地铁监测工作总结(精选8篇)
列车监控装置包括一台主机、两台显示器及用于机车状态信息采集的传感器。列车行车命令通过轨道传送给机车,地面线路数据存储在监控主机中。主机完成列车运行速度、机车牵引工况、列车管压力、机车信号色灯条件及地面轨道信息的采集。并实施对列车制动系统的控制。两端驾驶室内的显示器用于人与装置问信息的交接。
列车监控装置可在司乘人员失去警惕,导致列车无人驾驶或司乘人员违章操作时,对运行列车自动发出减速或停车指令,启动列车的制动系统,防止超速,并确保列车在关闭的信号机前准确停车。
监控装置对列车实施控制,依据列车限速运行曲线,其数学控制模型源于列车牵引计算,即列车制动时列车制动走行距离与列车制动力、线路坡度、列车运行速度、列车载重的计算关系。在两维坐标上可用多条曲线描述,曲线的横坐标为列车制动距离,纵坐标为列车限制运行速度。曲线上的每一点表明列车最高允许速度与制动走行距离的对应关系,列车运行中,装置根据从轨道电路得到的运行指令及线路参数,不断快速完成当前限制运行速度的解算。
监控装置还以数码显示和语音提示的方式适时向驾驶列车的司机提示各种信息。它的安全提示功能改变了列车司机仅靠了望驾驶的传统方式,现在即便是在大雾或大雪能见度很差的恶劣天气,司机也可按照监控装置提示的安全信息驾驶列车。
装置的记录功能可将列车运行中车速的变化,司乘人员操作状况,沿途信号灯变化状态,按时间和列车运行坐标位置顺序记录下来。不仅可用于事故的事后分析,更重要的是管理人员可通过每趟列车运行数据的分析,及时发现一些事故隐患,作到防患于未然。这就是监控装置被称为“列车黑匣子”的由来。
我国采用的列车超速防护技术,有不增设地面设备的优越性,适用于我国现有线路上各种铁路信号制式及各种列车的特点。控制模式通过修改控制软件即可适应各种机车及线路。线路资料采用实地测量,编辑形成数据表文件固化在数据芯片中。列车运行按照一定的方式实时调用各种控制参数及线路数据,并在通过信号机位置时校正走行误差。使设备工作稳定、可靠,控制准确。
地面沉降监测反映了地铁施工过程中对周围地表的影响及变化情况, 在实际施工中, 监控量测方案的制定应覆盖施工活动对地铁工程及影响范围内的周边环境的各个方面, 监测手段选择应可靠、科学, 地表沉降监测数据与其他监测手段相结合, 监测项目之间有机结合, 相辅相成, 监测数据能够互相印证, 共同反映地铁工程及周边环境的影响及变化情况, 综合分析, 指导施工。
1 地面沉降监测原理及设计原则
1.1 地面沉降监测原理
根据轨道交通工程基坑或隧道所处施工环境、 工程地质水文条件、 施工方法及进度等综合考虑确定地面沉降监测方案。 地面沉降监测方案一般包括测点设计、布点数量及方法, 监测数据处理、监测数据预警和报警控制指标、信息反馈等。地面沉降监测外业数据采集采用水准测量方法, 使用精密水准仪及配套铟钢尺进行。
1.2 地面沉降监测设计原则
1.2.1 系统性原则
( 1) 所设计的各种监测项目有机结合, 相辅相成, 测试数据能相互进行校验。
( 2) 发挥系统功效, 对监测对象进行全方位、立体、实时监测, 并确保数据的准确性和及时性。
( 3) 在施工过程中进行连续监测, 保证监测数据的连续性、完整性、系统性。
1.2.2 与设计相结合原则
( 1) 对设计使用的关键参数进行监测, 以便达到进一步优化设计的目的。
( 2) 对评审中有争议的工艺、 原理所涉及的部位进行监测, 通过监测数据的反演分析和计算对其进行校核。
( 3) 依据设计计算确定支护结构、 支撑结构、 周边环境等的警界值。
1.2.3 关键部位优先、兼顾全局原则
( 1) 对支护结构体敏感区域增加测点数量和项目, 进行重点监测。
( 2) 对岩土工程勘察报告中描述的岩土层变化起伏较大的位置和施工中发现异常的部位进行重点监测。
( 3) 对关键部位以外的区域在系统性的基础上均匀布设监测点。
1.2.4 与施工相结合原则
( 1) 结合施工工况调整监测点的布设方法和位置。
( 2) 结合施工工况调整测试方法或手段、监测元器件种类或型号及测点保护方式或措施。
( 3) 结合施工工况调整测试时间、测试频率。
1.2.5 经济合理性原则
( 1) 在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能地采用直观、简单、有效的测试方法。
( 2) 在确保质量的基础上尽可能的选择成本较低的国产监测元件。
( 3) 在系统、安全的前提下, 合理利用监测点之间的关系, 减少测点布设数量, 降低监测成本。
2 地面沉降监测方法
2.1 基点埋设
为确保监测工作的可靠性、稳定性及连续性, 在整个监测区域设立完整的沉降变形监测控制网, 由控制网来控制日常的沉降监测。
监测控制网的布网原则:
( 1) 变形监测控制网的起算点或终点要有稳定的点位, 为了减少观测点误差的累积, 距观测区不能太远。
( 2) 为便于迅速获得观测成果, 变形监测控制网的图形结构应尽可能的简单。
( 3) 在确保变形监测控制网具有足够精度的条件下, 控制网应尽量布设一次全面网。
根据以上布网原则, 在整个监测区域布设沉降变形监测控制网。 主要在各路口布设较稳定的控制网点, 采用往返观测附和线路, 算出各点高程, 作为测量时的起算点。 在监测工期内应对控制网定期复核。
每月两次对水准控制网进行联测, 修正其水准高程。 为确保测量的精度, 整个沉降测量参照二等水准测量进行。
基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域, 并且应埋设在视野开阔、 通视条件较好的地方; 基点数量根据需要埋设, 基点要牢固可靠。
2.2 基坑周边地表沉降监测点布设方法
如图1 所示, 根据各车站施工具体要求进行调整。
2.3 隧道上方地表沉降监测点布设方法
如图2 所示, 根据各城市轨道交通工程区间隧道施工具体要求进行调整。
2.4 监测仪器
精密电子水准仪配套铟瓦条码尺, 或者精密光学水准仪配套铟钢尺等。
2.5 数据采集方法
