浅谈地铁隧道施工的房屋监测
2015-06-01
引言
近年来随着隧道建设高速发展，隧道施工的安全愈是重要。地表的稳定可控是隧道施工的重要保障之一。地表的沉降监测是了解和掌握隧道施工变化和判断其安全状况的必要方法和手段。
1 监测项目、频率及控制标准
在隧道施工的过程中对建筑物进行监测的项目包括：建筑物沉降与倾斜、建筑物裂缝观察等。各种观察数据相互印证，确保监测结果的可靠性，为合理确定隧道施工参数提供依据，达到反馈指导施工目的。
对建筑物的监测频率，正常情况下：施工作业面前20m和后40m进行沉降监测，一般情况下：2次/24小时。当每两次观测沉降差≥10mm、相邻柱监测点沉降差≥0.002L时或累计沉降d≥20mm时，加密二十四小时监测频率和加大监测范围：1次/2～3小时→1次/每小时→连续监测，以备判断险情采取措施。
建筑物下沉及倾斜控制基准见表1：
2、H指自室外地面算起的建筑物高度。
3、倾斜是指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。
4、如有关部门对建筑物的沉降有特殊要求时，以其要求为准。
2 监测控制网的布设与施测精度
沿隧道前进方向沿线测设水准控制网，由经复核精度符合规范要求的测量队伍提供水准基点引测高程。采用闭合与附合两种形式测设水准线路。水准控制网基点测设于线路中心线法向方位外50m处，原状土层之上或有入岩桩基的建筑物基础上，纵向间隔为60m～100m设一点。在重点监测对象周围布设加密点。布点原则为每次监测至少有两个监测基点可以观测。监测基准点按国家二等水准的技术要求进行测量。每次沉降观测时，对工作基点进行检核，基准网定期检测：每隔三个月检测一次。
3 建筑物的监测
（1）、沉降监测
沉降观测点的位置和数量应根据建筑物的体型特征、基础形式、结构种类以及地质条件等因素综合考虑。一般可埋设在建筑物的四角（拐角）上，高低悬殊或新旧建筑物连接处、伸缩缝、沉降缝和不同埋深基础的两侧。采用加工有铁球头的膨胀螺丝斜打入在建筑物的房角、结构柱上及外墙上，每栋建筑物上面至少每个角设置一个观测点。监测时铟瓦精密水准尺放置测点球头位置进行观测。
（2）倾斜监测
如由于隧道施工过程对周边建筑物影响较大并导致裂缝甚至倾斜，则需进行裂缝、倾斜监测，以确保建筑物安全和处理与房主有关事项的重要依据。根据建筑物情况及重要程度，在每幢建筑物上面至少设置二个观测点，测量其位移、倾斜等。采用倾斜位移法进行监测，倾斜位移测量法采用全站仪对高耸建筑物上端进行倾斜测量。
（3）裂缝监测
对建筑物的裂缝观测时应测定建筑物上的裂缝分布位置，裂缝的走向、长度、宽度及其变化程度。裂缝观测布点采用油漆或红蓝笔在裂缝两侧定平行线标志，建筑物裂缝观测采用下图2所示的方法进行观测：
（4）沉降监测
建筑物沉降监测应采用高精度水准仪。其观测方法采用二等水准高程测量的方法由精密水准网向各监测点引测高程，测得各监测点上高程变化值。要求精度：基铺读数差△h≤±0.5mm，转站高差中误差M站≤±1.0mm，相邻基准点测量闭和差△h≤±1.0mm（每天一次或0.6√n）。在施工前，由基点通过水准测量测出建筑物沉降观测点的初始高程为H0；在施工过程中测出的高程为Hn，则高差：△H=Hn-H0 即为建筑物沉降值。
（5）倾斜监测
在测得建筑物沉降值后，即可进行建筑物的倾斜计算。并绘制“时间～位移曲线散点”图进行数据分析与处理。当“时间～位移曲线”趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析、预测最大沉降量。根据所测建筑物倾斜与沉降值，判断建筑物倾斜量是否超过安全控制标准及采用的工程措施的可靠性。建筑物倾斜计算示意图。
θ —建筑物水位移产生的倾斜角；
（6）裂缝监测
观测的裂缝数量视需要而定，主要的或变化大的裂缝应进行观测。采用直接观测的方法，裂缝观测采用红蓝笔在裂缝两侧定平行线标志，将裂缝进行编号并划出测读位置，用比例尺、小钢尺或游标卡尺等工具定期量出标志间距离求得裂缝变化值，裂缝观测的结果应绘制成建筑物裂缝图。对于建筑物裂缝，应定人定时进行观测，监测频率按照控制两次观测期间裂缝发展不宜大于0.1mm 及裂缝所处位置而定。对已经存在的裂缝，施工前必须会同有关各方进行现场检查，并作文字、拍照、录像记录。
4 监测的数据处理与质保措施
为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，监测小组配备计算机进行数据处理，全部监测数据均由计算机管理。监测收集原始数据要求准确有效，记录要清晰，现场施测人员随测量进程即时计算成果，以便勘误，在取得监测数据后，及时进行整理。
