地鐵盾構(gòu)隧道施工江底沉降監(jiān)測技術(shù)

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1、地鐵盾構(gòu)隧道施工江底沉降監(jiān)測技術(shù)地鐵盾構(gòu)隧道施工江底沉降監(jiān)測技術(shù):崔曉李偉9文章編號:1672—7479（2012）01—0009—03地鐵盾構(gòu)隧道施工江底沉降監(jiān)測技術(shù)崔曉李偉（1沖鐵隧道勘測設(shè)計院有限公司，天津3001332杭州市地鐵集團有限責(zé)任公司,浙江杭州310026）SettlementObservationTechnoIogytoRiverBottomDuringMetroConstructionwithShieldMethodcuiXiaoLiWei.摘要根據(jù)盾構(gòu)推進的特點和對水上同步監(jiān)測的要求,采用高精度實時定位（RTK技術(shù)），在導(dǎo)

2、航計算機系統(tǒng)的控制下，監(jiān)測船低速走航式工作，實時連續(xù)記錄水深及位置，實時船姿補償，同步潮位和聲速改正,最終換算成測點高程，作為江底地形數(shù)據(jù)?使用MicroStation進行DEM建模,提取出軸線上方的監(jiān)測點，并最終制作成水域監(jiān)測曲線成果報表.關(guān)鍵詞盾構(gòu)隧道江底沉降監(jiān)測措施屮圖分類號:U456.3文獻標(biāo)識碼:B1工程概況杭州地鐵1號線工程濱江站一富春路站區(qū)間隧道穿越錢塘江防汛墻和錢塘江，盾構(gòu)穿越長度約1343m.隧道盾構(gòu)推進到越江段時,其隧道上部覆土深度變小，如果距江底太近，容易發(fā)生江水下滲風(fēng)險?本工程盾構(gòu)越江段覆土深度在18m以上.為及時了解盾構(gòu)

3、推進過程中江底的變化情況，確保安全穿越,對越江段的水域江底地形變形監(jiān)測具有重要的意義.錢塘江聞堰以下的河段，水流經(jīng)過杭州市區(qū)至澈浦注入杭州灣，河口呈巨大的喇叭形.由于杭州灣寬度自外向里急劇收縮，潮差沿程遞增，澈浦潮差比?？谠龃蠹s一倍，平均潮差達5.58m,最大潮差8.93m,澈浦潮平均流量達到19.5萬m/s,潮波向西傳播時由于河床沿程抬高，潮波迅速破裂變形，到尖山附近形成舉世聞名的錢江涌潮?潮頭高度在海寧鹽官一八堡一帶通常可達1?2m,最大吋3m以上，涌潮傳播速度為5一7m/s.根據(jù)上述水域水流的情況，要做好江底變形監(jiān)測，主要的技術(shù)難點為:①減

4、小潮汐對監(jiān)測的影響;②盡可收稿日期:2011—11—20第一作者簡介:崔曉(1979—)，男,2002年畢業(yè)于信息工程大學(xué)測繪學(xué)院工程測量專業(yè)，工程師.能的降低由于大風(fēng)，江流等所形成的涌浪對監(jiān)測船姿態(tài)的影響;③通過對平均聲速的改止,提高測深的精度;④采用相位載波差分技術(shù)(RTK)進行坐標(biāo)導(dǎo)航及實吋水位驗潮，確保所測高程為軸線上方，確保其潮位驗潮的及時1生;⑤在實際監(jiān)測中,監(jiān)測船無法十分準(zhǔn)確地走在軸線上方，常會偏離軸線,所測得的高程也就并非是軸線上方的高程，所以需要采用DEM建模，求得其軸線上方的真正高程.另外，在錢塘江上，容易受到人風(fēng),霧雷電，涌

5、潮等因素的影響，主航道航行船舶密集也是影響水上監(jiān)測工作正常有序進行的重要因素，不容忽視.2主要技術(shù)難點的解決辦法2.1針對潮汐影響采取的措施將測深系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)結(jié)合起來，將GPS和聲納固定在”固定桿”的兩端，安裝在船的一側(cè)(如有開孔，則可安裝在監(jiān)測船的開孔處).用GPS測得聲納底部的高程，減去使用聲納測出的水深，即可獲得水底高程.這樣做的好處是，船在航行時，在漲潮和落潮時以及在江流的作用下，所導(dǎo)致的船只輕微搖晃,GPS亦會隨著測量船的起伏變化而變化.隨著水而的不斷變化，而GPS測得的聲納底部高程在同時間內(nèi)發(fā)生變化,結(jié)合聲納測得的水深則可成10鐵

6、道勘察2012年第1期功測得江底的高程.2.2針對聲速影響采取的措施(1)在實際監(jiān)測工作中,對小于15m水深，流速不大的水域采用比對的辦法進行聲速改正?即使用測深板測得某位置的實際水深，再使用聲納測得該位置的水深，如果兩者相差，則調(diào)整聲納的聲速，直到測出正確水深為止.(1)采用1998版《海道測量規(guī)范》計算聲速公式O1449.2+4.6T—0.055+0.00029+(1.34—0.01T)(S一35)+0.017D式中,C為聲速/(m/s);T為溫度/°C;S為鹽度Il%c;D為深度/m.通過計算聲納在不同水域的聲速,從而求得平均聲速.(2)使

7、用美國Odom公司的DigidarPro聲速剖面儀進行聲速測量.該系采用”環(huán)鳴”法進行聲速測量，能夠自動補償海水的溫度和鹽度所造成的誤差.該設(shè)備聲速分辨率為0.1m/s,聲速精度0.3m/s,采樣速率1OH乙2.3采用RTK實時驗潮技術(shù)使用美國Tfimble5700GPS進行水上三維動態(tài)測量?該儀器精度高，工作穩(wěn)定，并能給測深系統(tǒng)提供優(yōu)異的位置導(dǎo)航.該儀器RTK方式精度:水平lem+lX10?D,垂直2em+l~10?D.在實際作業(yè)中，為方便求得高程界常，一般的作業(yè)方法是:使用GPS測量已知點A,然后測量所要測量點B,這時可以獲得一個差值,設(shè)這個

8、差值為z,則有Z=H84一日由此可得點的似大地水準(zhǔn)面高程H=H84.?Z,此種簡單的辦法只能在小范圍內(nèi)使用（如圖1所示）.圖1GPSRT