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地面沉降监测与防治技术规程

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地面沉降 监测 防治 技术规程
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上海市工程建设规范地面沉降监测与防治技术规程征求意见稿)2008 编单位:上海市地质调查研究院批准单位:上海市建设和交通委员会施行日期:2008 年 月 日2008 008] 号上海市建设和交通委员会关于批准《地面沉降监测与防治技术规程》为 上海市工程建设规范的通知各有关单位:由上海市地质调查研究院等单位主编的《地面沉降监测与防治技术规程》 ,经有关专家审查和我委审核,现批准为上海市工程建设规范。该规范统一编号为 ,其中 强制性条文。自 2008 年 月 日起实施。本规范由市建设交通委负责管理,上海市地质调查研究院负责解释。上海市建设和交通委员会二○○八年 月 言本规程是根据上海市建设和交通委员会沪建交[2007]184 号文的要求,由上海市地质调查研究院会同有关单位依据国务院《地质灾害防治条例》 (国务院 2003 年第 384 号)以及上海市政府《上海市地面沉降防治管理办法》 (上海市人民政府令 2006 年第 62 号) ,密切结合上海市地面沉降监测与控制的工程实践,在认真总结实践经验和广泛征求本市有关单位和专家意见的基础上,编制完成的。本规程对地面沉降监测与防治工作的技术要求进行了规定,适用于上海市行政区域内地面沉降的监测与防治工作。本规程共分五章,内容包括:规程以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规程具体由上海市地质调查研究院负责具体技术内容的解释。如有意见和建议,请寄至上海市地质调查研究院(地址:上海市灵石路 930 号,邮政编码:200072) ,以便修编时参考。主编单位:上海市地质调查研究院参编单位:上海申元岩土工程有限公司 同济大学主要起草人:上海市建筑建材业市场管理总站二○○八年 月 录1 总则 ...........................................................................................................................................术语 ...........................................................................................................................................地面沉降监测 ............................................................................................................................ 一般规定 ....................................................................................................................... 技术设计 ....................................................................................................................... 监测范围 ....................................................................................................................... 监测网布设 ................................................................................................................... 监测设施建设 ................................................................................................................ 监测方法与技术要求 .................................................................................................... 监测精度 ....................................................................................................................... 监测频率 .......................................................................................................................建设工程地面沉降监测 ........................................................................................................... 