地铁隧道施工拱顶下沉值监测方法分析
地铁隧道结构沉降监测及分析 覃望
地铁隧道结构沉降监测及分析覃望摘要:对地铁隧道进行沉降监测可以有效反应出施工时为周边地表造成的影响和变化,在具体的施工过程中,制定测量计划时要考虑到施工的影响范围,通过科学有效的手段进行监测,并结合地表沉降监测数据和相关的监测手段,明确的反应出地铁周边地表和环境的变化,在此基础上进行综合性的分析,并在施工过成中起到指导作用。
关键词:地铁;隧道结构;沉降监测地铁隧道中出现渗漏水会降低其附近的土体水压,并提高有效应力,从而促使土体内有沉降的产生,而且局部出现渗透也会致使结构中出现不均匀沉降,导致隧道弯曲以及接缝开裂,最终进一步加重隧道的沉降现象。
如果没有及时的控制渗水问题,就对隧道结构的安全性和耐久性产生负面影响,久而久之,易导致安全事故的发生。
目前,大部分的地铁隧道地层基本是水分含量、孔隙比、灵敏度都比较高,黏性土较为软弱。
因为施工会扰动到地层,并且随着实际使用中列车的振动,隧道十分容易出现沉降的情况。
1地铁隧道出现沉降的主要原因1.1施工带来的扰动在进行隧道施工的时候,掘进对地层产生的扰动是无法完全避免的。
施工扰动包含:开挖过程中的土体扰动;没有及时充分的进行压浆;曲线推进的时候超挖;纠偏推进的时候超挖;一旦施工造成土体扰动,就会形成超孔隙水压力区。
离开此地层之后,隧道附近的周围将会释放应力,导致地层中应力场和位移场的重新分布,造成隧道出现初始沉降;此外,由于超孔隙水压力在逐渐的消散,促使地层的排水固结发生变形,从而使隧道中的主固结出现沉降;因为饱和软黏土具备一定的流动性,当扰动道土体之后,其颗粒骨架会出现一定程度的调整,造成颗粒间隙变少,导致一定程度的蠕变变形,并且还会造成隧道的次固结出现沉降。
1.2隧道周边环境的变化地铁工程以线型处在地下的十多米处,如果周边地质发生了变化,必然会影响到隧道。
隧道的次固结和长期固结出现沉降时,土层的性质不同,其产生的沉降量也有很大的差异,达到稳定状态的时间也不一样,这就造成层隧道在纵向上的变形有差异性[1]。
地铁工程中的隧道沉降监测及其维修
地铁工程中的隧道沉降监测及其维修摘要:随着轨道交通建设规模不断扩大,使得地铁隧道结构安全也愈显重要。
地铁工程中的隧道沉降监测及分析对地铁隧道结构稳定性具有重要作用,相关实践证明,科学合理沉降监测和分析,是确保地铁隧道结构在破坏后仍然能承受荷载的关键,也是进一步提高地铁隧道结构稳定的有效途径,基于此,本文分析了地铁工程中的隧道沉降原因,对地铁工程中的隧道沉降监测要点及其维修进行了探讨分析,旨在保障地铁安全运行。
关键词:地铁工程;隧道;沉降;原因;监测要点;维修;随着城市化进建设的持续,以及轨道交通建设规模不断扩大,使其已成为大城市公共交通的重要支柱,其中地铁隧道结构的安全也愈显重要。
而地铁工程中的隧道沉降监测是了解和掌握隧道结构变化、及时发现病害和判断其安全状况的必要方法和手段。
通过对地铁隧道沉降监测、收集监测数据,及时掌握现有建成地铁工程运营的沉降情况,可为病害治理提供可靠依据。
因此为了保障地铁工程中的隧道正常运行,以下就地铁工程中的隧道沉降监测及其维修进行探讨。
一、地铁工程中的隧道沉降原因分析地铁工程中的隧道沉降因素很多,主要有地质因素、周边复杂环境及地面荷载变化显著等方面,主要有:1、地铁隧道下卧软弱地层。
在下卧土层长期固结沉降的过程中,不同性质土层的固结沉降量差异很大,达到沉降稳定的所需时间也各不相同,导致隧道因为沿纵向土性分布不均匀而产生差异沉降。
2、隧道穿越的影响。
随着城市轨道交通网的不断发展,使得不同隧道形成空间交叉穿越的现象越来越多,后续线路施工自然要穿越既有线路,另外,还有大量市政隧道(或通道)在地铁隧道附近或上下部穿越施工。
后建隧道对周围土体的扰动,会在隧道横向的地层中形成一个近似正态分布的沉降槽,导致已建隧道产生纵向的不均匀沉降,而在不同的地质条件下穿越施工会引起不同的隧道沉降。
3、地铁隧道上方增加地面荷载。
地铁隧道建成后隧道下部土体的反力小于未修建隧道前此处土的自重应力,隧道下卧土层压缩模量比修建隧道以前有所降低,如在隧道上方增加荷载地面加载,受施工扰动的隧道下卧土层的长期次固结将继续。
探究地铁隧道施工拱顶下沉值的分析与预测
探究地铁隧道施工拱顶下沉值的分析与预测摘要:通过现场调研及分析某市地铁工程所产生的沉降状况,运用回归分析及数值模拟等方法,得到拱顶下沉与地表沉降的关系的几点结论。
揭示地铁隧道施工中,应力释放变形及水体流失变形对拱顶和地表下沉关系的显著影响。
关键词:地铁隧道施工;拱顶下沉值;预测1现场调研与实测图1是某市地铁一期工程所产生的沉降状况。
在图中,起点里程值是SK4+475。
由图可知,地表沉降要比拱顶沉降高。
而从当地的地质状况及相关的地层数据来分析,地层强度相对较低,而且地下水位也相对较高,部分位置的隧道上层还有一层砂层。
