第8課時(shí)第八講工程測(cè)量

1、2.4.1 背景材料24 變形監(jiān)測(cè)案例241背景材料 1工程概況某軌道交通線某區(qū)間盾構(gòu)工程將通過(guò)正在施工的某住宅小區(qū)工地。目前，該工地基坑土方開(kāi)挖已經(jīng)完成，正在進(jìn)行工程樁施工。地鐵隧道將從工程樁中間穿過(guò)，兩者最近距離1718 m。該地段工程地質(zhì)條件差，存在較厚的淤泥層和砂層。住宅小區(qū)基坑用攪拌樁、旋噴樁止水，支護(hù)采用噴錨支護(hù)。目前，住宅小區(qū)周邊較大范圍內(nèi)地面有明顯沉降，該區(qū)域建筑大部分為多層建筑，其基礎(chǔ)有采用靜壓樁(樁長(zhǎng)1218 m)，有采用錘擊灌注樁(持力層為強(qiáng)風(fēng)化層)，另有部分建筑物基 礎(chǔ)形式未明。由于地質(zhì)和設(shè)計(jì)原因，該地段地鐵隧道頂部部分需在砂層中成孔，成孔過(guò)程中流沙和降水均可能會(huì)對(duì)周邊

2、環(huán)境造成如下影響： (1)成孔過(guò)程中流沙可能會(huì)引起周邊地面、建筑物沉降；(2)成孔過(guò)程中流沙可能會(huì)引起周邊土體、工程樁位移；(3)成孔過(guò)程中流沙可能會(huì)引起周邊水位下降，導(dǎo)致淤泥層固結(jié)壓縮，引起周邊地區(qū)、建筑物沉降；(4)隧道穿過(guò)止水幕墻時(shí)對(duì)止水幕墻的擾動(dòng)和周邊土體變形而引起止水幕墻的變形可能拉裂幕墻，造成基坑漏水，從而導(dǎo)致周邊地面、建筑物沉降?；谏鲜隹紤]，在采取相關(guān)加固措施以保證周邊已有構(gòu)筑物安全的同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，以確保周邊構(gòu)筑物安全。2實(shí)施技術(shù)方案編制依據(jù)(1)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb 50007-2002)；(2)地下鐵道、輕軌交通工程測(cè)量規(guī)范(gb 50308-1999)；(

3、3)建筑變形測(cè)量規(guī)范(jgj 8-2007)；(4)工程測(cè)量規(guī)范(gb 50026-2007)：(5)國(guó)家、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范(gb 12897-2006)；(6)城市測(cè)量規(guī)范(cjj 899)；(7)建筑工程設(shè)計(jì)手冊(cè)；(8)軌道交通線區(qū)間盾構(gòu)工程住宅小區(qū)段相關(guān)圖紙。3監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為準(zhǔn)確了解盾構(gòu)施工對(duì)周邊環(huán)境和已有建筑物的影響，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的危險(xiǎn)并采用相應(yīng)措施將地鐵施工對(duì)周邊的不利影響減至最小，確定以周邊建筑物、地面(管線)沉降測(cè)量、基坑止水幕墻頂部位移和沉降測(cè)量、工程樁頂部水平位移測(cè)量為主要觀測(cè)項(xiàng)目。具體監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及內(nèi)容見(jiàn)表21。表2一l監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一覽表 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 數(shù)量 備注 1 周邊建筑

4、物、地面(管線)沉降測(cè)量 點(diǎn) 165 2 基坑止水幕墻頂部位移和沉降測(cè)量 點(diǎn) 2l 3 工程樁頂部水平位移測(cè)量點(diǎn) 204監(jiān)測(cè)方法和測(cè)點(diǎn)布置1)周邊建筑物、地面(管線)沉降測(cè)量沉降觀測(cè)(垂直位移監(jiān)測(cè))選用進(jìn)口精密水準(zhǔn)儀配合銦鋼尺測(cè)量，儀器標(biāo)稱精度0.4mmkm。參照工程測(cè)量規(guī)范(gb 500262007)、建筑變形測(cè)量規(guī)程(jgj 82007)等有關(guān)規(guī)范，沉降按三等變形測(cè)量的精度要求施測(cè)，外業(yè)觀測(cè)按二等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求作業(yè)。計(jì)劃共埋設(shè)6個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)：在住宅小區(qū)埋設(shè)3個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)(其中2個(gè)為深埋式基準(zhǔn)點(diǎn)，另1個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)布置在施工影響范圍外的、沉降已經(jīng)穩(wěn)定的樁基建筑物的結(jié)構(gòu)柱位)；在鄰近小區(qū)，埋設(shè)3

