地铁盾构隧道收敛和沉降监测数据处理与分析

合集下载

地铁隧道结构沉降监测及分析

地铁隧道结构沉降监测及分析摘要：随着科技生活的不断进步，交通事业的发展也不甘落后。

地铁作为目前生活中的重要交通工具，其对于缓解交通压力有着不可磨灭的作用。

而地铁隧道是保障地铁能够正常运营的主要载体，然而在日常生活中由于众多因素的影响，导致地铁隧道结构沉降的现象时有发生，因此对其监测和分析有着很大的意义作用。

本文基于对地铁隧道结构沉降的原因进行分析，进而对检测方法和技术要求做进一步探讨。

关键词：地铁隧道；结构沉降；监测分析引言众所周知，我国地铁事业的起步相对于发达国家而言比较晚，而且在技术上还有待改进。

而地铁隧道结构的稳定性和轨道的平顺度只有得到保障，地铁才能够高速的运行，否则会容易造成安全事故。

研究表明，科学监测和分析地铁隧道结构的沉降情况，对于地铁轨道被破坏后还能承受荷载有着很大的作用，同时对于进一步改进地铁隧道结构的稳定性也有很大的影响。

由于我国目前在监测和分析地铁隧道结构技术上还不够成熟，因此加大对其的研究力度有着很大的必要性。

一、地铁隧道结构沉降的原因分析（一）由于扰动使得土体的固结和次固结沉降扰动原有地层在隧道挖掘工作中是难以避免的，一般扰动包含以下几种情况：一是进行面下土体的挖崛工作时会扰动；二是盾尾后由于压浆工作不够充分和及时导致；三是曲线在推进或者纠偏推进时有超挖的情况出现；四是由于盾壳对四周土体的摩擦和剪切以至于扰动四周土体；五是由于挤压推进使得土体被扰动。

一般而言，当施工过程中扰动到四周的土体后，隧道附近就会有超孔隙水压力区域的形成，而如果不在该处的地层之后，那么在应力的作用下就会释放土体，使得地层位移场和应力场改变原有的分布状态，进而造成初始沉降。

同时对于超孔隙水压力而言会随着时间的流逝从而慢慢的消散，这样地层就会因为排水固结导致变形，成为主固结沉降的主要原因。

另外饱和的软粘土有很大的流变性，在扰动土体后，会调整其颗粒骨架结构，减少颗粒间的空隙，因此会有蠕变变形的情况出现，进而造成次固结沉降的情况发生在隧道中【1】。

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析
随着城市化进程的加快和地下管线网络的不断完善，盾构法施工中如何保证管道运营安全成为了一个越来越紧迫的问题。

地下管线沉降监测与数值模拟分析是保证地下管线运营安全的重要手段之一。

地下管线沉降监测是指对盾构法施工过程中地下管线的沉降进行实时监测，以了解沉降情况，提前采取有效措施，保证管道运营安全。

根据监测数据，可以判断管道地基的质量，发现沉降的异常情况，及时采取措施避免管道破裂、漏水等事故的发生。

监测数据还可以为数值模拟提供重要参数，提高模拟的精度和可靠性。

数值模拟分析是指通过数值模型对盾构法施工过程中地下管线沉降情况进行预测和分析，为工程的安全设计提供参考依据。

数值模拟可以综合考虑盾构机的运行参数、地层特性、地下管线信息等多种因素，预测和分析不同工况下的管道沉降、土体变形等情况，指导工程设计及实际施工。

地下管线沉降监测和数值模拟分析是相辅相成、相互依存的，同时进行可以更好地保障地下管线运营安全。

在实际施工中，需要根据实际情况进行监测和模拟分析，及时发现问题，采取措施，确保工程的安全可靠。

地铁隧道结构沉降监测分析

地铁隧道结构沉降监测分析摘要：随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。

目前国内已经有许多城市地铁线路建成运营，通过对一些已运营的线路调查研究发现，在建设过程和运营期间，其隧道、高架桥、Ｕ型结构、路基挡墙等主体结构均有变形发生，从而引起线路沉降、轨道变形，严重时则影响运营安全。