对于水的处理采用了堵和引的方法,其中上地层具有显著变形,拱顶沉降要比地表沉降大小低60%。
如果地层条件佳,同时隔水层较厚实,那么拱顶下沉将会显著。
可以参看下页图2。
据监测数据,测量拱顶下沉数值的位置约在滞后掌子面的10m处,这比隧道的直径要大。
如果是地表观测则能够全面获得数据。
所以要对测量部分的拱顶下沉(YG2)进行优先分析。
通过具体的现场调研及分析,将该市地铁分成6标段,然后进行地层的变形监测。
其中隧道断面初期支护被敷设测沉点,数量为9个,每个点相距1m。
然后使用混凝土进行固定,并进行零距离观测,从而获得正确的拱顶下沉数据。
图1中显示了这个实际测量的数值。
其中拱顶沉降水平已经达到地表沉降的72%。
结合图2进行研究,可以获知针对拱顶下沉的测量相对于掌子面具有一定的滞后距离,此处的数值要比实际拱顶下沉值要小。
图1中,起始点实际上是砂层和普通层的临界处,在左侧是砂层,因此具有较显著的沉降。
拱顶和地表的沉降比达到68%。
而在右侧,地形几乎没有变形,所以此时两者之比达到76%。
从其他的测点来看,拱顶下沉的曲线是一种指数模式,这说明针对软土的拱顶下沉的回归分析应该使用指数函数。
2回归分析依据前文提到的测量模式以及相应的位移预测模式,再结合滞后观测拱顶下沉和掌子面的施工前进距离的关系曲线图就能够据此进行回归分析,也就是进行指数函数回归。
地铁隧道结构沉降监测及分析
地铁隧道结构沉降监测及分析摘要:随着科技生活的不断进步,交通事业的发展也不甘落后。
地铁作为目前生活中的重要交通工具,其对于缓解交通压力有着不可磨灭的作用。
而地铁隧道是保障地铁能够正常运营的主要载体,然而在日常生活中由于众多因素的影响,导致地铁隧道结构沉降的现象时有发生,因此对其监测和分析有着很大的意义作用。
本文基于对地铁隧道结构沉降的原因进行分析,进而对检测方法和技术要求做进一步探讨。
关键词:地铁隧道;结构沉降;监测分析引言众所周知,我国地铁事业的起步相对于发达国家而言比较晚,而且在技术上还有待改进。
而地铁隧道结构的稳定性和轨道的平顺度只有得到保障,地铁才能够高速的运行,否则会容易造成安全事故。
研究表明,科学监测和分析地铁隧道结构的沉降情况,对于地铁轨道被破坏后还能承受荷载有着很大的作用,同时对于进一步改进地铁隧道结构的稳定性也有很大的影响。
由于我国目前在监测和分析地铁隧道结构技术上还不够成熟,因此加大对其的研究力度有着很大的必要性。
一、地铁隧道结构沉降的原因分析(一)由于扰动使得土体的固结和次固结沉降扰动原有地层在隧道挖掘工作中是难以避免的,一般扰动包含以下几种情况:一是进行面下土体的挖崛工作时会扰动;二是盾尾后由于压浆工作不够充分和及时导致;三是曲线在推进或者纠偏推进时有超挖的情况出现;四是由于盾壳对四周土体的摩擦和剪切以至于扰动四周土体;五是由于挤压推进使得土体被扰动。
一般而言,当施工过程中扰动到四周的土体后,隧道附近就会有超孔隙水压力区域的形成,而如果不在该处的地层之后,那么在应力的作用下就会释放土体,使得地层位移场和应力场改变原有的分布状态,进而造成初始沉降。
同时对于超孔隙水压力而言会随着时间的流逝从而慢慢的消散,这样地层就会因为排水固结导致变形,成为主固结沉降的主要原因。
另外饱和的软粘土有很大的流变性,在扰动土体后,会调整其颗粒骨架结构,减少颗粒间的空隙,因此会有蠕变变形的情况出现,进而造成次固结沉降的情况发生在隧道中【1】。
地铁隧道结构沉降监测分析
地铁隧道结构沉降监测分析摘要:随着城镇化进程的加快,我国重要基础设施建设取得了显著的成效。
目前国内已经有许多城市地铁线路建成运营,通过对一些已运营的线路调查研究发现,在建设过程和运营期间,其隧道、高架桥、U型结构、路基挡墙等主体结构均有变形发生,从而引起线路沉降、轨道变形,严重时则影响运营安全。
为了及时掌握地铁主体结构的变形情况,及时消除安全隐患,在运营期间,对主体结构采取适宜的变形监测是非常必要的,选择代表性部位进行沉降变形监测,对变形较大的地段及时采取适当的补救措施,确保运营安全,延长结构使用寿命,对保证地铁安全运营和长期节约维修成本具有重要的意义。
本文就地铁隧道结构沉降监测展开探讨。
关键词:沉降监测;基准网;监测网;数据分析引言在工程实践中,很多地下工程都需要在恶劣的地质条件下进行设计和建设,经常面临较大风险。
地铁隧道施工在多种因素影响下,往往会出现土体变形、沉降情况。
土体变形、沉降达到一定限度,不仅会影响地铁的正常运行,还可能引发安全事故,造成人员伤亡,因此需要及时对其进行监测。
传统的沉降监测方法的监测精度低,针对于此我们设计了新的地铁穿越工程沉降监测方法。
1沉降观测地铁沉降监测通常采用水准测量方法。
在地铁隧道内进行夜间水准测量,作业难度大、时间紧且精度要求高。
