§13—4 桥梁工程变形监测
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位移。
4）垂直位移监测基准网布置
为了便于观测和使用方便,一般将岸上的平面基准网点纳入垂直位移基准网中,同时还应在较稳定的地方增加深埋水准点作为水准基点,它们是大桥垂直位移监测的基准；为统一两岸的高程系统,在两岸的基准点之间应布置了一条过江水准线路。
四、方法与成果精度
1）GPS定位系统测量平面基准网
为了满足变形观测的技术要求,考虑到基准网边长相差悬殊,对基准网边长相对精度应达到不低于1/120000和边长误差小于±5mm的双控精度指标；由于工作基点多位于大桥桥面,它们与基准点之间难以全部通视,可采用GPS定位系统施测。为了在观测期间不中断交通,且避开车辆通行引起仪器的抖动和干扰GPS接收机的信号接收,对设置在桥面工作基点的观测时段应安排在夜间作业,尽可能使其符合静态作业条件以提高观测精度。
2）精密水准测量建立高程基准网和沉陷观测
高程基准网与桥面沉陷观测均按照“国家一、二等水准测量规范”的二等技术规定要求实施。并将垂直位移基准网点、桥面沉陷点、过江水准线路之间构组成多个环线。高程基准网的观测采用精密水准仪；高程基准网中的过江水准测量,可采用三角高程测量方法，用2台精密全站仪同时对向观测。
3）全站仪坐标法观测横向水平位移
众所周知,直线型建筑物的水平位移常采用基准线法观测,它的实质测定垂直于基准线方向的偏离值。为充分发挥现代全站仪的优点,桥面水平位移观测可采用类似基准线法原理的坐标法,以直接测定观测点的横坐标。武汉长江二桥采用该法观测横向水平位移，根据对全桥136个观测点的结果进行了统计分析,在未顾及视线长度不等对Ｙ坐标的精度影响的条件下,求得Ｙ坐标的精度为±0.48mm,远高于桥梁监测技术中的精度要求(±3mm)。
4) 智能型全站仪(测量机器人)测定高塔柱的摆动
塔柱摆动可观测采用当代最先进的智能型全站仪TCA2003,其标称精度为0.5″,±(1mm+1310-6D)。它可以实现自动寻找和精确照准目标,自动测定测站点至目标点的距离、水平方向值和天顶距,计算出3维坐标并记录在内置模块或计算机内。由于它不需要人工照准、读数、计算,有利于消除人差的影响、减少记录计算出错的几率,特别是在夜间也不需要给标志照明。该仪器每次观测记录一个目标点不超过7ｓ,每点观测4测回也仅30ｓ。一周期观测10个点以内一般不会超过5 min，其观测速度之快是人工无法比拟的。
武汉长江二桥采用该法测定高塔柱的摆动，为了评定该法的精度,利用车流量很少的夜间观测成果进行了统计分析。仿照桥面水平位移观测的统计分析方法,对视线长度为800ｍ的观测点,根据
夜间6周期的观测资料进行了统计分析计算,求得mx=0.034mm、my=0.61mm,它表明该法具有较高的精度,可以满足塔柱动态观测的精度要求。
五、成果整理分析
观测成果的整理分析主要包括:每期观测后计算基准点的坐标、高程及其变化量；桥墩、桥面沉陷观测点、线形点的高程及变化量；桥面水平位移观测点的Ｙ坐标及横向位移。根据这些变形量绘制了相应的变形曲线。
六、南京长江二桥变形监测实例
1）工程概况
南京长江第二大桥是国家“九五”重点建设项目，位于现南京长江大桥下游11公里处，全长21.337公里，由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。其中：南汊大桥为钢箱梁斜拉桥，桥长2938米，主跨为628米，该跨径在建时居同类桥型中“国内第一，世界第三”；北汊大桥为钢筋混凝土预应力连续箱梁桥，桥长2172米，主跨为33165米，该跨径在国内亦居领先。全线还设有4座互通立交、4座特大桥、6座大桥。该桥设计标准为双向六车道高速公路；设计速度为100公里/小时；设计荷载为汽——超20，挂——120；路基宽33.5米，桥面宽32米（不含斜拉索锚固区）。全线设有监控、通讯、收费、照明、动静态称重等系统，并设有南汊主桥景观照明，南、北汊桥公园和八卦洲服务区。
为了建立南京长江二桥全线结构物的竣工线型和位置基准，并对南汊大桥、北汊大桥及八卦洲引线（软土地基）等重要路段、桥墩进行位移监测，为今后大桥维修、验收等工作留下起始数据，需要对南京长江二桥进行变形监测。
2）监测内容和方法
(1)索塔及基础
对索塔主要监测塔基础位移（三维）和塔顶水平变化（二维）。对于南汊大桥，塔基础位移监测点布置在约9m高程面的塔柱上，塔顶水平变化监测点布置在塔顶柱体上，上、下游塔柱和塔柱南北侧各布置一测点，如图13-1所示。南北塔共计布置17个监测点，其中北塔为9个点；对于北汊大桥，基础位移监测点设在江中22#、23#、24#、25#四个桥墩的墩柱上，每个桥墩的上、下游墩柱各布一个点，共计8个点，点位也设在约9m高程面上，如图13-2所示。
索塔及基础变位情况为每三个月观测一期。测量使用瑞士Leica高精度TC2003全站仪，以三维前方交会法进行角度观测四测回，观测方法如图13-1和图13-2所示。南、北汊大桥皆以竣工时恢复的首级控制网为基准，经平差计算获得三维坐标，为便于塔柱变位方向分析，平差计算采用桥轴坐标系。
