城市地鐵監(jiān)測技術及意義-【中國電建 軌道交通質(zhì)量管理培訓】

城市地鐵監(jiān)控量測

技術講義

一、總則

1.1依據(jù)

《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》(GB50479-2009)

《城市軌道交通工程測量規(guī)范》(GB50308-2008)

《工程測量規(guī)范》GB70026-2007

《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ8-2007)

《鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程》(TB101121-2007)

《國家一、二等水準測量規(guī)范》(GB12897-2006)

《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2003)

《地鐵工程監(jiān)控量測技術規(guī)程》(北京市地方標準DB11/490-2007)

1.2監(jiān)測原則

1、施工監(jiān)測方案應根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、地鐵周邊環(huán)境條件、地鐵埋

深及結構形式等進行編制，同時考慮監(jiān)測工作的經(jīng)濟性，并注意與施工進度相適應。

2、監(jiān)測項目分為應測項目和選測項目兩類。

3、地鐵區(qū)間結構（含隧道）的監(jiān)測范圍一般為地鐵結構外沿兩側各30m范圍

內(nèi)，但在地鐵車站施工地段，監(jiān)測范圍應視車站周圍環(huán)境和建（構）筑物情況予以

適當加大。

4、監(jiān)測頻率應與施工進度密切配合，針對車站和區(qū)間施工進度應分別制定相應

的監(jiān)測頻率。

5、及時對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理，及時反饋給業(yè)主、設計、監(jiān)理和施工等單位。

6、監(jiān)測所采用的監(jiān)測儀器及元件應定期檢校，滿足各類監(jiān)測工作的要求。

1.3監(jiān)測范圍

車站：基坑邊緣以外1?3倍基坑開挖深度需保護的周邊環(huán)境，必要時應擴大范

圍；

區(qū)間：隧道底板45。到地面的交線范圍。

二、監(jiān)測項目及基本要求

3.1監(jiān)測布點原則

1、隧道地表應在隧道開挖前或盾構通過前布設，地表點與洞內(nèi)頂拱點、收斂點

的樁號應對應在同一斷面里程；

2、基坑監(jiān)測點布設應能反應監(jiān)測對象的實際狀態(tài)及變化趨勢；

3、要熟知基坑施工平面布置圖，布設監(jiān)測點減少對施工的影響也不妨礙監(jiān)測的

外業(yè)觀測工作；

4、監(jiān)測標志應穩(wěn)固、明顯、簡潔。

5、基坑圍護墻或邊坡豎向位移水平位移應共點、埋設在墻頂或坡頂;圍護墻或

土體測斜管長度不應小于墻體深度；支撐內(nèi)力每層不少于3個，砂支撐應埋在兩支點

間1/3處，鋼支撐軸力計應焊接在端頭；水位孔直布設在止水帷幕外2?3米處，管底埋

深應在設計水位之下3~5米；

6、周邊建筑主要布設在轉(zhuǎn)角處；

7、裂縫監(jiān)測選有代表性的，每條至少2個測點；

8、管線監(jiān)測點盡量采用直接監(jiān)測法，布設在管線上，困難地方和敏感管線，可

以采用間接模擬法.

