城市地下空间支护结构变形监测
1前言
地下空间作为城市的重要资源，在发达国家得到了多方面的应用，随着我国经济的快速发展，城市地下空间的开发利用已经受到广泛重视，城市地下工程的兴建已经成为一种趋势。就地下铁路来看，我国从1965年开始修建地下铁道，至今已有北京、天津、上海、广州、深圳、南京等大城市建成部分地铁，目前地铁建设已步人快速发展阶段。然而，在地铁施工及运营过程中由于地层沉降等原因引起的人员伤亡、财产损失及环境破坏的问题也在频频发生。如2008年杭州地铁一号线坍塌事故造成21人死亡，直接经济损失1.5亿元人民币；2007年北京市海淀南路的地铁10号线工程苏州街车站东南出入口发生塌方事故导致6名施工者被埋等。
我国各地区地质条件多样且十分复杂，修建地下空间除了需要详细而又准确的地质勘察和精密的设计之外，在施工过程中还要能及时处理遇到的各种难点问题和突发事件。信息科技的迅速发展，使得工程与信息技术相合，通过采用合理的监测措施可以使施工及运营期间工程出现事故的风险降至最低。
2监测手段
适用于城市地下空间的监测手段可概分为直接几何方法、间接几何方法和物理方法，见表1。其中间接法中的巴赛特收敛系统（Bassett ConvergenceSystem）早期使用于矿山采矿坑道掘进的安全监测，由于一些地铁开挖与采矿坑道掘进类似，巴赛特收敛系统被延用于地铁隧道的安全监测中。巴赛特收敛系统由三大部分组成：
●数据量测部分，包括若干组长、短杆件互相连接的电介质（EL）倾角传感器；
●数据采集部分，包括数据采集控制器和计算机；
●数据处理部分，包括采集控制、标定、计算分析与可视化软件等。
巴赛特收敛系统的一个突出优点是可在现场无人值守的情况下长期自动工作，另一特点是防潮防湿、抗电气干扰，此外，它能在烟雾条件下工作，对环境具有良好的适应能力。该系统用于测量隧道的收敛变形，要确定隧道的实际位移向量，必须与控制点资料相结合。由于传感器的制造及采集系统的开发等技术已
经比较成熟，该类监测技术已经被广泛用于国内的各工程实践中，本次所介绍的远程实时监测预警系统也源于对巴赛特收敛系统的借鉴。
表1 监测手段概览
工程安全监测项目种类很多，具体到每个工程根据其工程类型、场地地质和施工情况监测项目有所不同。按监测物理量的类型一般可以分为变形监测（包括水平位移、竖直位移、挠度变形等）、应力应变监测、渗流监测、温度监测和动态监测等。按监测变量分为原因量和效应量监测。原因量即环境参量，由于它们的变化引起建筑物性态的变化；效应量是构筑物对原因量变化而产生的响应。表2列举了一些常规情况下的监测项目。针对具体工程可以通过数值模拟等方式选择结构中的危险点进行监测。
3实时监测预警系统结构及流程
3.1系统构成
在工程的安全监测中，及时收集和分析现场的监测数据是非常重要的。为了实现在任何时间甚至任何地点都可以对监测点进行数据采集，并根据分析的要求决定是否预警，组建远程实时监测预警系统建立是切实可行的措施，根据其运行特点可以将它分为以下几部分组成，如图1所示。
表2 常规监测项目
图1 实时监测预警系统结构图
具体介绍如下：
●传感系统
系统应用各种传感器，将被测量（应变、倾斜度等）转变成便于记录及再处理的电压或电流等信号。由于从传感器输出的电信号一般很弱，通常各种传感器都有与之匹配的信号放大器。其功能是将传感器输出的信号进行放大或转换。传感系统包括加速度计、应变计、位移计、钢筋计、土压力盒、测斜仪、信号放大器等。
●数据采集处理系统
该系统的功能是将传感器变换、放大器放大后的信号，直接以模拟量的方式记录下来或者经过模数转换后以数字量的方式进行记录。另外，为了达到远程实时监测的目的，还要将这些数据通过合理的传输方式传送到监控室，设备包括采
集器、发送主机及相应的数据存储和处理设备。
●数据分析系统
从数据采集系统获得的数据经初步处理后或在终端上显示，然后直接进入数据库。该子系统的目的是根据各监测项目的特点，使各不同类型的数据通过恰当的组织，被有效的存储起来，在保证必要信息存储的前提下，尽量减少数据的冗余度。设备包括高性能计算机及分析软件，必要时进行实时分析和处理[5]。
●预警系统
预警系统也可称为评估系统，是对测量的结构状态进行判断、分析评估，对异常测试值进行报警的系统，为施工策略的变动提供参考，确保工程安全。
●远程控制
在数据采集和远程传输方面，通过有线连接或无线微波远程模拟信号发送及接收系统，也可以采用在商业上已经取得了巨大成功的客户机/服务器网络系统，实现方便和真正的远程监测。
3.2系统实现流程
实现该系统运行的简易流程如图2所示。首先通过远程控制向现场的采集器发送采集命令，采集器以发送激振电压等方式控制传感器反馈传感信息，采集器将反馈信息量化成频率等数值，最后通过一定的传输方式将数据发送至监控室的终端，由终端进行数据处理后在决定是否预警。该流程中有两处地方值得注意，首先是数据远程传输这个环节，它可以有多种选择方式，不同选择将会带来较大的差异，但一般都要根据具体的工程选择合适的传输方式。各种传输方式的特点如下。
?有线传输
该连接方式可以直接使用电缆线将现场的数据采集器与室内的电脑相连接，其优点是省去了发送或者接收主机及其通信的费用，成本相对较低，而且数据传输方便及时；缺点就是连接距离有限，特别是长距离的监测，购置电缆线的成本会增大，而要实现跨地区采集数据几乎不可能，另外就是施工过程中容易发生连接线被压断或者碾碎等。所以此种方式一般适合工程量较小，监测距离小于1000m的项目。
?无线微波传输系统
该连接方式同时需要发送主机和接收主机，数据由专用的软件接收，其优点是不使用连接线，不耗费网络流量，即电脑是否联网并不影响监测的正常进行，数据采集后将由发送主机以微波的形式发送出去，接收主机则负责接收数据信号，可以实现在任何时间跨地区监测；缺点是可能出现数据采集或者接收延时，因为控制现场采集和接收数据都以微波信号传输的方式，而一旦信号服务遇到高峰期，则很容易出现延时情况，另外就是通信花费较高。此种传输方式适合在无网络地区对工程进行实时监测。
?客户机/服务器网络传输系统
该连接方式需要发送主机，数据将由这个发送至网络服务器，室内电脑通过域名访问的方式接收数据。其优点是利用了当今流行的Internet网络，容易实现数据共享，监测量大时使数据库的开发也变得比较方便，而且数据的传输也较为及时，另外流量费相对也较低，缺点就是最先接收数据的网络服务器一旦瘫痪或者发生网络故障都将导致数据无法及时得到分析和处理，网速也可能会成为制约数据及时传输的因素，但随着信息技术的发展，出现这些事故的概率非常小，所以此种传输方式广泛适用，尤其是工程量大、远距离监测的项目。
另一处值得注意的地方就是预警的环节，预警的前提是数据要得到初步处理和判断，由此可以有两个地方选择发送预警信息。首先是数据采集器，因为目前的数据采集中都具有一个以单片机为主的核心处理器及内存储器等，数据完全可以在这里得到处理并决定是否预警，但是目前采用此类方式预警的事例非常少，并不是因为采集器硬件跟不上，主要原因在于软件，而嵌入式开发投入较大，且精通此类技术的人并不多，相关技术并不成熟。但是如果在这里可以实现预警，则它的优点是巨大的，可以完全忽略数据传输所出现的各种问题。所以目前广泛采用的还是将预警的地方放在监控室内的接收端电脑上，毕竟电脑已经得到广泛使用，在此基础上开发各种数据接收和处理程序也相对容易的多，软件修改和更新也比较方便，但是数据传输过程中遇到的各种问题也必将影响到预警，因为数据是在传输之后才判断是否预警。