(2)桥面线形（挠度）
桥面线形包括桥面标高及桥中线，在南京长江二桥主桥施工期间，南汊大桥和北汊大桥的轴线和标高均控制在±5mm范围内,桥面上按一定的间距设有监测点。桥面铺装完毕后,观测点全部遭埋没。因此，必须重新建立桥面线型监观测点，并做周期性的监测。
由于南汊大桥和北汊大桥桥轴线均是桥轴坐标系的X轴，且当时施工中的施工控制精度均较高，此外，南京长江二桥首级控制网已得到了全面恢复，因此，可以认为南汊大桥和北汊大桥的桥轴线仍是桥轴坐标的X轴。今后维修等工作若需检测桥轴线，仅需通过首级控制网的控制点即可进行检查，桥轴线监测点可不考虑恢复，仅需重新建立标高（挠度）监测点。
新建的桥面标高监测点沿全桥布设，每隔40米设一个点，主桥（钢箱梁）段点位布在桥梁中央分隔带护拦上，利用防护拦的铆钉头作为观测标志，共设28个点；引桥为上、下游幅结构，因此，每隔40米上、下游幅各设一个点，点位设在大桥防撞护拦一侧路边上，采用围棋子做测量标点，用强力胶将其粘贴在路面上，四周用红色油漆标注。南引桥共布42个点，北引桥共布46个点。测点布设位置示意图见图13-3和图13-4。
桥面标高为每三个月观测一期。观测采用精密几何水准测量方法，以二等水准精度和要求进行。水准基点设在两岸桥下墩台上。
(3)主梁及主塔应力
对桥梁施工时施工监控设置的应力观测断面的观测点继续进行应力观测,研究主梁及主塔的应力变化。
(4)斜拉索索力
对全桥244根斜拉索用频率法测量斜拉索索力变化情况。以上观测项目在交工验收后第1年内每半年观测1次,以后每年观测1次。若出现地震、风暴等特殊荷载或结构出现异常情况,需增加观测次数。
3）精度分析
（1) 全站仪测量的精度分析
全站仪测量空间点三维坐标中误差为:
2
2
222
2
2
2222
2222
cos
cos cos
sin cos
cos ρ
ρ
A
V M
S A
V M S A V M
M
M
A
V S
XN
XP
+
+
+=
2
2
2
22
2
2
2
2
2
2
2222cos
cos sin
sin sin
cos ρ
ρ
A
V M S A
V M S A V M
M
M
A
V S
YN
YP
+
+
+=
2
222
4
2
2
2
2
2
2224cos sin r i
K
V S
HN
HP
M M
M
R S
V
M S V M
M
M
+++
+
+=ρ
式中符号及意义说明如下:
(1)Ｖ代表竖直角观测值,Ａ为坐标方位角,Ｓ为斜距观测值,Ｒ为地球半径,ρ=206265″； (2)M XP ，M YP 和M HP 分别为观测点ｐ的三维坐标中误差；
(3) M XN ，M YN 和M HN 分别为测站三维坐标中误差的平面分量和高程分量,包括控制点本身点位中误差和架设仪器误差。由于每次观测时都采用同一测站和后视方向,因此,控制点本身误差不影响观测点精度,同时在固定观测墩上使用强制对中器,仪器对中误差可控制在0.1mm 之内,故该项误差可忽略不计;
(4)M S 为测距中误差,由仪器标称精度确定: M S =a+b 2S (ａ为固定误差,ｂ为比例误差系数)； (5)M V 和M A 分别为竖直角和坐标方位角中误差,因全站仪具有竖轴补偿器,故, )M V =M A =M β (M β
为水平角观测中误差, u M 2=
β,μ为仪器标称精度)没；
(6)ＭＫ为大气折光系数代表性误差,一般取M K =0.05；
(7)M i 为棱镜对点中误差,M r 为棱镜高量测中误差,因监测点棱镜用强制对中器固定在桥塔顶部,此两项误差可忽略不计,故M i =M r =0。
将上式中平面误差部分合并得:
2
2
22
22
,cos ρ
β
M
S V M
M
S
Y
X +
=
22
4
2
2
2
2
2
224cos sin K
V S
H
M
R S
V
M S V M
M
+
+
=ρ
当取距离最大为500ｍ,竖直角最大为20°,采用测距标称精度为±(1+1310-62Ｓ)mm,测角标称精度为±1″,补偿器精度为±0.3″的全站仪观测一测回,代入上式计算,可以得出:M XY =±3.71mm,M H =±3.83mm 。在实际工程中,全站仪实际观测精度一般要比标称精度低,若假定实际测角精度为±2″,测距精度为±(2+2310-62Ｓ)mm,补偿器精度为±0.3″,观测一测回,代入上式计算,可以得出: M XY =±7.41mm, M H =±6.82mm,若观测二测回,则: M XY =±5.24mm, M H =±5.03mm 。可见,增加观测测回数或缩短观测距离,可以提高精度。
2) 沉降变形观测的精度分析 假设j H i
M
,j H i M
1
-和k H i
M
,k H i M
1
-分别为ｊ点和ｋ点在第ｉ和ｉ-1周期观测所得的高程中误差,
则ｊ点和ｋ点的沉降量中误差分别为:
2
2
2
)()()(1
j H j H j H
i i
M
M
M
-+=?
