石樹(shù)穩(wěn)

(天津市成套設(shè)備工程監(jiān)理有限公司，天津 300060)

0 引言

在盾構(gòu)隧道修建過(guò)程中，作為安全逃生通道的聯(lián)絡(luò)通道是地鐵修建中不可或缺的一部分，而在軟土中的盾構(gòu)隧道修建聯(lián)絡(luò)通道多采用冷凍法，由于設(shè)計(jì)和施工工藝的限制，聯(lián)絡(luò)通道的施工是盾構(gòu)隧道修建中重大風(fēng)險(xiǎn)源之一。在試做收水孔時(shí)若產(chǎn)生漏泥沙后，隧道極易產(chǎn)生不均勻沉降，從而管片結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加位移荷載，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致管片裂損、錯(cuò)臺(tái)、螺栓斷裂、周?chē)ㄖ镩_(kāi)裂、傾倒等，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)整體安全和周?chē)ㄖ锏恼Ｊ褂?。本文針?duì)天津9號(hào)線(xiàn)七經(jīng)路站—天津站區(qū)間的漏泥沙事故為例，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)成果，對(duì)隧道結(jié)構(gòu)不均勻沉降后的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行分析。

1 工程概況及事故過(guò)程

1.1 工程概況

天津津?yàn)I輕軌中山門(mén)西段工程SZq標(biāo)七經(jīng)路—天津站區(qū)間，左線(xiàn)DK2+079.925(右線(xiàn)DK2+090.375)處設(shè)置一座聯(lián)絡(luò)通道，聯(lián)絡(luò)通道與泵站合建。聯(lián)絡(luò)通道位置右線(xiàn)隧道的軌面高程為－21.546 m(隧道中心高程為 －19.686 m，聯(lián)絡(luò)通道及集水井施工區(qū)域高程為 －17.576 m ～ －25.473 m)，地面標(biāo)高為 4.37 m。左、右線(xiàn)隧道中心線(xiàn)間距15.678 m，工程地質(zhì)情況如圖1所示，收水孔位置示意圖見(jiàn)圖2。

圖1 工程地質(zhì)情況

圖2 收水孔位置示意圖

1.2 事故過(guò)程

2010年8月29日，如常進(jìn)行右線(xiàn)隧道側(cè)第三個(gè)收水孔的鉆孔工作。晚19時(shí)，鉆透鋼管片時(shí)，在鉆桿與孔口間隙出現(xiàn)透水情況，最終經(jīng)統(tǒng)計(jì)，漏水、漏砂共約50 m3，工作人員按應(yīng)急處理措施進(jìn)行了處理，利用棉紗纏裹鉆桿并回鉆，以期塞實(shí)孔口間隙。同時(shí)，立即實(shí)施雙液注漿，但出水量迅速增大并伴有砂，無(wú)法有效止漏且涌砂涌水量仍有繼續(xù)增大的趨勢(shì)。險(xiǎn)情發(fā)生后施工單位立即上報(bào)參建各方，并啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，首先利用鋼木支撐對(duì)聯(lián)絡(luò)通道位置兩側(cè)16環(huán)管片實(shí)施加固。

2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及分析

2.1 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

確保后續(xù)處理過(guò)程中地鐵隧道結(jié)構(gòu)安全，及時(shí)掌握后續(xù)注漿等處理過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境影響程度及變化情況，并提出安全性預(yù)報(bào)，在聯(lián)絡(luò)通道排險(xiǎn)處理全過(guò)程，對(duì)區(qū)域內(nèi)隧道變形情況、管片變化及臨近受影響區(qū)域地表環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容為管片沉降情況及道床沉降情況，沉降測(cè)點(diǎn)為隧道三個(gè)象限點(diǎn)及軌道上相應(yīng)測(cè)點(diǎn)。

2.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

通過(guò)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)可知在隧道采取注漿堵漏和支撐加固措施后，隧道在出現(xiàn)滲漏4 d后穩(wěn)定，便于分析，主要針對(duì)拱頂位置沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析，主要分析在隧道結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定后結(jié)構(gòu)拱頂在縱向沉降變化情況規(guī)律。

由于監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)是在滲漏水發(fā)生10 h后采集數(shù)據(jù)，故在初期由于滲漏水引起的管片沉降數(shù)據(jù)損失，且結(jié)構(gòu)管片拱頂位置由于滲漏水沉降值監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法完整得到，本文測(cè)點(diǎn)隧道結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定管片實(shí)際高程后反推隧道沉降變化情況。

圖3和圖4給出設(shè)計(jì)高程和隧道穩(wěn)定后實(shí)際高程與里程對(duì)應(yīng)關(guān)系及其差值和里程對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖3 設(shè)計(jì)高程和實(shí)際高程與里程關(guān)系曲線(xiàn)圖

從圖3和圖4可知:右線(xiàn)在DK2+090位置拱頂高程實(shí)測(cè)值較設(shè)計(jì)值低85 mm，位于聯(lián)絡(luò)通道;隧道右線(xiàn)受影響的范圍比較集中，高程變化量超過(guò)20 mm的區(qū)域主要發(fā)生在聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)10 m范圍內(nèi)，右線(xiàn)受漏水漏砂影響距離大約40 m，即DK2+073～DK2+113;從未受到影響里程設(shè)計(jì)高程與實(shí)際高程差值小于5 mm，故滲漏之前拱頂高程與設(shè)計(jì)高程差值小于5 mm，故隧道受到滲漏影響最大沉降達(dá)到80 mm。

圖4 高程差值與里程關(guān)系曲線(xiàn)圖

3 結(jié)語(yǔ)

盾構(gòu)隧道聯(lián)絡(luò)通道收水孔發(fā)生滲漏后，勢(shì)必引起隧道結(jié)構(gòu)沉降。經(jīng)過(guò)相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知:

1)滲漏得到及時(shí)有效處理，發(fā)生滲漏4 d后隧道結(jié)構(gòu)便達(dá)到穩(wěn)定;

2)滲漏共導(dǎo)致約50 m3水砂流失;

3)受滲漏影響范圍在滲漏點(diǎn)兩側(cè)共40 m范圍，且對(duì)稱(chēng)分布;

4)隧道拱頂沉降最大點(diǎn)在滲漏點(diǎn)附件管片拱頂，最大值達(dá)到80 mm。