3.2監(jiān)測頻率基本要求

各點的監(jiān)測頻率應根據(jù)工程需要確定，對某一項具體工程（區(qū)間或車站）,主要

考慮施工進度的影響，隨施工進行，不同位置監(jiān)測點的監(jiān)測頻率要靈活調(diào)整。對于

處在施工主要影響范圍內(nèi)的監(jiān)測點，其監(jiān)測頻率要適當加大，嚴密監(jiān)測施工現(xiàn)狀和

影響；對于處在施工主要影響以外的監(jiān)測點，監(jiān)測頻率可適當減低，車站和區(qū)間的

監(jiān)測頻率應根據(jù)工程自身特點和實際需要分別制定。

3.4監(jiān)測報警

報警依據(jù)主要根據(jù)累計變化值、變化速率和巡視結果，出現(xiàn)下列情況時應立即進

行報警。

1、累計值達到監(jiān)測報警值；

2、位移值突然明顯增大或出現(xiàn)涌沙、管涌、隆起、陷落或交嚴重的滲漏；

3、支撐或錨桿體系出現(xiàn)過大變形、壓曲、斷裂、松弛或拔出的跡象；

4、周邊建筑、地表出現(xiàn)嚴重突發(fā)裂縫或危害結構的裂縫變形；

5、周邊管線突然明顯增長或出現(xiàn)裂縫、泄漏；

6、根據(jù)工作經(jīng)驗判斷出現(xiàn)危情征兆的情況。

3.5施工監(jiān)測值控制標準

根據(jù)地鐵相關規(guī)程及施工經(jīng)驗對礦山法施工、盾構法施工、地鐵明（蓋）

挖法施工（含豎井施工）等建立相應監(jiān)控量測控制值標準；監(jiān)測控制標準要根據(jù)

地鐵結構、埋深、地質(zhì)及水文、施工工法等因素綜合考慮確定；地鐵穿越工程、

地鐵周邊建（構）筑物及地下管線的監(jiān)測控制值標準應根據(jù)地鐵工程及周邊環(huán)

境的實際狀況、以及產(chǎn)權單位的要求進行綜合分析，予以確定。對于特別重要或

者周邊環(huán)境十分復雜的地鐵工程應進行專項設計經(jīng)專家論證后，確定其安全控制

標準。

1、地鐵車站明（蓋）挖法及豎井施工監(jiān)測值控制標準

明（蓋）挖法及豎井施工監(jiān)控量測值控制標準見表2.1

表2.1地鐵明（蓋）挖法及豎井施工監(jiān)控量測值控制標準

允許位移控制值Uo（mm）位移平均速位移最大速

一級基坑二級基坑三級基坑

序監(jiān)測項目及范率控制值率控制值

圍護樁（墻）頂

<10

<0.17%H或WO.2%H或W0.3%H或

地表沉降<30，兩者取M40,兩者<70,兩者

<0.27%H或$0.7%H或<1%H或

圍護樁（墻）水W30,兩者<40,兩者<70,兩者

4豎井水平收斂7027

基坑底部土體

注：H為基坑開挖深度

一級基坑：H>15M,二級基坑：10<H<15M,三級基坑：H（10M

2、地鐵盾構法施工監(jiān)測值控制標準

地鐵盾構法施工監(jiān)控量測值控制標準見表2.2。

表2.2地鐵盾構法施工監(jiān)控量測值控制標準

序號監(jiān)測項目及范圍允許位移控制值位移平均速率控位移最大速率控制值

1地表沉降3013

2拱頂沉降2013

3地表隆起1013

注：1、位移平均速率為任意7天的位移平均值；位移最大速率為任意1天的最大

位移值。

3、地鐵礦山法施工監(jiān)測值控制標準

地鐵礦山法施工監(jiān)控量測值控制標準見表2.3。

表2.3地鐵礦山法施工監(jiān)控量測值控制標準

序號監(jiān)測項目及范圍允許位移控制位移平均速率控位移最大速率控

地表沉降區(qū)間30

車站60

區(qū)間30

車站40

3水平收斂2013

注：本表中區(qū)間隧道跨度為＜8m;車站跨度為＞16m和w27m。

4、地下管線及地面沉降控制標準

管線累計沉降不應大于30mm，盾構掘進引起的上方土體隆起和下沉控

制值應控制在+10mm和-30mm之間。

5、地鐵穿越工程施工監(jiān)測控制標準

由于被穿越的建（構）筑物以及地下管線種類繁多，監(jiān)測對象自身結構和所

處環(huán)境具體各有不同，并且建（構）筑物的設計缺陷、既有變形以及結構本身

的附加應力等因素無法——說明，對穿越工程只做一般性規(guī)定，一般建（構）

筑物的監(jiān)測宜參考本表限差值和設計圖紙要求那t所穿越的建筑工程還需根據(jù)產(chǎn)

