電氣管線對建筑結構的重要性范文

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1計算模型與臨近建筑結構的影響

理想彈塑性材料模型用于模擬施工開挖過程,結構使用莫歐HR-CFOMB完美塑料標準,通常開挖的時候,應力釋放約50%~80%,而后期支護釋放20%~50%。考慮二次襯砌只有在實際工程中做為安全儲備,且一般情況下不用于支持受力結構,既為初步支持實施應力釋放后,可以認為基本完成,可不考慮二次襯砌。毛洞開挖應力釋應為70%,初期支護設施時再釋放30%。計算時應盡量包括開挖面積,考慮到規(guī)模效應時的計算誤差和計算機硬件的限制,還要考慮隧道實際深埋度,計算模型和邊界條件在下列范圍內獲取:1)計算:考慮空間的效果,沿隧道采取上88m,沿下隧道8m,與兩個正交垂直的隧道采取大小范圍100m的隧道開挖.2)邊界的條件:隧道頂面是自由邊界,底部雙向受邊界約束,剩下的一邊是法向的約束邊界。隧道模型分為245268個單位,63214個節(jié)點。

1.1沉降與水平偏移

建筑物隨一定量的開挖發(fā)生沉降,最高觸及4.2cm,第八開挖后逐步穩(wěn)定。從測試的三個測量點的位移值可以看出,建筑物不均勻沉降值達到53mm。從側面的兩個測量點附近擋土墻WO1和W02沉降值大于側面較遠的測量點W03沉降值,通過數值分析驗證鄰近開挖明顯影響建筑物的底層結構,并增加從坑的距離減小到結束,在開挖沉降變化不大的影響下已經穩(wěn)定。建筑物的水平偏移曲線,表示建筑物因水平挖掘也出現側向移動,最大數值d為6cm,這個建筑的傾斜角度d/H=60/52500=0.06b。從監(jiān)測數據來看,廣深港隧道開挖對上部地鐵隧道結構產生了影響,出現的沉降、上浮、水平位移均在可控制范圍之內。

1.2基坑開挖和隧道下穿

基坑開挖和隧道下穿,極有可能引發(fā)地層的擾動,使隧道周圍的建筑結構發(fā)生變形:包括隧道結構的沉降與上浮、縱橫向偏移,軌道幾何尺寸發(fā)生改變,結構開裂、滲漏水,掉塊甚至破壞隧道接觸網、信號電網、電纜等。同時,地下水位也可能受到影響,導致上層土體發(fā)生沉降與固結,甚至擴深到附近建筑物的地基下面,再由地基傳遞給地面建筑物,引起結構的變形,傾斜、甚至倒塌。建筑物的自重與基礎剛度對地層運動又起到約束作用,使得隧道的圍巖應力應變場范圍發(fā)生改變,因此,隧道與地表臨近的建筑物是相互作用相互制約的關系。

2信息化施工在地鐵結構安保中的應用

2.1測量方案

全站儀布置在側墻的上、下行線各布置11個監(jiān)測斷面,斷面間距5m。每個斷面2、3、5號棱鏡布置在道床結構上,1、4號棱鏡布置在側墻下部,6號棱鏡布置在拱頂中部。上下行各布置一套精密水準儀,根據需要,精密水準儀可以最短20min回傳1次測量數據。

2.2全站儀與精密水準儀監(jiān)測原理

2.2.1測量原理全站儀有測量高差的功能,通過正、倒鏡來測量2次高程的數據,再將全站儀和被測目標位置進行交換,然后再進行正鏡、倒鏡的2次高差測量,以最后4次測量的平均值結果作為兩目標之間的高差。此方法的測量誤差可忽略不計,保證了高程控制測量的精度。

2.2.2精密水準儀測量運用其提供的水平視線,借助有分劃水準尺,以實際步驟直接測出地面上兩點間的高度差,再根據已知的點高程與測得的高度差推算出另一未知點的高程。

2.3全站儀與精密水準儀關鍵技術要求

2.3.1測量順序已知的高程控制點:TP1,強制觀測墩:A-D,盾構機:E,高程從TP1引測到A點、B點、C點到D點,將D點的高程用作指導盾構機掘進的高程依據,A、B兩點的高差測量具體步驟1)在A點設置全站儀,B點設置棱鏡;測得A、B兩點間的高差:hAB1;2)將全站儀旋轉180b,再對準棱鏡;測得A、B兩點間的高差:hAB2;3)在B點設置全站儀,A點設置棱鏡,測得A、B兩點間的高差:hBA1;4)將全站儀旋轉180b,再對準棱鏡;測量A、B兩點間的高差:hBA2;5)最后得到A、B兩點間的高差為:(hAB1+hAB2-hBA1-hBA2)/4。

2.3.2全站儀技術要求1)對儀器因性能不穩(wěn)定產生的誤差,應通過砌固定的觀測墩來應對,其材料采用磚混結構或鐵制固定架,以減少受到的外界影響。2)對高差往、返進行測量時,需保證全站儀與前視棱鏡的底座穩(wěn)固、互換。以免由于底座的腳螺旋松動引起誤差。3)在隧道中強制觀測墩的布設要合理,要考慮旁折光引起誤差的數據,測量視線與管片內壁應保持0.3m。圖2為精密水準儀測量示意圖,在崎嶇的地面上選A、B兩點,再豎立水準尺,以水準儀提供的水平視線,在選取尺上讀a、b兩點,這樣便得到A、B兩點之間高度差hAB:a-b圖2精密水準儀測量示意圖精密水準儀技術要求:視線長度、前后視距差、視線高度以及各項的讀數較差,都要按照國際標準來進行。同時,測繪路段不符合高度差、環(huán)線的閉合差和已測的測段上的高度差的規(guī)定都應當達到我國二等水準。

3結語

在基坑開挖和隧道下穿的施工過程中,要根據施工現場工程的地質條件,支護型式與建筑物本身的安全等級等方面,對支護結構進行監(jiān)測與嚴格控制,對隧道的深基坑開挖一定要進行信息化設計與施工,這樣可以解決在地鐵運營期間人員不能進入軌行區(qū)進行變形監(jiān)測的問題,能及時分析基坑開挖或者隧道下穿過程中地鐵結構的位移、變形情況,以便于及時調整施工方案、進度,從而有效保全地鐵結構、設備安全和運營安全。

作者：羅新中單位：(深圳市地鐵集團有限公司運營分公司