铁路隧道地表沉降监测及数据分析
浅谈高速铁路沉降观测数据分析
浅谈高速铁路沉降观测数据分析[摘要] 结合高速铁路对沉降的严格要求,提出了沉降观测的重要性,确保施工质量和运营安全,本文以成绵乐铁路客运专线工程为实例，以变形观测工作具体要求和数据分析为要点作了详细阐述，对今后线下工程变形观测控制有一定指导作用。
[关键词] 高速铁路沉降观测数据分析1.工程及地质概况成都至绵阳至乐山客运专线北起江油，经绵阳、德阳、广汉、成都，然后向南经过彭山、眉山、夹江、峨眉，最后抵达乐山。
D3K62+530.759～D3K63+864.000区段位于四川省德阳市罗江县境内。
区间含向石大桥0.47Km，桥梁主要采用柱桩和扩大基础。
花龙门大桥0.14Km，全桥为明挖基础。
D3K66+161.95~D2K72+523.45区段位于四川省德阳市罗江县境内。
区间含罗家瓦大桥0.18Km，桥梁主要采用柱桩基础。
南塔凯江特大桥1.0 Km,全桥为扩大、柱桩基础。
双龙门大桥0.27Km,全桥为柱桩基础。
D3K67+000~D3K67+050区间路基基底处理为CFG桩，桩长4.0m~8.0m。
该区间段均属剥蚀丘陵地貌，丘槽之间，地形起伏小，地面高程510～555m，相对高差45m，自然坡度较陡。
一般5°～30°，丘坡上覆土层较厚，可见基岩出露，缓坡及沟槽地带覆土较厚，多辟为良田，测区附近有便道相通，交通比较方便。
2.沉降观测内容2.1路基沉降板的埋设2.1.1 将由钢板、金属测杆（φ20镀锌铁管）和保护套管（φ49 PVC管）、钢底板30cm×30cm×1cm组成的路基沉降版垂直将测杆焊接固定在底板中心沉降板在设计位置埋设。
2.1.2 埋设时要注意基坑内应垫10cm砂垫层找平，确保测杆与地面垂直，并安装保护套管，测杆略高于套管顶，用管帽封住管口。
确保测杆在套管不与路基主体直接摩擦，从而达到测点的真实沉降量。
2.1.3 测杆四周1m²范围内用小型机具夯实并设置防护网，确保沉降管不被机械碰撞、碾压。
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】。
高速铁路沉降观测数据分析
高速铁路沉降观测数据分析摘要：高速铁路建设中，沉降观测是一项必不可少的项目，在铺设轨道板前正确的获得线下工程沉降变形，确认工后沉降和变形符合设计要求并满足沉降控制标准，能更好的保证无砟轨道铺设后的质量，所以沉降观测数据必须采用先进、成熟、科学的观测手段取得，且必须真实可靠，能真实反映工程实际状况。
甘青公司推行“新建宝兰客专（甘肃段）沉降观测信息化管理系统”+“配套管理办法”的模式，实现了宝兰客专沉降观测自动化管理，使用沉降观测信息化平台的数据结合现场施工阶段进行数据的分析，并应用于指导下一步的施工。
关键词：沉降；观测；异常；数据；分析前言沉降信息化管理系统的建立，完成了沉降观测数据的采集、处理、及时上传，并且还增加了超限提示功能，使用者可以从网页客户端和手机客户端随时查看沉降信息。
在日常的管理中，我们可以利用客户端实时掌握沉降观测情况，关注沉降观测点的数据变化，把握沉降观测数据的分析要点，及时对沉降数据进行分析，发现结构物的地质及结构物本身存在的问题。
1．沉降数据及时分析的必要性。
高速铁路沉降观测是为了在高速铁路建设过程中及时发现地质及主体施工质量上存在的问题，让参建单位及时掌握相关信息，整治存在的问题，保证高速铁路建设工作的顺利开展。
若不及时对沉降数据进行分析，则失去了沉降观测的意义，可能造成工程缺陷的遗漏，留下安全隐患，造成后期返工现象，影响施工进度，对人力资源、经济财产造成重大损失，有的甚至造成施工安全事故。
所以沉降观测数据及时分析，掌握相关施工阶段主体工程的真实沉降信息，有助于让主体结构的沉降始终保持在可控范围，是对施工进度、工程质量及施工安全的有效保证。
2．沉降数据的分析要点。
2.1单次沉降值较大的异常数据分析。
通过沉降信息化管理平台的预警，可及时发现单次沉降值过大的测点（沉降速率＞0.08mm/d）。
发现此类测点，初步判定为数据异常，然后进行综合检查与分析确认是否真实存在异常。
一般数据异常产生主要由以下几点造成：①施工干扰，例如：隧道内道床板施工模板干扰，施工材料堆压，砼的振捣等外部因素引起；②测点破坏；③测量错误；④不同的施工阶段荷载的变动导致沉降较大，例如“路基堆载预压阶段增加荷载、运梁车通过”等载荷变化较大，此类原因还应结合当次沉降值进行分析该沉降是否合理；⑤初始值采集后沉降观测标志发生位移。
地铁隧道施工中地表沉降数据监测与规律分析
地铁隧道施工中地表沉降数据监测与规律分析摘要：地铁隧道施工过程中，地表沉降对施工安全有重大影响.本文通过对乌鲁木齐一号线施工中沉降量的实地监测，对各监测断面的最大沉降量及横向沉降数据进行拟合，并采用与FLAC3D数值模拟结果对比分析的方式，探讨隧道施工过程中地表沉降的规律，得出了隧道施工过程中地表沉降规律类似于正态分布曲线，隧道中心轴为沉降量最大位置且向两侧逐步减小，沉降量随时间变化形成反"S"曲线的规律，为后续地铁隧道施工控制提供指导。
关键词：地铁隧道；地表沉降；监测；数值模拟引言：随着我国城市化进程的不断深入，国内一、二线城市掀起了城市地铁建设的浪潮。
城市地铁建设线路复杂且建筑物众多，须采取严格防止沉降的措施.施工过程中不可避免的会对周围岩土体产生扰动，引起的地表沉降可能影响地面建筑物和既有管线设施，到一定程度时沉降过大会影响建筑物的正常使用[2]，地铁沿线人流众多，交通拥挤且建筑密集，过度沉降会给施工人员，过往行人及周边建筑物安全造成巨大威胁。
1、地面沉降监测方案1.1基准点布置及埋设设置地表沉降监测基准点，监测方式采用道路和地表监测点同时整合到一个闭合环的空间及形成由附和线路构成的结点网的方式.埋设的方式主要分为人工开挖及钻具成孔两种方式，具体埋设方式不做强制性要求.埋设的主要步骤为：首先，对于软土地质应用人工操作洛阳铲的方式进行开挖埋设，对于石质或土质较为坚硬的地面采用操作钻机等机械进行埋设，两种方式洞口孔径大小均采用70mm，深度为地表下1米；第二步，将该洞的底部进行夯实；第三步，对洞内渣土清除处理并导入清水养护，浇筑混凝土，混凝土与地表保持4cm距离；第四步，洞中心插入钢筋并使钢筋超出混凝土20cm；第五步，设置保护盖养护15天，埋设保持平整稳固.1.2地面沉降监测点的布设第一，横向的检测点的设计：受制于地面环境的影响，各断面设计7个点每监测点相隔5米.第二，纵向的检测点的设计：监测点的布置左起CK7+031.6至CK7+216.7，每间隔8m距离设置一个监测点，线路穿越上海至宁夏的高速公路，从左CK5+641.4起至CK7+031.6设置间距25m.第三，横向监测点的编号设计：同一个横向面自左向右编号0.1.2.3.4.5.6，例如DA28断面7个检测点的编号就是DA28-0，DA28-1，DA28-2等。
