 分

    DB4201/T646—20217.3监测项目7.3.1监测项目应准确反映外部作业对城市轨道交通结构安全影响的重要变化,不同工程影响监测等级宜按表15的要求选择竖向位移、水平位移、净空收敛等主要监测项目,并根据工程需要增设其他监测项目。表15工程影响监测项目工程影响监测等级轨道交通结构形式序号监测项目特级一级二级三级四级1竖向位移V72水平位移VV73净空收敛VV74拱顶竖向位移VV75道床竖向位移VVV7隧道结构(U型槽)6道床水平位移VVVVV7变形缝张开量、裂缝008隧道断面尺寸V000道床变位00010结构应力0000011结构巡检71墩柱竖向位移VV72墩柱水平位移VV7墩柱倾斜V74道床竖向位移VVV高架结构5道床水平位移00006轨距监测000007裂缝0008梁板应力00009结构巡检VV71道床水平、竖向位移VV2挡墙水平、竖向位移V7路基3挡墙倾斜V0004结构巡检VVV7竖向位移VVVV72水平位移V000建(构)筑物3倾斜V04裂缝0005结构巡检VV注1:V——应测项目,0—选测项目。注2:收敛监测测项适用于盾构法、矿山法隧道段,明挖段根据实际需要选测。注3:道床变位的监测包括:道床的纵横向差异竖向位移。注4:外部作业侵入车站附属结构安全保护区,对车站附属结构进行监测。7.3.2当外部作业需要进行爆破时,应监测城市轨道交通结构的振动速度,必要时还应监测结构薄弱16

    DB4201/T 646—2021表17不同外部作业的监测范围(续)工程影响监测等级外部作业类别特级、一级二、三、四级注1:h为明挖法的开挖深度注2:其他类型外部作业根据工程影响监测等级参照上表确定监测范围:注3:监测范围考虑基坑降水影响;注4:两侧延伸段监测点间距可适当放宽7.5竖向位移监测7.5.1竖向位移监测可采用几何水准测量、电磁波测距三角高程测量、静力水准测量等方法。7.5.2竖向位移监测应测定结构的沉降量,并根据需要计算沉降速率、沉降差等相关参数7.5.3采用几何水准测量、三角高程测量时,监测网应布设成闭合、附合路线或结点网,每个工程竖向位移监测的基准点不得少于3个,每次监测时应联测2个以上的基准点。7.5.4竖向位移监测基准点控制网的技术要求和监测精度应符合本文件6.3中相关规定。7.5.5采用静力水准进行竖向位移监测时,设备的性能应满足监测精度的要求,并符合GB/T12897的有关规定。7.5.6采用电磁波测距三角高程进行竖向位移监测时,宜采用不低于1”级的全站仪和特制规牌,采用中间设站、不量仪器高的前后视观测方法,并符合GB50026的相关规定。7.6净空收敛监测7.6.1净空收敛监测可采用全站仪、收敛计、红外激光测距仪等进行监测。7.6.2采用全站仪进行监测,固定测线宜设置在水平直径位置,应符合本文件6.4.2中的相关规定。7.6.3采用收敛计监测应符合下列规定:a)应在收敛测线两端安装监测点,监测点与隧道侧壁应固定牢固;监测点安装后应进行监测点与收敛尺接触点的符合性检查,并应进行3次独立观测,且3次独立观测较差应小于标称精度的2倍;观测时应施加收敛尺标定时的拉力,观测结果应取3次独立观测读数的平均值;c)工作现场温度变化较大时,读数应进行温度修正。7.6.4采用红外激光测距仪、三维激光扫描仪等监测,应符合本文件6.4的相关规定。7.6.5收敛监测也可采用满足精度要求的其他监测方法。7.7水平位移监测7.7.1城市轨道交通结构水平位移监测宜采用带有自动照准功能的全站仪进行监测。其中全站仪边角测量法可用于位移基准点网观测及基准点与工作基点间的联测;全站仪小角法、极坐标法、前方交会法和自由设站法可用于监测点的位移观测。7.7.2测区段长度小于300m、通视条件良好时,水平位移监测可采用视准线法、小角度法或自由设站基准线法等方法实施。范围较大或通视条件不佳时,可采用导线网、边角网等形式布设水平位移控制网。监测基准点控制网的技术要求和监测精度应符合本文件6.5的相关规定7.7.3当采用全站仪自动监测系统进行变形监测时,应符合本文件8.2的相关规定。7.8倾斜监测18

