地下工程浅埋暗挖技术通论Word下载.docx
《地下工程浅埋暗挖技术通论Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地下工程浅埋暗挖技术通论Word下载.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
3支护结构变形过大，或出现明显的受力裂缝且不断发展；
4时态曲线长时间没有出现变缓的趋势。
测点布置宜精不宜多。
当围岩和初期支护基本稳定后，应停止量测。
列出了国外一些地区的地面沉降控制标准，以供参考：
（P252）
国外闹市区和我国部分地区地面沉降控制标准
地区
国外闹市区（按调查咨询的资料）
北京市西单地铁站实测值
北京市西单地铁站控制标准
上海市地铁一号线盾构法施工控制标准
地面沉陷
控制标准（mm）
45~60
70
50
施工期
隆起量：
+10
沉降量：
-30
施工后半年
+20
-50
（P252~P253）
地面建筑物对地面沉降的控制要求，按《建筑物低级基础设计规范》（GBJ7-89）规定，砌体承重结构基础的局部倾斜在2‰~3‰以内，多层及高层建筑物基础根据建筑物高度控制在1.5‰~4‰以内。
《锚杆喷射混凝土技术规范》（我国国家标准）中有些经验性规定可供设计人员参考。
根据数值分析结果，控制轻轨工程地层稳定的主要指标是拱顶沉降值，而不是水平收敛值。
我国国家标准种规定，当埋深在50m以内时，容许的拱顶沉降值：
Ⅲ类围岩0.1~0.2h，Ⅳ类围岩0.15~0.5
（
为洞高），再利用算得的拱顶位移值与地面中线的位移值的换算关系，即可将拱顶沉降控制标准换算成地面沉降控制标准。
洞室衬砌变形的形式多种多样，但最常见的是开裂和渗漏水。
根据有关规定，裂缝宽度（W裂缝）对洞室影响程度的参考标准如下：
（P282）
（1）W裂缝≥0.5mm，其影响度可定为a级，非常严重。
（2）0.3mm≤W裂缝＜0.5mm，其影响度可定为b级，比较严重。
（3）0.1mm≤W裂缝＜0.3mm，其影响度可定为c级，影响轻微。
（4）W裂缝＜0.1mm，其影响度可定为d级，基本无影响。
变位值控制标准的确定（P295）
变位值控制标准的确定非常重要。
目前+10mm~-30mm的规定是对最小沉降值的控制标准，是要付出很大工程成本才能达到的。
许多工程实践已证明突破该值不一定会产生不良影响。
目前，对不同建筑物和管线已有不同的控制标准，对具体工程须具体分析确定。
地下停车场初期支护结构内应力控制标准见下表：
地下停车场结构内应力控制标准（P322）
项目
阶段
初期支护网构钢拱架主筋拉（压）
应力（MPa）
喷射混凝土应力（MPa）
洞内临时支护拆除前
≤240
拉应力
≤0.3
压应力
≤5
剪应力
≤0.5
洞内临时支护拆除后
≤265
≤0.35
≤6
≤0.7
计委地下工程根据不同分布中墙的受力状态及墙下低级容许承载力，制定了其墙下压应力控制标准
中隔墙下压应力控制标准（单位MPa）（P323）
控制水平
控制部位
正常水平
注意水平
危险水平
Ⅰ、Ⅲ部中墙底
[σo]＜0.1
0.1≤[σo]＜0.18
[σo]≥0.18
Ⅱ、Ⅳ部中墙底
[σo]＜0.2
0.2≤[σo]＜0.25
[σo]≥0.25
Ⅴ、Ⅵ部中墙底
[σo]＜0.25
0.25≤[σo]＜0.35
[σo]≥0.35
参考国内外类似工程的实例，结合在北京地区浅埋暗挖施工的经验，采用CRD工法时个步序预测的地面沉降控制标准见下表：
（P315~P316）
变位分配法控制地面沉降
工况
控制
水平
第一阶段
（Ⅰ、Ⅱ部同步施工）
第二阶段
（Ⅲ、Ⅳ部同步施工）
第三阶段
（Ⅴ、Ⅵ部同步施工）
地面沉降限制值U（mm）
量测机制及工程措施
（一）
安全系数
Fs=1.5
＜10
正常量测反馈，按既定方案施工
＜17
＜20
（二）
10~13