浅谈隧道施工引起的地表沉降及测量
浅谈隧道施工引起的地表沉降及测量摘要：盾构法是我国隧道工程中一种重要的施工方法。
盾构法隧道以其施工技术的安全性和先进性等特点。
但是，盾构法施工一定程度上会引起地表沉降，当地表沉降过大时可能危及周围建筑物和地下管线等建(构)筑物的安全，造成严重的经济损失和社会影响。
本文从多角度阐述盾构掘进引起地表沉降及变形产生的原因，并解析控制隧道施工地面沉降及变形测量的各种方法。
关键词：隧道施工；盾构法；测量方法地表沉降及变形是隧道施工过程中最需要重点关注的问题，其直接影响周围地面建筑和地下设施的正常使用，因此，对地表沉降及变形测量至关重要。
一、盾构掘进引起地表沉降及变形产生的原因众所周知，盾构施工肯定会引起地表沉降及变形，这种土体位移源于开挖引起的扰动及由此产生的地层损失和扰动土的重新固结。
所谓地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积和理论计算的排土体积之差。
地层损失率以地层损失体积占盾构理论排土体积的百分比来表示。
地层损失一般包括盾构开挖面的地层损失、盾构纠偏产生的地层损失、盾构沿曲线推进时产生的地层损失以及盾壳外径和管片直径之间空隙引起的地层损失。
引起地层损失的施工及其他主要因素有：①盾构掘进时，开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向应力，则开挖面土体向盾构内移动，引起地层损失而导致盾构上方地面沉降及变形；当盾构推进时如作用在正面土体的推应力大于原始侧向应力，则正面土体向上向前移动，引起地层损失(欠挖)而导致盾构前上方土体隆起。
②在盾构暂停推进时，由于盾构推进千斤顶漏油回缩，可能引起盾构后退，使开挖面土体塌落或松动，造成地层损失。
③由于向盾尾后面、隧道外围建筑空隙中压浆不及时、压浆量不足或压力不适当，使盾尾后坑道周边土体失去原始三向平衡状态，而向盾尾空隙中移动，引起地层损失。
在含水不稳定地层中，这往往是引起地层损失的主要因素。
④盾构在曲线中推进、纠偏、抬头或叩头推进以及实际开挖断面不是圆形而是椭圆形而易引起地层损失。
高速铁路重点地段基础变形沉降监测技术应用及数据分析
高速铁路重点地段基础变形沉降监测技术应用及数据分析一、介绍高速铁路为了确保线路的安全和稳定运行，需要进行基础变形沉降监测。
基础变形沉降监测是通过监测车辆或传感器等装置采集的数据，对铁路基础的变形及沉降情况进行分析和评估，并采取相应的措施进行调整和修复。
二、技术应用1.测量技术（1）全站仪测量：使用全站仪对基础进行水平、垂直测量，获取基础的变形和沉降数据。
（2）倾斜仪测量：使用倾斜仪对基础进行倾斜测量，获取基础的倾斜情况。
（3）浮动沉积仪测量：使用浮动沉积仪对土体进行测量，获取土体的沉积情况。
（4）测斜仪测量：使用测斜仪对土体的倾斜进行测量，获取土体的倾斜情况。
2.数据采集根据以上测量技术，通过车辆或传感器采集数据，并传输到监测中心进行分析和处理。
3.数据分析（1）基础变形分析：根据测量数据，对基础进行变形分析，分析基础的水平和垂直变形情况，判断是否超出允许范围。
（2）基础沉降分析：根据测量数据，对基础进行沉降分析，分析基础的沉降情况，判断是否超出允许范围。
（3）土体沉积分析：根据测量数据，对土体进行沉积分析，分析土体的沉积情况，判断是否超出允许范围。
（4）土体倾斜分析：根据测量数据，对土体进行倾斜分析，分析土体的倾斜情况，判断是否超出允许范围。
三、数据分析与修复1.数据分析结果根据数据分析结果，判断基础的变形和沉降情况是否超出允许范围，以及土体的沉积和倾斜是否超出允许范围。
2.调整和修复措施（1）调整铁路基础：根据数据分析结果，对超出允许范围的基础进行调整，修正变形和沉降问题。
（2）修复土体：根据数据分析结果，对超出允许范围的土体进行修复，保证土体的稳定性。
（3）加固铁路基础：根据数据分析结果，对基础进行加固，提高铁路基础的承载能力和安全性。
四、总结高速铁路重点地段基础变形沉降监测技术的应用和数据分析对保证铁路的安全和稳定运行起到了重要的作用。
通过对基础的变形和沉降情况进行监测和分析，可以及时发现问题，采取相应的措施进行调整和修复，保证铁路的安全性和稳定性。
浅析隧道施工引起的地表沉降及变形测量
直接目观测水杯读取液面刻度值 ，精度较低（ 士１ ｍｍ） 。该方法用 于室内试验观测比较容易 ，用于实际工程观测时，由于现场条件复
杂 、天气 变化 异常 、实际操 作 比较 困难 ，一 般较 少使用 。
２ ． ３沉降 板
沉 降板一 般用 于观测 软 土地基 总沉 降 。测试地 基面 在不 同处理
措 施 、不 同荷 载条 件下地 基 面的沉 降分 布。沉 降板 作 为沉降 动态观
１ Ｊ ｌ 构 掘进 弓 Ｉ 起地 衰沉 降及变 形产生 的原 因 其 原 因不 同的人 看 法 不一 样 ，虽然 不 同 学者 基 于 各 自 的 出发 点提 出了不 同的盾构 施工 引起地 表沉 降及 变形 的机理 ，但是 不可 否 认 的一点 就是 土体位 移源 于开挖 引起 的扰动 及 由此产 生的地层 损 失 和扰动土的重新固结。①地层损失。所谓地层损失是盾构施工中实 际开挖土体体积和理论计算的排土体积之差。地层损失率以地层损 失体 积 占盾构 理论排 土体 积 的百分 比来表 示。地 层损 失一般 包括 盾 构 开挖面 的地 层损 失 、盾 构纠偏 产生 的地层 损 失 、盾 构沿 曲线推 进 时产生 的地层 损失 以及盾 壳外径 和管 片直 径之 间空 隙弓 ｌ 起 的地层 损 失 。 引起 地层 损 失的施 工及其他 主要 因素有 ：盾 构掘 进 时 ，开 挖面 土体 受 到的水 平支 护应力 小于 原始侧 向应 力 ，则 开挖 面土体 向盾 构 内移动 ，引起 地层 损失而 导致 盾构上 方地 面沉 降及 变形 ；当盾 构推 进 时如作 用在 正面 土体 的推应 力大于 原始侧 向应 力 ，则正面 土体 向 上 向前移 动 ，引起地 层损 失（ 欠挖） 而 导致 盾构 前上 方土 体隆 起 。② 在盾构暂停推进时，由于盾构推进千斤顶漏油回缩 ，可能引起盾构 后 退 ，使开挖 面 土体 塌 落或松 动 ，造 成地 层损 失。⑧ 由于 向盾 尾后 面 、隧道外 围建 筑空 隙中压 浆不及 时 、压浆量 不足 或压 力不适 当 ， 使 盾 尾后坑道 周边 土体 失去 原始三 向平 衡状态 ，而 向盾尾 空 隙中移 动 ，引起地层 损 失。在 含水 不稳定 地层 中 ，这往往 是 引起 地层 损失
