CN104793262A - 一种地层分层位移的监测方法 - Google Patents

一种地层分层位移的监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地层分层位移的监测方法，所述监测方法采用单点位移和静力水准仪相结合的方式实现分层位移的监测，将纵向不同深度的测点通过坐标转化方式转化到同一位置，从而实现分层沉降监测的目的，包括如下步骤：步骤1：在测点的地表位置设置硬化平台，以便于监测；步骤2：钻孔开挖及单点位移计安装；步骤3：安装完单点位移计后，在钢筒侧壁焊接一个干净脚架，然后安装静力水准仪；步骤4：将单点位移计和静力水准仪中引出的电缆接到自动化采集仪中进行实时监测。

Description

一种地层分层位移的监测方法
技术领域
本发明涉及地层监测技术领域，特别是涉及一种地层分层位移的监测方法。
背景技术
随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的不断加快，城市交通拥堵问题日益严峻，为解决日益严峻的交通问题，各大城市纷纷开始发展城市轨道交通。盾构法因其具有机械化程度高、施工速度快及对周围环境扰动小的优点已逐渐成为我国城市轨道交通隧道建设的主力军，以北京为例，目前盾构工法在区间隧道建设中所占比例已经超过矿山法，成为了北京地铁隧道建设的第一大工法，某些线路盾构法所占比例更是超过了80％。虽然盾构法相比其他工法具有一系列的优点，但是由盾构本身结构特征可知，盾构开挖仍然会造成地层变形。目前，在曾是轨道交通工程中，国内外对盾构施工诱发的地层变形的监测主要是通过人工或自动化的方式进行地表变形的监测。然而，随着城市地下工程的不断发展，越来越多的城市轨道交通隧道需下穿、上跨既有线、铁路轨道、重要市政管线等重要风险工程，因此仅对地表变形监测是无法满足盾构施工诱发地层变形控制要求的，应充分发挥盾构工法自身的优势，摸清盾构诱发地层变形机理和分层沉降规律，根据不同条件进行变形分级，研发盾构施工诱发的地层沉降控制技术，实现盾构开挖诱发沉降达到微沉降的控制目标，总结形成一套盾构施工诱发地层变形分级方法和竖向分层控制技术对于确保盾构下穿重大风险工程或区域的安全，提高盾构施工技术水平，合理确定盾构施工方案，具有重大的工程意义，也会带来巨大的社会、经济效益，课题研究十分必要。
目前，国内外对地层分层位移的监测通常采用多点位移计和沉降磁环两种方法。多点位移计通常假定地层最深点为基点(位移为零)，其他点相对于几点产生相对位移，大多岩石地层中，磁环分层沉降仪在土层中有所使用，但是测量精度较低，精度通常大于2mm，很难满足盾构施工分层沉降控制的要求，盾构穿越重大风险工程时，通常要求变形控制在3mm以内，测量精度要求在0.1mm以内。
因此希望有一种地层分层位移的监测方法来克服或至少减轻上述的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地层分层位移的监测方法来克服现有技术中存在的上述问题。
为实现上述目的，本发明提供一种地层分层位移的监测方法，采用单点位移和静力水准仪相结合的方式实现分层位移的监测，将纵向不同深度的测点通过坐标转化方式转化到同一位置，从而实现分层沉降监测的目的，包括如下步骤：
步骤1：在测点的地表位置设置硬化平台，以便于监测；
步骤2：钻孔开挖及单点位移计安装；
步骤3：安装完单点位移计后，在钢筒侧壁焊接一个干净脚架，然后安装静力水准仪；
步骤4：将单点位移计和静力水准仪中引出的电缆接到自动化采集仪中进行实时监测。
优选地，步骤1中所述硬化平台以测点坐标为中心设置平台平面，挖取一立方体，在所述立方体内预留圆形槽，并在所述圆形槽内插入钢筒，在所述圆形槽内浇筑混凝土以硬化地表平台，而且在所述圆形槽外侧区域采用素填土填充。
优选地，所述步骤2中的所述钻孔开挖为根据测点深度进行钻孔。
优选地，步骤2中单点位移计的安装为所述单点位移计安装在所述钻孔的预定位置；首先回填与开挖地层相近的介质，所述介质回填至所述硬化平台底部后，再回填混凝土，最后等混凝土硬化后回填素填土。确保硬化平台混凝土、钢筒及钢筒内混凝土三者形成一个整体。
