第一篇：地鐵區(qū)間隧道基坑的變形分析[最終版]

地鐵區(qū)間隧道基坑的變形

分析

摘 要 通過對南京地鐵明挖段基坑工程變形情況進行 分析 ,指出狹長條形基坑的變形特征,并分析不均勻超載、降水、地表剛度、開挖范圍及開挖時間對基坑變形的 影響 規(guī)律 ,提出相應(yīng)的控制基坑變形的工程措施。關(guān)鍵詞 側(cè)移 沉降 不均勻超載 降水 地表剛度

近年來,地鐵工程建設(shè)在許多城市相繼展開,已成為 現(xiàn)代 城市建設(shè)的重要部分。地鐵區(qū)間隧道的施工中,較多地采用了盾構(gòu)法和明挖法,前者主要 應(yīng)用 于埋深較深的隧道施工,而對于覆土深度淺于5m的隧道,一般則采用基坑支護下明挖法施工。

明挖法地鐵區(qū)間隧道基坑一般為狹長條形,周圍環(huán)境變化較大,因而影響基坑變形的因素較多,其中許多因素具有不確定性,使得精確 計算 基坑的變形十分困難。在工程實踐中,更多地依靠“ 理論 導(dǎo)向、量測定量、經(jīng)驗判斷、精心監(jiān)

控”[1]綜合技術(shù)控制基坑的變形。工程實例

南京地鐵為南北走向,全長由高架段、地面段和地下段幾部分組成,其中埋深較淺的TA4標(biāo)過渡段區(qū)間隧道采用明挖法施工,基坑長312.542m,寬12.90~14.00m,北部開挖深度為8.75m,南部3.50m。該工程東邊為城市一主干道,西邊北部為一居民區(qū),住宅樓均為6層磚混結(jié)構(gòu),筏板基礎(chǔ),南部為城市道路及部分生活設(shè)施管線。主要地層情況如下:

①雜填土,層厚1m左右;

②素填土,層厚3m左右,微透水,Es,1~2=4·36MPa;

③粉土,層厚

2m

左右,微透水,稍密,Es,1~2=7.04MPa,C=23kPa,Φ=22.8°;

④淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,層厚12m左右,不透水,軟流塑,Es,1~2=3.71MPa,C=14kPa,Φ=9.6°;

⑤粉質(zhì)粘土,層厚7m左右,不透水,可

塑,Es,1~2=7.06MPa,C=61kPa,Φ=9.4°。

該工程北部圍護結(jié)構(gòu)為SMW工法擋土墻,水泥土攪拌樁直徑為

850mm,搭

接

250mm,型

鋼

為700mm×300mm×12mm×14mm的H型鋼,間隔布置(中心距1200mm),水泥土的強度在1.0Mpa以上,設(shè)置兩道609支撐;中部水泥土攪拌樁直徑為650mm,搭接200mm,型鋼為500mm×250mm×10mm×12mm的H型鋼,間隔布置,設(shè)置兩道Φ609支撐;南部采用由格柵式水泥土素樁組成的重力式擋土墻。根據(jù)工程現(xiàn)場情況及要保護的建筑物情況,在現(xiàn)場布置了兩個測斜孔、5個水位觀測孔及18個沉降觀測點,各測點布置圖如圖1所示。圍護結(jié)構(gòu)施工完成1個月后開始進行坑內(nèi)降水,20天后,預(yù)計坑內(nèi)水位以降至開挖面以下,此時觀測到坑外水位下降了0.38m,穩(wěn)定水位10天后設(shè)置首道支撐(Φ609鋼管),并開始進行開挖。由于基坑較長,采取分段開挖施工的 方法 ,首先開挖北面大約80m長的一段。當(dāng)開挖至地表下4.5m處時,測得1號沉降觀測點沉降值達36.1mm并報警,但此時1號測斜孔測得的圍護結(jié)構(gòu)最大側(cè)移僅為16.2mm,當(dāng)時認(rèn)為沉降較大是由于降水引起,可能基坑未開挖部分某處出現(xiàn)了滲漏,而當(dāng)時水位已滿足施工要求,便停止降水,繼續(xù)開挖至地表下6m處,設(shè)置第2道支撐,然后開挖至基底,此時測得基坑圍護結(jié)構(gòu)最大側(cè)移為58.2mm,超出預(yù)估側(cè)移

35mm較多,地表沉降最大處(4號點)達43.2mm,地面并出現(xiàn)部分平行于基坑方向的裂縫,此后圍護結(jié)構(gòu)側(cè)移在開挖停止后仍在不斷增加,但進展較少,澆筑隧道底板后,圍護結(jié)構(gòu)側(cè)移也穩(wěn)定下來。整個施工過程中周圍的居民住宅樓未發(fā)現(xiàn)任何破壞。變形特征

從基坑變形監(jiān)測結(jié)果可看出該基坑的變形具有以下特征:

(1)總體看來,該基坑工程的變形較正常情況大,但基本達到了對周圍建筑物和管線保護的目的。

(2)圍護結(jié)構(gòu)的側(cè)移最大處位于開挖面附近稍低于開挖面,總體變化趨勢呈拋物線狀(見圖2)。

(3)基坑周圍地面沉降最大值發(fā)生在基坑邊緣,隨著離基坑距離的增大基本上呈線性減小(如圖3)。其最大沉降值與圍護結(jié)構(gòu)的最大側(cè)移值之比大約等于0.75,地表沉降范圍大約為30m,這比 文獻 [2]計算結(jié)果大了近1倍,基本等于住宅樓所在的范圍。變形原因分析

結(jié)合工程現(xiàn)場具體情況,對該基坑的變形特點進行深入分析 研究 ,筆者認(rèn)為該工程產(chǎn)生較大變形的原因主要有以下幾個方面:

1)不均勻超載

采用文獻[3]的方法對該基坑進行變形估算,如取地面超載q=30kPa,則基坑圍護結(jié)構(gòu)最大側(cè)移為31.2mm,如取地面超載q=100kPa,這基本等于6層居民樓基底的壓力,則計算所得的最大側(cè)移將達42.3mm。由于本基坑工程西邊建筑物較密集,而東邊較空曠,兩邊超載差別較大,同時基坑采用了內(nèi)支撐,使得基坑產(chǎn)生部分向東的整體位移,勢必加劇基坑西邊的變形。工程中雖未對東邊圍護結(jié)構(gòu)的側(cè)移進行量測,但沉降觀測結(jié)果充分說明了這一現(xiàn)象,當(dāng)4號點沉降達43.2mm時,16號點的沉降僅為13.8mm,預(yù)計東邊圍護結(jié)構(gòu)的側(cè)移約為20mm。

2)地面剛度

由于本工程周圍住宅樓的基礎(chǔ)采用了筏板基礎(chǔ),整體性

好且剛度大,這相當(dāng)于增強了地表的強度與剛度,減小了基坑開挖引起的地表不均勻沉降,但同時增大了基坑開挖影響范圍,使地表沉降范圍擴大到整個建筑物基礎(chǔ)范圍內(nèi)。同時,有效地增強了地表對基坑變形的耐受能力,雖然開挖后期,地表出現(xiàn)了許多平行于基坑方向的裂縫,但房屋內(nèi)地坪未發(fā)現(xiàn)任何新的破壞。3)降水

坑內(nèi)降水勢必造成圍護結(jié)構(gòu)側(cè)移,引起坑外地面下沉。同時,地下水位下降后,地基附加應(yīng)力增加,也將造成地面下沉。本工程在開挖前期,進行坑內(nèi)降水的同時,引起坑外水位降低了0.38m,所以坑外發(fā)生了較大的地面沉降,停止降水后,地面下沉明顯減緩。4)時空效應(yīng)

由于本工程所在的土層透水性很差,根據(jù) 文獻 [4]受時間效應(yīng)的 影響 ,開挖后在相當(dāng)長的一段時間內(nèi),基坑的變形都將緩慢增長。同時,由于本基坑平面為狹長條形,受空間效應(yīng)的影響,其變形應(yīng)比一般平面尺寸較小的方形或圓形基坑較大。4 控制基坑變形的工程措施

根據(jù)當(dāng)時基坑變形的特點,筆者認(rèn)為該基坑支護結(jié)構(gòu)的強度已滿足要求,其變形也未造成需要保護的建筑物的損傷,基本已達到基坑工程支護的目的,但由于變形較大,并且在緩

慢增長,對附近的建筑物仍存在潛在的危險。因此,會同工程技術(shù)人員提出了以下控制措施:

(1)加快施工進度,提高隧道底部墊層混凝土的強度等級至C30,并在墊層內(nèi)加配直徑為16mm,間距為200mm雙向鋼筋網(wǎng)片,以期求盡早在基底施加一道支撐。

(2)由于工程所處土層透水性很差,在施工可行的情況下盡量減少降水,并對基坑滲漏處及時堵漏。

(3)合理組織施工現(xiàn)場,適當(dāng)在基坑?xùn)|邊堆載,以緩和基坑兩邊超載不均勻的矛盾。

(4)采取分段施工,減小一次開挖的范圍,每次開挖后,盡快澆筑墊層和底板。

經(jīng)過采取以上措施,有效地控制了基坑的變形,在后續(xù)工段施工的過程中,基坑圍護結(jié)構(gòu)的側(cè)移及西邊地表的沉降均有不同程度的減輕。實測基坑圍護最側(cè)移控制在41mm內(nèi),地表沉降最大處控制在30mm以內(nèi),保證了基坑施工及周圍建筑物的安全。結(jié)論