5、個(gè)深埋式基準(zhǔn)點(diǎn)。所有深埋式基準(zhǔn)點(diǎn)均鉆孔至巖層，然后在其頂部設(shè)置護(hù)罩。水準(zhǔn)測(cè)量須在水準(zhǔn)基點(diǎn)穩(wěn)定后方可進(jìn)行觀測(cè)?；鶞?zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)線路長(zhǎng)約25 km。建筑物沉降測(cè)點(diǎn)為直徑14 mm的膨脹螺絲，膨脹螺絲桿與墻面成600，以保證每次測(cè)量測(cè)點(diǎn)與測(cè)尺在同一位置接觸；對(duì)于基坑止水幕墻頂部沉降測(cè)點(diǎn)，為減少測(cè)點(diǎn)埋設(shè)高度，減少測(cè)點(diǎn)被破壞的概率，膨脹螺絲頂部與周?chē)卟钚∮? cm；對(duì)于地面沉降測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)，先鉆直徑大于等于24 mm的孔，再埋直徑14 mm或16 mm的鋼筋，鋼筋穿透路面，且比路面略高。測(cè)量采用相同的觀測(cè)網(wǎng)形，固定使用儀器和觀測(cè)人員，并盡可能選擇最佳觀測(cè)時(shí)段，在基本相同的環(huán)境和條件下進(jìn)行觀測(cè)。本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)以建筑

6、物結(jié)構(gòu)沉降測(cè)量為主，同時(shí)測(cè)量周邊地面沉降，共布置165個(gè)測(cè)點(diǎn)。每棟樓根據(jù)距離地鐵隧道的遠(yuǎn)近、基礎(chǔ)形式的不同布置212個(gè)結(jié)構(gòu)沉降測(cè)點(diǎn)和14個(gè)地面沉降測(cè)點(diǎn)；在住宅小區(qū)基坑南側(cè)管線位置布置8個(gè)地面沉降測(cè)點(diǎn)；在隧道與止水幕墻交叉的2個(gè)位置各布置68個(gè)地面沉降測(cè)點(diǎn)。2)基坑止水幕墻頂部位移和沉降測(cè)量監(jiān)測(cè)工作基點(diǎn)在基坑四周布置，同時(shí)在遠(yuǎn)處穩(wěn)固的地方布置基準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)量工作基點(diǎn)的變化情況，共布設(shè)約12個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)，基準(zhǔn)網(wǎng)與工程樁頂部水平位移測(cè)量公用。水平位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的主要技術(shù)要求見(jiàn)表22。表22 水平位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的主要技術(shù)要求 等 級(jí) 相鄰控制點(diǎn)點(diǎn)位中誤差film 平均邊長(zhǎng) m 測(cè)角中誤差 (”) 最

7、弱邊 相對(duì)中誤差 主要作業(yè)方法和觀測(cè)要求 3o 10 每天2次 距工作面1倍洞徑 距盾尾1倍洞徑 5w10 每天1次 距工作面12倍洞徑 距盾尾1-2倍洞徑 1w5 每2天1次 距工作面25倍洞徑 距盾尾25倍洞徑 w1 714天1次 距工作面大于5倍洞徑 距盾尾大于5倍洞徑(3)地鐵隧道施工后(3個(gè)月)，按變形情況確定，一般每月測(cè)量12次，直至隧道穩(wěn)定為止。2.4.2 分析要點(diǎn)242分析要點(diǎn)1變形監(jiān)測(cè)的定義變形監(jiān)測(cè)是對(duì)監(jiān)視對(duì)象或物體(簡(jiǎn)稱變形體)進(jìn)行測(cè)量，以確定其空間位置隨時(shí)間的變化特征。對(duì)于工程的變形監(jiān)測(cè)來(lái)講，變形體一般包括工程建筑物、構(gòu)筑物及其設(shè)備，以及其他與工程建設(shè)有關(guān)的自然或人工對(duì)象

8、，例如大壩、船閘、橋梁、隧道、高層建筑、古建筑、高邊坡、采礦區(qū)等都稱為變形體。變形又分為兩類：變形體自身的變形和變形體的剛體位移。變形體自身的變形包括伸縮、錯(cuò)動(dòng)、彎曲和扭轉(zhuǎn)四種變形，而剛體位移則包括整體平移、整體轉(zhuǎn)動(dòng)、整體升降和整體傾斜四種變形。變形監(jiān)測(cè)分靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)：靜態(tài)變形通過(guò)周期性測(cè)量得到，動(dòng)態(tài)變形通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)得到。 2變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容變形監(jiān)測(cè)包括水平位移、垂直位移監(jiān)測(cè)，傾斜、繞度、彎曲、扭轉(zhuǎn)、震動(dòng)、裂縫等的測(cè)量，還包括與變形有關(guān)的物理量的監(jiān)測(cè)，如應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、氣壓、水位、滲流、滲壓、揚(yáng)壓力等的監(jiān)測(cè)。3變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)(1)周期性觀測(cè)；(2)精度要求高，對(duì)不同的任務(wù)，變形監(jiān)