權單位的要求制定相關控制標準。

1）既有地鐵（鐵路）監(jiān)測項目控制值如下表

表2.4既有地鐵（鐵路）監(jiān)測項目控制值

監(jiān)測項目控制值（MM）

既有線結構30、-10

道床30、-10

軌道高差（兩股軌道）16

軌道水平12

軌向16

結構縫開合度、差異沉降設計（產(chǎn)權單位）確定

注：軌向、軌道水平是按照兩個測點間距10米計算。

三、監(jiān)測項目、技術要求

3.1車站明（蓋）挖法及豎井施工監(jiān)測項目和要求

地鐵采用明（蓋）挖法施工時，為了確保本身結構及周圍環(huán)境安全，應根據(jù)基

坑安全等級及周邊環(huán)境實際狀況進行選擇確定應測和選測項目，如表3.4所示。

表3.1明（蓋）挖法及豎井施工監(jiān)測項目

類別監(jiān)測項目監(jiān)測元件與儀器監(jiān)測精度監(jiān)測范圍及測點布置監(jiān)測頻率

基坑及其對開挖后工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的觀察記錄（地層、節(jié)理

全過程，1次/天，情況異常時，

周圍環(huán)境裂隙形態(tài)及充填性、含水情況等）;支護裂隙和拱架支護加密監(jiān)測頻率

?11>—AAinm7V\/rfriXJm-nliKil

1）在基坑四周距坑邊10m范圍內(nèi)沿坑邊設2排沉降測基坑開挖期間：基坑開挖深度h

點,排距點距當基坑臨近處有建次/天

應測3~8m,7~10m,<7m,13;7m<h<

地表沉降水準儀lmm/Km

（構）筑物或地下管線時，詳見建（構）物（）和10m,

項目3.4.3

地下管線1次J2天;10m<h<17m,1

（3.4.4）的布點要求。次

周邊建水準儀lmm/Km基坑開挖深度約1~2倍的距離范圍，在建筑物的四角按設計要求

8

讀萬卷書行萬里路

（構）筑物±2.0〃，±（拐角）上，高低懸殊或新舊建筑物連接處，伸縮縫、

全站儀

變形(2mm+2ppm沉降縫和不同埋深基礎的兩側，每幢建筑物上不宜少于

裂縫觀測儀0.1mm1個沉降點，兩組傾斜測點（每組2個）

地下管線基坑開挖深度約1~2倍的距離范圍，重要管線豎井處、

水準儀lmm/Km按設計要求

沉降管線接頭處應布置監(jiān)測測點，沿管線延伸方向每

1―1-1入1—

9

讀萬卷書行萬里路

類別監(jiān)測項目監(jiān)測元件與儀器監(jiān)測精度監(jiān)測范圍及測點布置監(jiān)測頻率

土2.0〃，±基坑開挖期間：

圍護樁全站儀或經(jīng)緯儀

(2mm+2ppm)沿基坑長邊設置3~4個主測斷面，斷面在基坑兩側的基坑開挖深度HV7m,1次/3

（墻）頂水

樁天；7m<Hwl0m,1次/2

平位移和

水準儀lmm/km（墻）頂設置測點。天；

垂直位移

10m<H<17m,1次/I天；H

>

應變計、軸力計、對應圍護樁（墻）頂水平位移和垂直位移測點相應位

支撐軸力

0.17%F.s17m,2次/天?；?/p>

頻率接收儀置

、n_r，人—?'-A-Mzr"^―/-i-txnAM-^rn-l—-、nil坑開挖完成以后：

電測水位計、基坑的四角點以及基坑的長短邊中點布置測點，或沿

地下水位7.0mm1~7天，1次/天；7~17天，

PVC塑料管、可基

蓋挖法頂應變計、鋼筋計、0.17%F.s在立柱與頂板的縱橫斷面上，立柱與頂板的剛性連接在開挖及結構施工期間，1次/2

天；結構完成后，次周；經(jīng)

蓋挖法立水準儀lmm/km柱身全高，在標準段選擇4~7根具有代表性的立柱進1/I

數(shù)據(jù)分析確認達到基本穩(wěn)定后，

柱內(nèi)力及行

表面應變計、頻0.17%F.s

1次/月。出現(xiàn)異常情況時，

豎井井壁收斂計0.06mm豎井結構的長、短邊中點，沿豎向3~7m設置一個監(jiān)