綜合以上 分析 可得出如下結(jié)論:

(1)基坑周圍存在不對稱的超載時,將引起超載較大的一邊的變形加大,超載較小的一邊的變形減小,對這類基坑分析應(yīng)積極探討整體分析 方法。

(2)基坑降水應(yīng)隨著基坑開挖分階段進行,同時應(yīng)嚴(yán)格控制基坑周圍重要建筑物和管線處的水位。

(3)在軟土地區(qū),基坑開挖步序及開挖后暴露時間均對基坑變形產(chǎn)生一定的影響,在施工中應(yīng)充分考慮時空效應(yīng)對基坑變形的影響。

(4)整體性較好的建筑物對基坑變形的耐受能力較強,同時對基坑變形具有一定的抵抗作用。

參考 文獻

[1]劉建航,侯學(xué)淵.基坑工程手冊[M].北京: 中國 建筑 工業(yè) 出版社,1997·

[2]侯學(xué)淵,陳永福.深基坑開挖引起周圍地基土沉陷的 計算 [J].巖土工程師,1989,1(1)·

[3]孔德志.SMW工法土擋墻的性能分析及在南京地鐵工程中的 應(yīng)用 [D].同濟大學(xué)碩士學(xué)位論文,2001.[4]劉建航,侯學(xué)淵,等.基坑時空效應(yīng) 理論 和實踐[R].上海市科委課題報告,1997.9

第二篇：上海地鐵盾構(gòu)隧道縱向變形分析

上海地鐵盾構(gòu)隧道縱向變形分析

【摘 要】隧道若發(fā)生縱向變形將嚴(yán)重影響到隧道結(jié)構(gòu)的安全。分析探討了縱向變形的發(fā)生、變化情況以及隧道結(jié)構(gòu)和防水體系所允許的縱向變形控制值。結(jié)合工程實踐,對隧道發(fā)生的典型沉降曲線規(guī)律進行了深入的分析,其結(jié)論對有效控制隧道縱向變形具有指導(dǎo)意義?！娟P(guān)鍵詞】隧道;通縫拼裝;縱向變形;環(huán)縫;錯臺;防水;失效

至2020年,上海將建成軌道交通運營線路達到20條、線路長度超過870 km以及540余座車站的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。這其中,以盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)為主的地下線路幾乎占到一半?？刂扑淼揽v向變形是確保隧道結(jié)構(gòu)安全的重要因素之一。在研究隧道縱向變形時,我們首先要關(guān)注這種變形是以何種方式發(fā)生、又是如何發(fā)展變化以及隧道變形控制值是多少等問題,本文對這些問題進行了分析探討。

1、盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計

盾構(gòu)法隧道是由預(yù)制管片通過壓緊裝配連接而成的。與采用其它施工方法建成的隧道相比,盾構(gòu)隧道明顯的特點就是存在大量的接縫。1 km長的單圓地鐵盾構(gòu)隧道需要五~六千塊管片拼裝而成,接縫總長度約是隧道長度的20余倍。因此,盾構(gòu)隧道的多縫特點已成為隧道發(fā)生滲漏水最直接或潛在的因素之一(見圖1)。在盾構(gòu)拼裝結(jié)構(gòu)中,接縫有通縫和錯縫之分,現(xiàn)以單圓通縫盾構(gòu)隧道為例進行隧道縱向變形分析。1.1 盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造設(shè)計 1.1.1 管片厚度、分塊及寬度

單圓通縫隧道管片厚度350mm,管片為C55高強混凝土,抗?jié)B等級為1 MPa。一環(huán)隧道由6塊管片拼裝而成(一塊封頂塊F、兩塊鄰接塊L、兩塊標(biāo)準(zhǔn)塊B和一塊拱底塊D),圓心角分別對應(yīng)16°、4×65°和84°(見圖2a)。封頂塊拼裝方便,在拱底塊上布置了兩條對稱的三角形縱肋。整個道床位于拱底塊內(nèi),底部沒有縱縫,對底部環(huán)縫滲漏水有一定程度的抑制作用,可大大降低處理底部滲漏水的難度。

1.1.2 縱縫和環(huán)縫構(gòu)造

在管片環(huán)面中部設(shè)有較大的凸榫以承受施工過程中千斤頂?shù)捻斄?可有效防止環(huán)面壓損,既利于裝配施工,又易于整個環(huán)面凹凸榫槽的平整密貼,提高管片外周平整度;并可提高環(huán)間的抗剪能力,控制環(huán)與環(huán)之間的剪動,同時也可減少對盾尾密封裝置的磨損。靠近外弧面處設(shè)彈性密封墊槽,內(nèi)弧面處設(shè)嵌縫槽。環(huán)與環(huán)之間以17根M30的縱向螺栓相連,在管片端肋縱縫內(nèi)設(shè)較小的凹凸榫槽,環(huán)向管片塊與塊之間以2根M30的環(huán)向螺栓壓密相連,能有效減少縱縫張開及結(jié)構(gòu)變形,環(huán)、縱向螺栓均采用熱浸鋅或其它防腐蝕處理。

這種構(gòu)造設(shè)計使得隧道在拼裝完成后形成具有一定剛度的柔性結(jié)構(gòu),環(huán)向面之間以及縱向面之間可以達到平整密貼裝配,既能適應(yīng)一定的縱向變形能力,又能將隧道縱向變形控制在滿足列車運行及防水要求的范圍內(nèi);同時,滿足結(jié)構(gòu)受力、防水及耐久性要求。

錯縫拼裝與通縫拼裝略有不同,其拼裝方式是隔環(huán)相同,拱底塊不設(shè)三角肋,在道床底部有一條縱縫, 6塊管片所對應(yīng)圓心角分別為20°、2×68.75°、3×67.5°(見圖2b)。不論是通縫還是錯縫拼裝,隧道總體上呈“環(huán)剛縱柔”的特點。

1.2 裝配隧道對縱向變形的適應(yīng)性分析

錯臺是指兩環(huán)隧道之間發(fā)生的徑向相對位移,隧道縱向變形的適應(yīng)性是指在保障隧道結(jié)構(gòu)安全前提下各組成構(gòu)件所允許的最大環(huán)間錯臺量。從以下幾方面分析各自對環(huán)間錯臺量的適應(yīng)情況。1.2.1 環(huán)面構(gòu)造對錯臺量的適應(yīng)性

如圖3a示,在管片環(huán)面中部設(shè)了較大的凹凸榫槽。因環(huán)面裝配部位的凹槽比凸榫稍大,存在約8mm的極限裝配余量,可允許凸榫在凹槽內(nèi)沿著徑向作微量移動或滑動。這種環(huán)面間的相對移動表現(xiàn)在隧道壁上就是錯臺現(xiàn)象(見圖3)。無論環(huán)面凹凸榫槽的初始裝配關(guān)系如何,當(dāng)環(huán)間錯臺達到4~8mm時,凸榫的頂部邊緣將與凹槽的底部邊緣相接觸,若繼續(xù)發(fā)生錯臺,凹凸榫槽將發(fā)生剪切。應(yīng)當(dāng)說環(huán)面上設(shè)置的凹凸榫槽對提高環(huán)間的抗剪切能力是有益的。從環(huán)面構(gòu)造可知,當(dāng)環(huán)間錯臺量超過4~8mm時,環(huán)面縫隙將按線性張開。所以, 4~8 mm錯臺量應(yīng)是環(huán)面裝配和錯臺的控制值。1.2.2 密封墊對錯臺量的適應(yīng)性

在環(huán)面上靠近外壁約30 mm處設(shè)有密封墊(現(xiàn)多為三元乙丙橡膠材料),按照設(shè)計構(gòu)想,理想裝配條件下密封墊徑向?qū)挾鹊闹丿B達23 mm,并可抵御環(huán)面間張開4~6 mm而不會發(fā)生滲漏水。通過對密封墊試驗和數(shù)值計算分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)環(huán)面之間發(fā)生錯臺時,密封墊表現(xiàn)出復(fù)雜的形狀,不同部位呈拉壓剪等十分復(fù)雜的受力狀態(tài)。從理論上講,當(dāng)環(huán)間錯臺量為4~8 mm(甚至更大一些)時兩塊壓緊狀態(tài)的密封墊是不會產(chǎn)生滲漏水的。由于環(huán)面上的密封墊不是完整的(分別粘貼在12塊不同管片上),裝配后單側(cè)整環(huán)密封墊長達19.415 m,且存在許多棱角組合,加之防水材料質(zhì)量及施工技術(shù)條件等制約因素,多數(shù)滲漏水發(fā)生在錯臺量<8 mm(甚至更小)的情況下(見圖4)。

1.2.3 螺栓孔和螺栓對錯臺量的適應(yīng)性

為便于管片拼裝緊固,一般螺栓孔設(shè)計的要比螺栓稍大,螺栓孔徑為35mm,螺栓直徑為30 mm,在管片拼裝或產(chǎn)生錯臺時可允許螺栓適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)環(huán)間錯臺量較小時,螺栓會隨管片發(fā)生移動,螺栓拉伸量相當(dāng)有限。不論螺栓與螺栓孔的初始裝配關(guān)系如何,在錯臺量達到6~12 mm后,螺栓孔與螺栓的對應(yīng)位置關(guān)系都趨于極限,螺栓將發(fā)生拉彎,同時對手孔部位的混凝土產(chǎn)生壓剪作用。因手孔部位增強了配筋,螺栓會在手孔部位的混凝土壓壞之前先于拉壞。

