下载文档原格式
浅析地下工程监测与检测的重要性摘要：随着社会经济的快速发展，城市建设步伐加快，地下空间的开发与利用愈来愈重要。
而地下空间的开发与利用技术尚不完善，地质条件的复杂性、多变性，在地下工程建设中存在着许多安全隐患。
本文主要针对地下工程施工中的监测与检测技术展开描述，阐述了地下工程监测与检测的方法及其重要性，监测与检测技术可以为地下工程建设提供参考数据，为施工提供安全保障，同时对指导施工、预报危险具有重要意义。
关键词：地下工程;监测与检测;预防灾害;重要性一、地下工程监测与检测技术地下工程是用地下空间资源修筑的建筑物和构筑物，包括地下房屋、地下铁道、公路隧道、水下隧道、地下共同沟（地下城市普道综合走廊）和过街地下通道等[1]。
目前很多地下工程的监测还是传统的人工测量的方式，主要依赖于技术人员的经验。
为了解决城市地下空间开发所带来的各种安全问题，运用监测与检测技术，准确了解施工过程中地下空间结构的力学性质和状态，避免施工过程中可能发生的地质灾害和工程事故。
地下空间工程监测与检测的内容一般包括：地表沉降、周围建构筑物变形、管线沉降、基坑围护结构倾斜变形、隧道拱顶沉降与收敛变形、隆起变形、竖向支撑应力变化等。
施工监测可以实现不同施工方法的不同力学响应，并及时预测地层变形的发展，反馈施工，控制地下工程施工对环境的影响程度。
二、常规项目监测与检测的目的与方法2.1目的施工监测和检测在施工中发挥着极其重要的作用。
其监测和检测的目的主要包括：（1）指导安全施工。
通过准确的、及时的现场监测和检测，了解地层在施工中的动态变化，对其安全稳定性进行评价，并采取相关措施以保证工程安全。
（2）预测施工引起的结构变形。
根据监测和检测数据，预测结构变形的发展趋势，判断是否采取保护措施，为确定经济、合理的保护措施提供依据。
因此，施工中监测信息的反馈对于设计方案的完善和工程安全有很大的帮助。
（3）控制各项施工指标。
根据已有的规范及经验要求，对比监测和检测数据，检查各项施工控制指标是否在允许范围内，同时在发生环境事故后，相关监测和检测数据可作为仲裁依据。
岩土工程中的地下水位变化分析地下水位变化是岩土工程设计和施工中一个重要的影响因素。
合理分析和预测地下水位的变化对于保障工程的安全和稳定具有重要意义。
本文将就岩土工程中的地下水位变化进行分析，以期加深对这一问题的理解和应对能力。
一、地下水位变化的原因地下水位的变化受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.季节性变化：地下水位往往受季节性降雨和蒸发的影响而发生周期性的波动。
在雨水较多的季节，地下水位上升；而在干旱季节，地下水位下降。
2.降雨和径流量的变化：大量降雨和径流水的注入会导致地下水位的迅速上升，特别是在施工期间，如果岩土工程未采取有效的排水措施，地下水位的变化可能会对施工安全产生威胁。
3.人为活动：人类活动（如抽水、排水、建筑物的基坑开挖等）会引起地下水位的变化。
合理规划和管理人类活动对地下水系统的干扰，对于减少地下水位变化的不可逆性影响具有关键作用。
二、地下水位变化的影响地下水位的变化对岩土工程具有重大的影响，主要表现在以下几个方面：1.土体稳定性：地下水位的变化会影响地下水与土体的相互作用，进而对土体的稳定性造成影响。
例如，地下水位上升会增加土体的孔隙水压力，降低土体的抗剪强度，易造成土体液化和坡体滑动等现象。
2.岩土渗透性：地下水位的变化会对岩土渗透性产生影响。
当地下水位上升时，土壤中的颗粒之间填满的气体会被水所代替，导致土体的渗透能力下降，增加了岩土工程施工中的排水难度。
3.工程设施安全：地下水位的变化对岩土工程的设施安全造成影响。
例如，在地铁工程中，如果未能合理预测和控制地下水位的变化，可能导致隧道渗漏、地铁车站积水等问题，影响工程的正常使用。
三、地下水位变化分析方法合理分析地下水位的变化对于岩土工程设计和施工具有关键意义。
以下介绍几种常用的地下水位变化分析方法：1.数学建模法：通过建立数学模型，模拟地下水位的变化规律。
数学建模法可以通过对连续方程、渗流方程等进行求解，得到地下水位变化图，并对岩土工程的稳定性、变形等进行预测。
岩土工程中地下水渗流模型的建立与分析地下水是岩土工程中非常重要的一个方面，其成因、分布规律、水位变化等都对工程建设具有直接的影响。
在岩土工程中，地下水的流动过程是非常复杂的，需要进行深入分析和模拟。
因此，地下水渗流模型的建立和分析是岩土工程中重要的一环。
一、地下水渗流模型建立的基本思路及步骤地下水渗流模型是指把实际的地下水系统复杂程度抽象为一个由数学模型描述的虚拟系统，通过对模型中水力参数的确定和求解，模拟实际地下水系统的各项参数变化。
