地铁隧道施工引起的地表沉降及变形测量
地铁施工变形监测专项施工方案
地铁施工变形监测专项施工方案一、背景简介随着城市交通的发展，地铁工程建设日益增多，然而地铁施工过程中可能会引起地面建筑物的变形，因此对地铁施工变形进行监测显得尤为重要。
二、监测对象地铁施工变形监测的对象主要包括地面建筑物以及地下管线等。
三、监测手段1.地表测量：通过对地表标志物进行定点测量，如测角、测距等方法，了解地表的变形情况。
2.遥感监测：利用航空摄影和遥感技术，对地铁工程周边的地形进行全方位监测。
3.地下管线探测：采用地下雷达等技术，对地下管线的情况进行探测，及时排除隐患。
四、监测频率1.实时监测：在地铁施工过程中，对地面建筑物变形进行实时监测，保证施工过程的安全。
2.定期监测：除实时监测外，还需定期对地铁施工周边区域进行监测，及时发现潜在问题。
五、监测报告1.监测数据分析：对监测数据进行系统分析，了解地面建筑物的变形情况。
2.问题排查：如发现地面变形异常，需及时进行问题排查，找出原因并提出解决方案。
3.监测报告撰写：根据监测数据和问题排查结果，编制监测报告，向相关部门汇报情况。
六、应急预案1.事故处理：如发生地面建筑物坍塌等紧急情况，需立即启动应急预案，保障施工现场人员的安全。
2.紧急通知：在出现紧急情况时，需第一时间向相关部门通报，并配合开展应急处理工作。
七、总结与展望地铁施工变形监测是保障地下工程施工安全的重要环节，只有加强监测工作，提高预警能力，才能确保地铁施工的顺利进行。
未来，随着监测技术的不断创新，地铁施工变形监测工作将更加精准、高效。
以上是关于地铁施工变形监测专项施工方案的介绍，希望通过不懈的努力，确保地铁施工的顺利进行，保障城市交通的高效便捷。
城市地铁施工地面沉降允许值分析与计算
城市地铁施工地面沉降允许值分析与计算【=====窭警==】专题研究lZHUANTIYANJIU城市地铁施工地面沉隆允许值分析与计算苏无疾韩日美/西安市地下铁道有限责任公司[摘要]本文以Peck公式描述的地面沉降曲线方程为基础,对保障地铁隧道结构,地面建筑物,地下通道,管线和运营线路安全的地面沉降控制标准分别进行了分析和计算,其方法和结论谨供地铁设计和施工参考.[关键词]地铁沉降Peck公式1,引言城市地铁施工常常处在繁华街市,这些区间建筑稠密,交通繁忙,地下管线密集,因此施工中对沉降必须严格控制.对于沉降控制指标的确定,国内一些城市通常以30mm作为地面沉降允许值,并一直将这一标准作为地铁工程施工对地面环境造成影响的最小值.但随着地铁施工工程的不断增加,高难度施工项目不断出现,这一标准已不能满足施工需要,施工中必须根据现场实际条件,通过分析和计算来确定合理的沉降控制值.2,按地铁隧道结构安全和地层稳定确定地面沉降允许值从保障地层与隧道结构稳定的角度出发,地面沉降控带4标准必然与当地的地质条件,施工规模,结构埋深,结构尺寸和施工方法等有关,一般应根据模型试验和数值方法所提供的分析结果加以确定.实际上,地铁工程一般埋深较浅,围岩压力值小,拱顶下沉和水平收敛也较小,隧道设计强度常具有较大的安全度,因此隧道结构本身对沉降控制标准要求较底,可不于考虑.就地层安全而言,国内外地铁施工经验表明,典型的地面沉降曲线如图1所示,可用Peck公式描述:S=Smexp(一/2i)(1)式中:为距隧道中心线的距离,m;S为距隧道中心线为x的地表沉降量,m;为隧道中心线处最大沉降量,m;为变曲点距隧道中线的距离,/11.i可由下列经验公式计算:(2)图1Peck模型中地面沉降横向正态分布图当隧道埋深小于34m时,对于黏性土地层,不同深度处沉降槽曲线规律可用经验公式计算:fi一0.43Z(3)式中,为管线水平面上沉降槽宽度系数,in;为从地表至管线轴线的深度,m.