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摘 要:随着地铁建设力度的加强,安全问题备受重视,监测工作显得尤为重要,特别是监测点的布设和检测方法的选择,更是重中之重。文章结合实际案例,对这两大方面进行了具体分析。
关键词:地铁工程;监测点;监测方法;沉降
中图分类号:TU473.2 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)32-0169-01
地铁作为当前城市最重要的交通形式之一,具有运量大、速度快、噪音少等诸多优势,在缓解城市交通、改善环境质量方面发挥着重要作用。由于多建于市区,周围建筑物较多,且地下管线网复杂,施工有很大难度。在基坑开挖、结构支护上如果出现质量问题,将延误施工进度,且容易对施工人员的生命安全构成威胁。因此,必须对整个施工过程进行监测,包括支撑体系、维护体系、水文地质变化等,然后对监测数据加以分析,掌握施工的安全状态,进而可采取防范措施,避免发生安全事故。
1 实际案例分析
某市地铁12号线A站位于市区两个繁忙道路交叉口偏西处,是该线上的第8个站点。A站呈东西方向而建,长180 m,标准段的宽度为22.5 m,东西两端宽度均为26 m,高度为13.5 m,采用单柱双跨二层矩形框架结构形式。施工时直接明挖,对施工范围内的地基土状况进行勘察,分析后发现,土层有填土、砂质粉土、粉土和砂质粉土加砂粉几层,局部含有淤泥质粘性土。开挖区域一砂质粉土为主,强度较低、含水量大,可能会出现基坑涌水、边坡失稳的情况,破坏工程质量。为保证工程顺利完成,须做好监测工作,利用现代化技术进行监测,一旦发现问题,要及时予以处理。
2 准备阶段
首先要选择相适应的监测工具,需用到全站仪、测斜仪、钢尺、水位计、水准仪、钢筋计等仪器,并制定合理的方案和流程,选择适宜的监测方法对A站的各个部位及其影响范围进行监测。此次施工所选择的测量仪器有BF515型测斜仪、数字式读数仪、徕卡NA2型精密水准仪,以及来自美国SLOPE INDICATOR公司的水位计等。
其次是确定监测内容,主要包括支撑轴力、围护结构的土压力、基地回弹、位移和沉降量、地下水位变动情况、围护结构钢筋强度、地表裂缝、地下管道、周围环境等,通过对这些因素的监测,实时了解各自所处状态。对各方面加以协调,保持整体工作安全稳定地开展。如若发现实际和设计不相符的情况,要立即分析原因并加以调整。
3 地铁施工中监测点的布设
遵循一般原则,应按设计方案进行现场监测点的布设,结合实际情况,测点尽量靠近设计的测点位置,需保证能够较好地完成监测任务,获取所需信息。测点类型不同,应做具体分析,且还要考虑测点数量、成本消耗等因素。如果测点是为了指导施工工作,则应布设在最先施工处,以便能够及时采集反馈信息,减少失误,从而更好地指导施工;如果测点是为了验证数据,则应将其布设在最为不利的位置;如果测点用于监测地表变形状况,既要保证观测的方便性,又要考虑变形特征,监测时还需保护测点。总之,不同类型的测点具有独立性和统一性,既单独布设,彼此间又相互联系,实现空间和时间上的结合,同一个监测部位能够反映出多个变化量,从而更好的把握内在规律。为保证每一个测点都能正常运行,应提前埋设,并观察其初始状态,加以调整。若测点被破坏,或出现其他异常不能正常工作,需在附近补设,尽量维持监测工作不中断。基坑周围设有观测墩,使用高精度测量仪器获取其坐标信息;水平位移和沉降是施工中的两个监测重点,其测点务必要合理设置,并采取保护措施保护测点不被破坏;受外界因素或监测仪器的影响,采集的数据可能会出现变动,对此应保持及时更新,对温度等及时修正。