及时报告，检查仪器，再次测定后分析原因，观察工作面及支护情况，密切主义变位速率
17~21
除了与第一阶段相同外，增加对中隔墙底部的观察
20~25
同第二阶段
（三）
13~15
强化量测，分析原因，研究控制水平，视情况准备增喷混凝土，加强预注浆，增打拱脚锚杆
21~25
除了与第一阶段相同外，增加以下工程措施：
（1）及时进行衬砌背后填充注浆，
（2）考虑缩小拱架间距
25~30
除了与第一阶段相同外，视情况增加以下工程措施：
（1）缩小开挖进尺，
（2）考虑底部注浆加固
各阶段地面沉降累计数的限制值
＜15
＜25
＜30
根据以往经验和试验，为了保证结构刚度和安全，我们在计委地下工程中指定了拆除临时支护结构监测的控制标准：
（P235）
临时支护监测的控制标准
控制标准
监测项目
结构安全
不安全
危险
最大值
两天内
两天后
稳定值
拱顶下沉
2mm/d
0.5mm/d
0.1mm/d
7mm/d
＞2mm/d
15mm/d
25mm
大跨收敛
1.5mm/d
0.02mm/d
3mm/d
8mm/d
15mm
仰拱上浮
0.5mm/d
0.01mm/d
-
＞0.5mm/d
特大断面施工监控项目表、测点布置表、量测频率：
（P351~P352）
监控项目表
监控项目
测试工具及仪表
备注
地面沉降
普通水准仪
必测
普通水准仪、钢尺
边墙收敛
净空变位位移计
爆破振速
测震仪
锚杆轴力
应力计
格栅拱应力
临时支撑应力
喷射混凝土与围岩接触压力
压力盒
二衬钢筋应力
二衬混凝土应力
测点布置表
围岩级别
与工作面距离（m）
水平收敛
地面位移
5
2
10
量测频率
位移速率（mm/d）
与工作面距离
频率
＞10
（0~1）D
每天1~2次
5~10
（1~2）D
每天1次
1~5
（2~5）D
每两天1次
＜1
＞5D
每周1次
围岩稳定性应变基准如表
隧道周边相对位移值
相对位移值（％）
Ⅲ级围岩
0.20~0.80
0.60~1.60
1.00~3.00
Ⅱ级围岩
0.15~0.50
覆盖厚度（m）
小于跨度
50~100
大于300
浅埋暗挖法用于深埋软弱围岩大断面隧道的施工
（1）主要测量项目及测点布置：
①拱顶下沉量测：
测点焊接在钢架上，一个断面布置3个点（即拱顶和两拱腰），断面间距一般为20m，断层泥地段为5m；
②净空收敛量测：
在拱脚及拱腰处增设两条收敛基线，测点焊接在钢架上或埋设在围岩中，开挖下半断面时增加收敛基线。
断面间距一般为30~50m,断层泥地段为10~20m；
③钢架反力量测：
利用GSJ-1型矿压仪和GH-50型压力盒量测钢架支承反力。
选择有代表性的断面布点。
④临时仰拱受力状态量测：
在临时仰拱与钢架拱脚之间埋设GH-50型压力盒，量测仰拱的受力状态。
（2）量测频率：
①第1~15天，距开挖面2倍洞径以内，每天1~2次；
②第16~30天，距开挖面2.5倍洞径，每两天1次；
③第30天以后，距开挖面2.5倍洞径以上，每星期1次；
④当变形速率大于5mm/d时，每天量测3次。
浅埋地下工程钻爆开挖的特殊要求：
地面沉降：
变形容许值
类别
容许值
地面沉降及建筑物沉降
50mm
地下管线位移
一般管线
上水、煤气
30mm
建筑物倾斜
3.0‰
地下监控量测点纵向间距参考表
埋深与开挖宽度比
测点间距（m）
2D≤H
20~50
D＜H＜2D
10~20
H≤D
注：
地面无建筑物时，测点间距取上限。
隧道上方，由于地层不均匀下沉会造成地面建筑物的倾斜，因此，必须进行严格监控量测和控制，基准可参考下表：
房屋容许倾斜值（P642）
结构类型
建筑物高度H（m）
容许倾斜值f
钢筋混凝土承重结构
H≤18
18＜H＜24
f≤0.005H
f≤0.004H
砌体承重结构
H≤21
监控量测仪器及监控量测精度控制：
建（构）筑物的隆沉采用水准测量方法，仪器采用精密水准仪和銦钢尺。
水准仪的测量精度为0.1mm
建筑物裂缝的观测
