CN115655207A - 一种叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，方法至少包括：监测先始发隧道在盾构过程中造成的地表沉降并收集地表沉降的相关数据；监测后始发隧道盾构过程中造成的二次振动影响并收集地表沉降的相关数据；基于掘进面与监测断面的第一和/或第二距离的变化调节沉降数据的收集频率。针对现有技术中的各个监测点以相同频率采集沉降数据的缺陷，本发明的沉降数据的收集频率变化的调节方式，能够减少大量无效数据的采集和储存。
Description
本申请是申请号为202210327480.7，申请日为2022年3月31日，发明名称为一种上下叠落式隧道完全叠落段监测装置及方法，专利类型为发明的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及叠落式隧道施工技术领域，尤其涉及一种叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法。
背景技术
地铁隧道施工对地表的扰动是不可避免的，各种工法中盾构工法对地表的扰动相对较小，由于地铁区间施工大都处于城市相对繁华、人口密集地区，地表变形大于变形临界值就会对周边高层建筑、道路、地下管线等产生较大影响，因此对盾构隧道区间进行监测来反馈施工显得尤为重要。
随着地下空间的开发和利用，越来越多的隧道开始采用上下叠落式布置，而盾构上下叠落施工对上方地表影响范围及大小与正常平行隧道完全不同，并且无既有经验参考。
盾构推进过程中，其上部建筑或者人们就会受到其所引起的地基或者地表的振动以及由此产生的二次振动的影响，特别会对古、旧建筑物的结构安全带来影响，另外，可能会使人体感到不同程度的不适从而影响人们的身体健康，干扰人们的正常生活，尤其上行隧道施工时对上部的影响更大。
现有技术公开了部分相关的技术方案，但是没有解决上述技术问题。
例如，中国专利文献CN103277110 A公开了一种叠落式盾构隧道的施工方法，施工步骤包括：下行盾构隧道掘进施工，隧道结构采用加强型管片；下行隧道在二次注浆孔中通过注浆管向上行隧道和下行隧道之间的所夹土体进行注浆；上行隧道施工前在下行隧道内设置台车支撑体系来保护下行隧道；上行盾构隧道掘进施工，施工过程中下行隧道支撑台车保持与上行隧道掘进同步跟进；上行隧道在二次注浆孔中通过注浆管向上行隧道和下行隧道之间的所夹土体进行注浆。
例如，中国专利文献CN105332710 A公开了一种适用于软弱地质下小净间距长距离的上下重叠隧道施工方法，所述的上下重叠隧道包括隧道直径相同、隧道长度大致相等的上洞隧道和下洞隧道，上洞隧道和下洞隧道均分别均是以管片形成隧道结构，上洞隧道和下洞隧道之间的垂直净间距小于0.7D(盾构直径)，隧道长度大于1000m，其盾构施工方法是按常规盾构施工方法完成下洞隧道后，通过盾构高空始发平台、上下隧道夹层土体深孔注浆加固、下洞隧道支撑钢环加固、盾构高空接收平台等措施，来减少上洞隧道的盾构施工对成型下洞隧道的影响和重叠隧道沉降二次叠加效应，确保下洞隧道变形和地面沉降可控。
上述现有技术均没有涉及完全叠落段的监测点埋设的问题，因此也没有解决本发明提出的问题：如何监测并减少叠落隧道施工的振动影响。
此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种上下叠落式隧道完全叠落段监测方法，基于叠落式隧道之间的叠落度选取与叠落式隧道的轴线垂直的至少一个竖直面作为叠落式隧道的监测断面，基于与所述监测断面对应的叠落式隧道之间的净间距和/或角度确定设置于该监测断面的监测点的数量，，基于所述监测点发送的沉降数据进行沉降数据处理与分析。
本发明全程监测叠落式隧道施工过程中造成的地表沉降影响，不仅可以收集先始发隧道造成的地表沉降数据，同样可以监测后始发隧道对先始发隧道以及地表沉降的影响。通过监测断面的选取和监测点的布置，可以收集到一个监测断面到另一个监测断面的横向的沉降数据和沿监测断面布置的监测点的纵向监测数据，形成立体式的监测，检测结果更加准确。