4 地铁施工中的监测方法分析
4.1 测 斜
使用测斜仪对测斜管的变形程度进行监测,获取有关数据信息后,可据此推测维护桩墙的水平位移以及维护体的变形状况等。距离A站施工基坑4 m处埋设测斜管,并提前进行2~3次检测,确保测斜管没有质量问题,并确定初始值。埋设时,管内导槽应与土体位移方向平行。将测斜仪的探头沿管内导槽滑至底部,缓慢提升,保持匀速,每升高0.5 m读一次数,提升到管顶时结束测量读数。之后将测斜仪提出,平转180 ?觷再次测量。取两次测量的平均值,得到的就是平行于车站中线反向的土体位移变化值。
4.2 支撑轴力监测
该工程使用的是量程为-4 000 kN的钢弦式支撑轴力计,测试共有10个断面。支撑轴力也是监测的重点内容,支撑体系对工程的安全质量有着直接影响。钢筋应变计安放在钢筋笼上,在同一个截面上对称分布,然后进行加固。焊接温度控制在90 ℃以内,使用千斤顶加载时,应做好详细记录。
4.3 地表沉降监测
在所设的测试断面上沿监测断面方向每15 m设一个沉降监测点,每个点位埋设一根长0.5 m、直径为12 m的光圆钢筋,顶部略微隆起。埋设时在地面挖一直径为10 cm,深0.7 m的柱状孔。在孔中灌入砂浆插入钢筋,砂浆只能与周围土体固结在一起,但不能与地面混凝土硬化层粘结。钢筋头低于混凝土地表面10 cm,上加小盖保护,并在旁边用红色油漆标注点号,点号需与平面布置图中点号一一对应。
监测方法:按二级变形测量精度等级用精密电子水准仪,铟钢尺进行量测。与地面沉降共享高程监测控制网。地表沉降量测随施工进度进行,根据开挖部位、工序情况及时监测,并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、沉降变化速度、加速度曲线图。
4.4 地下管线监测
A站位于市区两条要道交叉口,交通拥挤,且周围高层建筑较多。为满足市民的需要,地下管线网密集,埋设有燃气、给排水、电力等共18条管线,且大都采用大直径,距离A站很近,挖方时极有可能会对管线造成破坏。埋设监测点时,先从地面钻孔,然后将钢筋埋入至管顶,用砂浆将其接触部分粘合,为防止管线变形时钢筋受到太大影响,该工程使用PVC管将钢筋套牢。监测方法和地表沉降监测方法相似,对测量结果加以分析,了解管线的受力状况,如果超出规定值,应尽快查明原因,并采取相应的解决措施,如注浆加固法等。如果超出规定值较大范围,需立即停止施工,并向上级汇报。
5 检测频率设置
根据行业要求,以及当地的地铁施工规程,对检测频率要求如下:基坑开挖期间,每一个开挖段内的监测点每天要监测一次,尚未开挖的地段则保持每周监测2~3次即可;车站底板完成的区段,每周监测一次,但换撑期间要每天监测一次;车站主体结构施工结束后2个月内,对建筑物和地下管线每周监测一次;当监测数据达到报警范围,或遇到特殊情况,如暴雨、台风等恶劣天气,应适当加密观测,必要时跟踪监测。
6 结 语
地铁建设程度是一个城市现代化水平的重要体现,也是缓解城市交通拥堵的重要手段,需加以重视。然而在实际施工中,需考虑诸多因素,施工难度很大。这就要求我们必须做好监测工作,了解各方面的状况,促进工程的顺利完成。
参考文献:
[1] 韦选万.地铁隧道变形监测点布设及实施思路研究[J].世界华商经济年鉴,2013,(3).
[2] 赵兵帅,黄腾,王成,等.地铁隧道沉降监测及基准点稳定性分析[J].勘察科学技术,2013,(4).
[3] 梁加俊.谈地铁施工中监测的两个问题[J].建筑界,2014,(4).
