頂管施工中的沉降監(jiān)測是確保工程安全與周邊環(huán)境穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié),主要方法包括以下幾類:
1. 傳統(tǒng)地表沉降監(jiān)測
- 水準(zhǔn)測量法:通過布置水準(zhǔn)點(diǎn),使用精密水準(zhǔn)儀定期測量地表高程變化,繪制沉降曲線,適用于地表開闊區(qū)域。
- 全站儀監(jiān)測:結(jié)合棱鏡或反射片,實(shí)時(shí)測量地表位移和沉降,精度較高,可覆蓋較大范圍。
2. 自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測
- 靜力水準(zhǔn)儀:通過液位連通管原理,監(jiān)測多點(diǎn)的相對沉降差,數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸,適合對連續(xù)性變形要求高的區(qū)域(如建筑物周邊)。
- 自動(dòng)化全站儀系統(tǒng):采用機(jī)器人全站儀自動(dòng)跟蹤監(jiān)測點(diǎn),結(jié)合軟件實(shí)現(xiàn)高頻次數(shù)據(jù)采集與預(yù)警,適用于動(dòng)態(tài)施工階段。
3. 地下深層土體監(jiān)測
- 分層沉降標(biāo)/磁環(huán)式沉降儀:在鉆孔中分層埋設(shè)磁環(huán),通過探頭測量各土層壓縮量,分析土體分層沉降。
- 測斜管結(jié)合沉降管:通過測斜儀監(jiān)測土體水平位移,同步使用沉降管測量豎向變形,綜合評估地層穩(wěn)定性。
4. 新型傳感技術(shù)
- 光纖光柵傳感:在管道或土體中預(yù)埋光纖傳感器,通過波長變化感知微小應(yīng)變,具有抗干擾強(qiáng)、長距離監(jiān)測優(yōu)勢。
- 三維激光掃描:通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成地表三維模型,對比施工前后變化,適用于大范圍沉降趨勢分析。
5. 地質(zhì)雷達(dá)(GPR)
- 利用電磁波反射原理探測地下空洞或土體松散區(qū)域,間接評估沉降風(fēng)險(xiǎn),常用于施工后質(zhì)量檢測。
應(yīng)用場景選擇
- 常規(guī)監(jiān)測:優(yōu)先采用水準(zhǔn)測量或全站儀,成本低、操作簡單。
- 高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域(如穿越建筑、管線):需結(jié)合自動(dòng)化監(jiān)測與光纖傳感,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警。
- 深層土體分析:采用分層沉降標(biāo)或測斜管,明確變形來源。
總結(jié)
監(jiān)測方法需根據(jù)工程地質(zhì)條件、施工工藝及周邊環(huán)境綜合選擇,通常采用多種手段組合,確保數(shù)據(jù)互補(bǔ)。自動(dòng)化技術(shù)逐步成為主流,但傳統(tǒng)方法仍具基礎(chǔ)性作用。通過高頻次數(shù)據(jù)采集與動(dòng)態(tài)分析,可有效控制頂管施工引發(fā)的沉降風(fēng)險(xiǎn)。