优选地，所述叠落度与至少两个隧道之间的隧道轴线的水平距离、垂直距离和半径相关，S＝(L,H,R1,R2)，其中，S表示叠落度，L表示隧道轴线的水平距离，H表示隧道轴线的垂直距离，R1表示第一隧道的半径，R2表示第二隧道的半径。
优选地，所述叠落式隧道之间的净间距和/或角度与最大沉降值相关，
基于隧道之间的净间距和/或角度与最大沉降值的相关关联来设置监测点的数量以及分布范围。
优选地，所述方法还包括：基于掘进面与所述监测断面的第一和/或第二距离的变化调节沉降数据的收集频率。
优选地，在掘进面与所述监测断面的第一和/或第二距离不大于第一阈值时，沉降数据的收集频率为第一频率；在掘进面与所述监测断面的第一和/或第二距离大于第一阈值且不大于第二阈值时，沉降数据的收集频率为第二频率；在掘进面与所述监测断面的第一和/或第二距离大于第二阈值时，沉降数据的收集频率为第三频率。
优选地，所述方法还包括：在地表沉降稳定的情况下，调节沉降数据的收集频率为第四频率。
优选地，所述方法还包括：在地表沉降出现异常的情况下，沉降数据的收集频率增大。
本发明基于掘进面的变化动态调节各个监测断面的数据收集频率，提高数据的有效利用，减少对于数据分析作用较小的数据的采集。
优选地，所述方法还包括：基于地表沉降的沉降—时间的分布拟合曲线预测最大沉降量。
优选地，所述地表沉降达到稳定的条件至少包括：
道路及地表沉降速度有明显减缓趋势；
道路及地表沉降收敛速度小于0.01～0.04mm/天；
收敛量达到总收敛量的80％及以上。
通过预测最大沉降量，本发明能够在沉降较大的部位进行加固，以保证盾构施工过程的正常进行，防止对周边建筑物产生较大的影响。本发明在整个施工过程中，可以全程进行监测，以较小的资金投入，避免施工过程中出现较大的施工隐患。
本发明还提供一种上下叠落式隧道完全叠落段监测装置，至少包若干监测单元，所述监测单元在埋入地下后形成监测地表沉降的监测点，监测点所在的监测断面是基于叠落式隧道之间的叠落度选取的与叠落式隧道的轴线垂直的至少一个竖直面，所述监测断面内的所述监测点的数量是基于与所述监测断面对应的叠落式隧道之间的净间距和/或角度确定的。其中监测单元为能够监测地表沉降的传感器。
本发明的监测装置仅需埋设一次监测点，便可监测先后始发隧道造成的地表沉降情况，形成立体监测，并通过对数据的处理与分析，结合具体的施工情况，可判断造成地表沉降的原因，并采取相关的措施，减小地表沉降，同时可以做到全程监测，进一步增强信息化施工的效果，为施工与监理单位提供沟通渠道，评估土体的安全状况，提出合理化的施工建议措施，以保障地铁项目的安全建设。
本发明还提供一种叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，所述方法至少包括：监测先始发隧道在盾构过程中造成的地表沉降并收集地表沉降的相关数据；监测后始发隧道盾构过程中造成的二次振动影响并收集地表沉降的相关数据；基于掘进面与监测断面的第一和/或第二距离的变化调节沉降数据的收集频率。
其中，在掘进面与监测断面的第一和/或第二距离不大于第一阈值时，沉降数据的收集频率为第一频率；在掘进面与所述监测断面的第一和/或第二距离大于第一阈值且不大于第二阈值时，沉降数据的收集频率为第二频率；在掘进面与所述监测断面的第一和/或第二距离大于第二阈值时，沉降数据的收集频率为第三频率。
优选地，所述方法还包括：在地表沉降稳定的情况下，调节沉降数据的收集频率为第四频率。
优选地，所述方法还包括：
在地表沉降出现异常的情况下，沉降数据的收集频率增大。
优选地，所述方法还包括：基于地表沉降的沉降—时间的分布拟合曲线预测最大沉降量，在沉降量较大的部位进行层间土加固。
优选地，所述方法还包括：基于与所述监测断面对应的叠落式隧道之间的净间距和/或角度确定设置于所述监测断面的监测点的数量以及分布范围。
优选地，所述方法还包括：两叠落隧道之间的角度在40°～60°这一区间时，若两隧道的净间距固定，随着两叠落隧道之间的角度的减小，在沉降影响的范围内设置更多的监测点，并且加大检测频率。
优选地，所述方法还包括：两叠落隧道之间的角度在40°～60°这一区间时，若两隧道的角度不变，随着净间距的增大设置更多的监测点，所述监测点设置的密度和检测频率相应减少。
