10. 7 地下工程变形检测
10. 7. 1地下工程变形监测项目和内容,应根据埋深、地质条件、地面环境、开挖断面和施工方法等因素综合确定。监测内容应根据工程需要和设计要求,按表10. 7. 1选择。
应力监测和地下水位监测选项,应满足工程监控和变形分析的需要。
10. 7. 2地下工程变形监测的精度,应根据工程需要和设计要求合理确定,并符合下列规定:
1重要地下建(构)筑物的结构变形和地基基础变形,宜釆用二等精度;一般的结构变形和基础变形,可釆用三等精度。
2重要的隧道结构、基础变形,可釆用三等精度;一般的结构、基础变形,可采用四等精度。
3受影响的地面建(构)筑物的变形监测精度,应符合表10. 1. 3的规定。地表沉陷和地下管线变形的监测精度,不低于三等。
10. 7. 3地下工程变形监测的周期,应符合下列规定:
1地下建(构)筑物的变形监测周期应根据埋深、岩土工程条件、建筑结构和施工进度确定。
2隧道变形监测周期,应根据隧道的施工方法、支护衬砌工艺、横断面的大小以及隧道的岩土工程条件等因素合理确定。
当釆用新奥法施工时,新设立的拱顶下沉变形观测点,其初始观测值应在隧道下次掘进爆破前获取。变形观测周期,应符合表10. 7. 3—1的规定。
当釆用盾构法施工时,对不良地质构造、断层和衬砌结构裂缝较多的隧道断面的变形监测周期,在变形初期宜每天观测1次,变形相对稳定后可适当延长,稳定后可终止观测。
3对于基坑周围建(构)筑物的变形监测,应在基坑开始开挖或降水前进行初始观测,回填完成后可终止观测。其变形监测宜与基坑变形监测同步。
表10.7.1地下工程变形监测項目
| 阶段 | 項 目 | 主要监測内容 | ||
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地 下 工 程 施 工 阶 段 |
地下建(构)筑物基坑 | 支护结构 | 位移监测挠度监测 | 支护结构水平侧向位移、垂直宜位移 |
| 立柱水平位移、垂直位移 | ||||
| 挠度监测 | 桩墙挠曲 | |||
| 应力监测 | 桩墙侧向水土压力和桩墙内力、支护结构界面上侧向压力、水平支撑轴力 | |||
| 地基 | 位移监测 | 基坑回弹,分层地基土下沉 | ||
| 地下水 | 基坑内外地下水位 | |||
|
地 下 工 程 施 工 阶 段 |
地下建(构)筑物 | 结构、基础 | 位移监测 | 主要柱基、墩台的垂直位移、水平位移、倾斜 |
| 连续墙水平侧向位移、垂直位移、倾斜 | ||||
| 建筑裂缝 | ||||
| 底板垂直位移 | ||||
| 挠度监测 | 桩墙(墙体)挠曲、梁体挠度 | |||
| 应力监测 | 侧向地层抗力及地基反力、地层压力静水压力及浮力 | |||
| 地下隧道 | 隧道结构 | 位移监测 | 隧道拱顶下沉、隧道底面回弹、衬砌结构收敛变形 | |
| 衬砌结构裂缝 | ||||
| 围岩内部位移 | ||||
| 挠度监测 | 侧墙挠曲 | |||
| 地下水 | 地下水位 | |||
| 应力监测 | 围岩压力及支护间应力、锚杆内力和抗拔力、钢筋格栅拱架内力及外力、衬砌内应力及表面应力 | |||
| 受影响的地下建(构)筑物、地表沉陷、地下管线 | 地表面地下建(构)筑物地下管线 | 地面监测 | 地表沉陷 | |
| 底面建筑物水平位移、垂直位移、倾斜 | ||||
| 地面建筑裂缝 | ||||
| 地下管线水平位移、垂直位移 | ||||
| 土体水平位移 | ||||
| 地下水 | 地下水位 | |||
| 地下工程运营阶段 | 地下建(构)筑物 | 结构、基础 | 位移监测 | 主要柱基、墩台的垂直位移、水平位移、傾斜 |
| 连续墙水平侧向位移、垂直位移、倾斜 | ||||
| 建筑裂缝 | ||||
| 底板垂直位移 | ||||
| 挠度监测 | 连续墙挠曲、梁体挠度 | |||
| 地下水 | 地下水位 | |||
| 地下隧道 | 结构、基础 | 位移监测 | 衬砌结构变形 | |
| 衬砌结构裂缝 | ||||
| 拱顶下沉 | ||||
| 底板垂直位移 | ||||
| 挠度监测 | 侧墙挠曲 | |||
| 阶段 | 0~15 天 | 16〜30天 | 31〜90天 | >90天 |
| 周期 | 每日观测1〜2次 | 每2日观测1次 | 每周观测1~2次 | 每月观测1〜3次 |