由于地铁隧道前进方向通视无遮挡,可以采用电子水准仪进行观测,可提高观测效率和精度。
天宝(Trimble)DiNi03水准仪稳定性好、测量精度高、测量速度快,其每千米往返中误差小于±0.5mm,适用于在地铁隧道内进行观测。
考虑到地铁隧道的特征,水准网通常布设成附合水准路线。
水准基准点布设在远离变形区域的地铁轨道底板上,监测点沿地铁轨道中心和两侧交叉布设,通常每隔20-30m布设一个监测点。
为提高观测精度,需要固定观测人员、观测仪器、设站点、观测线路和观测环境条件,同时还需要在水准标尺上安装灯带照明。
2监测技术与方法2.1处理地铁穿越工程沉降监测数据由于从真实土体中获得的变形数据不能用于即时监测,因此需要设计沉降数据监测步骤。
地铁隧道盾构施工监控量测与顶管沉降变形预测
地铁隧道盾构施工监控量测与顶管沉降变形预测地铁隧道盾构施工是现代城市建设中常见的工程技术之一。
为了确保施工过程的安全可靠以及隧道的稳定性,监控量测和顶管沉降变形预测成为地铁隧道盾构施工的重要环节。
本文将介绍地铁隧道盾构施工监控量测的方法以及顶管沉降变形的预测方法。
1. 地铁隧道盾构施工监控量测的方法地铁隧道盾构施工监控量测是通过使用各种现代监测设备和技术手段来实现的。
下面是常用的监控量测方法:1.1 激光扫描监测激光扫描监测是一种高精度的测量手段,它通过激光扫描仪来获取地铁隧道盾构施工过程中的数据。
这种方法可以实时监测盾构机的位移、管片质量等参数,并通过数据分析和处理,进一步预测施工过程中可能发生的问题。
1.2 雷达监测雷达监测是利用地下雷达设备对地铁隧道盾构施工区域进行扫描和测量,获取地下隧道结构的各种信息。
通过对雷达监测数据的分析,可以了解盾构施工过程中的地层变化、隧道结构的稳定性等情况,为施工提供准确的参考数据。
1.3 倾斜仪监测倾斜仪监测是一种常用的盾构施工监测手段,它通过安装在盾构机和顶管上的倾斜仪来实时监测隧道施工过程中的倾斜情况。
倾斜仪监测可以提供关键的施工数据,帮助工程师及时调整施工参数,确保隧道的稳定性和安全性。
2. 顶管沉降变形的预测方法顶管的沉降变形是地铁隧道盾构施工过程中常见的问题之一。
为了预测和控制顶管的沉降变形,以下是一些常用的方法:2.1 数值模拟方法数值模拟方法是通过建立地铁隧道盾构施工的有限元模型,利用计算机仿真技术来模拟和预测顶管的沉降变形。
这种方法可以考虑到各种影响因素,如地层情况、盾构机参数、隧道结构等,并通过模型的分析和优化,得出预测结果。
2.2 统计方法统计方法是通过对历史施工数据进行分析和统计,来预测顶管的沉降变形。
通过收集和整理大量的施工数据,包括地层情况、盾构机参数、施工工艺等,建立合适的数学模型,可以得到相对准确的预测结果。
2.3 监测方法监测方法是通过实时监测顶管的沉降和变形情况,及时发现问题并采取相应的措施。
地铁隧道施工拱顶下沉值监测方法分析
地铁隧道施工拱顶下沉值监测方法分析对于隧道施工而言,如何有效的“防塌”是整个地铁隧道施工的技术难点所在,而其中在现场监测中有一项最重要的内容就是对拱顶下沉值进行监测,并通过有效的掌握,保证施工作业和以后交付使用的平安性。
大量的试验讨论和实践阅历表明,地铁隧道拱顶的下沉过程及其下沉值将直接影响着隧道的支护设计和地层掌握,本文就监测基准点的建立,及几种拱顶下沉值监测方法进行简洁的分析。
一、监测基准点及其建立依据实践阅历,我们可以将监测基准点的建立相关问题归结为以下几个方面:1、从距离的角度上看,监测基准点的位置与开挖隧道的直线距离应当掌握在500~1000m之间,监测基准点应由3个水准点构成,而且3者之间的距离不能太远。
3个水准点在设置上有主辅之分,其中1个水准点设置为主点,另外的2个水准点设置为辅点,这一做法的目的在于借助于水准点的设置保证并检核基准系统的稳定性与牢靠性。
2、从稳定性角度上看,3个水准点必需设置在地质结构稳定的地方,而且都应当设置特制而成的钢筋混凝土墩式的标志,3者连成闭合的水准路线,3者之间的高差应借助高精度水准仪(不低于)来回进行测量,并严格掌握。
3、实践表明,工作基点的选择与监测点的分布有关,通常状况下布置于观测断面的四周,在实践中,应定期保证工作基点与隧道外的水准基准点进行联测作业。
4、变形监测点应结合工程的实际,在隧道的拱顶匀称地布置,通常不同的施工实际,其布置方法也有所差异:(1)假如是小断面隧道,其设布置方法是:一旦施工的工作面进行开挖之后,初期支护立即实施,同时在拱顶锚杆的外端每隔肯定距离焊接特制的不锈钢球对变形点进行标志,通过对不锈钢球下沉的监测来反映拱顶的下沉,从实践的阅历来看,在钢球的设置上,其底部应比二次衬砌混凝土的外表面略微高一些,为了便于监测结果的记录和统计,钢球还需要编号。
