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城市轨道交通监测技术规范

发布时间:2014-04-29 15:00:55 编辑:wwxianlong
本文摘要:——北京城建勘测设计研究院有限责任公司院总工、博士、高工张建全
——北京城建勘测设计研究院有限责任公司院总工、博士、高工张建全

 

北京城建勘测设计研究院有限责任公司院总工、博士、高工张建全

 

  《城市轨道交通监测技术规范》将于2014年5月1日正式实施,这个规范将对保证地铁运营安全和地铁的建设过程的安全都是至关重要的。本文将通过编制的背景、编制过程以及规范的内容对《城市轨道交通监测技术规范》进行简单的讲解。
 
  一. 编制背景
 
  首先,轨道交通一是城市轨道交通建设的规模大,发展迅。但《规范》是2009年11月份申请的,截止到2009年底在建的城市达到25个,在建里程是1400公里,到去年年底在建的城市现在是36个,在建里程大约是2000公里左右,对施工各方对施工监测工作就更加重视,设计、施工、监理、监测包括一些管理机关的人员迫切需要有相应的规范加以指导。
 
  其次,就是缺少针对性的监测规范。到目前为止,监测工作主要依据的规范主要有以下几点:第一,是城市轨道交通验收工程勘察规范、测量规范还有施工验收规范,包括振动施工和验收规范,这四个规范基本上对监测这块都是建设比较简单,特别是地铁施工和验收规范,工法里面煤挖这块的监测还没有涉及到,对最终和矿山挖这块都是有三四条的样子;第二,是监测点埋设问题,以及监测的控制指标,这个一般由监测单位编写方案的时候根据自己单位的工作经验制定;第三,是对监测工作的监督检查缺少技术依据,城市轨道交通工程建设主管部门与地方政府监督部门对轨道交通工程检查的时候除了依据相应的法律法规和规范性文件外没有合适的规范标准作为检查的技术依据;第四,是监测工作还存在着诸多的问题,例如每两年一次住建部质量大检查的时候每次检查发现的问题都是差不多的,一个是方案的问题,特别是方案的内容对于监测巡视、预警、指标包括一些信息反馈这块还有预警体系在方案里提的比较少一点,再就是方案评审还存在一些问题,解决监测预警标准问题,每个单位的预警标志是不一样的,一旦发生问题责任不好界定;第五,是监测成果报告质量问题也比较突出。
 
  二.编制过程
 
  《城市轨道交通监测技术规范》于2009年11月份向住建部标准定额司提出了申请。在2010年2月份住建部下达了43号文把《城市轨道交通监测技术规范》纳入了2010年的编制计划。其后在同年3月份签订了合同,编制期限是由2010年6月到2012年6月两年的时间。关于编制单位和人员,本规范编制工作一共邀请了北京、上海、广州等6个地区的13家单位参加编写,编写人员达24人,编写单位涵盖了勘察、设计、施工、建设单位,另外还包括科研单位及高校。
 
  主要的编制工作启动会于2010年9月份在北京国际宾馆召开,确定了规范编制的基本原则和指导思想,讨论了编写大纲并且进行了分工。另外还展开了两个专题研究,其中一个专题研究是2011年4月份在南京对初稿进行了讨论,从启动会到初稿出来大约用了7个月的时间主要是之前已经做了大量的工作,所以初稿出来的还是比较快的。之后,在2011年8月份完成了政府意见稿,2011年10月份一共征求了56家单位回复的意见一共1052条,2011年10月份在洛阳召开了第三次编委会,重点就是对这1052条建议进行了集中讨论,提出了修改的意见,在这个基础上完成了送审稿。
 
  关于最后的审查和审批,于2012年6月在北京召开了规范的专家审查会,9月份完成报批稿,根据专家的修改意见用了3个月的时间最后完成了报批稿。2013年9月份在标准化信息网上发布了公告,《规范》的编号是50511,现在已经出版发行了,目前第一次出版一共是5000册。
 
