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建筑物沉降自动化监测及成果分析(论文).pdf

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·26· 建筑物沉降自动化监测及成果分析 吴龙彪, 赵强强 (江西飞尚科技有限公司, 330200 ,南昌)    摘 要 :以青岛地铁为工程背景,现场采用压差式变形传感器监测建筑物沉降。在监测全周期过程中充 分体现了自动化监测的优势和作用,监测结果能实时反馈实际施工情况,开挖施工结构物沉降,注浆施工结 构物隆起,并针对数据趋势进行匹配性分析 . 施工监测过程没有发生大的不均匀沉降,有效保证了施工安全。 该监测技术在项目中的应用情况良好,对后续工程施工起到了指导作用。    关键词: 沉降;地铁施工;开挖;注浆;自动化监测    中图分类号: U 456.3 文献标志码: B 文章编号: 1000 -4726(2017)13 -0026 -03 方向上的相对位置变化转换成连通器内液面的变化, 然后根据系统采集到的压强值,根据阿基米德原理, 反算出各测点在竖直方向相对于基准点的沉降。 1.2 工程概况 五四广场站—南京路站区间起自青岛地铁 3号线 已施作的五四广场站(青岛地铁 2号线与 3号线换乘 站),区间位于香港中路正下方,香港中路宽度近 40 m,为城市主干道,交通繁忙,道路两侧为金融商 务区,人流密度大,区间所经过的路段为市区的商业 金融中心地段。左右线均为单洞单线隧道,结构采用 复合式衬砌。区间左右线在南京路站前方下穿家乐福 过街通道,为重点监控对象。其他沿线建筑与隧道距 离较远,均超过 2倍洞径以上,区间施工对远距离建 筑物影响较小。 五南区间正下穿家乐福过街通道,一方面隧道围 岩等级为Ⅵ级,岩石呈破碎状态,强度很低,易受到 地铁影响而发生坍塌变形;另一方面隧道与过街通道 的竖直距离最小为 1.68m,风险等级为 1级。考虑到 该过街通道下有很多商铺,且日常人流量极大,有必 要随时了解地铁施工对过街通道的影响,因此有必 要采取先进科技手段对该建筑的健康状态进行实时 监测。 1.3 周边建筑物测点布置 监测点根据施工单位所提供的资料和设计图纸并 考虑现场实际进行布设。主要考虑下列原则。 (1)过街通道监测点最好能反映施工影响区域 内的竖向位移及环境温湿度变化量。本过街通道为框 架结构,布置在梁、柱等主要受力位置,本方案中竖 向位移监测点 57个,基点 1个,具体布置如图 1所示。 (2)在施工前对需要保护的建筑物设置监测点, 必要时对原建筑物拍照留档。在地铁施工时应在隧道 周边待监测的建筑物基础或与基础相连的结构柱部位 设置建筑物沉降监测点。 收稿日期: 2017–09–08 作者简介: 吴龙彪 (1988—),男,江西南昌人,工程师,硕士, e-mail :wu.longbiao@free-sun.com.cn. 国内外学者就地铁施工对周边环境影响已开展了 大量的研究工作,涉及到利用反分析方法研究隧道施 工诱发地层变形规律和应力重分配,风险评估方法研 究,隧道施工引起土体变形研究等 [1–4] 。 目前常见沉降监测方法有三角高程测量、几何水 准测量技术、 GPS测量及静力水准仪测量等 [5–7] 。其 中传统的沉降监测方法主要是几何水准测量技术、三 角高程测量,主要以人工监测为主,作业量大,监测 速度较慢和频率较低,不利于实现自动化,后期投入 成本大。采用压差式变形传感器监测建(构)筑物沉 降的方法是自动化监测技术在地铁施工建筑物沉降监 测中的新型应用适合于各类复杂环境下的工程测量, 具有系统集成简单、稳定性高、精度高、连续监测的 特点,与传统的间断监测分析 [8–10] 相比具有明显优势。 本研究设计的压差系统可对桥梁、隧道及城市轨 道交通等现代化施工和运营过程中结构物的沉降信息 实现实时采集、储存、传输和控制管理,并发出有效 预报警,实现对施工和运营整体过程的总体把握,在 实际的项目施工监测过程中发挥了重要作用。 基于此,本文主要通过青岛地铁家乐福过街通道 项目实际监测情况,对该系统在施工过程中的监测数 据进行分析,为压差沉降系统在实际工程沉降监测的 应用提供参考。 1 监测概况 1.1 压差系统 压差系统采用连通管原理,基于该原理的压差沉 降系统可以描述为使水箱、基点传感器、测点传感器 和连接水管成为底部和开口分别相通的连通器,利用 同一连通器保持相同水平液面的原理,将两点间竖直 ᔪㆁ ᢰ ᵟ Architecture Technology ㅜ 48 ধ ໎࠺ 2017 ᒤ 12 ᴸ Vol.48 No.12 Dec. 2017 ·27· 面较近,开挖施工对其影响较大,有明显表现且最终 沉降量也较同组其他测点大,由此可见测点距离隧道 开挖面距离直接影响其对施工的反映和最终沉降量。 位于区间右线的第二组测点开始监测之初,此组 测点所处位置未进行开挖,1月 24日至 3月 31日测 点下方开挖施工对结构沉降影响较大。且此区间压差 沉降系统对现场施工的反映能力很出色, 1月 24至2 月 11日对于持续开挖导致通道持续沉降趋势,且在 日开挖进度为 1 m/d时,测点沉降速度较快,在连续 以0.5 m/d 开挖进度时沉降相对平缓。 2月 11日至 2 月27日期间为春节停工阶段,现场无施工作业,整 体数据平稳,个别临近开挖
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