    置、倾斜方向、偏移量、倾斜率、倾斜率变化速率。 8.2倾斜测量应根据现场观测条件,选用投点法、全站仪坐标法、倾斜仪法或差异沉降法等观测方 法,也可采用精度满足要求的其它倾斜监测法。 8.3投点法适用于每个测站观测一个倾斜方向的偏移量。投点法观测应满足以下规定: a)在结构的上、下部竖向对应设置观测标志; b) 测站点设置在倾斜方向的垂直方向线上,与观测点的距离宜为上、下部观测点高差的1.5倍 2.0倍; C 采用全站仪观测,观测时在下部观测点安置水平尺,瞄准上部观测点后投影到水平尺上直接 读取倾斜偏移量; d 观测时应正、倒镜各观测一次取平均值; 历次倾斜偏移量的变化值与上、下点高差的比值即为倾斜率变化值。当上、下观测标志的连 线与结构的竖向轴线平行时,倾斜偏移量与高差的比值即为结构的倾斜率。 8.4全站仪坐标法能在同一测站对监测对象在两个正交方向的倾斜偏移量进行观测。全站仪坐标法 立满足以下规定: 在结构的上、下部竖向对应设置观测标志,观测标志宜为小棱镜或反射片; b 测站点应设置在结构边线的延长线或结构边线的垂线上,与观测点的水平距离宜为上、下部 观测点高差的1.5倍~2.0倍; C 以测站点为原点、测站点至下部观测点连线为X轴正方向、Y轴垂直于X轴、竖直方向为Z轴 建立独立坐标系,X、Y两个坐标分量的变化值分别为两个方向的倾斜偏移量; 历次观测应正、倒镜各观测一次取平均值; e 历次两正交方向的倾斜偏移量的变化值与上、下点高差的比值即分别为相应两个正交方向的 倾斜变化率。当上、下点的连线与结构的竖向轴线平行时,倾斜偏移量与高差的比值即为结 构的倾斜率。 8.5采用差异沉降法进行倾斜监测,应在需要观测的方向上设置对应的竖向位移监测点,竖向位移 测满足本文件6.3的要求,对应沉降点间距的丈量应取位至0.01m,差异沉降量与距离的比值视为 连线方向的倾斜变化率。 8.6当采用倾斜传感器观测时,可采用倾斜计、电水平尺等传感器,宜按本文件第8章的相关要求 #行自动观测

    7.9.1裂缝监测应测定裂缝的位置分布和裂缝的走向、长度、宽度、深度及其变化情况。必要时宜在 裂缝最宽的位置实施深度监测。 7.9.2对需要监测的裂缝应统一编号。每次监测时,应绘出裂缝的位置、形态和尺寸,注明监测日期, 并拍摄裂缝照片。 7.9.3裂缝的宽度监测每条裂缝至少布设3组监测标志,其中一组应在裂缝的最宽处,另两组应分别

    7.9.4裂缝监测方法应符合下列规定

    a)对数量少、量测方便的裂缝,分别采用小钢尺或游标卡尺等工具定期量出标志间距离求 缝变化值,或用方格网板定期读取坐标差计算裂缝变化值; b)对大面积且不便于人工量测的众多裂缝,宜采用前方交会或单片摄影方法监测:

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    器自动测记方法监测。 7.9.5对盾构隧道的相邻管片错台、高架结构的相邻梁错动,可根据需要进行接缝监测。接缝监测应 符合以下规定: a)接缝监测应测定接缝宽度和错台变化情况; b 应对需要监测的接缝进行统一编号; 采用拍照的方法记录接缝宽度或错台形态,拍照时宜在合适位置放置有刻画的直尺等装置, 以反映接缝宽度或错台量; d) 当监测接缝的宽度变化时,应设定监测位置,采用游标卡尺或读数显微镜监测,监测精度不 低于±0.1mm。当采用游标卡尺监测时,应在接缝两侧布设监测标志; 当测定相邻结构的错台量时,应在错台最大处两侧布设对应的监测标志,采用钢尺或游标卡 尺监测错台量变化值,监测精度不低于±0.1mm; 监测成果应包含接缝的位置、宽度、错台量及其变化情况,注明接缝编号和监测日期等。 7.9.6 保护区邻近有打桩、爆破等施工作业时,应进行结构振动监测。振动监测应符合以下规定: 振动监测由拾振器、数据采集仪及数据分析软件组成,拾振器为速度传感器或加速度传感器 采用垂直、水平单向或三矢量一体传感器; b) 仪器量程、精度的选取应符合GB6722的规定: C 拾振器安装应与被测对象之间刚性粘结,并应使传感器的定位方向与所监测的振动方向一致。 安装时宜采用环氧砂浆、环氧树脂胶或其他高强度粘合剂将传感器固定在混凝土表面,也埋 设固定螺栓,将传感器底面与螺栓紧固相连: d 仪器安装和连接后应进行监测系统测试; e)监测期内整个监测系统应处于良好工作状态,

