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摘 要:地铁施工过程中非常容易发生事故,应用施工测量和信息反馈技术,能够时时监测工程项目的变形情况,并对其进行预测,从而对施工和设计参数进行合理的调整,这对地铁工程的安全建设具有重要的意义。
关键词:暗挖法;地铁;测量;反馈
中图分类号:U231文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着我国城市发展速度的加快,城市交通拥堵问题已经成为我们急需解决的重要问题之一。为了保证城市交通拥堵现象的顺利解决,有效利用城市地下空间资源,修建地铁是一个有效的科学方法。在城市地铁建设的过程中,地铁洞群的开挖面积较大、施工情况也相对复杂,使用明挖施工会对交通的正常运行造成影响,同时还会破坏市区环境。目前我国地铁施工中最常用的施工方法是暗挖施工,但是,面对我国城市地铁施工环境复杂、井基坑深、建筑密集、场地遍布较广、地质条件复杂多变的特点,应用施工测量和信息反馈技术,对监测工程项目的变形情况进行实时监测,从而对施工和设计参数进行合理的调整,这对地铁工程的安全建设具有重要的意义,为地铁施工工程的质量提供了保证。
二、暗挖法地铁施工测量与反馈的必要性
试验研究和工程实践表明,城市地铁建设工程中的地质条件千差万别。因此,在应用新的施工技术时要以现场测量数据为基础,这是保证施工安全的有力措施。暗挖法地铁施工的主要原理就是在软围岩地层中,通过格栅和锚喷等初期支护手段来控制地表沉降,它遵循新奥法的基本原理,同时在开挖过程中辅以多种辅助措施对围岩进行加固,利用围岩自身的承受能力,开挖后立即进行支护,并和嗣岩相互作用共同形成一个联合的支护体系,这样能够有效控制围岩发生的过大变形。但是,这些施工工艺需要对围岩的变形情况和应力状态进行实时的监测,这样才能对围岩的稳定性进行分析并提出相应的处理措施,以便按照规律对围岩的未来状态进行预测,进而调整支护参数,完善工程的施工工艺和方法。否则,只是一味的盲目施工,非常容易出现工程质量和安全问题,甚至发生安全事故。
软弱地层在开挖的过程中,对周围岩层的变形是非常敏感的,必须对地表的沉降量进行严格控制,保证工程的绝对安全,这需要一套及时可靠的测试机构和信息反馈机制,以便向施工管理和设计部门提供工程结构的稳定性信息。因此施工测量和反馈技术在暗挖地铁施工过程中占据着十分重要的地位,需要引起人们的足够重视。
三、暗挖法地铁施工测量技术
本文以某市地铁工程为例,主要包括暗挖隧道和竖井施工两个部分。
(一)地面测量
地面平面又包括地面控制测量、高程控制测量和近井点测量三个部分。该市地铁全线通过GPS控制网进行地面控制测量,网线沿线路方向铺设,并尽量避开变形的区域;而高程控制测量主要通过带平板测微器的水准仪进行测量,并应用往返测量的水准测量法将各洞口水准点高程相互联系起来,高程测量控制限差为±8mm/km;近井点处的测量则需要在竖井井口的附近设立近井点,并以精密的导线为基础,将坐标从导线处牵引到近井点,这样的测量精度取决于导线的精度。
(二)暗挖控制测量
暗挖控制测量又包括竖并联系测量和地下控制导线测量两种:前者主要通过竖井悬挂钢丝,然后从近井点开始测定和钢丝的角度、距离、钢丝坐标和方位角,这样就能够得到地下导线坐标和相应的方位角;而地下控制导线测量则主要是在隧道全长1/3和2/3处、以及贯通前的50到100m处对导线复测,另外,隧道贯通前还要对导线测量3次,测量时间和竖井定向测量同步进行。
(三)施工放样测量
施工放样测量控制主要应用极坐标法进行。暗挖地铁施工放样能够对线路设计中的线、里程、高程以及同步线进行控制。隧道开挖时中线需要设置激光指向,这样就可以对洞上下部的开挖标高进行控制,实际施工时要对激光指向仪的中线和坡度进行定期检测。