分析隧道施工引起地表沉降及变形的原因及其测量方法赵子龙
分析隧道施工引起地表沉降及变形的原因及其测量方法赵子龙发布时间：2021-09-17T05:37:32.394Z 来源：《中国科技人才》2021年第16期作者：赵子龙[导读] 隧道施工时，往往伴随地表沉降和变形问题的出现，这样的问题需要施工方重点关注，如果解决不好，会严重影响隧道周边地面建筑和地下设施的正常运行，影响隧道的正常施工。
广东冠粤路桥有限公司广东广州 510000摘要：隧道施工时，往往伴随地表沉降和变形问题的出现，这样的问题需要施工方重点关注，如果解决不好，会严重影响隧道周边地面建筑和地下设施的正常运行，影响隧道的正常施工。
所以，对地表沉降及变形测量变得不可或缺。
本文以假设车辆限速为100km/h 的隧道施工建设为例，先分析导致隧道施工引起地表沉降及变形的存在问题、原因和控制方法等，重点探讨隧道施工引起地表沉降及变形的测量方法，结合测量结果，得出可靠的结论。
关键词：隧道施工；地表沉降；地表变形；测量方法1 前言隧道施工时，地表沉降和变形问题一直受到施工队和项目方的关注。
开挖施工过程中容易扰动周边土体，破坏土体结构，导致地层不同类型的变形。
有些浅埋隧道因为和地表距离近，所以地层变形时地表也会受到影响。
有些隧道深度较浅，隧道施工时，地层变形太严重会导致隧道坍塌，或者造成地表坍塌，这样会影响隧道的正常施工。
出现这种问题，若施工人员不能及时用正确的方法处理，在以后的运营工作中很容易产生安全隐患。
所以，密切监测隧道施工的地表沉降和变形具有重要意义。
通过研究地表沉降和变形规律，不断总结和完善，充分发挥监测结果和变形规律的作用，推动隧道施工行业的顺利开展。
目前，有学者对隧道施工开展了很多研究，学者根据浅埋暗挖隧道项目施工的特征，对隧道展开了很多监测工作。
根据测量结果，得出隧道开挖过程中涉及的时空范围和控制地表沉降、变形的有效方法。
有学者通过随机介质法理论和预测系统，分析隧道施工造成的地表沉降及变形规律，得出了大断面隧道开挖产生的地表沉降及变形测量方法。
隧道结构沉降监测分析
隧道结构沉降监测分析摘要：隧道的开挖不可避免地会对周边地表造成扰动产生地表沉降，而周边地表的稳定性又是隧道开挖能否顺利进行的关键问题之一。
为克服常规的地基沉降量监测方法易于受外界因素干扰等缺点，满足地下综合管廊监测区间长、数据采集和处理工作量大等工程技术要求，有必要对地下综合管廊地基沉降的自动化远程监测技术展开研究。
本文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。
关键词：隧道；沉降监测；沉降槽中图分类号：U452文献标识码：A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。
1监测的方法及技术要求1.1 监测基准网水准基点的稳定性和水准网的合理布设是保证沉降变形监测结果可靠性的根本，现场根据沿线工程地质特点、风险源分布情况以及经济性，采用深埋式水准基点和工作基点构成监测系统高程控制网，分别在地铁车站站外和站内设置基准点若干。
针对地铁隧道线路长、基准点埋设深、相对稳定的特点，又采用平均间隙法的方法来分析整个控制网的稳定性，同时对高程控制网中水准基点定期进行稳定性分析，以保证监测成果的有效可靠。
1.2 监测点的布设现场沿隧道方向直线段每50m、曲线段每30m在隧道结构两侧壁和道床中心位置分别布设沉降监测点，并在沉降缝（或伸缩缝）等结构连接处两侧各加密布设沉降监测点。
另外，为提高观测精度及成果的可靠性，现场线下严格按国家二等水准测量要求施测，线上采用闭合环＋多余观测条件的方法进行。
盾构下穿铁路地表沉降分析
盾构下穿铁路地表沉降分析冯 义1 陈寿根1 罗石宝2(1西南交通大学土木工程学院 成都 610031; 2中铁二局城市轨道交通公司 成都 610031)摘 要 盾构机目前已广泛应用于各种土建工程领域,盾构法隧道施工具有安全、快速、地表沉降小等优点,如何控制地表沉降成为工程的一大难题。
本文依托深圳地铁5号线盾构隧道下穿广深铁路,对地面沉降监测数据进行分析,探讨了盾构施工过程地表沉降规律及其影响范围和程度,包括沉降随时间发展规律、沉降与盾构机掘进的关系、横断面沉降槽分布形式和沉降速率。
关键词 盾构 地表沉降 速率1 工程概况深圳地铁5号线长龙～布吉站盾构区间出长龙站后沿吉华路下穿金鹏路,之后下穿布吉公园、广深铁路,到达布吉站。
设计起点为长龙站后端结构内缘,里程为C K 30+568.40,设计终点为布吉站前端,里程为C K 31+416.00。
本区间线路基本沿布吉路敷设,敷设方式为地下。
右线长度为847.60m ,左线长度为840.47m 。
区间隧道在左D K31+317.569～D K 31+392.037,右DK31+320.316～D K 31+395.259范围内平面斜交穿越广深铁路,隧道中心线与铁路中心线的平面交角为77°,左线斜交铁路里程为D K 138+282,右线斜交铁路里程为D K 138+300,共计10股道,穿越长度约58m ,区间和铁路的竖向净距为14m 左右。
区间周边围岩为全风化角岩层。
土层从上到下分别为素填土、砾砂、粉质粘土、全风化角岩、强风化角岩、中风化角岩。
隧道在D K 31+350处覆土最浅,约为13.3m 。
地层加固采用φ800旋喷桩方式加固,咬合200mm 。
盾构区间隧道配置两台海瑞克复合式土压平衡盾构机,左、右线各1台。
盾构掘进划分3个阶段,即试验掘进段、正常掘进段和到达掘进段,即从盾构始发井始发后的75m 作为试验掘进段,在盾构到达前50m 段作为到达掘进段,其余地段作为正常掘进段。
隧道线下工程沉降观测工作报告
观测日期
沉降观测记录表
DK267+470
高程（m）
下沉量（mm）
累计下沉量（mm）
2009/3/5（施工单位测）
65.45
0
2009/6/4（施工单位测）
65.44973
0.27
2010/7/17（监理抽测）
65.44972
0.28
监理实测总沉降量为0.28mm，后期沉降变形趋于稳定
DK262+025断面
观测日期
沉降观测记录表
DK262+356
高程（m）
下沉量（mm）
累计下沉量（mm）
2008/9/19（施工单位测）
40.9028
0
2008/12/19（施工单位测）
40.90256
0.24
2010/7/16（监理抽测）
40.90255
