摘要：本文主要介紹深圳地鐵軌道7號(hào)線沙尾站—石廈站區(qū)間盾構(gòu)法施工監(jiān)測(cè)過(guò)程及方法，并通過(guò)對(duì)區(qū)間下穿重要建筑物區(qū)域地表沉降、建筑物沉降的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算分析，得出其變形規(guī)律。

關(guān)鍵詞：地鐵；盾構(gòu)法；施工監(jiān)測(cè)

1盾構(gòu)隧道施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容

在盾構(gòu)法隧道施工期間，首先應(yīng)根據(jù)隧道主體的埋置深度、工程地質(zhì)條件等選擇變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容。盾構(gòu)法隧道施工監(jiān)測(cè)主要對(duì)象及其項(xiàng)目見(jiàn)表1。

表1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表

1.1沉降監(jiān)測(cè)觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)

對(duì)建（構(gòu)）筑物進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，首先必須在施工場(chǎng)地影響范圍外，選取穩(wěn)定可用的沉降基準(zhǔn)點(diǎn)，建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)及固定觀測(cè)路線，獲得準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測(cè)起算數(shù)據(jù)。具體要求：

1）地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)：利用鉆孔機(jī)械在地而鉆孔至規(guī)定深度，并在孔中埋設(shè)預(yù)制鋼筋，通過(guò)填充細(xì)沙等材料進(jìn)行夯實(shí)，防止設(shè)置好的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移動(dòng)變形。

2）建筑物沉降監(jiān)測(cè)的標(biāo)志應(yīng)選用專(zhuān)業(yè)機(jī)械進(jìn)行加工，立尺部位需有較明顯的突出點(diǎn)，也可加工成半球形以便立尺，最后涂刷防腐材料進(jìn)行防腐處理。

3）地下管線監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)：地下管線如設(shè)置有檢查井，則可直接把監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在井下管線上或管線承載體上；由于地質(zhì)等其他外界條件的影響，沒(méi)有設(shè)置檢查井且無(wú)法開(kāi)挖的管線，應(yīng)在地表埋設(shè)間接的沉降觀測(cè)點(diǎn)。

4）儀器使用經(jīng)國(guó)家批準(zhǔn)的計(jì)量檢定部門(mén)檢定并取得檢定合格證書(shū)的儀器。

1.2裂縫監(jiān)測(cè)

建（構(gòu)）筑物上出現(xiàn)裂縫是一種較常見(jiàn)的安全隱患，各種裂縫由于形成的原因不同，產(chǎn)生的危害也不一致。多數(shù)裂縫發(fā)展初期主要是對(duì)建（構(gòu)）筑物的整體性有一定影響，隨著施工荷載的增加，裂縫也將不斷加大，此時(shí)的裂縫能引起建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)性破壞。因此，為保證建（構(gòu)）筑物施工期間及投入運(yùn)營(yíng)后的安全，應(yīng)對(duì)裂縫的現(xiàn)狀及發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

1.3隧道管片水平收斂監(jiān)測(cè)

在盾構(gòu)隧道施工監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)每隔10 m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，對(duì)隧道管片的水平收斂情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。一般情況下，每個(gè)斷面布置3個(gè)收斂觀測(cè)點(diǎn)，且在監(jiān)測(cè)主斷面處需增設(shè)2個(gè)，測(cè)定埋設(shè)采用微型鉆機(jī)成孔。

2監(jiān)測(cè)頻率

通常情況下，要求盾構(gòu)隧道的施工監(jiān)測(cè)頻率在真實(shí)反映其變形發(fā)展過(guò)程的同時(shí)，又能對(duì)隧道的每個(gè)變形進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。因此，盾構(gòu)隧道的監(jiān)測(cè)頻率需根據(jù)變形監(jiān)測(cè)的目的及變形的速度、大小而定。

若在施工過(guò)程中遇到緊急情況，需增加監(jiān)測(cè)的頻率，以保證施工過(guò)程的安全可靠。變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變形速率或累積變形量達(dá)到設(shè)計(jì)允許變形控制值時(shí)，變形監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)增加為1次/d；如果危險(xiǎn)情況較緊急，其變形監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)改為1次/4h；險(xiǎn)情一旦發(fā)展為安全事故，則應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)不間斷的監(jiān)測(cè)，如表2所示。

表2 盾構(gòu)隧道監(jiān)測(cè)項(xiàng)目量測(cè)頻率

3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理

通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定期觀測(cè)，可獲得現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的變形數(shù)據(jù)，利用天寶DINI03及徠卡DNA03對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算，確認(rèn)數(shù)據(jù)的正確性后再輸入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)不僅要保存經(jīng)計(jì)算處理的數(shù)據(jù)，還必須保存原始觀測(cè)數(shù)據(jù)。

3.1地表沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

3.1.1橫向地表沉降

通過(guò)計(jì)算橫向地表的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可知，在隧道施工過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)單線掘進(jìn)的沉降曲線是沿中心軸線對(duì)稱(chēng)分布，曲線圖呈正態(tài)分布。選取隧道盾構(gòu)區(qū)間先行左線掘進(jìn)的3個(gè)典型沉降槽進(jìn)行分析研究，見(jiàn)圖1。

圖1 沙石區(qū)間左線橫向地表沉降分布曲線

選取盾構(gòu)機(jī)始發(fā)端監(jiān)測(cè)斷面AD026。在盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)端，土體對(duì)隧道的壓力不斷變化，不能達(dá)到平衡狀態(tài)，且隧道的埋深較淺，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)對(duì)地表擾動(dòng)明顯，地表沉降變形嚴(yán)重。通過(guò)設(shè)置合理的參數(shù)，土體損失在可控范圍內(nèi)，從圖1中可看出，監(jiān)測(cè)斷面的最大沉降為一17 mm，表明采用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧道施工始發(fā)成功。

根據(jù)類(lèi)似的掘進(jìn)參數(shù)設(shè)置方法，結(jié)合地質(zhì)條件等外界環(huán)境的分析，如AD096穿越粉質(zhì)粘土層，而AD116穿越可塑狀粉質(zhì)粘土層，可得變形監(jiān)測(cè)的斷而AD096和AD116的沉降變形數(shù)值，如圖1所示：AD096最大沉降變形約為一16 mm，AD116中心沉降變形量?jī)H一6 mm左右。

通過(guò)對(duì)盾構(gòu)隧道掘進(jìn)的3個(gè)典型斷面的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析，可得以下結(jié)論：

1）采用盾構(gòu)法進(jìn)行隧道施工時(shí)，盾構(gòu)機(jī)穿越的地質(zhì)條件等外界環(huán)境的差別，與地表變形密切相關(guān)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時(shí)，盾構(gòu)通過(guò)對(duì)地表的擾動(dòng)較大，反之則引起的地表沉降變形量較??；

2）盾構(gòu)法施工中，對(duì)地表的影響主要集中在隧道中線軸線的5～7 m范圍，且沉降變形曲線沿隧道的中心軸線呈對(duì)稱(chēng)分布，最大沉降量為中心軸線處。

3.1.2縱向地表沉降

對(duì)盾構(gòu)隧道所有變形斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，可獲得較為普遍