[发明专利]地下空间开挖引起的地面沉降测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑工程技术领域的测试方法，具体是一种地下空间开挖引起的地面沉降测试方法。

背景技术

地下空间开挖施工现场监测的内容分为两部分，即支护结构自身和周边环境。地面沉降监测是评价地下空间开挖施工引起的环境影响的重要依据之一，在地下空间开挖施工监测中具有重要作用。地面沉降一般分为绝对沉降和差异沉降(不均匀沉降)，从某种意义上说，当地面绝对沉降较小时，地下空间周边的建(构)筑物与地下市政管线设施等的倾斜、开裂与损坏等现象，基本上是由不均匀沉降引起的。

目前工程界在地下空间开挖施工中的地面沉降测试方法如下：在地下空间上方或附近选取一定数量的横断面，在横断面处的地面每间隔一定水平间距通过埋入或打入经过钝头处理的钢筋或膨胀螺栓的方式布设地面沉降监测点，并在远离地下空间的位置设置相应的沉降监测基准点，然后通过水准仪进行地面沉降的监测，即可获得由地下空间开挖引起的地面沉降。这种测试方法实用性强，费用相对低廉，被工程界广泛采用。但这种传统的地面沉降测试方法存在以下的不足：1)在地下空间开挖过程中，因施工场地或道路的翻浇、开挖机械的移动和地面城市交通的影响，埋设的地面沉降监测点极易遭到损坏，这样就会造成地面沉降曲线在空间上的不连续和时间上的中断，而且这样的损坏无法再重先修复；2)这种沉降测试方法在每个横断面上一般仅能布置有限数量的监测点，导致获得的地表沉降曲线的数据点数量较少，地表沉降曲线的离散性相对较大，沉降曲线的精度不高。3)这种测试方法受温度、天气和光线的影响较大，可能存在较大的测试误差。

经对现有技术文献检索发现，中国专利申请号200510098748.0，发明名称：地面沉降量的测量方法及其装置，公开号：CN1731109，该专利自述为：一种地面沉降量的测量方法，包括在待测点处分别设置若干个装有适量液体的储液筒，所有储液筒相互连通；每个储液筒中设置悬浮于液面的浮子，浮子是通过配重被浮起；当该测点发生地面沉降后，测量出每个测点处浮子垂直高度变化；以一个储液筒为基准筒，根据每个测点处浮子的变化值，以基准筒或该基准筒的地面沉降值为基础，计算出各个测点处的地面沉降量；还公开了该方法所用的测量装置，包括设置在每个测点的装有适量液体的储液筒和通过配重被悬浮于该储液筒内液面上的浮子，每个测点的储液筒之间通过管道相互连通。这种方法的测量装置结构复杂，价格较贵，测量成本较高，易受施工干扰，在施工现场容易损坏，因此实用性和经济性不强，在工程中难以推广。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的不足，提出了一种地下空间开挖引起的地面沉降测试方法。该方法克服了以往地表沉降测试方法的测量精度差、获得数据点数有限、测点易遭损坏等缺点，具有监测精度高、可获得大量监测数据点和监测装置不易损坏等优点，且所需耗材经济、测试方法方便，大大提高了现场监测的数据精度和成活率，具有较强的实用性和较高的经济性。

本发明通过以下技术方案实现的，包括以下具体步骤：

第一步，选取地面沉降监测断面，在断面位置开挖沟槽，用于埋设PVC导管。断面的选取可以根据实际工程监测方案决定。

第二步，在已经开挖的沟槽两端开挖工作坑，分别用作水平测斜仪在PVC导管内滑动的起始端和结束端，工作坑开挖深度应大于埋设导管的沟槽的深度以保证测斜仪能够顺利进出PVC导管。对基坑开挖引起的地面沉降监测而言，可仅开挖一个工作坑，另一工作坑可直接利用基坑内部的开挖空间。

第三步，在沟槽底部浇筑砂浆垫层，然后在垫层上安装并固定PVC导管，PVC导管两端伸入工作坑内5cm以上。

第四步，在安装固定后的PVC导管周围回填细砂，回填至高出PVC导管顶面10cm以上，经压实后在细砂层上浇筑素混凝土，素混凝土顶面标高与地面平齐。为保护埋设的PVC导管不被施工机械或车辆压坏，在已浇筑的素混凝土上再加盖一层钢盖板。

第五步，在已经埋设的PVC导管内放入水平测斜仪，使测斜仪的两对滚轮分别卡在导管内壁的竖向导槽内，采用水平测斜仪测试方法进行连续测试读数。

第六步，将通过以上方法测得的沉降散点数据进行曲线拟合，即可得到地下空间开挖引起的地面沉降曲线，完成地下空间开挖引起的地面沉降的测试。

所述的沟槽，保证埋设的PVC导管不受地面交通荷载的影响而变形或损坏。沟槽的总长度可根据地下空间开挖引起的地面沉降范围经验估算确定。对基坑开挖施工而言，根据软土地区的基坑工程实践经验，一般可取总长度为基坑开挖深度的2～4倍。