0.25
监理实测总沉降量为0.25mm，后期沉降变形趋于稳定；
DK261+923断面
观测日期
沉降观测记录表
DK261+703
高程（m）
下沉量（mm）
累计下沉量（mm）
2008/4/13（施工单位测）
37.7684
0
2008/7/13（施工单位测）
37.76819
0.21
2010/7/15（监理抽测）
37.76818
0.22
监理实测总沉降量为0.22mm，后期沉降变形趋于稳定；
隧道
观测桩
15
DK262+298.5
隧道
观测桩
16
DK262+312
隧道
观测桩
高铁沉降观测常见异常数据分析
高铁沉降观测常见异常数据分析摘要：高速铁路建设标准、技术要求非常高，在满足乘客的安全舒适的同时，还要保证乘客可以快速抵达，轨道的平顺性直接影响了高铁运营速度、乘客乘坐的舒适性和安全性，是决定高速铁路建设是否成功的关键因素之一。
高铁建成后，沉降变形过大会造成轨道平顺性不能满足要求，整治费用高、难度大，甚至无法修复，因此，在高铁进行沉降观测是十分必要的。
关键词：沉降观测、高铁沉降、二等水准、GNSS、1.引言随着我国“八纵八横”铁路规划的实施，我国人民出行越来越便利，也越来越舒适了。
但是，人民的方便和舒适很定是要建立在安全之上的。
所以，高速铁路运行期的维护就十分的重要。
在高速铁路的日常维护工作中，沉降监测是十分重要的一项。
我们通过沉降观测可以对轨道的平顺性有一个整体的评估，然后重点对区域沉降和差异沉降比较大的地方进行检修和维护。
1.目前铁路沉降监测方法2.1基准点及工作基点布设目前高速铁路沉降监测主要是以二等水准为主。
沉降监测的基准点一般是在建设期的精测网的基础之上进行加密，然后联测到附近的基岩点或一等水准点上。
基准点的间距一般是1公里，布点位置一般为铁路沿线的稳定区域，按照二等水准的要求进行布设。
当然，在实际的观测中，还会在基准点的基础之上布设工作基点，距离一般为300米。
2.2监测点布设运营期监测点一般是建设期已经布设好，沿用建设期的点，如有破坏，则重新埋设。
补设可按照如下要求进行：（1）路基监测断面间距一般不大于50m；（2）一段路基至少有两段观测断面；（3）路涵（涵上1个，两侧各2个）、路桥（桥头2个，距离桥头5-10m 及20-30m处各1个）相接处要布设过渡段；（4）桥墩一般为逐墩进行观测，每个桥墩布设两个观测点，如果桥墩小于14米的话，也可以布设一个观测点。
2.3监测方式2.3.1线下桥墩监测线下桥墩监测一般是用二等水准进行监测。
如果是中小型桥梁整个桥梁进行监测。
如果是大型桥梁，可以分成多段进行观测，每段之间需要有一个重复的桥墩作为搭接的桥墩。
盾构隧道掘进地表沉降监测数据分析及模型研究
盾构隧道掘进地表沉降监测数据分析及模型研究
方金文
【期刊名称】《城市勘测》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】以广西某地铁盾构隧道掘进期间监测数据为基础,分析盾构施工中地表沉降的变化规律。
分为两个部分:一是沿掘进方向,轴线上方地表点历时变化统计分析,通过多项式拟合得出轴线上方地表沉降点的沉降变化模型;二是垂直于掘进方向,不同监测断面的累计沉降量分析,在Peck公式的基础上,综合考虑双线掘进的叠加影响,通过对实测数据进行拟合分析,得出双线盾构掘进沉降槽宽度系数和土体损失率参数。
结果显示:(1)多项式模型对轴线沉降点相对掘进前后80 m范围内变化拟合较符合,整体呈现S型,前期略有抬升,后逐渐下沉,沉降主要集中在前后20 m期间,后趋于平缓;(2)Peck沉降公式拟合模型适用于该项目,预测值与实测数据吻合良好,综合多个监测断面拟合结果,提出广西地区参考沉降槽宽度参数K为0.42±0.13和土体损失率Vs为0.42±0.2。
【总页数】5页(P142-146)
【作者】方金文
【作者单位】上海勘察设计研究院(集团)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】P642.26
【相关文献】
1.考虑地表沉降的盾构隧道掘进参数优化研究
2.盾构隧道掘进时地层参数变化对地表沉降的\r敏感性研究
3.富水地层盾构掘进引起地铁隧道地表沉降规律研究
4.地铁叠线隧道盾构掘进对地表沉降影响研究
5.盾构隧道掘进对地表沉降的影响及控制措施研究
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杭州地铁盾构工程地表沉降监测结果与分析
第 Ｖ阶段 由于 左右线盾 构都 已经通 针对 本工 程的特 点 ， 沿隧 道 中线 方 向每隔 ３ ０ ｍ距离 布设 一个监 小于左线穿过 时的地 表变量 ； 过测点数值 开始趋于稳定 。 测 横断面 ， 盾 构始发和到达 １ ０ ０ ｍ范 围内加密为 ２ ０ ｍ一个 断面 。 横 断面 以隧道 中心 线点 为 中心 ， 监 测点 在 隧道 中心 线左 右 １ ５ ｍ 内均匀分布 ， 横断面方 向测点间隔 ， 一般对称于轴 线 ２ ． ５ ｍ， ３ ． ５ ｍ，
５ ｍ， Ｌ ｍ（ Ｌ根据隧道 埋深 调整 ） 分 别布 设测 点 ， 对地 质较 差 的区
域或经过重点建 （ 构） 筑 物 应 适 当 增 加 测 点 。测 点 埋 设 采 用 水 钻
打穿地表硬 化层 ， 取长度 为 １ ｍ， 直径 为 ｌ ８ ｍ ｍ 的螺纹 钢筋 埋设于 土体 ， 测 点低于地面 ５ ｃ ｍ， 并加测点保护盖 和监 测点保护标志 。
压平衡盾 构 法 施 工 。结 构 形 式 为 圆形 断 面 ， 盾构管片 ： 内径 为 于 ８ Ｄ时 ， 每周 １次 。监测频率应配合施 工需要 ， 当监 测值达 到报
５ ． ７ ５ ｎ ｌ ， 外径为 ６ ． ２ ｍ。主要 工程 地质为 粉砂 夹砂 质粉 土和粉 质 警值 或出现异常情况应增加监测频率 。 粘土 。地下水类 型主 要为第 四纪 松散 岩类 孔 隙潜水 和孔 隙承 压 ６ 地表 沉 降监测 结 果分析 水， 深部为基岩裂 隙水 。隧道顶埋深 ９ ． ４ ｍ一１ ６ ． ２ ｍ。 由于盾构区间较长 ， 特 选取 具有 代表 性 的第 ２ ６断面 监测数
体的压力引起测点数值 出现 １ ｍｍ一 ３ ｍｍ的隆起 ； 第 Ⅱ阶段 由于
３ 基 准点和 监 测点 的埋 设
明挖地铁车站周边地表沉降监测及分析
明挖地铁车站周边地表沉降监测及分析地铁在城市交通中起着十分重要的作用，它能够大大缓解城市交通拥堵问题，提高城市交通效率。
地铁的建设和运营也会对周边地表造成影响，其中地表沉降是一个比较常见的问题。
