淺談地鐵隧道施工的房屋監(jiān)測
2015-06-01
引言
近年來隨著隧道建設(shè)高速發(fā)展，隧道施工的安全愈是重要。地表的穩(wěn)定可控是隧道施工的重要保障之一。地表的沉降監(jiān)測是了解和掌握隧道施工變化和判斷其安全狀況的必要方法和手段。
1 監(jiān)測項(xiàng)目、頻率及控制標(biāo)準(zhǔn)
在隧道施工的過程中對建筑物進(jìn)行監(jiān)測的項(xiàng)目包括：建筑物沉降與傾斜、建筑物裂縫觀察等。各種觀察數(shù)據(jù)相互印證，確保監(jiān)測結(jié)果的可靠性，為合理確定隧道施工參數(shù)提供依據(jù)，達(dá)到反饋指導(dǎo)施工目的。
對建筑物的監(jiān)測頻率，正常情況下：施工作業(yè)面前20m和后40m進(jìn)行沉降監(jiān)測，一般情況下：2次/24小時。當(dāng)每兩次觀測沉降差≥10mm、相鄰柱監(jiān)測點(diǎn)沉降差≥0.002L時或累計(jì)沉降d≥20mm時，加密二十四小時監(jiān)測頻率和加大監(jiān)測范圍：1次/2～3小時→1次/每小時→連續(xù)監(jiān)測，以備判斷險(xiǎn)情采取措施。
建筑物下沉及傾斜控制基準(zhǔn)見表1：
2、H指自室外地面算起的建筑物高度。
3、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。
4、如有關(guān)部門對建筑物的沉降有特殊要求時，以其要求為準(zhǔn)。
2 監(jiān)測控制網(wǎng)的布設(shè)與施測精度
沿隧道前進(jìn)方向沿線測設(shè)水準(zhǔn)控制網(wǎng)，由經(jīng)復(fù)核精度符合規(guī)范要求的測量隊(duì)伍提供水準(zhǔn)基點(diǎn)引測高程。采用閉合與附合兩種形式測設(shè)水準(zhǔn)線路。水準(zhǔn)控制網(wǎng)基點(diǎn)測設(shè)于線路中心線法向方位外50m處，原狀土層之上或有入巖樁基的建筑物基礎(chǔ)上，縱向間隔為60m～100m設(shè)一點(diǎn)。在重點(diǎn)監(jiān)測對象周圍布設(shè)加密點(diǎn)。布點(diǎn)原則為每次監(jiān)測至少有兩個監(jiān)測基點(diǎn)可以觀測。監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)按國家二等水準(zhǔn)的技術(shù)要求進(jìn)行測量。每次沉降觀測時，對工作基點(diǎn)進(jìn)行檢核，基準(zhǔn)網(wǎng)定期檢測：每隔三個月檢測一次。
3 建筑物的監(jiān)測
?。?）、沉降監(jiān)測
沉降觀測點(diǎn)的位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑物的體型特征、基礎(chǔ)形式、結(jié)構(gòu)種類以及地質(zhì)條件等因素綜合考慮。一般可埋設(shè)在建筑物的四角（拐角）上，高低懸殊或新舊建筑物連接處、伸縮縫、沉降縫和不同埋深基礎(chǔ)的兩側(cè)。采用加工有鐵球頭的膨脹螺絲斜打入在建筑物的房角、結(jié)構(gòu)柱上及外墻上，每棟建筑物上面至少每個角設(shè)置一個觀測點(diǎn)。監(jiān)測時銦瓦精密水準(zhǔn)尺放置測點(diǎn)球頭位置進(jìn)行觀測。
?。?）傾斜監(jiān)測
如由于隧道施工過程對周邊建筑物影響較大并導(dǎo)致裂縫甚至傾斜，則需進(jìn)行裂縫、傾斜監(jiān)測，以確保建筑物安全和處理與房主有關(guān)事項(xiàng)的重要依據(jù)。根據(jù)建筑物情況及重要程度，在每幢建筑物上面至少設(shè)置二個觀測點(diǎn)，測量其位移、傾斜等。采用傾斜位移法進(jìn)行監(jiān)測，傾斜位移測量法采用全站儀對高聳建筑物上端進(jìn)行傾斜測量。
?。?）裂縫監(jiān)測
對建筑物的裂縫觀測時應(yīng)測定建筑物上的裂縫分布位置，裂縫的走向、長度、寬度及其變化程度。裂縫觀測布點(diǎn)采用油漆或紅藍(lán)筆在裂縫兩側(cè)定平行線標(biāo)志，建筑物裂縫觀測采用下圖2所示的方法進(jìn)行觀測：
?。?）沉降監(jiān)測
建筑物沉降監(jiān)測應(yīng)采用高精度水準(zhǔn)儀。其觀測方法采用二等水準(zhǔn)高程測量的方法由精密水準(zhǔn)網(wǎng)向各監(jiān)測點(diǎn)引測高程，測得各監(jiān)測點(diǎn)上高程變化值。要求精度：基鋪?zhàn)x數(shù)差△h≤±0.5mm，轉(zhuǎn)站高差中誤差M站≤±1.0mm，相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)測量閉和差△h≤±1.0mm（每天一次或0.6√n）。在施工前，由基點(diǎn)通過水準(zhǔn)測量測出建筑物沉降觀測點(diǎn)的初始高程為H0；在施工過程中測出的高程為Hn，則高差：△H=Hn-H0 即為建筑物沉降值。
?。?）傾斜監(jiān)測
在測得建筑物沉降值后，即可進(jìn)行建筑物的傾斜計(jì)算。并繪制“時間～位移曲線散點(diǎn)”圖進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理。當(dāng)“時間～位移曲線”趨于平緩時，可選取合適的函數(shù)進(jìn)行回歸分析、預(yù)測最大沉降量。根據(jù)所測建筑物傾斜與沉降值，判斷建筑物傾斜量是否超過安全控制標(biāo)準(zhǔn)及采用的工程措施的可靠性。建筑物傾斜計(jì)算示意圖。
θ —建筑物水位移產(chǎn)生的傾斜角；
?。?）裂縫監(jiān)測
觀測的裂縫數(shù)量視需要而定，主要的或變化大的裂縫應(yīng)進(jìn)行觀測。采用直接觀測的方法，裂縫觀測采用紅藍(lán)筆在裂縫兩側(cè)定平行線標(biāo)志，將裂縫進(jìn)行編號并劃出測讀位置，用比例尺、小鋼尺或游標(biāo)卡尺等工具定期量出標(biāo)志間距離求得裂縫變化值，裂縫觀測的結(jié)果應(yīng)繪制成建筑物裂縫圖。對于建筑物裂縫，應(yīng)定人定時進(jìn)行觀測，監(jiān)測頻率按照控制兩次觀測期間裂縫發(fā)展不宜大于0.1mm 及裂縫所處位置而定。對已經(jīng)存在的裂縫，施工前必須會同有關(guān)各方進(jìn)行現(xiàn)場檢查，并作文字、拍照、錄像記錄。
4 監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理與質(zhì)保措施
為確保監(jiān)測結(jié)果的質(zhì)量，加快信息反饋速度，監(jiān)測小組配備計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，全部監(jiān)測數(shù)據(jù)均由計(jì)算機(jī)管理。監(jiān)測收集原始數(shù)據(jù)要求準(zhǔn)確有效，記錄要清晰，現(xiàn)場施測人員隨測量進(jìn)程即時計(jì)算成果，以便勘誤，在取得監(jiān)測數(shù)據(jù)后，及時進(jìn)行整理。