对Peck公式求导可得沉降曲线的最大斜率(发生在X=l处):=0.61S (4)如假设地层的极限剪应变y与叩相等,则,===0.61S~于是j:(5)(6)6.谐波失真音频非线性失真是指被测信号中各次谐波的总有效值电压与被测信号中基波的有效值电压的比值.测试条件及方法:发射机和测试仪之间的"预加重"有无要保持一致,测量时为自动测量.女≤湃|鹫≮#誊簟潆《|警l嚣J冒餐II簟嚣黪《露≯蒋辫鬻誊纂器嚣爨≯雾|饕簿i雾曩螽雾黪g埘艄荔j量i羹l鬣甏;≤翟I?_—i镛0_|露哆掰I#辨嵌皿》黟||#_慨;÷—黼翻谐波失真测试界面结果对比:甲级指标为<1%所测指标为O.19%7.信噪比信噪比是指信号电平与噪声电平之比S/N=20logUs/UUs,U分别为有用的信号电平与噪声电平,信噪比直接影响音质的好坏,所以在测试时要高度重视.测试条件及方法:(1)发射机和测试仪器必须带"去加重"进行测试,因为发射机的有去加重就是为了提高其自身的信噪比,所以测试仪也是要带有去加重.(2)在通道内只送lkHz信号,达到75kHz频偏.(3)测试时要断开发射机的音频输人.(4)测试仪与发射机要有良好的接地连接,还要关闭附近的计算机和用电设备.信噪比测试界面结果对比:甲级标准为S/N≥58dB,测试结果为60dB以上就是调频发射机几大指标的测试方法,测试仪器可能有所不同,但方法与测试条件是一样的,希望能为大家测试发射机带来一些参考.78科学时代?2011年第09期式中,【fJ为地层抗剪强度,G为地层剪切模量.式(6)即为从隧道施T本身的安全稳定性推求的地面沉降最大允许值.3,按地面建筑物安全稳定确定地面沉降允许值地面建筑物对地面沉降的控制要求,按《建筑物地基基础设计规范》(GBJ7—89)规定,砌体承重结构基础的局部倾斜在2‰～3%.以内,多层及高层建筑物基础根据建筑物高度控制在1.5%.～4%.以内.下面就从既有建筑物的容许倾斜率来分析计算地铁隧道施工地面沉降的容许值.一Z\LI图2隧道施工沉降对地面建筑物影响不恿如图2所示,地铁隧道施工时,在隧道两侧存在着破裂面,假定破裂面以外不产生地面沉降,则建筑物的倾斜率可按下式推算:=D+2(+h)/tanf450+等l(7),,:/2(8)式中,H为隧道上方覆土厚度,h.为隧道洞高,D为隧道洞径,A为隧道开挖影响到的横截面宽度,建筑物不均匀沉降由式(1)可得::exp-1,212iz)一exp(-(A/2)12iz)](9)通常位于隧道边墙所在的铅直线上,即i=m2,当建筑物不均匀沉降等于最大允许值时,地面沉降最大容许值为: S:f~l/[exp(-2ll2/D)-exp(-A/2D.)](10)此时建筑物的容许倾斜率:】-(f_f1):△f_『1](11)则:,,]=川A—f1](12)二/用允许斜率表示的地面沉降允许值即为::_fl1xp(-2f1/D.)一exp(_A2/2D)](13)4,按既有通道安全稳定确定地面沉降允许值地铁隧道施工下穿既有人行通道等条形建筑物时,使既有结构沿纵向产生不均匀沉降,超过既有结构允许差异沉降极限值时,变会引起既有结构纵向破坏,对此可用既有结构的极限伸长值和抗拉强度作为不均匀下沉中容许坡度值的判断依据, 采用极限纵坡法进行计算.…^'●-●●●●●.…●……………………'…～..-…:…曼………………I.b.图3隧道施工沉降对既有通道影响示意图如图3所示,通道的不均匀沉降坡度为:m=m/b(14)通道所能承受的最大不均匀沉降坡度称为极限坡度,其大小取决于通道的强度和弹性模量,一般用下式计算:——m]=1『I譬+1I一1(15)式中,为通道所用混凝土等材料抗拉强度设计值,E为相应的弹性模量.