发送主机接收主机
数据采集器
图2 实时监测预警系统简易流程图
4关键技术讨论
4.1监测点的布置
布置问题是建立一套成功有效的实时监测预警系统的关键。需要丰富的工程经验与扎实的理论知识配合。在具体的工程中，理论研究者可以通过数值模拟或简单解析法等找出潜在的危险点，并与施工方商讨制定布点方案。一般在隧道拱顶和结构的连接部位应力较为集中，可以优先考虑布置监测点。
4.2监测精度与频率的确定
一般要求精度较高，但是过高则使监测工作变得复杂，增加监测费用，但过低又会造成数据分析的精确度。实际操作过程中可以根据理论计算出的数值选择合适量程和精度的监测仪器。同时也要求软件的浮点运算精度合适。
监测的频率对监测成果有很大的影响，一些规范中也明确给出了监测的频率，但在监测工作实施的过程中，需要根据工程进度、监测对象稳定性分析结果等因素对频率进行调整。尤其当掌子面距离监测点越来越近时需要加大监测频率。4.3预警系统与警戒值
从现有文献来看，城市地下空间安全预警系统的研究分为变形预测模型、预警系统指标体系、预警指标警戒值、预警系统的结构与实现等方面。不少学者提出了相应的预测模型，如李宏义提出了一个概念，即利用建立的变形灰色预测GM(1，1)模型、变形速率灰色预测Verhulst模型，预测建筑基坑地表的变形量和变形速率，通过变形量、变形速率与警戒值的比较来实现预警；李惠强尝试基
于已有地区实测位移值建立同类地区的神经网络预测位移的方法，与规范规定的变形位移技术指标和警戒值进行比较，以得到预警的目的等。就目前所使用的预警系统基本都是将监测数据结合相关理论进行处理得到变形量或者变形速率等，再将其与警戒值比较来决定是否预警。
警戒值作为地下工程安全控制的一种强制性警示，提醒工程人员注意，采取必要的措施阻止事态恶化。警戒值并没有相关的明文规定。由于监测数据最终将量化成变形值等，所以一般将相关规范中的允许值作为参考来制定警戒值。有学者将警戒值又分为预警值和报警值，即实现多级预警，预警值取控制值的0.7~0.8倍，报警值取控制值的0.8~0.9倍，控制值参考相关规范选取[2]。例如以C30混凝土和HRB335钢筋为监测对象，通过应变值比较来实现预警，警戒值选取如表3所示。根据混凝土结构设计规范和钢结构设计规范，材料强度的标准值是通过试验取得统计数据后，根据其概率分布，并结合工程经验，取其中的某一分位值（不一定是最大值）确定的，而设计值是在标准值的基础上乘以一个分项系数确定的。因此，将通过强度计算出来的应变作为警戒值。其中预警值由材料的设计强度和其弹性模量确定，报警值由材料的强度的标准值和其弹性模量确定。不同的情况下还可以适当乘以折减系数。表中仅考虑了材料的拉压变形预警，而实际上更多采用摩尔库伦准则及应力路径来判断失稳或者破坏，但实现起来并不容易，首先要求传感器能够测得某点多方向的变形数据，其次要改进实现预警软件的算法。但是就特定的监测项目而言，警戒值的设定还需要结合工程地质、地表、工程结构等情况综合考虑制定。
表3 警戒值示例
4.4监测数据的传输与融合
4.5监测数据的分析利用
监测一旦开展，需要结合工程的特点分析大量的监测数据，预测可能发生的走势，引导施工安全有序的进行，确保运营顺利。常用分析与建模的理论有：回归分析法、时间序列分析模型、灰色系统分析模型、Kalman滤波模型、人工神经网络模型、频谱分析。目前应用较多的是回归分析法和时间序列分析模型，随着人工智能的发展，为了使系统更加智能化，人工神经网络模型将成为未来的主流。监测人员应根据分析的结果与施工或者运行方商讨制定预防措施，保证工程顺利、安全运行。
4.6监测数据的反馈与报警
5结束语
随着我国经济的快速发展，城市地下空间的开发利用已经受到广泛重视，城市地下工程的兴建已经成为一种趋势。然而其引发的事故不可等闲视之，这些事故常常造成重大人员伤亡及财产损失。使用信息化的监测手段已经成为必然。但由于国内城市地下空间开发利用的历史不长，有关城市地下空间设计的规范对岩土工程安全问题、尤其是监测系统问题没有明确的规定，这显然不能满足地下空间开发长远发展的要求。在相关的地下空间设计规范中建立规范的城市地下空间岩土工程安全技术体系、指标体系及标准应是可以期待的，这一目标的实现基于广泛深入的研究和讨论。与此同时，现行的有关岩土工程安全监测规范随着新的监测技术、监测手段、监测设备的出现和成熟，也有待讨论、研究而完善。
目录 1、工程概况 2、组织安排 3、测量依据 4、变形测量控制布设 5、变形测量点的布设和制作 6、变形测量对仪器、人员、天气的要求 7、变形观测的周期 8、测量部分 9、变形观测的报警标准
基坑支护边坡变形观测方案 1、工程概况 工程的地理位置，工程规模 拟建金马商业大厦位于石家庄淮安路与翟营大街交叉口，淮安东路路南，翟营大街以东。拟建的建筑物概况为： （1）高层部分：地上22层，地下2层，框剪结构，筏板基础； （2）多层部分：地上4层，地下2层，框剪结构，独立基础。 基础底标高为±0.00一下11.5米，自然地面一下约11.0米，为防止边坡塌方，保证和施工人员安全作业，特对支护的基坑边坡进行观测。 2、组织安排 人员和设备。人员投入1名测量工程师、2名测量技工；设备投入2、、各全站仪一套，南方NL32A水准仪一台，对讲机两部，工程车一部，电脑一台。 3、测量依据 （1）《工程测量规范》（GB50026---93） (2)《建筑变形测量规程》（JGJ/T8--97） (3)《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002） 4、变形测量控制点布设 控制点的布设原则：控制点应布设在变形影响范围以外，便于长期保存的稳定位置，控制点互相通视。本次测量根据需要布设2个控制点。（见点位置平面布置图） 5、变形观测点的布设和制作 （1）变形观测点的布设原则：观测点应选在变形体上能反映变形特征的位置。 （2）变形观测点的布设 在基坑边坡每隔30米钉一个水泥钉，东、西、南、北四个面共布设8个观测点。在东北角空地上布设一个基准监测点B。在西北角空地上布设一个基准监测点A。用A、B两个基准监测点定期监测8个点的水平、竖直位移情况。（点位布置详见点位平面布置图） 6、变形测量对仪器、人员、天气的要求 6.1在进行变形测量时，应使用的测量仪器经有关技术监督部门鉴定，仪器各项指标合格，在使用过程中要对各项指标进行定期检验。 6.2为了避免在测量过程中出现系统误差，必须确定专人使用固定设备进行测量，绝对不允许监测过程中调换人员和设备。 6.3观测应在通视良好、成像清晰稳定时进行。 7、变形观测的周期 7.1从基坑开挖4米开始观测，每向下开挖一步观测一次，开外到设计深度以后第一个月每周观测一次，第二个月两周观测一次，从第三个月开始每月观测一次。直到基坑内建筑物出地面为止，遇见大雨天气增加观测次数。 7.2当观测中发现变形异常时，随时增加观测次数。 8、测量部分 8.1控制点的测量 控制点的高程为相对高程，假设控制点A的高程为70.000m。 8.2水平位移观测 每次观测作业过程，在A、B两个基准观测点上架设全站仪科力达KTS---442，以位移观测点同方向远方的避雷针等物为后视零方向，然后再分别测量每个观测点。（见点位置平面布置图） 在基准观测点A架设全站仪，后视1、2、3、4个方向远方的避雷针为零方向，再观测各观测点的角度和距离。其它观测点同理。以第一次观测的数据为基准，每观测一次，用第上次的数据减去本次观测