(2)假如是拱顶较高的隧道,这一实际状况导致了立水准尺或放置棱镜使用受到了严峻的局限性,为此,在实际施工过程中,必需事先借助于锚杆将监测点打入岩体,在锚杆的端部焊接一个小钢板,并将反光片贴在上面,保证全站仪测距的便利性;除了焊接一个小钢板以外,锚杆的端部还需要设计吊钩,方面钢尺的悬挂和水准仪作业。
[qc]研究隧道拱顶下沉测量的新方法
[qc]研究隧道拱顶下沉测量的新方法研究隧道拱顶下沉测量的新方法一、工程概况一xx站概况一xx站为xx地铁六号线第9个车站,周边商业繁华,建筑物密集,且多为20世纪40年代修建的骑楼,基础为木头桩,大多已经朽烂。
车站站台分为左右线两条暗挖隧道,中部通过4条联络通道连接。
施工时通过右线施工竖井下到作业面,采用台阶法钻爆施工。
制图:刘铁民时间:07年11月10日工程特点一xx车站毗邻珠江,隧道开挖断面的微风化泥质粉砂岩裂隙发育,且隧道工作面在地下26米深处。
因此隧道内的作业环境存在温度高,湿度高,且滴水较为严重的特点,所以部分最新的电子测量手段无法适用。
隧道根据新奥法施工的原理,必需及时有效的收集监测数据,尤其是隧道内的拱顶下沉数据,为隧道施工的安全以及工程的设计变更提供有力的保障。
一xx站隧道初支施做后的高度为8.67米(标准断面),9.84米(扩大断面),按照传统监测方法,需要将皮尺顶端挂环挂到这个高度,这个问题不易解决。
一xx站隧道初支施做完毕后,隧道内的拱顶下沉点将多达30个,监测工作量十分大。
监测方式及目的隧道内拱顶下沉,传统方法为将皮尺挂环挂到拱顶下沉测量钩上,利用水准仪,测量高程来得到拱顶高程数值。
此种方法将皮尺挂环挂上监测钩这一步骤耗时太长,24个监测点,耗时接近4个小时,效率低。
拱顶下沉数值的作用在于当拱顶下沉变化速率较快时,有可能隧道施工就面临着拱顶坍塌的危险。
当拱顶下沉累计量过大时,则需要更改隧道初支支护参数来加强支护,保证后期施工安全。
因此监测数据要求及时,准确。
二、QC小组简介小组成员名单三、选择课题由于以下四点原因,我们选择以研究隧道拱顶下沉测量的新方法为课题。
第一及时,准确的确定隧道拱顶下沉值关系到隧道施工及上部各建筑物的安全。
第二传统方法测量效率低,需要监测仪器多,需要提高效率。
第三隧道施工环境复杂,影响因素多,需要提高自身的适应性。
第四测量基本原则要求必需准确。
四、设定课题目标小组将提高拱顶下沉监测效率,及时提供有效监测数据设定为课题目标。
地铁隧道施工拱顶下沉值的分析与预测
地铁隧道施工拱顶下沉值的分析与预测摘要:本文以某地铁隧道施工为背景,基于拱顶下沉监测数据分析,总结了粉质黏土地层隧道结构受力和变形规律,预测分析了左、右线隧道采取的两种不同处治方案沉降变形控制效果。
关键词:粉质黏土地层;地铁隧道;沉降变形随着国内经济的快速发展,基础设施投资建设速度明显加快,特别是轨道交通、铁路、公路等交通工程建设领域。
地铁隧道修建过程中地表沉降和自身结构的变形控制仍是隧道建设的一大技术难题。
1工程概况某地铁隧道主要穿越粉质黏土、碎石土、粉砂质泥岩、砂岩地层,粉质黏土层厚约5.8~13.4m,碎石土结构松散,强风化层风化呈土柱状。
地下水类型为基岩裂隙水,隧道埋深浅,整体稳定性较差。
隧道原设计采用初期支护+二次衬砌联合支护形式,分6部开挖,开挖工序转换频繁,对围岩扰动次数多,对地表影响较大。
左、右线洞口段设计采用Φ108大管棚和Φ42mm小导管超前支护,初期支护型钢拱架采用I18工字钢,纵向间距为0.6m,锁脚锚杆为8根Φ22早强砂浆锚杆,长度3.5m。
现场监测资料显示,在隧道左线施工过程中出现了初期支护变形过大,隧道开挖内轮廓局部侵限,造成地表沉降较大引起隧道结构开裂和地表裂缝的现象,该位置属于隧道的洞口段,该洞口段埋深3.29~40.17m。
监测报告显示,地表沉降最大值56.2mm,隧道拱顶下沉最大值105.4mm,下台阶位移最大值39.66mm,周边位移最大值69.25mm,已处于急剧变形阶段,危及隧道施工安全,现场及时封闭了掌子面,立即停止施工,并分析研究沉降变形控制方案。
2沉降变形原因分析2.1地质因素隧道洞口主要穿越粉质黏土层、碎石土层和强风化粉砂质泥岩地层,开挖过程中,由于粉质黏土层基础承载力不足导致隧道结构和周围土体产生整体下沉以及初期支护生效前隧道周围土体对结构的挤压,共同引起较大沉降变形。
因此,地质原因是产生沉降变形最主要的因素。
2.2水文因素隧道洞口段施工主要在5~8月份,正值雨季,地表水下渗对粉质黏土地层土体软化作用明显,同时地下水位的升高引起土体的固结沉降,造成隧道结构产生沉降变形。
地铁隧道施工拱顶下沉值的分析与预测
地铁隧道施工拱顶下沉值的分析与预测摘要:现在由于城市的迅速发展,交通压力的不断增大,各地都在不断的发展地铁交通,因而地铁的施工作业在频繁的进行着,本文主要介绍下地铁隧道的施工在下沉值方面的分析与预测。