增大監(jiān)測頻率。

10

讀萬卷書行萬里路

類別監(jiān)測項目監(jiān)測元件與儀器監(jiān)測精度監(jiān)測范圍及測點布置監(jiān)測頻率

圍護樁對應圍護樁（墻）頂水平位移和垂直位移測點相應位置

測斜儀0.02mm/0.7m

（墻）變形設3~4個主測斷面，該斷面在基坑兩側對應的樁（墻）同圍護樁（墻）頂水平位移和垂

TTITXAIcon*nill1li/-xf71ll>?7r*r^r-i<J.1.—T~f_1n_Lt11/—'milIUT*—

圍護樁應力計、頻率接對應圍護樁（墻）頂水平位移和垂直位移測點相應位置基坑開挖期間：

0.17%F.s

（墻）內(nèi)力收儀設3~4個主測斷面，該斷面在基坑兩側對應的樁基坑開挖深度HW7m,1次/3

z\"rzirXAi?=?3'milI-feT-_!■->-，r1~一Li,JII\l-n

天；7m<Hwl0m,1次/2

孔隙水壓孔隙水壓力計0.17%F.s與地下水位相同。

天；

分層沉降儀1.0mm在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)變化較大的區(qū)段等特殊地段選取

次天；

選測測斜儀10m<H<17m,1/IH

監(jiān)測斷面，或沿基坑長邊每30~40m一個斷面。對于

>

項目

土體分層±體分層沉降：沉降標的設置間距1~2m;測斜時每

17m,2次/天。基

沉降及水0.7m或1.0m讀數(shù)一次。

±立開校充成以后：

基坑底部水準儀Imm/km基坑中線處設2~3點。1次/天，直至結構底板澆注完成

錨桿（錨錨桿軸力計、鋼

索、土釘）筋計、頻率接收每100根錨桿選取1~3根，應與樁和支撐監(jiān)測位置相基坑施工全過程，1次/天

*基坑放坡設計時，其坡頂水平位移監(jiān)測參照本表樁（墻）頂水平位移監(jiān)測內(nèi)容。

11

?讀萬卷書行萬里路

3.2盾構區(qū)間施工監(jiān)測項目及要求

盾構法施工過程中，不可避免會擾動地層，引起地層的變形

及地表沉降，從而引起臨近建（構）筑物和地下管網(wǎng)等結構物附

加變形，當變形超過一定范圍時，甚至影響其安全。為此，盾構

法施工過程主要針對地層、隧道結構、周圍環(huán)境進行監(jiān)控量測，

并按量測反饋資料，針對三者在施工過程中可

12

&讀萬卷書行萬里路

能出現(xiàn)的問題，及時進行分析，提出相應的處理辦法（不斷調(diào)整程本身安全和減少了對周圍環(huán)境的影響，具體施工監(jiān)測項目及要

盾求見表3.7。

構施工參數(shù)或采取必要的保護措施），從而保證了施工過程中工

表3.2盾構區(qū)間監(jiān)測項目

類別監(jiān)測項目監(jiān)測儀器及元件監(jiān)測精度測點布置監(jiān)測頻率

洞內(nèi)的管片變形、

開裂等，洞外的地

洞內(nèi)及洞表沉降開裂、建筑

13

&讀萬卷書行萬里路

應測1）縱向地表測點沿盾構推進軸線設置，測點間距監(jiān)測頻率應根據(jù)盾構施工情況、監(jiān)測斷

面距開挖面的距離和沉降速率來確定。

項目為10~30mo在地層或周邊環(huán)境較復雜地段布置

橫向監(jiān)測斷面。橫向地表測點的布置范圍應根據(jù)出現(xiàn)異常情況時，應增大監(jiān)測頻率。-

預測的沉降槽確定，一般可在地鐵結構外沿兩側般情況下可選用如下監(jiān)測頻率：掘進面

各30m范圍內(nèi)布設。一排橫向地表測點不宜少于距監(jiān)測斷面前后420m時1~2次

7個，且應依據(jù)近密遠疏的原則布置。/天；

2）在盾構始發(fā)的100m初始掘進段內(nèi)，監(jiān)測布點掘進面距監(jiān)測斷面前后470m時1次

3

LL—I7Q11、工、I/+1rlE°?SAAI+^H-1HA-?mill^r/r

14

3戶

&讀萬卷書行萬里路

