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文檔簡(jiǎn)介

摘要新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱,原文是NEWAUSTRIANTUNNELLINGMETHOD簡(jiǎn)稱NATM,新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲LVRABCEWICZ教授于50年代提出的,它是以隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ),將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護(hù)手段的一種施工方法。監(jiān)控量測(cè)工作是隧道新奧法施工的眼睛,不但可以為隧道的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工提供依據(jù),確保施工的安全,還可為隧道設(shè)計(jì)理論的發(fā)展積累經(jīng)驗(yàn),因而具有重要的意義。通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)掌握圍巖和支護(hù)在施工過(guò)程中的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度,為評(píng)價(jià)和修改初期支護(hù)參數(shù)、力學(xué)分析及二次襯砌施作時(shí)間提供信息依據(jù);通過(guò)信息反饋及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)來(lái)優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì),指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工,確保隧道施工的安全與質(zhì)量及工程項(xiàng)目的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。論文以北京地鐵十號(hào)線工呼、呼光區(qū)間隧道新奧法施工的監(jiān)控量測(cè)為例,詳細(xì)的介紹了監(jiān)控量測(cè)的監(jiān)測(cè)方法和異常數(shù)據(jù)的處理分析。關(guān)鍵詞地鐵;新奧法;監(jiān)控量測(cè)SUMMARYNEWAOMETHODNAMELYNEWAUSTRIATUNNELCONSTRUCTIONMETHODOFBRIEFNAME,THEORIGINALTEXTBETHETUNNELLINGMETHODOFTHENEWAUSTRIANBRIEFNAMENATM,NEWAOMETHODCONCEPTISAUSTRIATHESCHOLARPULLCLOTHWESTWEITHELVRABCEWICZPROFESSORIN50SPUTFORWARDOF,ITWITHTHEEXPERIENCEANDROCKPHYSICALSTRENGTHOFTHETUNNELENGINEERINGLEARNOFTHEORIESFORFOUNDATION,ANCHORMANPOLEANDJETCONCRETECOMBINATIONTOGETHERCONDUCTANDACTIONSMAINPROTECTMEANSOFAKINDOFCONSTRUCTIONMETHODSUPERVISIONMEASUREMENTWORKISATUNNELNEWAOMETHODCONSTRUCTIONOFEYES,NOTONLYCANISTHEDYNAMICSTATEDESIGNOFTUNNELWITHINFORMATIONBASEDCONSTRUCTIONPROVIDEBASIS,INSURECONSTRUCTIONOFSAFETY,RETURNCANBETHEORIESFORTUNNELDESIGNOFDEVELOPMENTBACKLOGEXPERIENCE,ASARESULTHAVEIMPORTANCEOFMEANINGPASSCONSTRUCTIONTHESPOTMONITORTOCONTROLTOROUNDAROCKANDPROTECTATCONSTRUCTIONMECHANICSDYNAMICSTATEWITHINPROCESSANDSTABILITYDEGREE,ISEVALUATIONANDMODIFICATIONINITIALSTAGEPROTECTPARAMETER,MECHANICSANALYSISANDTWOCHENCARVESHIZUO4FORTIMEPROVIDEANINFORMATIONBASISPASSINFORMATIONFEEDBACKANDESTIMATEFORECASTCOMEEXCELLENTTURNCONSTRUCTIONORGANIZATIONDESIGN,INSTRUCTIONTHESPOTCONSTRUCTION,INSURETUNNELCONSTRUCTIONOFSAFETYANDQUALITYANDENGINEERINGITEMOFSOCIETY,ECONOMYANDENVIRONMENTPERFORMANCETHESISWITHSUBWAYNO10LINEWORKINPEKINGSHOUT,SHOUTTHELIGHTZONETUNNELNEWAOMETHODCONSTRUCTIONOFSUPERVISIONMEASUREMENTFOREXAMPLE,DETAILEDOFINTRODUCTIONSUPERVISIONMEASUREMENTOFMONITORMETHODANDABNORMALITYDATAOFPROCESSINGANALYSISKEYWORDSUBWAYNEWAUSTRIATUNNELSUPERVISIONMEASUREMENT目錄第一章緒論1第二章工程概況與工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件421工程概況422工程地質(zhì)條件523水文地質(zhì)條件5第三章工程難點(diǎn)及施工進(jìn)展情況631工程難點(diǎn)632施工進(jìn)展情況7第四章監(jiān)測(cè)目的、項(xiàng)目及方法841監(jiān)測(cè)目的842監(jiān)測(cè)項(xiàng)目943監(jiān)測(cè)方法10431地表沉降10432建筑物沉降12433隧道拱頂下沉13434隧道收斂變形15435格柵應(yīng)力16436圍巖壓力1744監(jiān)測(cè)人員19第五章監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理、信息反饋2051監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)20511監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)20512警戒值22513異常情況22514應(yīng)注意的問(wèn)題2252監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理、信息反饋23521數(shù)據(jù)采集23522數(shù)據(jù)整理23523數(shù)據(jù)分析23524安全預(yù)報(bào)和反饋24第六章監(jiān)測(cè)成果及數(shù)據(jù)分析2561監(jiān)測(cè)成果25611工呼區(qū)間25612呼光區(qū)間3562異常測(cè)點(diǎn)分析39621工呼區(qū)間右線北地表監(jiān)測(cè)成果分析39622工呼區(qū)間右線南地表監(jiān)測(cè)成果分析41623中海豪庭院內(nèi)地表沉降分析42624工呼區(qū)間一號(hào)人行天橋沉降分析48625呼光區(qū)間左線北地表沉降分析49第七章京廣橋搶險(xiǎn)監(jiān)測(cè)成果4971呼光區(qū)間左線南坍塌搶險(xiǎn)經(jīng)過(guò)49711事件發(fā)生的簡(jiǎn)要情況49712啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,采取救援措施54713搶險(xiǎn)方案55714搶險(xiǎn)進(jìn)展情況5672呼光區(qū)間左線南監(jiān)測(cè)成果分析56第八章結(jié)論64致謝65參考文獻(xiàn)66第一章緒論二十世紀(jì)以來(lái),人類對(duì)地下空間的需求越來(lái)越多,因而對(duì)地下工程的研究有了一個(gè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在大量的地下工程實(shí)踐中,人們普遍認(rèn)識(shí)到,隧道及地下洞室工程,其核心問(wèn)題,都?xì)w結(jié)于開(kāi)挖和支護(hù)兩個(gè)關(guān)鍵工序。即如何開(kāi)挖,才能更有利于洞室的穩(wěn)定和便于支護(hù)若需支護(hù)時(shí),又如何支護(hù)才能更有效地保證洞室穩(wěn)定和便于開(kāi)挖。這是隧道及地下工程中兩個(gè)相互促進(jìn)又相互制約的問(wèn)題。在隧道及地下洞室工程中,圍繞著以上核心問(wèn)題的實(shí)踐和研究,在不同的時(shí)期,人們提出了不同的理論并逐步建立了不同的理論體系,每一種理論體系都包含和解決(或正在研究解決)了從工程認(rèn)識(shí)(概念)、力學(xué)原理,工程措施到施工方法(工藝)等一系列工程問(wèn)題。