《北京地铁十号线三元桥段地表沉降监测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京地铁十号线三元桥段地表沉降监测（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、北京地铁十号线三元桥段地表沉降监测摘要： 由于城市的不断扩张，地面空间有限，地下空间开发已成全世界的趋势，21 世纪前 20 年，是我国地铁建设的高峰，除北京、天津、上海、广州已建成 90 余公里地铁外，深圳、南京地铁已开工，并且有 15 个城市建设地铁的项目已被建设部批准，总公里数达 430 余公里。地铁隧道往往穿过繁华的市街，地面沉降灾害对经济影响很大，因此地层的分层沉降监测工作在敏感的地段显得尤为重要。关键词：地铁 地表沉降 监测引言北京地铁十号线 11 标段（三元桥段）工程位于北京市朝阳区，地理位置突出，在北三环和东三环的交界处，该段工程沿线建筑物密集，商贸繁荣，交通十分紧张，其区间隧
2、道基本通过饱水的砂卵石、且含有少量大粒径漂石的地层中，其施工方法为采用加泥式土压早衡盾构机进行区间隧道施工。该标段由北京住总集团市政公司施工建设。一 、工程概况地铁十号线大体呈倒“L”形，起点在海淀区的蓝靛厂地区，沿四环路、巴沟路、海淀南路、知春路、北土城路向东，斜穿城市东北角的太阳宫地区后沿东三环路一直向南，途经亮马河、农展馆、京广中心、国贸、劲松等地区，在经过南三环分钟寺立交桥后，沿龙爪树路向南，再沿石榴庄路向西到丰台区宋家庄，并与五号线宋家庄站衔接。线路全长 32.945 公里，其中地下线 32.095 公里，路堑及地面线 0.85 公里。全线共设车站 28 座，其中地面站一座，地下站
3、27 座。二 、地表沉降监测的原理目前，地面沉降的常规监测方法主要有以下几种：水准仪测量、GPS 定位和全站仪测量等。2.1 常规监测方法的缺点（1）观测数据受仪器本身和观测者的影响 由于制造工艺等的原因，仪器在实际使用过程中有仪器误差，是不可消除的；不同的观测者自身条件不同，观测到的读数也存在差异。(2) 观测对天气等外界条件要求较苛刻 由于水准仪等属于光学仪器，观测受外界光条件的影响较大，阴雨天或者光线条件不允许的情况下不能进行观测。所以不能满足地下施工时时监测的要求。（3）沉降监测对人力资源和资金耗用大 目前沉降监测一般需要 46 人，每天上午、下午要进行 2 次观测，一个点每天需要 2
4、00300 元的监测成本费用。观测周期一般为 23 个月。(4) 观测精度很 难再提高 精密 S1 水准仪观测精度可达到 0.7mm，GPS 仪运用双频技术目前可以达到 0.3mm。目前的技术和条件用传统的仪器观测精度很难再有突破。针对现有技术的不足，运用地表沉降仪监测成为一种测量精度高、简单而实用的新的地面沉降量的测量方法。2.2 地表沉降仪的应用原理地表沉降仪器监测沉降量的测量方法，其特征在于（包括以下步骤）：(1)在待测点处分别设置若干个装有适量液体的储液筒，所有储液筒之间通过管道相互连通； (2)在每个储液筒中设置悬浮于所述储液筒内液面上的浮子，浮子是通过配重被浮起； (3)当该测点发
5、生地面沉降后，测量出每个测点处浮子在液体中的垂直高度的变化； (4)设定其中一个储液筒为基准筒，该基准筒处不发生地面沉降或者该点的地面沉降量利用常规方式测量； (5)根据每个测点处浮子的变化值，以基准筒或该基准筒的地面沉降值为基础，计算出各个测点处的地面沉降量。（1）地表沉降仪器概况 （2）地表沉降仪器应用原理 （3）地表沉降仪器技术优势 三 、地表沉降监测的具体方案3.1 项目监测目的 （1）地下隧道开挖过程中该地段的地表沉降实时监测，为地下施工提供地面沉降监测数据，地面沉降分析；（2）开挖隧道地上小区内两栋居民楼房不均匀沉降及倾斜监测；（3）总结施工过程中地表沉降规律，为今后地铁施工提供设