一般规定 ..................................................................................................................... 监测方案 ..................................................................................................................... 监测范围 ..................................................................................................................... 监测项目 ..................................................................................................................... 监测网(点)布设 ...................................................................................................... 监测方法与技术要求 .................................................................................................. 监测频率 ..................................................................................................................... 监测预警 .....................................................................................................................面沉降防治 ............................................................................................................................ 一般规定 ..................................................................................................................... 地面沉降危险性评估 .................................................................................................. 基坑降水工程设计、施工 .......................................................................................... 地下水人工 回灌 ..........................................................................................................成果编制和归档 ...................................................................................................................... 一般规定 ..................................................................................................................... 监测成果报告的编制 .................................................................................................. 设施竣工报告的编制 .................................................................................................. 资料归档要求 ............................................................................................................. 基岩标、分层标建设 ...................................................................................................... 地下水位监测井与地下水人工回灌井成井工艺技术要求 .............................................. 回灌井堵塞的判别及处理 ............................................................................................... 回灌井的维修和保养 ...................................................................................................... 地下水位监测井与地下水人工回灌井竣工验收报告 ...................................................... 建设工程地面沉降监测报表样表 .................................................................................... 建设工程地下水位监测报表样表 .................................................................................... 建设工程分层标组监测报表样表 .................................................................................... 建设工程水量监测报表样表(水表法) ...................................................................................................................................................................................................为了贯彻执行国家和上海市地质灾害防治政策,为上海市地面沉降监测与与防治提供技术支撑,制定本规程。本规程适用于上海市行政区内地面沉降的监测、防治等。建设工程地面沉降是地面沉降重要组成部分。由人为活动诱发的地面沉降,对区域地质环境造成较大影响的,必须按照上海市相关规定进行监测、防治工作。地面沉降监测与防治工作,除应符合本规程的规定外,尚应符合国家和本市现行有关标准、规范的规定。地面沉降 止水帷幕 地面沉降监测设施 基岩标 on 过松软岩土层,埋在坚硬岩石(基岩)上的地面水准观测标志。分层标 地下水位监测井 地下水人工回灌井 同时具备开采与回灌功能的)管井设施。在地面沉降易发区内应进行地面沉降监测工作。地面沉降监测工作实施前,应根据区域实地情况编制设计书,并由主管部门审批确认。监测项目一般包括地面沉降监测、土层分层沉降监测、地下水位监测、采灌水水量监测等。地面沉降监测应采用精密水准测量、量或其它技术方法。监测水准网宜采用国家一、二等水准网,测网宜采用固定站、一级网、二级网,区域地面沉降监测网的基准点应为基岩标、建于基岩之上的 定站、周边 。地面沉降监测成果应进行检查验收,并编制检查验收报告。地面沉降监测技术设计书编制前,应组织踏勘并收集下列资料:1 测区地形图、已有地面沉降监测设施分布图;2 已有地面沉降监测资料;3 测区地质、水文资料。在测区调查及资料收集的基础上,应根据监测目的编制地面沉降监测技术设计书,编制提纲如下:1 任务由来及目的、意义;2 技术设计的依据;3 测区已有工作条件;4 测量方法及主要技术要求;5 任务分工;6 组织实施;7 成果资料检查验收;提交成果。监测范围应依据地面沉降发育规律、发育程度等确定。监测网可以设为全面网或逐级控制网,必须覆盖整个沉降区域,宜充分考虑地面沉降近期发展扩大的可能范围。水准网监测范围可分为中心城区、局部区域两个层次。测范围应为上海市全市行政区范围。土层分层沉降监测范围应为上海市全市行政区范围,垂直方向上以能够控制各类土层动态变化为宜。地下水动态监测范围应为上海市全市行政区范围,垂直方向上以能够控制各类含水层动态变化为宜。水准网布设1 地面沉降一、二等水准网应按统一的技术要求布设。一等水准路线宜沿道路布设,水准路线应闭合成环,并构成网状;二等水准网应在一等环内布设;2 一、二等水准网应选取基岩标、深标或其它稳定的点作为结点,新埋设水准点、临时转站点不得作为结点;3 用于局部区域高程控制的水准点,布设间距宜按 设,可视实地情况适当调整;4 用于地下水开采区和中心城区(特别是工程建设活动密集区)的水准点,宜在水准网基础上按照等间距或者按照远离监测区方向逐渐稀疏的原则适当加密;5 轨道交通、高架道路、天然气、防汛墙等线型工程的地面沉降监测点宜沿其走向布设,监测点布设间距宜按 设,局部重点监测区域可按 距适当加密。对于地质条件变化较大的区域, ,应沿垂直(斜交)于线型工程走向适当布置少量的监测点;布设1 地面沉降 测网应具有较强的图形条件以及足够的观测点重复率;地面沉降 测网应按固定站、一级网、二级网三个层次布设。布网时可逐级布设、越级布设或布设同级全面网;3 一、二级网应布设成连续网,除边缘点外,每点的连接点数不得少于 2 点;4 一级网边缘点连接应构成大的闭合环,边界线宜圆滑;5 二级网应附合在一级网上,附合的一级网不得少于 3 点;6 一、二级网应选取稳定的基岩标、基岩点、固定站作为沉降基准,基准点在平面上应均匀分布,应能控制整个监测区域;7 地面沉降 测网设计时应对沉降基准的选取、优化和突发情况进行充分的规划和论证,必须保持沉降基准的可靠、稳定、连续;8 各级 相邻点的平均间距应符合表 求。相邻点最小间距可为平均间距的 1/3~1/2;最大间距可为平均间距的 2~3 倍;表 级 二级平均间距(15 79 一、二级 点应与永久性跟踪站(固定站)联测;一级不得少于 3 站,二级不得少于 2 站;地下水位动态监测网布设1 布设地区以覆盖全市潜水和承压含水层分布地区为原则;2 布设密度以掌握地下水流场动态变化规律为原则;3 应具备监测井建设、长期保护(存)的场地;4 与现有同层次开采井间距不宜小于影响半径量值。监测网建设1 地面沉降监测设施建设应按照监测网络规划设计要求进行;2 监测设施建设过程中发生的网点移位、标志类型更改等,应报上级主管部门审批;3 监测设施建设过程中应做过程质量记录,用于质量检查、验收评审和最终资料的汇交和归档;地面沉降普通水准点建设应符合规范的规定;基岩标、分层标建设基岩标、分层标建设应满足附录 A 的相关技术要求。建设1 埋设现场应具备 监测的客观条件并便于 测点的长期保存;2 一、二级网观测墩可在现场浇灌,也可先行预制,但其底盘必须现场浇灌。