一種理論是二十世紀(jì)20年代提出的傳統(tǒng)的“松弛荷載理論”。其核心內(nèi)容是穩(wěn)定的巖體有自穩(wěn)能力,不產(chǎn)生荷載不穩(wěn)定的巖體則可能產(chǎn)生坍塌,需要用支護(hù)結(jié)構(gòu)予以支撐。這樣,作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載就是圍巖在一定范圍內(nèi)由于松弛并可能塌落的巖體重力。這是一種傳統(tǒng)的理論,其代表人物有泰沙基和普氏等人。它類似于地面工程考慮問(wèn)題的思想,至今仍被廣泛的應(yīng)用著。另一種理論是二十世紀(jì)50年代提出的現(xiàn)代支護(hù)理論,或稱“巖承理論”。其核心內(nèi)容是圍巖穩(wěn)定顯然是巖體自身有承載自穩(wěn)能力,不穩(wěn)定圍巖喪失穩(wěn)定是有一個(gè)過(guò)程的,如果在這個(gè)過(guò)程中提供必要的幫助或限制,則圍巖仍然能夠進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。這種理論體系的代表性人物有拉布西維茲、米勒菲切爾、芬納塔羅勃和卡斯特奈等人。這是一種比較現(xiàn)代的理論,它已經(jīng)脫離了地面工程考慮問(wèn)題的思路,而更接近于地下工程實(shí)際,近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)已被廣泛接受和推廣應(yīng)用,并且表現(xiàn)出了廣闊的發(fā)展前景。由以上可以看出,前一種理論更注意結(jié)果和對(duì)結(jié)果的處理,而后一種理論則更注意過(guò)程和對(duì)過(guò)程的控制,即對(duì)圍巖自承能力的充分利用。由于有此區(qū)別,因而兩種理論體系在過(guò)程和方法上各自表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。新奧法是巖承理論在隧道工程實(shí)踐中的代表方法。新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱,原文是NEWAUSTRIANTUNNELLINGMETHOD,簡(jiǎn)稱為NATM。它與法國(guó)稱收斂約束法或有些國(guó)家所稱動(dòng)態(tài)觀測(cè)設(shè)計(jì)施工法的基本原則一致。新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲教授于二十世紀(jì)50年代提出的。它是以既有隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ),將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護(hù)手段的一種施工方法,經(jīng)奧地利、瑞典、意大利等國(guó)的許多實(shí)踐和理論研究,于60年代取得專利權(quán)并正式命名。之后這個(gè)方法在西歐、北歐、美國(guó)和日本等許多地下工程中獲得極為迅速的發(fā)展,已成為現(xiàn)代隧道工程新技術(shù)的標(biāo)志之一。我國(guó)近40年來(lái),鐵路等部門(mén)通過(guò)科研、設(shè)計(jì)、施工三結(jié)合,在許多隧道修建中,根據(jù)自己的特點(diǎn)成功地應(yīng)用了新奧法,取得了較多的經(jīng)驗(yàn),積累了大量的數(shù)據(jù),現(xiàn)已進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。但在公路部門(mén)新奧法的應(yīng)用僅為50左右。目前新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修建隧道的一種基本方法,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益是明顯的。新奧法的基本要點(diǎn)可歸納如下1巖體是隧道結(jié)構(gòu)體系中的主要承載單元,在施工中必須充分保護(hù)巖體,盡量減少對(duì)它的擾動(dòng),避免過(guò)度破壞巖體的強(qiáng)度。為此,施工中斷面分塊不宜過(guò)多,開(kāi)挖應(yīng)當(dāng)采用光面爆破、預(yù)裂爆破或機(jī)械掘進(jìn)。2為了充分發(fā)揮巖體的承載能力,應(yīng)允許并控制巖體的變形。一方面允許變形,使圍巖中能形成承載環(huán);另一方面又必須限制它,使巖體不致過(guò)度松弛而喪失或大大降低承載能力。在施工中應(yīng)采用能與圍巖密貼、及時(shí)筑砌又能隨時(shí)加強(qiáng)的柔性支護(hù)結(jié)構(gòu),例如,錨噴支護(hù)等。這樣,就能通過(guò)調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和它參加工作的時(shí)間(包括閉合時(shí)間)來(lái)控制巖體的變形。3為了改善支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力性能,施工中應(yīng)盡快閉合,而成為封閉的筒形結(jié)構(gòu)。另外,隧道斷面形狀應(yīng)盡可能圓順,以避免拐角處的應(yīng)力集中。4通過(guò)施工中對(duì)圍巖和支護(hù)的動(dòng)態(tài)觀察、量測(cè),合理安排施工程序、進(jìn)行設(shè)計(jì)變更及日常的施工管理。5為了敷設(shè)防水層,或?yàn)榱顺惺苡捎阱^桿銹蝕,圍巖性質(zhì)惡化、流變、膨脹所引起的后續(xù)荷載,可采用復(fù)合式襯砌。6二次襯砌原則上是在圍巖與初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定的條件下修筑的,圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體,因而提高了支護(hù)體系的安全度。上述新奧法的基本要點(diǎn)可扼要的概括為“少擾動(dòng)、早噴錨,勤量測(cè)、緊封閉”。監(jiān)控量測(cè)工作是隧道新奧法施工的眼睛,不但可以為隧道的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工提供依據(jù),確保施工的安全,還可為隧道設(shè)計(jì)理論的發(fā)展積累經(jīng)驗(yàn),因而具有重要的意義。本論文主要介紹監(jiān)控量測(cè)的目的、項(xiàng)目、方法和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的成果分析等方面的知識(shí)。(一)監(jiān)控量測(cè)的目的和意義通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)掌握圍巖和支護(hù)在施工過(guò)程中的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度,為評(píng)價(jià)和修改初期支護(hù)參數(shù)、力學(xué)分析及二次襯砌施作時(shí)間提供信息依據(jù);通過(guò)信息反饋及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)來(lái)優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì),指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工,確保隧道施工的安全與質(zhì)量和工程項(xiàng)目的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。(二)監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目分類監(jiān)測(cè)的主要范圍是區(qū)間結(jié)構(gòu)物中線外緣兩側(cè)30M范圍內(nèi)的地下、地面建(構(gòu))筑物管線、地面及道路。針對(duì)本標(biāo)段地鐵施工的工藝,監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目主要有工作面地質(zhì)及施工情況、地表沉降、建筑物沉降、拱頂沉降、凈空收斂、格柵應(yīng)力、圍巖壓力等。(三)京廣橋塌陷監(jiān)測(cè)經(jīng)過(guò)2006年1月2日凌晨2點(diǎn)左右,呼光區(qū)間京廣橋東南角輔路污水管線發(fā)生漏水事故,污水灌入地鐵十號(hào)線施工區(qū)間段,由此造成三環(huán)路南向北方向部分主輔路塌陷,施工人員已安全撤離,未造成人員傷亡。事故發(fā)生后,市委市政府主要領(lǐng)導(dǎo)高度重視,市政府立即啟動(dòng)事故應(yīng)急預(yù)案,副市長(zhǎng)劉志華、吉林趕赴現(xiàn)場(chǎng)指揮搶險(xiǎn),并立即采取以下措施封閉現(xiàn)場(chǎng),撤離人員,截流污水,疏導(dǎo)交通。