6、计参考依据。3.2 施工前准备工作 （一）施工测量设专门的测量组负责监测地段的施工测量。各项观测指标要求如下：（1）往返较差 、附和差： ha-bl.0 ，表示测站数。（或ha-b1.0 ， L 表示观测路线距离）（2）前后视距 ： 30m（3）前后视距差 ： 1.0m （4）前后视距累积差 3.0m（5）沉降观测点相对于后视点的高差容差 ：1.0mm（6）水准仪的精度不低于 N2 级别3.2.1 沉降观测水准基点的测设水准点要选择视野开阔、前后点通视良好的点位,监测仪器的安装需要一个仪器作为基准仪器，基准仪器的安装需要水准基点，水准基点的具体要求如下：（1）要有足够的稳定性 水准基点必须设置
7、在沉降影响范围以外，冰冻地区水准基点应埋设在冰冻线以下 0.5m。（2）要具备检核条件 要保证水准基点高程的正确性，以水准基点（假定高程为0.0m）作为基准仪器埋设点。（3）要满足一定的精度 水准基点和监测点之间的距离应适中，相距太远会影响观测精度，一般应在 100m 范围内。3.2.2 沉降观测仪器埋设点的布设进行仪器安装的地面需要布设水准点，具体要求如下：（1）沉降监测点的位置 地面部分布设在绿化带内，楼层上沉降监测点应布设在能全面反映建筑物沉降情况的部位，如建筑物四角，荷载有变化的部位，基础和地质条件变化处。计划在楼顶四角布设4 台仪器.（2）沉降监测点的数量 一般沉降监测点是均匀布置的
8、，它们之间的距离一般为 1020m。根据施工现场情况，监测点之间距离相隔约 25m35m.（3）沉降监测点的设置形式 如下图所示：3.3 观测方案及技术要求 A、 按照国家一、二等水准测量规范规定的四等水准测量要求作业，观测仪器采用 S3 精密水准仪，配合铝合金塔尺作业。采用相同路线相同观测方法，使用同一台仪器和设备，并要固定观测人员、在相同的环境和条件下工作。B、 水准观测精度满足一定的限差要求.根据工程施工测量规范见下表:表-1 四等水准测量主要测量要求：等级 每公里高差中数偶然中误差 往返校差附合差二等 3mm 4.0 mm注：L 为附合导线长度（km 计）。表-2 水准观测的主要技术要
9、求：等级 视线长度 视线高度 前后视距差 前后视距累积差二等 50m 0.2m 2m 3m3.4 水准点布设质量控制 （1）在水准布点之前应掌握施工现场的土质、降水量等因素对沉降监测点的影响.（2）在选点、布点过程中水准点之间要相互检测满足精度要求.（3）水准点布设完成后要检查是否满足仪器安装要求.3.5 地铁沉降观测精度 地下铁道要通过建筑密集的街区，属于大型的钢筋混凝土结构，施工方法为盾构机掘进。考虑到上述因素，北京地铁十号线规定：沉降变形最大的允许隆升和沉陷值 H 允为+10-30 mm，若超过此限量地面上的建筑物、道路及地下隧道结构将被破坏，地铁车辆运行不平稳。测量沉降方法采用短视线的
10、精密水准测量。为此变形点的高程观测中误差取允许沉降值的 1/20 较为合理。即： mH=1/20H 允0.51.5 mm3.6 仪器安装工艺和技术要求（1）地面安装的沉降监测仪器的外型尺寸表 3-沉降监测仪器的外型尺寸（2）沉降监测仪器的安装设备名称 设备尺寸高度 直径沉降监测仪600mm 114mm A 、地面绿化带内以水准点为中心,在选好的水准点处开挖安装孔.基准监测仪器安装在水准基点处,其他仪器安装在布设好的水准点处.安装孔的挖掘尺寸为:以地面水准点所在平面为参考面,孔深 (- 0.8 m),直径 0.5m.仪器安装完成后用土掩埋,传输数据线固定在数据发射仪器盒内.B 、楼层顶部仪器的安
11、装理论上以仪器下表面为参考面,安装在同一个水平面上.（3） 仪器安装要求A、地面部分仪器的安装参照仪器尺寸如下图所示：（图 3）仪器数据传输线也要掩埋，传输线连接数据信号发射器后，安装在隐蔽且不易被破坏的地方。七台仪器为一个系统，通过一个信号传输器传输数 据。B、楼顶仪器的安装要求：固定牢固，四台仪器为一个系统，通过一个信号传输器传输数据。3.7 竣工质量验收和仪器调试表 -4 质量验收和仪器调试标准检查项目 质量标准 备注水准点 满足监测和仪器安装 国标沉降监测仪器 安装在测设地点 合格数据发射器 满足监测要求 合格3.8 施工进度总说明：1.水准点测设和开挖仪器安装孔： 2 天2.仪器安装调试： 2 天3.监测时间： 90 天