基坑变形监测技术方案 一、工程概况 本工程由一幢门字形酒店、六幢不同高度公寓和整体地下车库组成，总占地面积约30000m 2，总建筑面积约23 万m 2，地下建筑面积约8.7 万m 2。 本工程基坑总面积约29300m 2，东西向长约300～400m，南北方向长约40～110m。基坑总延长线为785m，地下室为三层，基坑开挖深度为-18.2m、-18.7m，管线分布复杂。基坑北侧紧邻海河，南侧是车流量较大的公路，海河水位的变化及张自忠路面动荷载的干扰都将是某基坑监测的难点。基坑监测等级为一级，监测手段众多，监测内容、监测工作量及监测难度均较大。 二、依据及原则 1. 《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97） 2. 《工程测量规范》（GB50026-93） 3. 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 4. 《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-93） 5. 《天津市建筑地基基础设计规范》（TBJ1-88） 依据规范和天津市建设主管部门对建筑物基坑施工相关文件的要求，以及基坑设计的相关要求；为确保建筑物地下基坑施工及周边环境的安全性和可靠性，使在基坑开挖和施工期间的变形得到有效控制，保证其不对基坑自身及周边环境造成破坏性的影响，用科学的数据指导基坑信息化施工，保证施工安全。
三、基坑监测项目 为了及时收集、反馈和分析周围环境要素在施工中的变形信息，实现信息化施工并确保施工安全，综合本工程周边环境状况及围护结构和支护体系的特点，遵照设计的相关要求，本工程共进行如下几项基坑监测工作： 1、周边环境监测 A、地下管线变形监测； B、基坑外道路变形监测； C、基坑外地下潜水水位监测； D、基坑外承压水水位监测； E、基坑外土体水平位移（测斜）监测； F、基坑外土体表面变形监测； G、海河堤岸变形（沉降、变形）监测； 2、围护结构监测 A、围护桩桩体水平位移（测斜）监测； B、围护桩桩顶变形（沉降、位移）监测； C、围护桩内、外侧水土压力监测； D、围护桩的竖向钢筋应力监测； 3、支撑体系和立柱监测 A、支撑轴力监测； B、钢格构柱及立柱角钢应力监测； C、立柱位移和沉降监测；
本设计主要针对某深基坑工程施工过程中基坑变形及引起周边环境变形进行监测的方法及相关数据处理方案的设计与分析。主要监测内容对基坑壁进行水平位移监测和沉降监测；内支撑格构柱进行沉降监测；周边临近基坑受基坑影响的建筑物作沉降监测；周边建筑沉降超预警值后要求进行倾斜观测。采用监测方法为精密二等水准、极坐标法、投点法，并对其可行性进行做了精度分析。 关键字：沉降观测；水平位移观测；倾斜观测；二等水准；极坐标
Abtract This desig n is mai nly for a deep foun datio n pit duri ng the con struct ion of foun dati on pit deformatio n and cause the deformati on of the surro unding en vir onment monitoring methods and data processing program design and analysis.The main mon itori ng content of the foun dati on pit wall for mon itori ng horiz on tal displaceme nt and settlement monitoring;In support of lattice column for subsidence monitoring; near an excavation foundation pit surrounding by effect of buildings for subsidence monitoring;The surrounding building settlement of super early warning value requirements of the tilt observation.The monitoring method for precision two level, the polar coordinate method, points method,And its feasibility was made precision an alysis. Keyword: Horizontal displacement observation; settlement observation; tilt observati on; two level; polar coord in ates
三亚市解放路（新风街-和平街）地下人防工程 兼顾道路改造工程 变形监测施工方案 中国二十冶集团有限公司 三亚市解放路地下人防兼顾道路改造工程项目经理部 2014年8月
目录 一、工程概况 (4) 二、监（检）测编制依据 (5) (一)、采用的主要规范、标准 (5) (二)、专业测量执行标准 (5) (三)、鉴定执行标准 (6) (四)、监（检）测执行标准 (6) (五)、监（检）测记录 (6) 三、影响本工程监（检）测的几种不利因素： (6) 四、本工程整体监（检）测方案 (7) （一）监（检）测内容 (7) （二）本工程监（检）测步骤 (7) （三）本工程监（检）测方法 (7) 1、竖向沉降位移监测 (7) 2、基坑支护桩位移监测 (7) 3、降水井、回灌兼观测井液面高度监测 (8) 4、人防本体竖向沉降监测 (8) 5、周边建（构）筑物裂缝监测 (8) 6、对周边建（构）筑物构件强度检测 (9) 7、结构加固补强 (9) （四）监测频率 (9) （五）监测报警 (10) 五、内页分析及成果整理 (10) 六、人员安排 (10) 七、时间安排 (11)
八、监测检查注意事项 (11) （一）质量保证技术组织措施 (11) 1、项目专人负责制： (11) 2、持证上岗制度： (11) 3、检查人员分级制度： (11) 4、三级审核制度： (11) （二）安全技术组织措施 (12) 1、安全措施 (12) 2、高空安全保障措施 (14) （三）文明施工技术组织措施 (15)