四、暗挖法地铁施工反馈技术
暗挖法地铁施工反馈主要关注以下几个部分:地表沉降、地面建筑物沉降、管线沉降、底部隆起、拱顶下沉和净空收敛。实际施工时,要采用精密的水准仪进行监测,监测时要严格按照国家相关规范执行,同时要将监测到的数值存入计算机监测系统,然后汇总统计成沉降变化曲线和沉降速度曲线,绘制相关报表,并及时向工程管理和决策部门反馈。
施工过程中要对各项监测数据进行及时的整理,绘制相应的位移时间曲线、应力变化等随作业推进而变化的规律曲线。对初期状态曲线进行回归分析,从而对可能出现的变形最大值和应力最大值进行预测。然后根据回归分析结果,并结合监控测量的管理等级,来指导工程的施工和方案设计。
施工过程中要对监测进行质量控制,工程施工前,要根据施工方案,通過现场的勘察数据,初步确定各个测点的布置顺序。在监测阶段,要做好数据的采集记录和信息反馈工作。数据的采集间隔要适当,并满足连续性要求,所有的监测工作均尽量在施工过程中进行,并尽可能的避开白天客流量和车流量较大的时间段,以避免对地面交通造成影响。
监测工作流程图如下所示。
图1 监测工作基本流程
五、结论
实践证明,暗挖法地铁施工过程中的监控量测和反馈技术对保证施工工程的安全和质量具有重要的意义。地铁工程的开挖引起的工程区域地表和周围建筑物的沉降是可以通过监控来进行测量的,相应的调整支护参数也是可以控制的,在施工工程进行过程中要坚持勤量测和强支护的基本理论,以测量数据指导工程施工,这样才能保证建设工程的科学性和经济性,才能有效提高工程的安全程度,防患于未然。
参考文献
[1]刘招伟,赵运臣.城市地下工程施工监测与信息反馈技术[M].北京:科学出版社,2006年.
[2]王铁生,翟继红.地铁隧道竖井联系测量与精度分析[J].铁道建筑,2005(5).
[3]胡国伟,程文斌,张宇宁.浅埋暗挖超大跨地铁车站施工控制技术[J].隧道施工技术,2007(11).
关键词:暗挖法;地铁;测量;反馈
中图分类号:U231文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着我国城市发展速度的加快,城市交通拥堵问题已经成为我们急需解决的重要问题之一。为了保证城市交通拥堵现象的顺利解决,有效利用城市地下空间资源,修建地铁是一个有效的科学方法。在城市地铁建设的过程中,地铁洞群的开挖面积较大、施工情况也相对复杂,使用明挖施工会对交通的正常运行造成影响,同时还会破坏市区环境。目前我国地铁施工中最常用的施工方法是暗挖施工,但是,面对我国城市地铁施工环境复杂、井基坑深、建筑密集、场地遍布较广、地质条件复杂多变的特点,应用施工测量和信息反馈技术,对监测工程项目的变形情况进行实时监测,从而对施工和设计参数进行合理的调整,这对地铁工程的安全建设具有重要的意义,为地铁施工工程的质量提供了保证。
二、暗挖法地铁施工测量与反馈的必要性
试验研究和工程实践表明,城市地铁建设工程中的地质条件千差万别。因此,在应用新的施工技术时要以现场测量数据为基础,这是保证施工安全的有力措施。暗挖法地铁施工的主要原理就是在软围岩地层中,通过格栅和锚喷等初期支护手段来控制地表沉降,它遵循新奥法的基本原理,同时在开挖过程中辅以多种辅助措施对围岩进行加固,利用围岩自身的承受能力,开挖后立即进行支护,并和嗣岩相互作用共同形成一个联合的支护体系,这样能够有效控制围岩发生的过大变形。但是,这些施工工艺需要对围岩的变形情况和应力状态进行实时的监测,这样才能对围岩的稳定性进行分析并提出相应的处理措施,以便按照规律对围岩的未来状态进行预测,进而调整支护参数,完善工程的施工工艺和方法。否则,只是一味的盲目施工,非常容易出现工程质量和安全问题,甚至发生安全事故。