按变形测量规程中测站高差中误差≤0.5mm的精度要求, 用精密水准仪及其配套铟钢尺进行数据采集。 所有量测数据均采用统一的工程高程系统。 基点和附近水准点联测取得初始高程。 观测时各项限差宜严格控制, 每测点读数高差不宜超过0.3mm, 对不在水准路线上的观测点, 一个测站不宜超过三个, 超过时应重读后视点读数, 以作核对。 首次观测应对测点进行连续两次观测, 两次高程之差应小于±1.0mm, 取平均值作为初始值。
采用电子水准仪监测时, 监测数据采集完毕后可以直接用数据线将数据导入电脑, 使用软件直接成图。
3 数据处理及分析
地表沉降量测数据的分析与反馈, 包括两个方面:
(1) 基坑或者隧道本体及周围围岩稳定性判断。
( 2) 围岩变形量的预测。
通过对基坑或者隧道本体及周围围岩稳定性判断, 以便采取各种安全防范措施, 指导支护参数的调整和施工措施的决策, 对于矿山法施工的浅埋暗挖隧道, 还用于指导选择二次衬砌的施作时机。
通过对围岩变形量的预测, 一方面可以用于确定沉降控制标准及相应的结构设计, 另一方面, 对于隧道施工可以指导预留变形量。
对于地表监测数据的时态曲线分析需要采集大量的原始数据, 且要结合施工实际情况选择适合的回归分析曲线, 数据处理相对复杂, 且不直观, 在实际施工中应用不便。 为了便于监测数据的实际运用, 我们可以对量测数据进行形象化判释, 即对于连续性介质, 通过对时态曲线的拐点判别, 反映沉降发展过程, 进而判别围岩稳定性。 拐点在理论上是选择的时态曲线函数的二阶导数, 但是在图形上直接表现为一个拐点, 直观形象, 便于判别。
4 常见问题及主要对策
( 1) 测点埋设对于地表沉降监测非常重要。 由于地铁工程施工周边环境千变万化, 测点埋设的难度也各有不同, 例如盾构隧道恰好位于道路下方, 布点时由于道路硬化的影响, 很难将测点埋入原状土内, 如果不能将测点埋入原状土, 则该测点的数据必然不能真实地反应该位置的地表沉降情况, 因此就会对决策造成误导。
主要对策: 地表沉降监测点的埋设必须严格按照设计及相关规范要求进行, 将测点埋入原状土, 通过测点的监测, 直接反映出对于未知原状土的变形情况。 例如, 在马路上布设监测点应使用水钻等工具, 将硬化层钻透, 之后将钢筋或者其他材料制作的监测点打入原状土内。
( 2) 地表沉降监测外业数据采集及数据处理及分析工作量大, 专业性强, 常常会因为数据采集频率不够或者采集时机不合理导致不能反映真实的变形情况, 或者是因为监测人员数据分析能力不足, 导致大量的数据分析不到位, 或者无人分析, 不能实时指导施工。
主要对策:监测频率的选择在地表沉降监测中非常重要, 它直观记录了施工过程中地表或者围岩的变形情况, 频率太密集则测量强度大, 太疏松却又不能及时反映位移变化情况。因此, 应参照有关规范, 结合施工实际情况, 在开挖初期及开挖过程中监测频率应该密集一些, 开挖后随着时间的推移逐步降低监测频率。 对于沉降速率快、累计沉降量大的监测点、监测断面进行临时调整, 确保足够的数据量, 便于数据分析。
监测数据采集, 有条件的情况下, 尽量采用精密电子水准仪, 数据采集完成后, 直接采用数据线导入电脑, 进行简单的数据格式转换之后, 就可以利用EXCEL绘制各点的时态变化曲线图, 从拐点情况形象化判释监测对象的稳定性, 对于一些重要监测对象, 需要进行回归分析时, 根据时态变化曲线图形状, 选择适合的回归分析函数, 计算回归模型的极限值, 指导施工参数调整。
5 注意事项
( 1) 选择成熟先进的监控量测仪器和设备, 同时应满足量测精度要求、抗干扰性强、适应长期测试等条件。
( 2) 水准基点应埋设在变形区外, 水准基点一般不少于三个, 应埋设在道面基层以下稳定的原状土层中, 也可埋设在稳定的建 ( 构) 筑物的墙上。
( 3) 地表沉降监测点应埋设在能反应监测对象变形敏感的部位, 并对测点采取有效的保护措施。 例如对于盾构隧道施工, 地表沉降监测中, 位于隧道中线上的测点就尤为重要, 测点布设时, 在监测断面布置的基础上进行适当加密。 测点一般低于地面10cm, 防止测点被碾压, 必要时, 测点上方加盖保护。
6 结束语
通过以上叙述, 可以看到在地铁施工过程中进行连续监测, 结合施工工况调整测试时间、测试频率, 保证监测数据的连续性、完整性、系统性。 只要我们优化测量方案, 利用先进的测量仪器, 把握住每一个环节, 就能满足施工的要求。
摘要:地面沉降的监测工作开始于20世纪中期, 随着地面沉降的加大, 危害加深, 相应监测手段也在不断进步, 文章通过对轨道交通工程施工过程中的基坑及隧道本体以及其周边环境等实施监测, 充分发挥信息化施工及动态管理手段, 分析监测数据, 找出变形规律、预测变形情况, 分析判断施工的科学性、合理性, 优化设计施工参数, 保证轨道交通工程本体及周边环境的安全。
摘要:施工监测是地铁施工中必不可少的一项工作内容,尤其是在不良地质条件下的地铁隧道施工中,通过监测手段能够掌握实时施工信息,优化施工方案,确保工程施工质量及安全。基于此,文章结合工程实例,重点探讨了软土地质条件下盾构施工监控量测技术。
关键词:软土地层;地铁盾构;监控量测
0 引言
随着城市发展,城市中的高层建筑日趋增多,密集度越来越大,能够被利用的城市地面空间已经越来越少,城市地下空间的开发利用迫在眉睫,为缓解日益拥挤的交通,充分利用城市地下空间,城市地下轨道交通工程方兴未艾。盾构法隧道施工是地铁隧道施工常见施工方法,监控量测作为盾构施工的眼睛,是施工成败的关键。
1 研究背景
某城区地铁隧道采取盾构法施工,在施工前期勘察中,发现施工场地上方有天然气管道一条,盾构隧道和管道相交的位置位于A站以西238m的位置,管道位于区间隧道上行线第210,211环,下行线第206,207环上方。因盾构下穿段管道埋深无相关资料记载,施工之前采用管线仪对其位置进行大致测定,之后采用钻探勘测得其深度,为确保天然气管道安全,钻探使用钻头为塑料钻头。鉴于该区间软土地质特征,在盾构隧道施工过程中,易发生区域性地面沉降;盾构在软土地层中穿越天然气管道,地面沉降不易控制,直接导致管道变形不易控制,极易造成管道破裂等事故。该区间隧道埋深为12m,管道的埋深为1.0m。