一、工程概况 1、工程名称：三亚市解放路人防兼顾道路拓宽工程 2、工程地点：三亚市解放路（新风街---和平路） 3、结构形式：无梁楼盖板结构，建筑结构类别为乙类，正常使用年限50年,抗震烈度为6度。 4、总建面积：本工程总建筑面积约为67910㎡。主体工事长约1023m,宽33.4m,局部宽度?m。整体地下两层 5、人防等级：甲类核6级，常6 级人防工程，2个二等人员掩体部，14个物资库。 6、口部及风井：总计有29个出地面口，两侧总计有？个出地面风井。 7、地下埋深：地下一层顶板位于，中板位于，地下二层底板位于 8、支护形式：（附图） （1）挡土桩采用H300@800工字钢，钢长20-22米。 （2）截渗墙：采用深层搅拌水泥土，P.C32.5水泥用量300Kg/m3 9、降水井和回灌及监测井：降水井72个，回灌及监测井14眼。 10、高程点：面坐标系，高程为1985国家高程基准 图1：整体平面图 。 图2：解放路1轴至26、129轴至146轴剖面图
运营期间的地铁隧道结构变形安全监测技术研究 发表时间：2017-05-14T13:31:08.110Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年1月下作者：王鹏 [导读] 随着我国现代化建设的飞速发展，城市基础设施地铁越来越多，是城市客运交通的大动脉以及城市生命线。 广州市吉华勘测股份有限公司 510260 摘要：随着我国现代化建设的飞速发展，城市基础设施地铁越来越多，是城市客运交通的大动脉以及城市生命线，其投资大、难度高、施工期长、环境复杂等。同时地铁沿线高强度的物业开发、市政工程建设对地铁结构和运营安全带来一定的隐患，城市轨道交通结构的安全保护工作日益严峻，一但出现城市轨道交通安全事件，将严重影响城市轨道交通的正常运营。因此，在外界施工影响下，对运营期间的地铁实施必要的变形安全监测至关重要。 关键词：地铁，测量机器人，自动化监测。 1 地铁监测的意义和目的 地铁结构本身由于地基的变形及内部应力、外部荷载的变化而产生结构变形和沉降。而地铁旁边的施工正是引起外部荷载变化的主要原因，地铁结构变形和沉降超过允许值，将会对地铁的运营安全造成影响。通过监测可动态收集地铁结构变形信息，掌握结构变形情况，保障运营安全。 地铁监测的主要目的如下：1）通过对测量数据的分析、掌握隧道和围岩稳定性的变化规律，修改和确认设计及施工参数；2）通过监控量测了解施工方法的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工安全及隧道的安全；3）了解隧道结构的变形情况，实现信息化施工，将监测结果反馈设计，为改进设计施工提供信息指导，提供可靠施工工艺，为以后类似的施工提供技术储备。 2.监测实施 因地铁隧道的特殊性，对于地铁运营期的监测，需采用自动化监测手段，即采用测量机器人和自动监测系统软件建立隧道结构变形自动监测系统。在外部施工期间自动测量地铁隧道结构顶板、侧墙及道床在三维—X、Y、Z方向（其中：X、Y为水平方向，Z为垂直方向）的变形值。 2.1监测点与基准点布置 参考工程设计、实际情况及有关规定，确定地铁受外界项目施工影响的范围，监测断面可按5～20m间距布设，每断面布设一般情况下六个监测点。在隧道两端不受建设项目施工影响的隧道远处各设置3个基准点。 2.2自动监测系统 自动监测系统主要由监测设备、参考系、变形体和控制设备构成。监测设备由测量机器人、自动化监测系统软件和监测控制房组成；控制设备由工控机及远程控制电脑组成。 1）自动化监测网络系统的硬件部分包括高精度自动全站仪、目标棱镜、信号通信设备与供电装置、计算机及网络设备等部分组成（如图1）。 图1数据采集系统图 2）系统软件包括动态基准实时测量软件和变形点监测软件两大部分。动态基准实时测量软件功能上主要有以下特点：根据距离及棱镜布设情况自动进行大小视场的切换；依据布设的网形站与站之间的观测关系，对测站点的观测方向可分组设置，可适合任意控制网形，不局限于导线网；采用局域网技术进行数据的通信，并具有网络断开的自动判断功能；为满足各种测量等级和运营环境的需要，具有各项测量限差、时间延迟、重试次数、坐标修正的设置功能；考虑到地铁内局部范围内气象一致性，在平差计算中，采用加尺度参数解算，避免了气象参数的测定，提高控制网测量的精度。 3）变形点监测软件包括各分控机上的监测软件和主控机上的数据库管理软件两部分。分控机上的监测软件用来控制测量机器人按要求的观测时间、测量限差、观测的点组进行测量，并将测量的结果写入主控机上的管理数据库中。 2.3自动监测系统工作流程 首先建立计算机和测量机器人的通信，然后对测量机器人进行初始化，此外进行测站及控制限差的设置，所有设置完毕后进行学习测量，设置点组和定时器，根据点位的重要性以及监测频率将相同的观测点纳入同一点组，最后进行自动观测。一周期观测完毕后软件便对原始观测数据进行差分处理，得到各变形点的三维坐标、变形量及变形曲线图，设置软件还可以将数据通过手机网络发送至指定的邮箱。 3地铁隧道自动化监测的技术难点 地铁隧道是狭长形的空间环境，同时列车一般以平均5分钟左右的间隔在隧道中高速运行。地铁环境的这些特点及保证地铁正常运营等因素的制约，使得自动变形监测系统在地铁变形监测中的应用，遇到比其它工程中更多的技术问题，因此自动变形监测手段有着常规测量无法比拟的优越性。自动监测系统系统可以在无人值守的情况下，全天24小时连续地自动监测，实时进行数据处理、数据分析、报表输
地铁隧道结构变形监测数据管理系统的设计与实现 摘要:探讨开发地铁隧道结构变形监测系统的必要性与紧迫性。以VisualBasic编程语言和ACCESS数据库为工具, 应用先进的数据库管理技术设计开发地铁隧道结构变形监测数据管理系统。系统程序采用模块化结构,具有直接与外业观测电子手簿连接下传原始观测资料、预处理和数据库管理等功能,实现了测量内外业的一体化。系统结构合理、易于维护、利于后继开发,提高监测数据处理的效率、可靠性以及监测数据反馈的及时性,值得类似工程的借鉴。关键词:地铁隧道;变形监测;管理系统 随着经济的发展 ,越来越多的城市开始兴建地铁工程。地铁隧道建造在地质复杂、道路狭窄、地下管线密集、交通繁忙的闹市中心,其安全问题不容忽视。无论在施工期还是在运营期都要对其结构进行变形监测,以确保主体结构和周边环境安全。地铁隧道结构变形监测内容需根据地铁隧道结构设计、国家相关规范和类似工程的变形监测以及当
