田永輝 強濤

摘 要：在地鐵隧道附近施工區(qū)域新施工會引起隧道的附加沉降及位移，嚴重時會引起地鐵隧道開裂。文章根據(jù)成都市三環(huán)路擴能提升工程主體工程六標段中羊犀立交擴能改造中對成都地鐵2號線的監(jiān)控實例，對施工中涉地鐵隧道沉降及位移的監(jiān)控方法進行研究，從而確保在涉地鐵各施工節(jié)點工程中所采取的措施是切實可行并安全可靠的。

關(guān)鍵詞：隧道沉降 位移監(jiān)控 監(jiān)測網(wǎng)

1.工程概況

四川省成都市羊犀立交是成都市三環(huán)路的重要節(jié)點，2017年6月，三環(huán)路開始主體工程的全面擴能提升。原有羊犀立交建成于2002年，是僅設(shè)有兩條右轉(zhuǎn)匝道的一座部分互通式立交。羊犀立交的擴能提升改造將新增4條右轉(zhuǎn)匝道、2條左轉(zhuǎn)匝道及1條集散車道，形成全互通式立交，匝道標準寬度為9m，標準跨徑為25m和30m，部分跨越地面輔道的跨徑適當增加，跨越地鐵段最大跨徑為51m。新建立交匝道的下部結(jié)構(gòu)采用旋挖灌注樁+承臺+預(yù)制立柱，上部結(jié)構(gòu)均為鋼結(jié)構(gòu)箱梁，其中樁基218根，承臺105個，預(yù)制立柱100根，鋼梁97跨。立柱全部采用預(yù)制拼裝技術(shù)，在西南地區(qū)為首次采用；鋼梁全部采用連續(xù)鋼梁，形成2～5跨一聯(lián)的連續(xù)梁體系，總用鋼量約為1萬t。

現(xiàn)狀地鐵2號線路線經(jīng)過羊犀立交施工區(qū)域，隧道頂覆土約14～16m，相交區(qū)域涉及立交樁基、承臺、新排管線、預(yù)制立柱吊裝、鋼梁吊裝、新建道路施工等，A區(qū)域距離地鐵2號線最小距離約5m，B區(qū)域新建匝道橋墩位于地鐵2號線左右線之間，具體位置關(guān)系見圖1。

2.各施工節(jié)點對地鐵隧道的影響等級劃分

外部活動對軌道交通的影響程度根據(jù)兩者之間的空間關(guān)系、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、外部活動的規(guī)模、實施方法等因素劃分，分為重大影響和一般影響兩個等級，見表1。

根據(jù)以上標準，套用地下結(jié)構(gòu)，根據(jù)打樁、基礎(chǔ)、深基坑、大型機械設(shè)備等外部活動與既有軌道交通的近距，本工程對地鐵2號線的影響，均屬于重大影響。因此，在施工過程中，要非常重視對地鐵軌道的保護。在保護措施下，精密的儀器監(jiān)測是必備的手段。

3.地鐵隧道沉降及位移監(jiān)測

3.1監(jiān)測工作組織

羊犀立交施工期間影響地鐵2號線A區(qū)域（ES匝道）約140m，由于A區(qū)域施工位于地鐵2號線左側(cè)，每10m布置一個監(jiān)測斷面，所以1臺儀器（編號為1#）即可滿足監(jiān)測要求，監(jiān)測斷面為DM1～DM14；B區(qū)域（JS、EN匝道）施工位于地鐵2號線左、右線之間，相交處為加密斷面，每5m布設(shè)一個監(jiān)測斷面，正常線路每10m布設(shè)一個監(jiān)測斷面，需2臺儀器（編號為2#、3#）才能滿足監(jiān)測要求，監(jiān)測斷面為DM15～DM71。

3.2監(jiān)測內(nèi)容、周期及頻率、控制值

（1）監(jiān)測內(nèi)容：按照規(guī)范及成都地鐵相關(guān)管理辦法要求，羊犀立交施工期間，地鐵2號線結(jié)構(gòu)監(jiān)測項目及測點布置要求如表2所示。