为便于高程联测,底座上必须同时埋设不锈钢标志;3 定站现场拼装观测台、底座时,必须保证各连接螺丝拧紧到位,并保持顶部钢板水平;4 定站、观测墩应根据现场条件分别制定标牌,注明点号、联系单位、联系方式及“测量标志、严禁破坏”的标志;5 标石埋设后,必须经过(至少)一个雨季后方可用于观测。基岩点埋设后,必须经过(至少)一个月以后方可用于观测;地下水位监测井成井工艺宜按附录 B 执行。监测技术方法1 地面沉降监测应采用精密水准测量或 量方法进行监测。2 土层分层沉降监测可采用自动化监测仪或人工测量方式进行监测。3 地下水位监测可采用自动化监测仪或人工测量方式进行监测。4 水量监测1)开采井可采用在出水管路中安装流量表的方法进行水量监测;2)回灌井可采用在回灌(进水)管路中安装流量表的方法进行水量监测;。监测技术要求1 量技术要求应符合相应规范的规定。2 土层分层沉降监测1)自动化监测须与人工测量校准,验证稳定后方可投入使用;2)人工测量技术要求应符合规范的规定。3 地下水位监测1)应根据地下水监测频率要求,设置自动化监测仪水位监测频率;2)应依据安置说明书,正确安装自动化监测仪;3)人工监测前应校正测量所需的电表和测绳;4)应确保测绳与电表线路畅通,工作正常;5)必须以监测井固定测点高程为地下水位测量的起算高程;6)应在电表指针发生偏转,稳定在最大与最小值之间时,读取测绳深度;7)测量时,应连续测量三次,取其平均值作为本次测量成果数据。4 水量监测1)测量前,应确定流量表的起始读数;2)应取流量表的现状读数与起始读数之差为实际开采量或回灌量。监测等级1 上海市中心城区、局部区域沉降监测网的首级高程控制监测等级为一等,应采用区域一等水准网,按照一等水准测量要求执行;在此基础上的水准加密网监测等级为二等,应采用区域二等水准网,按照二等水准测量要求执行;2 区域 级网应实现上海全市范围内地面沉降 量整体性控制,级网应是在一级网基础上的局部加密。监测精度1 一、二等水准测量的每公里水准测量高差中数的偶然中误差 每公里水准测量的全中误差 符合规范的规定;2 、二级网测量精度应符合《全球定位系统(量规范》 ( 18314)中 A、B 级的规定;土层分层自动化监测精度平均绝对误差应不大于 1 工分层标监测精度应符合规范的规定;4 地下水位监测精度应为± 当使用流量表进行水量观测时,观测精度应为±。地面沉降监测频率宜按照表 行。监测频率可根据区域地质情况、年平均沉降量和建设工程具体情况适当调整。表 监测频率工程类型 监测频率中心城区 1 次/年1 精密水准测量局部区域 1 次/年一级网 1 次/年2 量 二级网 1 次/年3 土层分层监测 1 次/月4 地下水位监测 1 次/月5 采灌水水量监测 1 次/建设工程因施工建设或运营诱发的周围区域地面沉降,应在地面沉降影响范围内进行监测工作。监测前应进行现场踏勘,收集相关资料,根据相关规范、规程编制监测方案。地面沉降监测成果应进行检查验收,并编制检查验收报告。监测方案编制前,应对拟建场地进行现场调查,并收集下列资料:1 场地工程勘察成果报告;2 地面沉降危险性评估报告;3 工程设计、施工相关资料。监测方案宜包括下列内容:1 工程概况(包括工程类型、水文地质工程地质条件概况、工程设计和施工方案概况及工程周围重点保护对象等) ;2 监测方案编制依据;3 监测范围;4 监测项目;5 监测网(点)布设;6 监测方法与技术要求;7 监测频率;8 监测预警;9 监测成果及监测报告主要内容;10 监测仪器设备和监测人员组成。监测范围应依据建设工程地面沉降危险性评估等级、工程类型和特点及周边环境条件确定。根据监测目的、任务的不同,监测范围宜划分为常规监测区和重点控制区。无地面沉降危险性评估资料时,可参考表 定。表 建设工程诱发地面沉降监测范围分区表监测范围分区建设工程类型 监测范围常规监测区 重点控制区止水帷幕完全阻断降水目的层 3H 0~3H 程 止水帷幕非完全阻 断降水目的层坑外降水 10H 3H 以外隧道 工程盾构法施工的地下铁路、道路、管道、隧道工程 2D 0~2C 2C 以外注:表中 H 为基坑开挖深度;D 为隧道底板埋深, C 为隧道外径。常规监测区范围内的监测工作应符合现行上海市相关工程建设规范或相关行业标准的规定。建设工程出现突涌、流砂等问题时,监测范围应适当扩大,以能控制地面沉降影响范围为宜。监测项目一般分为地面沉降监测、土体分层沉降监测、地下水位监测、降排水量监测等。监测项目宜依据建设工程类型进行选择,也可参照表 行。表 监测项目表序号建设工程类型监测项目 基坑工程 隧道工程1 地面沉降监测 √ √2 土体分层沉降监测 〇 √3 地下水位监测 √ 排水量监测 √ 应测项目;〇选测项目。监测网(点)水准控制网布设1 建设工程地面沉降监测区域外应布设一等、二等水准控制网,水准控制网由基准点组成。2 基准点设置应符合下列要求:1)基准点应在施工之前布设,宜布设在监测区域之外可靠位置,观测稳定后,方可投入使用;2)基准点不宜少于 3 个;3)可选用建设工程场址区附近的基岩标或不受建设工程影响的分层标作为基准点;4)监测期间,应采取有效保护措施,确保其正常使用。监测点(井)布设1 基坑工程1)地面沉降监测点应埋设至原状土,标头应低于地面 20采用套管和井盖保护;2)地面沉降监测剖面宜垂直于基坑边界布设,剖面间距宜为 50~100m,每侧边剖面线不宜少于 1 条,并宜布设于基坑侧边中部。若因场地条件限制无法全部布设时,监测剖面不应少于 2 条;3)剖面线上的地面沉降监测点宜从基坑边界起向外布设,点间距宜由密至疏布设;4)常规监测区监测点布设技术方法应按现行上海市相关技术标准的有关规定执行;5)重点控制区地面沉降监测点间距宜为 10~20m。施工和降水对地面沉降影响较大时,监测点间距宜取下限。必要时监测点也可适当加密,但点间距一般不宜小于 5m;6)降排地下水之前,应在基坑内、外布设与降水目的层同层次的地下水位监测井,监测井过滤器底端一般不宜超过止水帷幕底端。