地下水渗流模型建立的基本思路是，通过对真实地下水系统（模拟对象）的所处环境、沉积堆积、地静力压力、保护层、气候条件以及岩石构造的变化等因素进行实际测量和观测，获得现场样品或数据。
接着，通过建立地下水系统数学模型，对实际地下水系统进行模拟和规划。
地下水渗流模型建立的步骤一般包括以下几个步骤：实际地下水环境分析、地下水系统数学建模、数值计算、数据处理及模型验证。
在建立地下水渗流模型之前，首先需从地下水环境中收集各种类型的资料包括水文地质、测量数据、环境观测资料等进行备案。
收集完毕资料后，需要通过建立适当的模型对地下水进行建模。
二、地下水渗流模型建立的方法地下水渗流模型建立的方法一般可分为解析方法和数值方法两种。
解析方法利用数学公式推导出解析解，计算时间短但只能应用于非常简单的情况。
而数值方法，则把真实的物质世界抽象为虚拟的数值世界，通过数值计算得到近似解。
常用的数值方法包括有限差分法、有限元法、边界元法等。
三、地下水渗流模型存在的问题及改进地下水渗流模型在实际应用中，仍然存在一些问题，如建模误差、边界条件不精确、模型过于简化等。
这些问题会对模型的结果产生重要的影响，需要对其进行改进。
建模误差是建立地下水渗流模型中非常重要的问题。
建模误差往往来源于对数据采集不够充分和对数据分析不够透彻，建议使用虚拟样品等新颖的数据分析技术以提高建模质量。
边界条件的确定也是地下水渗流模型中的一个难题。
给排水工程中的地下水调节规范要求地下水调节是指在给排水工程设计和施工过程中，针对地下水的压力、位移、水位等因素进行调控和控制的一系列规范要求。
地下水调节的目的是确保给排水系统的安全和稳定运行，减少地下水对建筑物和土地的不良影响。
下面将介绍几项常见的地下水调节规范要求。
一、地下水位调节要求在给排水工程中，地下水位通常需要进行调节，以确保地下水的位移和压力处于合理的范围内。
根据工程的实际情况，应该确定以下地下水位调节要求：1. 地下水位控制范围：根据给排水工程的用途和建筑物的特点，确定地下水位的最高和最低控制范围。
例如，在低洼地区的建筑物设计中，地下水位应该保持在低于建筑物基础底板一定高度的范围内，以防止水下渗透导致严重的地基液化和沉降。
2. 地下水位调节设施：根据地下水位调节要求，设计合适的地下水调节设施，如井、水泵等，以实现对地下水位的有效调控。
同时，需要根据实际情况考虑设施的数量、位置和尺寸等因素，确保能够满足给排水系统的需求。
3. 地下水位监测：在地下水位调节过程中，应建立有效的地下水位监测系统，及时监测和记录地下水位变化情况，并根据监测结果进行相应的调整。
监测数据可以为给排水工程的日常运行和维护提供重要参考依据。
二、地下水压力调节要求地下水压力是地下水调节中需要重点关注的因素之一。
合理的地下水压力调节可以避免地下水对建筑物和土地的不良影响，保证工程的安全性和稳定性。
以下是地下水压力调节的一些规范要求：1. 安全压力范围：根据工程需求和地质条件，确定地下水的安全压力范围。
地下水的压力不能超过土壤的承载能力，否则可能导致地基沉降、结构损坏等问题。
2. 分层调节压力：如果地下水位变化较大或地下水层分布不均匀，需要对不同地下水层的压力进行适当的调节。
可以采用分级排水、井筒抽水等方法，将地下水压力控制在安全范围内。
3. 数值模拟分析：对于复杂的地下水条件，可以采用数值模拟的方法，通过建立地下水流动模型，预测和分析地下水的压力分布，并据此进行地下水调节设计。
工程力学在隧道工程中的应用工程力学是研究力学原理在工程实践中的应用的学科，它在隧道工程中起着至关重要的作用。
隧道工程是一项复杂的工程，涉及到地下开挖、土体力学、结构力学等多个学科领域。
本文将从隧道开挖、支护结构以及地下水管理等方面，探讨工程力学在隧道工程中的应用。
一、隧道开挖过程中的工程力学分析隧道开挖是隧道工程的首要步骤，工程力学在该过程中扮演着重要角色。
首先，需要进行对地下岩土的力学性质的研究，如地层的稳定性、承载力等。
通过综合分析岩土的物理力学性质以及地应力分布，可以合理地选择开挖方法，确保隧道开挖过程的安全性。
其次，围岩的变形和破坏对隧道工程的稳定性产生重要影响。
利用工程力学的原理，可以进行围岩变形与破坏的数值模拟，预测和评估围岩的稳定性。
这有助于确定支护结构的设计和施工方法，提高隧道工程的成功率。
二、隧道支护结构的工程力学设计隧道支护结构是保证隧道工程安全稳定的重要组成部分。
工程力学的应用可以帮助设计师选择合适的支护结构类型和参数，并进行支护结构的受力分析。