（2）監(jiān)測頻率：根據(jù)本工程的施工特點，施工前期，將測點布置完成并采取初始值，初始值觀測3次，重復(fù)觀測結(jié)果沒有錯誤時取平均值作為初始值；施工期間，具體監(jiān)測頻率如下：①樁基施工前：3次完成初始值采集；②樁基施工至鋼梁吊裝施工完成：1～2次/1d。

（3）監(jiān)測項目控制值：根據(jù)設(shè)計資料、城市軌道交通的結(jié)構(gòu)安全保護技術(shù)要求及現(xiàn)行國家標準《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB 50157-2013）、《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護技術(shù)規(guī)范》（CJJ/T 202-2013）確定。監(jiān)測項目具體如下：①結(jié)構(gòu)豎向位移：控制值為沉降10mm、上浮10mmm，速率為沉降2mm/d、上浮2mm/d；②結(jié)構(gòu)水平位移：控制值為10mm，速率為2mm/d；③道床左右差異沉降：控制值為4mm，速率為1mm/ d；④道床縱向差異沉降：控制值為 4mm，或為0.04%Li（Li-沿隧道軸向兩測點間距）。

3.3監(jiān)測的實施

3.3.1自動化監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)

本工程的監(jiān)測項目主要包含豎向位移（沉降）與水平位移監(jiān)測。監(jiān)測測點布置在地鐵2號線左右線隧道每10m布設(shè)1個監(jiān)測斷面，加密斷面每5m布設(shè)一個斷面。每個斷面布設(shè)5個棱鏡，分別為隧道道床2個（在布設(shè)道床沉降自動化監(jiān)測點旁，同時布設(shè)人工監(jiān)測點，并定期對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行檢校）、側(cè)墻2個、拱頂1個，沿隧道洞身環(huán)向布置。監(jiān)測設(shè)備采用3臺（A區(qū)域1臺、B區(qū)域2臺）TM30監(jiān)測機器人，主要包含GeoMoS軟件、徠卡、無線數(shù)據(jù)傳輸。無線數(shù)據(jù)傳輸，主要使用4G網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)終端（DTU）進行數(shù)據(jù)傳輸。圖2為監(jiān)測點位平面布置示意圖。

3.3.2監(jiān)測成果

本項目工程監(jiān)測工作于2017年12月20日開始，截止于2018年6月25日。按方案，隧道共埋設(shè)監(jiān)測點232個，基準點24個；期間隧道15～36斷面每個監(jiān)測點監(jiān)測340次；37～58斷面每個監(jiān)測點監(jiān)測330次，1～14斷面每個監(jiān)測點監(jiān)測76次，全部點位總計監(jiān)測63216次；其中第15～58斷面于2017年12月20日采取初始值，第1～14斷面于2018年5月14日采取初始值。各項監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總后的累計值具體如下：

（1）結(jié)構(gòu)豎向位移：累計值最大為-1.10mm（監(jiān)測點DM52-3）。

（2）結(jié)構(gòu)水平位移：累計最大為-1.28mm（測點DM19-1）。

（3）道床左右差異沉降：累計最大為-1.03mm（DM52-2-DM52-3）。

（4）道床縱向差異沉降：累計最大為0.96mm（DM20-2-DM21-2）。

由監(jiān)測數(shù)據(jù)可知：羊犀立交橋梁施工過程中對臨近地鐵結(jié)構(gòu)影響較小，地鐵隧道結(jié)構(gòu)各項監(jiān)測數(shù)據(jù)均未超出控制值。

4.結(jié)束語

綜上所述，成都三環(huán)路羊犀立交提升改造，涉地鐵2號線隧道結(jié)構(gòu)各項監(jiān)測數(shù)據(jù)均無超限及突變情況。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)說明，在涉地鐵各施工節(jié)點工程中所采取的措施是切實可行并安全可靠的。結(jié)合實際情況，上述措施和監(jiān)控方法也可為其他市政工程橋梁施工中涉地鐵施工時提供參考依據(jù)。

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