CN108317994A - 一种用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法 - Google Patents

一种用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法 Download PDF

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付国刚
袁银书
王丽梅
葛强
张振禹
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Abstract

本发明公开了一种用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法，步骤为：(1)在待挖设的基坑周边或者在监测管线正上方分别设定多个监测点位置；(2)在设定的每个监测点位置处钻孔直至将道路结构层钻透；(3)将每一个钻孔内余土取出；(4)在各个钻孔内沿竖直方向插入测量杆；(5)在钻孔内下部灌筑混凝土，混凝土达到初凝后，在每一个钻孔内安装PVC套管；(6)在PVC套管内填充砂子；(7)在套管顶部管口盖上钢盖保护；(8)测量并进行地下管线的沉降数值和基坑周边土体的变形数值计算。采用本方法，可以精确反映地下管线的沉降和基坑周边土体的变形数值。

Description

一种用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法
技术领域
本发明涉及地下建筑结构施工及基坑开挖等诱发地下管线沉降和基坑周边土体变形的监测，具体的说，涉及一种用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法。
背景技术
随着城市公共设施建设的迅猛发展，各类大型、超高层的建(构)筑物越建越多，埋设在城区地下的各类管线也大大增加。在建(构)筑物的基础施工期都会改变土体现有应力状态，对周围环境及地形产生一定的影响，从而会影响到地下管线和基坑施工的安全。为确保地下管线的运行安全和基坑施工的顺利进行，在进行工程施工中必须对施工区附近的埋设管线和基坑周边土体进行变形监测，避免事故的发生。如何在没有开挖条件和检查井的管道区域范围内，快速、便捷的设置沉降监测点，对施工进度和施工安全至关重要。
申请号为CN201720024342.6的中国专利公开了“一种地下管线沉降监测装置”，该实用新型涉及沉降监测技术领域，尤其是一种地下管线沉降监测装置，所述装置至少包括抱箍、沉降观测杆和隔离套管，所述沉降观测杆刚性连接在所述抱箍的上方，所述隔离套管套装在所述沉降观测杆的外围，所述抱箍的形状、大小与地下管线的形状、大小相吻合适配，所述抱箍至少卡抱所述地下管线一半的外轮廓区域，需要与所监测管线相互接触。在没有开挖条件或者检查井的管线沉降监测上不能应用。
申请号为CN201510618159.4的中国专利公开了“一种监测地下空间及地下管线变形的装置及其测量方法”，装置包括：固定件、变形测量套管装置、数据采集系统、数据综合处理(计算)系统以及公共无线网路通信发射装置等。测量方法通过测量变形测量套管因地下空间及地下管线沉降等变形而产生的转角变化来监测地下空间变形及地下管线的相对沉降和侧向相对变形。通过引入大地测量基准点便可以得到地下空间及地下管线的绝对沉降和侧向绝对变形。该通过设置监测点，通过测量标志点处高程变化，精确反映地下管线的沉降数值，该方法中固定件、变形测量套管装置需要固定在地下管线上，在没有开挖条件或者检查井的管线沉降监测上不能应用；数据收集需利用无线网络，数据收集稳定性和连贯性无法保障。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法，采用本方法可以精确反映地下管线的沉降和基坑周边土体变形的数值，而且造价低廉方便、快捷。
本发明方法通过以下技术方案予以实现：
一种用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法，包括以下步骤：
(1)在需进行变形监测的待挖设的基坑周边或者在需进行变形监测的监测管线正上方分别设定多个监测点位置；
(2)在设定的每个监测点位置处钻孔直至将道路结构层钻透；
(3)将每一个钻孔内余土取出；
(4)在各个钻孔内沿竖直方向插入测量杆，所述的测量杆顶部低于道路结构层顶面不少于3cm；
(5)在所述的钻孔内下部灌筑混凝土，混凝土达到初凝后，在每一个钻孔内安装PVC套管，所述的PVC套管底部支撑在混凝土顶面上并且顶部与道路结构层顶面平齐；
(6)在PVC套管内填充砂子；
(7)在套管顶部管口盖上钢盖保护，完成监测点设置；
(8)在挖设基坑前利用高程测量仪器测定测量杆的顶标高，在挖设基坑后利用高程测量仪器测定测量杆的顶标高，然后计算测量杆在基坑挖设前后的顶标高的坐标变化值，得到地下管线的沉降数值和基坑周边土体的变形数值。
本发明的有益效果是：
本发明方法，可以快速、便捷的设置沉降监测点，通过测量标志点处坐标的变化并进行简单计算，可以精确反映地下管线的沉降和基坑周边土体的变形数值，并且部分部件所用材料可重复利用，加工方便，成本低，适于在没有开挖条件和检查井的管道区域范围内施工中应用。
附图说明
图1是本发明在地下管线沉降监测中应用的示意图；
图2是本发明在基坑周边土体变形监测中应用的示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及效果，下面结合附图对本发明加以详细说明。
如附图所示，本发明公开了一种用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法，包括以下步骤：
(1)在需进行变形监测的待挖设的基坑周边或者在需进行变形监测的监测管线6正上方分别设定多个监测点位置，监测点位置数量可以结合现场实际情况，根据测量精度的要求选取；
(2)在设定的每个监测点位置处钻孔直至将道路结构层1钻透，钻孔的孔径优选的为120mm-240mm，以便将钻孔内余土取出和后续监测点安装操作；
(3)将钻孔内余土取出；
(4)在每一个钻孔内沿竖直方向插入测量杆2，所述的测量杆2顶部低于道路结构层1顶面不少于3cm，以避免钢盖7变形与测量杆2发生挤压，影响观测结果；
(5)在所述的钻孔内下部灌筑混凝土5，优选的所述的混凝土5厚30cm-40cm，混凝土5宜选用快硬、早强混凝土，以便缩短前后工序时间间隔，加快施工进度。混凝土5达到初凝后，在每一个钻孔内安装PVC套管3，所述的PVC套管3底部支撑在混凝土5顶面上并且顶部与道路结构层1顶面平齐，PVC套管3可以取出重复利用，降低成本。
(6)在PVC套管3内填充砂子4；
(7)在套管3顶部管口盖上钢盖7保护，完成监测点设置。
(8)在挖设基坑前利用高程测量仪器测定测量杆2的顶标高，在挖设基坑后利用高程测量仪器测定测量杆2的顶标高，然后计算测量杆2在基坑挖设前后的顶标高的坐标变化值，得到地下管线6的沉降数值和基坑9周边土体8的变形数值。高程测量仪器可以采用全站仪或GPS。
实施例1
地下管线沉降变形测量
某工程基坑施工时，基坑周边地下管线种类和数量较多，有5条中压天然气管线，距基坑最小距离5.0m；6条铸铁输配水管，距基坑最小距离7.0m；4条供热管线，距基坑最小距离4.0m。在基坑工程建设期间，由于部分土方被扰动，土体应力发生改变，会产生沉降变形，影响到地下管线6的安全运营。
(1)在需进行变形监测的待挖设的基坑周边设定多个监测点位置；
(2)在设定的每个监测点位置处钻孔直至将道路结构层1钻透，钻孔的孔径为120mm；
(3)将钻孔内余土取出；
(4)在各个钻孔内沿竖直方向插入测量杆2，所述的测量杆2顶部低于道路结构层1顶面3cm；
(5)在所述的钻孔内下部灌筑混凝土5，所述的混凝土5厚30cm，混凝土5达到初凝后，在各个钻孔内安装PVC套管3，所述的PVC套管3底部支撑在混凝土5顶面上并且顶部与道路结构层1顶面平齐。
(6)在PVC套管3内填充砂子4；
(7)在套管3顶部管口盖上钢盖7保护，完成监测点设置。
(8)在挖设基坑前利用高程测量仪器测定测量杆2的顶标高，在挖设基坑后利用高程测量仪器测定测量杆2的顶标高，然后计算测量杆2在基坑挖设前后的顶标高的坐标变化值，得到地下管线6的沉降数值和基坑9周边土体8的变形数值。
经检测，施工期间地下管线累计位移量和变化速率未达到报警值，符合规范要求。
实施例2
基坑开挖后，基坑周边土体变形测量
(1)在需进行变形监测的待挖设的基坑周边设定多个监测点位置；
(2)在设定的每个监测点位置处钻孔直至将道路结构层1钻透，钻孔的孔径为240mm；
(3)将钻孔内余土取出；
(4)在各个钻孔内沿竖直方向插入测量杆2，所述的测量杆2顶部低于道路结构层1顶面3cm；
(5)在所述的钻孔内下部灌筑混凝土5，所述的混凝土5厚40cm，混凝土5达到初凝后，在各个钻孔内安装PVC套管3，所述的PVC套管3底部支撑在混凝土5顶面上并且顶部与道路结构层1顶面平齐。
(6)在PVC套管3内填充砂子4；
(7)在套管3顶部管口盖上钢盖7保护，完成监测点设置。
(8)在挖设基坑前利用高程测量仪器测定测量杆2的顶标高，在挖设基坑后利用高程测量仪器测定测量杆2的顶标高，然后计算测量杆2在基坑挖设前后的顶标高的坐标变化值，得到地下管线6的沉降数值和基坑9周边土体8的变形数值。
经检测，施工期间基坑周边土体累计位移量和变化速率未达到报警值，符合规范要求。