2盾构施工原理及监控量测必要性
盾构法工作原理是:盾构机刀片在前面切削岩体时,盾构外壳在隧道开挖前端进行预先支护,形成外部支撑;盾构机在盾构外壳的支护下继续向前开挖岩体和拼装隧道管片衬砌;盾构外壳由内部结构支承,而盾尾部分则无内部结构进行支承,故盾尾需及时拼装隧道管片衬砌;盾构机掘进或调整方向是通过顶在己经拼装完成的隧道管片衬砌上的液压千斤顶操作的。在地质环境较恶劣时,通常还需要利用其它相应措施对盾构掘进前方工作面进行土体改良。
盾构隧道施工监控量测是盾构施工过程的一部分,是指导施工、发现问题解决问题的唯一途径。隧道设计和施工过程是处理好土力学、岩体力学等各种力学问题的过程,施工现场监控量测直接记录和反映着各种力学作用现象,为施工提供第一手资料。一方面通过对监测信息进行分析、处理直接指导隧道施工;另一方面根据监控量测数据,做到动态设计,随时对不合理的设计方案进行优化,提高施工质量,不断提升隧道工程建设的水平,不断优化盾构隧道施工技术。
3地铁盾构监控量测施工措施
盾构监控量测是盾构施工成败的关键,监测内容及方法在不同施工条件下有所不同。
(一)一般条件下的沉降及水平位移监测
一般条件下的地铁盾构监测施工,应根据地铁施工现场的实际条件,按照一定的施工等级分别对基准点、施工基点及沉降监测点进行控制。当基准点和监测点两者之间形成闭合或者是与水准路线附合后,应取两次监测数值的平均值,并将该平均值当作初始高程值,与此同时,在对水准线路进行观测时应与基准点或者是施工基点保持同步,监测得出的各项数值结果的偏差应控制在相关要求范围内。另外,对于地铁普通部位的水平位移监测,应采取小角度观测法对地铁盾构普通部位的各个基点进行监测,监测达到相关施工要求合格后,应利用高精度电子全站仪对已经监测过的各基点之间的小角度及距离进行准确测量,并精确计算各基点与实际基准线之间存在的偏差,计算得到的偏差就是地铁盾构垂直线路方向的位移量。
(二)地铁盾构关键部位沉降监测
地铁盾构关键部位沉降监测一般采用电水平尺法,电水平尺具有较全面的功能及良好的效果。电水平尺在安装时紧贴被测对象的,不会对行车带来影响,同时能自动读取监测数据,适合于行车封闭路段时进行全方位连续的沉降监测。电水平尺具有较高的精度,利用该工具对地铁盾构关键部位进行监测,能够捕捉小到1”的倾角变化,使用电水平测量出来的数据具有较高可靠性。在地铁盾构关键部位沉降监测过程中将多个电水平尺首尾相连进行测量,能够准确计算出地铁盾构的绝对位移,并且根据这些测量数据可推断出地铁盾构的沉降断面。此外,在盾构监测中运用电水平尺与数据采集器进行相互配合,能够实现盾构实际状况的连续监测,实时掌握盾构施工中的沉降变化,如果遇过大或者影响盾构施工安全的沉降量,即启动自动报警功能。综上,电水平尺在盾构各个部位沉降测量中的应用给盾构施工提供了安全保障。
4监测控制具体研究方法
(一)监测点布置
地面监测点埋设,沿线路方向每5环布设一个监测断面,横断面监测点布置3排,第一排位于200环,断面监测点7个,第二排位于205环,断面监测点3个,第三排位于210环,监测点3个,监测点间距2.4 m,在194环、202环分别埋设深层沉降监测点,埋设深度8m。
(二)深层分层监测技术
盾构机通过天然气管道后,对200环、205环、210环监测结果进行比较分析。掘进过程中地面下沉,通过后变化速率趋于0,并略有回升,最后保持稳定,地面最大变化量下沉5 mm。盾构机掘进推力800t左右、土压0.12、出土量38方、注浆量都是3 m3,在埋深12 m的地层中此为合理掘进参数,地面沉降能控制在规定范围之内。第200环断面监测数据显示,盾构机通过断面过程中,地面隆起单次变化在1mm内,下沉在3mm内,沉降变化速率小。第205环断面监测据显示,盾构机通过断面过程中,地面降起单次变化在2mm内,下沉在4mm内,沉降变化较小。第215环断面监测数据显示,盾构機通过断面过程中,地面隆起单次变化在2mm内,下沉在5mm内,沉降比较稳定。在200环、205环、210环的累计沉降变量中,隆起最大值为4 mm,下沉最大值为5 mm,控制地面沉降在规定范围之内。盾构机刀盘到达194环深层沉降管处,监测数据显示,30号监测点隆起6 mm,通过后下沉6 mm,监测数据变化小,变化在2 mm左右,盾构机下穿时,对隧道上部2 m左右地层的扰动变化在6mm左右。盾构机刀盘到达深层沉降管处,上部2.3 m处上升4 mm,下部上升4mm,穿过管道后,上部变化在3 mm左右,下部变化2mm左右。
上述数据显示,盾构机在穿越管道过程中,地下7 m处,沉降变化小。在盾构机掘进过程中,刀盘对上部两米左右部分土体扰动较小,变化值最大为5 mm左右。盾构通过后注浆对土体的扰动很小,变化在2 mm左右。在盾构机下穿天然气管道的过程中,即196-203环推进过程中,对每一环进行了4次取样,经过检测,取土样品不含油脂,土质无污染。天然气管道没有发生渗漏等现象。通过深层分层监测,最终保证了盾构顺利穿越天然气管道。
5 小结
盾构法是当前城市地铁隧道施工中的常用方法,本工程运用深层监测技术对软土地层中的盾构地铁隧道施工进行了监测,将施工现场地下管线的地层实际变形情况实时反馈至操作面,直接用于调整施工参数和判定管线的安全情况。最终保证了工程的顺利实施,并确保了管线的安全性,为以后类似工程提供参考和借鉴。
参考文献:
[1]赵纪平.盾构法隧道施工的监测[J].建筑与工程,2008(11)
[2]郑淑芬.盾构隧道施工地表沉降规律及控制措施研究[J].湖南:中南大学,2010
[ 摘 要] 某地铁站工程基坑开挖深度23 m , 采用地下连续墙加内支撑的支护方法,为保证基坑开挖及结构施工安全, 采用信息法施工,本文介绍其监测方法、监测设施、数据处理与反馈。
[ 关键词] 基坑开挖;信息法施工;监测方法;监测设施;数据处理与反馈
1 概述
某地铁站工程基坑长14812 m , 宽28175 m , 开挖深度23 m , 采用地下连续墙加内支撑的支护方法。按设计要求, 为保证基坑开挖及结构施工安全,基坑施工应与现场监测相结合,根据现场所得的信息进行分析,及时反馈并通知有关人员,以便及时调整设计、改进施工方法、达到动态设计与信息化施工的目的。