为了及时掌握地铁主体结构的变形情况，及时消除安全隐患，在运营期间，对主体结构采取适宜的变形监测是非常必要的，选择代表性部位进行沉降变形监测，对变形较大的地段及时采取适当的补救措施，确保运营安全，延长结构使用寿命，对保证地铁安全运营和长期节约维修成本具有重要的意义。

本文就地铁隧道结构沉降监测展开探讨。

关键词：沉降监测；基准网；监测网；数据分析引言在工程实践中，很多地下工程都需要在恶劣的地质条件下进行设计和建设，经常面临较大风险。

地铁隧道施工在多种因素影响下，往往会出现土体变形、沉降情况。

土体变形、沉降达到一定限度，不仅会影响地铁的正常运行，还可能引发安全事故，造成人员伤亡，因此需要及时对其进行监测。

传统的沉降监测方法的监测精度低，针对于此我们设计了新的地铁穿越工程沉降监测方法。

1沉降观测地铁沉降监测通常采用水准测量方法。

在地铁隧道内进行夜间水准测量，作业难度大、时间紧且精度要求高。

由于地铁隧道前进方向通视无遮挡，可以采用电子水准仪进行观测，可提高观测效率和精度。

天宝（Trimble）DiNi03水准仪稳定性好、测量精度高、测量速度快，其每千米往返中误差小于±0.5mm，适用于在地铁隧道内进行观测。

考虑到地铁隧道的特征，水准网通常布设成附合水准路线。

水准基准点布设在远离变形区域的地铁轨道底板上，监测点沿地铁轨道中心和两侧交叉布设，通常每隔20-30m布设一个监测点。

为提高观测精度，需要固定观测人员、观测仪器、设站点、观测线路和观测环境条件，同时还需要在水准标尺上安装灯带照明。

2监测技术与方法2.1处理地铁穿越工程沉降监测数据由于从真实土体中获得的变形数据不能用于即时监测，因此需要设计沉降数据监测步骤。

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析随着城市化进程的不断加快，地下管线的建设和维护变得越来越重要。

在实际的工程施工中，地下管线的沉降问题一直是工程施工和运营中需要重点关注的问题之一。

盾构法是现代城市地下管线施工的一种重要方式，其施工过程中地下管线的沉降监测和数值模拟分析成为了广泛关注的研究课题。

盾构法施工中地下管线沉降监测的重要性盾构法是一种通过盾构机进行地下管道开挖和铺设的技术。

在盾构法施工中，地下管线的沉降监测是非常重要的，主要原因有以下几点：地下管线的沉降对城市交通和市政设施的安全运行有着重要的影响。

如果地下管线发生沉降，可能会导致道路塌陷、管线断裂等问题，给城市交通和市政设施带来一系列的安全隐患。

地下管线的沉降对周边建筑物和地基的稳定性也有一定的影响。

大规模的地下管线沉降可能会导致周边建筑物的倾斜或者地基的沉降，造成建筑物的损坏和安全隐患。

盾构法施工中地下管线沉降监测对于保障城市交通和市政设施的安全运行，维护周边建筑物和地基的稳定性具有非常重要的意义。

1.实地测量法：通过在地下管线附近设置监测点，采用激光测距仪或者全站仪等测量仪器，对地下管线附近的地面进行定期的测量，得出地面沉降的数据。

2.遥感监测法：通过卫星遥感、航空遥感等技术，对地下管线周围的地面进行周期性的遥感监测，获得地面变形的数据。

3.地下管线内部监测法：在地下管线内部设置测量装置，通过测量管线内部的应力、位移等参数，分析管线变形情况。

这些方法可以对地下管线的沉降情况进行有效监测，为管线沉降的分析和预测提供了基础数据。

数值模拟分析在盾构法施工中的应用除了地下管线沉降监测外，数值模拟分析也成为了盾构法施工中地下管线沉降研究的重要手段。

数值模拟分析是通过数学建模和计算机仿真的方法，对盾构法施工过程中地下管线的沉降进行研究和分析。

数值模拟分析可以通过建立地下管线、土体、施工工艺等多个物理模型，结合盾构法施工过程中的施工参数和环境条件，对管线沉降过程进行仿真计算，得出地下管线沉降的预测结果。