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监测体或监测断面距开挖 工作面的前、后距离 |
L<2B | 2B≤L<5B | L≥5B |
| 周 期 | 每日观测1〜2次 | 每2日观测1次 | 每周观测1次 |
2新奥法施工时,当地面建(构)筑物、地表沉陷观测3个月后,可根据变形情况将观测周期调整为每月观测1次,直到恢复稳定为止。
4对于受隧道施工影响的地面建(构)筑物、地表、地下管线等的变形监测,应在开挖面距前方监测体H+h(H为隧道埋深,单位为m;h为隧道高度,单位为m)时进行初始观测。
观测初期,宜每天观测1〜2次,相对稳定后可适当延长监测周期,恢复稳定后可终止观测。
当釆用新奥法施工时,其地面建(构)筑物、地表沉陷的观测周期应符合表10. 7. 3-2的规定。
5地下工程施工期间,当监测体的变形速率明显増大时,应及时増加观测次数;当变形量接近预警值或有事故征兆时,应持续观测。
6地下工程在运营初期,*年宜每季度观测一次,第二年宜每半年观测一次,以后宜每年观测1次,但在变形显著时,应及时增加观测次数。
10. 7. 4地下工程基坑变形监测的主要技术要求,应符合本规范第10. 5. 3条第1〜4款的规定;应力监测的计量仪表,应满足测试要求的精度;基坑回弹、分层地基土和地下水位的监测,应分别符合本规范第10. 5. 4〜10. 5. 6条的规定。
10. 7. 5地下建(构)筑物的变形监测,应符合下列规定:
1水平位移观测的基准点,宜布设在地下建(构)筑物的出入口附近或地下工程的隧道内的稳定位置。工作基点,应设置在底板的稳定区域且不少于3点;变形观测点,应布设在变形比较敏感的柱基、墩台和梁体上;水平位移观测,宜釆用交会法、视准线法等。
2垂直位移观测的基准点,应选在地下建(构)筑物的出入口附近不受沉降影响的区域,也可将基准点选在地下工程的隧道横洞内,必要时应设立深层钢管标,基准点个数不应少于3点;变形观测点应布设在主要的柱基、墩台、地下连续墻墻体、地下建筑底板上;垂直位移观测宜釆用水准测量方法或静力水准测量方法,精度要求不高时也可釆用电磁波测距三角高程测量方法。
10. 7. 6隧道的变形监测,应符合下列规定:
1隧道的变形监测,应对距离开挖面较近的隧道断面、不良地质构造、断层和衬砌结构裂缝较多的隧道断面的变形进行监测。
2隧道内的基准点,应埋设在变形区外相对稳定的地方或隧道横洞内。必要时,应设立深层钢管标。
3变形观测点应按断面布设。当釆用新奥法施工时,其断面间距宜为10〜50m,点位应布设在隧道的顶部、底部和两腰,必要时可加密布设,新増设的监测断面宜靠近开挖面。
当采用盾构法施工时,监测断面应选择并布设在不良地质构造、断层和衬砌结构裂缝较多的部位。
4隧道拱顶下沉和底面回弹,宜采用水准测量方法。
5衬砌结构收敛变形,可采用极坐标法测量,也可釆用收敛计进行监测。
10. 7. 7地下建筑物的建筑裂缝观测,按本规范第10. 4. 12条的要求执行。
10. 7. 8地下建(构)筑物、地下隧道在施工和运营初期,还应对受影响的地面建(构)筑
物、地表、地下管线等进行同步变形测蛍,并符合下列规定:
1地面建(构)筑物的垂直位移变形观测点应布设在建筑物的主要柱基上,水平位移变形观测点宜布设在建筑物外墙的顶端和下部等变形敏感的部位。点位间距以15〜20m为宜。
2地表沉陷变形观测点应布设在地下了程的变形影响区内。新奥法隧道施工时,地表沉陷变形观测点,应沿隧道地面中线呈横断面布设,断面间距宜为10〜50m,两侧的布点范围宜为隧道深度的2倍,每个横断面不少于5个变形观测点。
3变形区内的燃气、上水、下水和热力等地下管线的变形观测点,宜设立在管顶或检修井的管道上。变形观测点可采用抱箍式和套筒式标志;当不能在管线上直接设点时,可在管线周围土体中埋设位移传感器间接监测管线的变形。
4变形观测宜采用水准测量方法、极坐标法、交会法等。
10. 7. 9地下工程变形监测的各种传感器,应布设在不良地质构造、断层、衬砌结构裂缝较多和其他变形敏感的部位,并与水平位移和垂直位移变形观测点相协调;应力、应变监测的主要技术要求,应符合本规范第10. 4. 16条的规定。
10. 7. 10地下工程运营期间,变形监测的内容可适当减少,监测周期也可相应延长,但必须满足运营安全监控的需要。其主要技术要求与施工期间相同。