2
2
2
)()()(1
k H
k H K H
i i
M
M
M
-+=?
于是ｊ点和ｋ点不均匀沉降量的中误差为:
2
2
2
2
2
)()()()()(1
1
K H K H j H j H H i i
i i
jK M
M
M
M
M --+++=?
由于每周期观测时,均采用同一观测方案,由同一台仪器和同一组人员,在外界环境大致相同的条件下进行观测,故假设:
H
K H K H j H j H M
M
M
M
M
i i
i i
====--1
1
则有:
22
4)(H
H M M jK =?
H
H
M
M
jK
2=?
南京长江二桥塔基础承台上的监测点距最远基准点不超过600ｍ,精密水准测量每测站水准路线长一般不超过60ｍ,则由基准点到监测点的测站数为ｎ=600/60=10,所以:
n M M
H
站
=
式中Ｍ站为每一测站精密水准所测高差的中误差。
采用每公里观测高差中误差为±0.3mm 的精密水准仪进行观测,则: Ｍ站=±0.30ｍｍ30.06=±0.018mm, 于是每一监测点沉降量的中误差为:
mm mm M
M
H
H ij
11.0)018.0(1022±=±?==?
故采用每公里观测高差中误差为±0.3ｍｍ的精密水准仪进行观测,符合《国家一、二等水准测量规范》上对仪器的要求,足以把大于±1.0ｍｍ的不均匀沉降量反映出来。
4）部分观测结果及其分析
（1）南汊大桥索塔变位
观测结果列于表13-1，从9期的坐标变化量来看，塔顶变位较大，在2002年6月的测量中出现过最大变化量值：X 方向（南北向）为+68.0mm （向南），Y 方向（东西向）为＋63.7mm （向下游）。这是索塔柱受日照、风力作用所至，属正常现象。
对塔基础9期监测的坐标（X 、Y 、Z ）变化量均在±10.0mm 以内变动，但也偶发出现较大的最大变化量，其量值X 方向为－11.0mm （向北），Y 方向（东西向）为＋21.2mm （向上游），H 方向（垂直向）为＋18.0mm （向下），该变化量主要由测量误差带来，并非是塔基础发生了位移。因为，在对桥墩所采用的前方交会测量方法虽是变形监测中常规和有效的方法，对塔柱观测所使用的仪器也是目前世界最高精度的测量仪器，但由于所监测的点均在江中，人无法直接到达，另外还存在许多不利因素，如交会角较小、交会距离长、大气折光和水汽蒸发等等，这些因素均大大降低了测量精度。以“北塔南向下游梁下”点为例，监测点离岸上两控制点距离分别为1014m 和1011m ，交会角
为16°，根据误差理论分析可知，仅观测误差就达±12.2mm，若考虑大气折光等其他因素，测量误差还将更大些。因此，可以认为南北索塔基础未出现明显变位。从对索塔下横梁上门洞内水准点（钢箱梁吊装前建立的）联测结果(见表2.4)，其差值较小，也可以认为索塔基础未出现沉降位移。
（2）南汊大桥桥面线形（挠度）
表13-2为南汊大桥的主桥段（钢箱梁段）测点高程的各期观测值。从8期结果比较可以看出，主桥段标高变化在-23.4~+15.2mm之间。综合8期的观测结果可以看出，桥梁线形（标高）明显有季节性的变化规律，随着环境温度的变化而升降，这种变化量值在钢箱梁段尤为明显，最大处近3cm。将各期观测结果用Excel图形显示桥面线形变化曲线可以看出，南汊桥桥面未产生挠曲变化。
表13-1 南汊桥索塔变位监测数据
说明：
（1）平面坐标采用桥轴坐标系，高程采用黄海高程；
（2）X方向平面位移：“＋”表示向南岸位移，“－”表示向北岸位移；（3）Y方向平面位移：“＋”表示向上游位移，“－”表示向下游位移；（4）H方向垂直位移：“＋”表示下沉，“－”表示上升。
表13-2 南汊桥主桥路面标高监测数据
说明：
（1）点号“Z##”表示位于中央分隔带护栏上的监；
（2）表中沉降量：“+”表示下沉，“-”表示上升；
（3）“NTX”位于南塔下游塔柱门洞内，“BTS”位于北塔上游塔柱门洞内，“NTS”位于南塔上游塔柱门洞内（本次未联测）。这三点均为钢箱梁吊装前建立的水准点，原始高程值为：NTX：39.0130m；NTS：38.9441m；BTS：38.9766m。
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
精心整理上海长兴岛域输水管线工程盾构推进 环境监测 技术方案
目录 一工程概况 二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估计三监测施工的依据 四监测内容
上海长兴岛域输水管线工程盾构推进环境监测技术方案 前言 科学技术的发展与试验技术的发展息息相关。历史上一些科学技术的重大突破都得益于试验测试技术。因此，试验测试技术是认识客观事物最直接、最有效的方法，也是解决疑难问题的必要手段，试验测试对保证工程质量、促进科学的发展具有越来越重要的地位和作用。测量技术在土建工程中同样占有重要地位，它在各类工程建筑，尤其是在地下工程中已成为一个不可或缺的组成部分。随着科学技术的发展，测量的地位更显关键和重要。早期地下工程的建设完全 工作井相连。 输水管线总长约10563.305m，其中东线长5280.993m，西线长5282.312m。全线最小平曲线半径为R＝450m；最大纵坡为8.9‰。具体详见下表。