关键词:地铁隧道施工;拱顶下沉值;分析预测Abstract:Due to the rapid development of the city, the traffic pressure is increasing everywhere in the continuing development of metro traffic, therefore the subway construction work in the frequent, this paper describes the analysis and prediction of the subway tunnel under construction in the sinking value.Keywords:Tunnel construction;Crown settlementvalue;Analysis and forecast现在由于我国在变形监测方面工作存在一定的滞后,使得在对城市的地铁隧道的施工过程中对拱顶下沉的测量值仅仅是实际沉降量的部分,而且这种占用的比例由于地层条件的差异也会变化,而这种对下沉量的测量值的准确度直接关系到隧道在支护方面的设计情况,在挖掘隧道的过程中会对地层造成一定的影响,这种影响一般会使得在挖掘之前的十米范围内地层发生变形,因而在实际的测量下沉值的时候通常会考虑施工前后和测量的条件,一般会在开挖面2~3步距之后才进行拱顶下沉的测量,因而存在一定的误差,无法对真实的拱顶下沉进行反映,而在对地表的沉降测量时从开挖的时候就进行,因而可以有效的反映沉降的过程,这就使得结果更加的复杂。
一.拱顶下沉相关概述由于拱顶在下沉的过程中随着挖掘工程的进行,会对地层造成一定的影响,而且底层之间也存在一定的差异性,因而拱顶的下沉曲线也不尽相同,山岭的隧道由于处在较深的地方而且隧道周围的岩石硬度和强度都较高,所以在开挖面之前通常变形量较小,而变形主要是在开挖之后,所以此处的测量的数值能够较为真实的反映场地情况,而如果在软弱的地层或者富水含砂的地层,开挖的地方拱顶的下沉量就会较大,这时候所测的下沉值就与实际不太相符,甚至差异性有时还很大。
地铁隧道盾构施工的沉降监测
地铁隧道盾构施工的沉降监测摘要:在我国地铁隧道工程的施工过程中盾构施工技术的应用非常的广泛,由于该技术会引起相应的变形问题,因此会出现沉降的隐患。
同时也会破坏路面和管道以及周围建筑的稳固性,进而造成坍塌的危害。
所以在盾构施工技术应用的过程中,需要对地铁盾沟区域施工进行全面的监测,特别是沉降的问题。
通过采取相应的支护措施,有效地避免沉降带来的危害,确保整个隧道工程结构的安全。
关键字:地铁隧道;盾构施工;沉降监测引言在地铁隧道工程的隧道开挖过程中盾构法的应用比较常见,该技术对地表会产生较小的影响,同时施工速度快、施工的效率非常高,因此受到施工企业的青睐。
然而盾构机在推进的过程中,会对周围的环境产生不良的影响。
如果土质出现变形危害就会对整个施工造成不利,所以施工企业需要加强对施工的监测,合理的掌握沉降数据,采取相应的防护措施,做好盾构施工区域的安全保护。
近些年,随着我国隧道工程施工坍塌事故频有发生,它会对于施工人员的生命安全以及整个企业的效益会产生重要的影响。
因此要合理的掌握并且监测施工过程中的变形情况,保证工程的顺利施工。
1地铁隧道施工中监测内容和方法1.1地铁隧道施工中监控量测的具体内容由于隧道工程施工的特殊性,需要对工程的安全质量提高重视。
因此需要通过合理的监控量测技术,保证隧道工程施工前的测量。
对工程的地质情况进行全面的了解,这样才可以保证后续工程施工的顺利进行。
在进行隧道监控量测工作的过程中主要涉及到浅埋隧道的地表沉降、洞内的拱顶下沉、断面变形、围岩压力等相关的内容。
加强对这些重点项目的监控测量,能够提高隧道工程的施工质量确保工程的全面建设。
为我国隧道工程建设行业的发展奠定良好的基础支持。
1.2监控量测的方法针对于地铁隧道工程进行监控量测的方法,需要结合具体的拱顶下沉、拱脚变形等情况进行预先围岩上埋设监控点的测量之后,结合监控两侧的点上进行反光膜的张贴。
最后使用全站仪对反光膜的中心进行观测分析,测量的数据进行合理的收集整理。
研究隧道拱顶下沉测量的新方法
研究隧道拱顶下沉测量的新方法一、工程概况一xx站概况一xx站为xx地铁六号线第9个车站,周边商业繁华,建筑物密集,且多为20世纪40年代修建的骑楼,基础为木头桩,大多已经朽烂。
车站站台分为左右线两条暗挖隧道,中部通过4条联络通道连接。
施工时通过右线施工竖井下到作业面,采用台阶法钻爆施工。
制图:刘铁民时间:07年11月10日工程特点一xx车站毗邻珠江,隧道开挖断面的微风化泥质粉砂岩裂隙发育,且隧道工作面在地下26米深处。
因此隧道内的作业环境存在温度高,湿度高,且滴水较为严重的特点,所以部分最新的电子测量手段无法适用。