以三環(huán)路京廣橋事故現(xiàn)場(chǎng)及影響區(qū)域?yàn)橹行模h(huán)路主輔路和朝陽(yáng)路主輔路雙向交通已斷行,事故地點(diǎn)輔路東側(cè)居民已經(jīng)撤離,事故現(xiàn)場(chǎng)水流已基本得到控制。城市道路和管線等各搶險(xiǎn)部門(mén)均已到現(xiàn)場(chǎng),搶險(xiǎn)恢復(fù)方案正在實(shí)施中。根據(jù)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)指示,我監(jiān)測(cè)小組于事故發(fā)生后半小時(shí)便開(kāi)始對(duì)影響范圍內(nèi)地表進(jìn)行每三小時(shí)一次連續(xù)觀測(cè),如發(fā)現(xiàn)有地段下沉速率較大,馬上向上級(jí)反映做相應(yīng)措施。后面將對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)成果進(jìn)行了詳細(xì)的分析。對(duì)于地鐵開(kāi)挖過(guò)程引起地層的力學(xué)響應(yīng)在時(shí)間和空間上的規(guī)律,不同施工方法的不同力學(xué)響應(yīng)可以通過(guò)施工監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn),并及時(shí)預(yù)測(cè)地層變形的發(fā)展,反饋施工,控制地下工程施工對(duì)環(huán)境的影響程度。因此,施工監(jiān)測(cè)在施工中有著極其重要的作用。第二章工程概況與工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件21工程概況地鐵10號(hào)線(M10)是北京市軌道交通線路網(wǎng)中一條由西北至東南的軌道交通半環(huán)線,線路經(jīng)海淀、朝陽(yáng)、豐臺(tái)三個(gè)區(qū)。線路西部起點(diǎn)在海淀區(qū)藍(lán)靛廠地區(qū),南至豐臺(tái)區(qū)宋家莊,線路全長(zhǎng)329KM,其中地下線3205KM,路塹及地面線085KM。該條線分兩期建設(shè),一期工程起點(diǎn)在海淀區(qū)的萬(wàn)柳站,終點(diǎn)在朝陽(yáng)區(qū)的勁松站,線路全長(zhǎng)2459KM,全部為地下線;二期工程起點(diǎn)在朝陽(yáng)區(qū)的勁松站,經(jīng)過(guò)南三環(huán)路分鐘寺立交橋后,沿龍爪村路向南,再沿石榴莊路向西至豐臺(tái)區(qū)宋家莊,線路全長(zhǎng)831KM。地鐵10號(hào)線線路所經(jīng)地面基本平坦,無(wú)明顯起伏,從線路起點(diǎn)至知春路段地勢(shì)較高,地面標(biāo)高在50M左右,其余地段地勢(shì)較低,地面標(biāo)高在海拔4938M左右,平均坡度為0510。地貌特征主要受萬(wàn)泉河,水月河,壩河,亮馬河及通惠河等沖洪積物的變化影響,屬北京沖洪積扇的中下部,線路西北端尚分布較多的河塘、水潭及沼澤等,但隨著年代的變遷、人工填埋和整治,部分河湖沼澤已消失。該條線路穿越的城區(qū)繁華地帶及只要的交通干道,兩側(cè)建筑物密集,主要有泛亞大廈、知春大廈、希格瑪大廈、航天長(zhǎng)城廈、CBD商圈若干大廈等,尤其是線路進(jìn)入東三環(huán)路后,車站與區(qū)間隧道在高架橋下修建,且地下管線密布,修建難度很大。本標(biāo)段屬于北京地鐵十號(hào)線一期工程,由兩段暗挖區(qū)間組成,即工體北站呼家樓站區(qū)間隧道、呼家樓光華路站區(qū)間隧道及其附屬結(jié)構(gòu)物。工呼區(qū)間為馬蹄形區(qū)間隧道,淺埋暗挖法施工,設(shè)計(jì)起止里程為K18813253K19794166,區(qū)間長(zhǎng)度980913雙線米。其中包含區(qū)間隧道的兩處施工豎井、井底施工通道和區(qū)間防災(zāi)通道。一號(hào)豎井內(nèi)凈空466M,井深283M(含井底集水井深25M);通道長(zhǎng)80559M,通道內(nèi)凈空4640M,二號(hào)豎井內(nèi)凈空466M,井深252M(含井底集水井深25M);通道長(zhǎng)7053M,通道內(nèi)凈空4640M。施工豎井與井底聯(lián)絡(luò)通道相連處設(shè)馬頭門(mén)。在區(qū)間靠近工體北路站附近設(shè)兩個(gè)總面積不少于30平方米的迂回風(fēng)道;在區(qū)間靠近呼家樓站端坡度較小段設(shè)人防段一處,人防段長(zhǎng)105M,右線中心里程K19779755,左線中心里程K19779755。呼家樓站光華路站區(qū)間為馬蹄形區(qū)間隧道,淺埋暗挖法施工,設(shè)計(jì)起止里程為K19976466K20525084,區(qū)間全長(zhǎng)548618雙線米。豎井內(nèi)凈空466M,井深275M(含井底集水井深25M),口部設(shè)高于地面05M的防淹井圈;通道長(zhǎng)7497M,通道內(nèi)凈空4640M,施工豎井與井底聯(lián)絡(luò)通道相連處設(shè)馬頭門(mén)。在區(qū)間靠近光華路站附近設(shè)兩個(gè)總面積不少于30平方米的迂回風(fēng)道,在區(qū)間靠近光華路站端坡度較小段設(shè)人防段一處,人防段長(zhǎng)105M,右線中心里程K20515234,左線中心里程K20513556。22工程地質(zhì)條件本區(qū)間所處地形基本平坦,地層由上至下依次為A人工堆積層(QM1)主要有雜填土1層、粘質(zhì)粉土填土層。B第四紀(jì)全新世沖洪積層(Q41ALPL)主要有粉土層、粉細(xì)砂3層、粉質(zhì)粘土1層、粘土2層、粉細(xì)砂3層、中粗砂4層。C第四紀(jì)晚更新世沖洪積層(Q3ALPL)主要有卵石圓礫層、中粗砂1層、粉質(zhì)粘土層、粘土1層、粉土2層、中粗砂1層、粉細(xì)砂2層。23水文地質(zhì)條件A上層滯水含水層為人工填土層、粉土層和3粉細(xì)砂層,主要接受大氣降水、灌溉水滲透補(bǔ)給和管溝滲漏補(bǔ)給。B潛水含水層為1中粗砂層和圓礫層,滲透系數(shù)大,透水性強(qiáng)。水頭標(biāo)高為21792778M,水位埋深136166M。潛水補(bǔ)大氣降水和側(cè)向徑流為主。C承壓水含水層為1中粗砂層、2粉細(xì)砂層和卵石圓礫層,滲透系數(shù)大,為強(qiáng)透水層。水頭標(biāo)高為14391983M,水位埋深18902420M。第三章工程難點(diǎn)及施工進(jìn)展情況31工程難點(diǎn)工呼區(qū)間隧道左右線位于東三環(huán)輔路下方,其工程難度較呼光區(qū)間大,該條線路穿越的城區(qū)繁華地帶及只要的交通干道,兩側(cè)建筑物密集,尤其是線路進(jìn)入東三環(huán)路后,車站與區(qū)間隧道在高架橋下修建,且地下管線密布,修建難度很大。區(qū)間左右線隧道需穿越兩座人行天橋,隧道左線的東側(cè)、右線西側(cè)建(構(gòu))筑物較多,四棟三層樓離隧道距離較近,從工程概況看有以下難點(diǎn)及監(jiān)測(cè)重點(diǎn)(1)區(qū)間隧道左、右線均在天橋的樁基礎(chǔ)之間穿越人行天橋,隧道埋深17M左右,左線隧道離樁基最近距離為18M,施工難度較大。在隧道通過(guò)天橋的施工方案確定后,為了保證地面交通和天橋的安全,控制樁基礎(chǔ)的不均勻沉降,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁基礎(chǔ)和地表進(jìn)行沉降觀測(cè),并在天橋前方布置一個(gè)地表沉降觀測(cè)斷面。適當(dāng)加密監(jiān)測(cè)頻率,對(duì)拱頂沉降、凈空收斂、地表沉降、天然基礎(chǔ)沉降同步監(jiān)測(cè),相互校驗(yàn)分析,并及時(shí)反饋監(jiān)控量測(cè)資料,如果沉降異常,調(diào)整施工參數(shù),采取天橋加固措施,保證安全。(2)區(qū)間左右線隧道需穿越姚家園路、白家莊路,交通繁忙,隧道通過(guò)過(guò)程中適當(dāng)加密監(jiān)測(cè)頻率,及時(shí)分析拱頂、地表沉降關(guān)系,反饋施工,保證施工安全及公共交通的正常運(yùn)行。(3)區(qū)間左線東側(cè)的白家莊B、C、D、E四棟三層樓距離隧道較近,建筑物測(cè)點(diǎn)每個(gè)樓布置6個(gè),施工中重點(diǎn)監(jiān)測(cè),同時(shí)對(duì)本區(qū)間內(nèi)的其它建(構(gòu))筑物進(jìn)行沉降觀測(cè),并注意外觀、裂縫觀測(cè)。呼光區(qū)間隧道左右線位于東三環(huán)輔路下方,區(qū)間左右線隧道上方大型建筑物較多,主要有京廣橋和京廣中心、正在修建的中央電視臺(tái)新臺(tái)址、CBD商圈若干大廈等,從工程概況看有以下工程難點(diǎn)及監(jiān)測(cè)重點(diǎn)(1)區(qū)間隧道上臺(tái)階主要穿越地層為圓礫和粉土層,施工前先進(jìn)行降水施工,因此,降水施工的質(zhì)量直接關(guān)系到隧道開(kāi)挖圍巖的穩(wěn)定性,工程施工難度及風(fēng)險(xiǎn)性較大,施工中做好監(jiān)測(cè)管理與信息反饋,同步分析各個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。