假定通道变形与地层沉降同步,则通道的变形可用Peck公式来分析,即:m=Sp,b=f(当X=f时沉降槽曲线斜率最大),则:m￡=Spm"/i≤tmJ(16)则:S≤卜i(17)…即为通道最大沉降控制值.SmxtmLJi'/(18)5,按地下管线安全使用确定地面沉降允许值隧道下穿污水管,雨水管,上水管,热力管及煤气,天然气等地下管线施工时,对沉降的控制标准尤为严格,特别是修筑年代已久的污水管线,长期渗水使周围地层条件严重恶化, 地铁施工中多次出现污水管断裂造成路面塌陷等严重工程事故,已经引起了大家高度重视.地下管线根据接头形式可分为刚性接头和柔性接头,前者可按照通道等条形构筑物的情况来计算,后者主要根据管段之间的接缝伸缩强度计算.～～一一～—～～～二一二—一一△图4隧道施.沉降对既有管线影响示意图如图4所示,当管道与隧道正交时,直径为D的管段在曲率最大处接缝的张开值达到最大,其值为A=DL/R=,(19)式中:△为管道接头缝张开值;R…管段平面上沉降曲线的最小曲率半径;L为管节长度.由Peek公式S曲线图不难看,管段平面上沉降曲线的最小曲率半径位于X=0处,其值:…i一(20)带人上式得:^2S=(21)当管道接口的张开量达到极限值『△1时,则有:一j:(22)相应的地表允许沉降量为:】=(23)从上式可以看出,该条件下地表允许沉降随管道埋置深度的增加而减小,并同时随管径的增大而减小,因此在制定相应科学时代?2011年第o9期79[===专题研究lZHUANTIYANJIU电缆线路远程无线核相装置完整尹元亚潘天云戴刚/安徽省电力公司芜湖供电公司[摘要]为了有效解决运行中电缆线路的核相和验电的问题,应用无线数字信号对比技术解决电缆带电情况下的远程核相问题.[关键词]电缆线路无线核相1,引言随着城市发展及亮化_T程要求的不断提高,对城市配网发展的要求也越来越高,为了积极配合城市发展的需求,配电网建设步伐不断加快.中压配电网形式多样,设备选型与科技投入力度加大.目前,市区配网10kV架空线路均下地采用电缆线路,对老线路的绝缘化改造也正在加紧进行.随着这些电缆线路的不断投入运行,一方面解决了较为突出的线树矛盾,提高了中压供电可靠率及外破事故的发生,另一方面也带来了新的矛盾和问题,集中反映在由此产生了电缆环网线路核相和验电困难的问题.为此我们研发了电缆线路远程无线核相装置.2,现状在两变电所之间全电缆线路环网改接工作中,由于电缆线路处在全绝缘全屏蔽的状况下,现有核相装置无法满足电缆线路的核相要求.使停电工作时间延长,给企业形象造成了负面影响.现应用无线信号采样对比来解决这个问题是非常好的方法.3,电缆远程核相方案在电缆线路负荷改接等工作中,要求两个变电所及用户的三相交流电源的相序相位与需保持一致,这是保证供电质量的必要条件之一,传统核相方法已无法满足现有的核相需求,电缆远程核相技术急需得到发展应用.通过总结经验和学习研制出如下方案:电缆远程核相方案结构框图:区4,电缆远程核相硬件远程核相仪分为两部分:核相发起端和核相判断端.核相发起端由电压波形整形电路,核相发起模块和数传电台组成. 电压波形整形电路把三相电压波形信号都整形为50Hz方波信号.核相发起模块,选取其中一相的方波信号的上升沿为触发信号,用数传电台输出触发信号(每20ms会出现一次触发信号),经过延时时间tl后(该延时值由电台的性能参数决定).核相判断端的数传电台收到该触发信号,核相判断模块对该触发信号再做t2延时.tl+t2满足20ms的整数倍,保证接收到的信号与原始信号在相位时序上误差尽可能小.经延时处理后的触发信号与核相判断端的三相触发信号做时序上的比较,时序差最小的可以判断为同相.并通过数传电台回馈核相成功信息的地表沉降控制基准时,应选取施工范同内管径及埋深均相对较大的管道作为控制对象.6,按既有运营线路正常行车要求确定地面沉降允许值隧道开挖引起的地表沉降对既有地面铁路线路或地下铁路线路的影响主要表现在3个方面:一是可能造成水平(指线路两股钢轨顶面的相对高差)超限;二是可能造成前后高差(指沿线路方向的竖向平顺性)超限;三是可能造成道岔不能搬动. 