隧道根据新奥法施工的原理,必需及时有效的收集监测数据,尤其是隧道内的拱顶下沉数据,为隧道施工的安全以及工程的设计变更提供有力的保障。
一xx站隧道初支施做后的高度为8.67米(标准断面),9.84米(扩大断面),按照传统监测方法,需要将皮尺顶端挂环挂到这个高度,这个问题不易解决。
一xx站隧道初支施做完毕后,隧道内的拱顶下沉点将多达30个,监测工作量十分大。
监测方式及目的隧道内拱顶下沉,传统方法为将皮尺挂环挂到拱顶下沉测量钩上,利用水准仪,测量高程来得到拱顶高程数值。
此种方法将皮尺挂环挂上监测钩这一步骤耗时太长,24个监测点,耗时接近4个小时,效率低。
拱顶下沉数值的作用在于当拱顶下沉变化速率较快时,有可能隧道施工就面临着拱顶坍塌的危险。
当拱顶下沉累计量过大时,则需要更改隧道初支支护参数来加强支护,保证后期施工安全。
因此监测数据要求及时,准确。
二、QC小组简介小组成员名单三、选择课题由于以下四点原因,我们选择以研究隧道拱顶下沉测量的新方法为课题。
第一及时,准确的确定隧道拱顶下沉值关系到隧道施工及上部各建筑物的安全。
第二传统方法测量效率低,需要监测仪器多,需要提高效率。
第三隧道施工环境复杂,影响因素多,需要提高自身的适应性。
第四测量基本原则要求必需准确。
四、设定课题目标小组将提高拱顶下沉监测效率,及时提供有效监测数据设定为课题目标。
地铁隧道施工拱顶下沉值监测方法分析
的水 准路线 , 3 者之 间的 高差应借助高精度水准 仪 ( 不低于 ±l mm/ k m ) 往 工作基点的选择与监测 点的分布 有关, 通常情况下布 置于观测断 面的附近 , 在实践中, 应定 期保证工作基点与隧道外 的水准 基 准点进行联测 作业 。 4 、 变 形监 测点应结合工程 的实际, 在隧道 的拱顶均匀地布置, 通常 不同的施工实际, 其布置方法也有所差 异: ( 1 ) 如果是 小断面隧 道, 其设布置方法是 : —旦施 工的工作面进行
工 摭术
地铁隧道施工拱顶下沉值监测方法分析
尹志强 大连市勘察测绘研究院有限公司 辽宁大连
【 摘 要】随着隧道工程的增加 , 从保 障隧道施 工的安全性出发, 必须
掌握 隧道整体 即时的稳 定状 态, 因此 进行隧道拱 顶下沉监测显得尤为重
1 1 6 0 2 1
要, 本文首先 简 单介 绍隧道内监测基 准点的建立方法, 接 着就 几种采 用的 测量 方法进行分析, 望能对工程实践起到一定的作 用。 【 关键 词】隧道; 拱顶下沉; 监测; 基准点; 监测方法 对于 隧道施工而 言, 如 何有效 的 “ 防塌” 是整个 地铁隧道施 工的技 术难 点所在, 而其中在现 场监测中有一项最 重要的 内容就 是对拱顶下沉 值 进行监测 , 并 通过有效 的控制 , 保证施 工作业 和以后交付使用的安 全 性。 大 量的实验研究和 实践经验表 明, 地铁 隧道拱顶的下沉过程 及其 下 沉值将直接 影响 着隧道 的支护 设计和地 层控制 , 本 文就监 测基准 点的 建立 , 及 几种 拱顶下沉值监测方法 进行 简单 的分 析。
一
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监 测 基 准点 及其 建立
根据 实践 经验 , 我 们可以将 监测 基准 点的建立相 关 问题 归结为以
地铁隧道结构沉降监测分析
地铁隧道结构沉降监测分析摘要:论述了地铁隧道结构沉降监测基准网的构成、布设形式及基准网的稳定性分析,并对隧道结构沉降监测点及整体隧道道床差异沉降监测点的布设方式及施测方法进行了简单的介绍;希望提高地铁隧道结构设计的合理性提供一定帮助。关键词:地铁隧道结构;沉降监测;分析研究1引言目前国内已经有许多城市地铁线路建成运营,通过对一些已运营的线路调查研究发现,在建设过程和运营期间,其隧道、高架桥、U型结构、路基挡墙等主体结构均有变形发生,从而引起线路沉降、轨道变形,严重时则影响运营安全。为了及时掌握地铁主体结构的变形情况,及时消除安全隐患,在运营期间,对主体结构采取适宜的变形监测是非常必要的,选择代表性部位进行沉降变形监测,对变形较大的地段及时采取适当的补救措施,确保运营安全,延长结构使用寿命,对保证地铁安全运营和长期节约维修成本具有重要的意义。2地铁隧道结构沉降监测的方法和具体技术要求隧道结构沉降监测主要是监测隧道结构的底板,实质上是对隧道道床进行沉降监测,通过隧道道床的沉降监测来反映隧道结构底板的变形。主要包括区间隧道的沉降监测、车站的沉降监测和隧道与车站交接处的差异沉降监测。2.1监测基准网地铁隧道结构沉降监测需把监测基准网当做参考系,主要由水准基点和相应的工作基点共同组成,基准网在布设时要附和地铁隧道的水准路线。根据当地具体地质情况和地铁隧道具体结构,确定观测周期。通过国家一等水准技术的要求实施监测。