(2)區(qū)間左右線隧道需穿越朝陽(yáng)路、朝陽(yáng)門(mén)外大街,交通繁忙,施工過(guò)程中適當(dāng)加密監(jiān)測(cè)頻率,保證施工安全和交通正常。(3)京廣橋是重點(diǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,為了保證地面交通和京廣橋的安全,控制樁基礎(chǔ)的不均勻沉降,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁基礎(chǔ)和地表進(jìn)行沉降觀測(cè),并在京廣橋下方橋墩位置布置地表沉降觀測(cè)斷面。(4)區(qū)間右線西側(cè)的京廣中心、京廣大廈寫(xiě)字樓和關(guān)東店北街15層樓均距離隧道20M左右,隧道通過(guò)前后應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè),保證安全。32施工進(jìn)展情況工呼區(qū)間一號(hào)豎井于4月初開(kāi)挖,5月9日開(kāi)挖到底,5月10日破馬頭門(mén)開(kāi)挖橫通道,7月29日破橫通道馬頭門(mén)開(kāi)挖區(qū)間左線北段,8月10日破橫通道馬頭門(mén)開(kāi)挖區(qū)間左線南段,8月19日橫通道已開(kāi)挖完成,8月21日破橫通道馬頭門(mén)開(kāi)挖區(qū)間右線北段,9月3日破橫通道馬頭門(mén)開(kāi)挖區(qū)間右線南段。至2006年2月5日本區(qū)間施工進(jìn)度如下區(qū)間左線由馬頭門(mén)向北上臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺140M,下臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺135M,區(qū)間左線由馬頭門(mén)向南已開(kāi)挖完成,進(jìn)尺132M;區(qū)間右線由馬頭門(mén)向北上臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺220M,下臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺214M,區(qū)間右線由馬頭門(mén)向南上臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺112M,下臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺108M,處于人防段開(kāi)挖。工呼區(qū)間二號(hào)豎井于10月底開(kāi)挖,11月23日開(kāi)挖到底,12月8日破馬頭門(mén)開(kāi)挖橫通道,1月17日破橫通道馬頭門(mén)開(kāi)挖區(qū)間左線北段。至2006年2月5日本區(qū)間施工進(jìn)度如下區(qū)間橫通道上臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺48M,下臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺44M,左線由馬頭門(mén)向北上臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺19M,下臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺15M。從橫通道及隧道開(kāi)挖過(guò)程總體情況看,暗挖段掌子面揭露地層以粉細(xì)砂、粘土層為主,拱部有砂層,上、下臺(tái)階拱腳間或有少量滲水,橫通道開(kāi)挖初期滲水量較大;總體上,隧道開(kāi)挖過(guò)程中掌子面整體穩(wěn)定性較好,施工過(guò)程中嚴(yán)格遵循淺埋暗挖法的“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”十八字方針,并加強(qiáng)了施工組織管理,開(kāi)挖工序、輔助工法合理搭配,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)各方及時(shí)了解、分析并反饋施工。呼光區(qū)間豎井于5月13日開(kāi)挖,5月30日破馬頭門(mén)開(kāi)挖橫通道,8月12日破橫通道馬頭門(mén)開(kāi)挖區(qū)間左線北段,8月20日破橫通道馬頭門(mén)開(kāi)挖區(qū)間左線南段,9月23日橫通道已開(kāi)挖完成,10月3日破橫通道馬頭門(mén)開(kāi)挖區(qū)間右線北段,10月11日破橫通道馬頭門(mén)開(kāi)挖區(qū)間右線南段。至2006年1月2日本區(qū)間施工進(jìn)度如下區(qū)間左線由馬頭門(mén)向北上臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺180M,下臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺173M,區(qū)間左線由馬頭門(mén)向南上臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺187M,下臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺180M,區(qū)間右線由馬頭門(mén)向北上臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺130M,下臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺122M,區(qū)間右線由馬頭門(mén)向南上臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺133M,下臺(tái)階開(kāi)挖進(jìn)尺126M。從橫通道及隧道開(kāi)挖過(guò)程總體情況看,暗挖段掌子面揭露地層以粉細(xì)砂、粘土層為主,拱部有砂層,上、下臺(tái)階拱腳間或有少量滲水,橫通道開(kāi)挖初期滲水量較大;總體上,隧道開(kāi)挖過(guò)程中掌子面整體穩(wěn)定性較好。第四章監(jiān)測(cè)目的、項(xiàng)目及方法41監(jiān)測(cè)目的監(jiān)控量測(cè)工作是隧道新奧法施工的眼睛,不但可以為隧道的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工提供依據(jù),確保施工的安全,還可為隧道設(shè)計(jì)理論的發(fā)展積累經(jīng)驗(yàn),因而具有重要的意義。通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)掌握圍巖和支護(hù)在施工過(guò)程中的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度,為評(píng)價(jià)和修改初期支護(hù)參數(shù)、力學(xué)分析及二次襯砌施作時(shí)間提供信息依據(jù);通過(guò)信息反饋及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)來(lái)優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì),指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工,確保隧道施工的安全與質(zhì)量和工程項(xiàng)目的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。為科研項(xiàng)目提供第一手的信息,為節(jié)省工程投資,提高淺埋大跨雙連拱隧道的修建水平提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)保證,積累資料,為今后的設(shè)計(jì)提供類比依據(jù)等。地下工程施工是在地層內(nèi)部進(jìn)行,施工不可避免擾動(dòng)地層,引起的地層變形會(huì)導(dǎo)致地表建筑和既有的管線設(shè)施破壞。因此,地鐵隧道施工要考慮對(duì)城市環(huán)境的影響。隧道施工引起的地層變形,特別是在地面建筑設(shè)施密集、交通繁忙、地下水豐富的城市中進(jìn)行地鐵隧道施工,對(duì)于地鐵開(kāi)挖過(guò)程引起地層的力學(xué)響應(yīng)在時(shí)間和空間上的規(guī)律,不同施工方法的不同力學(xué)響應(yīng)可以通過(guò)施工監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn),并及時(shí)預(yù)測(cè)地層變形的發(fā)展,反饋施工,控制地下工程施工對(duì)環(huán)境的影響程度。因此,施工監(jiān)測(cè)在施工中有著極其重要的作用,其監(jiān)測(cè)的目的包括(1)保證施工安全。淺埋暗挖法施工的地鐵區(qū)間隧道會(huì)不同程度地對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,因此,通過(guò)及時(shí)、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷地鐵隧道結(jié)構(gòu)的安全及周邊環(huán)境的安全,并及時(shí)反饋施工,調(diào)整設(shè)計(jì)、施工參數(shù),減小結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的變形,保證工程安全。