轨道交通工程运营期结构监测技术规程DB4201/T 646-2021.pdf

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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 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 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 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 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 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 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 survey 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。3.15 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 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。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 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 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 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 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(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 4 m 5 m 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:a)软 土、膨胀 土、岩溶 发育区 等 特殊 地质 地段 监测 点宜按每 5 m(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 50 m。区 间隧道 的 第一 环、最后 一环、联 络 通道 两侧布设监测 断面;b)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 60 m120 m;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 3 m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 30 m60 m 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 60 m120 m 间距布 设 1 个 监测 点。b)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 60 m 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 60 m120 m 间距布 设 1 个 监测 点。沉降监 测 6.3 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 级执 行,特殊 工况 可以 结合实 际情 况对 监测精度 进行 调整。DB4201/T 646-2021 7 表2 沉降监测 基准 网主 要技 术要 求 变形监测等级 相邻基准点高差中误差(mm)测站高差中误差(mm)往返较差、附合或环线 闭合差(mm)检测已测高差之 较差(mm)0.3 0.07 0.15 n 0.2 n 0.5 0.15 0.30 n 0.4 n 1.0 0.30 0.60 n 0.8 n注:n 为测站数。表3 各级水 准观 测主 要技 术要 求 变形监测等级 仪器型号 水准尺 视线长度(m)前后视距差(m)前后视距累计差(m)视线离地面最低高度(m)DS05 铟瓦 1 5 0.3 1.0 0.5 DS05 铟瓦 3 0 0.5 1.5 0.3 DS1 铟瓦 5 0 1.0 3.0 0.3 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 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 沉降监 测预 警值 及控 制值 标准 监测项目 预警值 控制值 单点沉降 单期变形绝对值2 mm,累积 变形5 mm,变化速率0.02 mm/d 累积变形10 mm;变化速率0.04 mm/d 相邻测点差异沉降 单期变形绝对值1 mm,累积 变形2 mm 累积变形5 mm 收敛监 测 6.4 6.4.1 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、激 光扫描仪 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:a)每个收 敛断 面宜 沿水 平直 径设置 固定 测线;b)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(1mm+210-6D)。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 收 敛测量应 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 测较差不大 于1 mm 时取 均值,否则 应重测;2B A2B A2B AZ Z Y Y X X S)()()(+=(1)式中:S 固 定测 线长 度;DB4201/T 6462021 8 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。c)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。1 123 34 标引序号说明:1净空水平收敛观测点;2拱顶下沉观测点;3运营隧道底部观测点;4隧道结构。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 向剖 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(1 mm+210-6D);c)断面上 的测 点宜 按0.2 m 0.3 m 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;b)用于激 光扫 描监 测的 激光 扫描仪,10 m 测程 内的 距离 测 量精 度不 低于2 mm,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 1 cm;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;DB4201/T 646-2021 9 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5 cm;f)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5 cm,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。6.4.5 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 0.1 m。6.4.6 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。6.4.7 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,必要时 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 监测项目 预警值 控制值 收敛监测 单期变形绝对值2 mm,累积 变形5 mm 累积变形10 mm 水平位 移监 测 6.5 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 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 等级 相邻基准点的点位中误差(mm)平均边长(m)测角中误差()最弱边相对中误差 全站仪标称精度 水平角观测测回数 距离观测测回数 往测 返测 1.5 150 1.0 1/1 20 000 1,(1 mm+110-6D)9 4 4 3.0 150 1.8 1/7 0 000 2,(2 mm+210-6D)9 3 3 6.0 150 2.5 1/4 0 000 2,(2 mm+210-6D)6 2 2 6.5.3 水平位 移监 测的 主要 技术 要求宜按表 7 中 级执 行,特殊 情况 时可 实际 情况 对监测 精度 进行 调整。表7 水平位 移监 测的 技术 要求 和监测 方法 等级 变形监测点的点位中误差(mm)坐标较差或两次测量较差(mm)监测方法 1.5 2 导线网、三角形网、极坐标法、交会法、GNSS 测量、正倒垂 线法、视准线法、激光准直法、精密测(量)距、伸缩仪法、多点位移计、倾斜仪及自由测站边角交会法等 3.0 4 6.0 8 DB4201/T 6462021 10 6.5.4 交会法、极 坐标 法应 符合 下列规 定:a)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:a)视准轴 线两端 的延 长线 外,宜设立 校核 基准 点;b)视准轴 线应 离 开障 碍物 l m 以上;c)各测点 偏离 视准 轴线 的距 离,不应 大于2 cm。采 用小 角法时 适 当放 宽,小 角角度 不 应 超过 30;d)视准轴 线测量,选用 活动 觇牌法 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 0.8 mm 1.2 mm 的 不锈 钢丝或 铟 瓦丝;c)单段垂 线长 度不 宜大于 50 m;d)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0.2 mm。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:a)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;b)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 l5 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;表8 水平方 向观 测技 术要 求 控制网名称 仪器等级 测回数 半测 回归零差 同一测回不同方向 2C 互差 同一方向归零后方向值较差 自由测站边角交会网 0.5 2 6 9 6 1 3 6 9 6 DB4201/T 646-2021 11 b)距离测 量应 满足 表9 的 规定;表9 距离观 测技 术要 求 控制网名称 测回数 半测回间距离较差 测回间距离较差 自由测站边角交会网 2 1 mm 1 mm 注:距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程。c)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;水 平位 移监 测点 自 由设 站点观 测方向图2 自由测 站边 角交 会测 量构 网图 d)当水平 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。水 平位 移监 测点 自 由设 站点观测方 向图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 监测项目 预警值 控制值 单点水平位移 累积变形5 mm 累积变形10 mm 相邻测点水平位移差异变形 累积变形3 mm 累积变形5 mm 三维激 光扫 描 6.6 DB4201/T 6462021 12 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,10 m 处点云 重 复测 量精 度不 低于 2 mm。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:a)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;6.6.5 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 300 m,曲 线段 靶标密 度不 宜大 于500 m。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 4 mm。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。重点段 加密 监测 6.7 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。6.7.2 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 要求 确定: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
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