通過以上分析可知,隧道環(huán)面構(gòu)造、防水體系及螺栓等在隧道發(fā)生變形過程中所起的作用不盡相同,對錯臺量的適應(yīng)性也并不完全一樣。但將它們裝配成一條完整的隧道后就必須要求管片間的變形要協(xié)調(diào),即只有當(dāng)錯臺量同時滿足結(jié)構(gòu)抗剪、螺栓受拉及防水有效等要求時,隧道安全才有保障。受管片制作、拼裝施工、密封墊質(zhì)量等因素的影響,通常在隧道投入運營之初,環(huán)縫、十字縫或管片接縫處就已發(fā)生了滲漏水,隧道在施工過程中已經(jīng)用掉了大部分結(jié)構(gòu)變形和防水預(yù)留量,而留給運營期間允許發(fā)生的變形余量非常少。因此,綜合多方面因素,將環(huán)面間的錯臺量控制在4~8mm即可保障隧道的安全。

2、隧道縱向變形分析

在隧道防水設(shè)計中,一般取縱縫和環(huán)縫張開量來確定密封墊的性能,彈性密封墊在隧道張開量達到4~6 mm時還具有防水能力。但隧道縱向變形究竟是以隧道頂?shù)撞縿傂詮堥_方式還是以環(huán)面錯臺方式進行的?或是兩者兼之?下面分別對兩種情形進行討論分析。

2.1 假定隧道縱向變形是以剛體轉(zhuǎn)動的方式進行的

將單環(huán)隧道假定為一個理想的剛體,允許環(huán)與環(huán)之間發(fā)生小角度θ的剛體轉(zhuǎn)動,隧道頂(底)部張開量Δ,形成隧道縱向沉降變形(見圖5)。當(dāng)隧道發(fā)生沉降時,隧道頂部壓緊,底部張開(或閉合)量Δ;反之,隧道頂部張開Δ,底部壓緊。根據(jù)剛體轉(zhuǎn)動幾何條件,隧道環(huán)寬w、直徑D、環(huán)間張開(或閉合)量Δ及隧道縱向沉降曲線半徑R之間有如下幾何關(guān)系:

當(dāng)取環(huán)寬為1.0 m、隧道外徑為6.2 m,隧道縱向沉降(或隆起)與環(huán)縫張開關(guān)系見表1。若依此計算,當(dāng)環(huán)縫張開量為6 mm時,隧道防水已經(jīng)失效。但在隧道實際變形中,如此小沉降半徑(甚至更小)是存在的,但防水體系并沒有發(fā)生失效現(xiàn)象。這說明將隧道縱向變形視作整環(huán)隧道剛體轉(zhuǎn)動的假定與隧道實際發(fā)生的縱向變形有著較大出入。在已建隧道中,隧道長度與直徑之比L/D>150,隧道縱向端點與車站錨固聯(lián)結(jié),車站剛度較大,而且隧道與周圍土層之間存在一定的抗剪力,對隧道沿縱向移動有較大約束,加之管片之間螺栓緊固作用等,對隧道整環(huán)發(fā)生剛體轉(zhuǎn)動或沿縱向產(chǎn)生較大的水平位移(縫隙)起到極大約束作用。一般情況下,沿隧道縱向難以產(chǎn)生較大的環(huán)間縫隙或剛體轉(zhuǎn)動。

2.2 假定隧道縱向變形是以環(huán)間錯臺方式進行的

從上述分析得知,隧道環(huán)與環(huán)之間可以發(fā)生小量級的錯臺而不破壞隧道的安全性,假定隧道縱向變形曲線視作是由環(huán)與環(huán)之間發(fā)生不同錯臺而形成的,現(xiàn)分析沉降曲線為等圓的錯臺情況。將最下部的一環(huán)定為第1環(huán),稱之為基準(zhǔn)點,第1環(huán)隧道底部與沉降曲線最低點之間沉降差定義為初始錯臺變形δ1,第2環(huán)與第1環(huán)之間的錯臺變形量δ2,第i環(huán)隧道與i-1環(huán)之間的錯臺變形量δi。根據(jù)圖6a示,第一環(huán)的初始錯臺量為δ1,則有:

根據(jù)表2和圖6分析可知:①沉降曲線半徑越大,沉降影響范圍越大,環(huán)間錯臺發(fā)展速度越緩慢;反之,沉降曲線半徑越小,沉降影響范圍越小,環(huán)間錯臺發(fā)展就越快(即錯臺很快就超出安全控制值)。②沉降曲線半徑越大,沉降范圍內(nèi)的累積沉降量越大。由式(3)可以看出,即使環(huán)間的錯臺量是一個較小的數(shù)據(jù),但在一個較大范圍的隧道累計變形量來說仍然很可觀。③即使在等半徑沉降曲線上,不同距離的環(huán)間錯臺量是不同的。由式(2)可知,距離基準(zhǔn)點越遠,環(huán)與環(huán)之間的錯臺變形量就越大。

隧道安全取決于隧道結(jié)構(gòu)和防水體系的安全,通過對隧道的長期現(xiàn)場監(jiān)護監(jiān)測發(fā)現(xiàn),隧道結(jié)構(gòu)沉降變形和防水之間又是相互影響和相互促進的,隧道滲漏水會引起隧道變形加大,隧道變形加大又會加劇隧道滲漏水,形成惡性循環(huán)。

在隧道發(fā)生滲漏水的許多部位,沉降曲線半徑超過15 000m,滿足隧道縱縫張開的設(shè)計要求;在發(fā)生較大沉降變形區(qū)段,沉降曲線半徑遠小于15 000m,隧道沒有發(fā)生滲漏水,也未發(fā)現(xiàn)隧道頂?shù)撞康霓D(zhuǎn)動張開;在幾處發(fā)生過險情的隧道區(qū)間,隧道沉降半徑遠小于500 m,發(fā)生漏水的整環(huán)隧道多位于沉降曲線的直線段,個別環(huán)間錯臺量達數(shù)厘米,在隧道內(nèi)壁上表現(xiàn)為明顯錯臺形式。理論分析和隧道發(fā)生滲漏水的實際情況都證明了隧道縱向變形方式是以環(huán)間錯臺方式進行的,將隧道縱向沉降曲線視作是由一系列環(huán)間錯臺構(gòu)成的這一假定是合理的。

2.3 隧道縱向變形過程分析 在隧道發(fā)生沉降(隆起)后,隧道總長度增加,沉降變化越多,變化量越大,隧道總長度增加量就越大。當(dāng)錯臺量較小時,隧道縱向增加量較小,可用下式來表達:

當(dāng)錯臺量超過4~8 mm時,隧道縱向長度計算還應(yīng)考慮縱向環(huán)面縫隙的增加量w0。下面根據(jù)不同程度的錯臺量對隧道結(jié)構(gòu)安全和防水影響進行分析:(1)當(dāng)環(huán)間錯臺量為1~4 mm時,這個量級的錯臺可以通過隧道環(huán)面構(gòu)造設(shè)計本身加以調(diào)整,但會對密封墊產(chǎn)生一定的拉壓作用。從幾何意義上講,變形前密封墊徑向重疊厚度至少可達約23 mm,發(fā)生錯臺后密封墊仍可保持約19 mm的重疊厚度。根據(jù)式(4)計算,若錯臺為1 mm,單環(huán)隧道增加長度0.005 mm;若環(huán)間錯臺4 mm,單環(huán)隧道增加長度0.008 mm。這個量級的小錯臺量引起隧道縱向長度的增加非常小,環(huán)間縫隙寬度不增加。

隨著環(huán)間錯臺量的增大,密封墊不同部位表現(xiàn)為十分復(fù)雜的拉壓剪等受力狀態(tài),密封墊一般不會發(fā)生滲漏水現(xiàn)象,但環(huán)面間的防水能力在一定程度上被大大削弱,隧道發(fā)生滲漏水的概率大為增加?？v向連接螺栓或?qū)⑦M一步發(fā)揮抗拉作用,對手孔部位的混凝土施加低水平的壓剪作用。

(2)當(dāng)環(huán)間錯臺量達4~8 mm時,即在前一階段變形基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)生錯臺4 mm(見圖3b)。不論環(huán)面凹凸榫槽最初裝配位置如何,此刻凹凸榫槽處在極端配合狀態(tài),凸榫頂邊緣與凹槽底邊緣相接觸,凹凸榫槽直接發(fā)生剪切,螺栓也處在進一步拉緊狀態(tài),密封墊的變形和受力狀態(tài)也隨錯臺量的加大而加劇,但密封墊徑向重疊厚度仍可達15 mm。根據(jù)式(4)計算,若錯臺達到4~8 mm,單環(huán)隧道長度增加將達0.032 mm。這個級別的錯臺引起隧道總長度的增加量依然很小,環(huán)間縫隙寬度不增加,但密封墊之間、密封墊與管片之間都可能會直接發(fā)生滲漏水現(xiàn)象,環(huán)間防水能力被極大削弱,隧道發(fā)生滲漏水的幾率成倍增加,必須引起警惕,采取措施控制錯臺的進一步發(fā)展。

