建筑物安全监测及数据处理

在城市建筑密集地区进行深基坑开挖,必须对周围建筑物进行安全监测,重点是对建筑物的沉降和倾斜进行观测。针对一般建筑物安全监测的特点,提出了基于回归平面的建筑物变形分析方法。通过对建筑物上的监测点进行高精度水准测量,把得到的监测点沉降量结合改点平面坐标进行最小二乘拟合,得到关于建筑物沉降量的回归平面,从而计算出该建筑物各监测点的最佳沉降量,确定其倾斜率。根据得到的沉降量和倾斜率进行短期预测,预防安全事故。将该方法运用于某小区建筑物安全监测中,取得了良好的效果。     

邻近暗挖地铁建筑物安全评价方法

依据地铁结构与邻近建筑物间的空间距离、地铁隧道暗挖施工引起地表沉降和邻近建筑物倾斜的程度,将受单个地铁隧道施工影响的邻近建筑物的邻近程度划分为很邻近(极邻近)、邻近、较邻近和不邻近4个邻近等级,并给出划分标准以及邻近地铁建筑物沉降及倾斜的计算方法.基于建筑物破坏等级和建筑物重要性将邻近建筑物安全风险等级划分为3级,并给出建筑物的破坏等级、重要性和安全风险等级之间的对应关系.提出采用一般调查、初步评估、二次评估和三维有限元评价4种方法对不同等级邻近建筑物的安全风险进行评估.典型工程实例应用证明提出的方法简便、可行.     

自动化变形监测系统在天津地下直径线隧道结构变形监测中的应用

自动化变形监测是一种监测工程建筑物安全性、功能性的重要手段。此方法通过实时获取变形体的动态位移、尺度变化等相关信息,经过数据处理,对建筑物的变化进行预警。系统中集成了高精度测量仪器、实时数据传输网络、稳定的数据处理软件、可靠的预报警机制,具有实时性、可靠性、前瞻性三大特性。     

兰州生物制药厂厂区烟囱倾斜变形测量

本结合兰州生物制药厂厂区烟囱倾斜变形测量的实例，阐述了对于塔式建筑物（如高层建筑，水塔，烟囱等）倾斜变形测量的观测方法，数据处理方法，得出了一些有益的结论。     

基于光纤光栅传感器的大应变碳纤维板应力监测研究

提出了一种平面倾斜复合技术,可利用该技术将光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器倾斜粘贴于碳纤维板表面,以解决FBG传感器量程小无法跟踪监测大应变碳纤维板受力状态的问题。建立了FBG传感器监测应变与碳纤维板应变之间的理论关系,并以FBG传感器倾斜角度为变化参数,对碳纤维板进行张拉试验,测定FBG传感器灵敏度的变化状况。试验结果表明:该方法能有效降低FBG传感器的应变灵敏度,从而提高FBG传感器的监测量程,使其能跟踪监测碳纤维板临近破坏时所产生的应变。     

某沿海城市地道桥基坑工程事故分析与处理

某沿海城市一地道桥基坑由于设计引用资料错误和施工措施不当,在开挖期间发生坍方,并引起了邻近建筑物的倾斜。事故处理时,从地质资料、工程环境、现场施工组织与措施、降水方案等方面对基坑坍方及建筑物倾斜的原因进行了分析。采用"地层固结沉降"的经验公式进行计算,得出邻近建筑物的差异沉降量约为89 mm,明确了事故发生的主要原因。采用"密排工字钢-网喷混凝土复合支护体系"对坍方边坡进行加强防护,在建筑物远离基坑侧设置降水井,通过区域系统降水改善地层中的水力坡度,以控制不均匀沉降。采用上述系统处置措施后,基坑事故得到有效处理。     

地铁施工前邻近砌体建筑物的结构安全性分析

为确保地铁施工期间邻近建筑物的安全使用,在综合考虑邻近建筑物使用现状、相应规范和受力特点的基础上,运用位移反分析和有限元方法对其进行结构安全分析,并据此确定邻近建筑物变形控制指标。在某地铁车站附属结构施工前,应用该方法对2栋邻近砌体结构建筑物的安全性分析表明:当差异沉降小于10mm时,建筑物上部结构和基础底板能够满足正常使用的要求,根据两栋建筑物分别已有6.59和7.01mm的差异沉降现状,给出2栋建筑物沿既有最大倾斜方向的允许新增差异沉降控制值分别为3和2mm。依此标准,建筑物在附属结构施工结束后结构完好,验证了该工前安全性分析方法的合理性。     