监测限位差要严格按照国家制定的变形监测指标进行严格控制,否则平差后工作基点就会产生很大偏差,就很难准确监测出地铁隧道结构发生沉降位移。所以监测网基准经常被用来检验工作基点的稳定性。2.2地铁隧道结构沉降监测沉降监测点具体布设示意图如图1所示:图1沉降监测点主要分布位置从图1中可以清楚看出,隧道沉降监测的点主要布设在两个地铁轨道之间,通常情况下每隔40m~50m设置一个监测点。如果地铁工程周围地质条比较差,或者在地下水资源丰富的区域施工,相邻监测点的位置要缩短。施测的方法和要求与监测基准网基本先相同,由于地铁隧道内光线比较暗,监测站点比较多,折光率比较大。所以在具体监测过程中要尽量减少测量误差,比如:在使用校正仪器时,要严格控制好前后的视距差,而且每次监测的位置必须相同。2.3车站结构沉降监测车站结构在站台有效距离上下行的1/4、1/2、3/4处分别布沉降监测点,同时在车站与区间分界线5m处各布设2处沉降监测点,即每个车站上下行线各布设5个监测点,如图2所示。图2车站沉降监测点布设示意图2.4隧道和地下车站交接处的沉降差异监测相比于地铁隧道结构沉降监测,隧道和地下车站交接处的沉降差异监测则要简单很多,车站与隧道交接处沉降差异点布设示意图如图3所示。
地铁沉降监测的方法
地铁沉降监测的方法
地铁沉降监测的方法主要有以下几种:
1.顶管法:通过在地面上埋设传感器或者安装监测仪器,记录地铁隧道周围的地表沉降情况。
2.激光雷达法:利用激光雷达对地表进行高精度扫描,测算地表沉降情况。
3.GNSS测量法:使用全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System),记录隧道周围的地面形变,来判定地表是否下沉。
4.测头测量法:通过地下测头进行直接测量,定时对测头数据进行处理,评估地表沉降状况。
5.夯实测量法:针对某些特定地质条件,使用夯实测量利用重锤的重量作用于测站,通过测站的坑坑面面上面等测量结果的变化情况来评估地铁隧道沉降情况。
如何进行隧道下沉测量和地铁施工监测
如何进行隧道下沉测量和地铁施工监测地铁是现代城市交通的重要组成部分,而地铁的施工过程中常常需要进行隧道下沉测量和监测,以确保施工的安全和质量。
本文将详细介绍如何进行隧道下沉测量和地铁施工监测的方法与技术。
隧道下沉测量是指在隧道施工过程中,通过对隧道的变形进行测量和监测,以及判断沉降情况和采取相应的措施的过程。
隧道下沉测量主要依靠测量仪器和技术手段,如全站仪、水准仪和GNSS等。
在实际操作中,首先需要设立一定数量和位置的测量控制点,以确定隧道变形的基准线。
然后,通过定期测量控制点的水平位置和高程,可以得到隧道的变形情况。
测量结果可以直观地显示隧道的沉降情况和褶皱折断等变形情况。
并且通过数据分析和比较,可以判断隧道的稳定性和施工质量,及时掌握施工过程中的问题和风险。
地铁施工监测是指在地铁施工过程中,对各个施工阶段进行全面监测和控制,以确保施工的安全和质量。
地铁施工监测需要借助多种现代仪器和技术手段。
例如,在隧道施工过程中,可以使用地下雷达和地震仪等仪器,对地下隧道的稳定性和岩层情况进行监测。
在地铁车站施工过程中,可以使用应变计、倾斜计等仪器,对结构的变形和变形进行监测。
此外,还可以利用激光扫描技术和红外线摄像技术,对施工现场进行三维建模和实时监控。
地铁施工监测的重要性不言而喻。
在地铁施工过程中,由于地下环境的复杂性和施工条件的限制,往往存在着许多潜在的危险和问题。
例如,可能存在地下水的涌入、地层的变形和岩石的塌方等情况。
这些问题如果得不到及时发现和控制,将会对施工安全和地铁的运行安全造成很大的影响。
因此,进行地铁施工监测,可以及时预警和掌握施工过程中的问题和风险,采取相应的措施,确保施工的安全和质量。
总结起来,隧道下沉测量和地铁施工监测是地铁施工过程中的重要环节,对于保证施工的安全和质量起着至关重要的作用。
通过使用现代测量和监测技术手段,可以准确地获取隧道的变形情况和施工过程中的问题和风险,及时采取相应的措施,确保隧道的稳定性和安全性。
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地铁隧道施工拱顶下沉值监测方法分析
【摘要】随着隧道工程的增加,从保障隧道施工的安全性出发,必须掌握隧道整体即时的稳定状态,因此进行隧道拱顶下沉监测显得尤为重要,本文首先简单介绍隧道内监测基准点的建立方法,接着就几种采用的测量方法进行分析,望能对工程实践起到一定的作用。
【关键词】隧道;拱顶下沉;监测;基准点;监测方法
对于隧道施工而言,如何有效的“防塌”是整个地铁隧道施工的技术难点所在,而其中在现场监测中有一项最重要的内容就是对拱顶下沉值进行监测,并通过有效的控制,保证施工作业和以后交付使用的安全性。