监控量测一起和监控量测精度.采用直接观测的方法，将裂缝进行编号并划出测读位置，通过裂缝观测仪进行裂缝宽度测读。
裂缝观测的结果应绘制成建（构）筑物裂缝图。
对于一般裂缝的测量可使用裂缝宽度仪和小钢尺。
裂缝宽度仪的测量精度控制在0.1mm,小钢尺的测量精度控制在0.5mm,对于精密测量，采用应变计或千分表进行测量，其监控量测精度为0.001mm。
监控量测频率.对于建筑物沉降、位移和倾斜进行观测的频率：
距开挖面＜2B时每天1~2次，距开挖面＜5B时每两天一次，距开挖面＞5B时每周1次。
对于建（构）筑物的裂缝，应定人定时进行观测，观测的频率按照两次观测期间裂缝发展不宜大于0.1mm以及裂缝所处位置而定。
地中多点垂直位移的监控量测：
监控量测频率一般为每周两次，地面沉降较大时，应增加监控量测次数。
明（盖）挖法施工监控量测内容总汇（P661~P664）
监控量测项目
监测元件与仪器
测试范围和测点间距
测试精度
监测周期和监测频率
分类
基坑外地面和建筑地层土质描述
全过程
应测
围
护
桩
墙
桩墙顶水平位移与沉降
经纬仪
水准仪
桩顶冠梁.长短边中点和围护结构的每个拐角处必须布点，布设在基坑平面上挠曲计算值最大的位置.无支撑时每20m左右布置一个测点，有支撑时设置在支撑结构的两道支撑之间
1mm
基坑开挖时，每天2次，若有异常情况，增加到每天3~4次；
基本稳定后，每2天1次
桩墙深层挠度
测斜仪
桩体全高.长短边中点，竖向间距0.5m或1m；
标准段按30~40m布设一个观测主断面
桩墙内力
钢筋应力计频率仪
桩体全高.长短边中点，且竖向间距5m左右，轴力监控量测断面应布设在支撑的跨中部位
0.1
MPa
全过程，每天1次
选测
围护桩墙
桩墙土压力
压力盒频率仪
围护桩迎土侧，嵌固段桩基坑侧、背基坑侧.长短边中点，且竖向间距5m左右；
在平面上，沿着基坑长边标准段每30~40m设置一个观测主断面，设点桩位与观测主断面，设点桩位与观测主断面相对应
＜1/100
（F.s）
土方开挖过程中，每天2次，主体结构施工期间每2天1次；
土方开挖后、结构施工前每周1次
水平支撑轴力
钢筋应力传感器
频率仪
位移计
每道支撑.测点一般布置在支撑的两头或中点.对于监控量测轴力的重要支撑，宜同时监控量测其两端和中部的沉降及位移
从支撑设置后到支撑拆除，每天1次
圈梁和围檩
内力
钢筋应力计
沿着基坑长边标准段每30~40m设置一个观测主断面，设点桩位与观测主断面相对应
0.1MPa
全过程，每3天1次
水平位移
锚杆或锚索或土钉内力
基坑和竖井周边.圈梁和围檩结构每侧的中间必须布设监控量测点，圈梁和围檩结构的长短边原则上按5~10m布设一个监控量测点，可选择在圈梁和围檩结构位于两根支撑的跨中部位
顶板（盖挖）内力
在立柱与顶板的纵横断面上、立柱与顶板的刚性连接部位，以及两根立柱的跨中部位各布置2个钢筋计
0.1mm
立柱（盖挖）
垂直沉降
柱身全高.在标准段选择4~5根具有代表性的立柱进行内力监控量测，测点布置在与板层接触的立柱上和立柱柱身的中部，每一个断面上布置4个钢筋计.沉降观测点一般布置在与立柱刚性连接的顶板表面上，使用铆钉枪打入或钻孔埋设膨胀螺丝.每根最少布设两组倾斜测点（每组2个），具体测点数目视现场情况而定
轴力
侧斜
0.01％
基坑隆起
在基坑中央和距坑底边缘1/4坑底宽度处及特征变形点必须布设
坑内地下水位
孔隙水压力计
基坑四角点，长、短边中点
mm
土方开挖过程中，每天2次；
主体结构施工期间每2天1次；
土方开挖后结构施工前每周1次
相邻地层
地面沉降水平位移分层沉降
分层沉降仪
每周1~2倍基坑开挖深度.长、短边中点，沿着基坑的长边，每30~40布置一个观测断面，基坑深度变化及断面变化处，应增加监控量测点密度，每30~40一个主观测断面
基坑开挖期间，基坑外10m以内每天1~2次，基坑外10~20m直接每2天1次，基坑外20~30m之间每3天1次，基坑外30m以外每周1次；