在纵向方向上，工程力学可以通过分析隧道的受力特性，确定最佳的支护结构类型，如拱形支护、钢拱支护等。
同时，工程力学还可以对隧道结构进行受力分析，确保支护结构在各种力的作用下能够保持稳定，提供足够的抗力和刚度。
在横向方向上，地下隧道通常需要经过水平和垂直的变形缝，以应对地震和岩层的变化。
利用工程力学的方法，可以对这些变形缝的设计和处理进行优化。
工程力学还可以帮助选择适当的支撑系统，并进行支撑系统的受力分析和设计。
三、地下水管理中的工程力学方法地下水对隧道工程的施工和运行产生了重要影响，在地下水管理中，工程力学发挥了关键作用。
首先，工程力学可以帮助预测和计算地下水的渗透和流动特性。
通过建立地下水流动的数学模型，可以评估地下水对隧道工程的影响程度，制定相应的地下水处理措施。
其次，隧道施工过程中需要进行抗渗和排水处理。
工程力学可以帮助选择合适的抗渗和排水措施，并进行相应的设计和分析。
隧道工程防水试验方案一、试验目的隧道工程是地下工程中的一种，建设过程中必须考虑到地下水的影响，防水是保证隧道使用安全的重要措施。
隧道的防水性能是隧道使用安全的重要保障，因此，进行隧道工程的防水试验十分必要。
本试验旨在验证隧道防水系统的有效性和稳定性，为隧道工程的防水设计提供依据，保障隧道的使用安全。
二、试验对象本次试验对象为某隧道工程的防水系统，包括隧道内部的防水涂料、防水板材、收敛管、隧道壁面的防水帷幕等。
三、试验内容1. 防水涂料的试验1.1 研究防水涂料的附着性与耐污染性能，分析其在不同温度、湿度和气候条件下的影响；1.2 测试防水涂料的拉伸性能、耐刮擦性能和耐老化性能；1.3 采用冷热循环试验和水蒸气透过率试验，检验其在不同温度和湿度条件下的防水效果。
2. 防水板材的试验2.1 测试防水板材的抗压性能、抗渗透性能和耐震性能；2.2 采用负荷试验和冲击试验，检验其在外部应力下的稳定性和耐久性；2.3 通过水淹试验和长期暴露试验，验证其在湿润环境下的防水效果。
3. 隧道壁面防水帷幕和收敛管的试验3.1 通过模拟地下水压力试验，验证隧道壁面防水帷幕的抗渗透性能；3.2 测试收敛管的密封性能和排水能力，检验其在不同地质条件下的稳定性和可靠性。
四、试验步骤1. 准备工作1.1 检查防水系统的施工记录和材料清单，确保所有材料的来源和规格符合设计要求；1.2 确定试验的具体方案和测试方法，制定试验方案和实施计划。
2. 防水涂料的试验2.1 按照标准规范对涂料样品进行检测和试验，包括附着性、拉伸性、耐污染性、耐老化性、冷热循环和水蒸气透过率试验；2.2 对比试验结果和设计要求，评估防水涂料的性能和适用范围。
3. 防水板材的试验3.1 按照标准规范对板材样品进行检测和试验，包括抗压性、抗渗透性、耐震性、负荷试验和冲击试验；3.2 对比试验结果和设计要求，评估防水板材的性能和适用范围。
4. 隧道壁面防水帷幕和收敛管的试验4.1 对隧道壁面防水帷幕和收敛管进行模拟地下水压力试验，验证其抗渗透性；4.2 测试收敛管的密封性和排水能力，检验其在不同地质条件下的稳定性和可靠性。
隧道施工监测方案1. 引言隧道施工工程是在地下进行的一项复杂工程，需要严格的监测和控制，以确保施工过程的安全性和质量。
隧道施工监测方案是指通过监测技术和方法，对隧道施工过程中的各项参数进行实时监测和分析，以及及时预警和采取措施来保证工程的安全和稳定。
本文将介绍隧道施工监测方案的整体框架和具体的监测内容，以及监测方法和技术的选择。
希望通过本文能够为隧道施工监测人员提供参考和指导，以确保隧道施工工程的顺利进行。
2. 监测内容隧道施工过程中需要监测的主要内容包括：2.1 地质环境监测地质环境监测是指对施工区域的地质情况进行监测和分析，以确定岩土层的性质和稳定性。
其中包括：•岩土层的物理力学性质的测定和分析。
•岩土层的水文地质特征的测定和分析。
•岩土层的地应力场和地应力的演化规律的监测和分析。
2.2 地下水监测地下水监测是指对隧道附近地下水位、水温、水位变化等参数进行实时监测和分析。
主要包括：•地下水位的监测和测量。
•地下水温的监测和测量。
•地下水位变化的监测和分析。
2.3 隧道变形监测隧道变形监测是指对隧道的水平变形、垂直变形以及沉降等参数进行实时监测和分析。
包括：•隧道水平变形的监测和测量。
•隧道垂直变形的监测和测量。
•隧道沉降的监测和分析。
2.4 隧道内环境监测隧道内环境监测是指对隧道内部的温度、湿度、气体浓度等参数进行实时监测和分析。
主要包括：•隧道内部的温度监测和测量。
•隧道内部的湿度监测和测量。
•隧道内部的气体浓度监测和测量。