前地铁所处阶段来确定,由规范[1]与文献 [2]知,运营期的地铁隧道结构变形监测内容主要包括区间隧道沉降、隧道与地下车站沉降差异、区间隧道水平位移、隧道相对于地下车站水平位移和断面收敛变形等监测。它是一项长期性的工作,其特点是监测项目多、线路长、测点多、测期频和数据量大,给监测数据处理、分析和资料管理带来了繁琐的工作,该项工作目前仍以手工为主,效率较低,不能及时快速地反馈监测信息。因此,有必要开发一套高效、使用方便的变形监测数据管理系统,实现对监测数据的科学管理及快速分析处理。现阶段国内出现了较多的用于地铁施工期的监测信息管理系统[3-4],这些系统虽然功能比较齐全、运行效率较高,能够很好地满足地铁施工期监测需要,但它主要应用于信息化施工,与运营期地铁隧道结构变形监测无论是在内容还是在目的上都有着很大的区别和局限性。而现在国外研究的多为自动化监测系统[5-6],也不适用于目前国内自动化程度较低的地铁隧道监测。此外,能够用于运营期并符合当前国内地铁隧道结构监测实际的监测数据管理系统还较为少见。因此,随着国内建成地铁的逐渐增多,开发用于运营期地铁的变形监测数据管理系统变得越来越迫切。为此,根据运营期地铁隧道结构变形监测内容[1-2]和特点,以isualBasic作为开发工具[7],应用先进的数据库管理技术[8],以目前较为流行的Access数据库作为系统数据库,设计和开发了用于运营期地铁隧道变
佳·5.4克拉项目 基坑变形监测方案 编制： 甘肃统建建筑装饰工程集团有限公司 佳·5.4克拉项目部 二○一七年九月二十日
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) （一）工程简介 (1) （二）地层岩性 (1) （三）气象 (2) （四）地下水 (2) 三、施工部署 (3) （一）人员部署 (3) （二）监测管理程序 (3) （三）测量检测部署 (3) 四、深基坑监测要求 (3) （一）监测要求 (3) （二）、监测过程控制要求 (4) （三）、监测数据结果的要求 (4) 五、监测方法 (4) （一）监测仪器及要求 (5) （二）巡视检查 (5) （三）监测点的布置 (5) 六、监测期和监测频率 (5) 七、监测报警及异常情况下的监测措施 (6) 八、资料整理和分析反馈 (6) 九、作业安全及其它注意事项 (6) 十、雨季施工技术措施 (6) 十一、应急预案 (7) （一）应急救援部署 (7) （二）突发事件风险分析及预防 (8) 附图一：基坑监测点平面布置图
一、编制依据 1、佳·5.4克拉基坑开挖图； 2、佳·5.4克拉岩土工程勘察报告； 3、兰州理工大学建筑勘察设计院《佳·5.4克拉项目基坑支护结构设计》《佳·5.4克拉项目基坑降水设计》； 4、《工程测量规范》GB50026-2007； 5、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013； 6、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》JGJ167-2009； 7、《建筑基坑工程检测技术规范》GB50497-2009； 8、《建筑变形测量规范》JGJ8-2007； 9、基坑监测强制性条文。 二、工程概况 （一）工程简介 工程名称：佳·5.4克拉。 工程地点：拟建场地位于甘肃省天水市秦州区吴家崖村，场地北邻吴家崖村田地。东侧为吴家崖村，南临山水嘉园1#地块，西临佳·水岸华庭C地块。拟建场地近南北宽约59.3m-82.7m，东西长约48.7m-118.5m。 本工程±0.000绝对标高为1198.000。地下二层，地上A塔十八层，B塔十五层，商铺为地上三层。结构形式主楼为剪力墙结构，裙楼为框架结构。本工程基础采用筏板，东塔筏板厚度为1800mm，开挖深度为11.77m;西塔筏板厚度为1 500mm，开挖深度为11.47m，，商铺为300厚的防水板，开挖深度为10.27m。 本基坑安全级别属于一级基坑。 （二）地层岩性 在勘察深度范围内，拟建场地地层自上而下依次分布为： ①粉质粘土（Q4al）：该层分布于整个勘察场地，属第四系冲积产物；黄褐色，坚硬-硬塑；土质均匀，含少量植物根系和少量泥岩碎屑，孔隙较发育，有光泽，无瑶震反应，干强度中等，韧性一般，层厚为1.50~23.20m，层面标高 1195.19m~1214.05m。
目录 1工程概况 (1) 2 执行技术规范和编制依据 (1) 3 资源配置 (1) 3.1 人员配置 (1) 3.2 设备配置 (2) 4 隧洞变形监测技术要求 (2) 5 隧洞变形监测方案 (3) 5.1 监测方案设计原则 (3) 5.2 洞内施工期变形监测 (3) 5.3 变形监测频率 (4) 5.4 变形监测方法及数据处理 (5) 6 隧洞沉降观测 (6) 6.1 沉降变形测量点的布设 (6) 6.2 沉降观测方法及频次 (7) 6.3 沉降观测精度要求 (8) 7 测量记录及资料管理 (8)
1 工程概况 吉林省中部供水辽源干线施工三标段工程项目位于四平市伊通满族自治县、辽源市东辽县。标段桩号33+949～49+657, 线路全长15.708km。主要施工内容包括: 隧洞、PCCP管道、钢管道、附属建筑物、交叉工程、出水闸工程、交通工程及其它临时工程等, 其中, 隧洞长11.347km, 成洞洞径2.6m; PCCP管道直径2.2m, 长3.937km; 钢管道( 包含钢管外包混凝土段) 直径2.2m, 长0.424 km。 本标段线路总体走向由北向南, 地势由高到低再到高, 地貌单元主要有河谷堆积地形(漫滩阶地)、剥蚀堆积地形(波状台地)和构造剥蚀地形(低山丘陵)。沿线山势起伏, 植被较发育, 洞室最大埋深135m。本标段穿越地层岩性主要有新生界第四系全新统冲积堆积层、中更新统冲洪积堆积、始渐新统泥岩和砂岩, 侵入岩为燕山及华力西期花岗岩和花岗闪长岩等。其中2#隧洞根据地质资料划分围岩类别为: Ⅱ类围占42.7%、Ⅲ类围岩占24. 0%、Ⅳ～Ⅴ类占33.3%。3#隧洞根据地质资料划分围岩类别为: Ⅱ类围占20.9%、Ⅲ类围岩占33.9%、Ⅳ～Ⅴ类占45.2% 2 执行技术规范和编制依据 施工测量依据如下: 《工程测量规范》 GB50026- 《水利水电工程施工测量规范》 DL/T5173- 《建筑变形测量规范》 JGJ8- 《铁路隧道监控量测技术规程》 Q/CR9218- 3 资源配置 3.1 人员配置 主要监测人员见表3.1。
TRANSPOWORLD 2011No.9 (May) 206B RIDGE&TUNNEL 桥梁隧道 隧 道监测作为新奥法的重要内容之一，在隧道施工中 起着非常重要的作用。某隧道（DK2+450～DK4+036）地处龙岩闹市区，具有埋深浅、地表建筑密集、地下管线众多、围岩破碎、施工对地表建筑及地下管线影响大等诸多施工不利因素。在施工期间对地表位移、建筑变形及爆破震动等进行监测，监测成果除了为评价施工对建筑的影响服务外，监测成果还可反馈施工，为施工方案及爆破设计参数等的优化提供重要依据，测试成果对确保施工安全、加快施工进度、降低施工成本具有重要意义。 监控测量的目的 在施工期间对隧道进行监控测量，可掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业；通过对围岩和支护的变位、应力测量，修改支护系统设计，提供二次支护的最佳时间；在位移——时间曲线中如出现以下反常现象，表明围岩和支护呈不稳定状态，应加强监视。 