(2)預(yù)測(cè)施工引起的地表變形。根據(jù)地表變形的發(fā)展趨勢(shì)決定是否采取保護(hù)措施,并為確定經(jīng)濟(jì)、合理的保護(hù)措施提供依據(jù)。(3)控制各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)。根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)及規(guī)范要求,檢查施工中的各項(xiàng)環(huán)境控制指標(biāo)是否超過(guò)允許范圍,并在發(fā)生環(huán)境事故時(shí)提供仲裁依據(jù)。(4)驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),指導(dǎo)施工。地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的設(shè)計(jì)原理與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的結(jié)構(gòu)受力、變形情況往往有一定的差異,因此,施工中及時(shí)的監(jiān)測(cè)信息反饋對(duì)于設(shè)計(jì)方案的完善和修正有很大的幫助。(5)總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn),提高設(shè)計(jì)、施工技術(shù)水平。地下工程施工中結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的受力、變形資料對(duì)于設(shè)計(jì)、施工總結(jié)經(jīng)驗(yàn)有很大幫助。42監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)的主要范圍是區(qū)間結(jié)構(gòu)物中線外緣兩側(cè)30M范圍內(nèi)的地下、地面建(構(gòu))筑物管線、地面及道路。各項(xiàng)觀測(cè)數(shù)據(jù)相互驗(yàn)證,確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性,為合理確定各項(xiàng)施工參數(shù)提供依據(jù),達(dá)到反饋指導(dǎo)施工的目的,真正做到信息化施工。根據(jù)設(shè)計(jì)文件、施工組織要求,以及我方對(duì)本標(biāo)段地鐵沿線進(jìn)行實(shí)地調(diào)研的結(jié)果,確定的監(jiān)測(cè)對(duì)象、內(nèi)容、數(shù)量見(jiàn)表41。各個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖見(jiàn)附圖。表41監(jiān)測(cè)項(xiàng)目簡(jiǎn)表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)目的點(diǎn)數(shù)1工作面地質(zhì)及施工情況目測(cè)記錄及時(shí)了解工作面地質(zhì)狀況,與勘察報(bào)告校核,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工、設(shè)計(jì)。全線2地表沉降DINI12電子水準(zhǔn)儀、玻璃鋼瓦尺對(duì)施工引起的地表變形(沉降、隆起等)進(jìn)行監(jiān)測(cè),了解地層變形情況,通過(guò)數(shù)據(jù)分析反饋施工。17423建筑物沉降、開(kāi)裂DINI12電子水準(zhǔn)儀、玻璃鋼瓦尺通過(guò)對(duì)周圍建筑物的變形監(jiān)測(cè),隨時(shí)了解施工對(duì)環(huán)境的影響程度及影響范圍,保證施工環(huán)境安全。984拱頂沉降精密水準(zhǔn)儀、銦鋼尺3125凈空收斂收斂計(jì)監(jiān)測(cè)隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)變形規(guī)律,分析數(shù)據(jù)、反饋施工。3126格柵應(yīng)力GJJ10鋼弦式鋼筋計(jì)、頻率接收儀監(jiān)測(cè)隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)受力規(guī)律,分析數(shù)據(jù)、反饋施工,調(diào)整施工工藝。327圍巖壓力土壓力計(jì)監(jiān)測(cè)隧道開(kāi)挖卸載圍巖壓力變化規(guī)律,分析數(shù)據(jù)、反饋施工,調(diào)整施工工藝。1643監(jiān)測(cè)方法431地表沉降4311監(jiān)測(cè)目的地鐵區(qū)間淺埋暗挖法施工隧道開(kāi)挖后,地層中的應(yīng)力擾動(dòng)區(qū)延伸至地表,圍巖力學(xué)形態(tài)的變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開(kāi)挖過(guò)程中圍巖變形的全過(guò)程。尤其是對(duì)于城市地下工程,若在其附近地表有建筑物時(shí)就必須對(duì)地表沉降情況進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)和控制,保證施工安全。4312監(jiān)測(cè)儀器DINI12全自動(dòng)電子水準(zhǔn)儀、玻璃鋼瓦尺、銦鋼尺等,量測(cè)精度001MM。4313監(jiān)測(cè)方法(1)基點(diǎn)埋設(shè)首先,基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在沉降影響范圍以外的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi);其次應(yīng)埋設(shè)至少兩個(gè)基點(diǎn),以便基點(diǎn)互相校核;基點(diǎn)的埋設(shè)要牢固可靠,采用標(biāo)準(zhǔn)地表樁,必須將其埋入原狀土,并做好井圈和井蓋。在堅(jiān)硬的道面上埋設(shè)地表樁,應(yīng)鑿出道面和路基,將地表樁埋入原狀土,或鉆孔打入1米以上的螺紋鋼筋做地表觀測(cè)樁,并同時(shí)打入保護(hù)鋼管套。如圖41所示。基點(diǎn)應(yīng)和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)取得原始高程,基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在視野開(kāi)闊的地方,以利于觀測(cè)。對(duì)于本標(biāo)段而言,線路較長(zhǎng),因此,基點(diǎn)的選擇對(duì)于觀測(cè)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性息息相關(guān),在此基礎(chǔ)上可以有效地反饋施工。地表基點(diǎn)與線路內(nèi)的建筑物沉降、管線沉降等觀測(cè)項(xiàng)目共用。圖41基點(diǎn)埋設(shè)示意圖(2)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)與布置測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)沉降測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)時(shí)先用沖擊鉆在地表鉆孔,鉆大約2030MM鉆孔,然后放入沉降測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)采用2030MM長(zhǎng)200300MM半圓頭鋼筋制成,測(cè)點(diǎn)四周用水泥砂漿密封填實(shí),并用紅油漆做好標(biāo)志。測(cè)點(diǎn)的布置方案在左線隧道中心線的上方,每間隔5米布設(shè)1個(gè)測(cè)點(diǎn);在中心線測(cè)點(diǎn)同一斷面各埋設(shè)2個(gè)沉降點(diǎn),分別在距隧道中心線45米左側(cè)路面、距隧道中心線45米的右側(cè)路面。同樣,在右線隧道中心線的上方,每間隔5米布設(shè)1個(gè)測(cè)點(diǎn);在中心線測(cè)點(diǎn)同一斷面各埋設(shè)2個(gè)沉降點(diǎn),分別在距隧道中心線45米左側(cè)路面、距隧道中心線45米的右側(cè)路面。地表沉降監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置示意圖42如下圖42地表沉降監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置示意圖在呼光區(qū)間天橋和建筑物附近里程,特別是隧道需穿越的兩座人行天橋、呼光區(qū)間左線東側(cè)的白家莊B、C、D、E四棟三層樓、呼光區(qū)間右線西側(cè)的京廣中心、呼光區(qū)間的京廣大廈寫(xiě)字樓和關(guān)東店北街15層樓,這些建筑物和天橋附近地面沉降點(diǎn)每間隔5米布設(shè),來(lái)加強(qiáng)觀測(cè),保證天橋和建筑物的安全,每一里程處埋設(shè)710個(gè)沉降點(diǎn),這樣所有的沉降點(diǎn)的地表沉降形成一個(gè)完整的沉降槽,如果出現(xiàn)過(guò)大的沉降時(shí),可以通過(guò)形成的沉降槽進(jìn)行進(jìn)一步的分析。