(3)當(dāng)環(huán)間錯臺量達8~13 mm時(見圖3c),環(huán)面凹凸榫槽已發(fā)生直接剪切,凹凸榫槽局部會出現(xiàn)裂縫,而導(dǎo)致防水失效,這個錯臺量會引起環(huán)面凹凸榫槽出現(xiàn)“艱難爬坡”現(xiàn)象,環(huán)間縫隙呈線性擴大,螺栓被拉流。盡管密封墊徑向重疊厚度仍有10~15 mm,但因管片局部發(fā)生破壞、環(huán)面間縫隙超過防水標(biāo)準(zhǔn)而失去防水作用。根據(jù)式(4)計算,若環(huán)間錯臺量達到13mm,隧道長度增加迅速,單環(huán)隧道增加量也達13.083mm,環(huán)縫張開量將迅速增加超過6 mm,環(huán)間防水體系基本失效,將會有大量水土流入隧道,環(huán)縫漏水嚴(yán)重。圖7是整環(huán)隧道發(fā)生豎向錯臺示意圖,當(dāng)環(huán)間發(fā)生豎向錯臺時,依附于管片上的密封墊將隨同管片一起發(fā)生錯臺。在隧道頂?shù)撞课诲e臺最為顯著,其它部位并不明顯,但此時環(huán)面上凹凸榫槽還處在咬合狀態(tài),錯臺將呈直線方式發(fā)展。隧道處于此種狀態(tài)十分危險,若變形繼續(xù)發(fā)展,后果不堪設(shè)想。

(4)當(dāng)環(huán)間錯臺量為13~23 mm時(見圖3d),環(huán)面間持續(xù)剪切導(dǎo)致凹凸榫槽結(jié)構(gòu)進一步破壞,防水體系完全失效,凹凸榫槽還處在咬合狀態(tài),錯臺將呈線性發(fā)展直至結(jié)構(gòu)失穩(wěn),尤其當(dāng)隧道下臥土層是砂性土層的狀況時風(fēng)險性更大。

分析表明:①若錯臺量在幾毫米以內(nèi),隧道總長度增加量很少,環(huán)間縫隙寬度并不增加,隧道結(jié)構(gòu)安全尚處在可控狀態(tài),但會大大削弱密封墊的防水效果;②若錯臺量超過環(huán)面凹凸榫槽配合極限之后,環(huán)間縫隙按線性發(fā)展,管片會發(fā)生破損、防水失效等現(xiàn)象,給隧道安全帶來災(zāi)難性威脅。因此,徑向錯臺的增加不僅會引起隧道環(huán)面發(fā)生剪切,還將導(dǎo)致隧道縱向水平位移(環(huán)面縫隙)的增加。

以上僅是對隧道豎向發(fā)生徑向錯臺進行分析,實際上隧道發(fā)生縱向變形遠比此復(fù)雜。隧道在裝配完成受力后其環(huán)面并不是一個真圓,環(huán)面凹凸榫槽的裝配關(guān)系隨之發(fā)生變化,這些變形會沿著隧道縱向進行傳遞,隧道縱向和橫向變形在一定范圍內(nèi)相互影響。

3、隧道縱向變形典型曲線及工程實例 3.1 隧道縱向沉降典型曲線

圖8是典型縱向沉降曲線,沉降曲線呈對稱漏斗型。一半曲線是一條反S沉降曲線,曲線的上部向下彎曲,下部向上彎曲,中間呈直線段變化。可將曲線劃分成三段,現(xiàn)逐一分析如下: 第一段為向下彎曲段(沉降加速段)。該段隧道受擾動影響較小,環(huán)間錯臺較小,縱向變形量小,環(huán)與環(huán)之間的錯臺迅速變大,環(huán)間縫隙基本上沒有張開,也不發(fā)生滲漏水,此階段的縱向變形累計量較小。

第二段為直線變形段(沉降均速段)。該階段隧道受擾動影響較大,該段環(huán)與環(huán)之間的錯臺量較大,凹凸榫槽相扣處在剪切狀態(tài),錯臺基本上呈直線型發(fā)展,沒有明顯彎曲,縱向沉降累積量迅速變大,環(huán)間縫隙防水失效,有大量水土涌入隧道。

第三段為向上彎曲段(沉降減速段),也是最后一個階段。該段環(huán)與環(huán)之間的錯臺變形由大變小,曲線呈向上彎曲狀,此階段的縱向累計沉降量達到最大。

近年來發(fā)生的幾起隧道險情大沉降與上述隧道縱向變形曲線非常吻合。3.2 工程實例

(1)圖9是上海軌道交通2號線某停車場出入庫線下行線隧道泵站發(fā)生事故后形成的沉降曲線。因泵站施工引起隧道大量漏水漏砂,隧道發(fā)生了較大錯臺變形,個別環(huán)間錯臺量達到數(shù)厘米,最大累計沉降量達26 cm,后經(jīng)及時搶險才得以控制隧道危情。

(2)4號線大連路區(qū)間隧道因結(jié)構(gòu)存在固有缺陷導(dǎo)致隧道漏水漏砂,環(huán)間發(fā)生了較大錯臺沉降,縱向累計和差異沉降變形都很大,環(huán)間發(fā)生錯臺量達到3~5 mm,累計沉降達9 cm,影響范圍超過100m,后經(jīng)及時發(fā)現(xiàn)搶險并最終得到根治。環(huán)間過大的錯臺變形勢必會引起隧道結(jié)構(gòu)開裂,導(dǎo)致隧道受損或破壞,防水體系失效,給隧道結(jié)構(gòu)安全帶來直接威脅,多處隧道發(fā)生的縱向大變形驗證了這一變形過程。

4、結(jié)語

本文通過對地鐵盾構(gòu)隧道縱向變形進行分析,得到如下結(jié)論:(1)地鐵盾構(gòu)隧道縱向變形基本上是以徑向錯臺方式進行的。

(2)徑向錯臺的增加不僅會引起隧道環(huán)面發(fā)生剪切,同時會引起環(huán)縫間隙按線性發(fā)展,導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)損壞、防水失效。必須嚴(yán)格控制各類因素引起的環(huán)間錯臺量。

(3)研究了不同沉降曲線半徑的環(huán)間錯臺變化規(guī)律,等半徑沉降曲線上不同位置的錯臺量是不同的。結(jié)合工程險情研究了典型的隧道沉降曲線。

(4)隧道安全與隧道結(jié)構(gòu)變形和防水密切相關(guān),防水的成敗關(guān)系到其長久安全,“見水就堵”是十分重要的。這些分析結(jié)論進一步加深了對隧道發(fā)生沉降方式和變形控制值的認(rèn)識,對指導(dǎo)地鐵盾構(gòu)隧道安全監(jiān)控具有重要的意義。

第三篇：某市地鐵暗挖區(qū)間隧道工程施工組織

目錄

第一章 引言....................................................................2

第二章 工程概況................................................................2

第1節(jié) 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件..............................................2

第2節(jié) 周圍環(huán)境狀況........................................................3

第三章 區(qū)間隧道施工及其對樓群的影響............................................3

第四章 主要技術(shù)對策及施工方案..................................................4

第1節(jié) 采用導(dǎo)洞、隔離樁方法確保樓房基礎(chǔ)安全................................4

第2節(jié) 隧道開挖采取洞內(nèi)水平井點降水........................................5

第3節(jié) 修正支護參數(shù)、改進隧道施工工藝......................................6

第五章 技術(shù)措施的應(yīng)用效果及分析................................................7

第1節(jié) 地表下沉監(jiān)測結(jié)果及分析..............................................7

第2節(jié) 樓房基礎(chǔ)沉降觀測結(jié)果及分析..........................................8

第六章 結(jié)論....................................................................8

第一章引言

北京西直門至東直門的城市鐵路是北京市規(guī)劃的第13 號快速軌道交通線,全長約40 km ,其中和平里至東直門為地下段,采用暗挖施工。該區(qū)段是13 號線的控制工程,能否順利修通將直接影響到全線是否能夠如期通車。中鐵隧道集團承擔(dān)的第14 標(biāo)段周圍條件極為復(fù)雜,尤其是要近距離穿越兩棟高層居民樓,在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下隧道施工必須確保居民樓的絕對安全,而且必須做到施工期間不擾民,因此,安全保障措施必須要絕對可靠,這對施工技術(shù)也提出了更高的要求。

第二章工程概況

第1節(jié)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

第14 標(biāo)段主要由人工雜填土、第四紀(jì)沉積層和圓礫層組成。雜填土厚度為0.15～1.00 m ,最大厚度為4.2 m;第四紀(jì)沉積層厚度為0.5～18.7 m ,圓礫層最大厚度為3 m;粉細(xì)砂層稍密～中密,飽和,厚度為2.9 m;以下為粘土層。

該標(biāo)段范圍內(nèi),上層滯水水位埋深4.0 m左右;潛水水位埋深在地面下7.5 m ,高出隧道開挖拱頂;承壓水水位埋深18.8 m ,位于隧道鋪底以下0.5 m ,對隧道施工無影響。