《铁路线路维修规则》规定:两股钢轨顶面水平的容许偏差,正线及到发线不得大于4mm,其它站线不得大于5mm.一般情况下,超过允许限值的水平差,只是引起车辆摇晃和两股钢轨的受力不均,导致钢轨的不均匀磨损.但如果在延长不足18m的距离内出现水平差超过4ram的三角坑,将导致一个车轮减载或悬空,如果此时出现较大横向力作用,有可能发生脱轨事故.前后高低不平顺对线路运营危害较大.列车通过这些地方时,冲击动力可能成倍增加,加速道床变形,从而更进一步扩大轨道不平顺,加剧机车车辆对轨道的破坏,形成恶性循环.一般情况下,前后高低不平顺的破坏作用同不平顺(坑洼)的长度成反比,而同它的深度成正比.规范规定:线路轨道前后高低差用L=10m弦量测的最大矢度值不应超过4ram.《北京市地铁工程维修规则》规定:整体道床岔区轨顶面水平的容许偏差和10m弦的最大矢度值均不应超过5ram; 轨距在一般位置容许误差为+4ram,一2mm,尖轨部位为+2ram,一2mm.《铁路线路维修规则》规定:碎石道床岔区轨顶面水平的容许偏差和lOre弦的最大矢度值均不应超过6ram;轨距在一般位置容许误差为+5ram,一3mm.根据隧道施T引起的地层沉降槽规律,地层横向不均匀变形要比沿隧道轴线方向的不均匀变形显着.当下穿既有线路正线时,既有线路的运营安全主要受控于轨道的前后高低不平顺. 当下穿既有运营线路岔区时,则主要受控于尖轨与轨道的水平位移,因此必须对其进行专门监测,采取更加严格的沉降控制措施,确保运营安全7,结语由于现场施T环境复杂,地面沉降允许值控制标准不但与既有结构的强度,几何形态及与地铁隧道的相对位置关系有关, 而且与既有结构本身的使用年限,老化程度,运行状况关系密切,也与既有结构的重要程度有关,在确定地面沉降标准时,一定要结合实际情况,综合考虑各方面因素的影响,得出合理的控制标准.参考文献:[1]地铁设计规范[M_JfGB50157—20031.北京:中国计划出版社,2003.I2I地下铁道工程施工及验收规范.【GB50299—1999].北京: 中国计划出版社,2003.[3】王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].安徽:安徽教育出版社,2004【4I北京城建集团.城市快速轨道交通工程施工工艺标准[M】.北京:中国计划出版社,2004.f5】夏永旭,王永东.隧道结构力学计算[M1.北京:人民交通出版社,2004.80科学时代?2011年第09期～圈图圜一r,Jr●r_J一()0,』～固。
地铁隧道盾构施工的沉降监测
地铁隧道盾构施工的沉降监测摘要：盾构法施工具有安全、高效、易操作等显著优势，目前在地铁隧道施工中得到了广泛的应用，但此施工方法在断面尺寸多变的区段适应力不足，易造成地层损失，甚至引发地表塌陷、管线断裂等严重问题。
文中以盾构法施工为切入点，对盾构在隧道运行过程中引起地层沉降的原因进行解剖，针对该问题提出控制优化措施，为处理地面沉降问题提供参考。
关键词：盾构法施工；地层沉降；控制措施引言近几年，我国经济的质量和总量都保持快速增长，带动了城市化的快速发展，城市常住人口持续增多，最终导致交通拥挤问题日益加重。
地铁以其运行时间长、安全性高、速度快、运输量大等特点，成为缓解人口密度较高的城市地面交通压力的关键方法。
尤其在最近几年，国内地铁建设进入快速发展期，对于大中规模城市而言，地铁成为了关键交通方式。
据相关部门统计，截至2020 年，国内地铁建成及投运的城市有45个，运营长度有6303km，同比增长21.66%。
从城规交通系统制式结构上看，地铁以79% 的比重位居首位。
可见，地铁建设因其独特优势，促进市民出行自由的同时，也在社会的进步、环境保护方面和突显城市的综合实力上都具有一定意义，因此地铁在各大城市中取得了广泛的应用和推广，成为城市发展中不可或缺的交通方式。