基坑内监测井不应少于 1 口;基坑外监测井不应少于 2 口,宜在垂直基坑边界的方向上布设。井间距以能控制降水目的层的水位动态变化趋势为原则选用;7)地面沉降危险性评估结果确定为中等及以上危险性级别的基坑工程,采用分层沉降标测定,布设深度宜大于 基坑开挖深度,不宜小于基坑围护结构以下 10m;2 隧道工程1)地面沉降监测点应埋设至原状土,标头应低于地面 20采用套管和井盖保护;2)监测剖面应在隧道轴线两侧垂直于隧道轴线布设,剖面间距宜为 1~2邻隧道掘进区间长度小于 1,每个区间段布设的监测剖面不应少于 1 条;3)剖面线上的地面沉降监测点宜从隧道轴线向外布设,点间距宜由密至疏布设;4)常规监测区监测点布设技术方法应按现行上海市相关技术标准的有关规定执行;5)重点控制区地面沉降监测点间距宜为 5~10m,地质条件变化较大区域监测点间距宜取下限;6)地面沉降影响范围内应进行土体分层沉降监测,可采用分层沉降标测定,布设深度宜大于隧道底板下 3 倍隧道外径深度。监测技术方法1 地面沉降监测1)应采用精密水准测量的技术方法,监测等级为一等水准测量和二等水准测量;2)应采用吴淞高程系统或独立高程系统作为监测的高程控制系统。2 土体分层监测应采用精密水准测量技术方法,监测等级为一等水准测量和二等水准测量。3 地下水位监测监测技术方法同 水量监测1)水量监测应包括排水量及回灌量的监测;2)水量可根据观测的对象、现场条件和测量精度等选用流量表进行监测;3)采用流量表进行监测的,监测技术方法同 沉降监测1)在沉降监测之前,应对基准点进行联测。监测期间,应定期对基准点进行联测,以检验其稳定性;2)在工程施工之前,应对各监测点的高程初值进行测量,取两次合格的高程平均值作为初值;3)同一工程的监测,宜固定监测人员和仪器,并应采用相同的监测方法和监测路线;4)沉降监测精度要求应符合表 规定。表 地面沉降水准监测网测量技术指标监测网等级 往返较差、符合差和闭合差 (检测已测测段高差之差(等 0.3 n 为测站数。2 地下水位监测1)地下水位监测技术要求同 )水位监测精度应为±1 水量监测1)水量监测技术要求同 )当采用流量表进行水量观测时,观测精度不应低于 建设工程诱发地面沉降的监测频率宜按照表 行。表 监测频率可根据区域地质条件、年平均沉降量和建设工程具体情况适当调整。监测项目的累计变化量超过预警值时,应适当加密观测:基坑工程连续 3 个月的地面沉降月平均变化量和隧道工程连续 3 年的地面沉降年平均变化量小于 ,可停止监测。地面沉降监测预警值应由累计变化值控制,并应结合上海市地面沉降控制要求和地面沉降发育程度等因素综合确定。常规监测区预警值应按现行上海市相关技术标准的规定执行。重点控制区预警值宜依据上海市地面沉降控制要求、建设工程场址区地面沉降发育程度、对地质生态环境等的影响程度以及重要建(构)筑物和设施的保护要求等因素,由建设方会同地面沉降防治管理部门和设计单位组织专家论证,综合确定监测预警值。当无具体预警值时,可参照表 行。表 建设工程诱发地面沉降重点控制区监测预警值工程类型 地面沉降累计值( 坑工程 6~8三隧道工程 5~基坑工程地面沉降监测区地面沉降预警值也可由降水目的层水位观测值进行预警,通过控制地下水位达到控制地面沉降的目标。建设工程类型 工况描述 应测项目监测频率 选测项目监测频率基坑降水、开挖到结构底板浇筑完成后 1 周 每 2~3 天监测一次 每 2~3 天监测一次结构底板浇筑完成后 1 周到地下结构施工至±高 每周监测 1~2 次 每周监测 1 次基坑工程地下结构施工至±高之后 每周监测 1 次 每月监测 2 次隧道掘进施工过程中 每周监测 1 次,之后逐步减少频率 次,沉降敏感区域加密监测,沉降相对稳定后,每年监测 1 为了有效控制地下水开采诱发的地面沉降,应优化地下水采灌格局、合理开发地下水资源。为了有效控制建设工程诱发的地面沉降,应对建设工程进行合理规划、设计和施工。通过地面沉降监测和评估,应依据地面沉降控制的要求,采取规划控制、设计控制、施工控制和地下水人工回灌等防治措施实现地面沉降的控制。在地面沉降防治技术中,可优先选用能有效控制地面沉降的新技术、新方法。为了有效控制地下水开采诱发的地面沉降,应系统总结年度地下水采灌、地下水位和地面沉降动态,编制下年度地下水采灌方案,内容应包括方案制定的依据、原则、方法、指标等。需进行降水的建设工程在工程设计或施工方案评审中认定需要进行地下水人工回灌的,应实施人工回灌措施。建设工程降水后常规监测区外地面沉降现象明显时,宜考虑实施降水含水层地下水人工回灌措施。在地面沉降易发区内编制详细规划以及进行地下水开采、建设工程时,应按照《上海市地面沉降防治管理办法》的规定,对地面沉降进行危险性评估。地面沉降危险性评估包括下列 3 个部分:1 现状评估:通过相关的调查、试验、测试、计算与分析,在深入分析拟建工程场区地质条件、地下水位动态等基础上,对地面沉降发育现状进行评价,作为地面沉降控制的依据;2 预测评估:应根据地面沉降发育现状规律及拟建工程特点,对拟建工程场区的地面沉降发育现状进行预估;3 综合评估:对地面沉降发育现状及发展趋势对拟建工程产生影响的可能性和危险性进行综合评价,并分析评价拟建工程诱发或加剧地面沉降的可能性;地面沉降危险性评估应由具有相关资质的单位执行,各种地面沉降控制措施应以危险性评估为依据,因地制宜地采用。各类建设工程的地面沉降评估应按照现行上海市工程建设规范《建设项目地质灾害危险性评估技术规程》 (行。降水工程设计、地面沉降发育区内的各种降排地下水的建设工程,应在设计和施工中按照地面沉降评估成果改进设计、优化施工或采取相关的措施,实现地面沉降的控制。在地面沉降控制重点关键性区域,降排地下水的设计、施工方案应通
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