摘 要 地鐵盾構(gòu)施工監(jiān)測是保證盾構(gòu)區(qū)間施工安全的重要措施,從盾構(gòu)法施工監(jiān)測目的出發(fā),在分析盾構(gòu)監(jiān)測內(nèi)容和頻率的基礎(chǔ)上,結(jié)合某地鐵施工監(jiān)測工程實踐,對地表監(jiān)測預警數(shù)據(jù)進行原因分析,并提出合理化建議,充分利用信息化施工,確保盾構(gòu)區(qū)間及周邊環(huán)境的安全。
關(guān)鍵詞 地鐵;盾構(gòu)施工;地表監(jiān)測預警;合理化建議
1盾構(gòu)法施工監(jiān)測目的
在隧道施工過程中以“確保施工安全和降低施工對環(huán)境的影響”為目的的監(jiān)測工作是指在盾構(gòu)區(qū)間施工過程中針對隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化、周圍建筑物、周邊管線等進行的監(jiān)測活動。在盾構(gòu)區(qū)間隧道施工提供及時有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)處理所反饋的信息對現(xiàn)場施工進行指導,確保工程建設(shè)順利進行[1-4]。具體而言,監(jiān)測目的包括以下內(nèi)容:
(1)為實現(xiàn)隧道區(qū)間施工的信息化管理,對隧道區(qū)間結(jié)構(gòu)變形、影響范圍內(nèi)土體變形、保護對象的變形以及與施工有關(guān)的其他項目進行量測,根據(jù)及時反映的具體變化情況判斷隧道結(jié)構(gòu)安全和環(huán)境安全;
(2)對隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工參數(shù)進行修正,從而指導盾構(gòu)施工;
(3)為工程質(zhì)量及周邊建(構(gòu))筑物、管線的安全提供實測數(shù)據(jù),可以預測發(fā)展的方向和趨勢;
(4)預估后續(xù)的地表變形趨勢,根據(jù)地表的變化發(fā)展趨勢和周邊建(構(gòu))筑物的實際情況,研判是否需要對其采取有效的保護措施;
(5)提供相關(guān)對比數(shù)據(jù),為相關(guān)理論提供數(shù)據(jù)支撐,對施工方案進行優(yōu)化,并可作為補充和完善設(shè)計和施工過程的重要手段;
(6)為地區(qū)性設(shè)計、區(qū)域性施工以及大范圍監(jiān)測積累相關(guān)經(jīng)驗,從而在保證工程安全、質(zhì)量及進度的前提下降低成本;
(7)是工程竣工后周邊建筑物穩(wěn)定性評價的主要依據(jù)。
2工程概況
某地鐵的區(qū)間的左線起點里程是ZDK2+210.757,左線終點里程是ZDK6+135.065,總長約3924m;右線起始里程是YDK2+210.757,右線終點里程是YDK6+135.065,總長約3921m;區(qū)間在YDK2+817.732、YDK4+970.732里程處設(shè)區(qū)間風井;YDK3+405.000、YDK4+550.000、YDK5+550.000處設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道,YDK4+000.868處設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道兼做排水泵站。
3地質(zhì)條件
根據(jù)地質(zhì)資料,土層③-3粉土、④-2粉砂夾粉土、⑤-1粉質(zhì)黏土層、⑥-1黏土、⑥-2粉質(zhì)黏土、⑦-1粉質(zhì)黏土和⑦-1a粉土夾粉質(zhì)黏土為本次盾構(gòu)區(qū)間穿越的土層。
4監(jiān)測內(nèi)容與頻率
依據(jù)施工監(jiān)測方案,本區(qū)間監(jiān)測的主要內(nèi)容包括:①地表沉降;②周邊建(構(gòu))筑物沉;③周邊管線沉降;④降隧道沉降;⑤凈空收斂。
參考國家規(guī)范、設(shè)計文件和其他城市經(jīng)驗,本監(jiān)測方案的施工監(jiān)測頻率如下表所示:
對該區(qū)間發(fā)布黃色預警。
現(xiàn)場工況:
(1)掘進土層為④2粉砂夾粉土層;
(2)盾構(gòu)相關(guān)參數(shù):推力10820KN,每環(huán)掘進速度約為37mm/min,刀盤轉(zhuǎn)速1.02rpm,上部土壓力1.0bar,同步注漿量為4.5方,注漿壓力3.8Bar;出土量41方。
盾構(gòu)附近周邊情況:預警區(qū)域周邊暫無重大風險源,巡視為發(fā)現(xiàn)異常。
6原因分析及應對措施
針對監(jiān)測預警,施工單位當晚召開了專家咨詢會對預警的原因和對策進行了分析。
6.1 原因分析
(1)盾構(gòu)機剛出加固區(qū),掘進過程中存在地層轉(zhuǎn)換,掘進參數(shù)未控制好,出加固體后土倉壓力設(shè)定偏小,刀盤前方發(fā)生沉降;
(2)渣土外運困難,施工不連續(xù),間歇性停機,導致推進參數(shù)波動較大;
(3)掘進過程中,盾構(gòu)同步注漿填空不飽滿;
(4)掘進土層④-2粉砂夾粉土層為微承壓含水層,透水性中等~好,自穩(wěn)性差,掘進過程中易產(chǎn)生變形;
(5)盾構(gòu)掘進破壞了既有地層平衡狀態(tài),易引起地層損失,使周邊地層受到擾動。
6.2 應對措施
(1)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化情況,優(yōu)化掘進參數(shù),適當提高土倉壓力;
(2)確保渣土外運順利,保證正常掘進速度;
(3)掘進過程中加強對同步注漿量的控制,根據(jù)數(shù)據(jù)變化情況做好二次補漿工作;
(4)加強對周邊地表、道路、管線的巡查,加強隧道內(nèi)巡查,尤其是盾尾處有無滲漏水,繼續(xù)加密監(jiān)測,增加現(xiàn)場巡視頻次。
7結(jié)束語
施工單位根據(jù)上述地表監(jiān)測預警進行處理,通過該盾構(gòu)區(qū)間的監(jiān)測,對盾構(gòu)掘進和監(jiān)測方面總結(jié)如下:
(1)盾構(gòu)掘進過程中應嚴格按照設(shè)計和施工監(jiān)測方案要求進行開挖;
(2)盾構(gòu)掘進過程中應重視監(jiān)測工作,加強對監(jiān)測點的保護,保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性;及時反饋監(jiān)測信息;
(3)監(jiān)測的一個重要手段是現(xiàn)場巡視,通??梢园l(fā)現(xiàn)現(xiàn)場的明顯問題;
(4)當發(fā)生預警時,應結(jié)合相關(guān)資料進行分析,采取合理的對策,保證盾構(gòu)隧道及周邊環(huán)境的安全。
在盾構(gòu)法施工過程中,監(jiān)測是重要的施工控制手段,盾構(gòu)施工對周邊環(huán)境的影響狀態(tài)可以通過監(jiān)測數(shù)據(jù)反映,希望本次預警及原因分析和應對措施,對以后類似相關(guān)工程中出現(xiàn)的監(jiān)測預警有一定的借鑒作用。
參考文獻
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作者簡介
魏宣(1993-),男,江蘇徐州人;職稱:助理工程師,現(xiàn)就職單位:蘇州軌道交通市域一號線有限公司,研究方向:地鐵施工技術(shù)質(zhì)量管理。