京廣橋也是地表監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)項(xiàng)目,為了保證地面交通和京廣橋的安全,控制樁基礎(chǔ)的不均勻沉降,在京廣橋下方橋墩位置布置地表沉降觀測(cè)斷面,沉降斷面都在橋墩處埋設(shè),每一里程埋設(shè)710個(gè)沉降點(diǎn),這樣可以同時(shí)觀測(cè)到樁基礎(chǔ)沉降情況。詳細(xì)布設(shè)位置詳見(jiàn)后附圖1工呼區(qū)間監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖,附圖2光呼區(qū)間監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖。(3)量測(cè)方法觀測(cè)方法采用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法。基點(diǎn)和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)取得初始高程。觀測(cè)時(shí)各項(xiàng)限差宜嚴(yán)格控制,每測(cè)點(diǎn)讀數(shù)高差不宜超過(guò)03MM,對(duì)不在水準(zhǔn)路線上的觀測(cè)點(diǎn),一個(gè)測(cè)站不宜超過(guò)3個(gè),超過(guò)時(shí)應(yīng)重讀后視點(diǎn)讀數(shù),以作核對(duì)。首次觀測(cè)應(yīng)對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)兩次觀測(cè),兩次高程之差應(yīng)小于03MM,取平均值作為初始值。4314監(jiān)測(cè)頻率下面是北京地鐵公司和北京交通大學(xué)共同提出的地鐵施工監(jiān)測(cè)技術(shù)要求(試行稿)監(jiān)測(cè)頻率要求當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前后距離L2B時(shí),12次/1D;當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前后距離2BL5B時(shí),1次/2D;當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前后距離L5B時(shí),1次/1周;B隧道直徑或跨度;L開(kāi)挖點(diǎn)面與檢測(cè)點(diǎn)的水平距離;D為天。出現(xiàn)情況異常時(shí),應(yīng)增大監(jiān)測(cè)頻率。具體的監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)具體的監(jiān)測(cè)情況來(lái)確定,由沉降速率、累計(jì)沉降量和距開(kāi)挖面的距離共同確定,需要降低監(jiān)測(cè)頻率時(shí),須上報(bào)監(jiān)理工程師,審核通過(guò)后方可降低監(jiān)測(cè)頻率。4315地表沉降值計(jì)算地表監(jiān)測(cè)基點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)(高程已知),監(jiān)測(cè)時(shí)通過(guò)測(cè)得各測(cè)點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)(基點(diǎn))的高程差H,可得到各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)高程HT,然后與上次測(cè)得高程進(jìn)行比較,差值H即為該測(cè)點(diǎn)的沉降值。即HT1T2HT1,432建筑物沉降4321監(jiān)測(cè)目的在施工過(guò)程中,通過(guò)對(duì)周圍建筑物的變形監(jiān)測(cè),隨時(shí)了解施工對(duì)周圍建筑物的影響程度及影響范圍,便于及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,將變形控制在建筑物安全警界值內(nèi),保證周圍建筑物的安全。4322監(jiān)測(cè)儀器DINI12全自動(dòng)電子水準(zhǔn)儀和銦鋼尺等,量測(cè)精度001MM。4323監(jiān)測(cè)方法(1)測(cè)點(diǎn)布置與埋設(shè)基點(diǎn)的埋設(shè)與地表下沉測(cè)量方法的埋設(shè)相同;測(cè)點(diǎn)埋設(shè)時(shí)先在建筑物的基礎(chǔ)或墻上鉆孔,然后將預(yù)埋件放入,孔與測(cè)點(diǎn)四周空隙用水泥砂漿填實(shí),測(cè)點(diǎn)基本布設(shè)在被測(cè)建筑物的角點(diǎn)上,測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)高度應(yīng)方便觀測(cè),同時(shí)測(cè)點(diǎn)應(yīng)采取保護(hù)措施,避免在施工和使用期間受到破壞,測(cè)點(diǎn)布設(shè)平面位置詳見(jiàn)后附圖1、2。每幢建筑物上一般布置4個(gè)觀測(cè)點(diǎn),特別重要的建筑物布置68個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)的布置參照?qǐng)D43所示。一20CM5圖43建筑物沉降測(cè)點(diǎn)示意圖(2)測(cè)點(diǎn)一般采用第三方埋設(shè)的測(cè)點(diǎn),當(dāng)采初值時(shí),會(huì)同第三方共同進(jìn)行,以保證初值的正確性。(3)量測(cè)方法與地表沉降的量測(cè)相同。4324建筑物沉降計(jì)算沉降值的計(jì)算與地表的沉降計(jì)算相同。4325監(jiān)測(cè)頻率下面是北京地鐵公司和北京交通大學(xué)共同提出的地鐵施工監(jiān)測(cè)技術(shù)要求(試行稿)監(jiān)測(cè)頻率要求當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前后距離L2B時(shí),12次/1D;當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前后距離2BL5B時(shí),1次/2D;當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前后距離L5B時(shí),1次/1周;B隧道直徑或跨度;L開(kāi)挖點(diǎn)面與檢測(cè)點(diǎn)的水平距離;D為天。出現(xiàn)情況異常時(shí),應(yīng)增大監(jiān)測(cè)頻率。具體的監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)具體的監(jiān)測(cè)情況來(lái)確定,由沉降速率、累計(jì)沉降量和距開(kāi)挖面的距離共同確定,需要降低監(jiān)測(cè)頻率時(shí),須上報(bào)監(jiān)理工程師,審核通過(guò)后方可降低監(jiān)測(cè)頻率。433隧道拱頂下沉4331監(jiān)測(cè)目的監(jiān)測(cè)暗挖施工時(shí)隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)拱頂變形狀況,分析數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律,以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù),保證施工順利、安全進(jìn)行。4332監(jiān)測(cè)儀器精密水準(zhǔn)儀、銦鋼尺,鋼卷尺,量測(cè)精度001MM。4333監(jiān)測(cè)方法(1)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方案沿區(qū)間隧道縱向間距5M埋設(shè)一個(gè)拱頂沉降測(cè)點(diǎn),材料選用18螺紋鋼,埋設(shè)或焊接在拱頂,外露長(zhǎng)度5CM,外露部分應(yīng)打磨光滑,以減少與尺面接觸不均勻的誤差,用紅油漆標(biāo)記統(tǒng)一編號(hào)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)見(jiàn)下圖44。