关于管线变形监测中间接监测方法的探讨_监测人_最大最专业的监测信息共享和分享平台

摘要：传统的直接监测方法需要直接在管线上方布设监测点，而在一些特殊的环境下无法布设直接管线监测点。在此提出采用非常规的作业方法——间接布点监测法，结果表明间接布点监测法也能达到管线变形监测的精度要求。

关键词：直接监测间接监测

1 引言

随着城市建设的迅猛发展，各类大型、超高层的建（构）筑物越建越多。在加载预压、沉桩、强夯、降低地下水位、地铁隧道的开挖等建（构）筑物的基础施工期都会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的安全。如本文中的杭州地铁隧道一号线--穿越旧城区给水管道工程。为了确保该管道在道路施工过程中的安全运营，避免事故的发生，务必监测盾构机推进过程中土体沉降（位移）对管道的影响。传统的监测方法是采用开挖布点，直接对地下管线进行沉降位移观测即直接监测法。然而在一些特殊的环境下无法布设直接管线监测点。因而采用直接监测的方法较难实施。总结管线变形监测经验，在此提出一种非常规的作业方法——间接布点监测法。通过监测其周围土体的沉降位移情况间接反映管线的变形。

2 间接布点监测法

2.1监测布点

间接监测布点通常是采用钢筋打入土体，将其用水泥牢固，通过土体的沉降和水平位移以以求得构筑物的稳定性。工作水准点示意图，如下：

2.2监测观测方法及技术要求

在施工沿线远离施工区100米以外的区域在施工区域每间隔300～500米布设一个稳固的工作水准点,再从上海市等级水准点按国家二等水准测量规范往返测出沿线工作水准点的高程作为本工程变形监测的高程基准点，各监测点的高程是通过高程基准点形成的一条二等水准闭合线路，由线路中的工作点来测定各监测点高程。各监测点的初始值取三次观测平均值。

在施工过程中,定期对各高程基准点进行检校,用电子水准仪DINI12按二等水准测量规范进行测量，因各高程基准点布设在施工区域外100多米处，各监测点与高程基准点处于同一高程系统内，所测得的各监测点数据变化为工程施工影响所产生的变形；测区内各监测点与高程基准点受大地本身沉降产生的影响变形可看作一致。

另：施工区域两端的工作水准点定期与检核点联测，以掌握工作水准点是否有沉降变化，以保证垂直沉降测量的准确性。

每天定时定人定仪器对试验段内的直接监测点和间接监测点实行同步观测。测量依据二等水准测量技术要求(见表1)和作业精度操作。

表1

等级	读数基附差	测站附合差	路线闭合差	备注
二等水准	0.5mm	0.7mm	±4√L mm	L为公里数

3 工程实例分析

3.1 工程概况

杭州地铁1号线秋涛路站～城站站区间位于杭州市东面、钱塘江北岸，拟建区间隧道区间线路呈NW走向，近垂直于钱塘江。场地地势平坦，微地貌略有一定起伏，场区地面高程5.9～7.6m。隧道沿线环境条件复杂，其中在贴沙河边有一原水管道：该管道沿着贴沙河走向，正交隧道掘进方向，输水渠道内压力为0.1MPa~0.8MPa，设计输水能力为36万m³/日，管道直径为2000mm，位于隧道上方10.8米，在盾构施工时，需要严格控制该管道的变形。

由于该管道上方为密集的旧居民住房，管道埋深为2.0米左右，采取直接布点方法显然不可行，我方结合实际情况，经各方专家共同协商，将以间接布点、加密布点、加密监测作为施测原则。将在驳岸上方布设监测点，布点间距为五米，在隧道轴线的两侧各布设四点，共布设13点。由于驳岸为石砌结构，需先采用电锤钻眼，方可将14#的螺纹钢植入驳岸中（管道上方），布点图如下：

3.2 监测数据统计

以下对隧道轴线附近部分间接监测点和轴线附近房屋点三天的监测成果作统计。

1、间接监测点的垂直沉降量统计如下图所示：

日期各点日变量	YS3	YS4	YS5	YS6	YS7	YS8	YS9	YS10	YS11	以12月23日为初始值单位（MM）
12月24日	1.4	1.0	0.9	1.2	1.8	1.5	1.1	0.8	0.2
12月25日	0.6	0.8	0.3	0.6	1.1	0.9	0.6	0.5	0.5
12月26日	-0.3	-0.1	-0.4	-0.5	-0.2	-0.3	0.1	-0.4	-0.3

2、轴线附近部分房屋点垂直沉降量如下图所示：

日期各点日变量	F145-2	F145-3	F147-1	F149-1	F146-3	F145-1	以12月23日为初始值单位（MM）
12月24日	1.0	0.6	0.7	1.2	0.7	0.5
12月25日	0.4	0.3	0.3	0.5	0.2	0.2
12月26日	-0.2	0.1	-0.2	-0.6	0.1	-0.1

4监测频率

二十四小时实时监测，人员驻地现场。

5报警控制值

按地铁施工测量监测等相关规定和经验，正常段落各项监测变形控制建议值如下：

铁路线路每小时隆起量≤2mm；每小时沉降量≤4mm

每昼夜累计隆起量≤4mm；每昼夜累计沉降量≤10mm

各监测项目的控制标准设置相应的预警值，按控制标准值的2/3执行。当监测值接近报警值时提前引起有关单位注意，当监测值达到报警值时即时报警。

6监测数据分析与结论

6.6.1监测数据分析

有上述两张图表可以看出：在隧道推进过程中各点位变化量呈逐渐上升的趋势，穿过房屋和管线后有稍下滑的迹象，变化量均是在允许范围内，尤其是轴线附近点位的沉降比较明显，管线间接监测点与房屋点（直接监测点）的变化量也较吻合。

6.6.2结论

通过上述分析，我们可以得出：在同等条件下，无论是日变化量、累计沉降量，特别是差异沉降，间接点的量值较直接点大。总之，通过本标验证，对于类似管线从河塘、土堆等难以实施直接点埋设监测的段落，采用间接布点方案进行施工监测可以达到对管线安全的监控。

7 结语

本文主要阐述了变形监测中在直接布点不易的情况下采用间接布点方法，通过应力的传递产生土体积压的线性变化，来确定受保护对象的变形量。在一定条件下它在点位埋设、测设精度及预警效果方面具有较为明显的优势，是一种经济、可靠、实用的地下管线监测技术。

参考文献

[1]《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007,中国建筑工业出版社,2007；

[2]《工程测量规范》GB 50026-2007,中国计划出版社,2008；

[3]《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006 中国标准出版社，2006；

[4]《变形监测分析与预报》测绘出版社，2003。