劉 寧
(中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司 南京 210014)
隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展,運(yùn)營(yíng)期的地鐵線路越來(lái)越多,在給人們生活帶來(lái)便利的同時(shí)也大大促進(jìn)了地鐵沿線及周邊地區(qū)的開(kāi)發(fā),但在地鐵周邊建設(shè)過(guò)程中,存在著諸多外部工程施工,在這些外部工程施工過(guò)程中,勢(shì)必會(huì)造成運(yùn)營(yíng)期地鐵隧道變形,變形嚴(yán)重時(shí)可能影響地鐵的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行安全。而隧道結(jié)構(gòu)的豎向位移、水平位移和水平收斂是隧道結(jié)構(gòu)健康狀況的重要的指標(biāo),監(jiān)測(cè)和分析隧道的位移和變形可掌握隧道的結(jié)構(gòu)安全、運(yùn)營(yíng)安全及變形規(guī)律,及時(shí)一發(fā)現(xiàn)異常情況,為隧道管理及維護(hù)提供科學(xué)依據(jù),對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的安全性及后期維護(hù)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
(1)平面位置關(guān)系:近橋梁處隧道外邊線分別與拓寬后的橋東側(cè)樁基,0#橋臺(tái)、1#、2#橋墩和3#橋臺(tái)分別為5.03m、5.72m、6.99m和7.91m。對(duì)應(yīng)地鐵線區(qū)間隧道里程大致為里程K26+642.8~K26+702.3,約為60m。
(2)豎向位置關(guān)系:
樁底標(biāo)高達(dá)到隧道中線標(biāo)高-4.244m。
該區(qū)間穿越地層為④-1a+b1-2可~硬塑黏土、粉質(zhì)黏土、J3lw-0可塑殘積土、J3lw-2強(qiáng)風(fēng)化安山巖及J3lw-3R、J3lw-3P、J3lw-3中風(fēng)化安山巖。隧道頂板上方地層主要為④-1a+b1-2可~硬塑黏土、粉質(zhì)黏土、J3lw-0可塑殘積土、J3lw-2強(qiáng)風(fēng)化安山巖及J3lw-3R-1、J3lw-3R、J3lw-3P、J3lw-3中風(fēng)化安山巖。隧道底板分別位于J3lw-3R、J3lw-3P、J3lw-3中風(fēng)化安山巖之上。
該區(qū)間段地下水有孔隙潛水、上層滯水、和基巖裂隙水等。含水層主要為①層人工填土、②-1b2粉質(zhì)粘土中的潛水、上層滯水,滲透性弱;J3lw-2強(qiáng)風(fēng)化安山巖及J3lw-3R-1、J3lw-3R、J3lw-3P、J3lw-3中風(fēng)化安山巖中的基巖裂隙水,由于受裂隙分布及相互連通條件的影響,逕流不暢,具多變性。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料,滲透性弱,為微~弱透水地層。
新建橋梁樁基對(duì)應(yīng)地鐵隧道里程為K26+642.8~K26+702.3,并向?qū)?yīng)地鐵隧道兩側(cè)各外放20m;即監(jiān)測(cè)范圍為K26+622.8~K26+722.3,約99.5m。
監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括:豎向位移、水平位移及水平收斂。監(jiān)測(cè)頻率為:樁基施工期1~2d監(jiān)測(cè)1次;橋臺(tái)施工及上部結(jié)構(gòu)施工期4d監(jiān)測(cè)1次;跟蹤期10d監(jiān)測(cè)一次。其中,離隧道邊線20m以內(nèi)樁基施工期間1d監(jiān)測(cè)1次。
豎向位移:右線(臨近橋樁側(cè))布設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)橋梁各樁基所在處,共4個(gè);車站與隧道交接處布設(shè)差異沉降點(diǎn),共2個(gè);右線往幸莊站方向外放1點(diǎn)。右線合計(jì)7個(gè)。
左線僅對(duì)橋梁各樁基對(duì)應(yīng)隧道位置各布設(shè)1點(diǎn);車站與隧道交接處布設(shè)差異沉降點(diǎn),共2個(gè)。左線合計(jì)6個(gè)。
水平位移:共布設(shè)13個(gè)水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn),編號(hào)分別為SPY1~SPY6、SPY1-1、SPZ1~SPZ5、SPZ1-1。
水平收斂:共計(jì)布設(shè)11個(gè)收斂監(jiān)測(cè)斷面。整個(gè)項(xiàng)目期間,左右線進(jìn)行4次逐環(huán)收斂監(jiān)測(cè),約156環(huán)。
從圖1可看出,上行線道床垂直位移各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在樁基施工期間沉降變化量變化大,呈上升趨勢(shì),最大變化量分別為1.7mm和1.0mm,其余施工階段均呈穩(wěn)定變化狀態(tài),數(shù)據(jù)變化未超方案規(guī)定的報(bào)警值,跟蹤期監(jiān)測(cè)期間整體保持穩(wěn)定。
圖1 上行線道床豎向位移變化曲線圖
圖2 上行線水平位移變化圖
從圖2可看出,上行水平位移各監(jiān)測(cè)點(diǎn)樁基施工期間,隧道結(jié)構(gòu)水平位移變化較小,其余施工階段均呈穩(wěn)定變化狀態(tài),數(shù)據(jù)變化未超方案約定的報(bào)警值,跟蹤期監(jiān)測(cè)期間整體保持穩(wěn)定。
圖3 上行線水平收斂變化圖
從圖3可看出,上行水平收斂各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在橋臺(tái)施工和上部加載期間變化量波動(dòng)大,呈內(nèi)縮趨勢(shì),最大累計(jì)變化量分別為2.6mm和-2.7mm,其余施工階段均呈穩(wěn)定變化狀態(tài),數(shù)據(jù)變化未超方案約定的報(bào)警值,跟蹤期監(jiān)測(cè)期間稍微有波動(dòng)。
(1)在整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,隧道內(nèi)道床的豎向位移、水平收斂、水平位移均未超出約定報(bào)警值,跟蹤期期間豎向位移數(shù)據(jù)變化趨于平緩,最后百日沉降速率滿足結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)。
(2)在項(xiàng)目進(jìn)入跟蹤期之后,豎向位移最后百日變化速率最大為監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化速率為0.012m/d,水平位移最后百日變化速率最大為監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化速率為0.022mm/d,水平收斂最后百日變化速率最大為監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化速率為0.012mm/d,參照《建筑變形測(cè)量規(guī)范》(JGJ8-2016)規(guī)定,當(dāng)最后100天沉降速率小于0.01~0.04mm/d時(shí)可認(rèn)為建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài),故初步判斷附屬結(jié)構(gòu)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
(3)監(jiān)測(cè)段地鐵結(jié)構(gòu)在監(jiān)測(cè)期間無(wú)新增病害。綜合分析豎向位移變形、水平收斂變形、水平位移變形等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成果,現(xiàn)場(chǎng)巡視未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常變形,綜合判斷施工期及跟蹤期隧道結(jié)構(gòu)安全基本可控。