類別監(jiān)測項目監(jiān)測儀器及元件監(jiān)測精度測點布置監(jiān)測頻率

根據(jù)數(shù)據(jù)分析確定沉降基本穩(wěn)定后，1

*/1日

水準儀lmm/km周圍建（構）筑物的沉降和傾斜監(jiān)測頻

臨近建±2.0",±率與地表沉降的觀測頻率相同。建

（構）筑物根據(jù)建（構）筑物的沉降、傾斜、裂縫的不同內(nèi)容（構）筑物裂縫監(jiān)測頻率按照控制兩次

裂縫觀測儀0.1mm

公211注至：MEll父FZ書/珈、M枷/2712\g本占口RKfilll甘口1'司省114架4ATTX

地下管線水準儀lmm/km地下管線每7~17m一個測點，管線接頭處或位與地表沉降相同

全站儀±2.0",±

分別在襯砌拼裝成環(huán)，但尚未脫出盾尾

收斂儀

管片襯砌斷面掃描儀即無外荷載作用時和襯砌環(huán)脫出盾尾承

土體分層分層沉降儀1.0mm,

測斜儀及測斜管

沉降及水0.02mm/0.7m與上述主測斷面相對應設1~2個主測斷面，與地表沉降相同

15

讀萬卷書行萬里路

管片襯砌

和地層間土壓力盒、頻率接與上述主測斷面相對應設1~2個主測斷面，每一與地表沉降相同

鋼筋應力計或混

管片內(nèi)力凝土應變計、螺栓與上述主測斷面相對應設1~2個主測斷面，每一與地表沉降相同

16

7口讀萬卷書行萬里路

3.3礦山法施工監(jiān)測項目及要求

礦山法主要施工監(jiān)測項目及要求如表3.3。

表3.3礦山法施工監(jiān)測項目

監(jiān)測項

類別監(jiān)測儀器及元件監(jiān)測精度測點布置監(jiān)測頻率

目

洞內(nèi)及

洞外觀地質(zhì)鉆探、目測每一開挖環(huán)一個斷面開挖后立即進行

測

應測項

1）監(jiān)測點的縱向間距可按地表開挖面距監(jiān)測斷面42B時，1~2次/I

目

地表沉和地中的實際狀況在7-30m之天；開挎面距監(jiān)測斷面47B時1次/2

水準儀lmm/km

降間選擇。2）每個橫向監(jiān)測斷面天；開挖面距監(jiān)測斷面＞7B時1次/I

布置7-11個測點，3）在工法周；基本穩(wěn)定后1次/I月

17

讀萬卷書行萬里路

變化的部位、車站與區(qū)間結合部

位、車站與風道結合部位以及馬

頭門處等

水準儀lmm/km

根據(jù)建（構）筑物的沉降、傾斜、

鄰近建±2.0",±按設計要求

裂縫的不同內(nèi)容分別布置

（構）筑物全站儀(2mm+2pp

m)

裂縫觀測儀0.1mm每條裂縫最少選2個點

地下管線每7~17m一個測

地下管

水準儀lmm/km點，管線接頭處，位移變化敏感按設計要求

線沉降

部位，產(chǎn)權單位要求

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&讀萬卷書行萬里路

由開挖面距監(jiān)測斷面的距離和沉降速率綜

合決定，沉降速率＞2mm/天，距開挖

面距離0~1B,監(jiān)測頻率1~2次/1

初期支

天；沉降速率0.7~2mm/天，距開挖面

護結構每10~30m一個斷面，每斷面

距離1~2B,沉降速率1次/1天；沉

拱頂倍B）水準儀lmm/km1~3個測點，對于淺埋暗挖車

降速率0.1~0.7mm/天，距開挖面距離

沉降、站，每個導洞均應布置斷面

2~7B,監(jiān)測頻率1次/2天；沉降速

收斂

率＜0.1mm/,距開挖面距離7B以上，

監(jiān)測頻率1次/1周；基本穩(wěn)定后1次

/I月

電測水位計、

地下水PVC塑料

取代表性地段設置1次/2天

位管、可利用降水7.0mm

井

爆破振速度計或加速度±1.0mm/s同鄰近建（構）筑物的布點位置每次爆破時監(jiān)測

19

讀萬卷書行萬里路

速計、測震儀

圍巖壓

力及支壓力盒、頻率接取代表性地段設1~2主測斷

0.17%F.s參考地表沉降

護間接收儀面，每斷面7~11個測點

觸應力

分層沉降儀1.0mm;