[4] 黄维.武汉地铁三号线四新大道站施工监测控制[J].山西建筑,2014,(5).
关键词:地铁工程;监测点;监测方法;沉降
中图分类号:TU473.2 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)32-0169-01
地铁作为当前城市最重要的交通形式之一,具有运量大、速度快、噪音少等诸多优势,在缓解城市交通、改善环境质量方面发挥着重要作用。由于多建于市区,周围建筑物较多,且地下管线网复杂,施工有很大难度。在基坑开挖、结构支护上如果出现质量问题,将延误施工进度,且容易对施工人员的生命安全构成威胁。因此,必须对整个施工过程进行监测,包括支撑体系、维护体系、水文地质变化等,然后对监测数据加以分析,掌握施工的安全状态,进而可采取防范措施,避免发生安全事故。
1 实际案例分析
某市地铁12号线A站位于市区两个繁忙道路交叉口偏西处,是该线上的第8个站点。A站呈东西方向而建,长180 m,标准段的宽度为22.5 m,东西两端宽度均为26 m,高度为13.5 m,采用单柱双跨二层矩形框架结构形式。施工时直接明挖,对施工范围内的地基土状况进行勘察,分析后发现,土层有填土、砂质粉土、粉土和砂质粉土加砂粉几层,局部含有淤泥质粘性土。开挖区域一砂质粉土为主,强度较低、含水量大,可能会出现基坑涌水、边坡失稳的情况,破坏工程质量。为保证工程顺利完成,须做好监测工作,利用现代化技术进行监测,一旦发现问题,要及时予以处理。
2 准备阶段
首先要选择相适应的监测工具,需用到全站仪、测斜仪、钢尺、水位计、水准仪、钢筋计等仪器,并制定合理的方案和流程,选择适宜的监测方法对A站的各个部位及其影响范围进行监测。此次施工所选择的测量仪器有BF515型测斜仪、数字式读数仪、徕卡NA2型精密水准仪,以及来自美国SLOPE INDICATOR公司的水位计等。
其次是确定监测内容,主要包括支撑轴力、围护结构的土压力、基地回弹、位移和沉降量、地下水位变动情况、围护结构钢筋强度、地表裂缝、地下管道、周围环境等,通过对这些因素的监测,实时了解各自所处状态。对各方面加以协调,保持整体工作安全稳定地开展。如若发现实际和设计不相符的情况,要立即分析原因并加以调整。
3 地铁施工中监测点的布设
遵循一般原则,应按设计方案进行现场监测点的布设,结合实际情况,测点尽量靠近设计的测点位置,需保证能够较好地完成监测任务,获取所需信息。测点类型不同,应做具体分析,且还要考虑测点数量、成本消耗等因素。如果测点是为了指导施工工作,则应布设在最先施工处,以便能够及时采集反馈信息,减少失误,从而更好地指导施工;如果测点是为了验证数据,则应将其布设在最为不利的位置;如果测点用于监测地表变形状况,既要保证观测的方便性,又要考虑变形特征,监测时还需保护测点。总之,不同类型的测点具有独立性和统一性,既单独布设,彼此间又相互联系,实现空间和时间上的结合,同一个监测部位能够反映出多个变化量,从而更好的把握内在规律。为保证每一个测点都能正常运行,应提前埋设,并观察其初始状态,加以调整。若测点被破坏,或出现其他异常不能正常工作,需在附近补设,尽量维持监测工作不中断。基坑周围设有观测墩,使用高精度测量仪器获取其坐标信息;水平位移和沉降是施工中的两个监测重点,其测点务必要合理设置,并采取保护措施保护测点不被破坏;受外界因素或监测仪器的影响,采集的数据可能会出现变动,对此应保持及时更新,对温度等及时修正。
4 地铁施工中的监测方法分析
4.1 测 斜