优选地，所述方法还包括：在两叠落隧道之间的角度为0°的第一监测断面，所述第一监测断面设置两个或四个监测点。
优选地，所述第一阈值为20m，所述第一频率为每天一次；所述第二阈值为50m，所述第二频率为两天一次；所述第三频率为每周一次，第四频率为每月一次。
优选地，所述地表沉降达到稳定的条件至少包括：道路及地表沉降速度有明显减缓趋势；道路及地表沉降收敛速度小于0.01～0.04mm/天；收敛量达到总收敛量的80％及以上。
附图说明
图1是本发明提供的叠落段地表沉降监测点的布置示意图；
图2是本发明提供的基准点的埋设示意图；
图3是本发明提供的监测工作基点的放大示意图；
图4是本发明提供的叠落度划分要素的示意图；
图5是本发明提供的各个监测断面的沉降量曲线的示意图；
图6是本发明提供的第一隧道施工D1断面纵向沉降示意图；
图7是本发明提供的第一隧道施工D2断面纵向沉降示意图；
图8是本发明提供的第一隧道施工D3断面纵向沉降示意图；
图9是本发明提供的第一隧道施工D4断面纵向沉降示意图；
图10是本发明提供的第一隧道施工D5断面纵向沉降示意图；
图11是本发明提供的第一隧道施工D6断面纵向沉降示意图。
附图标记列表
1：第一隧道；2：第二隧道；101：保护管；102：外管；103：悬空卡子；104：标杆；105：钻孔；106：基点底座；DB1-1：第一监测断面第一监测点；DB1-4：第一监测断面第四监测点；DB2-1：第二监测断面第一监测点；DB2-12：第二监测断面第十二监测点；DB3-1：第三监测断面第一监测点；DB3-2：第三监测断面第二监测点；DB4-1：第四监测断面第一监测点；DB4-14：第四监测断面第十四监测点；DB5-1：第五监测断面第一监测点；DB5-2：第五监测断面第二监测点；DB6-1：第六监测断面第一监测点；DB6-2：第六监测断面第二监测点。
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
基于现有技术的不足，本发明提供一种上下叠落式隧道完全叠落段监测方法及装置。本发明还能够提供一种叠落式隧道完全叠落段的动态立体监测方法及装置。
本发明的上下叠落式隧道完全叠落段监测方法，至少包括：基于叠落式隧道之间的叠落度选取与叠落式隧道的轴线垂直的至少一个竖直面作为叠落式隧道的监测断面，基于与所述监测断面对应的叠落式隧道之间的净间距和/或角度确定设置于该监测断面的监测点的数量，基于监测点发送的沉降数据进行沉降数据处理与分析。
监测点所在的监测断面是根据工程实际需要确定的。
叠落度与至少两个隧道之间的隧道轴线的水平距离、垂直距离和半径相关。如图4所示，S＝(L,H,R1,R2)，其中，S表示叠落度，L表示隧道轴线的水平距离，H表示隧道轴线的垂直距离，R1表示第一隧道的半径，R2表示第二隧道的半径。
监测断面设置的监测点的数量是基于叠落式隧道之间的净间距和/或角度确定的。
叠落式隧道之间的净间距和/或角度与最大沉降值相关。因此基于隧道之间的净间距和/或角度与最大沉降值的相关关联来设置监测点的数量以及分布范围。
具体地，按照以下的净间距和/或角度情况设置监测断面的监测点的数量。本发明中，隧道直径设置为D，
为2m。净间距指两个隧道横断面隧道中心连线的长度减去一个隧道直径的长度。
当浅埋双孔隧道水平布置时，两隧道之间的净间距较小时，二者之间的相互影响特别大。
当净间距小于
时，地表沉降最大值会突降很多，此时隧道的设计施工将会冒很大风险，应避免设计如此小间距工况。
当净间距大于
时，随着净间距的增大，地表沉降最大值逐渐降低。
当两隧道为小间距时，随着角度增大，地表沉降最大值快速减小，在净间距为9～15m这一区域段对布置角度的改变不太敏感。
在净间距为
这一区间内，地表沉降最大值对布置角度的改变特别敏感，应尽量避免在此区域内改变两隧道的布置角度。
当净间距小于D时，地表沉降最大值对角度比较敏感。随着净间距的增大，角度对两隧道的相互影响逐渐减小。
在角度40°～60°这一区间对双孔隧道之间相互影响比较大，特别是小间距双孔隧道。
