地铁工程监控量测技术

地铁工程量测监控

刘维宁北方交通大学1本课题研讨的三类环境影响问题管线楼房桩基桥面管线隧道目的、意义、必要性23456789图2-2呼家楼站、桥墩桩基及地面建筑位置关系剖面图高层建筑10图3-1科南路—知春路区间隧道与城铁立交桥墩桩根底关系剖面图11图5-5国贸站与国贸桥桥墩位置关系Ⅴ—Ⅴ剖面图1213

监控量测实施流程监测与工程施工关系协调修正或继续按设计要求施工判别数据采集、分析监控量测测点安装编制监测方案现场调查，搜集根本资料141、监控量测目的2、监控量测方案3、监控量测问题151监控量测的目的〔1〕监视地层、支护与构造的应力和变形情况，验证支护系统的设计稳定性。〔2〕保证监控变形在允许范围之内，保证地层稳定和施工平安。〔3〕经过量测数据的分析处置，掌握各种数据的变化规律，提供地层和支护系统衬砌最终稳定的信息。〔4〕积累量测数据，为今后的设计与施工提供工程类比的根据。16编制规范(1)北京地铁***标土建工程施工招标文件及招标书；(2)北京地铁***标土建工程施工设计图；(3)<地下铁道、轻轨交通工程丈量规范>GB50308-1999；(4)<地下铁道工程施工及验收规范>GB50299-1999；(5)<建筑变形丈量规程>JGJ/T8-97；(6)<全球定位系统城市丈量技术规程>CJJ73-97；(7)<工程丈量规范>GB50026-93；(8)<城市丈量规范>CJJ13-87；(9)<城市地下水动态观测规程>CJJ/T76-98；(10)<建筑基坑支护技术规程>JGJ120-99；(11)<岩土工程平安监测手册>。172.1主要内容工程特点分析，工程监测工程确定，监测目的现场调查，监测控制目的与执行规范，必要的施工力学分析以确定预警值和预警过程，测点布置方案，量测仪器选择，监控量测方案，数据处置与报表方案，量测管理机构与预警措施，投资估算。2、监控量测方案18工程特点分析周围环境建〔构〕筑物与管线，构造特点，地质特点地下水施工方法特点2、监控量测方案19呼家楼站呼家楼站呼家楼站高架桥桥墩道路红线呼家楼站2021222324252627工程监测工程确定地表〔地层〕沉降管线建筑物〔含根底〕桥梁〔含根底〕地下构筑物〔既有地铁〕隧道洞内沉降与收敛基坑变形量测支护及构造内力水位2、监控量测方案2829303132L333435363738隧道收敛量测隧道收敛量测39隧道围岩变形的传统量测工具：钢尺收敛计40东直门隧道现场测点布设维护盒部分翻开丈量时平常封锁时东直门隧道丈量现场4142基坑变形量测基坑变形形状4344隧道与地下工程的根本实际地下构造的荷载地层压力水压力〔静水压力、浸透压力、浮力〕地层抗力地层变形所产生的附加荷载构造自重地面附加荷载〔静载、动载〕45隧道与地下工程的根本实际混凝土收缩徐变影响力温度应力施工荷载设备荷载人群荷载车辆荷载地震力46地层压力地层压力的来源地应力自重应力流变压力膨胀力冲击力地温压力隧道与地下工程的根本实际47地层压力的表现方式初始应力场二次应力场三次，，，多次应力场围岩及围岩压力隧道与地下工程的根本实际48均匀地层基坑第一讲隧道与地下工程的根本实际49地层压力荷载的性质形变压力松动压力dPd隧道与地下工程的根本实际PP0PmPddmdd50形变压力PP0ddPdP隧道与地下工程的根本实际51形变压力松动压力PP0PmPddmddPd第一讲隧道与地下工程的根本实际52确定地层压力的方法阅历类比的方法实践量测的方法计算分析的方法反演分析的方法隧道与地下工程的根本实际53阅历类比的方法围岩分类稳定性地压力支护设计衬砌设计物理力学指标稳定分析54阅历类比的方法工程岩体分级规范铁路隧道围岩分级法公路隧道围岩分类法国外通用围岩分类法RQD,Qsystem第一讲隧道与地下工程的根本实际55计算分析方法一〔松动压力〕经典的地压实际深基坑自动与被动土压力〔郎肯、库仑〕隧道与地下工程的根本实际极限1极限2实践56土压天然重度抗力刚度合算57q1水压土压天然重度，浮重度抗力刚度分算58条形荷载qh2

5960隧道与地下工程的根本实际地下构造61h第一讲隧道与地下工程的根本实际超浅埋62H第一讲隧道与地下工程的根本实际浅埋63H第一讲隧道与地下工程的根本实际深埋64必要的施工力学分析以确定预警值和预警过程按施工步序确立分级预警目的2、监控量测方案656667686970地层称号密度(g/cm3)计算弹性模量(Mpa)泊松比抗剪强度(Mpa)摩擦角(度)杂填土1.7100.30.0230粉土2.090.350.02330粘土1.9840.350.02614粉砂2.05260.23028中砂2.01360.2040圆砾2.15450.2032初期支护25255000.2--二次衬砌25300000.2--