为了及时发现地铁车站周边地表沉降情况并加以监测和分析，需要一份完善的地表沉降监测方案。
一、地表沉降的原因在地铁建设和运营过程中，地表沉降是一个常见的问题。
地表沉降的原因主要有以下几点：1. 地铁施工: 地铁的施工会对周边地下土层产生影响，施工挖掘和施工物料运输都会加剧土壤的压实，从而导致地表沉降。
2. 地铁运营: 地铁运营过程中，地下隧道的挤压和地下水位的变化都是导致地表沉降的原因。
3. 地表工程: 地铁车站周边常常会进行地下管线、排水系统等地下工程，这些工程也会影响地表的稳定性，导致地表沉降。
以上这些原因都会对地铁车站周边地表造成一定程度的沉降，而地表沉降会对地铁车站周边的建筑物和市政设施产生一定的影响。
二、地表沉降监测方案1. 监测点确定: 在地铁车站周边确定一些代表性的监测点，这些监测点应该包括不同类型的建筑物、地下管线、自然地貌等。
通过对这些代表性监测点的监测可以及时了解地表沉降情况及其对周边的影响。
2. 监测手段选择: 地表沉降的监测手段主要有两种，一种是使用GPS全球定位系统进行监测，这种方法可以实时监测地表的变化情况; 另一种是使用遥感技术，通过卫星遥感影像来分析地表的沉降情况。
3. 监测频率确定: 地表沉降的监测频率应该根据地铁施工和运营的情况来确定，一般情况下，地铁施工期间需要加大监测频率，而地铁运营期间可以适当减少监测频率。
4. 数据处理与分析: 监测到的数据应该通过专业的软件进行处理和分析，以得出地表沉降的趋势和规律，为后续的地表沉降治理提供依据。
经过一段时间的监测和分析工作，可以得出地表沉降的监测结果。
这些结果将有助于我们了解地铁车站周边地表沉降的情况，并且为地表沉降的治理工作提供依据。
结合工程实例简析地下隧道地表沉降监测
结合工程实例简析地下隧道地表沉降监测摘要：本文对广州市轨道交通三号线北延段【永泰东站】土建工程一号出入口工程暗挖隧道开挖过程所取得的监测数据进行了分析研究，保证施工的安全并有效地指导了施工进展。
关键词：地下隧道；监测1 前言地下隧道在开挖过程中，由于地层的损失及地下水位的变化，导致开挖区域自洞室面向地层深处一定范围内地层应力发生调整和变化，造成地表及建筑物的沉降和位移。
当地表移动和变形超过一定的限度时就会影响隧道或地表建筑物安全和正常使用。
尤其是城市地下隧道，一般都修建在城市中心地带，隧道周围建筑物密集、地下管网密布，地质情况比较复杂，而且地面来往行人较多、交通繁忙，所以对隧道的设计施工及对周边环境的控制要求更加严格。
2 工程概况本工程为广州市轨道交通三号线北延段【永泰东站】土建工程一号出入口工程，1号出入口设置在车站北侧东端，横穿同泰路，兼有过街人行隧道功能。
由于同泰路交通繁忙，是中央、省、市领导到访的必经之路，华南三期路桥建成后通车能力为三车道，造成经常性塞车，出入口不具备倒边施工的条件。
同时同泰路周边管线复杂，且华南三期路桥施工期间已多次迁改，再次进行管线迁改的难度大、费用高，所以过街部分采用暗挖方案。
暗挖隧道采用暗挖矿山法施工，复合式衬砌。
隧道初期支护采用喷射混凝土工艺，安装钢格栅、挂钢筋网、湿喷350mm厚C25早强混凝土。
开挖前采用长管棚和超前小导管注浆工艺预加固地层。
长管棚采用直径Φ108mm、壁厚6mm钢管，位于拱部150°范围布置，长度41.85m，环向间距0.35m，外插沿通道走向坡度为0.5%，由北向南一次打进完成。
2.1工程水文地质条件根据现场勘察所提供报告，隧道穿越土层为人工填土层、冲积—洪积砂层、冲积—洪积土层等。
地下水位埋深为1.90～5.60m，标高为19.16～24.58m。
地下水的赋存方式主要为第四系松散砂层中的孔隙水和岩石强风化带中的基岩水。
砂层的富水性和透水性较好，属中等透水层。
高速铁路论文：京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析
高速铁路论文：京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析高速铁路论文：京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析【中文摘要】京沪高速铁路通过地区中,绝大部分地区存在着较为严重的区域沉降问题,控制区域沉降地区线下工程的沉降变形是提供高平顺性和高稳定性轨道的首要条件。
目前,国内外还缺乏在区域沉降地区修建高速铁路的经验,对于高速铁路的沉降监测,急需有效的数据处理方法和实测数据分析。
本文在沉降监测数据处理和分析两方面进行深入研究,为京沪高速铁路安全稳定通过区域沉降地区提供有效的理论和数据支撑。
在数据处理方面,针对目前沉降监测中无有效的粗差定位和断高处理方法,导致沉降监测数据质量降低的情况,首先利用卡尔曼滤波对高差数据进行粗差探测,有效定位出粗差；再提出卡尔曼迭代滤波法,使用高差数据修复断高,该方法精度远远优于目前使用的归“0”法,有效解决了沉降监测断高问题。
通过粗差定位和断高处理,显著提高了沉降监测数据的质量,这对后期的沉降评估分析有实用价值。
在沉降监测数据分析方面,重点对目前缺少研究的工程沉降数据和区域沉降与工程沉降综合影响进行分析。
在工程沉降数据方面,分析了区域沉降地区桥墩工程沉降值与工作基点埋深的关系,得出目前的桥墩观测方法不完善的结论,针对目前的沉降监测方法无法解决的桥墩出现“上升”的情况,提出使用“矩形法”监测高差变化的方案,为解决这个沉降监测难题奠定了基础。
在区域沉降与工程沉降综合影响分析方面,针对目前工作基点与复测后水准点的联测数据缺乏,导致无法对区域沉降与工程沉降的综合影响进行分析的情况,采用工程沉降和区域沉降叠加模型,根据该模型分析沉降总量、线路附加坡度、坡度差以及对线路高程定位的影响。
本文研究成果对京沪高速铁路区域沉降地区的施工建设和运营维护有一定参考价值。
