城市地下工程監(jiān)控量測(cè)與信息反饋

1、城市地下工程監(jiān)控量測(cè)與信息反饋一、 城市地下工程主要特點(diǎn)與施工方法1. 地下工程的主要特點(diǎn)l 地質(zhì)條件差l 周邊環(huán)境復(fù)雜 l 結(jié)構(gòu)埋深淺、與臨近l 結(jié)構(gòu)相互影響 l 圍巖穩(wěn)定性難于判斷2. 施工方法二、 監(jiān)測(cè)的意義與目的1. 監(jiān)測(cè)的意義 在巖土中修建地下工程，由于對(duì)地下工程設(shè)計(jì)合理性進(jìn)行理論分析牽涉問(wèn)題很多，比較困難，其主要原因是：(1) 巖土的復(fù)雜性(2) 施工方法難以模擬性(3) 圍巖與結(jié)構(gòu)支護(hù)（圍護(hù)）相互作用的復(fù)雜性 同時(shí)考慮城市地下工程的特點(diǎn)，地質(zhì)條件差、周?chē)h(huán)境一般比較復(fù)雜，因此有必要通過(guò)信息化施工，及時(shí)了解施工過(guò)程中圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，并及時(shí)反饋到設(shè)計(jì)與施工中去，以確保地下工程施

2、工和周?chē)ǎ?gòu)）筑物安全。作為信息化施工的最基礎(chǔ)工作，監(jiān)測(cè)顯得非常重要。2. 城市地下工程監(jiān)測(cè)的主要目的l 通過(guò)監(jiān)測(cè)了解地層在施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化，明確工程施工對(duì)地層的影響程度及可能產(chǎn)生失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)。l 通過(guò)監(jiān)測(cè)了解支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊建（構(gòu)）筑物的變形及受力狀況，并對(duì)其安全穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。l 通過(guò)監(jiān)測(cè)了解施工方法的實(shí)際效果，并對(duì)其進(jìn)行適用性評(píng)價(jià)。及時(shí)反饋信息，調(diào)整相應(yīng)的開(kāi)挖、支護(hù)參數(shù)；l 通過(guò)監(jiān)測(cè)，收集數(shù)據(jù)，為以后的工程設(shè)計(jì)、施工及規(guī)范修改提供參考和積累經(jīng)驗(yàn)。三、 主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目1. 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分類(lèi) 從考慮地下工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及施工對(duì)環(huán)境影響出發(fā)，地下工程主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可以分成三類(lèi)：第一類(lèi)是支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形

3、和應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測(cè)，第二類(lèi)是支護(hù)結(jié)構(gòu)與周?chē)貙樱▏鷰r與結(jié)構(gòu)）相互作用監(jiān)測(cè)，第三類(lèi)是與結(jié)構(gòu)相鄰的周邊環(huán)境的安全監(jiān)測(cè)。（1） 根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目對(duì)工程的重要程度可分為“必測(cè)項(xiàng)目”和“選測(cè)項(xiàng)目”兩類(lèi)。 城市地下工程施工多數(shù)采用淺埋暗挖法、明挖法、盾構(gòu)法這三類(lèi)方法,其監(jiān)測(cè)內(nèi)容見(jiàn)下面表格。淺埋暗挖法工程主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目類(lèi)別監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器測(cè)點(diǎn)布置監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)測(cè)項(xiàng)目圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)地質(zhì)素描及拱架支護(hù)狀態(tài)觀察每一開(kāi)挖環(huán)開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后2D時(shí)12次/d開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后5D時(shí)1次/2d開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后5D時(shí)1次/周地表、地表建筑、地下管線及結(jié)構(gòu)物沉降水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺每1050m一個(gè)斷面拱頂下沉水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺計(jì)每5