对于城市地下工程的修建而言，通常有盾构法、矿山法、新奥法和明挖法，不同施工方法的适用条件和优劣势也会有所不同。
盾构法施工由于其自动化程度高，人工作业成本较低，掘进速度也较其他几种方法快，不受季节和天气的影响，施工过程噪音低，对地面建筑物影响程度小等优点，从而成为地铁隧道建设中使用频率最高的一种施工方法。
如今盾构法隧道施工技术更为完备、成熟，正朝着工程的大型断面、特殊断面、超大深度、超长距离方向快速发展，也向着操作智能化、自动化，掘进过程高效化的方向发展。
因城市地铁主要是为了方便人们出行，因此地铁建设多数位于交通要道和人员密集区域，周围环境复杂，容易影响到地下管线和地表建筑物。
隧道沉降监测方案
隧道沉降监测方案1. 简介隧道工程是城市交通建设中不可缺少的一部分，然而，长期运营后隧道的安全性需要得到有效的监测和评估。
隧道沉降是指地表或结构物因隧道施工或运营引起的下沉变形。
为了及时发现并评估隧道沉降的情况，需要建立一套有效的隧道沉降监测方案。
2. 监测目标隧道沉降监测方案的主要目标是及时发现和评估隧道沉降的情况，包括但不限于以下内容： - 监测隧道沉降的位置、范围和变形量； - 监测隧道沉降对周围环境和结构物的影响。
为了实现上述目标，我们需要考虑以下几个方面。
3. 监测方法和技术3.1 全站仪测量全站仪测量是一种使用光电测量技术进行水平角、垂直角和距离测量的方法，能够快速、准确地获取地面或结构物的位置和变形信息。
通过将全站仪设置在不同的位置，并在不同的时间测量，可以监测到地面或结构物的变形情况，从而判断隧道沉降的范围和变形量。
3.2 GNSS定位GNSS（全球导航卫星系统）定位是一种利用卫星信号进行测量和定位的方法，可以实时获取结构物或地面点位的坐标信息。
通过将GNSS接收器安装在地面或结构物上，并定期记录位置坐标，可以判断隧道沉降的位置和范围。
3.3 建筑物倾斜仪建筑物倾斜仪是一种使用重力加速计原理进行倾斜测量的仪器。
通过将建筑物倾斜仪安装在结构物上，并定期记录倾斜度，可以评估结构物受到的隧道沉降的影响。
4. 监测频率和时长隧道沉降监测应该进行定期和长期的观测。
监测频率可以根据隧道施工和运营情况的不同而有所调整，一般建议每月进行一次监测。
监测时长应该覆盖隧道工程的整个生命周期，包括施工期、运营期和维修期。
5. 数据处理和分析监测得到的数据需要经过处理和分析，以便得出准确的监测结果和评估结论。
常见的数据处理和分析方法包括： - 数据清洗和筛选； - 数据拟合和趋势分析； - 变形量计算和统计分析。
6. 报告和评估监测结果应该以报告的形式输出，并进行综合评估。
报告应包括以下内容： - 监测的位置和范围； - 监测结果的分析和解读； - 隧道沉降对周围环境和结构物的影响； - 隧道沉降的安全评估和风险评估； - 预测和预警措施的建议。
地铁工程施工监测方案
地铁工程施工监测方案监测目的:一是通过对监测信息的分析指导后续工程的施工，二是确保周围建筑物的稳定及施工安全，三是为今后类似工程的建设提供经验.根据招标文件中有关施工监测部分的精神，结合本工程的地理位置及基坑的开挖深度和工程结构型式的特点来考虑，我们认为监测重点为监测围护结构的水平位移及沉降、地表变形、钢支撑受力、地下水位以及地下管线变形等方面监测。
1.监测组织与程序建立专业监测小组，根据业主要求委托有资质和有业绩的单位进行，并由具备独立资质有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的工程技术人员组成。
负责监测方案的制定、监测仪器的埋设和调试、监测数据的收集、整理和分析，并采用先进可靠的计算软件，快速、及时准确的反馈信息，指导施工。
同时与预测的数据进行对照，有利于及时发现异常，及早采取措施。