區(qū)間隧道在粘質(zhì)粉土和粉細(xì)砂地層中穿過,上層滯水和潛水已進入隧道斷面。

第2節(jié)周圍環(huán)境狀況

北京城市鐵路東直門地下區(qū)間為雙跨連拱隧道,采用淺埋暗挖中洞法施工。典型斷面開挖寬度為12.05 m ,開挖高度為7.397 m ,支護形式為復(fù)合式襯砌。區(qū)間隧道在里程K39 + 505～K39 + 585 之間,從兩棟Y形高層居民樓中間下穿。兩座高層樓房地面以上22 層、66 m高,地下兩層,樓房基礎(chǔ)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型基礎(chǔ)(無樁基),箱型基礎(chǔ)持力層為2.7 m厚的換填級配砂石,暗挖隧道外輪廓線距樓房基礎(chǔ)水平距離最小為1.6 m。隧道與高層樓群地平面及剖面關(guān)系

分別如圖1、圖2 所示。

圖1 樓房與區(qū)間隧道的平面位置關(guān)系

圖2 樓房與區(qū)間隧道的剖面位置關(guān)系

第三章區(qū)間隧道施工及其對樓群的影響

由于暗挖隧道開挖跨度達12 m ,覆土僅為1 倍洞徑左右(7～12 m),上覆地層難以形成承載拱，上覆土柱荷載較大。設(shè)計采用中洞法施工,工況要求中隔墻形成承載能力后,方可進行側(cè)洞開挖,最后施作側(cè)洞襯砌形成雙連拱結(jié)構(gòu)。由于區(qū)間隧道兩側(cè)為不對稱布置,基礎(chǔ)持力層位于隧道拱腰部位,樓房靜載和靜載偏壓可能對隧道施工安全和結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成威脅。

區(qū)間隧道采用雙連拱隧道施工對高層居民樓安全是不利的,主要表現(xiàn)在:(1)區(qū)間隧道為雙連拱結(jié)構(gòu),采用中洞法施工,施工步序多加之需降水,造成對樓房基礎(chǔ)地層的多次擾動,如沒有穩(wěn)妥可靠的技術(shù)措施保證,疊加后可能產(chǎn)生超量的不均勻沉降,給樓房的安全帶來致命的危害。

(2)區(qū)間雙連拱隧道中洞、側(cè)洞為瘦高型結(jié)構(gòu),在初支施工過程中隨著開挖在樓房靜載作用下土層應(yīng)力釋放,引起的土體水平位移,使樓房基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。

(3)相鄰地段的監(jiān)測表明,僅中洞通過后最大累計沉降量即為73.2 mm ,距中洞6.0 m范圍內(nèi)地表沉降量均在40 mm以上,沉降曲線拐點距中洞中線79.7 m。類比可知高層居民樓區(qū)域中洞施工引起地表沉降量可達23 mm ,沉降曲率為3.8 %?？梢?若不采取可靠的措施,將對樓房造成較大危害。

第四章主要技術(shù)對策及施工方案

第1節(jié)采用導(dǎo)洞、隔離樁方法確保樓房基礎(chǔ)安全

為確保樓房的絕對安全,用兩排鋼筋混凝土樁墻將樓房基礎(chǔ)與隧道隔離,以此對樓房進行防護。在高層居民樓南側(cè)已建成的1 # 豎井內(nèi)開挖兩個小導(dǎo)洞,在樓房之間隧道上方通過。導(dǎo)洞開挖完成后,在兩個導(dǎo)洞內(nèi)施作灌注樁,樁長14.0 m ,錨入隧道底板深度為6.0 m ,導(dǎo)洞與隔離樁連成整體高出隧道4.2 m ,形成樁墻、帽梁將樓房基礎(chǔ)與隧洞隔離,如圖3、圖4 所示。

圖3 導(dǎo)洞及隔離樁法平面布置圖

圖4 導(dǎo)洞及隔離樁法剖面布置圖

導(dǎo)坑凈空高3.0 m ,寬2.5 m ,初期支護厚度300 mm ,采用上下臺階法施工。灌注樁直徑0.8 m ,間距1.0 m ,樁長14.0 m ,現(xiàn)澆C20混凝土。為在狹小的導(dǎo)洞內(nèi)同時完成鉆機成孔、鋼筋籠搬運吊裝、混凝土灌注、泥漿外運等工作,分別采取了異型反循環(huán)鉆機成孔、擠壓鋼套筒連接以及卷揚機吊裝等措施。同時將防塌孔貫穿于每根灌注樁的施工過程中,控制泥漿護壁質(zhì)量,以最快速度完成鉆孔,把隔離樁施工對樓房的影響減至最小。

第2節(jié)隧道開挖采取洞內(nèi)水平井點降水

過高層樓群段無水施工是控制沉降保證樓房安全的前提。從前期施工采取地表深井降水來看,在此段地層特殊分層情況下降水效果不理想,特別是隧道仰拱位于兩層粘土中間的夾層粉細(xì)砂

層中,由于夾層粉細(xì)砂厚度較小,此處深井降水不能形成降水漏斗,仰拱處于含水粉細(xì)砂層中,開挖過程中形成流砂,引起大量周邊土層流失,造成地表超量下沉,近樓段地表最大下沉量達到73.2 mm。

經(jīng)認(rèn)真分析研究之后,決定根據(jù)此段特殊地質(zhì)情況采取水平降水方法,利用已施工中洞底板向下和向左右側(cè)洞方向開挖水平降水基坑,在水平降水基坑內(nèi)用水平鉆機成孔,埋設(shè)水平降水管,將中洞和側(cè)洞范圍內(nèi)地下水降至仰拱以下1.0 m左右,確保無水施工。

第3節(jié)修正支護參數(shù)、改進隧道施工工藝

4.3.1 增設(shè)臨時仰拱及時封閉步步成環(huán)雙連拱隧道中洞、側(cè)洞形狀為瘦高狹長結(jié)構(gòu),分Ⅳ部臺階開挖,設(shè)計中部施作I22橫撐,橫撐間距1 m ,從Ⅰ部開挖至Ⅳ部才能完成斷面封閉(5～7 天)的客觀現(xiàn)實不利于掌子面的穩(wěn)定,為控制拱頂及地表沉降,遵循淺埋暗挖及時封閉步步成環(huán)的原則, 增設(shè)臨時仰拱, 技術(shù)參數(shù)為: C20 噴射砼(厚22 cm),布縱向拉結(jié)筋規(guī)格Ф22 @500、雙層鋼筋網(wǎng)片規(guī)格Ф6 @150 ×150。

4.3.2 仰拱基底換填碎石和注漿

根據(jù)已施工地段仰拱情況來看,由于地質(zhì)特殊分層情況,受降水時間限制仰拱部位有滯留地下

水,基底粉細(xì)砂層浸泡和人工擾動后,造成基底液化軟弱,減小了地基承載力,使仰拱封閉后沉降仍不收斂。為控制沉降,在仰拱基底換填30 cm厚的碎石,噴砼封閉后及時回填注水泥-水玻璃雙液漿。從量測資料反饋情況來看,基底換填有效控制了沉降,仰拱噴砼封閉后沉降很快收斂,確保了過樓段的施工安全。

4.3.3 加密拱部超前管棚、增設(shè)邊墻超前管棚

加密拱部超前管棚,由原設(shè)計3.0 m長、環(huán)向間距0.3 m、縱向每兩米排設(shè)一次變更為2.0 m長、環(huán)向間距0.2 m、縱向每0.5 m(每榀)排設(shè)一次,增設(shè)邊墻超前管棚,原設(shè)計無邊墻超前管棚,為控制中洞、側(cè)洞每部開挖施工產(chǎn)生的沉降,在中洞、側(cè)洞邊墻排設(shè)2.0 m長、環(huán)向間距0.5 m、縱向間距0.5 m的超前管棚。

4.3.4 加強超前注漿和背后回填注漿

拱部開挖前超前管棚間隔一個作為注漿管加強超前注水泥-水玻璃雙液漿,噴砼封閉后滯后掌子面3～5 m進行拱部、邊墻、底部背后回填注漿,控制開挖面土層流失,使隧道結(jié)構(gòu)與周邊土體密實,擠密隔離樁間土層和樓房基礎(chǔ)下土層。

第五章技術(shù)措施的應(yīng)用效果及分析 第1節(jié)地表下沉監(jiān)測結(jié)果及分析

地表沉降監(jiān)測結(jié)果可以看出, 地表最大沉降量為-45.20 mm ,導(dǎo)洞施工引起沉降量平均為6.45 mm ,中洞施工引起沉降量平均為18.00 mm ,側(cè)洞施工引起沉降量平均為14.58 mm ,地表最大沉降量發(fā)生在隧道中線位置,中洞施工引起沉降占總沉降量的46 % ,較側(cè)洞稍大。從沉降槽曲線來看,斷面沉降槽比較狹窄,寬20 m左右,沉降曲線變曲點(拐點)至隧道中線距離大約6 m ,基本位于隔離樁之內(nèi),說明隔離樁隔離作用明顯。通過主斷面量測結(jié)果比較可以看出,改進的暗挖雙連拱隧道施工工藝有效控制了沉降。

第2節(jié)樓房基礎(chǔ)沉降觀測結(jié)果及分析

樓房基礎(chǔ)最大沉降值為18.90 mm ,發(fā)生在東樓JN6 點,平均沉降為12.70 mm ,初期降水和導(dǎo)洞施工引起沉降平均為3.38 mm ,中洞施工引起沉降平均為6.35 mm ,側(cè)洞施工引起沉降平均為2.98 mm ,從以上數(shù)均分析,中洞施工引起樓房基礎(chǔ)沉降最大,占總沉降量的50 %。

