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1、 三源里小区南、北小街 三源里小区南、北小街 地面及楼顶沉降监测报告 地面及楼顶沉降监测报告 中国科学院力学研究所 北京科力安监测技术有限公司 2006 年 11 月 目 录 目 录 1、工程概况.- 1 - 2、监测目的.- 1 - 3、监测依据.- 1 - 4、监测原理.- 1 - 5、测点布置.- 4 - 6、仪器安装工艺和技术要求.- 4 - 7、三源里南小街地面及楼顶沉降监测数据分析.- 7 - 8、三源里北小街地面沉降监测数据分析.- 11 - 9、三源里北小街楼顶沉降监测数据分析.- 12 - 10、结论.- 13 - 附录 A 三源里小区南小街地表沉降监测点高程示意图.- 15
2、 - 附录 B 三源里小区南小街地表沉降监测点布设示意图.- 16 - 附录 C 三源里小区北小街地表沉降监测点高程示意图.- 17 - 附录 D 三源里小区北小街地表沉降监测点布设示意图.- 18 - 中国科学院力学研究所 北京科力安监测技术有限公司 地 址：北京市北四环西路 15 号（100080） 网 址： 联系电话：010-62615541 传 真：010-62615541 - 1 -三源里小区南、北小街地面及楼顶沉降监测报告 1、工程概况 北京地铁十号线十一标段位于北京市朝阳区，北三环与东三环的交界处，地理位置十分突出。该标段沿线建筑物密集，商贸繁荣，交通十分紧张。此标段隧道基本通过
3、饱水的砂卵石、且含有少量大粒径漂石的地层，施工方法采用加泥式土压平衡盾构机进行区间隧道施工。 三源里小区位于北京市朝阳区三元桥附近， 正在施工的北京地铁十号线十一标段将旁穿该小区。为了掌握地下施工对地面小区住宅的影响，确保小区内居民及住房的安全，需要对小区南、北小街地面及楼顶进行实时沉降监测。 北京科力安监测技术有限公司承担了这一监测项目， 并采用先进的地表沉降实时遥测系统对该小区进行了全天候实时沉降监测。 2、监测目的 （1）为隧道施工提供南、北小街地面及楼顶沉降监测数据及沉降分析； （2）通过实时监测及时发现问题，确保施工过程中三源里小区居民及楼房的安全； （3）总结施工过程中地表沉降规律
4、，为今后地铁施工提供设计参考依据。 3、监测依据 地下铁道、轻轨交通工程测量规范 （GB50308-1999） ； 地下铁道工程施工及验收规范 （GB50299-1999） ； 工程测量规范 （GB50026-93） ； 建筑变形测量规程 （JGJ/T8-97） ； 岩土工程安全监测手册 ，刘俊峰等编，中国水利水电出版社。 4、监测原理 地表沉降实时遥测系统主要包括沉降监测系统、 数据采集传输系统及数据接收处理系统三个部分。 沉降监测系统以沉降测量桶为主体，主要运用连通器的原理，根据两点间水位的变化测出高差，还可通过若干沉降测量桶的串并联，形成一个封闭的沉降监中国科学院力学研究所 北京科力安监
5、测技术有限公司 地 址：北京市北四环西路 15 号（100080） 网 址： 联系电话：010-62615541 传 真：010-62615541 - 2 -测网络。在监测过程中，当某一监测点相对于基准点有高差变化时，会导致监测点沉降测量桶内的水位发生变化， 通过对此变化进行分析即可得到测点相对于基准点的沉降量。具体如图 4.1a、b 所示。其中，L1、L2 分别表示 A、B 桶连通处到各自容器底的距离，H1、h1 分别表示在初始状态下 A、B 桶内的水位，H2、h2 分别表示测量点相对于基准点上升h时 A、B 桶内的水位。设在初始状态下基准点的标高为 a、测量点的标高为 b，根据连通器的原理
