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科學技術論文

盾構近距離穿越既有隧道施工技術研究

時間:2019年07月02日 所屬分類:科學技術論文 點擊次數:

[摘要]文章以沈陽地鐵10號線中松區間左線上穿既有2號線隧道為背景,探討盾構法施工穿越既有隧道結構的施工與監測技術措施,以期能為相似施工項目提供參考。 [關鍵詞]盾構;近距離穿越;既有隧道;施工技術 沈陽地鐵10號線中醫藥大學站至松花江街站區間基本位于

  [摘要]文章以沈陽地鐵10號線中松區間左線上穿既有2號線隧道為背景,探討盾構法施工穿越既有隧道結構的施工與監測技術措施,以期能為相似施工項目提供參考。

  [關鍵詞]盾構;近距離穿越;既有隧道;施工技術

隧道工程

  沈陽地鐵10號線中醫藥大學站至松花江街站區間基本位于崇山東路下方,線路出中醫藥大學站后沿崇山東路東行,上跨既有2號線崇岐區間后到達松花江街站。中松區間隧道為標準單洞單線圓形斷面,穿越位置距離中醫藥大學車站23m。崇岐區間為標準單洞單線馬蹄形斷面,采用礦山法施工,復合式襯砌;既有2號線區間標準段二襯厚度350mm,初支250mm,人防段二襯500mm,初支300mm。穿越段中松區間左線隧道與既有2號線崇岐區間右線疏導垂直間距0.176m。

  1上跨位置管線情況簡介

  中松區間左線上方沿線路方向存在DN900/DN1200鑄鐵給水管,埋深2.48m,距離盾構隧道頂部2.72〜3.38m。DN200鑄鐵燃氣管埋深1.85m,距離盾構隧道頂部3.9m。

  1.1監測目的

  由于既有隧道變形與盾構掘進的相對位置密切相關,盾構小角度穿越時對既有隧道沉降影響較大。及時調整盾構掘進參數可以有效控制隧道沉降,故在穿越過程中應把監測數據及時反饋給施工控制方,以便及時調整土壓力和注漿量,從而控制下部既有隧道的變形[1]。

  多次穿越同一既有隧道時,不僅要加強對既有隧道的監測,同時也要對新建隧道進行變形監測,以便及時根據監測數據調節施工參數,防止既有隧道產生過大變形。通過監測數據分析總結沈陽地鐵10號線中松區間隧道近距離上穿地鐵2號線時對既有線沉降的影響規律,及時調整土倉壓力、注漿量等掘進參數,確保施工安全。

  1.2監測依據

  (1)沈陽地鐵10號線中醫藥大學站至松花江街站施工設計文件、一級風險源專項設計文件;(2)沈陽地鐵10號線中醫藥大學站至松花江街站區間上跨既有線安全評估報告;(3)GB50911-2013《城市軌道交通工程監測技術規范》;(4)GB50308-2017《城市軌道交通工程測量規范》;(5)GB50026-2007《工程測量規范》;(6)JGJ8-2016《建筑變形測量規范》;(7)《沈陽地鐵工程監控量測管理辦法》;(8)國家現行的其他測量規范、強制性標準等。

  1.3監測項目[2]

  (1)盾構開挖面巡視;(2)地表沉降;(3)管片結構豎向位移;(4)管片凈空收斂;(5)軌道結構(道床)豎向位移,軌道靜態幾何形位(規矩、軌向、高低、水平);(6)地下管線沉降;(7)既有2號線自動化監測。

  1.4監測措施

  根據上述規范及文件要求,中松區間上跨既有線區段監測實施方式為:10號線中松區間為人工監測;2號線崇岐區間為自動化監測輔以人工監測復核。具體監測項目及對應的監測方式、監測點位布置。

  1.5監測控制指標

  根據設計圖紙及相關規范要求,穿越段結構自身風險等級為Ⅰ級,環境風險等級為Ⅰ級。因此,穿越段監測等級為Ⅰ級。

  2區間監測點布設

  建筑物沉降監測點布置在建筑物沉降變化量大的位置。穿越段地表沉降監測斷面垂直隧道軸線布置,其中測點布設為橫斷面間距5m,每個斷面布置9個測點,對稱于隧道軸線。

  3既有2號線崇岐區間自動化監測

  本項目施工直接影響地鐵2號線崇岐區間長度約為21m。根據既有線結構情況,隧道施工主要影響區內每隔5m布設1個監測斷面,其他部位每隔10m布設1個監測斷面,于既有線變形縫兩側增設2個監測斷面,上、下行線各布設16個監測斷面,共計32個監測斷面。

  3.1監測周期

  根據工程施工組織設計,本項目監測周期為盾構臨近2號線崇山路站至岐山路站區間前15天開始,至盾構上跨既有線施工完成為止,穿越段施工時長為1個月,其余時間進行人工監測。

  3.2監測對象、項目與頻次

  在施工過程中,采用測量機器人對工程施工影響范圍內既有地鐵車站結構、道床進行全自動化監測,同時采用人工監測進行檢核。

  3.3監測控制指標

  監測控制值、預警值根據沈陽地鐵集團有限公司運營分公司技術文件《線路檢修規程》中相關要求及設計圖紙要求就高標準執行。通過采取自動化監測與人工監測相結合的方式,上跨段各監測項目的監測點變形速率、累計變化量均未達到控制值,累計變化量、變化量最大的監測點位情況。

  4結束語

  通過以上措施對穿越段實施監測,各項數據顯示均在控制值范圍內。自動化監測系統與人工監測相結合的方式,應用于沈陽地鐵10號線中松區間盾構隧道垂直上穿既有2號線崇岐區間隧道工程,確保了監測數據的可靠性,獲得了盾構推進過程中既有結構的變化規律,監測信息和監測成果作為指導盾構掘進參數調整的依據,及時有效地保證了沈陽地鐵10號線上穿既有2號線崇岐區間隧道和周邊環境的安全。

  [參考文獻]

  [1]胡群芳,黃宏偉.盾構下穿已運營隧道施工監測與技術分析[J].巖土工程學報,2006,28(1):42-47.

  [2]盾構超近距離穿越地鐵運營隧道的保護技術[J].地下工程與隧道,2000,3:2-6.

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