本书主要论述监测技术的基础知识,包括监测组织与实施、监测仪器与监测实施方法、主要监测项目及其控制基准的确定、信息反馈技术、施工引起的地表沉降规律分析等内容。本书还结合工程实例详细说明监测技术在城市地下工程中的应用,实例涉及北京地铁、广州地铁、深圳地铁、南京地铁、上海地铁、天津地铁等地铁工程以及其他市政工程,涵盖了各种地质条件下采用多种施工方法的城市地下工程,有较强的代表性,对类似工程的设计与施工具有指导意义。
本书可供从事地下工程科研、设计、施工与监理等的技术人员参考。同时可供隧道与地下工程专业的大学生选读。
前言
随着社会的发展,人类面临日益突出的居住、交通、环境等与有限土地资源之间的矛盾。为解决这些矛盾,国际上提出了"21世纪是人类开发利用地下空间时代"的口号,特别是城市地区,随着人口的急剧膨胀,居住困难、交通阻塞、环境恶化,开发利用地下空间,发展地下交通和商业系统是城市面临的主要课题之一。目前,城市地下工程的施工方法主要有明挖法和暗挖法之分,其中:明挖法可分为明挖顺作、盖挖顺作、盖挖逆作、分部开挖法等;暗挖法可分为矿山法、盾构法和顶管法等。不管采取何种施工方法,都将会对周边环境造成一定的影响,甚至造成严重的后果。因此,了解施工对周边环境的影响程度并据此采取相应的技术措施,确保其安全是城市地下工程设计与施工的重要环节。监控量测及信息反馈技术就是通过现场监测施工过程中对周边环境的影响参数[如地层位移、建(构)筑物沉降与倾斜等],分析其变化规律,优化设计并制定抑制过大变形的技术措施,确保其安全,监控量测应该作为工序纳入施工组织。目前,监控量测与信息反馈工作的普及程度存在较大差异,一些专业施工队伍,做得比较规范,正在朝信息化施工的方向转化,但大多数施工队伍并未重视这项工作,只是为监测而监测,未起到指导设计与施工的作用,有的甚至根本就没有监测这一程序。出版本书的目的正是想通过介绍监测与信息反馈的流程,以及信息化施工的具体实施过程,来推动这项工作的开展。
本书共分七章,分别是概论、监测组织与实施、监测仪器与监测实施方法、主要监测项目及其控制基准的确定、信息反馈技术、施工引起的地表沉降规律分析及监测与信息反馈实例。这些都是作者及其同事20多年工作的总结,涉及北京地铁、广州地铁、深圳地铁、南京地铁、上海地铁、天津地铁等地铁工程以及北京等城市其他市政工程,涵盖了不同地质条件下采用多种施工方法的城市地下工程,有较强的代表性,对类似工程的设计与施工具有指导意义。
本书是在王梦恕院士等专家的指导下完成的,编写过程中得到了中铁隧道集团科研所的技术人员的大力支持,相关人员提供了大量的实测数据,在此一并致谢!
刘招伟
2006年1月于洛阳
序
前言
第一章 概论 (1)1.1 城市地下工程主要特点与施工方法 (1)
1.2 监测的目的及国内外现状 (7)
第二章 监测组织与实施 (10)2.1 监测方案编制 (10)
2.2 监测的组织与实施 (12)
2.3 监测资料的整理与分析 (17)
第三章 监测仪器与监测实施方法 (21)3.1 主要监测仪器 (21)
3.2 监测传感器 (48)
3.3 常规监测项目及其方法 (58)
3.4 远程监测 (110)
第四章 主要监测项目及其控制基准的确定 (119)4.1 地下工程主要监测项目 (119)
4.2 国内外监测控制基准研究现状 (123)
4.3 控制基准的确定 (125)
第五章 信息反馈技术 (141)5.1 信息反馈的目的及内容 (141)
5.2 监测数据的处理方法 (142)
5.3 信息反馈 (148)
5.4 围岩(支护结构)稳定技术措施 (160)
第六章 施工引起的地表沉降规律分析 (178)6.1 施工引起地表沉降的机理 (178)
6.2 地表沉降的主要影响因素 (191)
6.3 浅埋暗挖法施工引起的地表沉降规律 (199)
6.4 盾构法施工引起的地表沉降规律 (208)
6.5 明挖法施工引起的地表沉降规律 (216)
6.6 地表沉降规律预测方法 (220)
第七章 监测与信息反馈实例 (233)7.1 广州地铁一号线某区间隧道工程 (233)
7.2 广州地铁二号线某区间盾构隧道工程 (243)
7.3 广州地铁二号线某车站工程 (255)
7.4 北京地铁十三号线某区间隧道工程 (264)
7.5 深圳I地铁一期工程某区间隧道工程 (273)
7.6 天津地铁1号线某车站工程 (291)
7.7 深圳I地铁一期工程第三方监测(299)
7.8 南京地铁一号线某区间盾构隧道工程 (306)
7.9 北京地铁某车站远程自动化监测 (322)
7.10 光纤传感系统 (334)
参考文献 (343)