  三.规范的内容
 
  《城市轨道交通监测技术规范》的内容一共是11章和4个附录。前面3章是一个固定格式,第4章是监测项目和要求,第5章是支护结构和岩土体的互联,第6章是周边环境监测辐射,第7章是监测方案和技术要求,第8章是监测频率。从前面这几章来看,监测规范的结构和其他的地方标准包括教科书里面写的是不一样的。技术地方标准是按工法来写,煤挖是一章,矿山法是一章,这样用起来可能比较方便,但是作为《规范》来讲有些内容这样写可能是冲突的,特别是对环境这块的监测,重复比较多。所以,《规范》就把这三种工法的支护结构单独一章,周边环境单独放在一章。第9章重点是监测控制值和预警,第10章是线路结构的变形监测,也就是运营阶段的监测。
 
  《规范》的特点有以下几点:首先是进行了影响分区。据隧道工程施工影响程度将将影响范围划为主要影响区、次要影响区和可能影响区。目的是根据影响区来确定监测范围,响区比如环境监测在影响区的位置可能选择的监测项目布点也不一样;其次,监测等级划分,根据基坑和隧道工程等自身风险等级、周边环境的风险等级和地质条件的复杂程度将监测等级划分为三级;再其次,就是布点原则,支护结构和周围岩土体监测项目类型的选择和监测点布设原则是依据监测等级确定,周边环境监测项目的选择和布点的原则是按照影响分区确定的;然后是控制指标的制定,根据不同区域的地质条件按照软土和非软土两类土质分别制订了不同工法施工支护结构;再有,就是预警等级和标准,《规范》规定了监测预警的等级标准并且明确了必须立即预警的若干种情况;最后,就是运营监测,《规范》首次规定了城市轨道交通运营阶段应该开展的监测工作,并且明确了监测工作的内容和技术要求。
 
  第一章是总则,与其他规范是一致的。第三章里面是基本规定,其中第一条是城市轨道交通地下工程应在施工阶段对支护结构、周围岩土体和周边环境进行监测,这条是强条。在《规范》中一共是三个强条,第一条要求首先是地下工程,并且是施工阶段,监测的对象是三大类型,一个是支护结构、岩土图和周边环境,目前,对于轨道交通的地面线和高架线的监测现在选择的还比较少,针对的都是地下工程这块,对于高架和地面线一些内容放在了运营阶段,也就是第10章。轨道监测实际上重点是对高架结构本身的监测,有点儿像防线的变形监测是一样的,第14条里面,城市轨道交通应在运行期间对轨道、高架桥梁和路基结构要进行监测,在规定里面增加了这样一条。工程影响分区就是根据基坑、工程施工对周边岩土体影响的程度和范围进行划分,工程影响分区和监测范围,分为三个影响区,在不同的影响区影响程度是不同的。在隧道这块的影响区也是分为三个区域,隧道正上方的、两侧的,然后户外的,《规范》里面将如何划分,参数怎样确定都说的非常清楚。
 
  工程监测等级的划分也是根据基坑、隧道工程自身风险、周边环境风险和地质条件复杂程度进行划分。对于基坑和隧道工程的自身风险等级分为三级。对基坑来讲,基坑设计深度大于等于20米的时候属于一级,设计深度是10米到20米之间是二级,深度小于10米的时候是三级。按照隧道的埋深来讲,超浅埋的隧道是一级,浅埋隧道二级,深埋是三级。按断面来讲,分为超大断面还有大断面还有一般断面。对于断面的划分还有隧道的埋深,地铁隧道施工规范还有公路隧道的设计规范对这个划分都解释比较清楚了。对于基坑划分标准和防线这块是有所区别的,防线这块安全7米到10米之间和大于10米,它是按这个标准来划分三级的,如果轨道交通按这个标准划分的话,基坑的等级属于一级了,所以结合我们轨道交通特点我们是在10米20米分界点划分。
 