71Simulationoftopdriftandarchconstruction72ComparisonIn-situmeasurement(April1995toDecember1997)andFEMprediction

ThepilottunnelconstructionSectionNo.1〔B187+03〕TopdriftconstructionSectionNo.173测点布置方案2、监控量测方案74地铁五号线崇文门站的施工监测75767778地铁五号线张自忠路站的施工监测798081地铁四号线动物园站的施工监测828384地铁十号线呼家楼站的施工监测85862.1主要内容工程特点分析，工程监测工程确定，监测目的现场调查，监测控制目的与执行规范，必要的施工力学分析以确定预警值和预警过程，测点布置方案，量测仪器选择，监控量测方案，数据处置与报表方案，量测管理机构与预警措施，投资估算。2、监控量测方案871〕初次监测的时间2〕关于监测规范3〕暂时支护内力的监测4〕先进监测技术的运用5〕量测任务的管理6〕影响沉降的几个要素3、监控量测问题讨论88初次监测时间地表洞内洞内最终地表最终开场量测1量测沉降1量测沉降2开场量测289关于监测规范监测控制规范===最小值｛管线允许值，建筑根底允许值，地层稳定允许值，地面沉降允许值｝风险分担设计院提出的规范是设计院的设计保证施工单位提出的规范是施工单位对于业主的承诺业主提出的规范是业主的要求三方的风险责任和投资平衡90推断地表最大沉降根底允许最大沉降△L推断拱顶最大沉降91各类建筑物允许倾斜下沉率建筑物构造类型地基土类型中低紧缩性土高紧缩性土砌体承重构造0.002L0.003L工业与民用建筑物相邻桩基的沉降差：

砖石墙填充边排桩0.007L0.001L框架构造0.002L0.003L不均匀沉降时不产生附加力的多层、高层构造0.005L0.005L高层或多层建筑物的根底倾斜：

H＜24m0.0040.00424≤H＜600.0030.00360≤H＜1000.0020.002H≥1000.00150.0015注：(a)L指相邻柱基的中心间隔或根底长，mm，H指自室外地面算起的建筑物高度，m；(b)倾斜是指根底倾斜方向两端点的沉降差与其间隔的比值。92推断地表最大沉降管线允许最大沉降推断拱顶最大沉降93煤气管线的沉降或程度位移均不得超越10mm，每天开展不得超越2mm；采用焊接接头的煤气管两个接头之间的部分倾斜值不大于0.002自来水管线的沉降或程度位移均不得超越30mm，每天开展不得超越5mm。采用焊接接头的水管两个接头之间的部分倾斜值不应大于0.006，承插式接头的铸铁水管、钢筋砼水管两个接头之间的部分倾斜值不应大于0.0025，94推断地表最大沉降桥面允许最大沉降△推断拱顶表大沉降95guan关于桥基的控制规范是什么？9697地面沉降允许值-30mm,+1mm由此推算拱顶沉降允许值98隧道内失稳99guan关于隧道失稳的控制规范是什么？100初期支护变形允许值正确地了解和运用规范隧道规范中，没有给出初期支护的变形允许值仅有围岩变形的阅历控制值基坑变形允许值为桩顶位移30桩体位移50地面沉降30101重点控制拱部沉降地表洞内思索地面沉降和隧道内变形的时间滞后特点应重点监空隧道内变形，也就是初期支护变形102监测控制目的与执行规范控制规范=最小值｛管线允许值，建筑根底允许值，地层稳定允许值，地面沉降允许值｝落实到任务面〔拱顶沉降值〕1032〕暂时支护内力的监测3、监控量测问题讨论1041053〕先进监测技术的运用3、监控量测问题讨论106隧道围岩变形的传统量测工具：钢尺收敛计107虽然钢尺收敛计本身的读数精度很高，但在监测过程中，遭到设备安顿等各种要素的限制，实践精度容易受人为要素制约和影响。从而失去了数据的可靠性和参考价值，难以保证施工平安。108非接触量测方法的分析比较所谓非接触量测是指运用光电测距、摄影丈量、传感器等现代测试技术手段在不接触被测目的点的情况下，获取被测点的空间位移信息的方法。目前尝试过的非接触量测方法主要有：1、近景摄影丈量；2、多通道无线遥测隧道围岩位移；3、光纤检测技术；4、经纬仪空间前方交会及全站仪三维丈量。109东直门隧道现场测点布设维护盒部分翻开丈量时平常封锁时东直门隧道丈量现场110部分软件界面1114〕量测任务的管理3、监控量测问题讨论112应包括的内容：测点描画〔平面，纵面，横面，