淺埋暗挖地鐵車站施工監(jiān)測(cè)工法 (2)

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1、淺埋暗挖地鐵車站施工監(jiān)測(cè)工法北京地鐵項(xiàng)目經(jīng)理部一、前言淺埋暗挖地鐵車站在城市施工中已經(jīng)被廣泛采用，在施工和使用過程中要保證人生、結(jié)構(gòu)的絕對(duì)安全。但在設(shè)計(jì)及施工過程中，由于地質(zhì)條件、荷載條件、材料性質(zhì)、施工條件和外在條件的復(fù)雜影響，而且，基于當(dāng)前土壓力計(jì)算理論及復(fù)雜地鐵車站結(jié)構(gòu)建模的局限性，很難單純從理論上準(zhǔn)確預(yù)測(cè)工程中可能出現(xiàn)的問題。所以在地鐵暗挖過程中，必須對(duì)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊建筑物、地下管線及地面土體等在理論分析指導(dǎo)下有計(jì)劃的監(jiān)控量測(cè)。采用一定的監(jiān)測(cè)手段，減少了施工的盲目性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中的異常并起

2、到預(yù)警作用，開挖過程中要求車站結(jié)構(gòu)及各種管線路必須做到“不陷、不塌、不裂、不斷”，保證暗挖地鐵車站的安全施工。中鐵五局承建的北京地鐵十號(hào)線勁松站嚴(yán)格按照信息化指導(dǎo)施工順利完成了車站的小導(dǎo)洞施工、三連拱結(jié)構(gòu)支護(hù)體系，有效的控制了周邊建筑物及結(jié)構(gòu)夠的安全，監(jiān)控量測(cè)作為信息化施工手段在該工程已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化，科學(xué)化，現(xiàn)就該監(jiān)測(cè)技術(shù)整理成工法。二、工法特點(diǎn)1、人力、物力及財(cái)力投入較大。成立專門的監(jiān)測(cè)小組，進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、分析、管理等工作。監(jiān)測(cè)工作需要的設(shè)備價(jià)格均較昂貴，且數(shù)量較多，資金投入大。2、監(jiān)測(cè)工作必

3、須貫穿監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的始終。工序開始前進(jìn)行初始值采集，工序進(jìn)行中進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目各工序完成后進(jìn)行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)，對(duì)每一測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果要根據(jù)管理基準(zhǔn)和位移變化速度mm/d等綜合判斷結(jié)構(gòu)和建筑物的安全狀況。3、監(jiān)測(cè)對(duì)象的代表性、針對(duì)性。由于監(jiān)測(cè)儀器昂貴，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、處理繁瑣，布置測(cè)點(diǎn)不可能面面俱到，測(cè)點(diǎn)要有代表性和針對(duì)性。監(jiān)測(cè)點(diǎn)要能基本反映主要結(jié)構(gòu)的受力、變形情況，同時(shí)盡可能采集到結(jié)構(gòu)受力或變形最大值。往往是結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換突變處，結(jié)構(gòu)物跨中部位等等。4、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目要全面。對(duì)暗挖地鐵重要轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行一項(xiàng)或很少的幾項(xiàng)原體

4、監(jiān)測(cè)往往不夠，如存在人為誤差，便無(wú)法對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)反饋信息不準(zhǔn)確。必須采用多項(xiàng)監(jiān)測(cè)手段，其結(jié)果可以雙重或多重復(fù)核。如豎井開挖時(shí)同時(shí)監(jiān)測(cè)圍巖內(nèi)力，初支結(jié)構(gòu)橫向位移，橫向支撐軸力。5、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析精度高，監(jiān)測(cè)人員素質(zhì)高。暗挖地鐵車站結(jié)構(gòu)復(fù)雜，立體交叉及受力轉(zhuǎn)換點(diǎn)多，監(jiān)測(cè)技術(shù)含量高，要求監(jiān)測(cè)人員具備測(cè)量、土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、地質(zhì)、計(jì)算機(jī)等知識(shí)。206、監(jiān)測(cè)過程需要多方合作協(xié)調(diào)。如何將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)成果應(yīng)用到實(shí)際施工中去是監(jiān)測(cè)的主要目的。監(jiān)測(cè)小組往往由項(xiàng)目經(jīng)理部直接管理監(jiān)督，監(jiān)測(cè)小組分析數(shù)據(jù)