隧道洞内外观测 隧道开挖工作面的观测 在每个开挖面进行，特别是在 软弱破碎围岩条件下，开挖后由隧道工程师和地质工程师立即进行地质调查，观察后绘制开挖工作面略图（地质素 描），填写工作面状态记录表及围岩级别判定卡。 开挖后未被支护围岩的观测，如节理裂隙发育程度及其方向；开挖工作面的稳定状态，顶板有无坍塌；涌水情况：位置、水量、水压等；底板是否有隆起现象。 对开挖后已支护的围岩的观测，如对已施工区段的观察每天至少进行一次，观察内容包括有无锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象；喷射混凝土有无裂隙和剥离或剪切破坏；钢拱架有无被压变形情况；锚杆注浆和喷射混凝土施工质量是否符合规定的要求；观察围岩破坏形态并分析。 洞外观察 洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察，观察结果记录在工程施工日志及相关表格中。 隧道位移及变形量测 地表下沉量测 根据图纸要求洞口段应在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测 点，如图1所示。地表下沉观测点按普通水准基点埋设，并在预计破裂面以外3～4倍洞径处设至少两个水准基点，以便互相校核，基点应和附近原始水准点多次联测，确定原始高程，作为各观测点高程测量的基准，从而计算出各观测 点的下沉量。地表下沉桩的布置宽度应根据围岩级别、隧道埋置深度和隧道开挖宽度而定。地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。地表 下沉量测应在开挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直到衬砌结构封闭、下沉 基本停止时为止。 周边位移量测 C R D 法洞内监控点布置见图2所示，而双侧壁导坑法洞内控制点布置见图3所示。量测坑道断面的收敛情况，包括量测拱顶下沉、净空水平收敛，以及底板鼓起(必要时)。拱顶是隧洞周边上的一个特殊点，挠度最大，其位移情况，具有较强的代表性和显示“闯口”作用等。 拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距，Ⅲ级及以上围岩不大于40m；Ⅳ级围岩不大于25m；V级围岩应小于 隧道施工期间的变形监测 文/王 刚
佳·克拉项目 基坑变形监测方案 编制： 甘肃统建建筑装饰工程集团有限公司 佳·克拉项目部 二○一七年九月二十日
目录
附图一：基坑监测点平面布置图
一、编制依据 1、佳·克拉基坑开挖图； 2、佳·克拉岩土工程勘察报告； 3、兰州理工大学建筑勘察设计院《佳·克拉项目基坑支护结构设计》《佳·克拉项目基坑降水设计》； 4、《工程测量规范》GB50026-2007； 5、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013； 6、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》JGJ167-2009； 7、《建筑基坑工程检测技术规范》GB50497-2009； 8、《建筑变形测量规范》JGJ8-2007； 9、基坑监测强制性条文。 二、工程概况 （一）工程简介 工程名称：佳·克拉。 工程地点：拟建场地位于甘肃省天水市秦州区吴家崖村，场地北邻吴家崖村田地。东侧为吴家崖村，南临山水嘉园1#地块，西临佳·水岸华庭C地块。拟建场地近南北宽约，东西长约。 本工程±绝对标高为。地下二层，地上A塔十八层，B塔十五层，商铺为地上三层。结构形式主楼为剪力墙结构，裙楼为框架结构。本工程基础采用筏板，东塔筏板厚度为1800mm，开挖深度为;西塔筏板厚度为1500mm，开挖深度为，，商铺为300厚的防水板，开挖深度为。 本基坑安全级别属于一级基坑。
（二）地层岩性 在勘察深度范围内，拟建场地地层自上而下依次分布为： al）：该层分布于整个勘察场地，属第四系冲积产物；黄褐色，坚硬-硬塑； ①粉质粘土（Q 4 土质均匀，含少量植物根系和少量泥岩碎屑，孔隙较发育，有光泽，无瑶震反应，干强度中等，韧性一般，层厚为~，层面标高~。 al+pl）：该层除区域缺失外，基本分布于整个勘察场地，冲、洪积成因，青灰色， ②圆砾（Q 4 重型动力触探试验修正值=~击，中密-密实，接触排列，磨圆度较好，颗粒形状呈圆状-亚圆状，级配较好，颗粒间充填物以中粗砂为主，含少量粉土，骨架颗粒成分主要为变质岩、石英岩和花岗岩等，中风化，圆砾一般粒径为~，偶含卵石及漂石。层面埋深~，厚度~，层面标高~。 ③强风化泥岩（N）：该层分布于整个场地，半成岩，褐红色-灰绿色，微裂隙及风华裂隙较发育，中密-密实，矿物成分以蒙脱石、绿泥石，高岭石、白云母等为主，泥钙质胶结，碎屑结构，中厚层状构造，岩芯呈短柱状，具有遇水易软化的特点，强风化泥岩岩体基本质量等级Ⅴ级。层面埋深~，厚度~，层面标高~。 ④中风化泥岩（N）：该层分布整个场地，半成岩，褐红色-灰绿色，见微裂隙，致密；矿物成分以蒙脱石、绿泥石、高岭石、白云母、长石、石英等为主，泥钙质胶结，碎屑结构，巨厚层状构造，岩芯呈短桩状，具有遇水易软化的特点，未经扰动时坚硬，岩体基本质量等级为Ⅳ级。层面埋深~，勘察厚度~（未揭穿），层面标高~。 （三）气象 天水市气候类型属暖温带轻冰冻中湿区，据天气气象局资料，本区多年平均气温℃，极端最高气温℃，极端最低气温℃，历年最冷月相对湿度平均62%，最热月平均湿度73%，年最大降水量，降水多集中在7、8、9月份，多暴雨，夏季多东北风，夏季平均风速s，冬季多东风，冬季平均风速s，30年遇最大风速s，年雷暴日天，年沙暴日天，年雾日数天，历年最大积雪厚度15cm，地表有季节性冻土，标准冻土深度，场地内无地表水。 （四）地下水 根据区域水文地质资料和勘察结果，拟建场地地下水为第四系松散岩类孔隙潜水，②圆砾
边坡变形监测方案 XXXX标 边坡变形监测专项方案 编制： 审核： 批准： XXXXX公司 2016年12月01日 XXX标 边坡变形监测方案 一、工程概况： 我公司承建的XXX标段，桩号范围3+400～6+950。主要建设内容包括：XXXXX.。本工程等级为II等；河道堤防级别为3级，施工临时工程为5级。防洪标准：防洪标准为50年一遇。供水标准：农业灌溉供水设计保证率为95%。 二、监测内容： 本标段边坡监测主要是指路堤边坡监测，监测内容为人工巡视、裂缝观测、坡面观测观测。 1、人工巡视和裂缝观测：人工巡视是一项经常性的工作，我标将安排专职安全员坚持每天进行巡视，对图纸较差处、渗水严重处、边坡较陡处进行重点巡视、检查。当坡体表面发现裂缝时安全员立即采取措施和报告监测组。