使用测斜仪对测斜管的变形程度进行监测,获取有关数据信息后,可据此推测维护桩墙的水平位移以及维护体的变形状况等。距离A站施工基坑4 m处埋设测斜管,并提前进行2~3次检测,确保测斜管没有质量问题,并确定初始值。埋设时,管内导槽应与土体位移方向平行。将测斜仪的探头沿管内导槽滑至底部,缓慢提升,保持匀速,每升高0.5 m读一次数,提升到管顶时结束测量读数。之后将测斜仪提出,平转180 ?觷再次测量。取两次测量的平均值,得到的就是平行于车站中线反向的土体位移变化值。
4.2 支撑轴力监测
该工程使用的是量程为-4 000 kN的钢弦式支撑轴力计,测试共有10个断面。支撑轴力也是监测的重点内容,支撑体系对工程的安全质量有着直接影响。钢筋应变计安放在钢筋笼上,在同一个截面上对称分布,然后进行加固。焊接温度控制在90 ℃以内,使用千斤顶加载时,应做好详细记录。
4.3 地表沉降监测
在所设的测试断面上沿监测断面方向每15 m设一个沉降监测点,每个点位埋设一根长0.5 m、直径为12 m的光圆钢筋,顶部略微隆起。埋设时在地面挖一直径为10 cm,深0.7 m的柱状孔。在孔中灌入砂浆插入钢筋,砂浆只能与周围土体固结在一起,但不能与地面混凝土硬化层粘结。钢筋头低于混凝土地表面10 cm,上加小盖保护,并在旁边用红色油漆标注点号,点号需与平面布置图中点号一一对应。
监测方法:按二级变形测量精度等级用精密电子水准仪,铟钢尺进行量测。与地面沉降共享高程监测控制网。地表沉降量测随施工进度进行,根据开挖部位、工序情况及时监测,并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、沉降变化速度、加速度曲线图。
4.4 地下管线监测
A站位于市区两条要道交叉口,交通拥挤,且周围高层建筑较多。为满足市民的需要,地下管线网密集,埋设有燃气、给排水、电力等共18条管线,且大都采用大直径,距离A站很近,挖方时极有可能会对管线造成破坏。埋设监测点时,先从地面钻孔,然后将钢筋埋入至管顶,用砂浆将其接触部分粘合,为防止管线变形时钢筋受到太大影响,该工程使用PVC管将钢筋套牢。监测方法和地表沉降监测方法相似,对测量结果加以分析,了解管线的受力状况,如果超出规定值,应尽快查明原因,并采取相应的解决措施,如注浆加固法等。如果超出规定值较大范围,需立即停止施工,并向上级汇报。
5 检测频率设置
根据行业要求,以及当地的地铁施工规程,对检测频率要求如下:基坑开挖期间,每一个开挖段内的监测点每天要监测一次,尚未开挖的地段则保持每周监测2~3次即可;车站底板完成的区段,每周监测一次,但换撑期间要每天监测一次;车站主体结构施工结束后2个月内,对建筑物和地下管线每周监测一次;当监测数据达到报警范围,或遇到特殊情况,如暴雨、台风等恶劣天气,应适当加密观测,必要时跟踪监测。
6 结 语
地铁建设程度是一个城市现代化水平的重要体现,也是缓解城市交通拥堵的重要手段,需加以重视。然而在实际施工中,需考虑诸多因素,施工难度很大。这就要求我们必须做好监测工作,了解各方面的状况,促进工程的顺利完成。
参考文献:
[1] 韦选万.地铁隧道变形监测点布设及实施思路研究[J].世界华商经济年鉴,2013,(3).
[2] 赵兵帅,黄腾,王成,等.地铁隧道沉降监测及基准点稳定性分析[J].勘察科学技术,2013,(4).
[3] 梁加俊.谈地铁施工中监测的两个问题[J].建筑界,2014,(4).
[4] 黄维.武汉地铁三号线四新大道站施工监测控制[J].山西建筑,2014,(5).