若两隧道的净间距固定，随着两隧道之间角度的减小，沉降最大值会逐渐加大，但沉降影响的范围较小，因此可以在小范围内设置更多的监测点，并且加大检测频率。
相应的，若两隧道的角度不变，随着净间距的增大，沉降会相应有所降低，但受施工影响的范围广，需设置更多的监测点，监测点设置的密度和检测频率也可相应减少。
在两个隧道同时具有净间距较小和两隧道角度在40-60之间两个因素时，此时不仅需在较小范围内设置多个监测点，并且需加大检测频率。
如图1所示，某城市地铁区间隧道第一线、第二线采用叠落式布置方式，盾构法施工。第二隧道位于下方，叠落段穿越土层主要为砂卵石层，埋深21.5～23.7m，地下水主要为层间潜水和承压水。第一隧道位于上方，主要穿越土层为粉质粘土层。第一隧道埋深13.8～15.3m。地下水主要为潜水和层间潜水。叠落段隧道垂直距离为1.95～3.3m。
盾构区间完全叠落段地表共布设36个沉降监测点。第一线叠落段穿越粉质粘土段共布设18个监测点，第二线叠落段穿越砂卵石段共布设18个监测点，监测精度为1.0mm。
叠落段共设置6个监测断面。从图1的右侧至左侧依次是第一监测断面、第二监测断面、第三监测断面、第四监测断面、第五监测断面置和第六监测断面。
第一监测断面设置有四个监测点，包括第一监测断面第一监测点DB1-1～DB-1-4。图1中仅标记出第一监测断面第一监测点DB1-1和第一监测断面第四监测点DB-1-4。
第二监测断面设置有十二个监测点，如图1和图7所示，包括第二监测断面第一监测点DB2-1至DB2-12。图1中仅标记出第二监测断面第一监测点DB2-1和第二监测断面第十二监测点DB2-12。
第三监测断面设置有两个监测点，如图1和图8所示，包括第三监测断面第一监测点DB3-1～第三监测断面第二监测点DB3-2。
第四监测断面设置有十四个监测点，如图1和图9所示，包括第四监测断面第一监测点DB4-1～DB4-14。图1中仅标示出第四监测断面第一监测点DB4-1和第四监测断面第十四监测点DB4-14。
第五监测断面设置有两个监测点，如图1和图10所示，包括第五监测断面第一监测点DB5-1和第五监测断面第二监测点DB5-2。
第六监测断面设置有两个监测点，包括第六监测断面第一监测点DB6-1和第六监测断面第二监测点DB6-2。
例如，在第一监测断面，两隧道的角度为0，施工造成的最终沉降较大，但上下布置比左右布置跨度小，受施工影响的范围小，并且两隧道的净间距较大。此外，第一监测断面位于文物保护区，不允许设置检测点，因此在此监测断面设置两个监测点。在监测时检测频率适当增加。
在第四监测断面，两隧道的角度在较为敏感的范围，并且两隧道的净间距较小，因此在第四监测断面需要多设置几个监测点。本发明设置14个监测点，并且检测频率要增加。
在同一监测断面的监测点，其埋设的深度是相同的。
基准点必须埋设在施工影响范围(50m)以外，基准点埋设于由施工造成的土体沉降影响深度以下的地层中。如图3所示，工作基准点采用强制归心的水泥观测墩，每测区不少于3个，以便相互校核。
本发明中，基准点为高程已知的标准水准点。监测时通过测得各监测点与水准点(基点)的高程差，可得到各监测点的标准高程，然后与上次测得高程进行比较，差值即为该测点的沉降值。
图2示出了本发明的监测的基准点的埋设示意图。如图2所示，基准点的埋设方式包括：用钻机开凿Φ200mm的钻孔105，在完全清孔后下入保护管101。在钻孔105内设置外管102和标杆104。在保护管101与外管102的壁间回填粘土。在保护管101内摄入基准点保护底座106和标杆104。保护底座106用水泥浇筑。顶部做成圆球状，并做好测点的保护盖。
叠落隧道的叠落段的地表沉降的监测工作的成效性与选用的监测方法和测点的布置有直接关系。监测工作以满足现场安全管理和监控为前提，布点位置及数量应结合地质条件、地层性质、施工工艺、地表周边环境以及监测费用等因素综合考虑。地表监测点的位置首先应能保证良好地反映地表的变形特征，而且要便于仪器观测，还要尽量避免外界因素对监测点的破坏。
因此，监测点埋设应采用标准方法和浅层设点方法。监测点用于采集地表沉降的沉降数据。