该基坑的监测内容主要有:基坑壁(地下连续墙) 的水平位移观测(测斜);地下连续墙顶水平位移监测;混凝土内支撑梁的轴力测试;钢管支撑梁的轴力测试。通过基坑位移与支撑梁的内力监测,基本上可以了解基坑的稳定情况。
该工程通过信息化施工,监测小组与驻地监理、设计、业主及相关各方建立良性的互动关系,积极进行资料的交流和信息的反馈,优化设计,调整方案,保证了工程施工的顺利进行。
2 监测组织
按该工程的特点和要求,施工单位与勘察研究机构合作,组建专业监测小组,负责该工程监测的计划、组织和质量审核。
制定如下组织措施: a) 监测小组由经验丰富的`专业技术人员组成; b) 做好基准点和监测点的保护工作; c) 采用专门的测量仪器进行监测,并定期标定; d) 测量仪器由专人使用,专人保养,定期检验; e) 测量数据在现场检验,室内复核后才上报,并建立审核制度,对采集的数据及其处理结果经过校验审核后方可提交; f) 严格按现行《建筑基坑支护技术规程》等规范与有关细则操作; g) 根据测量及分析的结果,及时调整监测方案的实施; h) 测量数据的储存、计算与管理,由专人采用计算机及专用软件进行; i) 定期开展相应的QC 小组活动,交流信息和经验。
3 测点布置及监测方法
3.1 测点布置
按设计要求,在基坑周边共布置8 个测斜孔、19 个墙顶水平位移监测点、每层11 根钢筋混凝土支撑梁、23 根钢支撑梁进行应力监测。
3.2 测斜方法
测斜采用CX201 型测斜仪对土体进行监测, 精度0.01 mm 。测斜管埋设时,在现场组装后绑扎固定于钢筋笼上,校正导向槽的方向,使导向槽垂直或平行于基坑边线方向,随钢筋笼一起沉放到槽内,并将其浇灌在混凝土中。浇灌混凝土前,封好管底底盖,并在测斜管内注满清水,防止测斜管在浇灌时浮起和防止水泥浆渗入管内。测斜管露出冠梁顶部约10~20 cm 。测斜管孔口的保护措施:用<100 镀锌钢管将测斜管顶部约1 m 套住,焊接在钢筋笼上,并用堵头封住。镀锌管与测斜管之间用水泥砂浆填塞。
在基坑开挖及地下结构施工过程中实施测斜,以了解地下连续墙的变形情况。测试时保证测试仪导轮在导槽内,轻轻滑入管底待稳定后每隔50 cm 测读一次,直至管口;然后测斜仪反转180 度,重新测试一遍,以消除仪器的误差。第一次(基坑开挖前) 测试时,每个测斜孔至少测试2 次,取平均值作为初始值。
3.3 支撑梁轴力监测方法
对钢筋混凝土支撑梁,采用钢筋应力计测试混凝土内支撑梁的轴力。施工时在支撑梁每个测试断面的上下主筋上各焊接一只钢筋应力计,将导线引出。基坑开挖时由频率计测试其轴力变化情况。对钢管支撑梁,钢支撑安装好以后,将钢弦式表面应变计粘贴固定在钢支撑的表面,并把导线引出。测试时用频率仪测试钢支撑的应变,再用弹性原理即可计算支撑的轴力。
3.4 地下连续墙顶观测方法
将各测点设置在压顶梁上,将基准点设置在基坑开挖深度5 倍距离以外的稳定地方。采用小角度法或视准线法观测围护墙顶的水平位移。
4 主要监测设备(见表1)
5 监测频率与预警位
监测频率根据施工进度确定,在基坑开挖阶段,每天一次,其余可每隔3~5 天1 次。当监测结果超过预警值时应加密观测,当有危险事故征兆时连续观测,并及时通知有关人员立即采取应急措施。为确保基坑安全,设计要求加强基坑监测,将监测数据及时反馈给有关人员,实行信息化施工,对各监测项目按规范要求设置预警值,超出预警值时迅速报有关部门处理(见表2) 。
表2 基坑监测设计预警值
6 监测数据处理及反馈
6.1 成果整理每次量测后,将原始数据及时整理成正式记录,并对每一个量测断面内每一种量测项目,均进行以下资料整理: a) 原始记录表及实际测点图; b) 位移(应力) 值随时间及随开挖面距离的变化图; c) 位移速度、位移(应力) 加速度随时间以及随开挖面变化图。
6.2 数据处理
每次量测后,对量测面内的每个量测点(线) 分别进行回归分析,求出各自精度最高的回归方程,并进行相关分析和预测,推算出最终位移(应力) 和掌握位移(应力) 变化规律, 并由此判断基坑的稳定性。
利用已经得到的量测信息进行反分析计算,提供维护结构和周围建筑物的状态,预测未来动态,以便提前采取技术措施,验证设计参数和施工方法。
6.3 反馈方式
监测数据全部输入计算机,由计算机计算并描绘出各测量对象的变化曲线,然后反馈给有关单位和人员。由于该工程监测中采用的仪器大多数是传感式的,其零漂移或温度补偿等都在计算机中设置,并由计算机处理。
参考文献
1 广州地区建筑基坑支护技术规定(GJB0221998)
2 建筑基坑支护技术规程(J GJ12021999)
监测与分析
摘要:沈阳黎明文化宫地铁站站后区间新开河区段按明挖法施工,基坑分三个施工段,采用排桩加钢支撑的支护 方法 ,桩顶用冠梁将排桩连接为整体。文章介绍了开挖阶段钢支撑的架设及轴力的监测和 分析 结果。关键词:地铁基坑 钢支撑 监测 工程概况
黎明文化宫站是沈阳市地铁一号线工程的城区段终点站。位于黎明五街东侧黎明文化宫环岛内,沿和睦路呈东西向展布,起讫里程DK21+712.03~DK21+862.43,车站长150.4m,结构宽度标准段46.65m。车站底板埋深约16.3m,顶板覆土约3.5m,采用双层地下侧式车站。黎明文化宫站—终点区间段落里程为DK21+862.43~DK22+243.3,全长380.87m,底板埋深约
12m,线路位于沈阳市大东区,沿和睦路走行,在DK21+980~DK22+027.9处穿越新开河。
地层岩性从上到下依次为:杂填土、粉质粘土、中粗砂、砾砂、圆砾。该工程地下水位在结构底板以上约8.3m,地下水赋存于圆砾、砾砂等强透水层中,按埋藏条件划分,属第四系孔隙潜水,含水层综合渗透系数为81.2m/d,地下水主要补给来源为浑河侧向补给及大气降水垂直入渗补给。钢支撑架设