4、30m一個(gè)斷面，每斷面13對(duì)測(cè)點(diǎn)周邊凈空收斂收斂計(jì)每5100m一個(gè)斷面，每斷面23測(cè)點(diǎn)巖體爆破地表質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度和噪聲聲波儀及測(cè)振儀質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度根據(jù)結(jié)構(gòu)要求設(shè)點(diǎn)，噪聲根據(jù)規(guī)定的測(cè)距設(shè)置隨爆破隨時(shí)進(jìn)行選測(cè)項(xiàng)目圍巖與結(jié)構(gòu)內(nèi)部位移多點(diǎn)位移計(jì)、測(cè)斜儀等選擇代表性地段設(shè)監(jiān)測(cè)斷面，每斷面23個(gè)測(cè)孔開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后2D時(shí)12次/d開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后5D時(shí)1次/2d開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后5D時(shí)1次/周?chē)鷰r與支護(hù)結(jié)構(gòu)間壓力壓力傳感器選擇代表性地段設(shè)監(jiān)測(cè)斷面，每斷面1020個(gè)測(cè)點(diǎn)鋼筋格柵拱架內(nèi)力支柱壓力或其他測(cè)力計(jì)選擇代表性地段設(shè)監(jiān)測(cè)斷面，每斷面1020個(gè)測(cè)點(diǎn)。初期支護(hù)、二次襯砌內(nèi)力及表面應(yīng)力混凝土內(nèi)的應(yīng)變計(jì)或

5、應(yīng)力計(jì)每取代表性地段設(shè)監(jiān)測(cè)斷面，每斷面1020個(gè)測(cè)點(diǎn)錨桿內(nèi)力、抗拔力及表面應(yīng)力錨桿測(cè)力計(jì)及拉拔器必要時(shí)進(jìn)行盾構(gòu)法工程主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目類(lèi)別監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器測(cè)點(diǎn)布置監(jiān)測(cè)頻率必測(cè)項(xiàng)目地表隆沉水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺每30m一個(gè)斷面，必要時(shí)加密開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后20m時(shí)12次/d開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后50m時(shí)1次/2d開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后50m時(shí)1次/周隧道隆沉每510m一個(gè)斷面選測(cè)項(xiàng)目土體內(nèi)部位移（垂直和水平位移）水準(zhǔn)儀、測(cè)斜儀、分層沉降儀選擇代表地段設(shè)監(jiān)測(cè)斷面襯砌環(huán)內(nèi)力與變形壓力計(jì)和應(yīng)變傳感器選擇代表地段設(shè)監(jiān)測(cè)斷面土層應(yīng)力壓力計(jì)和傳感器選擇代表性地段設(shè)監(jiān)測(cè)斷面明挖法工程主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 （表1）（上海市工程建設(shè)規(guī)范

6、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（DGJ07111999）序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工基坑開(kāi)挖水泥土圍護(hù)墻板式支護(hù)體系放坡開(kāi)挖1圍護(hù)墻（邊坡）頂水平位移 2圍護(hù)墻（邊坡）頂沉降 3立柱沉降   4圍護(hù)墻水平位移  5土體深層側(cè)向位移 6支撐或錨桿軸力   7基坑內(nèi)外地下水位 8孔隙水壓力 9圍護(hù)墻體土壓力   10坑底隆起（回彈）   11裂縫監(jiān)測(cè)鄰近建筑物12鄰近地表13鄰近建筑物沉降14鄰近地下管線水平、豎向位移建筑基坑支

7、護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ1209）規(guī)定的基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)，以及據(jù)此等級(jí)確定的基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。 （表2） 安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)破壞后果很?chē)?yán)重一般不嚴(yán)重重要性系數(shù)。110100090監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移周?chē)ㄖ?、地下管線變形地下水位樁、墻內(nèi)力錨桿拉力支撐軸力立柱變形土體分層豎向位移支護(hù)結(jié)構(gòu)界面上側(cè)向壓力注：1破壞后果系指支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境和地下結(jié)構(gòu)施工影響程度，2有特殊要求的建筑基坑側(cè)壁安全等級(jí)可根據(jù)具體情況另行確定；3應(yīng)測(cè)；宜測(cè)；可測(cè) 四、 監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)的確定1. 控制基準(zhǔn)確定原則（1） 監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)值應(yīng)在監(jiān)測(cè)工作實(shí)施前，由建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工

