虹梅南路越江隧道沉降监测研究.pdf

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1、第1期（总第190期）No.1(SerialNo.190)2017年1月CHINAMUNICIPALENGINEERINGJan.2017DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2017.01.014虹梅南路越江隧道沉降监测研究张向霞，张中杰[上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海200125]摘要：以虹梅南路隧道工程为例，针对越江盾构隧道纵向不均匀沉降，提出采用非接触式超声波静力水准仪进行长期纵向沉降监测的方法。根据理论分析结合现场监测结果，对沉降监测数据进行分析研究，得出隧道纵向沉降影响因素，研究结果表明本监测方法数

2、据较为可靠，对越江盾构隧道全寿命周期数研究具有借鉴意义。关键词：越江隧道；纵向沉降；沉降监测；非接触式超声波静力水准仪中图分类号：U456.3文献标志码：A文章编号：1004-4655（2017）01-0041-031概述2理论分析随着工程建设日益推进，我国目前各类隧道的盾构隧道不均匀沉降，不仅给隧道结构带来纵、数量急剧增长，仅上海已建成13条大断面越江隧横向次生内力，而且造成管片隧道纵向接头张角增道和14条轨道交通越江隧道。随着隧道运营年限大，影响结构承载能力。此外，次生内力导致管片的增加，隧道结构安全性和适用性都出现不同程度产生裂缝，构成渗透通

3、道，加大土体中侵蚀性介质[2]降低，结构老化、渗漏等病害逐渐增多，影响隧道向管片渗透速度，缩短结构使用寿命。经过分析系统正常运转。随着数字化技术发展，围绕运营隧研究，列出不均匀沉降影响因素（见图1）、已有道安全、绿色和智慧三大需求的课题逐渐提上日纵向沉降判定标准（见表1）。程，需要以隧道全生命周期大数据作为基础，开展A5不均匀沉降大数据采集技术、组织方法、分析手段等研究，满足隧道状态快速检测、病害诊断分析、日常运营优土性荷载隧道周边材质劣化化等核心需求，全面提升隧道管理质量和效率，降不均匀不均匀地层水位导致刚度低隧道管理能耗和成本。B9变化削弱x4

4、x9C3T3盾构隧道相对于一般地下建筑结构，隧道的纵突发性灾害向刚度和整体结构刚度都比较小，自身抵抗外部荷及荷载变化运营期动荷载载能力也较差。在隧道结构纵向变形中以相邻管片x8间的不均匀沉降危害最为严重。修建于灵敏度高、外界沉船地震施工承载力低的饱和软土越江盾构隧道，造成纵向不均x5x6x7[1]匀沉降因素较多，其主要影响因素有：隧道下卧图1隧道盾构段结构不均匀沉降事故树土体固结特性差异、隧道邻近建筑施工影响、隧道[3]表1纵向沉降的定量判定标准所处地层水位变化、隧道下卧土体流失造成破坏性判定标准纵向变形、隧道与工作井连接处差异沉降、车辆振判定等级

5、曲率半径ρ/m差异沉降/mm（隧道段）（联络通道）动等。1≥15000≤1025000～1500010～20本文以虹梅南路隧道工程为例，采用理论分析32000～500020～30结合现场监测的方法，基于沉降监测结果，结合数4≤2000≥30据分析，针对隧道长期纵向沉降监测进行研究。针对11m隧道利用有限元软件Abaqus进行分析，得到隧道纵向曲率与若干隧道极限状态关系：收稿日期：2016-12-01第一作者简介：张向霞（1979—），女，高级工程师，博士，隧道纵向变形曲率半径达到2984m时，隧道受压从事轨道交通及地下空间结构的设计及研究工作。区混

6、凝土屈服；曲率半径达到4389m时，隧道螺41张向霞，张中杰：虹梅南路越江隧道沉降监测研究2017年第1期栓受拉屈服；曲率半径达到1821m时，隧道环缝组成。其中，数据由通用数据采集箱采集、存储并张开达5mm。通过3G/4G网络上传至云端服务器。所有测点通过3工程概况专用水管相互导通，当某个测点高程发生变化时，虹梅南路越江隧道是上海市闵行区与奉贤区第对应测点内的水位产生变化。本次使用TH-HSL系一条黄浦江越江隧道，于2015年12月30日贯通。列非接触式超声波静力水准仪的参数见表2。虹梅南路隧道途经闵行、奉贤，全长共5.26km，表2TH-HSL

7、系列静力水准仪技术参数表起于浦西永德路北侧，在剑川路北侧入地后跨越黄参数HSL-U系列（超声波）浦江，经西闸公路出地面，终于金海公路。沉降量程50mm分辨率0.01mm虹梅南路隧道圆形隧道为双管单层双向6车道，其重复精度±0.15%Fs中东线隧道设计范围为EK11+700.037～EK15+088.593，综合误差±0.5%Fs工作温度-20℃～50℃总长3388.556m；西线隧道设计范围为通讯接口RS485数字信号WK11+700.010～WK15+091.498，总长3391.488m。圆形输入电压/电流24VDC/0.4A外观尺寸Φ116m

8、m×176mm隧道外径为14.5m，管片厚度600mm，中心环宽2.0m。重量1.8kg圆形隧道东、西线最低点各设1个废水