施工工序，第一台盾构自原水过江管工作井始发推进（东线）至中间盾构工作井进洞后盾构主机解体调头，继续西线隧道推进施工。第二台盾构自中间盾构工作井始发推进（东线）至水库出水输水闸井进洞后盾构转场回中间盾构工作井，继续进行西线隧道推进施工。总体筹划详见下图： 二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估算 因很复杂，其中隧道线形、盾构形状、外径、埋深等设计条件和土的强度、变形特征、地下水位分 V l S （x ）i Z －地面至隧道中心深度。 φ－土的内摩擦角。 在已知盾构穿越的土层性质、覆土深度、隧道直径及施工方法后，即可事先估算盾构施工可能引起的地面沉降量，同时可及时地采取措施把影响控制在允许范围内。在推进过程中根据盾构性能及监测数据及时调整施工参数，控制变形量，确保周边环境的绝对安全，实现信息化施工。 三监测施工的依据 3.1技术依据 1) 上海长兴岛域输水管道工程技术标卷（甲方提供）
路基沉降变形观测专项方案 1.工程概况 *********工程起点位于**市外环路北端附近的国道321上，里程为K0+000～K6+624.054。K0+000～K1+400为市政道路，一般路基宽度为60m，跨***高速路的分离式立交桥宽为50米。在K0+700～K0+786.5处设置变宽段，此处压缩人行道和非机动车道的绿化带，渐变为50米宽，与桥梁宽度一致，车行道保持不变。K1+000 ～K1+200处设置渐变段，该路段内路幅宽度逐渐变化，路基宽度从50m渐变为24.5m。由于该路段正好处于圆曲线上，因此在K1+200～K1+400段设置过渡段，该路段范围内路幅宽度为24.5m，设计时速为60Km/h，过渡段后路段按一级公路设计，设计时速为80Km/h。线路通过区域有鱼塘、水田、菜地，地基沉载力较差，设计要求进行地基加固处理；路堑高边坡地段设计要求进行锚杆框架及方格浆砌片石防护处理。 为及时掌控路基填挖方的沉降、位移情况，指导路基施工过程，保证工后沉降满足设计要求和路基稳定性，有效控制路基工程质量，制定本方案。 2.编制依据 2.1《公路路基设计规范》 2.2《路基工程施工图设计》
2.3《工程测量规范》 2.4《公路路基横断面图》 3.路基沉降变形监测的目的 3.1控制和保证路基过程质量，确保工后沉降满足设计要求（一般地段不大于15cm，年沉降速率小于4cm/年，涵背过渡段不大于8cm）。 3.2.通过连续、正确、完整、系统的观测和分析，预测沉降趋势，验证和指导施工，正确控制路堤填筑速率，以确保路基和路面的完成时间。 3.3确保路基稳定和施工安全 4路基沉降变形观测方案 4.1 观测内容 根据设计及规范要求，确定观测的主要内容有：填方段的基底沉降观测、水平位移观测、路基本体沉降观测；挖方段的水平位移观测；路隧、桥涵、路堤的过渡段沉降观测。 4.2观测断面设置 4.2.1基底沉降观测 根据设计要求，沿线路方向每隔50m设置一个观测断面，路堤填筑施工前，在基底地面的线路中心线位置埋设一个沉降板，并进行首
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
公路工程项目名称 路基沉降观测及变形观测实施方案 编制： 复核： 审批： 项目部 XXXX年XX月XX日
一、工程概况 XXXXXXXXXXXXXXX为新增国道主干线XXX胶南至海晏公路的重要关联路段，本项目起点位于XXX，终点位于XXX，路线全长XXXXkm，施工范围为：KXX+000～KXX+000，主线采用双向四车道一级公路标准建设，设计速度80公里/小时，路基宽度24.5米。桥涵设计汽车荷载采用公路-Ⅰ级。 本标段工程量主要有:路基主线XXXXkm、匝道XXXXkm,主线大桥XX座、通道桥XX座、匝道中桥XX座，涵洞XX道，分离式立交XX处，互通式立交XX处，服务区XX处。 二、编制及测量依据 1、《工程测量规范》（GB 50026-2007）； 2、《公路勘测规范》（JTG C10-2007）； 3、《国家三、四等水准测量规范》（ GB/T 12898-2009）； 4、《公路工程技术标准》（JTG B01-2011）； 5、设计图纸； 6、设计院交桩成果； 7、控制点加密成果。 三、适用范围 适用于本标段所有高填深挖路段。 四、观测目的及范围 1、观测目的 为了确保工程施工质量，保证工程按预期目标顺利进行，必须对路基及高边坡进行沉降观测，以便充分了解边坡和路基的沉降值，沉降变化趋势和稳定情况，从而控制高填土和深挖方速率。在实际填筑中应严密监视各种埋设仪器的观测指标，及时进行综合分析而定。根据沉降量资料分析确定规定日期后沉降是否满足要求，根据沉降变化情况指导施工，确保全线施工质量。 2、观测范围 本标段的范围KXX+000-KXX+000，包括KXX+677-KXX+000，323M的高填土路基； KXX+000-KXX+659左侧深路堑；KXX+103-KXX+655右侧深路堑；KXX+755-KXX+019左侧深路堑；KXX+267-KXX+444左侧深路堑；KXX+469-KXX+589左侧深路堑； KXX+210-KXX+390左侧深路堑；KXX+703-KXX+906左侧深路堑；KXX+219-KXX+424右
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