标准埋设方法：首先在地面开Φ100mm的孔，打入顶部磨成椭圆形的Φ22mm螺纹钢筋。然后，在标志钢筋周围填入细砂夯实，最后在监测点上部做上铁盖加以保护。对预先探测到地中存在空洞和施工中发生塌陷的地段，采用标准方法进行地表沉降观测点埋设。
浅层设点方法为：首先在地面用冲击钻钻出深约20cm直径12cm的孔，然后把顶部带有凸球面的φ8mm圆钢放入孔中，缝隙采用锚固剂填充。
地表沉降控制指标为变形控制指标，监测控制标准为：最大允许沉降值为30mm，最大允许变形速率为4mm/d，地表隆起控制值为10mm。
道路、地表沉降监测测点应埋设平整，防止由于高低不平影响人员及车辆通行，同时监测点埋设稳固，做好清晰标记，方便保存。
在设置好监测点后，本发明开始在施工过程中监测地表沉降的情况。先始发隧道为第二隧道2，后始发隧道为第一隧道1。第一距离为盾构的掘进面与位于盾构前方的监测断面之间的距离。第二距离为盾构的掘进面与位于盾构后方的监测断面之间的距离。
第一，监测先始发隧道在盾构过程中造成的地表沉降，收集地表沉降的相关数据。
第二，监测后始发隧道盾构过程中造成的二次振动影响，收集地表沉降的相关数据。
基于掘进面与监测断面的第一和/或第二距离的变化调节沉降数据的收集频率。
具体地，在掘进面与监测断面的第一和/或第二距离不大于第一阈值时，该监测断面的沉降数据的收集频率为第一频率。第一阈值为20m，第一频率为每天一次。
在掘进面与监测断面的第一和/或第二距离大于第一阈值且不大于第二阈值时，该监测断面的沉降数据的收集频率为第二频率。第二阈值为50m，第二频率为两天一次。
在掘进面与监测断面的第一和/或第二距离大于第二阈值时，该监测断面的沉降数据的收集频率为第三频率。第三频率为每周一次。
即随着盾构的挖掘面的变化，各个监测断面的沉降数据的收集频率也随之变化，并且各个监测断面的监测点的收集频率不同。相比于现有技术中的各个监测点以相同频率采集沉降数据的方式，本发明的沉降数据的收集频率变化的调节方式，能够减少大量无效数据的采集和储存。
优选地，根据数据分析沉降情况。在地表沉降稳定的情况下，调节沉降数据的收集频率为第四频率。第四频率为每月一次。
地表沉降达到稳定的条件至少包括：
道路及地表沉降速度有明显减缓趋势；
道路及地表沉降收敛速度小于0.01～0.04mm/天；
收敛量达到总收敛量的80％及以上。
在地表沉降出现异常的情况下，沉降数据的收集频率增大。
优选地，在每次现场监测工作实施时，同时进行现场安全巡视，并且保证每天巡视一次，特殊情况应增大巡视频率。
现场测量所得到的原始数据具有一定的离散性，包含偶然误差的影响，因此本发明选用沉降—时间曲线的离散图进行处理。在采集到地表沉降的数据后，本发明基于地表沉降的沉降—时间的分布拟合曲线进行数据的分析，预测最大沉降量。
根据所测道路及地表下沉值，本发明判断道路及地表沉降是否超过安全控制标准以及采用的工程措施的可靠性。将阶段变形速率、变形量与控制标准进行比较，判断监测点预警状态，如数据显示达到警戒标准，分析确认有异常情况时，应当加密检测频率，并且及时做相关处理。
本发明通过对数据的处理与分析，结合具体的施工情况，能够判断造成地表沉降的原因，并采取相关的措施，减小地表沉降。不仅如此，本发明同时能够做到全程监测，进一步增强信息化施工的效果。
具体地，本发明的监测数据的处理和分析如下。
监测先始发隧道在盾构过程中造成的地表沉降，收集地表沉降的相关数据并且进行分析，其沉降-时间的分布拟合曲线如图5所示。
第一隧道的盾构正在进行施工前的准备工作，同时第二隧道已施工至348环，此时由第二线盾构施工引起的叠落段地表变形已基本结束，对第一至第六监测断面进行连续监测，直至沉降基本稳定。
如图5所示，第二监测断面处最大沉降为5.93mm，相对于其他监测断面沉降值略小。这是由于第二监测断面处于盾构始发阶段，盾构推进速度较慢，始发端头加固效果良好等原因。
由图5可以看出，第一、第二两个监测断面处沉降曲线沿隧道中心不对称分布，每个监测断面的最大沉降发生在隧道中线上，沿隧道横向逐渐减小，离轴线较远的区域地表有较小隆起，平均不到2mm。
根据上述监测结果，上覆土为粉质粘土的第一、第二监测断面沉降值整体小于上覆土为砂卵石地层的第三、第四、第五、第六监测断面。第一、第二监测断面处的平均沉降值为7mm左右。另外四个监测断面的平均沉降值为12mm左右。在相同施工条件情况下，上覆土为粉质粘土的地表沉降略小于上覆土为砂卵石层的地表沉降。