软弱地层在开挖的过程中,对周围岩层的变形是非常敏感的,必须对地表的沉降量进行严格控制,保证工程的绝对安全,这需要一套及时可靠的测试机构和信息反馈机制,以便向施工管理和设计部门提供工程结构的稳定性信息。因此施工测量和反馈技术在暗挖地铁施工过程中占据着十分重要的地位,需要引起人们的足够重视。
三、暗挖法地铁施工测量技术
本文以某市地铁工程为例,主要包括暗挖隧道和竖井施工两个部分。
(一)地面测量
地面平面又包括地面控制测量、高程控制测量和近井点测量三个部分。该市地铁全线通过GPS控制网进行地面控制测量,网线沿线路方向铺设,并尽量避开变形的区域;而高程控制测量主要通过带平板测微器的水准仪进行测量,并应用往返测量的水准测量法将各洞口水准点高程相互联系起来,高程测量控制限差为±8mm/km;近井点处的测量则需要在竖井井口的附近设立近井点,并以精密的导线为基础,将坐标从导线处牵引到近井点,这样的测量精度取决于导线的精度。
(二)暗挖控制测量
暗挖控制测量又包括竖并联系测量和地下控制导线测量两种:前者主要通过竖井悬挂钢丝,然后从近井点开始测定和钢丝的角度、距离、钢丝坐标和方位角,这样就能够得到地下导线坐标和相应的方位角;而地下控制导线测量则主要是在隧道全长1/3和2/3处、以及贯通前的50到100m处对导线复测,另外,隧道贯通前还要对导线测量3次,测量时间和竖井定向测量同步进行。
(三)施工放样测量
施工放样测量控制主要应用极坐标法进行。暗挖地铁施工放样能够对线路设计中的线、里程、高程以及同步线进行控制。隧道开挖时中线需要设置激光指向,这样就可以对洞上下部的开挖标高进行控制,实际施工时要对激光指向仪的中线和坡度进行定期检测。
四、暗挖法地铁施工反馈技术
暗挖法地铁施工反馈主要关注以下几个部分:地表沉降、地面建筑物沉降、管线沉降、底部隆起、拱顶下沉和净空收敛。实际施工时,要采用精密的水准仪进行监测,监测时要严格按照国家相关规范执行,同时要将监测到的数值存入计算机监测系统,然后汇总统计成沉降变化曲线和沉降速度曲线,绘制相关报表,并及时向工程管理和决策部门反馈。
施工过程中要对各项监测数据进行及时的整理,绘制相应的位移时间曲线、应力变化等随作业推进而变化的规律曲线。对初期状态曲线进行回归分析,从而对可能出现的变形最大值和应力最大值进行预测。然后根据回归分析结果,并结合监控测量的管理等级,来指导工程的施工和方案设计。
施工过程中要对监测进行质量控制,工程施工前,要根据施工方案,通過现场的勘察数据,初步确定各个测点的布置顺序。在监测阶段,要做好数据的采集记录和信息反馈工作。数据的采集间隔要适当,并满足连续性要求,所有的监测工作均尽量在施工过程中进行,并尽可能的避开白天客流量和车流量较大的时间段,以避免对地面交通造成影响。
监测工作流程图如下所示。
图1 监测工作基本流程
五、结论
实践证明,暗挖法地铁施工过程中的监控量测和反馈技术对保证施工工程的安全和质量具有重要的意义。地铁工程的开挖引起的工程区域地表和周围建筑物的沉降是可以通过监控来进行测量的,相应的调整支护参数也是可以控制的,在施工工程进行过程中要坚持勤量测和强支护的基本理论,以测量数据指导工程施工,这样才能保证建设工程的科学性和经济性,才能有效提高工程的安全程度,防患于未然。
参考文献
[1]刘招伟,赵运臣.城市地下工程施工监测与信息反馈技术[M].北京:科学出版社,2006年.
[2]王铁生,翟继红.地铁隧道竖井联系测量与精度分析[J].铁道建筑,2005(5).
[3]胡国伟,程文斌,张宇宁.浅埋暗挖超大跨地铁车站施工控制技术[J].隧道施工技术,2007(11).