6、可得 4.1 式。 h=（H2-H1）-（h2-h1） 式(4.1) 此式表明测量点相对于基准点的沉降量等于基准点水位的变化减去测量点水位的变化。在此式中，h0 表明测量点有抬升现象（在此过程中，假设基准点的标高不变） 。 沉降测量桶的实物图如图 4.2（左）所示。 H1h1AB基准点 测量点L1L2图 4.1a 初始状态下的连通器 H2h2AB基准点测量点hL1L2图 4.1b 测量点上升h后的连通器 数据采集传输系统主要对水位变化进行实时采集及传输。 水位变化通过角度中国科学院力学研究所 北京科力安监测技术有限公司 地 址：北京市北四环西路 15 号（100080） 网 址： 联系电话：0
7、10-62615541 传 真：010-62615541 - 3 -传感器记录下来，所记录的角度信息通过电信号送到数据采集模块 KLA-MSG16上，该采集器进行模-数转换后将数字信息通过 GSM/CDMA 网络发送至远程接收端，具体的无线发射装置如图 4.2（右）所示。 图 4.2 沉降监测设备（左） 无线发射装置（右） 数据接收处理系统主要完成对现场监测数据的实时接受及处理。 远程接收端（PC 机）通过与 KLA-MSG16 相匹配的数据接受模块进行数据接受，然后将数据直接送入相应软件进行分析，将所得角度信息转化为位移信息，并绘制出沉降量与时间关系图。 地面沉降监测系统主要用于以下几种灾害
8、的预测预报： (1)地铁修建过程中地面沉降及楼顶沉降、倾斜的监测预报； (2)大型建筑物在建造过程中地面沉降的监测预报； (3)滑坡体范围内建筑物的地面沉降和房屋开裂的监测预报； (4)矿区地面沉降的监测预报。 该套沉降监测设备与水准仪的主要技术指标对比如表 4.1 所示。 表 4.1 沉降监测设备主要技术指标 指标 水准仪 地表沉降实时遥测系统 观测路线 必须固定 无 精度 0.7mm/km 0.1mm 场地 单独使用，上部无遮挡 预埋 传输方式 现场采集 GSM 数据传输 中国科学院力学研究所 北京科力安监测技术有限公司 地 址：北京市北四环西路 15 号（100080） 网 址： 联系电
9、话：010-62615541 传 真：010-62615541 - 4 -预警系统 无 有 工作环境 天气晴好，无阴云 任何环境，全天候工作 5、测点布置 三源里小区南小街地面沉降监测共布置传感器 10 个（其中一个传感器所测值作为基准值，并选取 7 个有代表性的传感器进行分析） ，楼顶沉降监测共布置传感器 7 个（其中一个传感器所测值作为基准值） ；三源里小区北小街地面沉降监测共布置传感器 6 个（其中一个传感器所测值作为基准值，并选取 4 个有代表性的传感器进行分析） ，楼顶沉降监测共布置传感器 4 个（其中一个传感器所测值作为基准值） 。 三源里小区南、 北小街地面沉降监测点的高程示意图
10、及传感器的布置图见附录 A-D。 6、仪器安装工艺和技术要求 （1）沉降测量桶的外型尺寸见表 6.1，仪器示意图如图 6.1 所示。 表 6.1 地面安装的沉降监测仪器的外型尺寸 设备名称 设备尺寸 高度 直径 沉降监测仪 600mm 114mm 中国科学院力学研究所 北京科力安监测技术有限公司 地 址：北京市北四环西路 15 号（100080） 网 址： 联系电话：010-62615541 传 真：010-62615541 - 5 -12345 67 8 910111 密封盖2 外筒3 传感器支架4 测水位孔5 密封橡胶垫6 出线孔7 传感器支座9 传感器10 重锤11 浮子 12 连通接口
11、128 预留孔图 6.1 沉降测量桶示意图 （2）沉降监测仪器的安装 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 0.2m.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（具体见图 6.2a） 。 楼顶部仪器的安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 地面部分仪器的安装参照仪器尺寸如图 6.2b 所示。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。三台仪器为一个系统，通