凈空變化監(jiān)測(cè)點(diǎn)拱頂沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)圖44隧道拱頂下沉量測(cè)示意圖(2)量測(cè)方法在拱頂固定一帶倒三角環(huán)的測(cè)柱,測(cè)試時(shí)將水準(zhǔn)儀安放在標(biāo)準(zhǔn)高程點(diǎn)和拱頂測(cè)點(diǎn)之間,銦鋼尺底端抵在標(biāo)準(zhǔn)高程點(diǎn)上,并將銦鋼尺調(diào)整到水平位置,然后通過(guò)水準(zhǔn)儀后視銦鋼尺記下讀數(shù)為H1,再前視鋼卷尺(注意鋼卷尺在每次測(cè)試時(shí)均要保持相同的張緊力)記下讀數(shù)位H2,若標(biāo)準(zhǔn)高程點(diǎn)的高程為H0,則本次測(cè)試拱頂測(cè)點(diǎn)的高程為H0H1H2,兩次不同測(cè)試的拱頂高程差即為兩次間隔時(shí)間內(nèi)的拱頂下沉。4334計(jì)算方法設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)的高程為H0,TN時(shí)刻,水準(zhǔn)儀后視銦剛尺的讀數(shù)為HN1,前視鋼卷尺的讀數(shù)為HN1,TN1時(shí)刻,水準(zhǔn)儀后視銦剛尺的讀數(shù)為HN1,1,前視鋼卷尺的讀數(shù)為HN1,2,則在TN1TN時(shí)間間隔內(nèi)該點(diǎn)的下沉量為2,1,10210NNNN從T0到TN時(shí)間內(nèi)的累積下沉量為NIIH04335量測(cè)頻率根據(jù)圍巖變形規(guī)律,變形量在開(kāi)挖后初期變形量較大,以后逐漸變緩,最后趨于穩(wěn)定。拱頂沉降的監(jiān)測(cè)頻率主要根據(jù)位移速度和離開(kāi)工作面的距離而定,下表42是北京地鐵公司和北京交通大學(xué)共同提出的地鐵施工監(jiān)測(cè)技術(shù)要求(試行稿)監(jiān)測(cè)頻率要求表42拱頂下沉監(jiān)測(cè)頻率位移速度距開(kāi)挖面距離監(jiān)測(cè)頻率10MM/D01B12次/1天105MM/D12B1次/1天51MM/D25B1次/2天1MM/D5B以上1次/1周具體的監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)具體的監(jiān)測(cè)情況來(lái)確定,由沉降速率、累計(jì)沉降量和距開(kāi)挖面的距離共同確定,需要降低監(jiān)測(cè)頻率時(shí),須上報(bào)監(jiān)理工程師,審核通過(guò)后方可降低監(jiān)測(cè)頻率。434隧道收斂變形4341監(jiān)測(cè)目的隧道凈空收斂監(jiān)測(cè)是隧道施工中一項(xiàng)必不可少的監(jiān)測(cè)內(nèi)容。由于地下工程自身固有的錯(cuò)綜復(fù)雜性和變異性質(zhì),傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法僅憑力學(xué)分析和強(qiáng)度驗(yàn)算難以全面、適時(shí)地反映出各種情況下支護(hù)系統(tǒng)的受力變化情況。圍巖應(yīng)力及環(huán)境條件發(fā)生變化,周邊圍巖及支護(hù)隨之產(chǎn)生位移,該位移是圍巖和支護(hù)力學(xué)行為變化最直接的綜合反映。4342監(jiān)測(cè)儀器收斂計(jì),精度為01MM。4343監(jiān)測(cè)方法沿區(qū)間隧道縱向間距5M埋設(shè)周邊收斂測(cè)點(diǎn),在預(yù)設(shè)點(diǎn)的斷面隧道開(kāi)挖以后,盡可能早地沿著隧道周邊拱腰部位分別埋設(shè)測(cè)樁。測(cè)樁埋設(shè)深度10CM,鉆孔直徑10MM,用快硬水泥或早強(qiáng)錨固劑固定,采用收斂?jī)x量測(cè)周邊收斂變形,如下圖45所示凈空變化監(jiān)測(cè)點(diǎn)拱頂沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)圖45水平收斂測(cè)點(diǎn)布置示意圖4344計(jì)算方法設(shè)TN時(shí)刻,收斂計(jì)尺子讀數(shù)為L(zhǎng)N,數(shù)顯窗口讀數(shù)為DN,溫度為T(mén)N;TN1時(shí)刻,收斂計(jì)尺子讀數(shù)為L(zhǎng)N1,數(shù)顯窗口讀數(shù)為DN1,溫度為T(mén)N1,則在TN1TN時(shí)間間隔內(nèi)兩點(diǎn)之間的相對(duì)位移為111NNNNNLLS從T0到TN時(shí)間內(nèi)的累積相對(duì)位移量為IS0為收斂計(jì)鋼尺的線膨脹系數(shù),根據(jù)出長(zhǎng)規(guī)定取為12106。4345量測(cè)頻率根據(jù)圍巖變形規(guī)律,變形量在開(kāi)挖后初期變形量較大,以后逐漸變緩,最后趨于穩(wěn)定。收斂的監(jiān)測(cè)頻率主要根據(jù)位移速度和離開(kāi)工作面的距離而定,下表43是北京地鐵公司和北京交通大學(xué)共同提出的地鐵施工監(jiān)測(cè)技術(shù)要求(試行稿)監(jiān)測(cè)頻率要求表43凈空收斂監(jiān)測(cè)頻率位移速度距開(kāi)挖面距離監(jiān)測(cè)頻率10MM/D01B12次/1天105MM/D12B1次/1天51MM/D25B1次/2天1MM/D5B以上1次/1周具體的監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)具體的監(jiān)測(cè)情況來(lái)確定,由沉降速率、累計(jì)沉降量和距開(kāi)挖面的距離共同確定,需要降低監(jiān)測(cè)頻率時(shí),須上報(bào)監(jiān)理工程師,審核通過(guò)后方可降低監(jiān)測(cè)頻率。435格柵應(yīng)力4351監(jiān)測(cè)目的了解暗挖隧道支護(hù)體系的穩(wěn)定性,以便及時(shí)調(diào)整初期支護(hù)參數(shù),保證施工安全。4352監(jiān)測(cè)儀器鋼弦式鋼筋計(jì)及頻率接收儀。4353監(jiān)測(cè)方法(1)測(cè)點(diǎn)布置隧道左右線分別選取一個(gè)斷面布設(shè)鋼筋計(jì)??紤]到結(jié)構(gòu)受力關(guān)鍵位置及測(cè)點(diǎn)埋設(shè)的可行性,在拱部、拱腰、拱腳及仰拱分別布設(shè)8對(duì)鋼筋計(jì)。(2)量測(cè)鋼筋計(jì)的加工與制作選擇現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施作的鋼格柵作為內(nèi)力量測(cè)鋼格柵,將鋼筋計(jì)焊接替換原來(lái)主筋,以便量測(cè)準(zhǔn)確的內(nèi)力值。(3)測(cè)量實(shí)施A調(diào)零與標(biāo)定。在鋼筋計(jì)安設(shè)之前校核,讀各儀器的原始讀數(shù);B隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)安設(shè)完畢后,進(jìn)行初始讀數(shù);C根據(jù)隧道內(nèi)的每道工序,定時(shí)量測(cè)。D量測(cè)記錄、計(jì)算及分析,分別繪制鋼筋計(jì)測(cè)點(diǎn)頻率、受力及換算后的結(jié)構(gòu)受力曲線,及時(shí)記錄施工工序,形成一整套合理的變形、受力規(guī)律。4354計(jì)算方法每個(gè)鋼筋計(jì)在出廠時(shí)均有一張率定表,表中給出了相應(yīng)傳感器的標(biāo)定系數(shù)K,若實(shí)測(cè)傳感器的頻率值為F,傳感器的初頻率為F0,則該傳感器實(shí)際受到的應(yīng)力或應(yīng)變?yōu)?KP以上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)處理后,以測(cè)點(diǎn)為中心匯總在一張或若干張(視該點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)的多少)表格中,表格中需包含測(cè)點(diǎn)的編號(hào)或傳感器號(hào)、斷面里程、測(cè)試時(shí)間、距掌子面距離等信息,根據(jù)該表格再進(jìn)行資料分析和反饋。4355量測(cè)頻率量測(cè)頻率執(zhí)行北京地鐵公司和北京交通大學(xué)共同提出的地鐵施工監(jiān)測(cè)技術(shù)要求(試行稿)監(jiān)測(cè)頻率要求當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前距離L2B時(shí),1次/1D;當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前距離L5B時(shí),1次/2D;當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前距離L5B時(shí),1次/1周;B隧道直徑或跨度;L開(kāi)挖點(diǎn)面與檢測(cè)點(diǎn)的水平距離;D為天。出現(xiàn)情況異常時(shí),應(yīng)增大監(jiān)測(cè)頻率。436圍巖壓力4361監(jiān)測(cè)目的了解暗挖施工過(guò)程中開(kāi)挖卸載土壓力變化規(guī)律,指導(dǎo)反饋施工。4362監(jiān)測(cè)儀器JXY土壓力計(jì)及ZXY型頻率接收儀。4363監(jiān)測(cè)方法(1)測(cè)點(diǎn)布置隧道左右線分別選取一個(gè)斷面布設(shè)壓力盒。