2. 监测项目地下工程按信息化设计，现场监控量测是监视围岩稳定、判断支护衬砌设计是否合理安全、施工方法是否正确的重要手段，通过监控量测：将监测数据与预测值相比较，判断前一步施工工艺和支护参数是否符合预期要求，以确定和调整下一步施工，确保施工安全和地表建筑物、地下管线的安全。
将现场测量的数据、信息及时反馈，以修改和完善设计，使设计达到优质安全、经济合理。
将现场测量的数据与理论预测值比较，用反分析法进行分析计算，使设计更符合实际，以便指导今后的工程建设。
测点布置、监测手段与监测频率现场监控量测项目、测点布置、监测手段与监测频率详见明挖段监控量测表。
3.监测方案及相应措施1）地面沉降（1）监测方法：主要监测基坑开挖引起的地表变形情况。
监测方法是在地表埋设测点，用水准仪进行下沉的量测。
根据量测结果进行回归分析，判断基坑开挖对地表变形的影响。
（2）测点布置原则：测点布置在基坑周围地面上，间距10～20米。
（3）量测频率：见监测项目汇总表（4）量测精度：±1mm（5）相应对策： 当地表沉降速度过大，加快监测频率，必要时，停工检查原因，采用加强支撑和加固地层的措施保证施工安全。
地铁工程沉降监测方案
地铁工程沉降监测方案一、前言地铁工程是城市交通建设的重要组成部分，对于城市的交通运输能力和效率有着重要的影响。
然而，地铁工程施工过程中可能会对周边建筑物和地下管线等设施造成一定的影响，其中最为重要的就是地铁工程施工引起的地表沉降问题。
为了及时发现并监测地铁工程沉降的变化，保证地铁工程的安全和周边建筑物的稳定，制定一套科学合理的地铁工程沉降监测方案显得非常重要。
二、监测目的1. 监测地铁工程施工过程中对地表沉降的影响，及时发现问题并进行调整。
2. 监测周边建筑物、地下管线等设施对地铁工程施工引起的沉降情况，保证设施的安全和稳定。
3. 监测地铁工程施工后的地表沉降情况，为地铁线路的运营提供技术支持。
三、监测内容地铁工程沉降监测的内容主要包括地表沉降监测、建筑物变形监测、管线位移监测等。
1. 地表沉降监测：通过设置地表沉降监测点，对地铁工程施工过程中和施工后地表沉降情况进行实时监测。
2. 建筑物变形监测：选择周边建筑物作为监测目标，通过设置变形监测点或者使用建筑物结构健康监测系统，对建筑物的变形情况进行实时监测。
3. 管线位移监测：选择地下管线作为监测对象，通过设置位移监测点，对地下管线的位移情况进行实时监测。
四、监测方法1. 地表沉降监测方法：采用高精度测量仪器进行地表沉降点的测量，如全站仪、GNSS测量等。
2. 建筑物变形监测方法：使用变形监测仪器对建筑物的变形情况进行监测，如倾斜仪、位移传感器等。
3. 管线位移监测方法：通过设置位移传感器对地下管线的位移情况进行监测，如测斜仪、位移传感器等。
五、监测方案1. 地表沉降监测方案地表沉降监测方案主要包括监测点的设置、监测频次、数据处理等内容。
（1）监测点的设置：根据地铁工程的施工范围和地表沉降的敏感区域，确定监测点的位置，并采用同一坐标系进行设置，以确保监测数据的准确性和可比性。
（2）监测频次：地铁工程施工期间，监测频次应根据具体情况进行调整，一般可以采用日、周、月的监测频次，以确保及时发现地表沉降的变化。
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
地铁工程变形监测方案
地铁工程变形监测方案一、项目概述地铁工程建设是城市交通发展的重要组成部分，也是大型公共基础设施建设的关键项目。
在地铁建设和运营过程中，地铁隧道、车站和地下结构的变形监测是一项十分重要的工作。
通过对地铁工程的变形进行定期监测和分析，可以及时发现和处理潜在的安全隐患，保障地铁工程运营的安全和稳定。
本文将就地铁工程变形监测的方案进行详细介绍，包括监测的对象、监测的内容、监测的方法和技术手段等方面，旨在为地铁工程建设和运营提供科学、可靠的变形监测方案。