如出现位移值明显增大时，应增加监测次数
地下管线
垂直位移
从基坑边起至开挖深度约2.0~3.0倍距离范围管线的接头处，或者对位移变化敏感的部位，沿着管线延伸方向每10~15m布设一个测点
开挖起至出土±
0.00m，每天1次
相邻建筑物
倾斜裂缝
裂缝观测仪
位于施工中线量测40m左右区域范围以内，一般可设在建筑物的四角（拐角）上，高低悬殊或新旧建筑物连接处，伸缩缝、沉降缝和不同埋深基础的量测.原则上每栋建筑物上最少布设4个沉降点，两组倾斜测点（每组2个），沉降测点一般布置在房屋四角及其他结构物周围基础上.测斜时，在建筑物的墙面上下垂直布设2个测点，用经纬仪进行观测
开始降水3天以前和降水完成3天以前，每天1次，其他时间每2天1次
坑外地下水
水位
水位计
一般在明挖基坑的四角点以及基坑的长、短边中点布置.对于长边较大的及肯，可以每30~40布设一个测点，测点距基坑围护结构的距离为1.5~2m
降水期间每天1次
孔隙水压力
竖井净空收敛
收敛计
原则上竖井结构的长、短边沿竖向按2~3m布设一个监控量测断面，每个监控量测断面最少布设2个监控量测点
浅埋暗挖法施工的拱顶最大容许下沉值参考表（P684）
地质条件
跨度（m）
拱顶最大容许下沉值（mm）
中等稳定的块状或层状岩
≥10
20~40
较不稳定和较破碎的围岩
40~80
不稳定的破碎围岩
含水的膨胀地层
视具体情况而定
隧道施工中各类围岩容许位移值（参考值）（P690）
各类围岩的隧道容许位移值单位：
围岩类别
净空变化值
单线
双线
Ⅰ~Ⅱ
＞75
＞150
Ⅱ~Ⅲ
25~75
50~150
Ⅲ~Ⅴ
《锚喷支护设计施工和验收规范》
各类围岩的隧道洞周容许收敛值（P690）
铁路分类
洞周容许相对收敛值（％）
埋深
＜50m
50~300m
300~500m
0.1~0.3
0.2~0.5
0.4~1.2
0.15~0.5
0.8~2.0
0.2~0.8
0.6~1.6
1.0~3.0
《铁路隧道新奥法》（P691）
隧道周边容许相对位移值
容许相对埋深
位移值（％）
50~300
＞300
0.10~0.30
0.20~0.50
0.40~1.20
0.80~2.00
地铁隧道明（盖）挖法施工的基坑监控量测控制标准（P691）
控制值（mm）
位移速率控制值（mm/d）
桩顶下沉
1
20
桩体水平位移
30
竖井基坑水平收敛
地铁隧道盾构法施工的基坑监控量测控制标准（P692）
位移平均和最大速率控制值（mm/d）
平均：
最大：
3
地铁隧道暗挖法施工的基坑监控量测控制标准
区间
车站
60
拱底隆起
隧道
120
车站水平收敛
城市轻轨超大断面车站暗挖法施工（P734）
隧道控制值为：
拱顶下沉为30mm，周边水平收敛为25mm,爆破振速为1.5cm/s
特大跨超浅埋隧道施工：
（P747）
岩体爆破时地面质点振动速度和噪声：
采用DSVm-4C测振仪1台，891-2拾振仪4台，笔记本电脑一台，按质点振速和结构要求设点，噪声的测距根据规定设置，随爆破及时监测。
地面、地面建筑、地下管线及结构物的变化：
采用水准仪和水平尺按每10~20m一个断面，每断面7~11个测点进行测量。
拱顶下沉：
采用水准仪、钢尺等按每5~10m一个断面，每断面2~3个测点进行测量。
型钢内力：
采用支柱位移计和测力计按每30榀工字钢钢架设一对测力计进行测量。
地面、地面建筑物、地下管线及结构物变化，拱顶下沉，周边净空收敛位移以及型钢内力的量测频率：
在开挖面距量测断面前后小于2B处每天量测1~2次，在开挖面距量测断面前后小于5B而大于2B处每两天量测1次，在开挖面距量测断面前后大于5B处每周量测1次（B为坑道宽度）。
地面沉降观测点：
在线路中线两侧每2~3m设一个测点，中线附近测点密一些，远离中线测点渐稀，每侧不得少于6个测点，测点布置要牢固，并做出明显标志。
升级会员 