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摘要:一般来说,进行地铁工程施工之前,对地铁周围的地下结构物、重要的建筑物、市政铺设的管线、煤气管线、地面的沉降要进行监测,保证能够为施工单位的施工提供比较准确的监测数据,这样对地铁周围的施工环境等就能进行有效的分析,可靠的数据能为精确的计算提供方便,对施工过程中可能出现的危险源等进行识别防范,这样施工的安全性就能大大的提高。本文就地铁施工对周围环境的影响监测进行了具体分析。
关键词:地铁施工;周围环境;环境影响;监测研究
中图分类号:U231文献标识码: A
一、监测的目的及意义
对地铁施工周围的环境能够进行监测,对地铁施工断的土层结构能有效的掌握,围护结构的位移和变化也能有效的进行分析,这样地铁施工结构的稳定状态能得到有效的控制,施工监测的过程中采用软件对其数据进行及时的处理,对地表沉降能够有效的进行控制,保证施工的过程中其沉降在可控制的范围之内;实际监测的结果和理论分析的结果进行相互的验证和修改,正常的地铁施工就能够被保证;同时通过对监测数值的分析,地铁施工周围的地质情况就能够得到有效的监控分析。尤其是在地铁隧道工程中,在隧道监测中,对隧道施工引起的结构变形和土层位移数值进行分析,地铁隧道施工安全就能得到保证,出现问题也能进行及时的采取措施,将危险控制住。
二、地铁施工对周围环境监测内容
1.监测项目
1)暗挖隧道:拱顶下沉、地表沉降、底部隆起、隧道水平收敛、双侧壁导洞水平收敛;
2)周边建筑物:地表沉降、建筑物沉降;
3)U型槽倾斜变形、沉降变形;
4)管线:区间管线沉降。
使用仪器:收敛仪、电子水准仪、测斜仪、铟钢尺。
监测目的:对地铁施工区间的土层结构和位移变化情况进行有效的控制。
三、暗挖区间测点布设原则
1.土层位移观测位置
一般来说,进行进行土层位移布点时,要保证均匀,从区间施工开始布点,进行布点施工时,在区间的正上方沿着区间的中轴线每十米设置一个土层位移检测的断面,九个土层沉降的观测点被设置在断面上,在每一个监测的断面上设置,沿着中轴线垂直方向在横向的位置,土层沉降监测点间隔2m、3m、4m、5m。
2.土层隆起监测点
进行土层位移的布点,要从区间的施工开始,保证布点均匀,在区间的正上方每十米沿着区间的中轴线上设置一个土层位移检测的断面,土层隆起监测点在断面上进行设置。
3.区间拱顶下沉监测点
进行土层位移监测点的布置要从地铁施工开始,在区间的正上方每十米区间的中轴线上设置一个土层位移检测的断面,要沿在断面进行区间拱顶下沉监测点的设置。
4.区间收敛监测点
区间收敛监测点的设置要从地铁区间开始施工起进行布点,每一个断面处要设置两个区间收敛监测点。
5.管线监测点设置方法
地下管线的监测通常运用三种方法,第一种是抱箍式监测,第二种是直接式监测,第三种是模拟式监测,在实际监测过程中遇到的各种管线,由于管线的材料,铺设方式,受力特性和允许的变形量的不同,为了保证土体位移对这些管线的影响降到最低,最终以性能评价最差的管线作为沉降的控制对象。当地下管线在地铁施工区间内在土层中没有进行移动,在监测的时候可以进行间接的模拟监测,对于土层的监测数据,运用相关公式换算出管线的曲率,来判别管线的变形。
6.土层沉降监测点设置方法
土层沉降监测点的布置原则是采用一米长的Φ18螺纹钢筋埋在地表下。深度应该超过地表坚硬土层和路基结构层,监测点应该突出地面5-10mm,在监测点周围用水泥浆夯实,等监测点趋于稳定时开始监测记录数据。
