结构监护及维修-监测

结构监护及维修-监测第一页，共29页。工作内容监护渗漏水沉降变形常规检测临近施工保护监测维修补强补漏加固第二页，共29页。监护工作的主要目的是保证轨道交通结构的安全，从而保证轨道交通的运营安全，同时通过监护工作可以积累在各种外界施工条件影响下的轨道交通结构的变形数据，为今后同类型工程提供借鉴和经验。第三页，共29页。运营中的地铁的沉降变形第四页，共29页。一、轨道交通隧道沉降现状二、地铁监护工作中的监测设备三、地铁结构沉降监测技术四、实例分析五、地铁隧道保护技术第五页，共29页。上海地铁所处地质环境条件复杂，大部分地铁隧道埋置于流塑软塑的淤泥质土层中，部分区间隧道结构变形量及结构累计沉降已超出设计值，此种现象已引起设计、建设、运营和相关部门的高度重视，加强了对地铁隧道在长期运营中变形的监测与研究，并及时采取了可靠措施以确保列车运行安全。一、轨道交通隧道沉降现状第六页，共29页。

隧道在长期营运中的纵向沉降影响因素①隧道下卧土层固结特性不同;②隧道临近建筑施工活动的影响;③隧道上方增加地面荷载;④隧道所处地层的水位变化;⑤区间隧道下卧土层水土流失造成破坏性纵向变形;⑥隧道与工作井、车站连接处的差异沉降。第七页，共29页。地铁变形的种类隧道结构纵向沉降或隆起隧道横向水平位移隧道管径收敛变形第八页，共29页。结构由于受外界因素的影响，其空间位置发生改变，称之为结构变形；前后二个时刻间变形的大小称之为变形量,变形有时也称为位移,属位置变化的范畴。此外还有结构受力变化一类的力学变形；变形量具有:相对性,局部性,动态性；变形量属性:结构变形量不仅有大小,时间,方向,亦可以分为位置基准和时间基准；第九页，共29页。分类:一般来说分为垂直位移和水平位移,结构变形其中垂直位移变形方向清楚,经常表述为沉降,水平位移的变形方向应根据工程需要确定；

位置基准和时间基准不明确的结构变形量是没有意义的。按照前后二个时刻的情况变形量分为本次变形量和累计变形量。第十页，共29页。1995-1999年上海地铁1号线累积沉降曲线图第十一页，共29页。二、地铁监护工作中的监测设备电子水平尺自动监测系统1巴赛特收敛系统2静力水准仪监测系统4自动跟踪全站仪隧道收敛变形系统3第十二页，共29页。三、地铁结构沉降监测技术监测隧道结构的沉降，主要是监测隧道结构的底板沉降，实质上是对道床的监测，主要包括两方面内容:区间隧道的沉降监测隧道与地下车站交接处的沉降差异监测第十三页，共29页。对刚投入运营的新线路和非稳定区段采讲，一年对整个线路进行4次沉降监测，一次收敛监测，一次位移监测；对于投入正常运营超过两年以上的相对老线路，一年进行2～3次沉降监测，一次收敛监测，一次位移监测；对局部异常地段，重点监测，根据具体情况，一年多次。由于安全正常运营是一个长期过程，因此测量工作需要连续不间断进行，每条线路都建立了统一的地铁平面和高程控制网；对地铁结构纵向长期沉降以本市城市基岩标为基础进行监测。第十四页，共29页。水准点的布置原则：（1）水准点应该布设在监测对象的沉降影响范围（包括埋设）以外，保证其坚固和稳定。（2）尽量远离道路、空压机房等地，以防止受到碾压和振动的影响。（3）力求通视良好，与观测点接近，其距离不宜超过100m，以保证监测的精度。（4）避免将水准点埋设在低洼容易积水处。同时，为防止土层冻胀的影响，水准点的埋设深度至少要在冰冻线以下0.5m。第十五页，共29页。常规监测方案运营线路的长期定期监测线路道床标高精密水准测量，每5米点日常巡检线路结构地表荷载变化安全保护区内工程项目的监测基坑工程临近地铁段监测穿越工程交叠段监测地面荷载加减区监测第十六页，共29页。四、实例分析1、基坑工程上海长征医院医教综合大楼深基坑工程对二号线的沉降影响第十七页，共29页。规律一：离基坑开挖地点越近，沉降变化量越显著。

第十八页，共29页。日期7/207/237/247/257/267/277/287/308/98/188/198/299/89/189/28沉降量mm0.0-0.5-2.1-5.3-15.1-14.2-21.1-23.0-27.1-42.1-43.0-40-40-41-41施工项目施工时间隧道以外搅拌桩加固7/20以前第一层开挖7/21-7/25第一层支撑及支护7/26-7/27第二层开挖7/28-8/18第二层支撑及支护8/19-8/20结构施工8/20以后施工日期与沉降量对照表主要施工工序表第十九页，共29页。沉降量与日期对照图7月21至7月27日为第一阶段，主要施工为第一次开挖过程。说明地下工程开挖时，垂直位移（沉降）比较明显，速率非常快。开挖过程及开挖后的支撑维护起着非常重要的作用。7月28日至8月20日为第二阶段，主要施工为第二次开挖过程。说明第一次的支撑维护有效减缓第二次开挖产生的垂直位移（沉降），但不能完全避免。于是在开挖过程和开挖后的第二次支撑维护也是必不可少的。8月20日以后为第三阶段，主要施工为结构施工。结构施工是在地面沉降稳定的前提下进行。此时地面沉降如图所示正趋于稳定，稳定的条件是之前的支护和支撑非常有成效。规律二：对于明挖基坑，通常基坑开挖深度越大，沉降量越大。规律三：对于明挖基坑，通常基坑开挖深度越大，沉降速度增加更明显。第二十页，共29页。2隧道穿越工程

上穿特点:盾构穿越施工形成对已建隧道上方的集中卸载，引起已有隧道局部上浮，隧道差异沉降过大，形成附加沉降的小曲率半径，差异沉降严重时将影响隧道使用状况甚至结构安全。第二十一页，共29页。下穿特点:盾构掘进施工时，不可避免地会产生地层损失,导致上方隧道下沉，易使已建隧道差异沉降过大，形成小曲率半径，严重时将影响隧道使用功能，甚至危及结构安全。第二十二页，共29页。地铁2号线穿越地铁1号线第二十三页，共29页。监测的范围为：按照地铁2号线隧道底部和盾构隧道顶部的垂直净距约2m，上、下行基本相同考虑，以三倍的深度为本工程对地铁影响范围，再考虑到地铁埋深等因素，实际监测区域二个穿越中心为对称点的两侧各40米隧道（共100米）第二十四页，共29页。3、常规检测地铁一号线上、下行线累计沉降量曲线图(1995.5-2004.5)上海火车站人民广场黄陂南路衡山路漕宝路第二十五页，共29页。

五、地铁隧道保护技术

法律法规地铁隧道保护保护技术第二十六页，共29页。1、防治措施、减缓方法建筑材料达标地下站台设置沉降缝、收拉区在下部隧道管片配筋稍多、级别抬高设计时考虑邻近建筑物的影响