4.3.3 观测方法及数据采集
(1)沉降观测遵循先控制后加密的原则,在观测前要检查维护监测控制网的可靠性。沉降监测严格按照国家二等水准测量要求进行作业,在作业过程中采用相同的观测路线和观测方法,使用同一仪器,并尽量长期固定测量人员。
(2)沉降计算方法如下:本次沉降=本次高程-上次高程 累积沉降=上次累积沉降+本次沉降
当日沉降量绝对值大于1mm(包括1mm)时则认为沉降监测点发生了变形或存在变形趋势;当累计沉降量绝对值大于2mm(包括2mm)时,则认为沉降监测点发生了沉降变形。
(3)填写沉降变形表格,绘制时间沉降变形曲线,进行变形分析。 4.3.4 监测频率 (1).对于盾构施工段
监测频率应根据盾构施工情况、监测断面距开挖面的距离和沉降速率来确定。出现异常情况时,应增大监测频率。
一般情况下可选用如下监测频率:
掘进面距监测断面前后≤2D时,1~2次/天; 掘进面距监测断面前后≤5D时,1次/2天;
掘进面距监测断面前后>5D时,1次/周(D:隧道开挖宽度); 根据数据分析确定沉降基本稳定后,1次/月。
4.4拱顶(部)沉降监测 4.4.1测点埋设
拱顶沉降点埋设以能反映结构安全为原则,拱顶沉降监测点、净空变化点应布置在同一个断面上,并尽量与地表沉降监测点相对应。单线单洞的区间隧道中线拱顶布置一个拱顶下沉观测点,测点布置图示意图如下图2所示。
A测桩衬砌中线
图2 拱顶下沉断面测点布置示意图
4.4.2监测方法
在拱顶固定一带倒三角环的测桩,测试时将水准仪安放在标准高程点和拱顶测点之间,铟钢尺底端抵在标准高程点上,并将铟钢尺调整到水平位置,然后通过水准仪后视铟钢尺记下读数为H1,再前视普通钢卷尺(注意钢卷尺在每次测试时均要保持相同的张紧力)记下读数位H2,若标准高程点的高程为H0,则本次测试拱顶测点的高程为H1?H2?H0,两次不同测试的拱顶高程差即为两次间隔时间内的拱顶下沉。测试方法示意图如图3所示。测桩长度要考虑喷射混凝土的厚度,不能将测桩埋入喷射混凝土的厚度内。
拱顶测桩(倒三角环)普通钢卷尺H2铟钢尺水准仪H1H0标准高程点图3拱顶下沉测试方法示意图
4.4.3 监测频率
拱顶(部)沉降监测的监测频率主要根据沉降和收敛速率及离开工作面的距离而定,见表4。表中的两项选频条件中,应选用其中频率较高者。当拆除临时支撑时以及出现情况异常时,均应增大监测频率。
表2 拱顶沉降和净空收敛监测频率
沉降或收敛速率 距开挖面距离 11
监测频率
>2mm/天 0.5~2mm/天 0.1~0.5mm/天 <0.1mm/天 基本稳定后 注:B为隧道直径或跨度(m)
注意事项:
0~1B 1~2B 2~5B 5B以上 1~2次/天 1次/天 1次/2天 1次/周 1次/月 a.在施工初期阶段,或地质较差时,或位移下沉量及速度较大时,应适当增加量测断面及量测频率。
b.测点设置应可靠,并应妥善保护,测量仪器使用前应严格标定。 c.各测量项目应尽可能布置在同一断面,测量点应尽可能选择具有代表性的地方,以便对测量数据的分析及为以后的工作提供经验。
4.5洞内净空收敛监测
地下工程开挖后,净空收敛也是反映围岩与支护结构力学形态变化的最直接、最明显的参数,通过监测可了解围岩和支护结构的稳定状态。 4.5.1测点布置
净空收敛监测最重要的是合理确定监测断面的数量,而断面数量的确定应从国家隧道施工技术规范相关内容和设计图纸要求这两方面充分考虑。并应遵守如下原则:
a.设计单位有指导意见的,按设计单位的指导意见考虑布置;
b.若设计单位没有指导意见的,按规范规定选择具有代表性地段进行布置。 当然,在施工过程中可根据实际情况做适当调整。每个断面上周边位移的测线数量,根据隧道地质条件和施工方法的不同而不同。本次监测采用图4所示的一条水平测线。
图4 全断面开挖收敛测点、测线布置
净空收敛测点应与拱顶沉降点布置于同一断面。收敛预埋件埋设于收敛基线两端,冲击钻成孔,孔中填塞水泥砂浆后插入收敛预埋件,尽量使两预埋件轴线于基线重合,并使销子与孔轴线垂直。
4.5.2监测方法
a.将百分表读数调至2.5~3.0cm;
b.将收敛计钢尺挂钩分别挂在两个测点上,收紧钢尺,将销钉插入钢尺上适当的小孔内,用卡钩将其固定;
c.转动调节螺母使钢尺收紧到观测窗中的线条与面板成一直线为止; d.读取钢尺百分表中的数值,两者相加即为测点间距离;
e.每次测量完毕后,先松开调节螺母,然后退出卡钩,将钢尺取下,擦净收好,并定期涂上防锈油脂;
f.将每条测线前后两次测线距离相减即可算出各测点间相对位移(即隧洞位移收敛值)。
净空收敛监测提交成果:
a.绘制位移量随时间变化的曲线; b.绘制位移速度随时间变化的曲线; c.绘制位移量与开挖面距离关系曲线;
d.找出位移一时间回归曲线,求出最终净空位移量; 4.5.3 监测频率
收敛监测的监测频率主要根据收敛速率及离开工作面的距离而定,见表3。表中的两项选频条件中,应选用其中频率较高者。当拆除临时支撑时以及出现情况异常时,均应增大监测频率。
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4.6管片衬砌变形监测
管片衬砌变形监测主要包括隆沉、水平位移监测及断面收敛变形监测。 4.6.1测点布置
盾构施工的每一区间隧道设1~2个主测断面。
如采用收敛仪进行管片衬砌收敛监测,主测断面的拱顶(0。)、拱底(180。)、拱腰(90。和270。)处共埋设4个测点,量测横径和竖径的变化,并以椭圆度表示管片圆环的变形,实测椭圆度=横径~竖径。
4.6.2监测方法
与前面所述拱顶(部)沉降监测、洞内净空收敛监测大致相同,没有本质区别。具体监测方法参考上文描述。
4.6.3 监测频率
分别在衬砌拼装成环尚未脱出盾尾即无外荷载作用时和衬砌环脱出盾尾承受外荷作用且能通视时两个阶段进行监测。衬砌环脱出盾尾后1次/天,距盾尾50m后1次/2天,100m后1次/周,基本稳定后1次/月。 4.7特殊断面监测
1、针对盾构段南宁路站北侧徐河及南宁路站至贵阳路站盾构区间水塘处,应对隧道区间采取加密监测点布设,拱顶沉降、周边收敛间距加密至5m。
5、 监测点布置图 5 .1盾构施工段监测点布置
云谷路站~南宁路站区间(K25+421.5~K25+738.0)、南宁路站~贵阳路站区间(K25+926.0~K26+508.9)属于盾构施工段,其监测点平面布置沿轴线没间隔6米布设一个监测点见图5,剖面布置见图6与图7。