8、、市政、監(jiān)測(cè)等相關(guān)部門(mén)共同確定，列入監(jiān)測(cè)方案；（2） 有關(guān)結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)值應(yīng)滿足設(shè)計(jì)計(jì)算中對(duì)強(qiáng)度和剛度的要求，一般應(yīng)小于或等于設(shè)計(jì)值；（3） 有關(guān)環(huán)境保護(hù)的控制基準(zhǔn)值，應(yīng)考慮被保護(hù)對(duì)象（如建筑物、地下工程、管線等）主管部門(mén)所提出的確保其安全和正常使用的要求；（4） 監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)值的確定應(yīng)具有工程施工可行性，在滿足安全的前提下，應(yīng)考慮提高施工速度和減少施工費(fèi)用；（5） 監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)值應(yīng)滿足現(xiàn)行的相關(guān)設(shè)計(jì)、施工法規(guī)、規(guī)范和規(guī)程的要求；（6） 對(duì)一些目前尚未明確規(guī)定控制基準(zhǔn)值的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，可參照國(guó)內(nèi)外類(lèi)似工程的監(jiān)測(cè)資料確定。 在監(jiān)測(cè)實(shí)施過(guò)程中，當(dāng)某一監(jiān)測(cè)值超過(guò)控制基準(zhǔn)值時(shí)，除了及時(shí)報(bào)警外，還應(yīng)

9、與有關(guān)部門(mén)共同研究分析，必要時(shí)可對(duì)控制基準(zhǔn)值進(jìn)行調(diào)整。2. 地表沉降控制基準(zhǔn)確定方法 通常地表沉降控制基準(zhǔn)值應(yīng)綜合考慮地表建筑物、地下管線及地層和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等因素，分別確定其允許地表沉降值，并取其中最小值作為控制基準(zhǔn)值。（1） 按環(huán)境保護(hù)要求確定最大允許地表沉降值.（2） 從考慮地下管線的安全角度確定最大允許地表沉降值.（3） 從考慮地層及支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定角度確定最大允許地表沉降值.3. 地下工程支護(hù)結(jié)構(gòu)（圍巖）穩(wěn)定控制基準(zhǔn)確定方法（1） 根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性確定.（2） 根據(jù)地表沉降控制要求確定.（3） 利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果和工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)預(yù)先確定的位移值進(jìn)行修正.4. 國(guó)內(nèi)外主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制基準(zhǔn)值（1）

10、 暗挖隧道主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制基準(zhǔn)值 我國(guó)鐵路隧道采用允許相對(duì)位移值的方法。隧道周邊任意點(diǎn)的實(shí)測(cè)相對(duì)位移值或用回歸分析推算的最終位移值均應(yīng)小于錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范（GB50086-2001）規(guī)定值，即下表所列的數(shù)值。 覆土厚度（m）圍巖級(jí)別<5050300>3000.10.30.20.50.41.20.150.50.41.20.82.00.20.80.61.61.03.0法國(guó)工業(yè)部制定的隧道位移基準(zhǔn)值如下表（隧道斷面50100 m2），可作為初選位移基準(zhǔn)的參考值。隧道埋深（m）洞內(nèi)拱頂允許下沉（mm）地表允許下沉（mm）硬巖軟巖硬巖軟巖1050102020501020205050

11、1002060100200206015030010050050100501002004005007504012020040040120300600日本“NATM設(shè)計(jì)施工指南”提出按測(cè)得的總位移量值，或根據(jù)已測(cè)值預(yù)計(jì)的最終位移值，給出圍巖的類(lèi)別，然后確定與圍巖相應(yīng)的支護(hù)系統(tǒng)。下表給出了隧道施工中各類(lèi)圍巖容許收斂值。圍巖類(lèi)別凈空變化值（mm）單 線雙 線>75>150257550150<25<50我國(guó)北京、廣州根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，提出地鐵工程施工相應(yīng)的監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)。 北京地鐵淺埋暗挖法施工監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)值監(jiān)測(cè)項(xiàng)目基準(zhǔn)值位移平均和最大速度控制值（mm/d）地表沉降區(qū)間30平均：2最大

