盾構法隧道施工過程中,盾構開挖對地層的擾動和對地層的注漿都對周圍岩土體產生影響,隧道自身受力條件改變也會產生沉降和水平位移。盾構隧道結構是由管片相互拚(pīn)裝而成,自身結構也會產生不同程度的(de)位移,嚴重時會引起結構病害(hài)影響使用功能(néng)或出現結構安全問題。所以,在盾構施工過程中,必須對隊道本身的沉降、水平位移、斷麵收斂等進行監測。
1、監測點布設原則
盾構法隧道結構拱頂(底)豎向位移監測點一般布設在隧道底(dǐ)部及隧(suì)道拱頂中心線的管片(piàn)上。
在盾(dùn)構法隧道施工階段,隧道結構拱頂(底)豎向位移應與水(shuǐ)平位移(yí)、淨空收斂監(jiān)測點布設在同一斷麵。標準盾構區(qū)間,其斷麵間距宜為20~30環;大盾(dùn)構區間,斷麵間距宜為10環。
在始發(fā)與接收段、聯(lián)絡通道附近、左右線交疊或鄰近段、小半徑曲線段(duàn)等區段應布(bù)設監測斷麵。
在(zài)地質條件複雜、地下水位高、土(tǔ)岩交界部位、圍岩軟(ruǎn)硬不均等隧(suì)道易發生塌陷或不勻沉(chén)降的區(qū)段應布設(shè)監測斷麵。
當盾構下穿或側穿重要建(構)築物、地(dì)下管線、江、河流湖(hú)泊等周邊環境條(tiáo)件複雜(zá)區段,也應布設(shè)監測斷麵。
在盾構法隧道區間聯絡通道拱頂(dǐng)(底)豎向位移應布置監測橫斷麵,斷麵間距宜5~10m。在盾構法隧(suì)道區間施工完(wán)成後,拱頂(dǐng)(底)工後豎向位移監測宜每30環(huán)布設一個監測點。
2、觀測方法及數據整理
隧道結構拱(gǒng)頂(底)豎向位移觀測方(fāng)法與技術要求及觀測注意事項,與建(構(gòu))築物沉降監測(cè)相關要(yào)求一致。隧(suì)道結構拱頂豎向位移主要采用倒尺法或懸掛鋼尺(chǐ)法測(cè)量,即襯砌上水準點的高程由懸掛鋼尺法引測得到。根據基準點的高程,利用水準儀、倒掛鋼尺進行拱頂豎向位移監測,如(rú)下圖所示:
隧道拱頂(底)沉降(jiàng)變形監測采(cǎi)用幾何水準測量方(fāng)法,使用精密電子水準儀觀測,采用電子水準儀(yí)自帶記錄程序,記錄外業(yè)觀測(cè)數據文件。
隧道結構拱底沉降數據整(zhěng)理與建(構(gòu))築物沉降監測相關要求一致;隧道結構拱頂豎向位移采用懸(xuán)掛鋼尺法計算公式為:
H= Ho+h1-h2
式中
H—監測(cè)點高程;
Ho—已知點高程;
h1—後視尺讀數;
h2—前視尺讀數;
其(qí)中,後、前視尺讀數均帶符號,點在視線以下為正,點在視線以上為負(fù)。
現在隨著(zhe)數字(電(diàn)子)水準儀的普(pǔ)及,如水準儀,自帶倒尺程序,可配合3米(mǐ)長銦鋼尺進行拱(gǒng)頂(dǐng)的豎向位移監測,可進行快捷(jié)、精準的(de)測量。