  周边环境风险等级重点是根据环境的类型、重要性以及工程的位置关系来进行划分,也是分为四级。和目前=各地的划分标准基本差不多,有的地方叫特级然后一级、二级、三级,划分的主要依据标准比如既有轨道交通设施、重要建筑物处于主要影响区的时候就属于一级,如果处于次要影响区的时候就属于二级,对于一般建筑物桥梁、隧道或重要高速公路等处于主要影响区是二级,处于次要影响区的时候就是三级,什么是一般建筑物、一般的桥梁、隧道,《规范》里面解释比较清楚。
 
  监测等级主要是根据工程自身风险的等级和周边环境的风险等级进行了确定监测等级,根据地质条件的复杂程度进行调整。比如监测等级如果是二级的话,地质条件是复杂的那监测等级就是一级的,如果是中等的或者简单的那监测等级则不需要调整了。
 
  监测项目及要求,第一部分是仪器监测的项目,提到监测实际上包含了巡视这一块。这是明盖挖基坑支护结构和周围岩土体监测项目,监测的项目选择是按照监测的等级。比如按照基坑的深度这块,项目内容分为两类,一个是应测和可测,《规范》实际上还是为设计服务的,是根本设计要求来的,设计根据工程特点,如果认为选测项目在工程当中作为应测的那么就放在施工图里面,那么监测项目表里就不存在选测这一项了。
 
  以下重点介绍一下监测项目的控制值和预警。城市轨道交通工程监测应根据工程特点,监测项目控制值。当地的施工经验制定监测项目的预警等级和预警标准,就是建设单位为了统一预警等级和标准让施工单位易于执行。第二条里面城市轨道交通地下工程施工图设计文件应明确监测项目的控制值,属于在强条里面的。这个强条就是施工图设计文件里面必须要明确监测项目控制值,并且这个控制值由设计单位来确定,不是由施工单位或者是监测单位来确定,这个肯定是不合适的,但是规范专家审查完以后意见也是放在这里,最后住建部标委会审查的时候建议把后面放在一般性条文里面。尽管是在一般性条文里面,但因为这个标准是强制性标准,所以这方面工作工作就是设计单位必须要做的。
 
  以下,简单的介绍一下支护结构和周围岩土体监测项目的控制值。第一个表是明挖基坑支护结构和岩土体监测结构控制值,分别是监测项目和根据监测的等级然后来确定监测项目的控制值,不同等级控制值肯定是不一样的。特别是对支护桩墙体水平位移,不同性质不同的控制指标也是不一样的,里面也分为软土和硬土两种情况。控制指标的专题研究共收集了相应的规范标准53部,收集了北京、上海、广州14个城市25条线路158个工点的设计、施工,所有的监测数据都是依据第三方的监测数据。统计结果表明,监测项目的监测数据变化除与工程设计参数、工法相关之外还与工程所处场区的岩土体特性和类型密切相关,根据这一特征监测控制指标的研究则按照软土和非软土两类分别进行统计。
 
  硬土地区水平唯一最大变化速率最大是每天2到3个毫米,如果硬土地区按照向坑内的水平位移按照正的40,相对值按照0。2%,最大变化速率按照5毫米每天进行控制的话,对绝大多数的工程来讲都能满足安全控制的要求。软土地区变化速率大部分是5毫米,最大的是8。6毫米,如果软土是按正70,相对值按0。7,速率最大按6毫米进行控制能满足要求,软土就是要比硬土地区控制值稍微要多,所以要按照软土和硬土分别控制。地表是36个工点,一共是912个监测点,硬土地区大部分沉降是在30毫米,负的是沉降,正的是隆起,隆起是10毫米,现在我们目前地表按照30来控制,软土的沉降量大的有100多,但是隆起这块也是和硬土地区差不多,也是比较小。同样的硬土地表这块沉降在负40到正20毫米监测点的数量占到了97%,相对值最大的是0。18,变化量是每天2到3毫米,最大变化值是4。4,如果硬土地区地表沉降按负40和0。2,速率按照每天4毫米来控制是比较现实的。如果按照负60和0。6%变化速率最大值6毫米能满足要求,最后也是得出地表的,硬土也是分为三级,控制指标不一样,软土是这样的。

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2021-02
出刊日期:2021-02
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总481期
出刊日期:(2014 07 08)
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