该工程采用明挖法,根据施工工期及土方开挖施工工艺的要求,黎明文化宫站后区间新开河段共分为三个施工段,由东向西,各段长18、18、12m。新开河河道段基坑开挖深度为8.6m,河岸段为11.15m。基坑围护结构类型采用排桩、钢管支撑体系,桩顶用冠梁连接成整体。围护结构上部1.5m范围内采用 自然 放坡开挖,下部深基坑用排桩支护。排桩采用Φ800@1200钻孔桩,桩长过河段为11.5m,河岸段为14m,桩入土深度为5.2m。钢支撑采用Q235B型钢,直径为600mm的钢管,壁厚14mm,横撑水平间距为3.0m。腰梁采用2I45b工字钢加焊缀板和肋板,钢管支撑设活动端头以便施加预压力。
基坑开挖方式为分段分层开挖,每段土方开挖长度为18~25m。第一层土方开挖至冠梁顶面以下3.3m,然后挂网喷射混凝土,在冠梁下1.5m处安置钢围檩。第二层土方挖土深度为2m即冠梁以下5.3m,边挖边进行第一道钢支撑的架设施工,第三层改由小挖掘机挖掘,挖掘深度为2m即冠梁以下7.3m,开挖后进行第二道钢围檩施工,待第二道钢围檩施工完成后,进行第四层土方开挖,挖至距离基底标高300mm处,边挖边进行第一道钢支撑的架设施工,最后人工挖至基底标高。在围护桩与钢支撑的保护下,施工主体混凝土底板及防水层,其强度达到设计值的70%时,拆卸下道钢支撑,由底板替代钢支撑作用。然后绑筋、支模、浇筑侧墙及中墙混凝土,并完成主体顶板混凝土施工,以及相应防水措施,形成完整的主体结构。
第一施工段上层共安装7道钢支撑,下层共安装6道钢支撑,其中在22#桩位置处安设了两道带有轴力计钢支撑,上道钢支撑最大设计轴力为300.1kN,下道钢支撑最大设计轴力为525.2kN。
第二施工段在43#桩位置处也安设了两道带有轴力计钢支撑,上道钢支撑最大设计轴力为114.0kN,下道钢支撑最大设计轴力为339.7kN。钢支撑轴力监测方法
3.1 钢支撑轴力监测的作用
钢支撑轴力监测是整个地铁施工监测的主要 内容 之一。本车站站后折返线基坑的支撑体系采用的是上下两道横向钢支撑,使用支撑轴力计来量测其轴力变化,分析支撑体系的受力特点,及时比较设计所预期的性状与监测结果的差别。预测下一阶段施工过程中可能出现的新动态,为后期开挖方案与开挖步骤提出建议。从而保证围护基坑的稳定性,减小桩体的侧向位移,保证主体施工的尺寸空间。对施工过程中可能出现的险情进行及时的预报,当有异常情况时,立即采取必要的工程措施,将 问题 消灭于萌芽状态,以确保工程安全。
3.2 测量原理
测量采用FLJ-40型振弦式反力计,又称轴力计,是一种振弦式载重传感器。振弦式传感器主要由振弦,夹紧装置,受力机构,电磁回路及信号处理等几部分组成。
振弦式传感器以张紧的钢弦作为敏感元件,其振弦的固有频率与张紧力有关。振弦式传感器正是利用振弦的固有频
率随受力的大小而改变的特性将被测力转换为频率信号输出的测量元件。振弦置于永久磁场中,通过产生脉冲电流,使磁场发生变化,从而激发振弦振动。当激发脉冲断开时,振弦在磁场中的运动使线圈产生感应电动势,其频率与振弦的振动频率相同。
测量过程中用ZXY-2型振弦读数仪测量出轴力计输出频率f,按下式求出支撑轴力P=K(F0-Fi)。式中K为轴力计标定系数(kN/F);F0为原始频率模数;Fi=f2×10-3即实测频率模数。
3.3 测点的布设
轴力计安装在钢支撑的端部,用配套的轴力计安装架固定。安装架圆形筒上设有开槽的端面与冠梁或腰梁上的钢板用电焊焊接牢固,电焊时钢支撑中心轴线与安装中心点对齐。待冷却后,把轴力计推入焊好的安装架圆形钢筒内并用钢筒上的4个M10螺丝把轴力计牢固的固定在安装架上,使支撑吊装时,不会把轴力计滑落下来即可。
平均每25m选择一个断面,选择有代表性的断面,在每个断面上支撑安放一组轴力计。具体布置见图1和图2。钢支撑轴力监测与数据 分析
本段工程从2006年1月12日开始进行基坑开挖,2月24日基坑开挖结束。在本区间两个断面设置4个轴力计来监测钢支撑的轴力。钢支撑自架设至拆除监测频率如下:横撑设置和拆除过程2次/d;开挖过程1~2d测1次;主体施工1次/3d。当出现应力变化异常情况下,应增加监测频率,同时结合测斜、桩顶位移及钢筋应力的检测数据进行综合分析,找出原因并及时解决。
每天的测量结果形成表格并与支撑轴力的设计值进行比较,连同其他的监测项目以日报的形式上报监理部门。
将测得数据汇总如表1(以22#桩为例),通过监测数据的统计与分析,轴力在施工过程中变化的下列几点要素,在施工过程中要加强监测,及时反馈监测信息,以保证施工质量安全。
1)开挖速度和钢支撑的架设速度,当开挖到钢支撑的架设位置后,架设好钢支撑,预加好轴力,而在以后几天的测量结果表明,支撑轴力有减小的趋势。这是因为支撑的预加轴力
使围护桩向基坑外的土层产生反作用力,土层被动压缩,桩体发生微小变形,使轴力短时间内有下降的趋势。
2)上道钢支撑随着开挖长度和深度的增加,轴力有所增大,直至下道钢支撑受预加力后,轴力基本趋于稳定。
3)底板没有浇注之前随着时间的增加支撑轴力会略有增大,在一定的范围内波动。这是由于外侧土层随时间而发生变形使围护桩的受力重新分布造成的。在底板强度达到要求后要撤掉下道钢支撑,由于支撑跨度的增大上道钢支撑的轴力又会小幅度增加。5 结语
通过对围护桩及钢支撑的轴力的监测结果分析表明:
1)钢支撑对维护基坑稳定性、减小基坑围护桩向内发生水平位移、保证主体施工的尺寸空间具有重要作用。基坑围护桩向内侧的水平位移在架设钢支撑后保持稳定。
2)随着本施工段和相近施工段基坑深度的加深和开挖长度的增加,钢支撑的轴力逐渐增加。
3)在主体钢筋混凝土底板施工完成后,拆掉下道钢支
撑。土侧压力由上道钢支撑与主体底板支撑围护桩来抵抗。支撑跨度比原来由上下两道钢支撑支撑时增大,使上道钢支撑轴力增大。
4)由于钢支撑架设时机与基础开挖过程和顺序有较好的衔接,从而保证了基坑的稳定与安全,又在一定程度上为基坑的开挖提供方便。
5)开挖速度与钢支撑的及时架设是 影响 轴力变化的主要因素,施工中能否很好控制该因素是施工安全的重要保障。
参考 文献
[1]GB50299—1999,地下铁道工程及验收规范[S].[2]张永谋,桌普周,李鹏.南京地铁许府巷站深基坑工程与监测[J].江苏地质,2002,26(1):42-48.[3]陈军.深基坑支护工程的设计、施工与监测[J].湖南
一、基坑现状