由上可見,在采用了既定的技術(shù)對策及施工措施后,成功實現(xiàn)了暗挖區(qū)間穿越樓群區(qū)的施工。

第六章結(jié)論

(1)北京城市鐵路東直門暗挖區(qū)間在地面條件受限制、地層構(gòu)造復(fù)雜、富水的情況下,采取穩(wěn)

妥可靠的技術(shù)對策,安全通過淺基礎(chǔ)高層居民樓區(qū),確保了居民的正常生活和高層建筑的安全,表明該工程施工是成功的,同時也拓寬了淺埋暗挖技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用前景,為今后類似工程提供了有益的經(jīng)驗。

(2)既有建筑物的基礎(chǔ)遮斷防護采用隔離樁,技術(shù)上是可行的。利用地下導(dǎo)洞施作灌注樁,是一種新的嘗試,有助于解決修建地鐵日益突出的施工與環(huán)境的干擾問題。

(3)加強超前管棚、超前預(yù)注漿和初支背后回填注漿是控制沉降重要有效的措施,是防塌、改善地層、防止地面建筑物破壞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

(4)全過程監(jiān)控量測并確定適宜的監(jiān)測內(nèi)容,是指導(dǎo)施工和控制地表下沉、監(jiān)視土體及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、保證施工安全的重要手段,為修正設(shè)計和變更施工方法提供了科學(xué)依據(jù)。(收稿:2003 年6 月;作者地址:北京市西外上園村;北京交通大學(xué)隧道及地下工程試驗研究中心;郵編:100044)參考文獻 王暖堂,陳瑞陽,謝箐.城市地鐵復(fù)雜洞群淺埋暗挖施工技術(shù).巖土力學(xué),2002(2)2 范國文,王先堂.暗挖雙聯(lián)拱隧道穿越淺基礎(chǔ)高層樓群區(qū)施工技術(shù).現(xiàn)代隧道技術(shù),2002(增刊)吳昭永.復(fù)雜環(huán)境條件下城市暗挖隧道施工技術(shù)研究.隧道建設(shè),2003(1

第四篇：運行中的地鐵隧道變形動態(tài)監(jiān)測

運行中的地鐵隧道變形動態(tài)監(jiān)測

摘 要 文章結(jié)合廣州市“倉邊復(fù)建綜合樓項目”工程施工監(jiān)測方案，對受緊鄰基坑施工擾動影響的運行中地鐵隧道變形的動態(tài)監(jiān)測方法進行了分析，采用TCA2003全站儀的全自動動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，可以24 h無人值守、連續(xù)監(jiān)測運行中的地鐵隧道變形，且每次監(jiān)測可在地鐵運行間隔內(nèi)迅速完成。監(jiān)測到的數(shù)據(jù)可以實時提供給施工方，以指導(dǎo)當(dāng)前及下一步的施工，在工程應(yīng)用中取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞 地鐵隧道 連續(xù)運行 基坑開挖 變形動態(tài)監(jiān)測 概述

在我國已有地鐵的城市中，地鐵沿線（非?？拷罔F隧道）的深基坑越來越多，如何在基坑開挖中保護正在運行中的地鐵隧道，是一個十分現(xiàn)實的問題。采用信息化施工及監(jiān)測方法，可以有效地指導(dǎo)基坑施工過程，施工中采用的時空效應(yīng)法、逆作法、注漿法和基坑加固方法等均可達到保護鄰近隧道、控制變形的目的。而常規(guī)的地鐵變形監(jiān)測如連通管法、巴塞特法等，在運行的地鐵隧道中進行監(jiān)測相當(dāng)困難，主要是因為地鐵運行間隔很短，運行期間絕對不允許測量人員進入，為此，須有一種簡便的、無人值守、自動的動態(tài)監(jiān)測方法，可在很短的時間間隔內(nèi)，迅速完成隧道的變形監(jiān)測，并為鄰近基坑的施工提交監(jiān)測數(shù)據(jù)。

廣州市 “倉邊復(fù)建綜合樓項目”與廣州地鐵1號線平行，西側(cè)基坑距區(qū)間隧道（公園前站～農(nóng)講所站）北線最近處約4 m，東側(cè)基坑距北線隧道最近處約8 m，基坑開挖深度約為10.5 m，采用地下連續(xù)墻圍護，兼做承重結(jié)構(gòu)?；娱_挖將對地鐵1號線構(gòu)成威脅，為保證地鐵的安全運行，必須在基坑開挖過程中對運行中的隧道變形進行不間斷監(jiān)測。自動化動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 2.1 監(jiān)測要求

由于地鐵隧道在一天中的三分之二以上的時間是處于全封閉的運營狀態(tài)，絕對不允許監(jiān)測人員進入隧道內(nèi)工作，所以要求必須在隧道內(nèi)設(shè)置自動化監(jiān)測系統(tǒng)代替人工操作，實現(xiàn)對隧道水平、垂直位移的連續(xù)、精確監(jiān)測。考慮到地鐵運行的間隔很短，所采用的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)能在3～5 min內(nèi)完成隧道（受影響的區(qū)間段）的變形監(jiān)測，以掌握基坑開挖施工引起地鐵1號線隧道變形規(guī)律及特性。2.2 監(jiān)測范圍

地鐵1號線下行線“農(nóng)講所站～公園前站”區(qū)間隧道沿基坑的60 m及兩端各向外延伸45 m（約150 m）的范圍。監(jiān)測內(nèi)容為隧道的水平和垂直位移。2.3 自動化動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成

一個完整的自動化動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是指在無需操作人員干預(yù)的條件下，實現(xiàn)自動觀測、記錄、處理、存儲、報表編制、預(yù)警預(yù)報等功能，它由一系列的軟件和硬件構(gòu)成，整個系統(tǒng)配置包括：TCA自動化全站儀、棱鏡、通訊電纜及供電電纜、計算機與專用軟件。

2.3.1 TCA自動化全站儀

TCA自動化全站儀能夠自動整平、自動調(diào)焦、自動正倒鏡觀測、自動進行誤差改正、自動記錄觀測數(shù)據(jù)，其獨有的ATR（Automatic Target Recognition，自動目標(biāo)識別）模式，使全站儀能進行自動目標(biāo)識別，操作人員一旦粗略瞄準(zhǔn)棱鏡后，全站儀就可搜尋到目標(biāo)，并自動瞄準(zhǔn)，不再需要精確瞄準(zhǔn)和調(diào)焦，大大提高工作效率。

TCA2003是Leica TCA自動化全站儀中的一種（見圖1），該儀器測角精度為0.5〞，測距精度為1 mm±1 ppm?？赏ㄟ^專用的控制軟件來控制觀測目標(biāo)、設(shè)定觀測周期。

2.3.2 Leica標(biāo)準(zhǔn)精密測距棱鏡

棱鏡作為觀測標(biāo)志，利用膨脹螺絲固定在隧道內(nèi)側(cè)（見圖2），其數(shù)目可按實際需要設(shè)定，該標(biāo)志能被TCA2003全站儀自動跟蹤鎖定，以實施精密測角和測距。

2.3.3 計算機

計算機利用電纜和全站儀連接，并裝有專用軟件以實現(xiàn)整個監(jiān)測過程的全自動化，既能控制全站儀按特定測量程序采集監(jiān)測點數(shù)據(jù)，并將測量成果實時進行處理，以便及時發(fā)現(xiàn)錯誤，杜絕返工，也可以對各個觀測周期的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲并生成監(jiān)測報告。2.3.4 其它設(shè)備

其它設(shè)備包括溫度計﹑氣壓計﹑濕度計、連接電纜、外接電源等；溫度計﹑氣壓計﹑濕度計用于測定空氣的溫度、壓力和濕度，將測定結(jié)果輸入到計算機中，對觀測結(jié)果進行修正，以提高觀測精度。2.3.5 實時控制軟件

GeoMos Monitor是專門用于監(jiān)測的、與TCA2003全站儀配套的變形測量軟件，其在Windows環(huán)境下運行，并將數(shù)據(jù)存儲在SQL Server數(shù)據(jù)庫中，它既可按操作者設(shè)定的測量過程和選定的基準(zhǔn)點、觀測點進行相應(yīng)的測量處理，也可快速建立三維坐標(biāo)、位移量以及其它相關(guān)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速存儲、檢索、編輯，可實時顯示量測數(shù)據(jù)，并進行實時處理或后處理，能實時顯示圖形或事后顯示。2.3.6 后處理軟件

采用自己編制的軟件，利用和GeoMos的軟件接口，對測量數(shù)據(jù)進行后處理，按施工方要求的格式將監(jiān)測點的位移變化轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)圖表的形式直觀地表達出來，繪制出監(jiān)測報表和位移曲線，自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、報警以及報表生成的功能，可以根據(jù)用戶的要求提供報表的形式。3 施工監(jiān)測 3.1 測點布設(shè)

測點分為測站點、基準(zhǔn)點以及觀測點3類，測點布設(shè)在區(qū)間隧道K9+920~K10+070約150 m的范圍之內(nèi)?；鶞?zhǔn)點用來檢驗測站是否產(chǎn)生位移，位于基坑影響區(qū)域外的東、西2點；觀測點沿隧道每隔約10 m布設(shè)1個，如圖3所示。

觀測點和基準(zhǔn)點都采用棱鏡作為觀測標(biāo)志（可實現(xiàn)在水平方向上和垂直方向上的旋轉(zhuǎn)），固定在支座上，支座采用膨脹螺絲固定在隧道管片上，安裝高度低于2 m（以確保安裝時不需要停電作業(yè)，并不對行車造成影響）。儀器設(shè)置在施工影響區(qū)域的中央（隧道的南側(cè)），固定在觀測臺上（避免對中誤差），并在旁邊放置穩(wěn)壓電源。