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析盾构法施工中地下管线的沉降监测与数值模拟分析是为了确保工程施工安全和保护地下管线的完整性，避免对周围环境和建筑物的影响。

本文将介绍盾构法施工中地下管线沉降监测的方法和数值模拟分析的步骤。

盾构法施工中地下管线的沉降监测是通过设置监测点位和采集实时数据来进行的。

监测点位通常设置在管线两侧，具体位置根据管线的深度和施工工艺而定。

监测数据可以通过传感器或测量仪器进行实时采集，包括沉降、倾斜和变形等参数。

监测数据应定期进行分析和评估，以确定沉降情况是否符合设计要求，同时及时发现异常情况并采取相应措施。

数值模拟分析是通过建立地下管线沉降的数学模型，模拟盾构法施工过程中的地下管线沉降情况。

数值模拟分析通常包括以下步骤：确定模型的边界条件和材料参数。

边界条件包括施工期和使用期的地表荷载、土体的强度参数和初始应力状态等。

材料参数包括土体的本构关系和管线的强度等。

建立地下管线沉降的数学模型。

模型可以采用有限元法或差分法等数值计算方法，根据地下管线的几何形状和工程特征建立模型的几何形状和边界条件。

然后，进行数值模拟计算。

根据模型设定的边界条件和材料参数，利用计算软件进行数值模拟计算，得到地下管线在施工过程中的沉降情况。

对数值模拟结果进行分析和评估。

将数值模拟计算得到的沉降结果与实际监测数据进行比较，评估模型的准确性和可靠性，发现模型与实际情况的差异，并进行相应的调整和改进。

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析是确保工程施工安全和保护地下管线完整性的重要手段。

通过监测和分析，可以及时发现问题并采取措施，确保地下管线施工过程中的安全和稳定。

数值模拟分析可以提供更加直观和准确的施工预测和评估，为工程设计和施工提供科学依据。

地铁隧道施工中地表沉降数据监测与规律分析

地铁隧道施工中地表沉降数据监测与规律分析摘要：地铁隧道施工过程中，地表沉降对施工安全有重大影响.本文通过对乌鲁木齐一号线施工中沉降量的实地监测，对各监测断面的最大沉降量及横向沉降数据进行拟合，并采用与FLAC3D数值模拟结果对比分析的方式，探讨隧道施工过程中地表沉降的规律，得出了隧道施工过程中地表沉降规律类似于正态分布曲线，隧道中心轴为沉降量最大位置且向两侧逐步减小，沉降量随时间变化形成反"S"曲线的规律，为后续地铁隧道施工控制提供指导。

关键词：地铁隧道；地表沉降；监测；数值模拟引言：随着我国城市化进程的不断深入，国内一、二线城市掀起了城市地铁建设的浪潮。

城市地铁建设线路复杂且建筑物众多，须采取严格防止沉降的措施.施工过程中不可避免的会对周围岩土体产生扰动，引起的地表沉降可能影响地面建筑物和既有管线设施，到一定程度时沉降过大会影响建筑物的正常使用[2]，地铁沿线人流众多，交通拥挤且建筑密集，过度沉降会给施工人员，过往行人及周边建筑物安全造成巨大威胁。

1、地面沉降监测方案1.1基准点布置及埋设设置地表沉降监测基准点，监测方式采用道路和地表监测点同时整合到一个闭合环的空间及形成由附和线路构成的结点网的方式.埋设的方式主要分为人工开挖及钻具成孔两种方式，具体埋设方式不做强制性要求.埋设的主要步骤为：首先，对于软土地质应用人工操作洛阳铲的方式进行开挖埋设，对于石质或土质较为坚硬的地面采用操作钻机等机械进行埋设，两种方式洞口孔径大小均采用70mm，深度为地表下1米；第二步，将该洞的底部进行夯实；第三步，对洞内渣土清除处理并导入清水养护，浇筑混凝土，混凝土与地表保持4cm距离；第四步，洞中心插入钢筋并使钢筋超出混凝土20cm；第五步，设置保护盖养护15天，埋设保持平整稳固.1.2地面沉降监测点的布设第一，横向的检测点的设计：受制于地面环境的影响，各断面设计7个点每监测点相隔5米.第二，纵向的检测点的设计：监测点的布置左起CK7+031.6至CK7+216.7，每间隔8m距离设置一个监测点，线路穿越上海至宁夏的高速公路，从左CK5+641.4起至CK7+031.6设置间距25m.第三，横向监测点的编号设计：同一个横向面自左向右编号0.1.2.3.4.5.6，例如DA28断面7个检测点的编号就是DA28-0，DA28-1，DA28-2等。

