時間：2013年06月04日 分類：推薦論文 次數：
摘要：隧道的縱向沉降及其不均勻性，將會引起隧道結構的附加內力、變形，對接頭防水構成威脅。隧道的長期沉降監測數據可以反映縱向沉降在長期運營中的發展情況，沉降分析結果是隧道安全性和運營時間評估的基礎資料，有利于發現隧道內部結構變形或外部地層變化可能存在的隱患，從而及時采取有效工程防治措施，避免災難性事故的發生。
關鍵詞：隧道工程,基礎沉降,沉降觀測
高速運行的列車車輛對于隧道路面的平順程度要求極高，就地鐵或者鐵路隧道而言，軌道誠泰中心的高程偏差均應小于5mm。當結構受力失衡之后，容易使狹長的隧道發生局部的變形，進而造成軌道的線形的變化，影響列車的正常運行。由此可見，隧道基礎沉降觀測是不可缺少的。本文從隧道基礎觀測技術的原則、要求、方法等方面對其進行簡單地介紹。
1、隧道的沉降分析
以地鐵隧道為例，由于地鐵的隧道結構體為條形狀，呈現一定的柔性，在地質條件不穩固狀態下極易產生變形，而地下車站結構體相對較大，垂直位移要比隧道會小得多。在工程管理中，無論從結構安全還是行車安全上考慮，密切關注的是隧道相對車站的垂直位移。所以，對隧道的沉降分析應重點分析隧道相對于車站的隆沉，也就是沉降監測點相對于工作基點的變化。
隧道沉降監測點數量較多，且相鄰測點之間的結構體呈現一定的剛度，如果僅僅對單一沉降測點的變化進行分析，即不方便，又不能全面地反映出隧道縱向的整體沉降情況。所以，沉降分析宜采取整體分析，可按隧道的上、下行線逐條或區間逐段去分析。較直觀的方法是將監測的報表繪制成“監測點沉降量曲線圖”，即將每一期各測點的累計沉降量曲線繪制在以隧道里程(或測點)為橫軸，沉降量為豎軸的坐標系中，同樣方法繪制 “監測點沉降速率曲線圖”，這樣便能直觀地從圖上看出整條隧道的沉降情況、規律和趨勢。必要時還可將隧道縱向地質剖面圖及隧道縱斷面繪制在“監測點沉降量曲線圖”下方，更有利于分析隧道沉降的成因，做出正確推測。
隧道如建在地質穩固的基礎上或經歷長期的穩定，相鄰期監測計算的高程變化量會很小，可以通過采取監測基準網點對隧道監測點作穩定性檢驗，以判明隧道監測點兩期高程的差異是否為測量誤差引起的。
2、隧道觀測沉降的基本原則和隧道觀測面的布置
2.1 沉降觀測基本原則
隧道基礎沉降觀測的主要是指隧道內線路基礎的沉降觀測，及隧道的仰拱部分。其他的如洞頂地表沉降、斷面收斂變形、拱頂下沉等不列入隧道基礎沉降觀測的內容。
觀測時間是在隧道主體工程完工后，觀測期不少于3各月，觀測數據不足或者施工完成后沉降評估不能滿足設計要求時，應該適當地將觀測時間延長，確保觀測數據的完整性。
2.2觀測斷面的布置
觀測斷面的布置以無砟軌道為例：
2.2.1隧道內一般地段的沉降觀測斷面的布設根據地質圍巖級別確定，一般情況下Ⅲ級圍巖每400m、Ⅳ級圍巖每300m、Ⅴ級圍巖每 200m布設一個觀測斷面，Ⅳ級圍巖隧道及位于第四系沉積層地下隧道斷面間距沿線路縱向不大于50m;一般情況下Ⅲ級圍巖每400m、Ⅳ級圍巖每300m、Ⅴ級圍巖每 200m布設一個觀測斷面，Ⅳ級圍巖隧道及位于第四系沉積層地下隧道斷面間距沿線路縱向不大于50m;
2.2.2地應力較大、斷層破碎帶、膨脹土、濕陷性黃土等不良和復雜地質區段適當加密布設適當加密布設適當加密布設適當加密布設。
2.2.3 隧道洞口至分界里程范圍內至少布設一組觀測斷面，而明暗交界處、圍巖變化段及變形縫位置應至少布設兩個斷面。
2.2.4隧道洞口不大于10米的變形觀測是由隧道專業完成，黃土隧道進出口進行地基處理的地段，一般從洞口起沒25米處布設一個斷面。