体育馆站目前北端75米基坑内结构已经全部完成,剩余部分基坑还未开挖;南端244米停车线基坑开挖约完成80%;依据监测数据分析,开挖基坑监测数据正常,未出现设计预警状况。
二、存在问题
1、一环路路口钢便桥正在进行拼装,拼装梁体直接位于基坑边缘,尤其下雨时基坑边缘容易垮塌,存在一定安全隐患;
2、深基坑作业时材料吊运、钢支撑安装工作量较大,容易发生安全事故;
3、基坑周边材料、设备的堆码距离基坑边较近。
三、安全生产保证措施
1、完善安全生产保证体系,严格执行安全生产保证措施,确保措施落实到位;
2、严格按照设计文件要求作好基坑降水、开挖、钢支撑架设及喷射混凝土施工;杜绝野蛮施工行为;
3、认真编写基坑应急预案,根据预案配备好应急物资;
4、加强基坑监测,异常数据及时作出分析处理,查明异常数据产生原因,有针对性地采取措施;
5、做好安全技术交底工作,加强人员教育,杜绝违规行为发生;
6、密切注意天气预报,做好防汛工作。
小天竺站
一、基坑现状
小天竺站主体结构基坑总长度165.6m,标准段宽18.70m,底板埋深约16m。围护结构为人工挖孔桩,内支撑采用φ600mm钢管支撑,第一道支撑标准段水平间距8.0m,第二、第三道支撑标准段水平间距4.0m,端部为斜撑。
现基坑土方开挖完成90%以上,剩余土方量约5000m3,桩间喷射混凝土及钢支撑安装均紧随土方开挖进度进行,北端已浇筑3段底板结构混凝土,并在浇筑混凝土后拆除了底板相应位置的第3道钢支撑。
根据基坑监测结果显示,轴力、周围地面沉降、位移等各监测项目变化稳定,各项测值均未报警(最大轴力出现在拆除第3道支撑位置的第2道,为616.96kn),没有出现任何异常现象,基坑处于稳定状态。
二、存在问题
1、目前**处于雨季,大暴雨天气给基坑稳定造成安全隐患;
2、车站结构施工采用龙门吊起重吊装,存在吊物碰撞钢支撑的安全隐患。
三、安全生产保证措施
1、基坑开挖还没有全部完成,开挖过程中严格控制超挖,及时安装钢支撑;
2、保证桩间喷射砼、钢支撑安装及预加应力的施工质量;
3、加大降水井的降水工作,保持地下水位在基坑底以下0.5m;
4、支撑拆除过程中,加密基坑监测频率,出现异常情况及时处理;
5、加强对龙门吊信号工的教育,防止吊物碰撞支撑;
6、专人负责跟踪天气预报,做好防汛工作,准备好基坑坍塌应急救援物资。
锦江宾馆站
**地铁1号线一期工程锦江宾馆站全长165.6m,车站起点里程(ydk9+526.4),终点里程(ydk9+692)。车站主体位于人民南路二段,沿人民南路南北向布置,车站标准段宽度18.7m(扩大段宽度22.4m)。锦江宾馆站为地下两层单柱双跨岛式明挖车站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。车站结构为单柱两跨钢筋砼框架,车站顶板覆土为2.6m,底板埋深16.2m左右。
一、基坑现状
锦江宾馆站从20xx年5月底正式开始进行主体基坑土方开挖,目前主体结构基坑土方开挖(由南向北推进)已完成总量的67%(主体结构施工共分八块,第一、二、三、四、五块基坑已完全见底,第六块已开挖到第二层钢支撑的位置,第七块表层已开挖完毕),钢支撑已累计安装83榀(第一道安装31榀、第二道安装29榀、第三道安装23榀),占设计钢支撑总量(129榀)的64%。目前主体结构施工(由南向北推进)已完成第一、二、三、四块底板砼浇注,现正进行第一块负二层侧墙和中板模板安装施工,第五块底板已进入防水施工阶段。深基坑开挖施工阶段除了及时进行钢支撑安装外,还按照设计和规范要求进行施工监测。
除上述监测进程之外,第三方监测单位广东省重工建筑设计院每周也会对锦江宾馆站进行施工监测。从前期两方监测的数据来看,除有2榀(a1-2和d1-2)钢支撑轴力较大外(已超过1300kn,设计基准值为1600kn),其余监测项目均未发现有超出警戒值的现象。
二、存在的问题
经过监理工程师的巡查,目前锦江宾馆站基坑施工过程中存在的安全问题有:
1.由于现场施工人员不够,造成土方开挖后桩间网喷支护跟不上,局部裸露时间较长。
2.现场仍然存在钢支撑安装不及时的现象。
3.由于主体结构施工进度滞后,致使原来已安装的钢支撑不能及时拆除,造成钢支撑不能有效倒换及安装。
4.主体西侧用于人员上下基坑的楼梯搭设不规范,存在严重安全隐患。
5.用于基坑内防洪及排水的设备太少。
三、安全生产保证措施
为加强深基坑施工的安全管理,监理组将继续加大专项安全检查的频率,发现问题就及时向承包商下发安全隐患通知单,要求限时整改。针对目前还存在的基坑施工安全方面的问题,监理组将采取如下措施:
1.要求项目部增加劳动力投入,不能因为抢主体结构施工而将基坑支护这一块放下,网喷支护应设专门的施工队伍,基坑土方开挖后应安排网喷作业队伍及时进行施工。
2.针对钢支撑安装不及时的现象,监理组已就此下发过两份监理通知单,要求土方施工队伍必须服从项目部的总体安排,严格遵守随挖随撑的原则,严禁超挖而长时间不加钢支撑。
3.要求项目部管理人员首先从思想上对深基坑的施工安全引起高度重视,不能以放松安全生产来节约成本,在当前主体结构施工进度滞后的情况下,要求项目部在现有钢支撑数量的基础上必须再租用至少5榀钢支撑进场,方能满足基坑施工的实际需要。
4.施工人员上下基坑的楼梯必须安全可靠,现搭设的楼梯还必须在两侧加设扶手和安全网,每梯步上应加设木板并固定牢靠,避免人员踩漏。
5.针对近期雨水较多的情况,要求项目部应与气象部门取得联系,现场应配备足够数量的抽水设施,现场排水系统应清理畅通,夜晚必须要有项目部管理人员值班,确保基坑安全渡汛。
天府广场南渡线
一、基坑现状
**地铁天府广场南渡线明挖工区基坑开挖主体结构共分为a、b、c、d四段,总长1xx.68米。
基坑有16.3米已于20xx年8月31日按设计要求挖至基底。至20xx年8月31日,四段总计完成土方挖运34000方。
钢支撑总计安设33根,其余81根,视开挖进度安装,喷射砼已完成310方。
二、存在问题
盖挖段a段钢支撑安装第四道钢支撑按设计要求应安设8根,目前仅安装3根,基坑护壁有四处渗漏水未处理完善。
三、安全生产保证措施