12、：5車(chē)站60拱底隆起區(qū)間10 車(chē)站10拱頂下沉區(qū)間60平均：2最大：5車(chē)站120水平收斂區(qū)間20平均：1最大：3北京地鐵盾構(gòu)法施工監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)值監(jiān)測(cè)項(xiàng)目基準(zhǔn)值位移平均和最大速度控制值（mm/d）地表沉降20平均：1最大：3拱頂下沉20平均：1最大：3廣州地鐵施工監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制范圍控制基準(zhǔn)地表沉降、類(lèi)圍巖30 mm、類(lèi)圍巖19 mm拱頂下沉類(lèi)圍巖50 mm類(lèi)圍巖30 mm、類(lèi)圍巖19 mm變形速度、類(lèi)圍巖5mm/d、類(lèi)圍巖3mm/d建筑物傾斜全線3（2） 明挖基坑工程變形控制基準(zhǔn)確定 上海市和深圳市基坑設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定將基坑工程按破壞后果和工程復(fù)雜程度區(qū)分為三個(gè)等級(jí)，各級(jí)基坑變形

13、的設(shè)計(jì)和控制值見(jiàn)下表?；庸こ痰燃?jí)劃分及變形制控基準(zhǔn)值工程復(fù)雜程度一級(jí)二級(jí)三級(jí)基坑深度（m）149149地下水埋深（m）2255軟土層厚度（m）5252基坑邊緣與鄰近已有建筑淺基礎(chǔ)或重要管線邊緣凈距（m）0.5h0.51 h1 h監(jiān)控值設(shè)計(jì)值監(jiān)控值設(shè)計(jì)值 上海市墻頂位移（mm）305060100宜按二級(jí)基坑標(biāo)準(zhǔn)控制，當(dāng)環(huán)境條件許可時(shí)可適當(dāng)放寬墻體最大位移（mm）608090120地表最大沉降（mm）305060100最大差異沉降6/100012/1000 深圳市墻體最大水平位移（m）排樁、地下連續(xù)墻、土釘墻0.0025H0.0050H0.0100H鋼板樁、深層攪拌樁一0.0

14、100H0.0200H深圳市建設(shè)局還對(duì)深圳地區(qū)建筑深基坑的地下連續(xù)墻作了穩(wěn)定判別標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)下表。深圳地區(qū)深基坑地下連續(xù)墻安全性判別標(biāo)準(zhǔn) 注：1.F2上行適用于基坑旁無(wú)建筑物或地下管線，下行適用于基坑近旁有建筑物和地下管線。2.F6、F7上、中行與F2同，下行道用于對(duì)變形有特別嚴(yán)格的情況。工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范（JGJ12-99）規(guī)定重力式擋墻最大水平位移的控制值見(jiàn)下表。重力式擋墻最大水平位移控制值墻的縱向長(zhǎng)度30m3050m50m地層條件良好地基（0.0050.01）H（0.0100.015）H0.015H一般地基（0.0150.02）H（0.020.05）H0.05H軟弱地基（0

15、.0250.035）H（0.0350.045）H0.045H五、 信息反饋 1. 信息反饋的內(nèi)容 （1） 對(duì)設(shè)計(jì)的反饋內(nèi)容（2） 對(duì)施工的反饋內(nèi)容 在施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析判斷，及時(shí)調(diào)整施工方案，必要時(shí)增加輔助施工措施，以確保施工安全。2. 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理方法（1） 散點(diǎn)圖與回歸分析法一元線性回歸分析非線性回歸分析（2） 地下工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析中常用的回歸函數(shù)地表沉降橫向分布規(guī)律 地表沉降橫向分布規(guī)律回歸函數(shù)采用Peck公式，Peck在1969年提出了地層損失的概念，即在不考慮土體排水固結(jié)和蠕變的條件下，得出了一系列與地層有關(guān)的沉降槽寬度的近似值，位移歷時(shí)回歸方程 對(duì)地表沉降、拱頂下沉