5、后必須及時(shí)向相關(guān)負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)結(jié)果有異常或險(xiǎn)情時(shí)，項(xiàng)目經(jīng)理部應(yīng)立即采取措施進(jìn)行排除，監(jiān)測(cè)才能起到應(yīng)有的作用。三、實(shí)用范圍1、洞樁法淺埋暗挖地鐵車站、暗挖隧道。2、地下商場(chǎng)、工廠。3、其他結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型地下工程。4、周邊環(huán)境要求嚴(yán)格的深基坑等工程。四、工藝原理洞樁法淺埋暗挖車站監(jiān)測(cè)是通過對(duì)車站暗挖過程中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支護(hù)體系、承重結(jié)構(gòu)、臨時(shí)支撐、地下各種管線路、覆土層地表及周邊建筑物或其他結(jié)構(gòu)物布置測(cè)點(diǎn)，埋設(shè)監(jiān)測(cè)儀，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分析數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行判斷監(jiān)測(cè)對(duì)象是否安全的連續(xù)性工作。豎井、橫通

6、道、小導(dǎo)洞、梁柱、扣拱施工監(jiān)測(cè)方案的確定監(jiān)測(cè)儀器的埋設(shè)日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析處理信息反饋初始值采集圖1PBA暗挖車站監(jiān)測(cè)原理示意圖每一測(cè)試項(xiàng)目都應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況的客觀環(huán)境和設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書，事先確定結(jié)構(gòu)相應(yīng)的警戒值。在車站開挖過程中，通過對(duì)各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)讀分析，以判斷位移、變形或受力狀況是否超過允許控制范圍，判斷工程結(jié)構(gòu)是否安全可靠，是否需要調(diào)整施工步驟或優(yōu)化原設(shè)計(jì)方案，同時(shí)通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果制定經(jīng)濟(jì)合理的措施，達(dá)到保證安全的目的，減少盲目的投入和不必要的擔(dān)憂。PBA淺埋暗挖車站開挖監(jiān)測(cè)原理如圖1

7、所示。以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)車站結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)和分析，還可以起到以下作用：1、監(jiān)視圍巖應(yīng)力和變形情況，驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、地表建筑和地下管線的安全，確保地面交通的正常運(yùn)行、地面建筑物及地下管線的正常使用。2、提供判斷圍巖和初期支護(hù)基本穩(wěn)定的依據(jù)。203、通過監(jiān)控量測(cè)，了解施工方法和施工手段的科學(xué)性和合理性，對(duì)結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換不合理或設(shè)計(jì)承載能力不夠的部位起到預(yù)警的作用，以便及時(shí)調(diào)整施工方法或設(shè)計(jì)的支護(hù)參數(shù)，保證施工安全。五、施工工藝及方法（一）淺埋暗挖車站監(jiān)測(cè)工法工藝流程圖（以分項(xiàng)工程小導(dǎo)

8、洞開挖為例，見圖2）。土壓計(jì)、鋼筋應(yīng)力計(jì)、拱頂沉降點(diǎn)、收斂點(diǎn)拱頂沉降點(diǎn)、邊墻收斂點(diǎn)洞門破除第一環(huán)格柵網(wǎng)噴支護(hù)土方開挖下一斷面土方開挖下一環(huán)格柵網(wǎng)噴支護(hù)周邊建筑物、地面、管線沉降及裂紋觀察點(diǎn)；橫通道拱頂沉降點(diǎn)、直墻收斂點(diǎn)、立體交叉處土壓計(jì)、鋼筋應(yīng)力計(jì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)分析處理支護(hù)參數(shù)的調(diào)整設(shè)計(jì)的支護(hù)參數(shù)形成安全支護(hù)體系圖2PBA暗挖車站小導(dǎo)洞施工監(jiān)測(cè)工藝流程圖（二）洞樁法施工暗挖車站監(jiān)測(cè)工法要點(diǎn)1、主要監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)與