20xx年8月29日,8月31日已连续发监理工程师通知,敦促承包商及时进行a段钢支撑安装,但效果甚微,仅安设了3根钢支撑。监理组已严令务必于20xx年9月3日a段8根钢支撑安装全部完成,承包商已于20xx年9月3日进行了实施(上午已开始进行),监理组进行了现场监督。
盖挖段护壁渗漏水处理已要求承包商拟定处理措施,并于20xx年9月8日前处理完毕。
四川**建设监理公司
**地铁监理5标段项目监理部
上海市轨道交通2号线西延伸诸光路站——虹桥西站区间隧道工程,隧道覆土厚度最小为8.872m,最大为15.249m。根据提供的资料,联络通道位里程、线间距及埋深参数如表1所示:
在里程SK1+049.170处设置联络通道,其中通道为直墙圆弧拱结构,泵站为矩形结构通道及泵站。联络通道由与上、下行线隧道管片相接的喇叭口、水平通道和通道下方的泵站等三部分组成。其中通道为直墙圆弧拱结构,泵站为矩形结构衬砌采用二次衬砌方式,所有临时支护层厚度均为200mm;结构层为450mm(通道拱部为400mm)厚的现浇钢筋混凝土,通道底板结构层为1000mm厚的现浇钢筋混凝土。泵站结构层为450mm厚的现浇钢筋混凝土。临时支护层和结构层之间安装防水层,喇叭口底板临时支护层埋设二根Φ200mm的不锈钢管连接上、下行隧道与泵站。
本区间隧道主要在第1层中掘进,具有明显的触变、流变特性,在动力作用下,土体结构易破坏,使强度降低、变形增加,地下水主要有浅部粘性土层中的潜水、深部粉性土、砂土层中的承压水。浅部土层中的潜水位埋深离地表面0.3~1.5m,年平均地下水位离地表面0.5~0.7m。地下水和土对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋及钢结构有弱腐蚀性。
土层平均渗透系数小, 透水性差, 是冻结施工较为有利的土层;同时, 土层中含有粉砂层, 冻结法也能更好处理流砂问题。考虑到综合工程、水文地质条件和周边环境因素的影响, 并结合上海地铁旁通道施工经验, 经技术经济比较, 确定采用“隧道内钻孔冻结加固, 矿山法暗挖构筑”的全隧道内施工方案。即在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固土层,使联络通道及集水井外围土体冻结,形成强度高,封闭性好的冻土帷幕;采用矿山法,进行联络通道及泵站的开挖构筑施工。
2. 联络通道冻结方案设计
2.1 冻结孔布置
根据冻结帷幕设计及联络通道的结构,冻结孔的布置采取从两侧隧道打孔方式进行。冻结孔按上仰、水平、下俯3种角度布置,共布置冻结孔64个,其中上行线51个,下行线13个,其中设置4个穿透孔用于冷冻排管供冷。冻结孔施工前,适当调整冻结孔的布置位置,以避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板。
2.2 冻结帷幕参数
要求积极冻结盐水温度(-28~-30)℃,冻结孔单孔流量>5m3/h冻结帷幕交圈时间43d,达到设计厚度的时间51d,积极冻结时间51d。维护冻结盐水温度为(-25~-28)℃,维护冻结时间为34d。冻结帷幕平均温度设计为—10℃;相应的冻土强度设计指标为:单轴抗压3.5MPa,抗折1.8MPa,抗剪1.5MP。
2.3 测温孔布置
在旁通道与冻结站对侧共布置了10个测温孔(其中旁通道测孔为6个,冻结站对侧为4个,主要位于冻结壁薄弱部位附近),孔深0.75~2.2m,每个测温孔内布置4~8个测点,各测点均采用数字式温度传感器。在上、下行线各布置冻胀压力测孔1个,压力传感器采用振弦式土压力盒;使用时同定存测压管上,测压管下放时打人土体,信号通过屏蔽电缆连出,用频率测试仪采集信号数据。
2.4 制冷需冷量计算及设备选型
冻结需冷量计算:
式中:H——冻结总长度;
d——冻结管直径;
K——冻结管散热系数;
将上述参数代入公式得出各通道需冷量(如表2)所示:
根据以上计算需冷量, 每个通道选用W-YSLGF300Ⅱ型螺杆机为制冷设备。单台机组设计工况制冷量为8.75×104Kcal/h, 电机功率110kw。选用氟立昂F—22为制冷剂, 选用氯化钙 (Cacl) 溶液为冷媒剂。2
冻结系统辅助设备:每个通道选择1台IS150—125—315型盐水循环泵,流量200m3/h,电动机功率30kw。1台IS150—125—315型冷却水循环泵,流量200m 3/h,电动机功率30kw。2台KST-80型冷却塔,补充新鲜水15m/h。
2.5 冻胀控制
为减小冻结施工对主隧道和周围环境的影响,在上、下行线各布置2个卸压孔,采取冻结释压方法控制冻结过程中的冻胀。
3. 监测方案
为确保水平孔冻结暗挖隧道施工安全优质地按时完成,须对冻结系统、地层和支护结构进行必要的监测,根据监测数据进行分析,指导施工,以便调整施工工艺并采取措施。
3.1 地面环境及隧道监测测点布置
3.1.1 地面测点布设
在旁通道位置对应的地面中心50m以外的稳定区域布设2个沉降基准点(其中一个作为复合点)。在旁通道位置对应的地面中心20m范围内布置沉降监测点,测点间距5m,旁通道位置中心及管线和建筑物位置加密布置测点。
3.1.2 隧道内测点布设
在旁通道50m以外的稳定区域分别布设水平位移监测基准点和2个垂直基准点(其中一个作为复合点)。在通道两侧20m范围内对隧道水平及垂直方向的收敛变形及施工影响范围内的隧道整体进行监测。沉降监测点布设在隧道底环片上,测点间距为2m,测点用道钉打入环片内牢固。位移监测点布设在隧道两肩的环片上,测点间距为2m,测点用道钉打入环片内牢固。
3.1.3 沉降点布设
在通道两侧20m范围内对隧道水平及垂直方向的收敛变形及施工影响范围内的隧道整体进行监测。沉降监测点布设在隧道底环片上,测点间距为2m,测点用道钉打入环片内牢固。
3.1.4 位移点布设
位移监测点布设在隧道两肩的环片上,测点间距为2m,测点用道钉打入环片内牢固。
3.1.5 隧道收敛监测点布设
监测点布设在上、下、左、右隧道壁上。用红漆做好标记。
3.1.6 开挖面测点布设
在已开挖的旁通道壁上沿通道走向按2m一个断面布置监测点,每个断面的测点按上、下、左、右的原则进行布置。