四、监测方法
1.监测点初始值测定
在监测点布置完毕,并且确定监测点的沉降稳定后,实际进行最少三次的初始值监测,取三次的平均检测值作为监测初始值。
2.监测方法
地铁区间的监测像土体位移引起的地面沉降、拱顶沉降、拱低隆起等垂直的监测项目都是采用水准仪进行监测,监测各个测点的累积沉降。并把前后监测的数据进行整理分析,做出比较两次的差值就是最近一次的沉降数据,最后一次和初始监测数据的差值就是监测的累积变化数据。对于隧道区间的收敛数据的监测采用收敛仪进行监测,和沉降的监测数据对比一样,把本次收敛仪监测的数据和上次监测数据进行整理比较分析,数据差值就是本次的收敛数据。并且对于竖井和連接通道的监测要通过目测巡检的方式,如果发生异常及时反映施工单位,采取及时有效的防治措施。
五、基坑开挖对周围环境影响的监测和分析
一般来说,淤泥质粉质黏土存在于基坑底部,具有比较差的工程性质。在满足基坑安全控制标准的条件下,进行深基坑的开挖会到导致地下水位发生变化,土体也会出现应力变形的情况,对周围的环境有比较大的影响,这样地铁施工周围的建筑物不均匀沉降和周围管线的变形情况就会出现。
1.地下水位的降低
1)管井减压降水
进行基坑开挖的过程中,要对坑底的稳定进行保证,对坑底隔水层以下要进行管井减压降水,根据开挖深度的不同,减压降水一般采取分段进行的形式,对坑底承压水头高度也要进行控制。一般在基坑开挖之前,要保证基坑开挖前基坑地下水位在开挖面以下3.0m,保证减压降水的效果。进行降水的过程中,对基坑内外的水位观测孔的水位要进行定期的观测,对水位降落值的变化进行观察,回灌法一般用于降落值较大时,可以有效的组织其对周围环境的影响。
2)轻型井点辅助降水加固土体
淤泥质黏土和粉质黏土在基坑开挖面上存在,因此对基坑内进行轻型井点疏干降水活动一般在基坑开挖15天之前进行,在开挖的过程中此项活动也要继续,对体层中的上部滞水或潜水进行疏干,这样对地基能有效的加固,对土体的抗剪强度进行提高,倒运土方车辆在基坑抽槽开挖时就能方便行走。
3)充分做好基坑排水措施
进行基坑开挖的过程中,为了保证开挖面不会浸水,在坡顶外要进行挡水堤的设置,对基坑外排水回流和地表水冲刷坡面渗入坑内的现象进行防止,集水井和排水沟要在基坑内及时的设置,避免基坑出现积水现象,排泄水沟一般在基坑开挖之前在其外侧设置,对地面的明水能进行有效的排除,明水流入基坑内的现象就不会出现。
2.减小坑底暴露时间与扰动,及时做好钢筋硅底板
基坑开挖的过程中,面对软土地基,要对其变形进行控制,就要保证在最后一道支撑下,土层开挖、底板浇筑等进行关键的控制,在此阶段中,基坑周围的土体应力水平已经有一定的基础,其滑动面等的应力水平也已经比较高,对坑底土扰动或者坑底暴露时间过长都可能导致地面沉降现象变严重。在整个施工中,这一阶段往往沉降速度较大。因此在挖到坑底时,应先做好后续工作的一切准备,务必在挖好后第3天前做好硷垫层,及时进行底板硷浇筑,避免对坑底土扰动。逆筑法施工中,此阶段整个受力体系中最后一道支撑以下受力最不利,需要加强防范。
综上所述,地铁车站多采用地下连续墙作为围护结构,周围建筑密集,地下管线复杂,施工对环境影响问题最突出。以理论为指导,以施工过程中的量测监控为依据,根据经验精心制定相应的技术措施,是现阶段基坑开挖时进行环境保护的行之有效的对策。
参考文献:
[1]张海波.地铁隧道盾构法施工对周围环境影响的数值模拟[D].河海大学,2005.