本发明提供了一种地层分层位移的监测方法，通过采用单点位移和静力水准仪精确监测地层分层位移，确保了盾构下穿重大风险工程或区域的安全，提高了盾构施工技术水平，对合理确定盾构施工方案，具有重大的工程意义。
附图说明
图1是单点位移和静力水准仪的安装示意图。
图2是测点布置平面图。
图3是分层测点纵剖面图。
附图标记：
1 单点位移计 4 钢筒
2 静力水准仪 5 混凝土
3 回填土
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明一宽泛实施例中：一种地层分层位移的监测方法，采用单点位移和静力水准仪相结合的方式实现分层位移的监测，将纵向不同深度的测点通过坐标转化方式转化到同一位置，从而实现分层沉降监测的目的，包括如下步骤：
步骤1：在测点的地表位置设置硬化平台，以便于监测；
步骤2：钻孔开挖及单点位移计安装；
步骤3：安装完单点位移计后，在钢筒侧壁焊接一个干净脚架，然后安装静力水准仪；
步骤4：将单点位移计和静力水准仪中引出的电缆接到自动化采集仪中进行实时监测。
通过采用单点位移和静力水准仪精确监测地层分层位移，确保了盾构下穿重大风险工程或区域的安全，提高了盾构施工技术水平，对合理确定盾构施工方案，具有重大的工程意义。
如图1所示，地层分层位移的监测方法，采用单点位移和静力水准仪相结合的方式实现分层位移的监测，将纵向不同深度的测点通过坐标转化方式转化到同一位置，从而实现分层沉降监测的目的，包括如下步骤：
步骤1：在测点的地表位置设置硬化平台，以便于监测；
步骤2：钻孔开挖及单点位移计1的安装；
步骤3：安装完单点位移计1后，在钢筒4侧壁焊接一个干净脚架，然后安装静力水准仪2；
步骤4：将单点位移计1和静力水准仪2中引出的电缆接到自动化采集仪中进行实时监测。
如图1所示，步骤1中所述硬化平台以测点坐标为中心设置平台平面，挖取宽度50cm，长度50cm，深度50cm的正方体。正方体中心预留直径18cm、高度50cm的圆形槽，插入直径为18cm的钢筒4，周边浇筑高度为20cm混凝土以硬化地表平台，其余区域采用回填土3填充。
如图1所示，步骤2中钻孔开挖及单点位移计1安装。根据测点深度进行钻孔，拔出护筒后将单点位移计1钻孔预定位置，首先回填与开挖地层相近的介质，然后待介质回填至硬化平台底部后，再回填约20cm厚的混凝土5，最后等混凝土5硬化后回填土3。确保硬化平台混凝土、钢筒及钢筒内混凝土三者形成一个整体。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种地层分层位移的监测方法，其特征在于：采用单点位移和静力水准仪相结合的方式实现分层位移的监测，将纵向不同深度的测点通过坐标转化方式转化到同一位置，从而实现分层沉降监测的目的，包括如下步骤：
步骤1：在测点的地表位置设置硬化平台，以便于监测；
步骤2：钻孔开挖及单点位移计安装；
步骤3：安装完单点位移计后，在钢筒侧壁焊接一个干净脚架，然后安装静力水准仪；
步骤4：将单点位移计和静力水准仪中引出的电缆接到自动化采集仪中进行实时监测。
2.如权利要求1所述的地层分层位移的监测方法，其特征在于，步骤1中所述硬化平台以测点坐标为中心设置平台平面，挖取一立方体，在所述立方体内预留圆形槽，并在所述圆形槽内插入钢筒，在所述圆形槽内浇筑混凝土以硬化地表平台，而且在所述圆形槽外侧区域采用素填土填充。
3.如权利要求1所述的地层分层位移的监测方法，其特征在于，所述步骤2中的所述钻孔开挖为根据测点深度进行钻孔。
4.如权利要求3所述的地层分层位移的监测方法，其特征在于，步骤2中单点位移计的安装为所述单点位移计安装在所述钻孔的预定位置；首先回填与开挖地层相近的介质，所述介质回填至所述硬化平台底部后，再回填混凝土，最后等混凝土硬化后回填素填土。确保硬化平台混凝土、钢筒及钢筒内混凝土三者形成一个整体。
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