3.2 监测方法
沉降监测从水准控制点出发按三、四等水准测量要求测量各监测点的高程,测量闭合差应该小于±0.5Nmm (N为测站数)。前后2次测量值之差为本次沉降变化量,测量值与初值之差为累计沉降变化量。
水平位移监测方法:将经纬仪安置在基准点上,用视准直线法测量各测点到视准线的距离,以开工前2次测量的平均值作为起始初值,以后每次的测量值与之比较得到本次位移量和累积位移量。
4. 隧道监测管理
(1)各预埋测点牢固可靠,易于识别并妥善保护,不得任意撤换和破坏,并建立监测点埋设的记录资料。
(2)监测工作及频率按计划实施,不得中断,如表3。
(3)根据监测资料进行回归分析得出水平位移值及变化规律后,将其值与规范规定值进行比较:当计算值小于或等于规范规定值时,可将回归分析值作为变形控制依据,建立管理等级。
(4)测量数据要及时、准确,量测结果及时报告,以便掌握动态信息。
(5)记录要正规,资料要齐全,计算要正确,以便为竣工文件积累资料。
5. 结语
关键词:安全监测;安全评判;建筑物基础
成都地铁1号线北起红花堰,穿越成都市北郊红花堰居民区、成都最大的铁路客运站成都火车北站、成都市南北主干道人民路直至人民南路南沿线,止于成都新区世纪城会展中心,沿成都市南北中轴线通过。特别是北段由五块石居民区到天府广场约6公里范围内,为成都繁华区域,街道两侧楼房林立,管线密布,同时又因该段街道较窄,两侧大部分建筑均在地铁施工影响范围内。特别是北段红花堰站居民住宅楼和天府广场北侧省经委、省煤炭安全局、煤炭宾馆等建筑物,盾构隧道直接穿越以上建筑物。由于盾构掘进不可避免的会造成地面隆起和沉降,将会对周边建筑物造成不同程度的影响。为了确保周边建筑物和工程安全,除在盾构掘进上采取必要的措施,尽量减少地面沉降外,同时也非常有必要对建筑物的安全状态进行实时监测,随时掌握建筑物的安全状态,若监测数据异常,立即停工进行处理,防止因施工而导致建筑物安全事故发生。
一、地铁周边建筑物安全监测的手段的方法
根据建筑物安全评定的有关规范的要求,评定建筑物安全状态,从建筑物的局部倾斜和整体倾斜两方面评定,确定现场监测有以下两种方法:
1、建筑物基础沉降监测(局部倾斜)
(1)监测范围:D=B+2×H×tan(45°-φ/2)+K
式中:D—监测范围(m)
B—盾构隧道宽度(m)
H—盾构隧道开挖底面距地面高度(m)
φ—围岩内摩擦角
K—安全距离(一般取1/2 B~1 B)
(2)测点埋设
监测点应布置在建筑物四角、建筑物基础分界点(基础沉降缝),同时满足建筑物上两沉降测点间距不大于30m。盾构在通过建筑物时,除按以上布置测点外,仍需在盾构隧道中心和两侧边墙布设沉降测点。测点采用不小于φ16 的钢筋,为“L”型,锚固在建筑物墙底部距地面20~50cm处,锚固长度不小于10cm,头部呈球状。
(3)监测方法
采用水准测量的方法来计算测点的下沉值,按国家三等水准测量精度要求,采用DS05或DSI型水准仪测量,监测精度≤±1mm。
2、建筑物整体倾斜监测
(1)监测范围:D=B+2×H×tan(45°-φ/2)+K
式中:D—监测范围(m)
B—盾构隧道开挖宽度(m)
H—盾构隧道开挖底面距地面高度(m)
φ—围岩内摩擦角
K—安全距离(一般取1/2 B~1 B)
(2)测点埋设
在建筑物四角、建筑物基础分界点(基础沉降缝)同时满足建筑物上两测点间距不大于30m。盾构隧道通过建筑物时,除按以上布置测点外,仍需在盾构隧道中心和两布设测点。测点采用不小40×40mm的反射膜片,反射膜片粘接在建筑物墙顶部。
(3)监测方法
采用全站仪,监测测点三维坐标的变化,从而计算建筑物的倾斜量。仪器精度≤2+2ppm。
二、建筑物安全状态评判标准
根据建筑地基基础设计规范规定,建筑物安全有如下评判标准:
1、建筑物局部倾斜安全标准
建筑物局部倾斜量≤0.002L(mm)。
式中:L 为基础长度以mm计。
2、建筑物整体倾斜安全标准
当建筑物高度H<24m 时,建筑物整体倾斜量≤0.004 H(mm);
当建筑物高度24 当建筑物高度60 当建筑物高度H>100m 时,建筑物整体倾斜量≤0.002 H(mm)。 H:建筑物高度以mm计。 三、监控量测资料的整理与反馈 1、及时根据量测数据绘制三维位移和地表下沉等监测数据的时态曲线及速率曲线。 2、对监测数据进行回归分析,选择与实测数据拟合好的函数进行回归,预测可能出现的最大值。 3.根据量测结果应按以下标准进行围岩稳定性综合评判 (1)实测最大值或回归预测最大值不应大于允许值或设计最大值的,预警值应为允许值或设计最大值的2/3。 (2)根据位移变化速率判别 当土体或建筑物沉降速率小于0.2mm/d时,则认为土体或建筑物沉降达到基本稳定;当土体或建筑物沉降速率大于1mm/d且小于5mm时,则认为土体或建筑物沉降在急剧增长应加强观测;当土体或建筑物沉降速率大于5mm时,应报警,采取相应加固措施进行处理。 (3)根据位移时态曲线的形态来判别: 当围岩位移速率不断下降时(du2/d2t<0)表示围岩趋于稳定状态。 当围岩位移速率保持不变时(du2/d2t=0)表示围岩不稳定,应考虑加强措施。 当围岩位移速率不断上升时(du2/d2t>0)表示围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,进行加固处理。 4、根据量测结果可按下表变形管理等级指导施工。 2.裂缝宽度只是受损的一个方面,不应把它看成估算受损害的唯一参数。 五、建筑物损害程度及风险等级 由于我国尚未有这方面的统一标准,为了更好的评价地铁工程对建筑物的影响,结合有关规范,特别结合以前在成都市顺城街地下人防工程沿线9座建筑物安全监测的工程实践,特制定下列标准,供成都地铁施工监测参考。 结束语 【地铁监测工作总结】推荐阅读: 地铁月总结01-11 地铁工作经验总结10-31 地铁检修年终总结05-27 地铁个人总结2011-12 地铁司机工作小结11-16 地铁服务工作总结06-27 地铁施工工作后总结01-29 地铁志愿服务总结07-24 地铁公司员工年终总结11-13 强化地铁安全监理工作11-23