付高遠(yuǎn)

1 工程概況

北京市南水北調(diào)配套工程南干渠工程施工第十一標(biāo)段,樁號(hào)起訖里程為18+574.04～21+199.04,主要工程內(nèi)容有盾構(gòu)隧洞和二次襯砌2 625 m、4座排氣閥井(31號(hào)～34號(hào))、1座盾構(gòu)始發(fā)及接收井(接收相鄰標(biāo)段的盾構(gòu)機(jī))及2座二襯施工豎井。本標(biāo)段采用盾構(gòu)法施工,盾構(gòu)井豎井段和后配套段采用明挖法施作。

2 監(jiān)測(cè)目的

1)了解和掌握盾構(gòu)施工過程中地表隆陷情況及其規(guī)律性;2)了解盾構(gòu)掘進(jìn)過程因地表隆陷而引起的建筑物、地下管線下沉及傾斜情況,確保建筑物、地下管線的安全;3)了解施工過程中地層不同深度的垂直變位與水平變位情況;4)了解施工過程中水位變化情況;5)了解圍巖與結(jié)構(gòu)物的相互作用力以及管片襯砌的變形情況,實(shí)現(xiàn)信息化施工。

3 監(jiān)控量測(cè)實(shí)施方法、數(shù)據(jù)處理

1)監(jiān)測(cè)網(wǎng)建立。監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)首先建立水平位移和垂直位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)。水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)利用地面平面控制點(diǎn)作主控點(diǎn),與監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)組成平面監(jiān)控網(wǎng),其形式依據(jù)結(jié)構(gòu)布設(shè)成軸線形;其垂直位移監(jiān)控網(wǎng)利用北京市局部高程控制網(wǎng)作為一級(jí)控制點(diǎn),與地表沉降等觀測(cè)點(diǎn)組成地表高程位移監(jiān)控網(wǎng),同時(shí)將主控點(diǎn)高程通過明挖豎井引測(cè)至地下隧洞,并在隧洞底埋設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)(并定期復(fù)測(cè)),與結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成地下高程控制網(wǎng)。

2)監(jiān)測(cè)方法。沉降監(jiān)測(cè):采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺按三級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行。在基坑及盾構(gòu)隧洞施工前,應(yīng)在地面變形影響范圍之外,便于長期保護(hù)的穩(wěn)定位置埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn),進(jìn)行水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè),首次觀測(cè)時(shí),適當(dāng)增加測(cè)回?cái)?shù),一般取3次的數(shù)據(jù)作為測(cè)點(diǎn)的初始讀數(shù)。

拱頂下沉及凈空收斂監(jiān)測(cè):監(jiān)測(cè)點(diǎn)在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)埋設(shè),以支護(hù)結(jié)構(gòu)完成后最短時(shí)間內(nèi)取得的讀數(shù)為初始值,之后按前述監(jiān)測(cè)頻率要求進(jìn)行日常監(jiān)測(cè);拱頂下沉量測(cè)主要采用精密水準(zhǔn)儀,量測(cè)各測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)之間的相對(duì)高程差。

地下水位監(jiān)測(cè):采用電測(cè)水位計(jì)測(cè)量水位距孔口的距離,用水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)出孔口標(biāo)高,從而確定水位標(biāo)高,進(jìn)一步計(jì)算水位變化情況。

4 監(jiān)控量測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)

1)根據(jù)以往施工監(jiān)測(cè)的成功經(jīng)驗(yàn),采用相關(guān)規(guī)范要求并配合位移速率作為監(jiān)測(cè)管理基準(zhǔn),即將允許值的2/3作為警告值,允許值的1/3作為基準(zhǔn)值,將警告值和允許值之間稱為警告范圍,實(shí)測(cè)值落在此范圍,應(yīng)提出警告,說明需商討和采取施工對(duì)策,預(yù)防最終位移值超限,警告值和基準(zhǔn)值之間稱為注意范圍,實(shí)測(cè)值落在基準(zhǔn)值以下,說明隧道和圍巖是穩(wěn)定的。監(jiān)測(cè)的Ⅲ級(jí)管理見表1。

表1 監(jiān)測(cè)管理表

表2 監(jiān)控量測(cè)控制值

監(jiān)控量測(cè)管理基準(zhǔn)值是根據(jù)有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、計(jì)算資料及類似工程經(jīng)驗(yàn)制定的。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到管理基準(zhǔn)值的2/3時(shí),定為警戒值,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到或超過管理基準(zhǔn)值時(shí),應(yīng)立即停止施工,修正支護(hù)參數(shù)后方能繼續(xù)施工。

2)監(jiān)控量測(cè)控制值。

監(jiān)控量測(cè)控制值見表2。

5 監(jiān)測(cè)主要項(xiàng)目和監(jiān)測(cè)頻率

盾構(gòu)始發(fā)兼接收井監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及頻率見表3。

表3 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一覽表

6 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析及處理

1)數(shù)據(jù)整理。把原始數(shù)據(jù)通過一定的方法,如按大小的排序用頻率分布的形式把一組數(shù)據(jù)分布情況顯示出來,進(jìn)行數(shù)據(jù)的數(shù)字特征值計(jì)算,離群數(shù)據(jù)的取舍。2)插值法。在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,采用函數(shù)近似方法,求得符合測(cè)量規(guī)律而又未實(shí)測(cè)到的數(shù)據(jù)。3)采用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析。4)信息化施工。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析、繪制各種表格及曲線圖,當(dāng)曲線趨于平衡時(shí)推算出最終值,并提示結(jié)構(gòu)物的安全性。監(jiān)測(cè)人員按時(shí)向監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位及業(yè)主提交監(jiān)控量測(cè)日?qǐng)?bào)、周報(bào)和月報(bào),同時(shí)對(duì)當(dāng)月的施工情況進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出施工建議,及時(shí)反饋指導(dǎo)信息,調(diào)整施工參數(shù),保證安全施工。

7 監(jiān)控量測(cè)流程

1)監(jiān)控量測(cè)流程見圖1。

2)監(jiān)測(cè)資料的反饋管理程序見圖2。

8 結(jié)語

北京市南水北調(diào)配套工程南干渠工程第十一標(biāo)段在復(fù)雜周邊地下管線、建筑物等的施工條件下,依靠準(zhǔn)確、及時(shí)的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工,可以完全保證周圍環(huán)境的安全。

[1]DB11T 490-2007,地鐵工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

[2]GB 50446-2008,盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3]JGJ 120-99,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[4]李志鴻.城市立交永久性監(jiān)測(cè)網(wǎng)布網(wǎng)方案探討[J].山西建筑,2009,35(29):358-359.