    .10.1工程影响监测的频率应相 经验确定。监测频率可参考表18和表19。

    表18基坑工程影响监测频率

    表19顶管、盾构工程影响监测频率

    7.10.2拆除建(构)筑物、爆破等施工作业应根据施工风险确定监测频率。 7.10.3当遇到下列情况时,应提高监测和现场巡查频率: a) 监测数据异常或变化速率较大; 6 城市轨道交通结构出现裂缝、渗漏水和不均匀沉降等异常情况; C 外部作业有危险事故征兆、出现工程险情或事故后重新组织施工; d 外部作业施工未按照轨道安全保护方案施工: e 出现监测预警的情况。 7.10.4外部作业停工期间,且监测数据相对稳定时可适当降低监测频率,在外部作业停工后和复工前 应分别进行一次监测

    7.11.1工程影响监测项目控制值应根据工程影响监测等级、轨道交通结构自身特点和情况,在现状调 查的基础上,通过分析计算或专项评估要求确定 7.11.2城市轨道交通安全评估报告中未明确监测项目控制值时,可参照表20中的建议值进行控制

    表20城市轨道交通既有结构安全控制值

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    表20城市轨道交通既有结构安全控制值(续)

    7.11.3工程影响监测应根据外部作业施工特点、监测项目控制值等制定监测预警等级和预警标准。 7.11.4工程影响监测预警应根据外部作业施工现场情况、监测结果和现场巡查情况进行综合分析判 断。当监测数据达到预警标准时,必须进行警情报送, 7.11.5监测预警等级划分及应对管理措施宜采用表21

    表21监测预警等级划分及应对管理措施

    7.11.6工程影响监测的频率,应能系统反映监测对象所测项目的重要变化时刻及其变化过程。当监测 数据接近城市轨道交通既有结构安全控制指标值的50%时,应提高监测频率。 7.11.7城市轨道交通结构的监测信息应及时反馈给相关单位。

    3.1.1城市轨道交通结构安全自动化监测系统应符合下列要求: a 自动化监测系统应由传感器、数据采集系统、通信系统和数据管理与处理系统等组成; b 系统应根据工程实际,采用性能稳定的设备。传感器的量程和精度应满足工程需要,通信与 供电系统应与列车通号系统隔离; C 数据处理软件应经专业检测单位测试,保证监测数据的准确性; d 系统的建设应突出重点项目、重点部位。测点的布置应坚持少而精的原则; e)监测仪器、设备安装稳固可靠,不能侵界,不影响轨道交通结构范围内的既有设备

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    宜采用固定棱镜的方式布设,并应做好监测点的保护。 8.2.4应采用方向观测法观测,观测的测回数按本文件表6的要求实施。 8.2.5自动化监测系统宜自动剔除粗差,对未观测的方向自动补测,对观测数据进行观测限差检查, 对超限的观测数据进行自动重测。 8.2.6多台全站仪联合组网监测时,坐标系应统一。 8.2.7数据处理前应进行基准网稳定性判断,对异常观测值及时补测。

    8.3静力水准自动化监测

    8.3.1静力水准自动化测量适用于沉降测量。 8.3.2静力水准自动化测量的精度应不低于±0.2mm。 8.3.3静力水准线路一般由起算点、观测点、转点组成,宜布设成附合水准线路。起算点应采用水准 测量法定期联测。 8.3.4外部作业投影区段范围内,盾构法隧道宜按5环间距、其他轨道交通结构宜按5m10m间距 布设观测点,投影区段范围外可适当放宽。 8.3.5连通管式静力水准设备,其设备安装除满足本文件8.1的规定外,还应满足下列规定: a 同组中所有传感器安装标高差异的影响,不得消耗其量程的20%; 连通管管路应平顺,管路内不应有气泡, 8.3.6 采用连通管式静力水准仪时,同一测段内静力水准测量的沉降观测值可按仪器厂商提供的公式 计算。

