8隧道与洞室工程盾构施工监测.ppt
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1、n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;n3.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。n二、监测项目的选择依据n1.一定情况下的具体监测要求;n2.土壤及地下水情况;n3.隧道施工影响范围内现有房屋建筑、各种构筑物的形状、尺寸、与隧道轴线的相对位置;n4.隧道埋深;n5.双线隧道的间
2、距或施工隧道与近旁大型、重要公用管道的间距;n6.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
3、监测可用裂缝观测仪。n6.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 变形分析变形分析 n地面变形阶段地面变形阶段n分五个阶段分五个阶段 变形分析变形分析 n地面变形机理地面变形机理阶段阶段沉降类型沉降类型主要原因主要原因一一初始沉降初始沉降地下水位降低地下水位降低, ,二二开挖面前方隆陷开挖面前方隆陷隆起隆起: :盾构机推力过大盾构机推力过大沉降沉降: :盾构机推力过小出碴过量盾构机推力过小出碴过量三三盾构通过时地沉降盾构通过时地沉降施工震动扰动施工震动扰动, ,剪切错动剪切错动
4、四四盾尾沉降盾尾沉降土体失去盾构支撑土体失去盾构支撑, ,管片壁后注浆不及时管片壁后注浆不及时五五固结沉降固结沉降土体后续时效变形土体后续时效变形 变形分析变形分析 n地面变形计算地面变形计算nPeckPeck公式公式n数值计算数值计算n有有限限元元法法、有有限限差差分分法法进进行行隧隧道道开开挖挖施工过程模拟分析施工过程模拟分析n应应用用于于盾盾构构施施工工对对周周边边构构筑筑物物影影响响分分析。析。 变形分析变形分析 n施工对周边构筑物影响施工对周边构筑物影响n桥梁、民建桩基础桥梁、民建桩基础n桩顶位移小于6mmn铁路铁路n任意10m范围内的最大沉降差5mm。n铁路两条钢轨间的横向高差4m
5、mn地下车行、人行通道地下车行、人行通道n变形控制:-20+10mmn敏感构筑物敏感构筑物n相关规范的允许范围n地下管线地下管线n相关规范的允许范围地铁地铁8号线穿越竹叶山高架立交桥桩号线穿越竹叶山高架立交桥桩地铁地铁8号线下穿友谊大道通道号线下穿友谊大道通道地铁地铁8号线下穿徐东平价人行通道号线下穿徐东平价人行通道 变形分析变形分析 n变形控制变形控制n盾构施工控制盾构施工控制n严格控制开挖面的出土量严格控制开挖面的出土量n提高施工的速度和连续性提高施工的速度和连续性n及时同步注浆及时同步注浆,缩短衬砌脱出盾尾的暴露时间缩短衬砌脱出盾尾的暴露时间n地层改良地层改良n高压旋喷桩、搅拌桩、灌浆高
6、压旋喷桩、搅拌桩、灌浆n隔离桩隔离桩n四、盾构施工过程的环境保护n1)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费用尽量减少。n2)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。n(2).制定施工组织设计和操作规程,并在施工工程中严格地
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