【英文摘要】The area which Beijing-Shanghai high-speed railway goes through most has the serious problem of ground settlement. The controlling deformations of railway engineeringin ground settlement area are the prime condition to provide high ride comfort and high stability track. At present, there is lack of the experience of building high-speed railway through ground settlement area in our country. The effective method of data process and analysis of measured data for settlement monitoring of high-speed railway is urgently need. The process and analysis of settlement monitoring data is further researched to provide effective theory and data support for Beijing-Shanghai high-speed railway going through ground settlement area safety and stability in this paper.In respect of data process, there are no effective methods for gross error position and broken height process in settlement monitoring at present. This reduces the quality of settlement monitoring data. According to this situation, the Kalman filtering is firstly used to effectively detecte gross errorin settlement monitoring data. Then the Kalman interactive filtering method and height difference data are used to modify broken height. The experimental results show that the proposed method effectively solves the problem of broken height and its precision is far more than return zero method which is currently used. The methods of gross error position and broken height process in this paper effectively improve the quality of settlement monitoring data and has practical value in settlement evaluation.In respect of data analysis, the comprehensive effect both ground settlement and engineering settlement, which were lack of researches, is primary studied in this paper. In respect of analysis of engineering settlement, the relationship of engineering settlement value of bridge and the buried depth of working benchmark point is analyzed, and get the conclusion that current settlement observation of bridge in groundsettlement area is not perfect. Then, the “rectangular method” is used to monitor height difference change according to parts of bridges appear “rise”situation, which lays the foundation to solve this “rise” problem. In respect of analysis of comprehensive effect, according to the situation of lack of the conneting measurement data between working benchmark points and basic benchmark points when theywere repetition measured, a composition model of ground settlement and engineering settlement is put forward. The model can get the settlement value of railway engineerings, ground slope, difference of slope and their influence to elevation for railroading.These research results would have some help for construction and operation maintenance of Beijing-Shanghai high-speed railway in ground settlement area.