[2]郑建国.土岩组合地层大跨度浅埋暗挖车站施工环境效应研究[D].中国海洋大学,2011.
[3]杜明玉,阮庆松,彭进强,梅子广.地铁车站深基坑施工对周围环境影响评价分析[J].铁道建筑,2013,04:80-82.
关键词:地铁施工;周围环境;环境影响;监测研究
中图分类号:U231文献标识码: A
一、监测的目的及意义
对地铁施工周围的环境能够进行监测,对地铁施工断的土层结构能有效的掌握,围护结构的位移和变化也能有效的进行分析,这样地铁施工结构的稳定状态能得到有效的控制,施工监测的过程中采用软件对其数据进行及时的处理,对地表沉降能够有效的进行控制,保证施工的过程中其沉降在可控制的范围之内;实际监测的结果和理论分析的结果进行相互的验证和修改,正常的地铁施工就能够被保证;同时通过对监测数值的分析,地铁施工周围的地质情况就能够得到有效的监控分析。尤其是在地铁隧道工程中,在隧道监测中,对隧道施工引起的结构变形和土层位移数值进行分析,地铁隧道施工安全就能得到保证,出现问题也能进行及时的采取措施,将危险控制住。
二、地铁施工对周围环境监测内容
1.监测项目
1)暗挖隧道:拱顶下沉、地表沉降、底部隆起、隧道水平收敛、双侧壁导洞水平收敛;
2)周边建筑物:地表沉降、建筑物沉降;
3)U型槽倾斜变形、沉降变形;
4)管线:区间管线沉降。
使用仪器:收敛仪、电子水准仪、测斜仪、铟钢尺。
监测目的:对地铁施工区间的土层结构和位移变化情况进行有效的控制。
三、暗挖区间测点布设原则
1.土层位移观测位置
一般来说,进行进行土层位移布点时,要保证均匀,从区间施工开始布点,进行布点施工时,在区间的正上方沿着区间的中轴线每十米设置一个土层位移检测的断面,九个土层沉降的观测点被设置在断面上,在每一个监测的断面上设置,沿着中轴线垂直方向在横向的位置,土层沉降监测点间隔2m、3m、4m、5m。
2.土层隆起监测点
进行土层位移的布点,要从区间的施工开始,保证布点均匀,在区间的正上方每十米沿着区间的中轴线上设置一个土层位移检测的断面,土层隆起监测点在断面上进行设置。
3.区间拱顶下沉监测点
进行土层位移监测点的布置要从地铁施工开始,在区间的正上方每十米区间的中轴线上设置一个土层位移检测的断面,要沿在断面进行区间拱顶下沉监测点的设置。
4.区间收敛监测点
区间收敛监测点的设置要从地铁区间开始施工起进行布点,每一个断面处要设置两个区间收敛监测点。
5.管线监测点设置方法
地下管线的监测通常运用三种方法,第一种是抱箍式监测,第二种是直接式监测,第三种是模拟式监测,在实际监测过程中遇到的各种管线,由于管线的材料,铺设方式,受力特性和允许的变形量的不同,为了保证土体位移对这些管线的影响降到最低,最终以性能评价最差的管线作为沉降的控制对象。当地下管线在地铁施工区间内在土层中没有进行移动,在监测的时候可以进行间接的模拟监测,对于土层的监测数据,运用相关公式换算出管线的曲率,来判别管线的变形。
6.土层沉降监测点设置方法
土层沉降监测点的布置原则是采用一米长的Φ18螺纹钢筋埋在地表下。深度应该超过地表坚硬土层和路基结构层,监测点应该突出地面5-10mm,在监测点周围用水泥浆夯实,等监测点趋于稳定时开始监测记录数据。
四、监测方法
1.监测点初始值测定
在监测点布置完毕,并且确定监测点的沉降稳定后,实际进行最少三次的初始值监测,取三次的平均检测值作为监测初始值。
2.监测方法