边坡变形监测方案 2、坡面观测：边坡坡面的变形观测是指在平台上设置坡面变形观测点，利用GPS进行测量。通过数据处理分析，分析坡面几何外观的变化情况，绘制坡面各点在施工过程中的水平位移变化情况，从而了解边坡滑动范围和滑动情况，提供预警信息，它是一种简单，直接的宏观监测方法。 二、监测方案的实施 1、基准控制点和监测点的布设 1.1基准网的建立 选择通视良好、无扰动、稳固可靠、远离形变护坡高度3倍比较稳定的地方埋设工作基点，其中工作基点采用有强制归心装置的观测墩，照准标志采用强制对中装置的觇牌，埋设在加固坎上，地质较为稳定，本标段工作基点选择桩号点。 变形点布置在边坡变形较大并能严格控制变形的边坡边沿位置。在边坡顶上每100m布置变形监测点，编号分别为左1-32，右1-32。以及对南岸6+581，南岸4+390、北岸5+160、4+000-4+100段附件的建筑物等进行加密监测。 1、顶部用沉降钉垂直植入混凝土中，孔深不小于50mm，基准点与各点位埋设完毕等候5天后，水泥凝固稳定后方可开始进行观测。 2、监测精度及频率要求 根据设计图纸及国家相关规范要求，边坡的变形观测如下： 水平位移监测网主要技术要求为：2.1 边坡变形监测方案
隧道变形监测方案 1、目的 为明确隧道内变形观测的作业内容，规范技术细节及作业程序，总结隧道结构变形规律，为隧道结构维修养护提供依据，指导津滨轻轨隧道变形观测工作进行，从而保证行车安全，特制订本预案。 2、适用范围 2.1适用于津滨轻轨隧道变形观测的相关工作； 2.2线桥室从事变形观测的相关工作人员须依据本方案开展各项变形观测工作。 3、职责分工 隧道变形工作由线桥室主任及安技主管进行监督指导，桥梁维修主管负责变形观测工作的全面管理与协调，桥梁检测工程师协同隧道工程师、桥梁维修工程师负责隧道变形观测的相关技术工作，并由桥隧检测工区负责具体实施。 4、参考依据 《建筑变形测量规程》 《地下铁道、轨道交通工程测量规范》 《地下铁道工程施工及验收规范》 5、变形观测工作内容 5.1隧道沉降观测 监测隧道结构的沉降，主要是监测隧道结构的底板沉降，实质上是对道床的监测，主要包括区间隧道的沉降监测以及隧道与地下车站交接处的沉降差异监测。运营测量采用的坐标系统、高程系统、图式等与原施工测量相同。 5.1.1监测基准网 监测基准网是隧道沉降监测的参考系，由水准基点和工作基点构成，网形布设成附合水准路线或沿上、下行线隧道布设成结点水准路线形式，采用国家二等水准测量的观测标准进行。水准基点采用隧道线路两端远离测区的国家II等水准点，在沿线车站内和联络通道处布设工作基点，每个车站布设4个工作基点，联络通道处布设2个工作基点，水准基点与车站内、联络通道处工作基点共同构成监测基准网，如图1所示。基准网的高程值由国家水准点引入，每季度校核一
次，分析工作基点的稳定性；然后，再通过车站内两侧的工作基点，采用附合水准路线对每段隧道结构进行沉降观测。 图1 监测基准网示意图 5.1.2沉降监测点 津滨轻轨地下结构由明挖段和盾构组成，明挖段沉降监测点按施工浇筑段每段设4个点，分别布设在左右两侧墙上。具体布置见图2。 图2 明挖段沉降监测点布置示意图 为方便以后长期的位移监测工作，隧道内沉降监测点布设在隧道中线的道床上，隧道直线段每隔30m设一个测点，曲线处根据曲线半径大小设置测点间距，半径为400m曲线处每隔12m设一个测点，半径为800m曲线处每隔18m设一个测点，半径为2000m曲线处每隔30m设一个测点。具体布置见图3。
佳?5.4克拉项目基坑变形监测方案编制：______________ 甘肃统建建筑装饰工程集团有限公司佳?5.4克拉项目部 二O年九月二十日
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) （一）工程简介 (1) （二）地层岩性 (1) （三）气象 (2) （四）地下水 (2) 三、施工部署 (3) （一）人员部署 (3) （二）监测管理程序 (3) （三）测量检测部署 (3) 四、深基坑监测要求 (3) （一）监测要求 (3) （二）、监测过程控制要求 (4) （三）、监测数据结果的要求 (4) 五、监测方法 (4) （一）监测仪器及要求 (5) （二）巡视检查 (5) （三）监测点的布置 (5) 六、监测期和监测频率 (5) 七、监测报警及异常情况下的监测措施 (6) 八、资料整理和分析反馈 (6) 九、作业安全及其它注意事项 (6) 十、雨季施工技术措施 (6) 十一、应急预案 (7) （一）应急救援部署 (7) （二）突发事件风险分析及预防 (8) 附图一：基坑监测点平面布置图 、编制依据 1、佳?5.4克拉基坑开挖图； 2、佳?5.4克拉岩土工程勘察报告； 3、兰州理工大学建筑勘察设计院《佳? 5.4克拉项目基坑支护结构设计》
《佳? 5.4克拉项目基坑降水设计》； 4、《工程测量规范》GB50026-2007 5、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013 6、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》JGJ167-2009; 7、《建筑基坑工程检测技术规范》GB50497-2009 8、《建筑变形测量规范》JGJ8-2007; 9、基坑监测强制性条文。 二、工程概况 （一）工程简介 工程名称：佳? 5.4克拉。 工程地点：拟建场地位于甘肃省天水市秦州区吴家崖村，场地北邻吴家崖村田地。东侧为吴家崖村，南临山水嘉园1#地块，西临佳?水岸华庭C地块。拟建场地近南北宽约59.3m-82.7m，东西长约48.7m-118.5m。 本工程士0.000绝对标高为1198.000。地下二层，地上A塔十八层，B塔十五层，商铺为地上三层。结构形式主楼为剪力墙结构，裙楼为框架结构。本工程基础采用筏板，东塔筏板厚度为1800mm开挖深度为11.77m;西塔筏板厚度为1 500mm开挖深度为11.47m,,商铺为300厚的防水板，开挖深度为10.27m。 本基坑安全级别属于一级基坑。 （二）地层岩性 在勘察深度范围内，拟建场地地层自上而下依次分布为： ①粉质粘土（Q al）:该层分布于整个勘察场地，属第四系冲积产物；黄褐色，坚硬-硬塑；土质均匀，含少量植物根系和少量泥岩碎屑，孔隙较发育，有光泽，无瑶震反应，干强度中等，韧性一般，层厚为1.50~23.20m，层面标高 1195.19m~1214.05m ②圆砾（Q4al+pl）:该层除区域缺失外，基本分布于整个勘察场地，冲、洪积成因，青灰色，重型动力触探试验修正值N63.5=14.6~23.4 击，中密- 密实，接触排列，磨圆度较好，颗粒形状呈圆状-亚圆状，级配较好，颗粒间充填物以中粗砂为主，含少量粉土，骨架颗粒成分主要为变质岩、石英岩和花岗岩等，中