    8.4激光测距仪自动化监测

    8.4.1激光测距仪适用于隧道收敛监测。 8.4.2激光测距仪宜采用无棱镜反射测量工作模式,测距精度不低于±2.0mm。 8.4.3激光测距仪宜布设于固定测线一端的结构内壁地下室标准规范范本,测量激光束应对准固定测线另一端目标点。 8.4.4外部作业投影区段范围内测距仪宜按5环间距布设,投影区段范围外可适当放宽。应在对应位 置设置人工固定测线,并同步完成初始测量。 8.4.5累计收敛变化量按下式计算:

    8.4.5累计收敛变化量按下式计算

    式中 AC,一一第i次收敛变化量(mm); C,一一第i次距离读数(mm);

    8.5电水平尺自动化监测

    8.5.1电水平尺测量适用于沉降测量和倾斜测量等监测项目。 8.5.2电水平尺传感器量程仪不小于40,分辨率宜不低于±1",重复测量精度宜不低于±3",可单支 使用或多支串联使用。 3.5.3多支电水平尺串联安装构成“尺链”进行沉降测量时,应采用水准测量法定期联测尺链的起点 量成思唐极因用水平服

    8.6光纤光栅自动化监测

    8.6.1基于光纤光栅传感的轨道交通结构监测系统设计应根据监测目的、监测对象及监测项目的特点、 设计要求、精度要求、场地条件和当地工程经验等综合确定,并应经济合理、维护方便。 8.6.2光纤光栅轨道交通结构监测系统宜由报警控制器、光纤光栅信号处理器、连接光缆、光纤光栅 传感器、连接盒、显示器等组成,光缆的物理特性指标应满足国家的相关标准。 8.6.3光纤光栅轨道交通结构监测系统的硬件应具有可维护性、可更换性,软件应具有兼容性、可折 展性、易维护性,且监测系统软件应与硬件相匹配。 8.6.4光纤光栅传感器在对结构参数检测时宜达到以下性能参数: 对应变参数测量时,测量量程为±2000u,分辨率不低于0.1%F.S,测量精度不低于0.3% F.S,可动态频率不低于30Hz; 6 对压力参数测量时,测量量程为0Mpa~5Mpa,分辨率不低于0.1%F.S,测量精度不低于0.5% F.S,可动态频率不低于20Hz

    9.1成果整理与质量检查验收

    9.1.1监测成果资料应内容完整、清晰、签字齐全,监测成果应包括现场监测资料、计算分析资料、 图表、变形曲线、文字报告等。 9.1.2现场监测资料宜包括外业观测记录、自动化监测数据、现场巡查记录、图像、视频等纸质及电 子数据资料。 9.1.3取得现场监测资料后,应及时对监测资料进行整理、分析和校对,监测数据异常时,应分析原 因煤矿标准规范范本,必要时应进行现场复核或重测。 9.1.4监测成果质量检查与验收应按照下列文件有关要求执行: a) 国家有关城市轨道交通的政策法规和技术标准; 项目合同书或委托书; 已批准的技术设计书或监测方案; d 项目承担方的质量管理文件。 9.1.5应根据质量检查结果对监测成果评定为合格或不合格。当监测成果出现下列问题之一时,应视 为质量不合格: a)违反国家有关法律、法规和强制性技术标准的相关要求; 监测成果精度不能满足技术设计书或监测方案的要求; C 伪造测量成果。 9.1.6 监测成果质量检查与验收应符合下列规定: 对所有观测记录、计算和分析结果,应进行一级检查; 对监测阶段性成果,应进行二级检查,提交给项目委托单位的阶段性成果应为二级检查合格 的成果; 对监测最终成果,宜在两级检查合格的基础上进行质量验收; 质量检查与验收过程应形成记录。记录应包括质量问题的记录、问题处理的记录以及质量评 定的记录等。质量检查与验收工作完成后,应编写质量检查与验收报告,并与测量成果一并 归档。

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