地铁区间的监测像土体位移引起的地面沉降、拱顶沉降、拱低隆起等垂直的监测项目都是采用水准仪进行监测,监测各个测点的累积沉降。并把前后监测的数据进行整理分析,做出比较两次的差值就是最近一次的沉降数据,最后一次和初始监测数据的差值就是监测的累积变化数据。对于隧道区间的收敛数据的监测采用收敛仪进行监测,和沉降的监测数据对比一样,把本次收敛仪监测的数据和上次监测数据进行整理比较分析,数据差值就是本次的收敛数据。并且对于竖井和連接通道的监测要通过目测巡检的方式,如果发生异常及时反映施工单位,采取及时有效的防治措施。
五、基坑开挖对周围环境影响的监测和分析
一般来说,淤泥质粉质黏土存在于基坑底部,具有比较差的工程性质。在满足基坑安全控制标准的条件下,进行深基坑的开挖会到导致地下水位发生变化,土体也会出现应力变形的情况,对周围的环境有比较大的影响,这样地铁施工周围的建筑物不均匀沉降和周围管线的变形情况就会出现。
1.地下水位的降低
1)管井减压降水
进行基坑开挖的过程中,要对坑底的稳定进行保证,对坑底隔水层以下要进行管井减压降水,根据开挖深度的不同,减压降水一般采取分段进行的形式,对坑底承压水头高度也要进行控制。一般在基坑开挖之前,要保证基坑开挖前基坑地下水位在开挖面以下3.0m,保证减压降水的效果。进行降水的过程中,对基坑内外的水位观测孔的水位要进行定期的观测,对水位降落值的变化进行观察,回灌法一般用于降落值较大时,可以有效的组织其对周围环境的影响。
2)轻型井点辅助降水加固土体
淤泥质黏土和粉质黏土在基坑开挖面上存在,因此对基坑内进行轻型井点疏干降水活动一般在基坑开挖15天之前进行,在开挖的过程中此项活动也要继续,对体层中的上部滞水或潜水进行疏干,这样对地基能有效的加固,对土体的抗剪强度进行提高,倒运土方车辆在基坑抽槽开挖时就能方便行走。
3)充分做好基坑排水措施
进行基坑开挖的过程中,为了保证开挖面不会浸水,在坡顶外要进行挡水堤的设置,对基坑外排水回流和地表水冲刷坡面渗入坑内的现象进行防止,集水井和排水沟要在基坑内及时的设置,避免基坑出现积水现象,排泄水沟一般在基坑开挖之前在其外侧设置,对地面的明水能进行有效的排除,明水流入基坑内的现象就不会出现。
2.减小坑底暴露时间与扰动,及时做好钢筋硅底板
基坑开挖的过程中,面对软土地基,要对其变形进行控制,就要保证在最后一道支撑下,土层开挖、底板浇筑等进行关键的控制,在此阶段中,基坑周围的土体应力水平已经有一定的基础,其滑动面等的应力水平也已经比较高,对坑底土扰动或者坑底暴露时间过长都可能导致地面沉降现象变严重。在整个施工中,这一阶段往往沉降速度较大。因此在挖到坑底时,应先做好后续工作的一切准备,务必在挖好后第3天前做好硷垫层,及时进行底板硷浇筑,避免对坑底土扰动。逆筑法施工中,此阶段整个受力体系中最后一道支撑以下受力最不利,需要加强防范。
综上所述,地铁车站多采用地下连续墙作为围护结构,周围建筑密集,地下管线复杂,施工对环境影响问题最突出。以理论为指导,以施工过程中的量测监控为依据,根据经验精心制定相应的技术措施,是现阶段基坑开挖时进行环境保护的行之有效的对策。
参考文献:
[1]张海波.地铁隧道盾构法施工对周围环境影响的数值模拟[D].河海大学,2005.
[2]郑建国.土岩组合地层大跨度浅埋暗挖车站施工环境效应研究[D].中国海洋大学,2011.
[3]杜明玉,阮庆松,彭进强,梅子广.地铁车站深基坑施工对周围环境影响评价分析[J].铁道建筑,2013,04:80-82.