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1、地铁盾构隧道施工江底沉降监测技术:崔摇晓摇李摇伟9文章编号:16727479(2012)01000903地铁盾构隧道施工江底沉降监测技术12崔摇晓摇李摇伟(1郾中铁隧道勘测设计院有限公司,天津摇300133;2郾杭州市地铁集团有限责任公司,浙江杭州摇310026)SettlementObservationTechnologytoRiverBottomDuringMetroConstructionwithShieldMethod12CuiXiao摇LiWei摇摇摘摇要摇根据盾构推进的特点和对水上同步监测的要求,采用高精度实时定位(RTK技术),在导航计算机系统的控制下,监测船低
2、速走航式工作,实时连续记录水深及位置,实时船姿补偿,同步潮位和声速改正,最终换算成测点高程,作为江底地形数据。使用MicroStation进行DEM建模,提取出轴线上方的监测点,并最终制作成水域监测曲线成果报表。关键词摇盾构隧道摇江底沉降摇监测措施中图分类号:U456郾3摇摇摇文献标识码:B能的降低由于大风、江流等所形成的涌浪对监测船姿1摇工程概况态的影响;盂通过对平均声速的改正,提高测深的精杭州地铁1号线工程滨江站—富春路站区间隧道度;榆采用相位载波差分技术(RTK)进行坐标导航及穿越钱塘江防汛墙和钱塘江,盾构穿越长度约1343实时水位验潮,确保所测高程为轴线上方,确保其潮
3、位m。隧道盾构推进到越江段时,其隧道上部覆土深度验潮的及时性;虞在实际监测中,监测船无法十分准确变小,如果距江底太近,容易发生江水下渗风险。本工地走在轴线上方,常会偏离轴线,所测得的高程也就并程盾构越江段覆土深度在18m以上。为及时了解盾非是轴线上方的高程,所以需要采用DEM建模,求得构推进过程中江底的变化情况,确保安全穿越,对越江其轴线上方的真正高程。段的水域江底地形变形监测具有重要的意义。另外,在钱塘江上,容易受到大风、雾雷电、涌潮等钱塘江闻堰以下的河段,水流经过杭州市区至澉因素的影响,主航道航行船舶密集也是影响水上监测浦注入杭州湾,河口呈巨大的喇叭形。由于杭州湾宽工作正
4、常有序进行的重要因素,不容忽视。度自外向里急剧收缩,潮差沿程递增,澉浦潮差比海口2摇主要技术难点的解决办法增大约一倍,平均潮差达5郾58m,最大潮差8郾93m,澉3浦潮平均流量达到19郾5万m/s,潮波向西传播时由2郾1摇针对潮汐影响采取的措施于河床沿程抬高,潮波迅速破裂变形,到尖山附近形成将测深系统和GPS系统结合起来,将GPS和声纳举世闻名的钱江涌潮。潮头高度在海宁盐官—八堡一固定在“固定杆冶的两端,安装在船的一侧(如有开孔,带通常可达1~2m,最大时3m以上,涌潮传播速度为则可安装在监测船的开孔处)。用GPS测得声纳底部5~7m/s。的高程,减去使用声纳测出的水深,即可
5、获得水底高根据上述水域水流的情况,要做好江底变形监测,程。这样做的好处是,船在航行时,在涨潮和落潮时以主要的技术难点为:淤减小潮汐对监测的影响;于尽可及在江流的作用下,所导致的船只轻微摇晃,GPS亦会随着测量船的起伏变化而变化。收稿日期:20111120第一作者简介:崔摇晓(1979—),男,2002年毕业于信息工程大学测绘随着水面的不断变化,而GPS测得的声纳底部高学院工程测量专业,工程师。程在同时间内发生变化,结合声纳测得的水深则可成10铁摇道摇勘摇察2012年第1期功测得江底的高程。高程。2郾2摇针对声速影响采取的措施2郾4摇内业处理(1)在实际监测工作中,对小于15m
6、水深、流速水域外业数据采集的特点:在野外数据采集时,船不大的水域采用比对的办法进行声速改正。即使用测只是无法非常准确的航行在隧道轴线上方的。因此,深板测得某位置的实际水深,再使用声纳测得该位置如果单独测设隧道轴线上方的一条测线,则总会与隧的水深,如果两者相差,则调整声纳的声速,直到测出道轴线有偏离。正确水深为止。内业数据处理对外业的要求:单条线本身是无法(2)采用1998版《海道测量规范》计算声速公式了解到一个面的情况的。即使要了解,那也就是完全23C=1449郾2+4郾6T-0郾055T+0郾00029T+凭经验把线上的某个点移到面上去,但这个经验的精(1郾34-0郾01T
7、)(S-35)+0郾017D度对监测工作来讲并不具备足够的理由。相反,要了式中,C为声速/(m/s);T为温度/益;S为盐度/1译;D解某个面上线的情况则十分容易。因此,在外业时沿为深度/m。隧道轴线两侧至少5~10m,测设至少3条测线,来构通过计算声纳在不同水域的声速,从而求得平均建一个监测工作面,而通过DEM建模进行科学的插声速。值,则可提取该面上的任意一点高程。(3)使用美国Odom公司的DigidarPro声速剖面3摇水域江底变形监测作业方法仪进行声速测量。该系采用“环鸣冶法进行声速测量,能够自
