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      科学技术论文

      盾构近距离穿越既有隧道施工技术研究

      时间:2019年07月02日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

      [摘要]文章以沈阳地铁10号线中松区间左线上穿既有2号线隧道为背景,探讨盾构法施工穿越既有隧道结构的施工与监测技术措施,以期能为相似施工项目提供参考。 [关键词]盾构;近距离穿越;既有隧道;施工技术 沈阳地铁10号线中医药大学站至松花江街站区间基本位于

        [摘要]文章以沈阳地铁10号线中松区间左线上穿既有2号线隧道为背景,探讨盾构法施工穿越既有隧道结构的施工与监测技术措施,以期能为相似施工项目提供参考。

        [关键词]盾构;近距离穿越;既有隧道;施工技术

      隧道工程

        沈阳地铁10号线中医药大学站至松花江街站区间基本位于崇山东路下方,线路出中医药大学站后沿崇山东路东行,上跨既有2号线崇岐区间后到达松花江街站。中松区间隧道为标准单洞单线圆形断面,穿越位置距离中医药大学车站23m。崇岐区间为标准单洞单线马蹄形断面,采用矿山法施工,复合式衬砌;既有2号线区间标准段二衬厚度350mm,初支250mm,人防段二衬500mm,初支300mm。穿越段中松区间左线隧道与既有2号线崇岐区间右线疏导垂直间距0.176m。

        1上跨位置管线情况简介

        中松区间左线上方沿线路方向存在DN900/DN1200铸铁给水管,埋深2.48m,距离盾构隧道顶部2.72〜3.38m。DN200铸铁燃气管埋深1.85m,距离盾构隧道顶部3.9m。

        1.1监测目的

        由于既有隧道变形与盾构掘进的相对位置密切相关,盾构小角度穿越时对既有隧道沉降影响较大。及时调整盾构掘进参数可以有效控制隧道沉降,故在穿越过程中应把监测数据及时反馈给施工控制方,以便及时调整土压力和注浆量,从而控制下部既有隧道的变形[1]。

        多次穿越同一既有隧道时,不仅要加强对既有隧道的监测,同时也要对新建隧道进行变形监测,以便及时根据监测数据调节施工参数,防止既有隧道产生过大变形。通过监测数据分析总结沈阳地铁10号线中松区间隧道近距离上穿地铁2号线时对既有线沉降的影响规律,及时调整土仓压力、注浆量等掘进参数,确保施工安全。

        1.2监测依据

        (1)沈阳地铁10号线中医药大学站至松花江街站施工设计文件、一级风险源专项设计文件;(2)沈阳地铁10号线中医药大学站至松花江街站区间上跨既有线安全评估报告;(3)GB50911-2013《城市轨道交通工程监测技术规范》;(4)GB50308-2017《城市轨道交通工程测量规范》;(5)GB50026-2007《工程测量规范》;(6)JGJ8-2016《建筑变形测量规范》;(7)《沈阳地铁工程监控量测管理办法》;(8)国家现行的其他测量规范、强制性标准等。

        1.3监测项目[2]

        (1)盾构开挖面巡视;(2)地表沉降;(3)管片结构竖向位移;(4)管片净空收敛;(5)轨道结构(道床)竖向位移,轨道静态几何形位(规矩、轨向、高低、水平);(6)地下管线沉降;(7)既有2号线自动化监测。

        1.4监测措施

        根据上述规范及文件要求,中松区间上跨既有线区段监测实施方式为:10号线中松区间为人工监测;2号线崇岐区间为自动化监测辅以人工监测复核。具体监测项目及对应的监测方式、监测点位布置。

        1.5监测控制指标

        根据设计图纸及相关规范要求,穿越段结构自身风险等级为Ⅰ级,环境风险等级为Ⅰ级。因此,穿越段监测等级为Ⅰ级。

        2区间监测点布设

        建筑物沉降监测点布置在建筑物沉降变化量大的位置。穿越段地表沉降监测断面垂直隧道轴线布置,其中测点布设为横断面间距5m,每个断面布置9个测点,对称于隧道轴线。

        3既有2号线崇岐区间自动化监测

        本项目施工直接影响地铁2号线崇岐区间长度约为21m。根据既有线结构情况,隧道施工主要影响区内每隔5m布设1个监测断面,其他部位每隔10m布设1个监测断面,于既有线变形缝两侧增设2个监测断面,上、下行线各布设16个监测断面,共计32个监测断面。

        3.1监测周期

        根据工程施工组织设计,本项目监测周期为盾构临近2号线崇山路站至岐山路站区间前15天开始,至盾构上跨既有线施工完成为止,穿越段施工时长为1个月,其余时间进行人工监测。

        3.2监测对象、项目与频次

        在施工过程中,采用测量机器人对工程施工影响范围内既有地铁车站结构、道床进行全自动化监测,同时采用人工监测进行检核。

        3.3监测控制指标

        监测控制值、预警值根据沈阳地铁集团有限公司运营分公司技术文件《线路检修规程》中相关要求及设计图纸要求就高标准执行。通过采取自动化监测与人工监测相结合的方式,上跨段各监测项目的监测点变形速率、累计变化量均未达到控制值,累计变化量、变化量最大的监测点位情况。

        4结束语

        通过以上措施对穿越段实施监测,各项数据显示均在控制值范围内。自动化监测系统与人工监测相结合的方式,应用于沈阳地铁10号线中松区间盾构隧道垂直上穿既有2号线崇岐区间隧道工程,确保了监测数据的可靠性,获得了盾构推进过程中既有结构的变化规律,监测信息和监测成果作为指导盾构掘进参数调整的依据,及时有效地保证了沈阳地铁10号线上穿既有2号线崇岐区间隧道和周边环境的安全。

        [参考文献]

        [1]胡群芳,黄宏伟.盾构下穿已运营隧道施工监测与技术分析[J].岩土工程学报,2006,28(1):42-47.

        [2]盾构超近距离穿越地铁运营隧道的;ぜ际鮗J].地下工程与隧道,2000,3:2-6.

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