隧道与洞室工程盾构施工监测

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1、一、监测的作用1.监测和判断各种施工因素对地表变形的影响，提供改进施工的方法和减少地面沉降的重要依据；2.根据前一段的观测结果，预测下一段的地表沉降和对周围建筑物及其它设施的影响；3.检验施工方法是否达到控制地面沉降和隧道沉降的要求；4.研究土壤特性、地下水条件、施工方法与地表沉降的关系，作为将来设计的参考依据；5.通过施工监测可取得减少沉降、减少保护工程费的效果；6.保证工程安全，减少总造价。二、监测项目的选择依据1.一定情况下的具体监测要求；2.土壤及地下水情况；3.隧道施工影响范围内现有房

2、屋建筑、各种构筑物的形状、尺寸、与隧道轴线的相对位置；4.隧道埋深；5.双线隧道的间距或施工隧道与近旁大型、重要公用管道的间距；6.设计中的安全储备系数。三、监测内容和仪器1.地表的沉降和水平位移在测量区域埋设地表桩，用精密水准仪和经纬仪来测量。2.土中沉降和水平位移土体沉降量采用分层沉降仪，土体深层水平位移采用测斜仪测量。3.土体回弹在盾构前方埋设回弹桩，观察施工中底部一下土体的回弹量，估计下卧土层可能的回弹沉陷。4.土中应力和孔隙水压力土应力盒和空隙水压力探头采取钻孔埋设法，测点埋设

3、在隧道周围。5.邻近构筑物的保护监测沉降测点设在基础上或墙体上，在构筑物外的地表上和底板上也设一些测点，用水准仪测量；倾斜监测可用经纬仪测量，也可在墙体上设置倾斜仪，连续监测墙体的倾斜；裂缝监测可用裂缝观测仪。6.隧道应变.采用应变计测量，其测量结果计算结构构件的轴力和弯矩。7.隧道收敛位移采用收敛计测量。8.预制管片凹凸接缝处法向应力采用应力计测量。9.接缝处张开量——变形分析地面变形阶段分五个阶段——变形分析地面变形机理阶段沉降类型主要原因一初始沉降地下水位降低,二开挖面前方隆陷隆起:

4、盾构机推力过大沉降:盾构机推力过小出碴过量三盾构通过时地沉降施工震动扰动,剪切错动四盾尾沉降土体失去盾构支撑,管片壁后注浆不及时五固结沉降土体后续时效变形——变形分析地面变形计算Peck公式数值计算有限元法、有限差分法进行隧道开挖施工过程模拟分析应用于盾构施工对周边构筑物影响分析。——变形分析施工对周边构筑物影响桥梁、民建桩基础桩顶位移小于6mm铁路任意10m范围内的最大沉降差≤5mm。铁路两条钢轨间的横向高差≤4mm地下车行、人行通道变形控制：-20~+10mm敏感构筑物相关规范的允许范围地下

5、管线相关规范的允许范围地铁8号线穿越竹叶山高架立交桥桩地铁8号线下穿友谊大道通道地铁8号线下穿徐东平价人行通道——变形分析变形控制盾构施工控制严格控制开挖面的出土量提高施工的速度和连续性及时同步注浆,缩短衬砌脱出盾尾的暴露时间地层改良高压旋喷桩、搅拌桩、灌浆隔离桩四、盾构施工过程的环境保护1）积极保护法的概念所谓积极保护法，是指对盾构推进的施工过程进行优化设计，尽量减少对现有工程进行事先拆迁或加固的工程量，以及在施工过程中依据监测结果随时调整，以使在工程施工结束后用于修复受影响的建筑物和设施的

6、费用尽量减少。2）积极保护法的主要内容（1）.对隧道沿线建筑物和公用设施较多的地段进行详细勘探，力求确切了解土质特性、地下水情况和建筑设施的特点，明确对地面沉降的控制要求，并通过综合分析确定合理的盾构选型及施工工艺。一般说来，合理的盾构选型是满足环境保护要求的关键。（2）.制定施工组织设计和操作规程，并在施工工程中严格地予以执行。重点内容为：a.根据地质材料、盾构选型及覆土条件等提出施工总体安排、施工细节规定和风险段的施工设计；b.进行地表沉降预测和提出减少沉降量的技术措施；c.制定明确的施

7、工管理、施工记录和实施施工监测的制度。（3）.进行施工监测先依据设定的施工参数提出监测方案，然后在经过初始试验段的监测实践后加以修改和完善。监测结果出现异常情况时，随时提出可供采用的施工方法改进措施或应变措施。在隧道盾构推进期间，对盾构推进轴线上方受其施工影响的地面道路、地下管线、建（构）筑物进行变形监测，为隧道盾构推进提供信息，指导施工，采取必要的措施，确保施工安全和减少对环境的影响。根据工程监测技术要求和现场具体情况，监测方案对监测点（孔）的布置遵循合理、可靠、经济的原则进行。盾构始

8、发过程反力架应力监测与安全评价对盾构始发过程中的反力架进行了数值分析、现场监测和受力分析根据监测结果对反力架的功能和作用进行了评价,对反力架的拆除条件给出了建议。反力架的设计须考虑偶然因素的影响,如约束情况的突然改变等;可依据现场监测分析确定反力架的拆除时间。盾构姿态自动监测系统开发与应用隧道工程，盾构姿态，自动测量，系统开发盾构机姿态实时正确测定，是隧道顺利推进和确保工程质量的前提，其重要性不言而喻。在盾构机自动化程度越来越高的今天，甚至日掘进量超过二十米，可想而知，测量工作的压力是相当大的。