【关键词】高速铁路沉降监测区域沉降工程沉降卡尔曼滤波断高【英文关键词】high-speed railway settlement monitoring ground settlement engineering settlement Kalman filtering broken height 【目录】京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析摘要6-7Abstract7第1章绪论10-14 1.1 研究背景及意义10-11 1.2 国内外研究现状11-13 1.2.1 区域沉降理论研究11 1.2.2 区域沉降监测技术研究11-12 1.2.3 高速铁路沉降监测12-13 1.3 论文目标及内容13 1.4 论文结构13-14第2章沉降监测技术14-19 2.1 沉降监测基本内容14 2.1.1 不同线下工程的沉降监测内容14 2.1.2 沉降监测的基本要求14 2.2 沉降监测网的建立14-17 2.2.1 沉降监测技术要求14-15 2.2.2 沉降变形测量点布设要求15-16 2.2.3沉降监测网测量实施要求16-17 2.3 高速铁路沉降评估17-19 2.3.1 沉降评估基本思想17 2.3.2 沉降评估控制指标17-18 2.3.3 沉降评估方法18-19第3章沉降数据处理19-39 3.1 常用方法19-20 3.1.1 回归分析法19 3.1.2 时间序列分析19 3.1.3 灰色系统理论19 3.1.4 人工神经网络19-20 3.1.5 卡尔曼滤波20 3.2 卡尔曼滤波模型20-24 3.2.1 卡尔曼滤波基本理论20 3.2.2 卡尔曼滤波基本方程20-22 3.2.3 卡尔曼滤波建模22-24 3.2.4 卡尔曼滤波精度评定24 3.3 卡尔曼滤波在粗差探测中的应用24-27 3.3.1 沉降监测数据粗差24-25 3.3.2 粗差探测25 3.3.3 数据分析25-27 3.4 卡尔曼滤波在断高处理中的应用27-39 3.4.1 断高定义27 3.4.2 使用高程数据修复断高27-28 3.4.3 使用高差数据修复断高28-31 3.4.4 数据分析31-39第4章沉降数据分析及测量研究39-59 4.1 区域沉降数据分析39-47 4.1.1 区域沉降对地面标高和坡度的影响39-40 4.1.2 区域沉降对轨道平顺性影响40-42 4.1.3 试验区数据分析42-47 4.2 工程沉降数据分析47-51 4.2.1 工作基点修正研究48-49 4.2.2 工程沉降值与工作基点埋深的关系49-50 4.2.3 目前桥墩沉降监测方法的适用性50-51 4.2.4 桥墩”上升”解决方案51 4.3 区域沉降与工程沉降综合数据分析51-56 4.3.1 区域沉降和工程沉降区别与联系51-52 4.3.2 工程沉降和区域沉降对高速铁路综合影响52-56 4.4 区域沉降地区测量对策56-59 4.4.1 区域沉降对高速铁路施工的影响56-57 4.4.2 区域沉降地区工程测量措施57-59结束语59-61致谢61-62参考文献62-65攻读学位期间发表的学术论文65。
隧道开挖引起的路面沉降预测及数值分析
本文 以南水北调中线石京段古运河枢纽 工程 暗挖
段 为工程背景 ，采用 Ｆ Ａ Ｌ Ｃ一 Ｄ有 限元软件模拟 大跨 ３
水 工隧洞施工过程 ，研究地 表沉降变形规 律 ，从 而有 针对性地采取措施控制 ，减少地表沉降对 既有高 速公
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ０ ０ ９— ５－ ５
作者简介 ：贾晓云 （ ９７一 ，女 ，山东菏 泽人。讲师 ，博士研 究 １７ ） 生 ，主要从事隧道衬砌安全度检算 与围岩稳定性等方面 的教学和科研工作 。Ｅｍ ｉ ｊ ｘ ｏｕ ＠ｔ ．ｏ － ａ ：ａｉ ｙ ｎ ｏ ｔ ｌｉ ａ ｍ ｍ。
图 １ 地 表 沉 降 横 向 预 测 示意
贾晓云 ，等 ：隧道开挖引起的路面沉降预测及数值 分析
・１９・ ０
． ｓ ｅｐ 一 ） ｓ＝ ｘ （
（） １
式中
为距 隧道 中心线 的距离 ；Ｓ为距 隧道 中心 线
为 的地表沉降量 ；Ｓａ ｍ 为隧道 中心线处最 大沉降 量 ； ｘ ｉ 为沉降槽宽度系数 ，其经验公式为
摘
要 ：采 用 Ｐ ｃ ｅｋ公式对南水北调 中线 下穿 高速公路 段 暗涵施 工所允许 的地表 沉 降进行预 测 ，
确定 ６ ｍ为工程 允许 的地表沉降标准。提 出了双 中洞 、多分部 的暗挖施 工方法，并 用 Ｆ Ａ ３ ５ｍ Ｌ Ｃ一 Ｄ进 行数值模拟 。实测表 明该 法 可将路 面 沉降控 制在 ６ ｌ 以下 ，能够 满足 隧道 施 工安全 和环 境控 制 ０ｎ ｍ
２ 暗涵隧洞地表沉 降控制基准
降变形 。因此 ，对大跨水工 隧洞施工引起 的地表 沉降 进行数值分析研究具有重要的理论 和现实意义 。 Ｇ ａｂｕｓ １８ ）采用 了二维 和三维有 限元 法 ｈｂｏｓｉ（９ ３ 模 拟了在 两条 地下 通道 上方施 工 穿越 隧道 的力 学 影 响 ，并与实测进行了对 比。Ｌ ｅ Ｒ ｗ １９ ）采用 ｅ 和 ｏ ｅ（ ９０ 三维有 限单元法 ，分析参数选取对 隧道开挖计算 结果 的影 响 ，得 出各项参 数对 开挖计算 结果 的影响规 律。 国 内外研究表 明 ，有限元法是研究 隧道开挖 问题 的有
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铁路隧道地表沉降监测及数据分析
[摘要]：隧道监控量测在整个铁路隧道施工具有重要作用。
文章以新歌乐山隧道地表沉降监测项目为例，阐述了测桩点的布设、现场监测方法、数据获取与处理，并对数据做出合理判断分析和有益探讨，对实际生产工作具有一定指导意义。
[关键词]：铁路隧道施工监控量测地表沉降数据分析
0引言
隧道监控量测贯穿于整个隧道施工过程中，是一项非常重要的工作。
监测的目的主要包括：保证施工安全；预测施工引起的地表变形；验证支护结构设计，指导施工；总结工程经验，提高设计、施工技术水平。
隧道地表沉降是隧道工程应进行的日常监控量测的必测项目。
本文以新歌乐山隧道地表沉降为例，阐述了监测项目现场操作具体过程、数据获取及处理方法。
1新歌乐山隧道工程概况
新歌乐山隧道属新建兰渝铁路引入重庆枢纽工程，位于既有渝怀线歌乐山隧道左侧约25～50m，设计时速120km/h。
隧道进口里程K1106+280，出口里程K1108+547，全长2267m。
隧道进出口为浅埋段，洞顶覆盖层仅4～8m，出口洞顶及周边有大量民房，且下穿公路，出口段约300m采用非爆破法开挖。
不良地质有岩溶、煤窑采空区、富水软弱围岩，特殊岩土为盐溶角砾岩及石膏。
施工难度极大，安全风险高，为极高风险隧道，如图1所示。
图1 新歌乐山隧道现场图图2新歌乐山隧道地表下沉测点布设示意图
2. 地表沉降
隧道洞口浅埋层覆盖薄，堆积松散、自身稳定性差。
在施工过程中易受自重、雨水和施工爆破的影响，极易发生坍塌，沉降等大变形事故，威胁隧道的整体稳定。
隧道开挖后，洞口浅埋段地层中的应力扰动区延伸至地表，围岩力学形态的变化在很大程度上反映于地表沉降，且地表沉降可以反映隧道开挖过程中围岩变形的全过程。
因此，必须对地表沉降情况进行严格的监测和控制，保证施工安全。
3. 监控量测方案设计