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析
盾构法施工是一种现代化的地下管线施工方法，通过盾构机在地下挖掘隧道并同时铺
设管道。

在盾构法施工中，地下管线的沉降问题一直是关注的焦点。

进行地下管线沉降监
测与数值模拟分析，对于保证盾构法施工的安全性和管线的完整性具有重要意义。

地下管线沉降监测的方法一般包括：沉降观测、沉降点位标定、沉降速率监测、沉降
空间分布等。

沉降观测是通过在地下管线旁设置监测点，测量地面沉降情况。

沉降点位标
定是为了确定监测点在空间中的位置，以便进行后续的监测工作。

沉降速率监测是通过连
续监测不同时间段的沉降值，计算地下管线的沉降速率，判断沉降是否超过规定的安全值。

沉降空间分布是通过对多个监测点的测量数据进行分析，绘制沉降等值线图，了解沉降的
空间分布情况。

数值模拟分析是一种通过计算机模拟盾构法施工过程中的地下管线沉降工况的方法。

通过建立盾构隧道和地下管线的三维模型，模拟盾构机在地下挖掘隧道的过程，并同时考
虑土体的力学性质、周围地下管线的布置等因素，通过数值仿真计算地下管线沉降的程度
和分布情况。

这种方法可以预测盾构施工过程中地下管线的沉降情况，为盾构法施工的优
化设计和工程管理提供依据。

通过沉降监测和数值模拟分析，可以评估和控制盾构法施工中地下管线沉降的风险，
保证施工的安全性和管线的完整性。

还可以为盾构法施工的优化设计提供科学依据，减小
地下管线沉降对周围土体和结构的影响。

地铁隧道收敛监测方法应用分析

地铁隧道收敛监测方法应用分析摘要:地铁隧道在建设及竣工后均需进行收敛测量,以监测盾构体形变,确保隧道正常运营。

本文介绍了三种常用收敛监测方法,并进行了优缺点分析,对盾构隧道的收敛监测作业具有指导意义。

关键词:地铁隧道收敛监测收敛计自动化监测自由设站法监测盾构法是建造地铁隧道的先进技术,对隧道内壁预制管片径向变化的测量工作称为收敛监测,它是判断隧道质量和安全的重要指标。

如何进行地铁隧道收敛监测,更合理的捕捉变形信息,圈内人士做了大量的工作,下面介绍三种常用的盾构体隧道收敛监测方法。

1 收敛计监测法收敛计主要由钢尺、电子测微传感器、显示屏、伸张拉力指示器、尺架等组成。

事先在待测点位安装固定挂钩,收敛计测微器旋至有效测程中部,引张钢卷尺尺架挂在两端挂钩上,旋动测微器螺旋,适当收紧测尺将其固定,调整调节装置使张力线与恒力线重合,读取记录显示屏显示的数据。