根据图5的监测结果可知，第三、第五、第六监测断面穿越土层及上覆土性质基本一致的情况下，平均沉降依次增大，这是由于隧道埋深沿着隧道掘进方向不断减小所致。
从图5中看到，第四监测断面的第43、44沉降监测点起伏较大，可能由于施工或监测点破坏等原因。
整体监测结果显示，叠落段最大沉降量出现在第四监测断面，最大沉降为19.08mm。在设计允许范围内，其他各监测断面沉降量均小于15.00mm。在现场巡视过程中，盾构各施工参数适当，盾构姿态良好，未出现需要进行较大纠偏等情况，叠落段下线隧道整体施工情况良好。
监测后始发隧道盾构过程中造成的二次振动影响，收集地表沉降的相关数据，其沉降-时间的分布拟合曲线如图6和图7所示。
第一隧道1施工对地层产生了二次扰动，引起地表的二次沉降，再对第一至第六的六个监测断面进行监测，直至地表沉降基本稳定。
根据图6和图7可以看出，第一隧道施工使地表产生先隆起后沉降的趋势，这是由于第二隧道加固效果良好，盾构到达监测点之前对前方土体的挤压使地表有向上隆起的趋势。当盾体通过监测点时，周边土体失去盾构外壳的支撑，代之以未凝固或未完全凝固的浆液做支撑，地表产生沉降的趋势。在盾构通过后及时进行二次补浆，地表沉降渐趋稳定。由图2和图3可知，第一监测断面的最大沉降值为8.45mm，第二监测断面的最大沉降值为12.35mm，对地表沉降的控制效果较好。
如8和图9指示，第三监测断面的沉降规律与第二监测断面的沉降规律不相同。第三监测断面在第一隧道施工时不但没有隆起的趋势，而且沉降在盾构到达监测点时已经开始。在盾构的推进过程中，第三监测断面的沉降量不断增大，沉降速率较大，地表沉降明显有超过规定值30mm的趋势。在10月15日，同步将注浆浆液更换为水泥～水玻璃液浆，对沉降速率过大的区域及时用双液浆进行二次补浆，基本控制了沉降速率过大问题，但是第三监测断面的最大沉降量仍然达到34.26mm。
第三监测断面的地表沉降量超出第二监测断面的地表沉降量较多。在总结分析后得出，第三监测断面沉降过大的原因是：由于第三监测断面处于第一与第二隧道之间的层间土未进行加固，从而导致沉降过大。第二监测断面未进行层间土加固且未出现较大沉降，是由于第二监测断面穿越土层主要为粉质粘土层，穿越粉质粘土层不需要层间土加固。但是，第三监测断面穿越土层主要为砂卵石层，砂卵石层需要进行层间土加固，应当对即将穿越的砂卵石层土体进行层间土加固。
由图9可知，第四监测断面的最大沉降量为23.22mm，相对来说地表沉降控制效果良好，并且推进中有先隆起后沉降的趋势，这和第二监测断面沉降规律类似。第四监测断面的地表沉降控制比第三监测断面控制效果良好，是由于对上下洞层间土体加固的原因。可见，在盾构穿越土层为粉质粘土层时不需要对层间土进行加固，在盾构穿越土层为砂卵石层时需要对层间土进行加固。
由图10可知，在盾构推进过程中，地表有先隆起的趋势，但是从10月26日至10月28日地表沉降速率过大，最大沉降速率达到4mm/天。从10月29日起，地表沉降速率减小，地表沉降趋于稳定。经现场踏勘发现，在10月26日至10月28日期间，由于盾构出现故障，停止推进，在10月29日盾构恢复正常推进。在盾构停止推进前，虽然有减小出土量，继续推进使土舱内土压略大于设定土压，但是停机时间较长，并未采取其他防止盾构后退的措施，导致在停机期间，地表沉降速率过大。
由图11可知，第六监测断面地表的最大沉降量为17.81mm，相对来说地表沉降控制效果良好，并且推进中有先隆起后沉降的趋势，与第二、第四监测断面沉降规律类似。
由第二、第四、第六监测断面的沉降图可知：叠落段后行盾构推进对地表影响有先隆起后沉降的趋势，在各种控制沉降措施效果良好的情况下，后沉降值不大，均在地表沉降允许值范围内。
由第二、第四、第六监测断面地表的沉降图得出，由下洞隧道推进引起的地表沉降量占最总沉降的76.65％，由上洞隧道推进引起的地表沉降占总沉降的23.35％。由第三、第五监测断面地表的沉降图得出，由下洞隧道推进引起的地表沉降量占最总沉降的34.78％，由上洞隧道推进引起的地表沉降占总沉降的65.22％。