3. 监测方法和技术选择针对不同的监测内容，我们可以选择不同的监测方法和技术来进行监测。
3.1 地质环境监测方法和技术选择对于地质环境监测，我们可以使用以下方法和技术：•岩土层物理力学性质的测定和分析可以使用岩石力学试验等方法进行。
•岩土层水文地质特征的测定和分析可以使用孔隙水压试验和渗透试验等方法进行。
•岩土层地应力场和地应力的演化规律的监测和分析可以使用应力监测孔和应力较量法等方法进行。
2023年4月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y第25卷第8期收稿日期:2023-03-06作者简介:李任政(1987-),男,硕士,工程师,主要从事水文地质勘查、场地环境调查评估及修复等。
李任政1,2(1.上海市岩土地质研究院有限公司,上海200072;2.自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心,上海200003)摘要:深基坑下伏承压含水层制约着基坑工程的安全施工,常需通过基坑降水进行减压处理,制定基坑降水方案的同时,实现按需降水的设计理念亦是较为重要。
选取上海某深基坑工程为研究对象,基于现场抽水试验数据及建立的地下水三维渗流与土体沉降耦合模型,利用地下水数值模型软件进行数值模拟研究,对基坑降水方案可行性进行了预测分析。
结果显示:单井抽水试验获取的水文地质参数较为可靠,与数值模型反演的参数(水平渗透系数为5.12m/d,贮水系数为1.8×10-4,弹性释水系数3.0×10-4,非弹性释水系数7.0×10-4)相近;经群井抽水试验数据校核后,模拟水位与实测水位误差不超过0.5m,数值模型符合场地水文地质条件,可靠性高;利用数值模拟预测分析基坑降水期间地下水流场与土体沉降的变化特征,验证了降水方案可将承压水位降至标高-6.13m的同时,体现了按需降水的设计理念,保护了周边环境。
关键词:基坑降水;三维渗流;土体沉降;数值模拟中图分类号:T U753文献标识码:A文章编号:1674-9944(2023)08-0228-06N u m e r i c a l S i m u l a t i o nA n a l y s i s o fT h r e e-D i m e n s i o n a lG r o u n d w a t e r S e e p a g ea n dS o i l S e t t l e m e n t i nF o u n d a t i o nP i tE n g i n e e r i n gL iR e n z h e n g1,2(1..,,200072,;2.-,,200003,)A b s t r a c t:T h e c o n f i n e d a q u i f e r u n d e r t h e d e e p f o u n d a t i o n p i t r e s t r i c t s t h e s a f e c o n s t r u c t i o no f t h e f o u n d a t i o n p i t p r o j e c t.I t i s o f t e nn e c e s s a r y t o r e d u c e t h e c o n f i n e dw a t e r l e v e l b y f o u n d a t i o n p i t d e w a t e r i n g.H o wt o r e a l-i z e t h e d e s i g n c o n c e p t o f o n-d e m a n d p r e c i p i t a t i o n i s p a r t i c u l a r l y i m p o r t a n t.Ad e e p f o u n d a t i o n p i t p r o j e c t i n S h a n g h a i i s s e l e c t e d a s t h e r e s e a r c h o b j e c t.B a s e d o n t h e f i e l d p u m p i n g t e s t d a t a a n d t h e e s t a b l i s h e d t h r e e-d i-m e n s i o n a l g r o u n d w a t e r s e e p a g ea n ds o i l s e t t l e