邱友根

南昌軌道交通集團有限公司 江西 南昌 330000

在臨近地鐵范圍的工程施工過程中，很可能會對地鐵隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，從而危及地鐵的安全運營，因此，對既有的地鐵隧道進行變形監(jiān)測和保護是保證地鐵正常運營的有效方式之一。在對地鐵進行保護監(jiān)測的過程中，明確監(jiān)測對象、監(jiān)測范圍、監(jiān)測點布置，掌握地鐵隧道沉降和收斂變形情況顯得尤為重要。因此，針對某一上跨地鐵隧道的工程來探討對地鐵進行保護監(jiān)測有著重要的現(xiàn)實意義。

一、項目工程概況

牛行水廠二期渾水管工程擬對紅谷灘部分區(qū)域進行開挖，埋設(shè)DN1200PCCP管，其中涉及春暉路至飛虹路區(qū)間的鳳凰中大道段的開挖位于已運營的南昌地鐵1號線的正上方。該段現(xiàn)狀地面標(biāo)高19－20米，在開挖施工過程中主要分為三部分的開挖分別為：砂墊層開挖0.2米、PCCP管層開挖1.2米、管頂覆土層開挖2.0米，總計開挖深度為3.4米。

工程施工區(qū)域?qū)Φ罔F隧道有著一定的影響，其主要表現(xiàn)在：影響區(qū)域為廬山南大道站－綠茵路站上行線及下行線K7＋300～K7＋600范圍，涉及盾構(gòu)環(huán)號為120－360環(huán)；廬山南大道站－綠茵路站上行線及下行線K7＋300～K7＋600范圍的盾構(gòu)環(huán)號為120－360環(huán)，地鐵軌面高程約為3.3－4.8米。盾構(gòu)環(huán)的縱向直徑約4.8米、橫向直徑約5.4米，盾構(gòu)環(huán)厚度0.3米。故盾構(gòu)頂?shù)母叱碳s為8.4－9.9米。牛行水廠二期渾水管工程開挖最深處的高程約為15.6－16.6米。兩者相距最短距離約5.7米。當(dāng)前相應(yīng)的隧道結(jié)構(gòu)有一定的沉降及收斂變形異常。

二、地鐵保護監(jiān)測的必要性

根據(jù)本項目基坑與地鐵結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，可判斷牛行水廠二期渾水管工程的施工處于對地鐵1號線一般影響區(qū)，接近程度為非常接近，故外部作業(yè)影響等級劃分為一級。根據(jù)《南昌市軌道交通條例》、南昌地鐵保護相關(guān)規(guī)定，應(yīng)在外部開挖施工期間應(yīng)對地鐵1號線結(jié)構(gòu)實施監(jiān)測。通過監(jiān)測，掌握在該項目施工過程中對地鐵結(jié)構(gòu)的影響變化，為建設(shè)方及管理方提供及時可靠的數(shù)據(jù)和信息，評定項目施工對既地鐵結(jié)構(gòu)的影響，為及時判斷既有線路的結(jié)構(gòu)安全提供依據(jù)，對可能發(fā)生的事故提供及時、準(zhǔn)確的預(yù)報，使有關(guān)各方有時間做出反應(yīng)，保障地鐵結(jié)構(gòu)安全。

三、地鐵保護監(jiān)測方法

1、監(jiān)測范圍及項目。在本項目中，由于項目施工與地鐵隧道結(jié)構(gòu)非常接近，因此，需要明確其監(jiān)測范圍及監(jiān)測項目。本項目中對地鐵結(jié)構(gòu)的監(jiān)測范圍主要是地鐵1號線廬山南大道站－綠茵路站上行線及下行線K7＋300～K7＋600范圍，涉及盾構(gòu)環(huán)號為120－360環(huán)。監(jiān)測的項目主要是隧道道床沉降監(jiān)測以及盾構(gòu)隧道水平收斂及垂直收斂監(jiān)測。此外，還要對監(jiān)測的周期進行明確，由于牛行水廠二期渾水管工程在南昌地鐵1號線保護區(qū)范圍內(nèi)施工周期為三周，故整個監(jiān)測周期也為三周。施工前進行1次初始值測量，施工期間按照3次/1周頻率進行監(jiān)測，施工期間共計測量11次，施工結(jié)束一定時間后，再對監(jiān)測一次。

2、監(jiān)測點的布置。地鐵1號線廬山南大道站－綠茵路站上行線及下行線K7＋300～K7＋600范圍，盾構(gòu)環(huán)號為120－360環(huán)。每5環(huán)布設(shè)一監(jiān)測點組，每組含1個道床沉降監(jiān)測點、2條收斂測線(水平及垂直方向)。如圖所示：