监控量测贯穿在整个施工过程中，必须在隧道施工做好方案设计，在施工开始后根据现场情况做出细微调整。
新歌乐山隧道的设计是由中铁第二设计院完成，严格按照工程测量规范（GB/5026-2007）、铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008）和铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）等国家标准前提下制定了详细方案。
3.1测点布设
理论上地表下沉受支护影响在隧道中线上沉降最厉害，往两旁沉降量递减，因此沉降曲线曲率在中间最大，两旁远离隧道中线逐渐递减。
若考虑不同的沉降曲线模型，两旁的测点间距也应该是中间密两旁稀疏。
但考虑新歌乐山隧道工程围岩好，隧道工艺不难等情况中线两旁的监测点都等间距布设。
针对浅埋段较短和围岩情况比较好的前提下，在进口端里程桩号K1106+285m，出口端里程桩号K1108+540m布设两个监测断面，每个监测断面上布设一个水准基点和11个监测点。
面向里程增大的方向，从左往右编号1至11，其中6号点位于隧道中线上。
监测断面高度距离隧道地表面高度约15m、拱高5m，按45°影响范围规定，监测断面长40m，每个监测点间距为4m。
基点在远离隧道沉降影响范围外，基点与监测点埋设钢筋水泥桩。
布置方案如图2所示，测点现场照片如图3所示。
图3新歌乐山隧道地表下沉测点布设示意图图4富斯特乃尔法（Forstner method）
3.2仪器选择检校
地表沉降变化细微，观测精度要求高，其量测精度一般为±1mm。
因此，采用二等水准精度要求。
仪器选用南方DL-201电子水准仪，水准仪根据国家规范进行年检，合格后方可用于生产。
在作业期间应进行最重要的水准管轴平行于视准轴检验，即i角检验。
用富斯特乃尔法对该电子水准仪进行i角检验校，如图4所示。
第一次测得高差为h1=0.02312m，第二次测得高差为h2=0.02270m，得到i=12″。
根据《国家一二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）规定，用于二等水准测量的i角指标限差不得大于15.0″，超过20″测量成果作废的规定。
该电子水准仪满足精度要求。
3.3监测周期
监测周期主要取决于开挖面距监测断面的距离与沉降速度的大小。
新歌乐山隧道总共布设两条地表下沉监测断面，出口端地表下沉（K1108+540）监测断面于2010年4月25日开始监测至2010年5月9日结束，监测频率1次/天；进口端地表下沉（K1106+285）监测断面于2010年4月26日开始监测，至2010年5月9日结束；监测频率1次/天。
3.4施测方法
通过基点与监测点进行水准联测，得到测量时刻监测点相对于基点的高差，通过两相检测周期高差对比即可以得到沉降变化。
以监测点n点为例，第一次观测周期测点n与基点的高差hn1，第二次观测周期测点n与基点的高程差为hn2。
两次高差相减，得测点n在第一、二观测期间地表沉降△hn12=hn1-hn2 。
第三观测周期测点n相对于基点的高差hn3，与第二观测周期相减，得到测点n第二、三周期的地表沉降量△hn23=hn2-hn3。
以同样的方法可以得到所有监测点在不同观测周期的地表沉降量，相邻周期沉降量对比即可得到地表沉降变化趋势，通过分析判断做出相应预警或建议修改施工方案。
4. 新歌乐山隧道地面沉降数据分析
该隧道施工技术成熟，都为Ⅴ级围岩，状况理想，监测结果主要采取Excel 图表法进行分析预测。
具体数据处理过程：野外原始数据录入相应表格；用编辑好的公式自动计算各图表需求数据（变化速度、累计量等）；选择数据按照不同方式自动生成图表（变化速度图、累计量图等）。
4.1地表下沉监测处理结果
地表沉降监测是为得到每个点累计沉降量，每个点每日沉降速度，根据变化趋势预测之后的变化情况。
期间沉降量都在允许正常变化范围内，对安全施工没影响。
所有数据负值表示沉降，正值表示反弹，受数据量大与保密规定，仅举例说明出口端K1108+540断面1号点情况，全断面各点数据对比图表。
图5 1号监测点累计地表下沉量
图6 1号监测点地表下沉速度
图7 K1108+540各点下沉累计量对比
图8 K1108+540各点地表下沉速度对比
4.2监控量测结果总结分析
根据监测各断面的地表沉降，得到各断面累计观测值和变形速率都较小，在位移Ⅲ级管理标准内，隧道轮廓结构稳定安全，可以预测各监测断面将逐步趋于稳定。
（1）两条断面隧道中线6号点沉降量并不是最大，也没呈现出从中间往两旁递减的趋势。
出现这种情况原因可能是隧道浅埋段比较短，监测断面地表覆盖层厚且围岩稳定，出现整体沉降现象。
（2）监测期间沉降速度并没呈现如常规隧道地表沉降监测规律，前期较小，而后慢慢增大，开挖面通过地表下沉监测断面后沉降速率再慢慢减小的现象。
现实情况是监测第一天最大，而后基本平稳，后期有沉降反弹，趋于停止情况出现。
出现这种情况原因可能是地表沉降工作并没有按设计在隧道施工开始前就进行，监测开始时开挖面已经接近监测断面里程，加上围岩情况良好、覆盖层厚导致沉降速度未出现增大，而是慢慢减小状况。
（3）通观监测数据得出：地表沉降监测数据形式正常；按照数据生成图表显示地表沉降正趋于稳定，当前施工方法继续施工安全可行；生成图表显示两条监测断面地表沉降正趋于停止，两条监测断面监测点沉降速率在2010年5月9日均在0.2～0.5mm/天内，按照相关规范，满足净空位移和拱顶下沉的测量频率（按位移速度）要求，可以将监测周期改为1次/3天。
5.结论
近年大量隧道工程在建或拟建，做好监控量测，积累经验为今后同类型隧道设计施工提供类比依据。
新歌乐山隧道监控量测中总结出以下经验。
（1）监控量测现场操作在遵循施工设计的基础上尽量多结合现场具体情况，选择合理的监测方案；监测过程中应尽量与施工单位沟通协调，了解他们作业安排，特别是爆破安排，调整具体监测时间，提高工作效率。
（2）地表沉降监测时，在固定位置架设水准仪，前后视距差L固定不变。
电子水准仪i角不变，即i角误差不变，相邻周期间高差相减则消除，可以很好的解决前后视距差超限的问题。
（3）同一项监测工作尽量在固定时间监测，避免前后两周期温差过大，温度改正常数对监测结果的影响。
（4）监控量测是隧道安全施工特别有效地保障性工作，一定做到及时、准确、真实客观，根据得到的数据调整监测周期、方案。
每次监测结束后应及时进行数据处理分析，绘制各种时态曲线，找出变化规律，预测隧道变形情况。
参考文献
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