16、、凈空收斂等變形的歷時(shí)曲線一般采用如下函數(shù)進(jìn)行回歸。（1）指數(shù)模型：；（2）對(duì)數(shù)模型：；（3）雙曲線模型：； 式中：t監(jiān)測(cè)時(shí)間（單位：日）；St時(shí)間對(duì)應(yīng)的位移值； a、b回歸系數(shù)。 沉降歷程回歸方程 由于地下工程開(kāi)挖過(guò)程中地表縱向沉降、拱頂下沉及凈空收斂等位移受掌子面的時(shí)空效應(yīng)的影響。采用單個(gè)曲線進(jìn)行回歸時(shí)不能全面反映沉降歷程，通常采用以變彎點(diǎn)為對(duì)稱(chēng)的兩條分段指數(shù)函數(shù)式或指數(shù)函數(shù)進(jìn)行近似回歸分析。式中：A，B回歸參數(shù)；x距開(kāi)挖面的距離；S距開(kāi)挖面x處的地表沉降；x0、u0變彎點(diǎn)x0處的沉降值u0。3. 監(jiān)測(cè)信息反饋 （1） 監(jiān)測(cè)反饋的程序 右圖（2） 信息反饋方法1） 采用收斂限制法2） 參數(shù)

17、控制法3） 工程類(lèi)比法4） 數(shù)值計(jì)算方法5） 反分析法六、 現(xiàn)代自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1. 近景攝影測(cè)量系統(tǒng) 近景攝影監(jiān)測(cè)的主要問(wèn)題在于地下工程內(nèi)施工條件下不易實(shí)施，而且精度目前尚難達(dá)到要求。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，它仍值得進(jìn)一步研究探索。 三維隧道影像掃描儀（簡(jiǎn)稱(chēng)DIBIT系統(tǒng)）做以下簡(jiǎn)單介紹。 DIBIT為可攜帶式隧道影像記錄器，近年來(lái)奧地利ILF與Tunei Conslt公司合作開(kāi)發(fā)成功，曾應(yīng)用于德、奧境內(nèi)施工中高速鐵路隧道。采用三維隧道影像掃描儀除可全面并精確地記錄隧道開(kāi)挖面地質(zhì)與支撐施作結(jié)果之影像與幾何資料，改善目前本地傳統(tǒng)工法中有關(guān)監(jiān)測(cè)或記錄方法之缺點(diǎn)外，并可提供隧道開(kāi)挖高精度資料與建立施工品質(zhì)

18、資料庫(kù)，有助于提升國(guó)內(nèi)施工品質(zhì)控制與工程管理效率。2. 光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 光柵傳感器是近幾年正在研發(fā)的新型傳感器，光纖光柵傳感器可集信息的傳感與傳輸于一體，與傳統(tǒng)的傳感器相比它具有很多優(yōu)勢(shì)：如防爆、抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫、體積小、重量輕、靈活方便。特別適合在惡劣環(huán)境下使用。它克服了電阻應(yīng)變片的易受電磁干擾、易損壞、壽命短和不能重復(fù)使用的缺點(diǎn)。通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)可準(zhǔn)確的將地震、不均勻沉降、建筑物的動(dòng)荷載等等帶給結(jié)構(gòu)的危害程度，做到實(shí)時(shí)、長(zhǎng)期、直觀的監(jiān)控。 我集團(tuán)在北京地鐵5號(hào)線05標(biāo)和廣州地鐵5號(hào)線小北站成功試驗(yàn)。計(jì)算機(jī)傳感器1傳感器2傳感器3傳感器n 3. 自動(dòng)全站儀非接觸監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 全站儀非接觸監(jiān)測(cè)