考慮到結(jié)構(gòu)受力關(guān)鍵位置及測(cè)點(diǎn)埋設(shè)的可行性,在拱部、拱腰、拱腳及仰拱分別布設(shè)8個(gè)壓力盒。(2)壓力盒的埋設(shè)選擇現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施作的要求,必須使受力面緊貼圍巖(土層)。(3)測(cè)量實(shí)施A調(diào)零與標(biāo)定。在壓力盒安設(shè)之前校核,讀各儀器的原始讀數(shù);B隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)安設(shè)完畢后,進(jìn)行初始讀數(shù);C根據(jù)隧道內(nèi)的每道工序,定時(shí)量測(cè);D量測(cè)記錄、計(jì)算及分析,分別繪制鋼筋計(jì)測(cè)點(diǎn)頻率、受力及換算后的結(jié)構(gòu)受力曲線,及時(shí)記錄施工工序,形成一整套合理的變形、受力規(guī)律。4364計(jì)算方法每個(gè)壓力盒出廠時(shí)均有一張率定表,表中給出了相應(yīng)傳感器的標(biāo)定系數(shù)K,若實(shí)測(cè)傳感器的頻率值為F,傳感器的初頻率為F0,則該傳感器實(shí)際受到的應(yīng)力或應(yīng)變?yōu)椤?KP以上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)處理后,以測(cè)點(diǎn)為中心匯總在一張或若干張(視該點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)的多少)表格中,表格中需包含測(cè)點(diǎn)的編號(hào)或傳感器號(hào)、斷面里程、測(cè)試時(shí)間、距掌子面距離等信息,根據(jù)該表格再進(jìn)行資料分析和反饋。4365監(jiān)測(cè)頻率量測(cè)頻率執(zhí)行北京地鐵公司和北京交通大學(xué)共同提出的地鐵施工監(jiān)測(cè)技術(shù)要求(試行稿)監(jiān)測(cè)頻率要求當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前距離L2B時(shí),1次/1D;當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前距離L5B時(shí),1次/2D;當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前距離L5B時(shí),1次/1周;B隧道直徑或跨度;L開(kāi)挖點(diǎn)面與檢測(cè)點(diǎn)的水平距離;D為天。出現(xiàn)情況異常時(shí),應(yīng)增大監(jiān)測(cè)頻率。44監(jiān)測(cè)人員根據(jù)設(shè)計(jì)文件、施工組織要求,以及我方對(duì)本標(biāo)段地鐵沿線進(jìn)行實(shí)地調(diào)研的結(jié)果,確定的人員分配見(jiàn)表44表44監(jiān)測(cè)人員分配表時(shí)間監(jiān)測(cè)人員監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)地點(diǎn)地表沉降DINI12電子水準(zhǔn)儀、玻璃鋼瓦尺建筑物沉降工呼區(qū)間(洞外)工作面施工情況拱頂沉降凈空收斂格柵應(yīng)力上午精密水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、收斂計(jì)、GJJ10鋼弦鋼筋計(jì)、頻率接收儀、土壓力計(jì)圍巖壓力工呼區(qū)間(洞內(nèi))地表沉降DINI12電子水準(zhǔn)儀、玻璃鋼瓦尺建筑物沉降呼光區(qū)間(洞外)工作面施工情況拱頂沉降凈空收斂格柵應(yīng)力下午精密水準(zhǔn)儀、銦鋼尺、收斂計(jì)、GJJ10鋼弦鋼筋計(jì)、頻率接收儀、土壓力計(jì)圍巖壓力呼光區(qū)間(洞內(nèi))第五章監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理、信息反饋51監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)施工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分必測(cè)項(xiàng)目(A類量測(cè))和選測(cè)項(xiàng)目(B類量測(cè))。必測(cè)項(xiàng)目是可以判斷圍巖的變化情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的經(jīng)常性量測(cè)。選測(cè)項(xiàng)目是可以判斷隧道圍巖松動(dòng)狀態(tài)、噴錨支護(hù)效果和積累資料為目的的量測(cè)。對(duì)于地鐵施工即土砂類圍巖條件必測(cè)項(xiàng)目洞內(nèi)觀察、凈空變位、拱頂下沉、地表沉降、圍巖條件,即A類。必要時(shí)進(jìn)行項(xiàng)目即格柵應(yīng)力、圍巖壓力等。B類量測(cè)項(xiàng)目主要用于驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性和探討圍巖與支護(hù)襯砌的受力機(jī)理,作為A類量測(cè)的補(bǔ)充,用以調(diào)整和改變?cè)O(shè)計(jì)。B類量測(cè)宜在施工初期階段進(jìn)行。量測(cè)斷面布置,原則上應(yīng)設(shè)在有代表性地質(zhì)地段。當(dāng)圍巖條件變化需進(jìn)行較大的變更設(shè)計(jì)時(shí),即應(yīng)進(jìn)行B類量測(cè)。511監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控量測(cè)管理基準(zhǔn)值是根據(jù)有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、計(jì)算資料及類似工程經(jīng)驗(yàn)制定的。對(duì)于不同的監(jiān)測(cè)對(duì)象和不同的監(jiān)測(cè)內(nèi)容有不同的監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn),分別采用如下標(biāo)準(zhǔn)1地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)一般地段地表沉降允許值為60MM,重點(diǎn)地段地表沉降允許值為30MM。2建筑物沉降控制標(biāo)準(zhǔn)樁基礎(chǔ)建筑物允許最大沉降值不應(yīng)大于20MM;天然地基建筑物允許最大沉降值不應(yīng)大于20MM。對(duì)于重要建(構(gòu))筑物或建(構(gòu))筑物本身設(shè)計(jì)有缺陷、既有變形以及結(jié)構(gòu)本身的附加應(yīng)力等因素,應(yīng)重點(diǎn)觀測(cè)并提高控制標(biāo)準(zhǔn)。3建筑物傾斜控制標(biāo)準(zhǔn)建筑物允許沉降差控制標(biāo)準(zhǔn)如下表所示。多層和高層建筑物的地基傾斜變形允許值如表51所示。各類建筑物允許傾斜下沉值如表52所示。4隧道拱頂位移及收斂控制標(biāo)準(zhǔn)表51建筑物允許沉降差控制標(biāo)準(zhǔn)地基變形允許值變形特征中、低壓縮性土高壓縮性土砌體承重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的局部?jī)A斜00020003工民建柱間沉降差1框架結(jié)構(gòu)2磚石墻填充的邊排柱0002L0007L0003L001L注表中L為柱中心距,單位米。表52各類建筑物允許傾斜下沉值地基土類型建筑物結(jié)構(gòu)類型中低壓縮性土高壓縮性土砌體承重結(jié)構(gòu)00020003工業(yè)與民用建筑物相鄰樁基的沉降差磚石墻填充邊排樁00007L0001L框架結(jié)構(gòu)0002L0003L不均勻沉降時(shí)不產(chǎn)生附加力的多層、高層結(jié)構(gòu)0005L0005L高層或多層建筑物的基礎(chǔ)傾斜H24M0004000424H600003000360H10000020002H1000001500015注AL指相鄰柱基的中心距離,單位MM,H指自室外地面算起的建筑物高度,單位M;B傾斜是指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。隧道拱頂沉降及周邊收斂控制值如表53所示。隧道施工中出現(xiàn)下列情況之一時(shí),應(yīng)立即停工,并采取措施進(jìn)行處理A量測(cè)數(shù)據(jù)有不斷增大的趨勢(shì);B支護(hù)結(jié)構(gòu)變形過(guò)大或出現(xiàn)明顯的受力裂縫且不斷發(fā)展;C時(shí)態(tài)曲線長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有變緩趨勢(shì)。表53拱頂下沉及洞周收斂控制值(GBJ8685)序號(hào)項(xiàng)目控制值1拱頂沉降25(可測(cè)量值)2凈空收斂25(可測(cè)量值)為了盡快了解本工程隧道

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