桥梁工程变形监测方案内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
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ｍ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位移。 4）垂直位移监测基准网布置 为了便于观测和使用方便,一般将岸上的平面基准网点纳入垂直位移基准网中,同时还应在较稳定的地方增加深埋水准点作为水准基点,它们是大桥垂直位移监测的基准；为统一两岸的高程系统,在两岸的基准点之间应布置了一条过江水准线路。 四、方法与成果精度 1）GPS定位系统测量平面基准网 为了满足变形观测的技术要求,考虑到基准网边长相差悬殊,对基准网边长相对精度应达到不低于1/120000和边长误差小于±5mm的双控精度指标；由于工作基点多位于大桥桥面,它们与基准点之间难以全部通视,可采用GPS定位系统施测。为了在观测期间不中断交通,且避开车辆通行引起仪器的抖动和干扰GPS接收机的信号接收,对设置在桥面工作基点的观测时段应安排在夜间作业,尽可能使其
施工监测方案 第一节监测方案设计和测点布设原则 18.1.1 监测组织机构 18.1.2 设计原则 1、本工程项目监测方案以安全检测为目的，根据不同的工程项目如（明挖、暗挖、盾构）确定监护对象（建筑物、管线、隧道等），针对监测对象安全稳定的主要指标进行方案设计。 2、本工程项目监测点的布置能够全面地反映监测对象的工作状态。 3、采用先进的仪器、设备和监测技术，如计算机技术、遥测技术等。 4、各监测项目能相互校验，以利数值计算，故障分析和状态研究。 5、方案在满足监测性能和精度的前提下，可适当降低检测频率，减少检测元件，以节约监测费用。 18.1.3 测点布设原则 1、观测点类型和数量的确定应结合工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑。 2、为验证设计数据而设的测点布置在设计中最不利位置和断面，为结合施工而设的测点布置在相同工况下的最先施工部位，其目的是及时反馈信息、指导施工。 3、表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征，又要便于来用仪器进行观察，还要有利于测点的保护。 4、除埋测点不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的变形刚度和强度。 5、在实施多项内容测试时，各类测点的布置在时间和空间上应有机结合，力求使一监测部位能同时反映不同的物理变化量，找出内在的联系和变化规律。 6、深层测点应在施工前30 天布置好，以便监测工作开始时，监测元件进入稳定的工作状态。 7、测点在施工过程中遭到破坏时，应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，保证该点观测数据的连续性。 18.1.4 主要监测仪器
在本标中，若我局中标将采用由中国地震局第一地形变监测中心研制的“隧道形变自动化监测系统”用于本标监测控制。 该自动化监测系统是对整个被监测区域进行多点同时快速扫描式测量，测试的频率可根据实际情况来设定，因此所取得的每一瞬时观测值更真实、更可靠的反映当时被测目标的变形状态。 1、BOY—1 型臂式倾斜仪 该仪器具有传感器体积小，安装简单灵活，既能分散单个观测，又能多臂组合成隧道变形监测系统。该仪器可用来监测隧道纵向倾斜（沉降）、环缝变形错位及隧道收敛变形等。 主要技术指标 灵敏度：0.005mm—0.01mm（1—2 角秒） 测量范围：±5°或±10°（臂的最大倾斜度） 采数频率：自由选择 平均日漂移：小于0.05mm/d 测量精度（单臂）：±0.017mm 适宜环境温度：0°—45℃ 适宜环境湿度：90% 电源：AC200V 50HZ 0.15W DC±9V 20Ma 2、激光水平位移监测仪 利用激光发散小，能量高的特性，使用激光束做为位移监测的参照系（基准线），用装有硅光电池的光电转换板对激光聚焦中心进行自动跟踪，光电转换板与一个精密位移传感器相连，这样就可以测量出接收端相对激光束的水平位移变化量。 主要技术指标 灵敏度：0.05mm 测量动态范围：50mm 采数速度、频率：2 分钟以上自由选择 日漂移：小于0.05mm/d 测站精度：0.1mm 非线性误差：小于2% 电源：AC220V 50HZ 3、数据采集及处理软件 为了使监测仪采集的数据使用电脑来分析处理，采用相应的软件和建立数据库。本次处理软件是在windows 下进行数据处理和操作，使用微软公司开发的Visual Basic 6.0 软件，Visual Basic 6.0 可以支持使用多种数据库，Access 是Visual Basic 6.0 的内部数据库，其操作方便，安全性强，因此选择Access 作为数据处理的数据库。 计算机接口采用DC1054A/D 转换器和DC1070A/D 转换器，前者用于激光位移仪，后者用于臂式倾斜仪。 本次采用的软件主要有下述几方面的功能： A、实时采集数据并同时显示各监测目标点的观测数据和连续变化的图形； B、对观测数据储存和各种形式的输出； C、打印数据报表和绘制输出观测图形（全部数据、小时值、日均值、五日均值、月均值）； D、对监测到各项目各组数据（任意时间区段）进行精度计算统计和分析； E、对观测数据进行相关的数学处理： （1）滑动滤波（圆滑观测曲线）； （2）低通滤波（去掉高频躁声）；