桥梁工程变形监测方案 一、概述 大型桥梁，如斜拉桥、悬索桥自20世纪90年代初期以来在我国如雨后春笋般的发展。这种桥梁的结构特点是跨度大、塔柱高,主跨段具有柔性特性。在这类桥梁的施工测量中,人们已针对动态施工测量作了一些研究并取得了一些经验。在竣工通车运营期间,如何针对它们的柔性结构与动态特性进行监测也是人们十分关心的另一问题。尽管目前有些桥梁已建立了了解结构内部物理量的变化的“桥梁健康系统”,它对于了解桥梁结构内力的变化、分析变形原因无疑有着十分重要的作用。然而,要真正达到桥梁安全监测之目的,了解桥梁的变化情况,还必须及时测定它们几何量的变化及大小。因此,在建立“桥梁健康系统”的同时,研究采用大地测量原理和各种专用的工程测量仪器和方法建立大跨度桥梁的监测系统也是十分必要的。 二、变形监测内容 根据我国最新颁发的“公路技术养护规范”中的有关规定和要求,以及大跨度桥梁塔柱高、跨度大和主跨梁段为柔性梁的特点,桥梁工程变形监观测的主要内容包括: 1) 桥梁墩台沉陷观测、桥面线形与挠度观测、主梁横向水平位移观测、高塔柱摆动观测； 2) 为了进行上述各项目的测量,还必须建立相应的水平位移基准网与沉陷基准网观测。 三、系统布置 1）桥墩沉陷与桥面线形观测点的布置 桥墩(台)沉陷观测点一般布置在与墩(台)顶面对应的桥面上；桥面线形与挠度观测点布置在主梁上。对于大跨度的斜拉段,线形观测点还与斜拉索锚固着力点位置对应；桥面水平位移观测点与桥轴线一侧的桥面沉陷和线形观测点共点。 2）塔柱摆动观测点布置 塔柱摆动观测点布置在主塔上塔柱的顶部、上横梁顶面以上约1.5ｍ的上塔柱侧壁上,每柱设2点。 3）水平位移监测基准点布置 水平位移观测基准网应结合桥梁两岸地形地质条件和其他建筑物分布、水平位移观测点的布置与观测方法,以及基准网的观测方法等因素确定,一般分两级布设,基准网布设在岸上稳定的地方并埋设深埋钻孔桩标志；在桥面用桥墩水平位移观测点作为工作基点,用它们测定桥面观测点的水平
地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理 发表时间：2017-10-30T09:25:06.667Z 来源：《基层建设》2017年第20期作者：汪英宏王守横 [导读] 摘要：地铁隧道结构复杂，在长期使用过程中会受到各种因素的影响，因此，做好变形监测非常重要。 上海市机械施工集团有限公司大连地铁216标段项目经理部辽宁大连 116037 摘要：地铁隧道结构复杂，在长期使用过程中会受到各种因素的影响，因此，做好变形监测非常重要。本文将进行分析，以供参考。关键词：地铁隧道；变形监测；原因；措施 1.前言 对于地铁隧道结构变形的监测，不能采用传统的变形监测控制网布设方法，在施工过程中根据施工要求对工艺参数进行控制，为保证结果的准确度，必须进行基准点的稳定性检验。 2.地铁隧道变形原因 2.1轨道结构变形 地铁隧道变形包括轨道结构变形和隧道结构变形两种形式。其中轨道结构变形的主要原因是列车荷载长期对轨道产生反复作用，使轨道发生几何偏差进而影响轨道的平整性和顺畅性。除列车荷载作用外，隧道周边建设施工的卸载、负荷、加载也会引起道床的不均匀沉降。这种沉降同样会影响轨道的平整度及顺畅。对于铁路来说，地铁运行车辆重量较轻、速度低，轨道和车辆行走部分的变形一般不会引起地铁事故，但轨道变形造成的不平顺可能会导致列车发生不正常振动。这会降低列车运行的稳定性，减少用户的舒适度，更重要的是会加快轨道结构部件的损坏速度，从而间接影响列车的行车安全。 2.2隧道结构变形 地铁隧道结构变形发生在施工阶段和运营阶段，在施工阶段，地铁暗挖隧道工程是在岩土体内部进行的。在开挖过程中对地下岩土的扰动是不可避免的，这就破坏了地下岩土体原有的平衡条件。隧道开挖时地层初期受到的影响较小，发生的也是微型形变，随着开挖的不断深入，变形会极剧增大然后又趋于缓慢。因此，在隧道开挖过程中应对隧道的拱顶下沉量和地表的下沉量进行监测，以便于对隧道结构的稳定性和开挖工程的安全性提供分析依据。地铁隧道开挖引起的地层变形是一个漫长而缓慢的过程，无论是浅埋暗挖法还是盾构法在工程完工投入使用后都会不同程度的发生整体下沉的现象，尤其是工程处于软土层中时下沉现象更加明显。 3.地铁隧道变形监测技术 3.1传统监测技术 传统监测技术是利用水准测量仪的检测功能对隧道结构的变形情况进行监测，主要对隧道变形区域的断面进行监测。该法在实际使用过程中存在一系列不足： 首先，该法无法使用先进的远程测量技术。在监测过程中不得不打断监测区内的列车运行。 其次，地铁隧道内可视性差，空间受到限制，运行环境复杂，给监测的安全性和监测质量造成了不利影响。 最后，监测点数量受限，若设置监测点过多，不仅会增大工作量还会延长监测周期的长度，无法准确的反映出变形的真实情况；若设置监测点过少，无法根据有限的数据得到较为精准的变形趋势，这对后期的隧道结构的变形负荷分析是极为不利的。传统的监测技术已经无法适应现代社会的需求新型的监测技术急需被研发使用。 3.2高程监测控制网 在地铁进行跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测。 3.2.1跨河水准测量跨河水准观测采用威特 N3 及配套的铟瓦水准尺，施测前仪器 i 角检校为+1.2s。跨河水准测量严格按《国家一、二等水准测量规范》要求选定与布设场地，使仪器及标尺点构成平行四边形。作业方法、视线距水面的高度、时间段数、测回数、组数及仪器检查等按规范要求执行。按二等跨河水准观测精度施测 8个测回，高差中数中误差为±1.48mm。 3.2.2 测量机器人三角高程法测量采用徕卡 TCA2003 机器人完成，在 b1、b2 设置仪器，对向观测 12 个测回，测回间隔 5min。每测回量取 2 次仪高和棱镜高，量取至毫米。高差中数中误差为±1.00mm。 3.2.3 GPS 高程测量b1、b2大地四边形进行 GPS 联测，GPS 网解算的 b1、b2大地高的高差为-0.3403。 3.2.4 三种方法的成果比较高程监测控制网采用跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测结果进行对比。 4.基于组合后验方差检验法的灵敏度 4.1灵敏度的概念及其目的 通常情况下对基准点的稳定性进行判断是在测量结束后的内业处理过程中，删除一些不稳定的点带来人力物力和时间的浪费，在当今世界寻求的应是高效节能的方法，若是在观测现场测量人员或者测量机器人根据观测数据能感知到基准点的不稳定性，就可以给外业监测提供指导，提前对基准点进行筛选，甚至给基准网的布设提供意见，使得地铁隧道结构变形监测网和后期数据处理得到优化。 然而对同一个点的多次观测结果存在差异可能是误差影响也可能是基准点不稳定引起，要是知道到底出现多大的变动时可以认为是基准点发生了移动，那进行现场监测时就能对基准点的稳定性进行判断，不需要等到进行完内业处理才能得到答案。当观测值出现一定程度变化的时候，这种方法就能够有效的检测出结果。 4.2组合后验方差检验法灵敏度的探测 为模拟基准点的变动，对观测数据进行人为的改动。从众多基准点中任意选取3个，分别对方位角、天顶距和距离三个观测量进行测试，当角度偏差大于3秒小于6秒时对该点的稳定性应持怀疑态度，而大于6秒时该点稳定性就一定不可靠，当距离的测量偏差大于5ｍｍ时该点的稳定性同样不可靠。计算所得的组合后验方差检验法的灵敏度在实际工程实例中可以作为重要的比较参考值，通过比较监测数值间的差值，实现监测现场简单、快速判定基准点的稳定性。 5.隧道变形监控的系统建立 5.1系统数据库结构 变形监测数据库用于存储监测点属性、监测成果等数据信息，是数据管理系统的基础。因此，合理的数据库结构不仅是数据库设计的