為了更好地掌握地鐵運行狀況和控制隧道受基坑施工的影響，在不同位置設(shè)置典型觀測斷面（斷面具體數(shù)目結(jié)合基坑開挖深度及影響范圍設(shè)定）。坐標(biāo)系設(shè)置為自定義坐標(biāo)系。3.2 觀測方法

通過控制軟件，在每個觀測周期開始前，利用東、西2個基準(zhǔn)點，4測回推算出測站點的坐標(biāo)，然后，四測回對所有的點進行自動觀測，得到觀測點的坐標(biāo)。基坑開挖深度較淺時，可以減少觀測頻率。隨著基坑開挖深度的不斷增加，24 h實時觀測，并加大重點部位的觀測頻率。3.3 測量數(shù)據(jù)

表1為不同測點的監(jiān)測報表，圖4是D12點的累計位移—時間的曲線圖。

3.4 測量誤差分析 3.4.1 誤差來源

測量的誤差來源于儀器的系統(tǒng)誤差、測站和目標(biāo)的對中誤差、外界環(huán)境的影響、測量儀器的影響。

⑴ 儀器的系統(tǒng)誤差主要是由儀器本身構(gòu)造引起的，為保證精度，需在測量前對儀器進行檢校，儀器即使在檢校后還有殘余的系統(tǒng)誤差。但由于監(jiān)測需要得到的是2次測量之間的位移值，因此系統(tǒng)誤差可以基本消除。

⑵ 由于測站點、觀測點均采用強制對中措施，而且標(biāo)志埋設(shè)后在整個觀測過程中不再重新安置，因此，測站、目標(biāo)的對中誤差可忽略不計。

⑶ 由于本次監(jiān)測需要實時監(jiān)測，而地鐵隧道的濕度較大，對測距的精度會有影響，但地鐵隧道內(nèi)的溫度﹑氣壓﹑濕度均比較穩(wěn)定，因此，可不考慮這些外界環(huán)境因素對觀測結(jié)果的影響，可在觀測過程中利用數(shù)學(xué)模型進行修正。而列車運行帶來的震動卻對觀測結(jié)果的影響較大，故應(yīng)盡量避免在這一時段進行觀測。

⑷ 本次測量采用TCA2003全站儀觀測，其測角精度0.5″，測距精度1 mm±1 ppm，因此，其是影響測量的主要誤差源。3.4.2 誤差分析

此次監(jiān)測主要的誤差來源是儀器的測角誤差和測距誤差，儀器的測角精度為0.5″，100 m的監(jiān)測范圍內(nèi)由測角所引起的最大誤差為±0.12 mm；儀器的測距精度為1 mm±1 ppm，其中1 mm為固定誤差，±1 ppm為比例誤差(1 mm/km)，即100 m的距離由測距所引起的誤差為±0.1 mm，距離測量采用四測回觀測儀器引起的誤差為±0.5 mm；根據(jù)各點給定的初始坐標(biāo)估算，點位的平面精度約±0.5 mm，Z方向的精度與豎直角的大小有關(guān)，精度略低，但仍可以保證±1 mm的精度，能夠滿足施工及甲方對地鐵保護的要求。結(jié)論

廣州市“倉邊復(fù)建綜合樓項目”基坑開挖對地鐵1號線構(gòu)成威脅，施工中采用的監(jiān)測系統(tǒng)對運行中的隧道變形進行不間斷監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果為基坑開挖施工提供了準(zhǔn)確、及時的指導(dǎo)數(shù)據(jù)，保證地鐵的安全運行。這是一種簡便、靈活、無人值守、實時、動態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)。工程應(yīng)用表明，該監(jiān)測系統(tǒng)能滿足工程的要求，且監(jiān)測速度快、精度高、受人為影響少、自動化程度高，可在地鐵運行間隔內(nèi)迅速完成隧道的變形監(jiān)測。

參考文獻

1.劉立臣.廣州地鐵二號線新-磨區(qū)間土建工程施工監(jiān)測.西部探礦工程.2004 年第8 期

2.白素珍.淺談廣州地鐵二號線鷺中區(qū)間隧道施工監(jiān)測.西部探礦工程.2004 年第3 期

3.梁禹.廣州地鐵一號線隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測及成果分析.施工技術(shù).2002年6月第31卷第6 期.4.曹宇寧.廣州地鐵二號線琶洲站基坑工程的監(jiān)測及信息化施工.廣東水利水電.2001年12月第6期.5.北京城建勘測設(shè)計研究院.地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范.北京: 中國計劃出版社.1999

第五篇：地鐵隧道變形監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的開發(fā)

地鐵隧道變形監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的開發(fā)

摘要：地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測的特殊性、周期性和長期性,使其信息量非常龐大。信息管理是地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測中一項重要的工作,現(xiàn)有的管理方式效率很低。為了高效、準(zhǔn)確地管理監(jiān)測信息,及時分析預(yù)報地鐵隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀況,本文結(jié)合南京地鐵運營期隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測實例,開發(fā)了一套具有變形監(jiān)測資料存儲、預(yù)處理、管理分析、可視化分析、預(yù)測預(yù)報及限值預(yù)警等功能的信息管理系統(tǒng),保證了準(zhǔn)確及時快速的數(shù)據(jù)處理和信息反饋,具有良好的運用和推廣前景。

關(guān)鍵詞 地鐵隧道 變形監(jiān)測 信息管理系統(tǒng) 引 言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展,越來越多的城市開始興建地鐵工程。地鐵隧道建造在地質(zhì)復(fù)雜、道路狹窄、地下管線密集、交通繁忙的鬧市中心,其安全問題不容忽視。無論在施工期還是在運營期都要對其結(jié)構(gòu)進行變形監(jiān)測,以確保主體結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境安全。

地鐵隧道是一狹長的線狀地下建構(gòu)筑物,監(jiān)測點數(shù)量比較大,其周期性和長期性,使數(shù)據(jù)量非常龐大。面對這些繁雜而又龐大的數(shù)據(jù)能否管理利用好,關(guān)系到監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)變形和預(yù)測預(yù)報結(jié)構(gòu)變形工作能否實現(xiàn)和實現(xiàn)的質(zhì)量。為此,如何有效地管理原始信息,并進行相應(yīng)的處理顯得尤為重要。目前多數(shù)監(jiān)測信息的管理和應(yīng)用存在不直觀、不及時、自動化程度較低等缺點,根據(jù)地鐵隧道結(jié)構(gòu)自身特點研制一套高效率的、使用方便的監(jiān)測信息管理系統(tǒng)是必要的,它與變形監(jiān)測一樣具有重要的實用意義和科學(xué)意義。系統(tǒng)設(shè)計思想

以地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測信息為管理對象,根據(jù)地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測的實際情況,綜合運用監(jiān)測數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和信息管理技術(shù),實現(xiàn)對地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形信息的存儲、預(yù)處理、管理分析、可視化分析監(jiān)測信息、預(yù)測預(yù)報及限值預(yù)警,為結(jié)構(gòu)分析提供數(shù)據(jù)資源,以及時反饋地鐵隧道結(jié)構(gòu)安全狀況,使安全監(jiān)測管理人員更為方便和高效的管理監(jiān)測信息,為確保地鐵隧道結(jié)構(gòu)的安全運行提供有效的決策支持。地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要應(yīng)滿足如下要求: 1.1 提高地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理分析與

管理的科學(xué)化和自動化水平,滿足輔助決策需求 1.2 構(gòu)建地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測信息管理基礎(chǔ)平臺

1.3 為后期自動化監(jiān)測的開展及安全監(jiān)測專家系統(tǒng)的建立提供基礎(chǔ)。3 系統(tǒng)功能

地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測信息管理系統(tǒng)包括文檔管理、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析、信息預(yù)警預(yù)報和系統(tǒng)管理六大模塊,內(nèi)容不僅涵蓋了相關(guān)技術(shù)規(guī)范的所有要求,而且具有地鐵隧道自身的特點,全面、標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè),有良好的應(yīng)用前景。

3.1 文檔管理模塊 3.1.1 變形監(jiān)測資料 地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測根據(jù)地鐵隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計、國家相關(guān)規(guī)范和類似工程的變形監(jiān)測以及當(dāng)前地鐵所處階段來確定,主要內(nèi)容包括[3]:垂直位移監(jiān)測(區(qū)間隧道沉降監(jiān)測和隧道與地下車站沉降差異監(jiān)測);水平位移監(jiān)測(區(qū)間隧道水平位移監(jiān)測和隧道相對地下車站水平位移監(jiān)測);隧道斷面收斂變形監(jiān)測等。

對于不同的地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測項目內(nèi)容,所用監(jiān)測方法和儀器也不相同。通常,對于隧道垂直位移和水平位移監(jiān)測,可通過大地測量或者自動化測量的方法利用精密水準(zhǔn)儀、精密全站儀或智能全站儀進行;而對于隧道斷面收斂變形監(jiān)測,則要通過物理量測的方法利用收斂儀(計)進行。