選測項土體分

目層沉降0.02mm/0.7與上述主測斷面相對應設1~2

測斜儀參考地表沉降

及水平m主測斷面，每斷面2~3孔

位移

測斜儀、多點位

0.1mm

移計（洞內(nèi)觀測）

鋼筋格鋼筋計、測力0.17%F.s與上述主測斷面對應設1~2主同土圍巖壓力及支護間接觸應力監(jiān)測頻率

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讀萬卷書行萬里路

柵鋼架計、頻率接收儀測斷面，每斷面測點數(shù)按工程情

應力況確定

初期支

護、二

與上述主測斷面相對應設1~2

次襯砌

應變計0.17%F.s主測斷面，每斷面7~11個測與圍巖壓力及支護間應力相同

內(nèi)應力

點

及表面

應力

應力計、表面應選擇有代表性鋼管柱進行監(jiān)測，

鋼管柱土體開挖時，1次/I天；結構施做時，

變計、頻率接收0.17%F.s每個車站應不少于4個鋼管

受力1~2次/1周；結構完成后停測

儀柱，每柱4個測點

21

**

讀萬卷書行萬里路

3.4地鐵穿越工程監(jiān)測基本要求

地鐵穿越工程系指地鐵施工時須上穿、下穿或側穿地鐵既有線、鐵路隧道、鐵道線路、立交橋梁、人行天橋、房屋、地下管線、

城市道路、河流或其它城市建（構）筑物等的穿越工程。

3.4.1穿越工程一般規(guī)定

1、地鐵穿越工程應按所穿越工程的重要程度、穿越類型、周邊環(huán)境條件等情況

分成不同等級，并針對不同等級進行監(jiān)測設計。對于不同的既有建（構）筑物和不同的穿越條件，將穿越工程的環(huán)境風險等級劃分

為以下四個等級，見表3.4。

表3.4穿越工程環(huán)境安全風險管理

環(huán)境安全風險穿越條件描述監(jiān)測管理

特級下穿既有軌道線路（含鐵路）的新建專項監(jiān)測削

一級下穿既有建（構）筑物、上穿既有軌專項監(jiān)測削

22

讀萬卷書行萬里路

側穿或鄰近既有建（構）筑物、下穿根據(jù)工程具體條件和市政

二級

重要市政管線及下穿河流的新建工程管線的運營狀況調(diào)整監(jiān)測方案

下穿一般市政管線及其它市政基礎設根據(jù)工程具體條件和市政

三級

施的新建工程管線的運營狀況調(diào)整監(jiān)測方案

2、對于穿越重要建（構）筑物的地鐵工程，除應對地鐵本身進行施工監(jiān)測外，

還應對所穿越工程進行穿越施工期間24小時不間斷監(jiān)測；在穿越一般建（構）筑物時應按要求進行較高頻率的監(jiān)測。

3、在穿越鐵路既有線時，應對既有線結構、道床和軌道進行穿越施工全過程監(jiān)測，其中對結構沉降及沉降縫的錯臺變形、軌道

沉降、軌道橫向差異沉降、軌距變化和道床縱向沉降等內(nèi)容應進行24小時的遠程實時監(jiān)測。

4、在穿越城市橋梁時，應對橋梁墩臺、蓋梁、梁板結構進行穿越施工全過程監(jiān)測，并應按要求加密監(jiān)測頻率，對變形敏感的

重要橋梁應根據(jù)設計要求進行24小時的遠程實時監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容應包括：橋梁墩臺的沉降及傾斜、蓋梁及梁板結構的沉降及差異

沉降。

5、在穿越房屋及其它建（構）筑物時，應按照本章3.4.3的基本要求執(zhí)行；在穿越地下管線時應按本章3.4.4條的基本要求執(zhí)

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?讀萬卷書行萬里路

行該兩項均應按要求進行較高頻率的監(jiān)測。

6、在穿越河流時，應對上覆土層的滲漏狀況、河水與隧道工作面之間的水力聯(lián)系、河床變形等進行檢查和監(jiān)測。地鐵施工穿越

河流階段應加高監(jiān)測頻率。