淺談某地鐵盾構(gòu)法施工地表監(jiān)測預(yù)警分析及應(yīng)對(duì)措施

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(shí)踐，對(duì)地表監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)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(yù)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(duì)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(duì)隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化、周圍建筑物、周邊管線等進(jìn)行的監(jiān)測活動(dòng)。在盾構(gòu)區(qū)間隧道施工提供及時(shí)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(duì)現(xiàn)場施工進(jìn)行指導(dǎo)，確保工程建設(shè)順利進(jìn)行[1-4]。具體而言，監(jiān)測目的包括以下內(nèi)容：

（1）為實(shí)現(xiàn)隧道區(qū)間施工的信息化管理，對(duì)隧道區(qū)間結(jié)構(gòu)變形、影響范圍內(nèi)土體變形、保護(hù)對(duì)象的變形以及與施工有關(guān)的其他項(xiàng)目進(jìn)行量測，根據(jù)及時(shí)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(duì)隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工參數(shù)進(jìn)行修正，從而指導(dǎo)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(shí)測數(shù)據(jù)，可以預(yù)測發(fā)展的方向和趨勢;

（4）預(yù)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(shí)際情況，研判是否需要對(duì)其采取有效的保護(hù)措施;

（5）提供相關(guān)對(duì)比數(shù)據(jù)，為相關(guān)理論提供數(shù)據(jù)支撐，對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，并可作為補(bǔ)充和完善設(shè)計(jì)和施工過程的重要手段;

（6）為地區(qū)性設(shè)計(jì)、區(qū)域性施工以及大范圍監(jiān)測積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，從而在保證工程安全、質(zhì)量及進(jìn)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(píng)價(jià)的主要依據(jù)。

2工程概況

某地鐵的區(qū)間的左線起點(diǎn)里程是ZDK2+210.757，左線終點(diǎn)里程是ZDK6+135.065，總長約3924m;右線起始里程是YDK2+210.757，右線終點(diǎn)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(fēng)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(jì)文件和其他城市經(jīng)驗(yàn)，本監(jiān)測方案的施工監(jiān)測頻率如下表所示：

對(duì)該區(qū)間發(fā)布黃色預(yù)警。

現(xiàn)場工況：

（1）掘進(jìn)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(jìn)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(yù)警區(qū)域周邊暫無重大風(fēng)險(xiǎn)源，巡視為發(fā)現(xiàn)異常。

6原因分析及應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)監(jiān)測預(yù)警，施工單位當(dāng)晚召開了專家咨詢會(huì)對(duì)預(yù)警的原因和對(duì)策進(jìn)行了分析。

6.1 原因分析

（1）盾構(gòu)機(jī)剛出加固區(qū)，掘進(jìn)過程中存在地層轉(zhuǎn)換，掘進(jìn)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(yùn)困難，施工不連續(xù)，間歇性停機(jī)，導(dǎo)致推進(jìn)參數(shù)波動(dòng)較大;

（3）掘進(jìn)過程中，盾構(gòu)同步注漿填空不飽滿;

（4）掘進(jìn)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(jìn)過程中易產(chǎn)生變形;

（5）盾構(gòu)掘進(jìn)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(dòng)。

6.2 應(yīng)對(duì)措施

（1）根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化情況，優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)，適當(dāng)提高土倉壓力;

（2）確保渣土外運(yùn)順利，保證正常掘進(jìn)速度;

（3）掘進(jìn)過程中加強(qiáng)對(duì)同步注漿量的控制，根據(jù)數(shù)據(jù)變化情況做好二次補(bǔ)漿工作;

（4）加強(qiáng)對(duì)周邊地表、道路、管線的巡查，加強(qiáng)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(yù)警進(jìn)行處理，通過該盾構(gòu)區(qū)間的監(jiān)測，對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)和監(jiān)測方面總結(jié)如下：

（1）盾構(gòu)掘進(jìn)過程中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工監(jiān)測方案要求進(jìn)行開挖;

（2）盾構(gòu)掘進(jìn)過程中應(yīng)重視監(jiān)測工作，加強(qiáng)對(duì)監(jiān)測點(diǎn)的保護(hù)，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性;及時(shí)反饋監(jiān)測信息;

（3）監(jiān)測的一個(gè)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(dāng)發(fā)生預(yù)警時(shí)，應(yīng)結(jié)合相關(guān)資料進(jìn)行分析，采取合理的對(duì)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(duì)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(yù)警及原因分析和應(yīng)對(duì)措施，對(duì)以后類似相關(guān)工程中出現(xiàn)的監(jiān)測預(yù)警有一定的借鑒作用。

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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(hào)線有限公司，研究方向：地鐵施工技術(shù)質(zhì)量管理。