这是一种较为传统的测量方法,优点为:操作方法简单,读数直观,收敛计标称精度高(最高为0.01 mm)。

缺点为:两端设置挂钩不仅费时费力且本身就是对盾构体的破坏,读取数据并非隧道收敛弦长;竖向收敛时顶轨防碍较大;收敛计的工作姿态、拉力强弱都会对读数产生一定影响。

2 全站仪自动化监测法由自动化远程控制系统进行远程操作测量,采用全站仪极坐标法获取收敛监测点三维坐标。

首先在待测点位安装小棱镜、在隧道侧壁安装带有强制对中装置的工作基点,全站仪固定安放于工作基点上。

每次开测前利用已布设平面控制网后方交会计算工作基点的三维坐标。

采用RTU远程终端控制器有线控制测量机器人进行测量并通过无线的方式将数据发送给数据处理中心,通过GPRS、Internet通讯技术实时传发监测成果。

这种测量方法取得了初步成功,是未来盾构隧道收敛监测的必然趋势。

它的优点明显:人工成本低,测量速度快,实时无线快速提供监测数据,避免了人为操作带来的误差。

随着现代测绘、通讯技术的发展,全站仪自动化收敛监测朝着方法简便、稳定性逐步提高、成本逐步降低的方向发展。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

Ｖｏ１．４３
Ｓｕｐ（ＩＩ）
Ｎｏｖ．２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１— ０５０５．２０１３．Ｓ２．０１７
地铁盾构隧道收敛和沉降监测数据处理与分析
（ＣｉｎｈａＣｏｍｍｕｎｉｃａｉｔｏｎｓＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏｍｐｎｙａＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３２，Ｃｈｉｎａ）
ｎａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｃａｒｉｅｒｄｏｕｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｏｂｓｅｖｅｒｄｄａｔａ．Ｔｈｅｎｂａｓｅｄｏｎｈｅｔｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ，ａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｐｐｒａｉｓａｌｉｓｍａｄｅｆｏｒｈｅｔｄｅ —
ｉｎｓｕｂｗａｙｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌ
ＬｉＹｕｂａｏＳｈｅｎＺｈｉｍｉｎｇＳｕＭｉｎｇＺｈａｏＹｕｎｓｈｕａｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｉｔｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００８，Ｃｈｉｎａ）（ＳｕｎｉｎｇＲｏｕｎｄｈｅｔＷｏｒｌｄＣｏ．Ｌｔｄ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００２４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｄｅｆｏｒｍａｉｏｔｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎｈｅｔＺｈｏｎｇ—ＹｕａｎＳｅｃｉｔｏｎｏｆＮａｎ —
平方向收敛监测和拱顶沉降监测点位．按照合理的监测周期采集具有一定精度的变形监测数据，
根据监测数据进行变形值误差检验和统计分析，根据数据处理结果对被监测对象的整体或局部做出综合性的变形状态定性和定量的评估．结果表明，该工程在地质环境很不利的情况下，所采用的盾构隧道挖掘技术是可靠的，设计方案合理，工程质量优良，在工程的挖掘过程中都是安
李玉宝沈志敏苏明。赵运帅
（东南大学交通学院，南京２１０００８）（苏宁环球股份有限公司，南京２１００２４）（中交隧道工程局股份有限公司，结合南京地铁二号线中一元段右线盾构隧道变形监测的工程实践，对隧道中设置横向水
ｊｉｎｇＳｕｂｗａｙＬｉｎｅ２，ｔｈｅｃｒｏｓｓｗｉｓｅｈｏｉｒｚｏｎｔａｌｃｏｎｖｅｒｇｉｎｇｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇａｎｄｈｅｔａｒｃｈｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｏｂｓｅｒ —
第４３卷增刊（ＩＩ）２０１３年１１月
东南大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
全的．
关键词：地铁；盾构；隧道；拱顶；收敛；变形监测；误差检验中图分类号：Ｕ２３１文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ０５０５（２０１３）￥２－０２９６－０６
Ｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔａｎｄｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
ｃｏｌｌｅｃｔｅｄｉｎａｒｅａｓｏｎａｂｌｅｏｂｓｅｒｖａｉｏｔｎｃｙｃｌｅｔｉｍｅ，ａｎｄｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｉｏｔｎｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇＶａｌｕｅｅｒｒｏｒｅｘａｍｉ —
ｖａｔｉｏｎｓｐｏｔｓｒｅａｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｎｈｅｔｔｕｎｎｅ１．Ｔｈｅｄｅｆｏｍａｒｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇｄａｔａｗｉｔｈｃｅｒｔａｉｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｒｅａ