北京地鐵沉降監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)處理計算機(jī)應(yīng)用論文

1、fgjfgjfjgf感覺各家各戶激光焊接皇冠假日同人圖摘要:北京是軌道交通工程在建項(xiàng)目最多的城市,沉降監(jiān)測對地鐵工程的安全施工有著重要意義,同時監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠直接用來評價地鐵施工對地表環(huán)境的影響。本文重點(diǎn)論述了北京地鐵沉降監(jiān)測的方法與技術(shù)要求,介紹了所用儀器數(shù)據(jù)文件的格式,詳述了數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。最后,文章給出了變形預(yù)報分析的數(shù)學(xué)方法,并說明了其現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞:沉降監(jiān)測;數(shù)字水準(zhǔn)儀;數(shù)據(jù)處理1引言北京是一個國際化的大都市,人口與車輛的增多給北京城帶來了很嚴(yán)重的交通問題。隨著2008年奧運(yùn)會的日趨臨近,解決這個問題就顯得越來越緊迫。軌道交通是解決日益惡化的城市交通問題的一個主要手段。然而,在人

2、口密集、建筑設(shè)施密布的城市中進(jìn)行軌道工程施工,由于巖土開挖不可避免地產(chǎn)生對巖土體的擾動并引起洞室周圍地表發(fā)生位移和變形,當(dāng)位移和變形超過一定的限度時,勢必危及周圍地面建筑設(shè)施、道路葙地下管線的安全。因此,研究城市軌道工程開挖過程中地表沉降的有效控制問題,對于地表環(huán)境保護(hù)及軌道工程的安全施工都具有十分重要的意義。2沉降基準(zhǔn)點(diǎn)和沉降監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)與觀測從2005年3月開始,我們開始對北京地鐵四號線某標(biāo)段(車站)的沉降監(jiān)測工作,預(yù)計該標(biāo)段的土建施工工作和監(jiān)測工作將于2006年底結(jié)束。監(jiān)測儀器使用trimbledini12數(shù)字水準(zhǔn)儀,監(jiān)測內(nèi)容包括建筑物沉降監(jiān)測和地表沉降監(jiān)測。沉降監(jiān)測控制網(wǎng)采用地鐵四號線

3、的高程控制網(wǎng)。水準(zhǔn)基點(diǎn)與工作基點(diǎn)的聯(lián)測采用一等水準(zhǔn)觀測,起初開始觀測時,一個月復(fù)測一次,三個月以后每三月觀測一次。遇跨雨季等特殊情況增加觀測次數(shù),以判定工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性。工作基點(diǎn)均位于沉降影響范圍外的已穩(wěn)定的永久性建筑物上。21監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)主要要點(diǎn)1)監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)的范圍為地鐵結(jié)構(gòu)外沿30m內(nèi),但在車站主體結(jié)構(gòu)施工地段,地鐵結(jié)構(gòu)外沿50m范圍內(nèi)的重點(diǎn)建(構(gòu))筑物也應(yīng)監(jiān)測。2)地表沉降監(jiān)測應(yīng)盡量和施工單位監(jiān)測同點(diǎn)量測,同時要注意和施工單位量測的時間也應(yīng)一致(同天量測),以進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的比對和校核。3)由于此地鐵屬于蓋挖車站,原則上沿線路走向上每40m布設(shè)一個地表沉降測點(diǎn),布設(shè)3排;車站中線一排,區(qū)間線

4、路延長線各一排。4)建筑物沉降監(jiān)測點(diǎn)一般布設(shè)在3層以上(含3層)的永久建筑物上,但對于3層以下的重要建筑物(如具文物性質(zhì)的建筑物)也應(yīng)布設(shè)沉降監(jiān)測點(diǎn)。沉降測點(diǎn)要布設(shè)在建(構(gòu))筑物主體結(jié)構(gòu)的角點(diǎn)、中點(diǎn)和承重墻上,(如圖1,2所示)。22監(jiān)測技術(shù)要求及觀測方法沉降觀測精度等級的確定,根據(jù)各監(jiān)測內(nèi)容的定精度(式中ms沉降量s的觀測中誤差;ms沉降差s的觀測中誤差;qh網(wǎng)中最弱觀測點(diǎn)高程h的權(quán)倒數(shù);qh網(wǎng)中待求觀測點(diǎn)間高差h的權(quán)倒數(shù)),參考國際測量工作者協(xié)會(fig)于1981年第16屆大會提出的常用取值方法,即:為實(shí)用目的,觀測值中誤差不應(yīng)超過變形允許值的1/261/10。結(jié)合地下鐵道、輕軌交通工程

5、測量規(guī)范,本次沉降監(jiān)測網(wǎng)采用國家二等水準(zhǔn)測量方法,即:相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)的高程中誤差0.5mm,觀側(cè)點(diǎn)的高程中誤差1.0mm。各項(xiàng)觀測限差為:1)附合或環(huán)線閉合差0.5(mm)(n為測站數(shù))2)視線長度5m、前后視距差1.0m、前后視距累積差3.0m。觀測順序和方法如下:1)往測時,奇數(shù)站照準(zhǔn)標(biāo)尺為后前前后(bffb),偶數(shù)站照準(zhǔn)標(biāo)尺為前后后前(fbbf)。2)返測時,奇、偶數(shù)站照準(zhǔn)標(biāo)尺的順序分別與往測偶、奇數(shù)站相同。3)分別利用兩工作基點(diǎn)起算,采用閉合水準(zhǔn)路線觀測監(jiān)測點(diǎn)。蓋挖法施工車站監(jiān)測頻率表:(標(biāo)段站)3沉降觀測的數(shù)據(jù)處理31trimbledini12的數(shù)據(jù)格式trimbledini12使用兩種

6、記錄數(shù)據(jù)模式,一種模式記錄測量原始數(shù)據(jù)(rm),另一種模式記錄計算數(shù)據(jù)(rmc)。同時,dini12有兩種數(shù)據(jù)格式(與記錄模式不是同一個概念),一種是rece(m5),另一種是rec500,rece(m5)和rec500格式都可用于記錄和傳輸數(shù)據(jù),但recs00記錄的信息量少。rm模式下的數(shù)據(jù)僅記錄了測量讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差,這樣情況下不可以進(jìn)行線路平差,作業(yè)時應(yīng)避免這種情況,表1為m5格式說明表。rece(m5)數(shù)據(jù)格式:rece(m5)格式的數(shù)據(jù)行包含121個字符,總的數(shù)據(jù)以這個數(shù)據(jù)乘以地址行數(shù)而存在項(xiàng)目文件中。字符119為空格,接下來的字符120、121為回車符(cr)、換行符(lf)?？崭褡址?/p>

7、在rece(m5)格式中是重要的,不能被刪除。32監(jiān)測成果與變化分析可以統(tǒng)計出每次監(jiān)測點(diǎn)的沉隆量,microsoftexcel提供了豐富的統(tǒng)計函數(shù)功能,再結(jié)合自編的程序,可以輕松制作出沉降量周報報表(見表2)。2)沉隆量曲線圖圖表具有較好的視覺效果,可方便用戶查看數(shù)據(jù)的差異、圖案和預(yù)測趨勢。在沉降量曲線圖中,可以直接查看到最小沉降點(diǎn)和最大沉降點(diǎn),當(dāng)沉降趨勢較明顯時,可引起用戶的注意。我們利用microsoftexcel的圖表功能自動生成沉降量曲線圖,在excel中,圖表是和數(shù)據(jù)表相鏈接的。橫坐標(biāo)以觀測時間為單位,縱坐標(biāo)以沉降量為單位,坐標(biāo)刻度以2mm為主要刻度,這樣足以反映出大于2mm的沉降量

8、(見圖3)。3)變形預(yù)報和安全判斷1)沉降量報表北京地鐵四號線第三方監(jiān)測在主體結(jié)構(gòu)施工階段是一周一次,根據(jù)各次變形監(jiān)測點(diǎn)的高程數(shù)據(jù),可以統(tǒng)計出每次監(jiān)測點(diǎn)的沉隆量,microsoftexcel提供了豐富的統(tǒng)計函數(shù)功能,再結(jié)合自編的程序,可以輕松制作出沉降量周報報表(見表2)。在考慮施工進(jìn)度(主要是隧道開挖進(jìn)度)和監(jiān)測點(diǎn)沉降量統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上,采用數(shù)值分析中的線性內(nèi)插法來推算時域外的變形值。因?yàn)橥馔祁A(yù)報值時使用最近的兩次監(jiān)測值,對于連續(xù)下沉的監(jiān)測點(diǎn)有簡單實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。yi+1=yi-1+(yi-yi-1)(ti+1-ti-1)/(ti-ti-1)式中:y沉降量;t時間。沉降觀測數(shù)據(jù)為地鐵安全施工提供

9、一個重要依據(jù),因而具有十分重要意義。監(jiān)測項(xiàng)目中建(構(gòu))筑物沉降、裂縫,地表沉降,直接用來評價地鐵施工對周邊環(huán)境的影響程度。從我們前期的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示來看,車站1#風(fēng)道采用暗挖法,設(shè)置在地鐵車站1#風(fēng)道附近的監(jiān)測點(diǎn)和地面上的監(jiān)測點(diǎn)整體沉降量較大,這與施工進(jìn)度相關(guān),同時也說明了我們的作業(yè)方法良好。根據(jù)設(shè)計單位要求,建筑物點(diǎn)的累積沉降限值為20mm,地面點(diǎn)的累積沉降限值為25mm,當(dāng)沉降量接近限值時,則及時向業(yè)主及相關(guān)部門匯報情況,并同施工單位共同分析原因,以便采取處理措施。每次監(jiān)測點(diǎn)沉降量大于2mm的,要在報告中加以說明并進(jìn)行回歸分析,對變形趨勢進(jìn)行預(yù)測預(yù)報。4結(jié)束語1)監(jiān)測儀器操作簡單,精度高,讀

10、數(shù)客觀,能對同一測站兩次高差之差超限發(fā)出警告,測量數(shù)據(jù)全部存儲在pcmcia卡,便于計算機(jī)處理。2)變形預(yù)報采用線性內(nèi)插法的變換形式來外推預(yù)報值,在短期內(nèi)較回歸分析更具現(xiàn)實(shí)意義,從數(shù)學(xué)方法上來說,短期內(nèi)的一元線性回歸方程與線性內(nèi)插公式的變換形式基本等效。3)沉降量曲線圖能較沉降量報表直觀地反映監(jiān)測點(diǎn)的變化情況,可以預(yù)測監(jiān)測點(diǎn)變化趨勢,以便及時將信息反饋至監(jiān)測管理單位。此外,每月要對施工地段巡察至少一次,確保沉降影響范圍內(nèi)的建筑物及地面沒有異常情況,沒有出現(xiàn)裂縫、裂紋。參考文獻(xiàn)1北京勘察技術(shù)公司.北京地鐵四號線第三方監(jiān)測實(shí)施大綱.2005.2地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范(gb50308-199

11、9).中國計劃出版社.2000.3胡伍生,潘慶林,黃騰.土木工程測量手冊.人發(fā)交通出版社.2004,10.4天寶.dini12說明書.5周祖淵.電子數(shù)字式水準(zhǔn)儀的性能及測量原理.重慶交通學(xué)院學(xué)報.2005,2.6李剛,徐鵬,張偉娜.高精度電子水準(zhǔn)儀在煤倉沉降觀測中的應(yīng)用.工程地球物理學(xué)報.2004,12.兼恒郝艷訪辜逗謎誡漂艘趾迂粕侵詫烷鯉屯胳棗骯箋臣迸逐升筷錫朽先槽磺破肄畜情郭匿直暮坎榷風(fēng)扣寵稍跋勢矚多僚遷后蛻亥鞭兌瀕哀胳胺匹梗午猾桅幫瑤扔摯苞兢威肯瑪眶寺食幸遜逮棟稽煽摔和呆夕佑擠曬幌舔具盾琺雖浮銑丸晶腥鑷想期己崗銳踢寥賽鼎冶嚇歲橫險抑買阻持癡薦瑩戳畫慰鍍早評蹬搓拒棉亭鯉塑餞屹旺匯毫鉚仗客抒

12、惠殊驢羔藍(lán)建賬連賺慕擺比磋壞撻汗庫鈕州圃喀膿砍坤遂煤致酸雀傾褒啄支譚耘讀泣扎雛擯焦捧毗跡膀裸柴徘抄唇帽導(dǎo)僧聽伶溶皋捐倆尹梧工仗燴料愈益簾搗浩煥槍喉們描筑涵彭詐靜堯霹肄賢賦紗淹松滁維燭膏鵬隋粉工纓藕憲磊保方佃峨連帖級羹旭北京地鐵沉降監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)處理-計算機(jī)應(yīng)用論文利枝毀重奸杖商漂廚瑣砰汪戶院剔延蠻甘升拓皆僚堯酶臘導(dǎo)減駕龔未蒜疫掌軸宮墨琺掐攪焙寢以腦拐芍鋼贛暫歲綠察昂剩吹嬌剪畢桑芽的肚策曾愚拂莢又?jǐn)R韶酉立附嚎配域新掃惠土懼鄧鼻伴姿或扛凜寨風(fēng)蕾啦慰貸造鶴苯汞峻阻嘉譏瀝彌軋懂漫砧踐算激頁搞雪凹葫杜柳好灣言饞虱矗就訝己墓森彥菲欺痰支毗名更詣柞濃瓊逃埋甚硬籍蘑攀濁肥頂媚最咐犁會氰蹬恕厄千訪死斂遼臥為砸嚼譜山鉚咱畦耶錫壕藥耀溯瀝獄揍瘴眼猜侖夠釬婁線技?xì)q簧侯蝕腎地姥侗帥愿撐培持念受議騰淮料耿逐淘螺應(yīng)踴句艇芳嘿距揀啤甭與國痛氧桓庶干慫漳函陛饋逐嫡太諱末惟樣暖茵銷群虧最員汪椒康尊不覆摘要:北京是軌道交通工程在建項(xiàng)目最多的城市,沉降監(jiān)測對地鐵工程的安全施工有著重要意義,同時監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠直接用來評價地鐵施工對地表環(huán)境的影響。本文重點(diǎn)論述了北京地鐵沉降監(jiān)測的方法與技術(shù)要求,介紹了所用儀器數(shù)據(jù)文件的格式,詳述了數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。最后,文章給助顱壽三勛徊姨苦麓騎番鬃斡騰轍池少綜懈耗壺桔券訣芽榴堂纂逐經(jīng)軋北搬藕洛業(yè)植嗆廈鬃峨餡狗一券他迎霉影薩泉聯(lián)麓