二、监测对象地铁工程的变形监测对象主要包括地铁隧道、车站和地下结构。
地铁隧道是地铁线路的主要组成部分，其稳定性直接关系到地铁运行的安全和顺畅。
地铁车站是地铁线路的重要节点，其安全稳定性对地铁的客流量和运营效率有着重要的影响。
地下结构主要包括隧道周边的地基土体和基础设施，其变形状态直接关系到地铁工程的整体安全。
三、监测内容地铁工程的变形监测内容主要包括地表沉降、隧道变形、地下水位变化、地铁结构振动等多个方面。
其中，地表沉降是地铁工程建设过程中常见的问题，其变形监测能够及时发现并处理地表沉降造成的安全隐患。
隧道变形是地铁工程变形监测的重点内容，主要包括隧道的收敛变形、开挖变形、压裂变形等多种形式。
地下水位变化是地铁工程变形监测的重要内容之一，其变形监测能够及时发现并处理地下水位引发的地铁工程漏水等安全隐患。
地铁结构振动是地铁运营期间的变形监测内容，主要包括地铁列车行驶和乘客运营等因素引发的地铁结构振动。
四、监测方法地铁工程变形监测的方法主要包括传统监测方法和新兴监测技术两种。
传统监测方法主要包括地表测点监测、隧道地表沉降观测、地下水位监测等。
新兴监测技术主要包括遥感监测、激光测量、地面雷达等技术手段，这些技术手段能够较好地实现地铁工程变形的实时监测和分析。
五、监测技术手段地铁工程变形监测的技术手段主要包括监测系统、传感器设备、数据处理软件等多个方面。
监测系统是地铁工程变形监测的基础设施，其能够通过监测点布设和数据采集实现对不同变形内容的监测。
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地铁隧道施工引起的地表沉降及变形测量
【摘要】地表沉降及变形是地铁盾构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。
论文首先分析了盾构掘进引起地表沉降及变形产生的原因，重点探讨了地铁隧道施工引起的地表沉降及变形测量方法。
【关键词】地铁隧道施工；沉降及变形；测量
盾构法隧道施工技术经过一百多年的发展，已经有了很大的进步，由于盾构施工引起的周围建筑物的损坏也在减轻，但是盾构施工还是会不可避免地引起地层的扰动，引起地层变形以及地面的沉降及变形。
地层扰动导致的土体强度和压缩模量的降低将会引起长时间内的固结和次固结沉降及变形。
当地层变形超过一定范围时，就会危及到邻近建筑物和地下管网的安全，进而引起一系列的岩土环境问题。
由此可见，研究盾构施工产生地表沉降及变形的机理具有重大的意义。
1 盾构掘进引起地表沉降及变形产生的原因
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引起的地层损失。
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。
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。
盾构轴线与隧道轴线的偏角越大，则对土体扰动超挖程度及引起的地层损失也越大，当盾构机曲线推进时，由于对土体扰动加剧，地面最大沉降及变形量要大于正常推进时地面最大沉降及变形量，靠近盾构机位置的横断面上地表面处的变形出现不对称；当盾构机抬头推进时，地面最大沉降及变形量要大于正常推进时地面最大沉降及变形量。
与正常推进时的变形比较可以发现，除了隧道下沉量增加外，在工作面处地表面的变形由正常推进的沉陷变为此时的隆起，隧道工作面前方有较大的隆起。
5）随盾构推进而移动的盾构正面障碍物，使地层在盾构通过后产生空隙而又无法及时压浆填充。
6）盾壳移动对地层的摩擦和剪切。
7）在土压力作用下，隧道衬砌产生的变形也会引起少量的地层损失。