19、系統(tǒng)采用先進(jìn)全自動(dòng)全站儀，具有自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、自動(dòng)跟蹤、無(wú)棱鏡測(cè)距的功能、將全站儀置于固定測(cè)站，通過(guò)數(shù)據(jù)線與遠(yuǎn)處控制室連接，通過(guò)控制室電腦發(fā)出指令控制全站儀對(duì)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)具有獲取信息及時(shí)、監(jiān)測(cè)精度高。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 適應(yīng)隧道惡劣環(huán)境 ；（2） 克服了傳統(tǒng)接觸量測(cè)在大跨度隧道中速度慢、誤差大等缺點(diǎn)；（3） 自動(dòng)化程度高，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、觀測(cè)安全快速 。 我集團(tuán)應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)較早，在內(nèi)昆鐵路曾家坪隧道首次試驗(yàn)成功，后在磨狗嶺隧道、北京城鐵14標(biāo)等多個(gè)工程應(yīng)用，效果良好。全站儀非接觸監(jiān)測(cè)洞內(nèi)監(jiān)測(cè)圖4. 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（重要建（構(gòu)）筑物變形監(jiān)測(cè)）北京地鐵五號(hào)線靜力水準(zhǔn)儀布置圖靜力水準(zhǔn)儀

20、對(duì)于一些特殊結(jié)構(gòu)，如；樁基托換過(guò)程中的高層建筑物，運(yùn)營(yíng)中的地鐵線路，交通繁忙的鐵路、公路橋梁等，常規(guī)監(jiān)測(cè)方法實(shí)施的難度特別大，必要時(shí)可采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。l 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)采集系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)兩部分組成。將各類(lèi)傳感器埋設(shè)在待測(cè)結(jié)構(gòu)上，并連接在數(shù)據(jù)采集儀上，即構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可在無(wú)人值守狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。數(shù)據(jù)采集儀l 數(shù)據(jù)采集儀為連接遠(yuǎn)程監(jiān)控中心及各類(lèi)監(jiān)測(cè)傳感器的中繼站，直接控制各類(lèi)傳感器，并將傳感器的信號(hào)進(jìn)行編譯傳輸至監(jiān)測(cè)中心。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)在北京地鐵五號(hào)線的應(yīng)用主控電腦遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心由主控計(jì)算機(jī)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集儀，控制監(jiān)測(cè)傳感器的工作。通過(guò)設(shè)置參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)高頻自動(dòng)監(jiān)測(cè)，

21、通過(guò)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，及時(shí)反映監(jiān)測(cè)對(duì)象的各類(lèi)信息，為施工控制提供參考數(shù)據(jù)。5. 巴賽特結(jié)構(gòu)收斂系統(tǒng)：巴賽特結(jié)構(gòu)收斂系統(tǒng)可以進(jìn)行隧道斷面變形的連續(xù)監(jiān)測(cè)，該系統(tǒng)可安裝在隧道典型斷面用于監(jiān)測(cè)因結(jié)構(gòu)變形而引起的變形破壞。能夠適應(yīng)隧道交通、防震、水流、溫度變化以及電磁輻射環(huán)境。巴賽特結(jié)構(gòu)收斂系統(tǒng)七、 七.監(jiān)測(cè)實(shí)例廣州地鐵一號(hào)線楊體區(qū)間隧道工程1 工程概況 該區(qū)間隧道工程位于中山路東端南側(cè)，周邊環(huán)境復(fù)雜，天河自來(lái)水廠和天河村密集居民區(qū)，隧道穿越IIII類(lèi)圍巖，主要為強(qiáng)中風(fēng)化帶巖層及殘積土層，地下水豐富。區(qū)間內(nèi)有極易液化的流砂層，穿越常年流水的楊淇涌。為廣州地鐵一號(hào)線地層最