岩溶区隧道下穿居民聚居区沉降变形规律研究

为研究岩溶区隧道下穿居民聚集区的沉降变形规律,采用数值模拟方法,分析了下穿隧道施工效应产生的地层变形对建筑物的影响。结果表明:(1)隧道下穿施工时地层产生了向居民聚集区中心方向的位移,且下穿居民聚集区时地表水平位移影响范围相比无居民区增大25%,但水平位移峰值相比无居民区时减小15.8%;(2)隧道下穿施工造成完全处于隧道正上方的建筑主要发生整体沉降,倾斜率较小,而处于隧道边界线上的建筑物沉降值较小,但倾斜率较大,此外建筑物倾斜率并非随施工一直单调增加,而是处于动态变化之中;(3)隧道下穿施工时处于隧道正上方建筑物基础与地表交界处易发生剪切破坏,应采取注浆加固和超前地质预报等综合措施。研究成果可为今后隧道下穿建筑群的设计和施工提供参考。     

双线盾构施工引起地表及建筑物沉降规律研究

结合武汉地铁3号线19标段双线隧道施工,利用数值模拟和现场测试的方法,研究盾构施工过程中建筑物及地表沉降变形特征,并根据同一建筑物不同部位的沉降差判定施工过程中建筑物的安全性。研究结果表明:地表沉降在建筑物处明显增大,建筑物所在位置及其周围土体呈现整体倾斜变形;隧道横向上建筑物长宽比越大,地层滑移角及沉降槽宽度越大;建筑物和基础的沉降变形与隧道施工动态相关,基础的不均匀沉降导致建筑物安全性降低。由此可知,盾构施工对上部建筑物的影响非常显著,研究成果可为今后类似工程设计施工提供参考。     

深厚填土区既有建筑组合纠偏加固技术

兰州市一12层住宅楼坐落在厚约40 m的杂填土场地上,地基基础不均匀沉降导致楼体严重倾斜。在分析其倾斜原因的基础上,对复杂深厚填土地区建筑物的纠偏加固措施及控制技术进行了研究。采用桩周应力释放+截桩迫降的综合纠偏方法,并制定科学合理的施工工序,使得大楼最终倾斜率由13.76‰回归到2.8‰,满足规范要求。提出了截桩迫降的基本原理及理论计算公式,该工程填补了国内在深厚杂填土回填场地(包括填土、饱和填土、回填块石层等)上高层建筑纠偏的空白。     

基于协同传递效应的盾构隧道穿越对地层与建筑物影响研究

城市主城区中修建大规模的地铁工程时,地下隧道下穿各类建筑物会对隧道上覆地层产生扰动,从而导致周围的建筑物不均匀沉降甚至倾斜开裂,对建筑物的安全构成威胁。文章以深圳地铁13号线盾构施工为工程背景,以隧道穿越的深圳职业技术学院某宿舍楼为研究对象,运用有限元软件MIDAS GTS/NX,建立隧道-土体-桩基-建筑物三维有限元模型,采用数值模拟方法对隧道开挖时地表沉降、建筑物变形以及内力的变化进行分析。结果表明：隧道施工引起的地层变形主要集中在隧道上方的土层中,盾构掘进前和盾构掘进后的建筑物梁柱构件内力没有明显改变,隧道下穿建筑物造成的影响是由于盾构施工打破建筑物与基础之间的初始平衡状态,导致建筑物结构产生的附加内力在建筑构件中协同传递而造成的。     

螺旋倾斜式光纤光栅传感器监测钢绞线应变方法研究

设计了一种在钢绞线中心丝上设置螺旋倾斜凹槽,将光纤光栅(FBG,Fiber Bragg Grating)传感器封装于凹槽中的自感知钢绞线,以解决FBG传感器寿命低、量程小而无法监测大应变的问题。建立了FBG传感器监测应变与钢绞线应变之间的理论关系,以凹槽螺旋倾斜角度为变化参数,对FBG自感知钢绞线进行张拉试验,测定FBG传感器灵敏度的变化情况。试验结果表明:通过螺旋倾斜放置光纤光栅能有效降低FBG传感器的应变灵敏度,使其监测量程接近钢绞线的极限破断力,从而实现应用FBG传感器监测大应变的目的。     