變形監(jiān)測資料包括歷次變形監(jiān)測的原始數(shù)據(jù),監(jiān)測報告及鑒定報告等。3.1.2 工程概況資料

工程概況資料主要有工程概況、工程特性參數(shù)、重要技術(shù)資料和安全監(jiān)測系統(tǒng)檔案等。

(1)工程概況:包括地鐵地理位置,車站布置,沿線主要建筑物概況,工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件,結(jié)構(gòu)特性、施工情況等。(2)重要技術(shù)資料:主要結(jié)構(gòu)設(shè)計文件、圖紙,運行設(shè)計報告,竣工驗收報告,隧道加固改建或觀測更新改造專題報告,重要工程圖形和圖像。(3)變形監(jiān)測系統(tǒng)檔案:主要包括監(jiān)測儀器運行、維護和歷次檢查、鑒定記錄及報告。

(4)其他資料:主要包括水文、氣象和地震資料等。3.1.3 巡檢資料

包括對隧道結(jié)構(gòu)的各個部位和斷面的滲漏、變形和裂縫等的日常巡查記錄表,隧道安全情況和隧道重大事故報告等。3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊

通過不同的方式導(dǎo)入原始監(jiān)測資料,并對其進行粗差檢驗,若有粗差則提示警告,以便查找原因返工重測,然后再進行初步處理分析。對基準(zhǔn)點和工作基點的穩(wěn)定性進行檢驗,不同的穩(wěn)定性檢驗結(jié)果決定平差方法的選取。最后對所得監(jiān)測結(jié)果進行整理,存儲至相關(guān)數(shù)據(jù)庫。3.2.1 數(shù)據(jù)導(dǎo)入

目前嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)展特別迅速,根據(jù)監(jiān)測手段和方式不同,用戶可以通過系統(tǒng)的接口程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)和觀測電子手簿直接相連,自動導(dǎo)入或手工導(dǎo)入。3.2.2 粗差檢驗

依據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)程應(yīng)用相應(yīng)檢驗粗差的方法對其進行檢驗,若有粗差則給出提示警告和可能原因,以便查找原因返工重測;若沒有粗差則提示檢驗通過,可進行下一步處理計算。3.2.3 穩(wěn)定性檢驗

通過對監(jiān)測資料的計算分析,應(yīng)用統(tǒng)計方法(F檢驗和t檢驗)對基準(zhǔn)點和工作基點的穩(wěn)定性狀況進行分析,為平差計算采用何種平差方法提供依據(jù)。3.2.4平差計算

根據(jù)基準(zhǔn)點及工作基點穩(wěn)定性檢驗結(jié)果,對變形監(jiān)測網(wǎng)相應(yīng)的選用經(jīng)典平差、擬穩(wěn)平差或自由網(wǎng)平差;如果監(jiān)測資料(如隧道收斂變形監(jiān)測資料等)無需平差計算的則直接進行相關(guān)成果計算。

3.2.5 資料整理入庫

根據(jù)前述各部分處理計算所得結(jié)果,對所得監(jiān)測成果以及檢驗結(jié)果進行整理和存儲入庫。此外,可根據(jù)需要對相關(guān)監(jiān)測屬性信息進行相關(guān)編輯、修改,然后再整理入庫。3.3 數(shù)據(jù)庫管理模塊

對數(shù)據(jù)庫相關(guān)數(shù)據(jù)進行查詢、添加錄入、修改和刪除,同時可根據(jù)需要進行數(shù)據(jù)報表生成輸出。3.3.1 數(shù)據(jù)查詢

根據(jù)不同監(jiān)測項目特點,采用不同的查詢方式對測點的屬性信息和監(jiān)測成果進行條件查詢和遍歷查詢,并可根據(jù)需要將查詢結(jié)果以不同的方式輸出。3.3.2 數(shù)據(jù)錄入添加

根據(jù)實際需要對測點屬性數(shù)據(jù)和監(jiān)測單位所提供的直接成果數(shù)據(jù)進行錄入添加,同時可對屬性數(shù)據(jù)信息進行編輯、修改添加。3.3.3 數(shù)據(jù)修改

考慮到操作的規(guī)范性,系統(tǒng)只允許對監(jiān)測點屬性進行修改。通過查詢所要修改的監(jiān)測點,對其屬性信息進行修改,同時可以動態(tài)顯示數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)測點屬性信息,方便用戶及時看到修改結(jié)果。3.3.4 數(shù)據(jù)刪除

與數(shù)據(jù)修改功能相似,通過對數(shù)據(jù)信息查詢后再進行刪除,刪除前須經(jīng)確認(rèn),然后才能操作,確保準(zhǔn)確無誤。

3.3.5 報表生成

可根據(jù)用戶需要,查詢相關(guān)監(jiān)測信息,然后以相關(guān)的報表形式輸出監(jiān)測信息。3.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析模塊

通過應(yīng)用不同的數(shù)據(jù)分析方法和方式對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理分析,分析過程和方式采用表格和曲線圖形方式進行。

3.4.1 監(jiān)測點穩(wěn)定性分析

應(yīng)用相關(guān)穩(wěn)定性分析方法及指標(biāo),結(jié)合監(jiān)測現(xiàn)場實際,對不同類型監(jiān)測點穩(wěn)定性進行分析評判。3.4.2 可視化分析

針對監(jiān)測信息反饋分析的需要,提供可視化的變形監(jiān)測圖形報表,輔助測點穩(wěn)定性分析評判,以便使用者更直觀具體地了解隧道結(jié)構(gòu)整體變形趨勢。

以南京地鐵西延線垂直位移監(jiān)測為例,除提供每期沉降量曲線圖、沉降速率曲線圖、撓度曲線圖、相對撓度曲線圖外,還可提供任意兩期累積沉降量、累積沉降速率、撓度及相對撓度的對比曲線圖。3.5 信息預(yù)警預(yù)報模塊

僅僅將監(jiān)測的信息錄入系統(tǒng)中是不夠的,還要根據(jù)穩(wěn)定性分析以及前n期的監(jiān)測成果模擬監(jiān)測點的變形曲線,并結(jié)合相關(guān)資料預(yù)報今后的變化趨勢。由于影響變形體的因素錯綜復(fù)雜,考慮到系統(tǒng)的通用性,模塊提供了回歸分析、灰色系統(tǒng)、kalman濾波等傳統(tǒng)的模型供選擇。

根據(jù)系統(tǒng)給出的限值進行預(yù)警,提供相關(guān)區(qū)間段的工程圖紙及地質(zhì)、水文氣象資料,便于隧道結(jié)構(gòu)變形情況的進一步分析。3.6 系統(tǒng)管理模塊

為保證系統(tǒng)的安全,系統(tǒng)運行和數(shù)據(jù)操作過程中都不能出現(xiàn)任何差錯,必須對系統(tǒng)進行有效的管理,這主要是指對系統(tǒng)用戶的管理及日常使用日志的管理。3.6.1 系統(tǒng)用戶管理

為保證監(jiān)測信息的完整性、正確性和安全性,必須對系統(tǒng)的用戶進行有效的管理。用戶登錄系統(tǒng)的過程必須在系統(tǒng)日志中進行登記,包括用戶名、登錄時間、對系統(tǒng)的操作過程以及在系統(tǒng)中滯留的時間等。系統(tǒng)管理員定期將系統(tǒng)的用戶使用情況向主管領(lǐng)導(dǎo)匯報。在征得主管領(lǐng)導(dǎo)的同意后,系統(tǒng)管理員可以根據(jù)實際情況添加用戶或提升、降低某些用戶的用戶使用級別,必要時可以禁止某些用戶的使用權(quán)力。系統(tǒng)用戶管理包括系統(tǒng)用戶登錄管理和用戶權(quán)限管理兩個部分。3.6.2 系統(tǒng)日志及安全管理

本系統(tǒng)為系統(tǒng)管理員提供系統(tǒng)日志的檢查和備份功能,使系統(tǒng)管理員通過對系統(tǒng)日志的查看了解系統(tǒng)的使用情況以及存在的不足和問題,及時地處理系統(tǒng)存在的隱患,保證系統(tǒng)的高效運行。3.6.3 數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)

為了保證管理系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)經(jīng)災(zāi)難性毀壞后,能正?；謴?fù)運行,必須進行數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)。系統(tǒng)采用自動備份與人工備份結(jié)合的方式,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。4 結(jié) 語

地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測信息管理系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)設(shè)計,各功能模塊間具有相對地獨立性,便于進行功能擴充,為后期自動化監(jiān)測的開展及安全監(jiān)測專家系統(tǒng)的建立提供支持和鋪墊[4,5]。該系統(tǒng)已在南京地鐵中應(yīng)用,不僅準(zhǔn)確及時快速的數(shù)據(jù)處理和信息反饋,提高了地鐵運營的管理水平,而且為地鐵的安全運營提供了保證,具有顯著的社會經(jīng)濟效益和良好的應(yīng)用前景。

參考文獻

[1]王浩,葛修潤,鄧建輝,豐定祥.隧道施工期監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的研制[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2001,10:1684—1686 [2]李元海.地鐵施工監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的分析設(shè)計及應(yīng)用[J].隧道建設(shè),1996,4:22—26 [3]黃騰,李桂華,孫景領(lǐng),岳榮花.地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].測繪工程,2006,6:1—3

[4]趙顯富.變形監(jiān)測成果數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的研制[J].測繪通報,2001,4:28—32 [5]張其云,鄭宜楓.運營中地鐵隧道變形的動態(tài)監(jiān)測方法[J].城市道橋與防洪,2005,7:87—89