Claims (3)

1.一种用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在需进行变形监测的待挖设的基坑周边或者在需进行变形监测的监测管线正上方分别设定多个监测点位置；
(2)在设定的每个监测点位置处钻孔直至将道路结构层钻透；
(3)将每一个钻孔内余土取出；
(4)在各个钻孔内沿竖直方向插入测量杆，所述的测量杆顶部低于道路结构层顶面不少于3cm；
(5)在所述的钻孔内下部灌筑混凝土，混凝土达到初凝后，在每一个钻孔内安装PVC套管，所述的PVC套管底部支撑在混凝土顶面上并且顶部与道路结构层顶面平齐；
(6)在PVC套管内填充砂子；
(7)在套管顶部管口盖上钢盖保护，完成监测点设置；
(8)在挖设基坑前利用高程测量仪器测定测量杆的顶标高，在挖设基坑后利用高程测量仪器测定测量杆的顶标高，然后计算测量杆在基坑挖设前后的顶标高的坐标变化值，得到地下管线的沉降数值和基坑周边土体的变形数值。
2.根据权利要求1所述的用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法，其特征在于：钻孔的孔径为120mm-240mm。
3.根据权利要求1或者2所述的用于地下管线沉降和基坑变形监测的方法，其特征在于：所述的混凝土厚30cm-40cm。
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