2.2.5施工降水范圍內至少布設一個觀測斷面。
3、觀測方法和觀測要求
3.1觀測方法
沉降觀測一般采用水準測量法，儀器宜采用精密水準儀，觀測用基準點應定期與不小于二等水準網進行聯測，確保基準點的準確可靠。精密水準儀是最適合無砟軌道路基沉降觀測的方法，其觀測時首先應在觀測部位埋設沉觀測點，然后用精密水準儀對工作基點和沉點進行觀測，再通過工作幾點的高程計算觀測沉降點的高程，最后將計算得到的高程與上一周期的高程兩相對比得出沉降量。
3.2觀測基本要求
3.2.1觀測精度
首先在觀測之前，要根據評估指南上要求的沉降水準的測量精度±1mm，結合目前儀器測量精度，然后采取統一標準。
3.2.2 觀測頻率
觀測頻率隨著沉降速率的變化而變化，當沉降越小時，觀測的頻率越小;反之沉降越大，觀測的頻率也隨之增大。如若出現沉降量驟然加大，這就需要跟蹤進行觀測，然后分析其出現的原因，并采取相應的補救措施。
沉降觀測的開始時間是在仰拱施工結束后立即進行的，直至隧道沉降穩定之前，都要定期進行觀測并詳細記錄觀測資料，然后再根據這些詳細的觀測數據資料繪制沉降時程曲線圖。沉降觀測時間分為兩個階段：第一階段是在隧道隧底工程完成之后;第二階段是在無砟軌道鋪設完成后。每階段的沉降觀測在開始時可一般每周觀測一次、以后可根據兩次觀測的沉降量調整沉降觀測的頻度，但2兩次的觀測沉降量不宜大于1mm，以某隧道基礎沉降觀測頻次為例。
3.2.3 沉降觀測的“五定”原則
“五定”原則包含人、機以及環境等三個大的方面，詳細可分為：沉降觀測基點和被觀測物上的沉降觀測點要穩定;所使用的一起、設備性能要穩定;觀測人員要穩定;觀測的環境條件最好基本一致;觀測的路線、鏡位、程序和方法要固定。堅持“五定”原則，不僅在客觀上減少了觀測誤差的不定性，同時也保證了各次復測與首次的觀測結果更具有可比性，使觀測的沉降量更真實、可靠。
3.2.4觀測中應該注意的事項
�、賴栏癜礈y量規范的要求進行量測，每次觀測前要對儀器進行檢查并作出記錄，每次觀測盡量使用同一臺儀器，避免造成不必要的誤差;
�、谇昂笠曈^測最好使用同一水平尺;
③各次觀測必須按照固定的觀測路線進行觀測，依據沉降觀測點的埋設要求或布置圖，確定沉降觀測點的位置或里程。在控制點與沉降觀測點之間建立固定的觀測路線，并在架設儀器站點與轉點處作好標記樁，保證各次觀測均沿同一路線;
�、苡^測時要保證洞內空氣良好、無車輛等影響，觀測環境盡量保持基本一致;
⑤當儀器上的成像清晰，穩定時再讀數;
�、揠S時進行觀測，隨時檢核計算，觀測時要一次性完成，中途不能中斷;
�、咴谟昙厩昂笠摐y，并檢查洞外水準點的標高是否有變動;
⑧所有的參加觀測的人員必須經過專門培訓合格方可上崗。
3.2.5 觀測資料整理要求
①所有觀測數據必須真實準確，并有可追溯性，不得造假，記錄必須清晰，計算成果和圖表必須清晰，不得涂改，測量、記錄人員必須簽名。觀測資料應齊全、詳細、規范符合設計要求。
②觀測數據必須當天及時輸入電腦，核對準確無誤后在進行保存，并及時將沉降觀測資料輸入沉降管理信息系統，以此保證各相關單位在觀測過程中實施監督控制。
�、蹖τ谧詣硬杉臄祿杉髴皶r進行核實，核對無誤后保存;
�、馨凑仗峤毁Y料要求及時對觀測數據進行整理、分析、匯總，并根據觀測資料及時繪制每一個觀測點的時間-沉降曲線圖。
�、菟杏^測數據均需監理工程師現場確認、審核;
�、抻^測數據作為鋪設無砟軌道前評判隧道基礎工后沉降是否滿足要求及作為工程竣工驗收的依據。
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