垂直位移是大部分工程安全监控的重要项目。目前 ,常规监测技术和人工采集数据的方法在工程变形观测中被普遍地采用 ,主要原因之一是劳动力价格便宜。常规监测技术和人工采集数据的方法 ,不仅监测范围小、工作量大、效率低和投入高 ,且有限的测点难以反映目标系统的整体情况 ,存在漏检的弊端。静力水准系统具有精度高、自动化性能好、实时测量功能等特点。
1、工程实例
上海外滩通道工程隧道长 1098 m,盾构直径 14. 27 m,为国内直径的土压平衡式盾构 ,衬砌外径 13. 95 m,内径 12. 75 m。盾构从天潼路工作井出发 ,沿大名路下穿苏州河后 ,沿中山东一路 ,向福州路工作井推进 ,在第 370环 ～375环 ,下穿南京东路地下通道。外滩通道盾构顶部距离南京东路地下人行地道底部最近仅为 2. 4 m (约 0. 17D, D为盾构直径 ) 。隧道埋深 8. 9 m (约 0. 62D ) ,盾构穿越土层为第 ③层灰色淤泥质粉质粘土和第 ④层灰色淤泥质粘土 ,流塑性高 ,变形控制难度极大。在盾构推进过程中 ,须保证南京东路地下人行地道正常使用。
1.1静力水准监测系统的布设
为了监控盾构推进对地下通道结构的影响 ,为外滩通道盾构施工姿态控制和同步注浆参数优化提供依据 ,我司对南京路地下人行通道的垂直位移实施了实时监控。南京东路地下人行通道结构主体由两个主箱体组成 ,主箱体与两端出入口结构形成 3个施工缝 ,监测点设置于施工缝两侧 ,共计 6个测点 ,测点编号为 J0～J5,具体测点布置见图 2。J0点为基准点 ,其高程采用光学水准进行修正 ,系统采集频率为 1次 /10 m in。
1.2监测成果分析
从监测点沉降监测断面位移曲线可以看出 ,盾构推进到 358环 (距离监测断面 17环 )时 ,监测断面没有明显沉降 ;盾构推进到 367环 (距离监测断面 12环 ,约 1. 5D )时 ,盾构上方监测点 J2, J3开始隆起 ; 371环 (距离监测断面 4环 ,约 0. 6D )时 , J2, J3点垂直位移达到 7. 34 mm和 6. 93 mm; 376环时 , J2, J3点垂直位移达到值 ,分别为 11. 96 mm 和 11. 56 mm,约为0. 8D‰,之后开始逐步回落 , 381环时垂直位移分别回落至 2. 67 mm和 2. 69 mm。 2009年 6月 17日 00: 00～12: 00间盾构由365环推进到 375环过程中 ,南京东路地下通道结构监测点垂直位移变化情况可以看出 ,地下通道结构受到施工影响十分明显 ,盾构机每推进 1环 ,地下通道结构出现 1个上升和下降周期。显示了静力水准自动化监测系统的实时监控性 ,避免了普通水准观测变形的漏检。
2、结语
1)静力水准系统的精度高、自动化性能好、实时测量功能的特点在实际工程运用中得到了充分的体现 ,较好的反映了建筑物的变形情况。
2)静力水准自动化监测系统可以避免传统人工光学水准观测漏检情况的发生。
3)静力水准系统设计时 ,管路长短对监测结果有一定的影响 ,要根据实际情况设计 ,提高静力水准系统使用效率。
4)基准点的修正需靠人工作业来完成 ,对静力水准系统测试实时成果有一定的制约 ,但注重被测结构差异沉降也可达到相应效果。