9、測(cè)所要求的精度不同；(3)綜合應(yīng)用各種觀測(cè)方法；(4)數(shù)據(jù)處理要求嚴(yán)密；(5)需要多學(xué)科知識(shí)的配合。4變形監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容（重點(diǎn)）(1)測(cè)量方法和設(shè)備的選擇；(2)監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)；(3)測(cè)量精度和觀測(cè)周期的確定。5變形監(jiān)測(cè)的方法(1)常規(guī)的大地測(cè)量方法：如精密高程測(cè)量、精密距離測(cè)量、角度測(cè)量等；(2)專門(mén)的測(cè)量手段和技術(shù)：如液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量、準(zhǔn)直測(cè)量、應(yīng)變測(cè)量、傾斜測(cè)量等；(3)空間測(cè)量技術(shù)：gps測(cè)量、insar技術(shù)；(4)攝影測(cè)量和激光掃描技術(shù)。6測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)布設(shè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，是為了保證測(cè)量的基準(zhǔn)統(tǒng)一，布設(shè)工作基點(diǎn)是為了便于測(cè)量工作，并減小測(cè)量誤差。必須保證基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，定期進(jìn)行測(cè)量、分

10、析，工作基點(diǎn)與測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)問(wèn)也必須進(jìn)行測(cè)量，以得到工作基點(diǎn)的坐標(biāo)值，同時(shí)可根據(jù)坐標(biāo)值的差異，判斷工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性。7變形觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理變形觀測(cè)的數(shù)據(jù)可分為兩種：一種是監(jiān)測(cè)網(wǎng)的周期觀測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，計(jì)算網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)行參考點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)和周期間的疊合分析，從而得到目標(biāo)點(diǎn)的位移；另一種是監(jiān)測(cè)點(diǎn)上某一種特定的形成時(shí)間序列的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，如應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、氣壓、水位、滲流、滲壓、揚(yáng)壓力等，對(duì)它們進(jìn)行回歸分析、相關(guān)分析、時(shí)序分析和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，確定變形過(guò)程和趨勢(shì)。變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理包括整理、整編觀測(cè)資料，計(jì)算測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)和變形量，以及分析變形的顯著性、規(guī)律和成因等。8變形觀測(cè)資料的整理、整編工作的主要內(nèi)容(1)對(duì)

11、觀測(cè)記錄進(jìn)行核校，檢查是否有記錄、計(jì)算錯(cuò)誤；(2)數(shù)據(jù)的存檔及入庫(kù)；(3)繪制相應(yīng)的圖表(如變形過(guò)程線、測(cè)站分布圖等)。9變形監(jiān)測(cè)資料分析的常用方法(1)作圖分析：將觀測(cè)資料繪制成各種曲線，常用的是將觀測(cè)資料按時(shí)間順序繪制成過(guò)程線；(2)統(tǒng)計(jì)分析：用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析計(jì)算各種觀測(cè)物理量的變化規(guī)律和變化特種，分析觀測(cè)物理量的周期性、相關(guān)性和發(fā)展趨勢(shì)；(3)對(duì)比分析；(4)建模分析：建立數(shù)學(xué)模型，用以分離影響因素，研究觀測(cè)物理量變化規(guī)律，進(jìn)行預(yù)報(bào)和實(shí)現(xiàn)安全控制；常用的數(shù)學(xué)模型有統(tǒng)計(jì)模型、確定性模型和混合模型。 10變形測(cè)量工程應(yīng)提交的成果資料(1)技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)和測(cè)量方案；(2)監(jiān)測(cè)網(wǎng)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖；(

12、3)標(biāo)石、標(biāo)志規(guī)格及埋設(shè)圖；(4)儀器的檢校資料；(5)原始觀測(cè)記錄；(6)平差計(jì)算、成果質(zhì)量評(píng)定資料；(7)變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理分析和預(yù)報(bào)成果資料；(8)變形過(guò)程和變形分布圖表；(9)變形監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)報(bào)的技術(shù)報(bào)告。2.4.3 樣題243樣題簡(jiǎn)答題(1)為完成變形監(jiān)測(cè)任務(wù)，除了布設(shè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)外，還布設(shè)了測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)。布設(shè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)的目的是什么?(2)對(duì)變形監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析是變形監(jiān)測(cè)的主要工作之一，常用的方法有哪幾種?(3)該項(xiàng)目完成后，提供給甲方的成果應(yīng)包含哪些內(nèi)容?244參考答案簡(jiǎn)答題(1)為完成變形監(jiān)測(cè)任務(wù)，除了布設(shè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)外，還布設(shè)了測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)。布設(shè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)的目的是什么?參考答案 布設(shè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，是為了保證測(cè)量的基準(zhǔn)統(tǒng)一，布設(shè)工作基點(diǎn)是為了便于測(cè)量工作，并減小測(cè)量誤差。必須保證基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，定期進(jìn)行測(cè)量、分析，工作基點(diǎn)與測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)間也必須進(jìn)行測(cè)量，以得到工作基點(diǎn)的坐標(biāo)值，同時(shí)可根據(jù)坐標(biāo)值的差異，判斷工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性。(2)對(duì)變形監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析是變形監(jiān)測(cè)的主要工作之一，常用的方法有哪幾種?參考答案作圖分析：將觀測(cè)資料繪制成各種曲線，常用的足將觀測(cè)資料按時(shí)間順序繪制成過(guò)程線；統(tǒng)計(jì)分析：用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析計(jì)算各種觀測(cè)物理量的變化規(guī)律和變化特種，分析觀測(cè)物理量的周期性、相關(guān)性和發(fā)展趨勢(shì)；對(duì)比分析；建模分析