江津(渝黔界)经习水至古蔺（黔川界）高速公路 TJ9分部 路基沉降监测方案 编制： 复核： 审批： 四川公路桥梁建设集团有限公司江习古高速TJ9项目 2015年11月
目录 【1】工程概况 (1) 【2】观测依据 (1) 【3】观测流程 (2) 【4】观测目的、内容、仪器及方法 (2) 〖1〗观测项目、仪具、目的 (2) 〖2〗观测方法 (3) 【4】观测仪器及观测方法 (3) 【5】现场施工观测作业计划流程 (4) 【6】测点埋设方法与要求 (5) 〖1〗位移观测边桩 (5) 〖2〗沉降板 (5) 【7】观测项目的观测频率和报警值 (5) 【8】测点布置 (6) 【9】观测资料整理与成果分析 (6) 【10】质量保证和控制 (8) 〖1〗最大限度减小测量误差 (8) 〖2〗观测点的保护 (8) 〖3〗质量保证 (8) 【11】文明生产与安全生产 (9)
路基高填深挖变形与沉降观测施工方案 【1】工程概况 本标段位于习水县境内，沿线途径习水东皇镇图书村、伏龙村和关坪，路线全长7.011511km，起点里程桩号K69+200，止点K76+200。主要工作内容为：路基挖土方23万方、挖石方245万方、三背回填5.15万方，换填片（碎）石9.2万方、利用石填方165万方、碎石桩1.25万米、防护和排水工程共3万方；主线大桥1126.5米/3座、主线互通桥106m/2座、水泥厂赔桥161m/1座，通道493米/11座，涵洞330米/9座；隧道单洞长1775m。 施工区域区内无大的地表水体分布。区内旱、雨季节分明，气候的水平和垂直分带明显。这种降雨集中、气候分带和本区固有的深谷地形、对地下水的交替循环有着明显影响。工程区内地下水按其赋存形式有松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两大类型，主要受大气降水所补给。 【2】观测依据 本工程观测内容主要参考规范如下： 1、江习古高速TJ9分部施工图设计文件； 2、《工程测量规范》GB50026-2007，中华人民共和国国家标准； 3、《孔隙水压力测试规程》(CECS55：93)；
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。
目录 一、工程概况 ..................................................................................... - 2 - 二、编制依据 ..................................................................................... - 2 - 三、路基沉降观测断面的布置原则 .................................................. - 3 - 四、路基沉降观测内容...................................................................... - 3 - （一）路基沉降总体要求...................................................................................................- 3 - 1、沉降变形测量等级及精度要求 ...........................................................- 3 - 2、沉降变形监测网主要技术要求及建网方式 .......................................- 3 - 3、沉降变形测量点的布置要求 ...............................................................- 5 - 4、沉降变形监测测量工作基本要求 .......................................................- 6 - 5、沉降变形观测具体要求 .......................................................................- 7 - （二）路基沉降变形观测...................................................................................................- 9 - 1、路基沉降控制标准 ...............................................................................- 9 - 2、一般规定 ...............................................................................................- 9 - 3、路基地段沉降观测技术要求 ............................................................ - 10 - 4、地基土深层沉降监测 ........................................................................ - 10 - 5、监测断面布置形式 ............................................................................ - 13 - 6、断面观测的基本要求 ........................................................................ - 15 - 7、执行标准 ............................................................................................ - 16 - 8、成果的重测和取舍 ............................................................................ - 18 - 9、观测频率 ............................................................................................ - 18 - 10、统计、汇总 ...................................................................................... - 19 - 11、观测中的注意事项 .......................................................................... - 19 - 12、测点保护 ...........................................................................................- 20 - 五、监测数据分析 ....................................................................... - 20 -
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
富水土质隧道围岩变形监测及其应用 (中铁建某集团山东) 摘要本文以新松树湾隧道为例，通过内空收敛和围岩内部位移的量测，分析了富水土质隧道的围岩变形规律，对类似工程施工有一定的参考价值。 关键词富水土质隧道围岩变形 随着西部大开发的进行，对富水黄土地区的隧道施工参数的测试和研究具有重要的意义。本文以新松树湾隧道为例进行探讨。 1 工程概况 新松树湾隧道为既有松树湾隧道复线的单线铁路隧道，位于甘肃省陇西县境内大营梁，全长1726m，复合衬砌。大营梁为黄土梁峁区，该隧道范围地层为上更新统风积粘质黄土和下、中更新统冲、洪积杂色砂粘土。粘质黄土为淡黄色、棕黄色，厚0—20m，土质较匀，具孔隙及虫孔，局部含白色钙丝及钙质斑点，半干硬至硬塑，II级普通土，II类围岩，σ0=150kPa，具II级自重湿陷性。杂色砂粘土主要表现为强崩解性，一定的膨胀性及含有盐碱成分。II级普通土，II类围岩，σ0=200--250kPa （局部软塑—流塑状，I类松土，I类围岩，σ 0=100--120kPa）。大营梁地带年平均降水量513.3mm，隧道三面汇水，地下水较发育，系大气降水补给。地下水主要有上层滞水和裂隙水，前者一般埋深15—30m之间。多见有泉和渗水出露，水量相对较大，隧道内日渗水量22--18m3/d.地下水对混凝土具弱侵蚀性。经调查，既有松树湾隧道（1960年建成）各地段有不同程度的渗漏水现象。隧道渗水主要通过拱顶、边墙接缝、排水沟孔、墙角部位渗出，水对普通硅酸盐水泥有侵蚀性。因此，新松树湾隧道采用曲墙有仰拱衬砌，除进口端I类围岩模筑衬砌，余均采用复合衬砌。初期支护为1榀/m钢格栅+钢筋网+钢筋锚杆喷锚。在施工中采用新奥法分三台阶开挖。 2 量测项目 根据现场情况，选取了八个量测断面进行内空收敛的测试；还选取了两个断面进行围岩内部位移测试。内空收敛在开挖后马上埋设测点，在12小时内测取初始读数，采用煤炭科学研究院生产的JSS30型数显收敛计量测。观测断面里程分别为1#面——DK1601-8.4，2#面——DK1601+6.4，3#面——DK1601+21.9，4#面——DK1601+36.1，5#面——DK1601+46.5，6#面——DK1601+86.5，7#面——DK1601+122.5，8#面——DK1601+172.7，其中7#、8#面进行围岩内部位移测试（图1），每个断面各有六条内空收敛测线，即1-2、1-3、1-4、1-5、2-3、4-5。围岩内部位移采用煤炭科学研究院生产的杆式多点位移计进行测量，这种位移计使用膨胀木锚头，具有安装简单，可靠等特点，每个钻孔可分别测量埋深1M，2M，4M处的围岩与洞壁之间的相对位移。 Fig.1 Arrangement of the c onvergences and internal displacement of the wall rock 3 内空收敛量测 通过测量结果计算各测线收敛累计值，同时计算出各测线的位移速率。 隧道周边收敛按下式计算： R R U i i - = 收敛速率按下式计算：