收斂監(jiān)測點的布設(shè)過程中，水平收斂監(jiān)測布設(shè)時借助水平尺、投線儀等儀器進行監(jiān)測點位置選取，使監(jiān)測點布設(shè)位置靠近隧道腰部。監(jiān)測點采用Leica反射片黏貼在管片內(nèi)壁。收斂監(jiān)測采用全站儀以非接觸方式進行，儀器設(shè)站點采用與收斂點位于同一斷面上的道床沉降監(jiān)測點，在隧道前進方向左側(cè)高于地面點約1.5米管片上刻“十”字型標(biāo)志作為設(shè)站定向點。

沉降監(jiān)測點的布設(shè)過程中，隧道內(nèi)道床上垂直位移監(jiān)測點采用頂部呈半球型的不銹鋼膨脹螺栓為標(biāo)志，統(tǒng)一規(guī)格，用鉆孔機引孔用混凝土填充后打入道床軌枕內(nèi)，一般布設(shè)在軌道中心線上。監(jiān)測點一般布設(shè)在道床中心，有浮置板道床或中間有排水溝的布點在隧道前進方向右側(cè)結(jié)構(gòu)上(不得破壞其他設(shè)施設(shè)備)。

3、沉降監(jiān)測。本項目采用精密水準(zhǔn)方式進行沉降監(jiān)測。根據(jù)《城市軌道交通工程測量規(guī)范》(GB50308－2008)規(guī)定，將誤差控制在合理范圍內(nèi)。在監(jiān)測點變形穩(wěn)定性方面，如果相鄰兩期監(jiān)測點的變形分析通過比較相鄰兩期的最大變形量與極限誤差(取兩倍中誤差)來進行，當(dāng)變形量小于極限誤差時，可認(rèn)為該監(jiān)測點在這兩個周期內(nèi)沒有變形或變形不顯著；如果對多期變形監(jiān)測成果，當(dāng)相鄰周期變形量小，但多期呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢時，可視為本期有變形趨緩。并通過繪制變形分布曲線圖、變形量歷時圖，對監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化規(guī)律、影響范圍進行變形趨勢分析。

4、收斂監(jiān)測。本項目隧道收斂監(jiān)測采用“高精度全站儀＋反射片”固定測線收斂監(jiān)測方法。采用高站儀固定設(shè)站點，分別測量每個斷面兩側(cè)腰線的同組收斂監(jiān)測點，獲得監(jiān)測點的相對三維坐標(biāo)，計算該收斂測線長度。在監(jiān)測點變形穩(wěn)定性方面，如果相鄰兩期監(jiān)測點的變形分析通過比較相鄰兩期的最大變形量與極限誤差(取兩倍中誤差，中誤差取收斂估算精度0.75 mm)來進行，當(dāng)變形量小于極限誤差時，可認(rèn)為該監(jiān)測點在這兩個周期內(nèi)沒有變形或變形不顯著。如果對多期變形監(jiān)測成果，當(dāng)相鄰周期變形量小，但多期呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢時，應(yīng)視為本期有變形趨緩。并通過繪制變形分布曲線圖、變形量歷時圖，對監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化規(guī)律、影響范圍進行變形趨勢分析。

四、監(jiān)測成果分析

監(jiān)測項目 累計變形量預(yù)警值 報警值道床沉降監(jiān)測 4.0 mm 6.0mm垂直收斂監(jiān)測 4.0 mm 6.0 mm水平收斂監(jiān)測 4.0 mm 6.0 mm

1、變形控制值。本次監(jiān)測沉降、收斂變形控制值如下：2、監(jiān)測分析。本項目監(jiān)測初始值采集于2018年11月15日，截至2018年12月30日，監(jiān)測成果顯示：上行線隧道累計沉降量最大值為－1.2 mm，下行隧道累計沉降量最大值為＋1.1 mm，變形量不顯著且無明顯沉降變形趨勢，隧道沉降點累計沉降量均沒有超過預(yù)警值與報警值。

上行隧道水平收斂累計變化量最大值為＋2.2 mm，上行隧道垂直收斂累計變化量最大值為－2.5 mm；下行隧道水平收斂累計變化量最大值為＋2.0 mm，下行隧道垂直收斂累計變化量最大值為－2.6 mm。隧道水平收斂和垂直收斂均無明顯變形趨勢，隧道水平收斂測線和垂直收斂測線累計變化量均沒有超過預(yù)警值與報警值。

結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)一個工程臨近地鐵隧道結(jié)構(gòu)，且可能會對其穩(wěn)定性及運營安全產(chǎn)生影響的時候，就必須要對地鐵進行保護和監(jiān)測，以保證地鐵的正常運營和項目的正常施工。在保護性監(jiān)測過程中，相關(guān)人員必須要合理布置監(jiān)測點，并采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行監(jiān)測，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的合理性，進而為地鐵的正常運行提供有效的保護。