22、復(fù)雜，施工難度最大的區(qū)間之一。 隧道埋深122185m，左右線雙洞隧道，左右隧道中線間距為133162m，隧道斷面為鵝卵形，采用淺埋暗挖法施工，采用復(fù)合式襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)，即初期支護(hù)為噴錨支護(hù)，永久襯砌為C30防水混凝土。2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及控制基準(zhǔn)（1） 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)目的監(jiān)測(cè)頻率1地表沉降水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺了解施工過(guò)程中地表沉降情況開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后2B時(shí)12次/d開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后5B時(shí)1次/2d開(kāi)挖面距監(jiān)測(cè)斷面前后5B時(shí)1次/周2地表建筑沉降與傾斜水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺了解施工過(guò)程中建筑物沉降與傾斜情況，評(píng)估建筑物建筑物是否安全3拱頂下沉水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺計(jì)了解施工過(guò)程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)變形情

23、況4周邊凈空收斂收斂計(jì)了解施工過(guò)程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況5地中土體垂直位移NC50型分層沉降儀，沉降管了解施工過(guò)程中地層不同深度的垂直變形情況6地中土體水平位移SINCO測(cè)斜儀、測(cè)斜管等了解施工過(guò)程中地層不同深度的水平變形情況7圍巖壓力壓力傳感器了解施工過(guò)程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載分布情況8鋼筋格柵拱架應(yīng)力支柱壓力或其他測(cè)力計(jì)了解施工過(guò)程中初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況9地下水位水位計(jì)、水位管等了解施工對(duì)地下水位影響10爆破振動(dòng)速度聲波儀及測(cè)振儀了解爆破引起地表及建筑物的震動(dòng)情況隨爆破隨時(shí)進(jìn)行（2） 控制基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制范圍控制標(biāo)準(zhǔn)地表下沉I、II類(lèi)圍巖3OmmIII、IV類(lèi)圍巖19mm拱頂下沉及凈空

24、收斂I類(lèi)圍巖50mmII類(lèi)圍巖32mmIII、類(lèi)圍巖19mm位移速度I、II類(lèi)圍巖5mm/dayIII、IV類(lèi)圍巖3mm/day建筑物傾斜全線3%。3 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析（1） 地表沉降1） 地表縱向沉降規(guī)律 從圖中可以看出，地表沉降的變化過(guò)程可分為四個(gè)階段：地表測(cè)點(diǎn)沉降歷程曲線圖l 微小沉降階段：當(dāng)掌子面開(kāi)挖到與測(cè)點(diǎn)距離20D10D時(shí)，開(kāi)始對(duì)地表產(chǎn)生一定的影響，沉降值約占總沉降值的1015%左右。主要是由于隧道開(kāi)挖引起前方地層應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生變化，以及地下水的流失而引起的微小沉降。l 沉降急劇增大階段：隨著掌子面向前推進(jìn)，距測(cè)點(diǎn)在1D3D內(nèi)時(shí)，地表沉降速率加速增長(zhǎng)，沉降值急劇增大，此階段沉降值約占總沉降

25、值的6070%左右。該階段沉降主要是由于隧道的開(kāi)挖而造成邊界條件發(fā)生改變，對(duì)覆蓋土體產(chǎn)生擾動(dòng)，引起應(yīng)力場(chǎng)的重分布，產(chǎn)生卸載效應(yīng)，為施工過(guò)程中主要沉降階段。l 緩慢沉降階段：當(dāng)掌子面向前開(kāi)挖超過(guò)測(cè)點(diǎn)30D以后，沉降速率開(kāi)始減小，沉降值緩慢增加，沉降曲線開(kāi)始收斂，一直延續(xù)到50D，此階段沉降值約占總沉降值的1015%左右。l 沉降基本穩(wěn)定階段：當(dāng)掌子面距測(cè)點(diǎn)50D后，沉降增長(zhǎng)緩慢，直至延續(xù)時(shí)80D，地層趨向穩(wěn)定狀態(tài)，此階段沉降值約占沉降值的5%左右。采用非線性最小二乘法進(jìn)行回歸分析，得到、類(lèi)圍巖的地表沉降曲線的回歸方程如下：類(lèi) 類(lèi) 2）橫向地表沉降 類(lèi)圍巖地表橫向沉降曲線III為類(lèi)圍巖地表橫向沉降實(shí)測(cè)曲