天津地铁3号线盾构法施工技术

天津地铁5号线第10标段位于天津市繁华地段,交通繁忙,地质复杂,工程大部分地段是软土地层。根据地质勘察资料,确定隧道盾构总体施工方案。论述隧道盾构施工主要工艺、联络通道及端头冻结加固、盾构法施工变形控制,提出对地面隆陷、建筑物下沉及倾斜、地下管线及隧道管片变形进行监测,提出采用盾构前方隆陷控制、盾构掘进沉降控制和固结沉降控制等措施控制地面变形量。采用盾构法施工具有较高的技术经济性。     

高层建筑基础施工对邻近隧道影响的监测分析

文章介绍了芙蓉变电站电缆隧道监测,阐述了隧道监测系统的布置过程和方法.通过对监测数据与理论计算对比,分析了邻近隧道在高层建筑物施工影响下的隧道周边位移、衬砌应力的变化情况,以期对此类隧道监测提供经验借鉴.     

在激光扫描基础上建立的铁路断面数字模型

提高铁路运输安全性、可靠性和保证列车运行畅通无阻，很重要是对铁路干线基础设施建筑物的日常状态和维修保养质量进行监测。为此，俄罗斯铁路积极研制和采用对铁路长区段的铁路线路路基及上部建筑断面新的自动化监测方法，以提高监测的工作效率和质量。     

盾构施工地面沉降监测技术在天津地区的应用研究

阐述了盾构施工地面沉降监测技术,并在天津地区进行了应用,确保了地面沉降及倾斜符合预控范围,最大沉降量仅为-12.55 mm,最大倾斜仅为万分之四,建筑物无裂缝发展,达到了保护周围环境安全的要求。     

临近既有建筑物地铁基坑内支撑方案研究

以成都某临近既有建筑物的地铁工程为背景,采用有限元方法分析研究地铁深基坑开挖全过程对临近建筑物的影响,重点研究基坑围护结构对基坑自身及临近建筑物变形的影响,并对基坑开挖全过程进行监测。研究结果表明,基坑开挖卸载使周边土层应力场发生变化,临近建筑物向基坑一侧发生变形;围护桩桩间采用袖阀管注浆形成止水帷幕及内支撑采用钢筋混凝土支撑,能有效控制基坑自身变形和临近建筑物变形。     

基础托换技术在地铁建设中的应用

随着全国各大城市地铁建设高潮的到来,地铁建设下穿既有建筑物时有发生,桩基托换作为对原建筑物实施有效保护的常用方法得到较广泛的应用。以深圳地铁某区间桩基托换工程为例,简要介绍了托换设计、施工及监测等方面的经验,供类似工程参考。     

暗挖地铁隧道下穿既有建筑物沉降变化规律研究

依托西安地铁4号线某浅埋暗挖地铁区间隧道下穿既有建筑物工程,采用数值模拟与现场监测相结合的方法进行研究。研究结果表明:在下穿既有建筑物时,CRD(交叉中隔)工法产生的地表及建筑物沉降最小,上下台阶预留核心土法诱发的变形最大,CD(中隔墙)工法位于两者之间,区间隧道下穿既有建筑物宜采用CRD工法进行施工;隧道正穿既有建筑物施工对建筑物竖向沉降影响较大,对差异沉降影响较小,而旁穿时引起的差异沉降较大;采取保护措施后,利用CRD工法进行施工引起的地表以及建筑物沉降均在可控范围内,保证了建筑物的安全。     

大直径超深工作井施工对周边环境影响分析

基坑降水对周边环境影响是基坑开挖普遍存在的问题,特别是在复杂地质环境下的超深基坑开挖工程更为突出。本文结合珠江三角洲水资源配置项目,结合其工程水文地质条件,通过现场监测和理论分析手段,对工作井施工过程中和施工完成后周边地下水位、周边建筑物沉降进行监测,基于监测数据揭示工作井施工过程中水位变化、周边地表沉降规律,并对导致周边土体沉降突发的主要因素进行判别分析,最后给出降水引起周边建筑物沉降值的计算方法,以期为类似工程提供技术和经验参考。