m e n t c o u p l i n g m o d e l,t h e g r o u n d w a t e rn u m e r i c a lm o d e l s o f t-w a r eGM S i s u s e d f o r n u m e r i c a l s i m u l a t i o n r e s e a r c h,a n d t h e f e a s i b i l i t y o f f o u n d a t i o n p i t d e w a t e r i n g s c h e m e i s p r e d i c t e d a n d a n a l y z e d.T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h eh y d r o g e o l o g i c a l p a r a m e t e r so b t a i n e db y s i n g l ew e l l p u m-p i n g t e s t a r e r e l i a b l e a n d s i m i l a r t o t h e p a r a m e t e r so f n u m e r i c a lm o d e l i n v e r s i o n.T h eh o r i z o n t a l p e r m e a b i l i t y c o e f f i c i e n t i s5.12m/d;t h ew a t e r s t o r a g e c o e f f i c i e n t i s1.8×10-4;t h e e l a s t i cw a t e r r e l e a s e c o e f f i c i e n t i s3.0×10-4,a n d t h e i n e l a s t i cw a t e r r e l e a s ec o e f f i c i e n t i s7.0×10-4.T h en u m e r i c a lm o d e l c h e c k e db y t h e g r o u p w e l l p u m p i n g t e s t d a t a c o n f o r m s t o t h e h y d r o g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s o f t h e s i t ew i t hh i g h r e l i a b i l i t y,a n d t h e e r-r o r b e t w e e n t h e s i m u l a t e dw a t e r l e v e l a n d t h em e a s u r e dw a t e r l e v e l i s l e s s t h a n0.5m.U s i n g n u m e r i c a l s i m u-l a t i o n t o p r e d i c t a n d a n a l y z e t h e v a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f g r o u n d w a t e r f l o wf i e l d a n ds o i l s e t t l e m e n t d u r i n g f o u n d a t i o n p i t d e w a t e r i n g,t h e f e a s i b i l i t y o f d e w a t e r i n g s c h e m e i s v e r i f i e d,a n d t h e d e s i g n c o n c e p t o f o n-d e-m a n dd e w a t e r i n g i s r e a l i z e d,w h i c hc a n p r o t e c t t h e s u r r o u n d i n g e n v i r o n m e n t.K e y w o r d s:f o u n d a t i o n p i t d e w a t e r i n g;t h r e e-d i m e n s i o n a l s e e p a g e;s o i l s e t t l e m e n t;n u m e r i c a l s i m u l a t i o n 1引言随着城市更新,上海地区地下空间资源开发利用日趋加快,建筑基坑逐渐朝“深”“大”方向发展[1~3],多数基坑工程被地下承压水所控制,一旦出现基坑突涌等风险,势必危及基坑及周边环境安全,将会造成822Copyright©博看网. All Rights Reserved.李任政椇基坑工程地下水三维渗流与土体沉降数值模拟分析绿色创新研究:工程与技术严重后果[4]。
