摘要：傳統的直接監測方法需要直接在管線上方布設監測點，而在一些特殊的環境下無法布設直接管線監測點。在此提出采用非常規的作業方法——間接布點監測法，結果表明間接布點監測法也能達到管線變形監測的精度要求。
關鍵詞：直接監測 間接監測
1 引言
隨著城市建設的迅猛發展，各類大型、超高層的建（構）筑物越建越多。在加載預壓、沉樁、強夯、降低地下水位、地鐵隧道的開挖等建（構）筑物的基礎施工期都會對周圍環境及地形產生一定的影響，從而會影響到地下管線的安全。如本文中的杭州地鐵隧道一號線--穿越舊城區給水管道工程。為了確保該管道在道路施工過程中的安全運營，避免事故的發生，務必監測盾構機推進過程中土體沉降（位移）對管道的影響。傳統的監測方法是采用開挖布點，直接對地下管線進行沉降位移觀測即直接監測法。然而在一些特殊的環境下無法布設直接管線監測點。因而采用直接監測的方法較難實施。總結管線變形監測經驗，在此提出一種非常規的作業方法——間接布點監測法。通過監測其周圍土體的沉降位移情況間接反映管線的變形。
2 間接布點監測法
2.1監測布點
間接監測布點通常是采用鋼筋打入土體，將其用水泥牢固，通過土體的沉降和水平位移以以求得構筑物的穩定性。工作水準點示意圖，如下：
2.2監測觀測方法及技術要求
在施工沿線遠離施工區100米 以外的區域在施工區域每間隔300～500米布設一個穩固的工作水準點,再從上海市等級水準點按國家二等水準測量規范往返測出沿線工作水準點的高程作為本工程變形監測的高程基準點，各監測點的高程是通過高程基準點形成的一條二等水準閉合線路，由線路中的工作點來測定各監測點高程。各監測點的初始值取三次觀測平均值。
另：施工區域兩端的工作水準點定期與檢核點聯測，以掌握工作水準點是否有沉降變化，以保證垂直沉降測量的準確性。
每天定時定人定儀器對試驗段內的直接監測點和間接監測點實行同步觀測。測量依據二等水準測量技術要求(見表1)和作業精度操作。
表1
|
等級
|
讀數基附差
|
測站附合差
|
路線閉合差
|
備注
|
|
二等水準
|
|
|
|
L為公里數
|
3 工程實例分析
3.1 工程概況
杭州地鐵1號線秋濤路站～城站站區間位于杭州市東面、錢塘江北岸，擬建區間隧道區間線路呈NW走向，近垂直于錢塘江。場地地勢平坦，微地貌略有一定起伏，場區地面高程5.9～7.6m 。隧道沿線環境條件復雜，其中在貼沙河邊有一原水管道：該管道沿著貼沙河走向，正交隧道掘進方向，輸水渠道內壓力為0.1MPa~0.8MPa，設計輸水能力為36萬m³/日，管道直徑為2000mm ，位于隧道上方10.8米 ，在盾構施工時，需要嚴格控制該管道的變形。
由于該管道上方為密集的舊居民住房，管道埋深為2.0米左右，采取直接布點方法顯然不可行，我方結合實際情況，經各方專家共同協商，將以間接布點、加密布點、加密監測作為施測原則。
3.2 監測數據統計
以下對隧道軸線附近部分間接監測點和軸線附近房屋點三天的監測成果作統計。
1、 間接監測點的垂直沉降量統計如下圖所示：
|
日期 各點日變量
|
YS3
|
YS4
|
YS5
|
YS6
|
YS7
|
YS8
|
YS9
|
YS10
|
YS11
|
以
初始值
單位（MM）
|
|
|
1.4
|
1.0
|
0.9
|
1.2
|
1.8
|
1.5
|
1.1
|
0.8
|
0.2
|
|
|
|
0.6
|
0.8
|
0.3
|
0.6
|
1.1
|
0.9
|
0.6
|
0.5
|
0.5
|
|
|
|
-0.3
|
-0.1
|
-0.4
|
-0.5
|
-0.2
|
-0.3
|
0.1
|
-0.4
|
-0.3
|
2、軸線附近部分房屋點垂直沉降量如下圖所示：
|
日期 各點日變量
|
F145-2
|
F145-3
|
F147-1
|
F149-1
|
F146-3
|
F145-1
|
以
初始值
單位（MM）
|
|
|
1.0
|
0.6
|
0.7
|
1.2
|
0.7
|
0.5
|
|
|
|
0.4
|
0.3
|
0.3
|
0.5
|
0.2
|
0.2
|
|
|
|
-0.2
|
0.1
|
-0.2
|
-0.6
|
0.1
|
-0.1
|
4監測頻率
二十四小時實時監測，人員駐地現場。
5報警控制值
按地鐵施工測量監測等相關規定和經驗，正常段落各項監測變形控制建議值如下：
鐵路線路每小時隆起量≤2mm；每小時沉降量≤4mm
每晝夜累計隆起量≤4mm；每晝夜累計沉降量≤10mm
6監測數據分析與結論
有上述兩張圖表可以看出：在隧道推進過程中各點位變化量呈逐漸上升的趨勢，穿過房屋和管線后有稍下滑的跡象，變化量均是在允許范圍內，尤其是軸線附近點位的沉降比較明顯，管線間接監測點與房屋點（直接監測點）的變化量也較吻合。
通過上述分析，我們可以得出：在同等條件下，無論是日變化量、累計沉降量，特別是差異沉降，間接點的量值較直接點大。總之，通過本標驗證，對于類似管線從河塘、土堆等難以實施直接點埋設監測的段落，采用間接布點方案進行施工監測可以達到對管線安全的監控。
7 結語
本文主要闡述了變形監測中在直接布點不易的情況下采用間接布點方法，通過應力的傳遞產生土體積壓的線性變化，來確定受保護對象的變形量。在一定條件下它在點位埋設、測設精度及預警效果方面具有較為明顯的優勢，是一種經濟、可靠、實用的地下管線監測技術。
參考文獻
[2]《工程測量規范》GB 50026-2007,中國計劃出版社,2008；
[3]《國家一、二等水準測量規范》GB/T12897-2006 中國標準出版社，2006；
[4]《變形監測分析與預報》測繪出版社，2003。
|
|
|
|