§13—4 桥梁工程变形监测 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
高速公路 路基沉降变形观测实施方案
目录 1、适用围 (3) 2、编制依据 (3) 3、工程概况 (3) 4、沉降变形观测的目的 (4) 4.1施工期沉降观测 (4) 4.2运营期沉降观测 (5) 5、路基工程沉降变形观测技术要求 (5) 5.1变形观测断面及观测点的设置原则 (5) 5.2变形观测容与断面类型 (6) 5.3观测元件与埋设技术要求 (6) 5.4观测点布置 (9) 5.5观测技术要求 (10) 6、过渡段工程沉降变形观测技术要求 (12) 6.1观测断面和观测点的设置原则 (12) 6.2观测元件与埋设技术要求 (13) 6.3观测技术要求 (13) 7、沉降变形监测网主要技术要求及建网方式 (13) 7.1 沉降变形观测点 (13) 7.2 沉降变形观测主要技术要求 (13) 7.3 观测水准基点、工作基点的布设 (14) 8、水平位移监测网主要技术要求及建网方式 (15) 9、变形监测测量工作基本要求 (16) 9.1水准基点的引测 (16) 9.2沉降观测各项限差规定及精度要求 (16) 9.3仪器设备要求 (16) 9.4沉降观测水准测量方法 (16) 9.5 观测测量操作要求 (17) 10、测量观测资料整理及提交资料 (17) 10.1 一般要求 (18) 10.2 资料整理 (18) 11、资源配置 (19) 11.1人员配置 (19) 11.2 设备机具配置 (19)
1、适用围 为评估预测XX新区西外环高速公路路基工程最终沉降量和工后沉降，合理指导施工，确保施工质量，制定本沉降观测技术方案。 2、编制依据 1.1XX新区西外环高速公路施工图设计； 1.2《工程测量规》，GB50026-2004； 1.3《国家一、二等水准测量规》，GB/T12894-2006 1.4《精密工程测量规》，GB/T 15314-95； 1.5《建筑变形测量规程》，JGJ/T 8-94； 1.6《城市测量规》，CJJ8-99； 1.4《公路路基路面现场测试规程》，JTJ059-95。 3、工程概况 西外环高速公路是XX新区综合交通体系重要组成部分和环线高速的骨干道路。作为新区高速环线西侧重要通道，西外环高速公路北起永定新河，止于海景大道，连接塘沽、汉沽、大港，全长37.7公里。工程将跨越海河、永定新河，穿越北环铁路、京山铁路、蓟港铁路、港铁路、津滨高速、京津塘高速、津滨轻轨等。项目建设采用全封闭、全立交、全部控制出入的高速公路标准，设计行车速度为每小时100公里，主线采用双向6-8车道。全线设特大桥、大桥9座，互通及分离式立交桥11座，涵洞19道。该高速路工程的建设将进一步提升XX新区基础设施建设水平，对于加快构筑对外交通、双城间交通和区交通“三大体系”，落实全市“双城双港”城市空间战略，优化新区路网布局，构建南北快速通道，实现客货分离，进一步提升区域发展环境等，都具有重要意义. 本项目路线位于XX市东部XX新区行政围西侧，为XX新区的快速交通干道。该工程场地微地貌主要以人工开挖的鱼塘、耕地、水库、灌溉水渠、公路、沟垄为主，地表主要为人工填土及耕植土；工程沿线地处永定新河下游，场地围河流渠道纵横，坑塘洼淀广布；根据沿线钻孔揭示的地层情况，路基浅层（第Ⅰ海相层及以上土层）软土的分布在起点（K0+000）至海景大道附近（K34+629），本段
隧道周边收敛量测 一、实验目的 1. 了解微地震监测技术目的。 2. 了解速度传感器及加速度传感器的工作原理。 3. 了解数据采集的基本原理。 4. 掌握微地震监测软件的使用方法。 二、以煤科学研究总院的数显收敛计为例说明 1. 性能 量测基线长度：0. 5 m ?10 m 及0. 5 m ?15 m ; 最小读数：0.01 mm; 量测精度：0.06 mm; 数显值稳定度：24h不大于0.01 mm。 2?仪器构造及工作原理 2.1主要结构 微地震监测系统主要由（1 ）三分量加速度传感器、（2）三分量速度传感器、（3）电缆、 （4）链接传感器26芯插头线、⑸HZ-MS12通道微地震监测仪、⑹USB2.0电缆、（7）电源转换器、（8）干电池及电池盒、（9）断线钳、（10）十字螺丝刀、（11）万用表、（12）XP操 作系统电脑一台、（13）榔头等组成，见图 9.1 o 4 t 7 ? 图9.1 收敛计结构与工作示意图 2.2基本工作原理 数据采集是微地震监测的基础，对硬件设备要求较高。由于微地震的特性所致，必须用 高采样率、宽频带、连续记录、宽动态范围（96dB）进行微地震信号采集。应用时，数据 采集系统置于被监控的设备处，通过传感器对设备的电压或者电流信号进行采样、保持， 并送入检测仪中变成数字信号，然后将该信号送到FIFO中。 3.使用方法 1）首先在测点处牢固的埋设预埋件；预埋件长度根据需要加工，连接件与预埋件的连接，应使销钉孔方向铅直。 2）检查予埋测点有无损坏、松动并将测点灰尘擦净。 3）打开收敛计钢尺摇把，拉出尺头挂钩
放入测点孔内，将收敛计拉至另一测点，并将尺架挂钩挂入测点孔内，选择合适的尺孔，将尺孔销插入与联尺架固定。