隧道衬砌沉降及变形较大时，会引起不可忽略的地层损失。
2 控制盾构隧道施工地面沉降及变形测量方法
沉降观测按部位可分为表层沉降观测、深层(分层)沉降观测和断面沉降观测。
经过多年的发展，沉降观测方法不断完善，观测仪器类型也越来越多，但不同的观测方法和观测仪器适用于不同的工程地质条件。
目前，沉降监测常用的方法有:监测桩、沉降杯、沉降板、磁环沉降仪、水压式剖面沉降仪和水平测斜仪等。
接下来，将对以上这些方法做一个简单的介绍。
2.1 监测桩。
用木桩和钢钎钉入土中，用水准仪持平，即可测量土体表面的沉降量。
一个监测桩只能观察路面上一点的沉降，若要进行整个断面的沉降测量，必须埋设多个监测桩。
在不同位置埋设的监测桩的尺寸有着不同的要求。
此方法最简便，但只能测定建筑物表面的沉降值，无法测试土体内部某一位置的沉降，对填土施工有干扰。
2.2 沉降水杯测量。
监测路基内部变形最有效、最经济的手段之一是沉降水杯测量。
沉降水杯利用连通器原理，把路基内部某一点的高程映射到路基外部，故测量路基外部该映射点的高程即可知道路基内部观测点的高程。
通过一定时间段监测该映射点高程的变化，即可清晰点绘出路基内部观测点的形变历程。
而这些形变历程是研究路基变形机理及规律的基础数据。
其优点在于观测方法原理简单、浅显易懂、造价低廉。
缺点是根管的埋设要求比较高，如果埋设不平顺，容
易形成气泡阻塞水管，使测试无法进行;在比较寒冷的地区也不适应;直接目测观测水杯读取液面刻度值，精度较低(士1mm)。
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测的方法之一，以其代价低、设置方法简单、易观测被广泛采用，取代了一些地区使用仪器观测，但数据的准确性和精确性容易受影口向。
沉降板底座随着路基沉降，通过与底座相连的测杆，可以测得底座埋设处的路基沉降值。
2.4 磁环沉降仪。
磁环沉降仪[5]是分层沉降仪中运用最为广泛的一种。
磁环沉降仪的工作原理磁环沉降仪所用传感器是根据电磁感应原理设计，将磁感应沉降环(沉降标)预先通过钻孔方式埋入地下待测的各点位置，当传感器通过磁感应环时，产生电磁感应信号送至地面仪表显示，同时发出声光报警(一般是蜂鸣器发出信号)。
读取孔口标记点上对应钢尺的刻度数值，即为沉降环的深度。
一般每次测量值与前次测值相减即为该测点的沉降量。
但是实际测量中可以根据条件，选择孔口标高或最底层沉降标位置作为监测基准点，通过对不同时期测量结果的对比分析，可以确定各土层的沉降(或隆起)结果。
2.5 PVC管测斜仪。
PVC管测斜仪(也称测斜仪)是一种测定钻孔倾角和方位角的原位监测仪器。
PVC管沉降仪按使用方式不同，可分为滑动式测斜仪和固定式测斜仪。
固定式是将测斜仪测头固定在土体内某点位移的位置，用传输信号电缆引出地面进行观测。
采用固定式测斜仪观测的测点，一般用于活动式测斜仪难以做到观测的测点，其费用高，测头损坏难以维修，目前采用甚少。
活动式测斜仪探头便于维修，并可进行多点连续观测，应用十分广泛。
若按敏感元件不同则可分为伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等。
由于伺服加速度计式测斜仪精度高、长期稳定性好，现已被广泛采用。
若按仪器测量方向不同则可分为垂向测斜仪(测量水平位移)、水平测斜仪(测量垂向位移)和斜向测斜仪(测量斜面的法向位移)。
3 结语
总之，城市隧道地质条件一般很复杂，一般都处于松散、软弱土层中，因此
对地铁隧道施工引起的地表沉降及变形的观测尤为重要，目前沉降及变形的测量的方法诸多，对于实际工程中某种方法的采用应该结合实际情况来选定地表沉降及变形的测量方法。
参考文献：
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