可见在上洞隧道地表沉降控制良好的情况下，引起地表沉降最主要原因是下洞隧道的推进，而上洞隧道地表沉降控制不理想的情况下，引起地表沉降的主要原因为上洞隧道的推进。所以，在叠落式隧道后行盾构推进中，应加强地表沉降控制措施，尽量减小后行盾构推进引起的地表二次扰动。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。
Claims (10)
1.一种叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，其特征在于，所述方法至少包括：
监测先始发隧道在盾构过程中造成的地表沉降并收集地表沉降的相关数据；
监测后始发隧道盾构过程中造成的二次振动影响并收集地表沉降的相关数据；
基于掘进面与监测断面的第一和/或第二距离的变化调节沉降数据的收集频率；其中，
在掘进面与监测断面的第一和/或第二距离不大于第一阈值时，沉降数据的收集频率为第一频率；
在掘进面与所述监测断面的第一和/或第二距离大于第一阈值且不大于第二阈值时，沉降数据的收集频率为第二频率；
在掘进面与所述监测断面的第一和/或第二距离大于第二阈值时，沉降数据的收集频率为第三频率。
2.根据权利要求1所述的叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，其特征在于，所述方法还包括：
在地表沉降稳定的情况下，调节沉降数据的收集频率为第四频率。
3.根据权利要求2所述的叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，其特征在于，所述方法还包括：
在地表沉降出现异常的情况下，沉降数据的收集频率增大。
4.根据权利要求1至3任一项所述的叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于地表沉降的沉降—时间的分布拟合曲线预测最大沉降量，在沉降量较大的部位进行层间土加固。
5.根据权利要求4所述的叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于与所述监测断面对应的叠落式隧道之间的净间距和/或角度确定设置于所述监测断面的监测点的数量以及分布范围。
6.根据权利要求5所述的叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，其特征在于，所述方法还包括：
两叠落隧道之间的角度在40°～60°这一区间时，若两隧道的净间距固定，随着两叠落隧道之间的角度的减小，在沉降影响的范围内设置更多的监测点，并且加大检测频率。
7.根据权利要求5所述的叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，其特征在于，所述方法还包括：
两叠落隧道之间的角度在40°～60°这一区间时，若两隧道的角度不变，随着净间距的增大设置更多的监测点，所述监测点设置的密度和检测频率相应减少。
8.根据权利要求5所述的叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，其特征在于，所述方法还包括：
在两叠落隧道之间的角度为0°的第一监测断面，所述第一监测断面设置两个或四个监测点。
9.根据权利要求5所述的叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，其特征在于，
所述第一阈值为20m，所述第一频率为每天一次；
所述第二阈值为50m，所述第二频率为两天一次；
所述第三频率为每周一次，
第四频率为每月一次。
10.根据权利要求5所述的叠落式隧道完全叠落段的沉降数据收集频率调节方法，其特征在于，所述地表沉降达到稳定的条件至少包括：
道路及地表沉降速度有明显减缓趋势；
道路及地表沉降收敛速度小于0.01～0.04mm/天；
收敛量达到总收敛量的80％及以上。
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