大量的实验研究和实践经验表明,地铁隧道拱顶的下沉过程及其下沉值将直接影响着隧道的支护设计和地层控制,本文就监测基准点的建立,及几种拱顶下沉值监测方法进行简单的分析。
一、监测基准点及其建立
根据实践经验,我们可以将监测基准点的建立相关问题归结为以下几个方面:
1、从距离的角度上看,监测基准点的位置与开挖隧道的直线距离应该控制在500~1000m之间,监测基准点应由3个水准点构成,而且3者之间的距离不能太远。
3个水准点在设置上有主辅之分,其中1个水准点设置为主点,另外的2个水准点设置为辅点,这一做法的目的在于借助于水准点的设置保证并检核基准系统的稳定性与可靠性。
2、从稳定性角度上看,3个水准点必须设置在地质结构稳定的地方,而且都应该设置特制而成的钢筋混凝土墩式的标志,3者连成闭合的水准路线,3者之间的高差应借助高精度水准仪(不低于)往返进行测量,并严格控制。
3、实践表明,工作基点的选择与监测点的分布有关,通常情况下布置于观测断面的附近,在实践中,应定期保证工作基点与隧道外的水准基准点进行联测作业。
4、变形监测点应结合工程的实际,在隧道的拱顶均匀地布置,通常不同的施工实际,其布置方法也有所差异:
(1)如果是小断面隧道,其设布置方法是:一旦施工的工作面进行开挖之后,初期支护立刻实施,同时在拱顶锚杆的外端每隔一定距离焊接特制的不锈钢球对变形点进行标志,通过对不锈钢球下沉的监测来反映拱顶的下沉,从实践的经验来看,在钢球的设置上,其底部应比二次衬砌混凝土的外表面略微高一些,为了便于监测结果的记录和统计,钢球还需要编号。
(2)如果是拱顶较高的隧道,这一实际情况导致了立水准尺或放置棱镜使用受到了严重的局限性,为此,在实际施工过程中,必须事先借助于锚杆将监测点打入岩体,在锚杆的端部焊接一个小钢板,并将反光片贴在上面,保证全站仪测距的方便性;除了焊接一个小钢板以外,锚杆的端部还需要设计吊钩,方面钢尺的悬挂和水准仪作业。
二、拱顶下沉值监测方法分析
1、精密水准测量方法
该工艺属于传统监测方法,非常适合于对小断面隧道拱顶下沉的监测过程,具体的监测过程有如下几个环节:
(1)应在工作面开挖完毕及不锈钢球完成焊接之后,立刻从基准系统的主点开始按照二等水准的测量精度,借助不低于的水准仪将钢球的底标高测量出来。
(2)初期支护的变形基本稳定,二次衬砌混凝土施工即将实施前,从主点开始按照二等水准测量的精度重复上面的操作,将此时的钢球底标高测量出来。
(3)根据两次测量结果计算每个钢球的下沉量:。
(4)一旦变形点(若干点)的高程测量完毕之后,应及时对基准点的3个水准点间的高差进行测量,严格控制主、辅点的稳定性,及时将不稳定的基准点监测出来,并有针对性地对观测结果进行科学的修正。
2、三角高程测量方法
该工艺也是常见的测量拱顶下沉值的方法,具体实施中,前视使用的是是反光片,后视使用的是水准尺或是棱镜。
从原理上看,该方法是借助于全站仪按照三角高程的测高原理将前视、后视与全站仪轴心的高差测量出来,并根据测量结果将测点的绝对高程和相对高程算出来。
其使用条件相当广泛,只要竖直角小300,只要测站位于反光片反射距离范围之内,均可以采用该方法实施拱顶下沉值的测量。
具体测量原理如图1所示:在测量过程中仪器高和监测点的高都不需要丈量,图中P为全站仪仪器中心位置,A点为已知高程的工作基点,B是监测点。
借助全站仪直接读取全站仪中心到棱镜中心的高差和,再结合后视棱镜的高V,则:
下沉量的计算方法和公式与精密水准测量方法一样。
3、自动化全站仪动态监测系统
该种测量方法是在没有操作人员的干预下,实现自动观测、记录、处理、存储、报表编制、预警预报等功能,它由一系列的软件和硬件构成,整个系统配置包括:TCA自动化全站仪、棱镜、通讯电缆及供电电缆、计算机与专用软件等等。
该系统的实质是把无反射棱镜自动跟踪断面仪隧道拱顶下沉变形系统中对固定断面任意点的扫描变成任意断面固定点的扫描。
该系统按施工方要求的格式将监测点的位移变化转化为标准图表的形式直观地表达出来,绘制出监测报表和位移曲线,自动实现数据分析、报警以及报表生成的功能,可以根据用户的要求提供报表的形式。
三、结语
大量工程实践表明,不同的测量方法,有着不同的优缺点,如采用传统水准测量的方法,能够达到±0.5~lmm的精度,但受到立水准尺或者悬挂钢尺的条件限制,因此不合适用来测量边墙的点和在特大断面作业;采用测距三角高程方法的相对精度也能够达到±1mm,实践证明在特大断面隧道拱顶下沉监测中其优越性更加显著,不过,该方法受到光线的严重制约,如果粉尘过大,反光片甚至不能反光;自动化全站仪动态监测系统是非常的方便,可以做到连续监测,不过如果要布置大量的断面的话,成本相当高,所以在实际监测中应结合工程实际,多方面进行考虑,科学地选择。
参考文献
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