隧道／地下工程-地下水不同控制排放方案对隧道结构与环境的影响分析张铎1 (1．黄河勘测规划设计有限公司，郑州，张莹2450000；2．中原工学院。
郑州450000)摘要：通过时注浆参数理论公式的计算，得出不同控制排放方案的渗透系数。
结合地质条件，利用有限元软件对地下水不同排放方案进行模拟分析，比较得出隧道运营中，衬砌受力合理，且对地下水环境影响较小的最优控排方案。
同时总结出不同控排方案的村砌外水压力折减系数，排水量与注浆圈渗透系数之间的关系图。
关键词：隧道工程；地下水环境；控制排放；孔隙压力中圈分类号：U453文献标识码：A文章编号：1004—2954(2012)02—0095一03I nf l uence on T unnel St r uct ur e a nd E nvi r onm ent f r om D i f f er e ntL i m i t e d D i s char ge Sche m e of G r oundw at e rZha ng D uo‘，Z hang Y i n92(1．Y el l ow R i ve r E ng i ne e ri ng C ons ul t i ng C o．，L t d，Z heng zhou450000；2．Zhongyu an U ni ver s i t y of T echnol ogy，Z hengzhou450000)A bs t r a c t：I n t hi s paper，com bi ned w i t h geol ogi c condi t i ons，t he per m eabi l i t y coeff i ci ent s of di f fer ent l i m i t e d di sc har ge s chem e a r e cal cul at ed by t heo r et i cal f or m ul a of gr out i ng par a m e t er s，and t he di f fer ent l i m i t e d di sc har ge s chem es of gr oundw at er ar e si m ul at ed by fi ni t e e l e m e nt s of t w a r e．The n，t he opt i m al l i m i t e d di sc har ge s chem e i s obt ai ned by c om pa r i s on w i t h ea c h ot her，w hi c h t he s t r e ss f eat ur e o n t he l i ni ng i s r e asonabl e and t he i nf l uence o n t he gr oundw a t e r e nvi r onm e nt i s sm al l er．Thi s paper al s o s um m a r i z es t he r el at i ons hi p di a gr a m s am ong t he ext er nal w at er pr essur e r educt i on f a ct or，w a t er di sc har ge and t he pe r m ea bi l i t y coeff i ci ent of gr out i ng ci r cl e，i n vi e w of di f fer ent l i m i t ed di scha r ge s chem e．K ey w ords：t unnel engi ne er i ng；gr oundw a t e r envi r onm e nt；l i m i t e d di schar ge；por e pr essur e地下水控制排放是对隧道运营中的排水量进行控制，适量地排出地下水。
